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硝酸萃取蒸馏

发布时间:2022-09-03 05:37:38

❶ 使稀硝酸变浓的方法

要使稀硝酸变浓可以从两种渠道:
第一是减少溶剂;
第二是增加溶质.由于硝酸是挥发性酸,不宜蒸发浓缩,所以用增加溶质的方法,利用方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3,即向硝酸中四比一的通入二氧化氮和氧气.
硝酸(nitric acid)分子式为HNO3,是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸,酸酐为五氧化二氮。

❷ 怎么把65%的硝酸提纯到95%以上的发烟硝酸

浓硝酸生产过程:生产浓硝酸有直接法,间接法和超共沸酸精馏法三种。直接法即由氨直接合成浓硝酸,基建投资较大,只在国内外大型工厂中采用.间接法是先生产稀硝酸再设法将稀硝酸中水分脱除,将浓度提高至共沸酸浓度以上,最后经蒸馏得到98%成品硝酸.这种生产方法适宜于中小型浓硝酸生产装置,在国内外采用比较普遍.超共沸酸精馏法是使氧化气中水分脱除较多,使NOx直接生成超共沸酸,再经蒸馏制得浓硝酸的方法,被认为是制造浓硝酸的一种好方法.
A直接法生产过程:直接法由氨和空气经氧化直接合成浓硝酸,生产的关键是除去反应生成的水.反应经历以下五个步骤:
①制一氧化氮 氨和空气通过铂网催化剂,在高温下被氧化成一氧化氮,并急冷至40~50℃,使生成的水蒸气经冷凝而除去.
②制二氧化氮 一氧化氮和空气中的氧反应,生成NO2后,残余的未被氧化的NO和浓度大于98%的浓硝酸再反应,被完全氧化成二氧化氮:?
③分出二氧化氮 在低温下用浓硝酸(>98%)吸收二氧化氮成为发烟硝酸,不能被吸收的惰性气体(N2等)排出系统另行处理.
④制纯NO2并冷凝聚合为液态四氧化二氮 加热发烟硝酸,它热分解放出二氧化氮,然后把这纯的NO2冷凝成为液态四氧化二氮:
⑤高压釜反应制浓硝酸 将液态四氧化氮与稀硝酸混合(要求稀硝酸中水分与液态N2O4成一定比例)送入高压釜,在5.0MPa压力下通入氧气,四氧化二氮与水(来自稀硝酸)和氧反应直接生成98%浓硝酸.
为了加快反应的进行,加入的液态N2O4应比理论量多些,这样制得的是含大量游离二氧化氮(即发烟硝酸)的白色浓硝酸,将它放到漂白塔内,通入空气,把游离的NO2吹出,制到98%成品浓硝酸.二氧化氮经回收冷凝后再送到高压釜使用.如果氨的氧化不用空气,而采用纯氧(需加水蒸气稀释以防爆炸),制得的一氧化氮浓度可高些,这对以后的制酸操作是有利的.但需建造制氧装置和增加动力消耗.
B间接法:间接法所用脱水剂有硫酸,硝酸镁,硝酸钙和硝酸锌等.经过多年生产实践的筛选,现在几乎全部采用硝酸镁.

❸ 人类使用硝酸的历史

沿革 早在17世纪中叶,德国人J.R.格劳贝尔用硝石和浓硫酸作用制得硝酸,反应式为:
NaNO+HSO[698-1]HNO+NaHSO1895年,英国人J.W.S.瑞利将空气通过电弧,使氮和氧在高温下直接化合成一氧化氮,再进一步加工成硝酸1903年,挪威建成世界第一座电弧法生产硝酸的工厂(1905年投产)。此法生产过程简单,原料取之不尽,但耗电过多,每吨硝酸能耗为50.4GJ。1939年,美国威斯康星大学采用热法固定空气中的氮,也因能耗大而未工业化。1908年,德国建成以氨为原料的日产3t硝酸的工厂。1913年,合成氨法诞生,氨产量迅速增大。由于从氨制硝酸成本低,氨成为硝酸生产的主要原料(见)。
稀硝酸生产 稀硝酸是以氨为原料进行生产的。
生产步骤 分为氨的接触氧化和氧化氮吸收两步。
①氨的接触氧化 在催化剂存在和一定温度下氨与空气中的氧作用生成一氧化氮,反应式为:
4NH+5O[698-1]4NO+6HO+226kJ此反应十分迅速。催化剂有以铂为主体的铂铑网(见)和以铁钴的氧化物为主体的非铂催化剂(见),工业上广泛采用的是铂铑网。反应温度为800~900C,氨氧化率可达95%~98%,混合气中氨含量为9.5%~12%(体积),若氨含量达到爆炸极限(16%~25%体积)将引起爆炸。
②氧化氮的吸收 先将一氧化氮氧化成二氧化氮,反应式为:
2NO+O[698-1]2NO+57kJ此反应与通常的化学反应不同,温度越高,反应速度越慢。然后用水吸收二氧化氮生成硝酸,反应式为:
[698-03]反应中放出的一氧化氮返回吸收过程,再氧化成二氧化氮。这是体积缩小、放热的可逆反应,故增加压力和降低温度对反应有利。由于该反应受化学平衡限制,在通常的氧化氮气体浓度时,只能获得稀硝酸。常压吸收下的浓度不超过50%HNO,加压吸收下的浓度不超过70%HNO。
吸收后的气体中还残留有氧化氮,含量多少取决于操作压力和温度。为了防止污染环境,有些国家规定氧化氮排放浓度为200~300ppm。80年代,工业生产上有两种尾气处理方法。①溶液吸收法:采用较早,以碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质或硫酸亚铁等盐类的水溶液作吸收剂,流程简单,易于操作,但难以将氧化氮含量降到200ppm以下,故仅适用于尾气中氧化氮含量较高的常压吸收流程。②催化还原法:有催化剂存在时利用氨、甲烷等使氧化氮还原为氮和水,此法不能回收氧化氮,但装置紧凑,操作方便,可以将尾气中氧化氮含量降到200ppm以下。
生产流程 根据氨氧化和氧化氮吸收两部分的压力不同,稀硝酸生产流程分为三种类型: ①常压法,全部过程在常压下操作。特点是:氨氧化率高,铂催化剂损失较低,设备结构简单;但吸收塔容积大,成品硝酸浓度较低,尾气中氧化氮排放浓度较高。②全压法,全部过程在加压下操作,因采用压力不同分为中压(250~500kPa)和高压(710~1420kPa)两种流程。特点是:氧化氮吸收率高、成品硝酸浓度高、吸收塔容积小、能量回收率高;但加压下氨氧化率稍低、铂催化剂损失较多。③综合法,氨氧化和氧化氮吸收分别在常压和压力下操作,具有常压法和全压法的优点。近年来,新建的大型硝酸生产装置大多采用双加压硝酸流程(见图[双加压法硝酸生产流程])这种流程氨氧化在360~560kPa(绝对压力)下操作,氧化氮吸收在850~1550kPa(绝对压力)下操作。氨气、空气分别经过滤处理,在混合器中均匀混合,于800C左右氧化温度下从上而下通过氨氧化器(俗称氧化炉,(见彩图[双加压法制硝酸的氧化炉])的铂网进行反应。出氨氧化器的高温氧化氮气体经回收热能和冷却,由氧化氮压缩机加压到吸收压力,冷却后进入吸收塔,被水吸收制得稀硝酸。因酸中有氧化氮溶解,故在漂白塔中用空气将氧化氮吹出,即得成品硝酸。吸收塔出口的尾气经过透平膨胀机回收能量后放空。合成氨装置的大型化和高浓度复合肥料的迅速增长,促进了稀硝酸生产技术的发展,其方向是提高操作压力、提高成品硝酸浓度、降低尾气中氧化氮浓度、充分回收能量,以求自给以及扩大生产规模。80年代中期最大的单系列硝酸装置为日产1500t(以100%HNO计)。
浓硝酸生产 硝酸与水混合,在硝酸浓度为68.4%时形成共沸混合物(称共沸酸),故浓硝酸不能由稀硝酸简单蒸馏制得。工业上生产浓硝酸有三种方法:①间接浓缩法,利用脱水剂萃取蒸馏稀硝酸,此法基于脱水剂与水的结合力大于硝酸与水结合力的原理,当硝酸-水-脱水剂三元混合物沸腾时,液面上的蒸汽分压降低,硝酸蒸气分压增加,从而制得浓硝酸。常用的脱水剂有硝酸镁、浓硫酸。②直接合成法,于1932年开发,在一定温度和压力下,液态四氧化二氮和氧气、水直接反应。反应式为:
2NO+2HO+O[698-1]4HNO+59kJ此法包括氨的氧化、氧化氮氧化产物的冷凝和硝酸合成三个步骤。与制取稀硝酸一样,都是以氨为原料,但有两点主要区别:一是除去多余的水,由生成硝酸的总反应式可知:
NH+2O[698-1]HNO+HO只需将氨氧化反应生成水的 2/3除去,即可制得浓硝酸;二是需要制备液态四氧化二氮,先利用氧化氮气体中的氧将一氧化氮氧化成二氧化氮,残余的再用浓硝酸氧化,
反应式为:
2HNO+NO[698-1]3NO+HO然后在 -10C下二氧化氮叠合并被冷凝成四氧化二氮。③超共沸酸的蒸馏,此法包括氨的氧化、超共沸酸的制取和直接蒸馏等步骤。
用途 硝酸是重要的化工原料,在酸类生产中产量仅次于硫酸,1981年世界硝酸产量达30Mt(以100%HNO计)。硝酸主要消耗部门为化肥和火炸药工业,也用于染料、制药、塑料等的生产。稀硝酸大部分用于制造硝酸铵、硝酸磷肥和各种硝酸盐。浓硝酸分别将、和硝化制成、、等烈性炸药。浓硝酸也用于制造硝化甘油、和等。生产浓硝酸的中间物液体四氧化二氮是发射火箭、导弹的高能燃料。此外,在冶金等工业中也使用硝酸。
贮存和运输 贮存稀硝酸通常采用立式不锈钢制贮槽,浓硝酸贮槽多为卧式铝制容器。贮槽设置在室内或车间附近的露天场所,但要防止日光曝晒,以免引起浓硝酸分解,影响成品等级。硝酸通常利用公路、铁路运输,容量少的用玻璃瓶装好,再装在木箱或金属罐内,外面需有危险品标记。
陈五平

❹ 怎么提纯硝酸简单方法!

你是缺少冷却室,所以没法把硝酸蒸汽还原.要连接一个外面用冷水或冰块冷却的玻璃冷却室. 蒸馏方法: 1,先将反应器与冷却室用玻璃管依次连接(顺序是:反应器,冷却室,出酸口.),向反应器内加浓硫酸,再加入68%的硝酸,搅拌几分钟使其混合(比例是1/1),混酸不要超过反应器的2分之1,盖好盖. 2,加完料后开始缓缓加热,当温度达到86度时,硝酸气体被蒸馏出来,气体进入冷却室后凝结成硝酸从出酸口流出,即可得到90%以上的浓硝酸了. 3,如果还不够纯,就将反应出的硝酸再次按照以上方法加工,就可得到99%以上的硝酸了,注意先加硫酸后加硝酸,要注意控温,因为这时的硝酸浓度已经很高了,两者混合温度上升很快.

❺ 有关过滤,蒸发,蒸馏,萃取各自的应用举例有哪些

过滤 粗盐提纯就有
蒸发 粗盐提纯也有
过滤和蒸发是分离不容与可溶的固液分离,这句话很重要 我们老师特意强调了
蒸馏 硝酸 硝酸银 蒸馏水的实验
萃取 碘水和四氯化碳

❻ 硝酸受热易分解,那为什么用蒸馏法制取浓硝酸

4 HNO3 ==光照或加热== 4 NO2↑ + 2 H2O + O2↑
但是这是可逆反应,生成的NO2,H2O,O2在冷凝管中被冷却后再次生成HNO3.
所以能用蒸馏法制取。

❼ 在线急等!68%工业硝酸的用途,越详细越好,谢谢

HNO3
物性 纯HNO3是无色有刺激性气味的液体,市售浓硝酸质量分数约为65%,密度约为1.4g/cm3,沸点为83℃,易挥发,可以任意比例溶于水。质量分数为98%以上的硝酸叫“发烟硝酸”,因这种酸更易挥发,遇潮湿空气形成白色烟雾,有腐蚀性。
硝酸是重要的化工原料,也是实验室必备的重要试剂。
在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。在微电子工业中作为强酸性清洗腐蚀剂,可与冰醋酸、双氧水配制使用

室温时试验铁片在硝酸中的反应速率以及与硝酸浓度的关系,我们将会发现铁的反应速率最初是随硝酸浓度的增大而增大。当增大到一定程度时,它的反应速率迅速减小,继续增大硝酸的浓度时,它的反应速率更小,最后不再起反应,即铁变得“稳定”了,或者像一般所说的,铁发生“钝化”了。钝化能使金属变得稳定。从本质上讲,这是由于金属表面上覆盖了一层氧化膜,因而提高了金属的抗蚀性能。

硝酸与氨作用生成硝酸铵,它也是一种化肥,含氮量比硫酸铵高,对于各种土壤都有较高的肥效。硝酸铵在气候比较潮湿时容易结块,使用时不太方便。有些人看到硝酸铵结块后,就用铁锤来砸碎,这是万万做不得的事情。因为硝酸铵受到冲击就可能发生爆炸。

炸药和硝酸有密切的关系。最早出现的炸药是黑火药,它的成分中含有硝酸钠(或硝酸钾)。后来,由棉花与浓硝酸和浓硫酸发生反应,生成的硝酸纤维素是比黑火药强得多的炸药。

把甘油放在浓硝酸和浓硫酸中,生成硝化甘油。这是一种无色或黄色的透明油状液体,是一种很不稳定的物质,受到撞击会发生分解,产生高温,同时生成大量气体。气体体积骤然膨胀,产生猛烈爆炸。所以硝化甘油是一种烈性炸药。

军事上用得比较多的是梯恩梯(英文TNT的译音)炸药。它是由甲苯与浓硝酸和浓硫酸反应制得的,是一种黄色片状物,具有爆炸威力大、药性稳定、吸湿性小等优点,常用做炮弹、手榴弹、地雷和鱼雷等的炸药,也可用于采矿等爆破作业。

❽ 如何制取硝酸

步骤一:用氨气制一氧化氮
4NH3 + 5O2 ==催化剂==高温== 4NO + 6H2O (等号上写催化剂、加热)

步骤二:用一氧化氮制二氧化氮
2NO + O2 ==== 2NO2

步骤三:用二氧化氮制硝酸
3NO2 + H2O ==== 2HNO3 + NO
或 4NO2 + O2 + 2H2O ==== 4HNO3

❾ 水中含有硝酸,蒸馏时硝酸也不是蒸出来混入蒸馏水里吗

水中含有硝酸,那就是硝酸溶液了,二者的沸点差距不大,在蒸馏时,硝酸版挥发的时候,水也会挥发出来,权所以冷凝收集到的液体中同时含有硝酸和水,仅能提高硝酸的浓度,后期蒸馏时,硝酸挥发的比例会稳定在一定的数值,形成恒沸溶液,只有加入浓硫酸或者硫酸镁后,再次蒸馏才会得到纯净的硝酸。

❿ 稀硝酸浓缩为什么要蒸馏

硝酸是强氧化性酸没有干燥剂可以脱去水分浓缩,

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