Спосіб отримання оксидів азоту

Спосіб отримання оксидів азоту (NO+NO2), що здійснюють окисненням закису азоту проміжними продуктами термічного розкладання азотної кислоти, який відрізняється тим, що окиснення закису азоту проводять при 550-750°С, переважно при 650-700°С, в присутності каталізатора для окиснення молекулярного азоту на основі триоксиду заліза - 76% з активуючими добавками оксиду цинку – 16% та триоксиду вісмуту – 8%. (19) (21) u201100250 (22) 10.01.2011 (24) 25.07.2011 (46) 25.07.2011, Бюл.№ 14, 2011 р. (72) КРАВЧЕНКО ІННА ВАСИЛІВНА, ДИШЛОВИЙ ВАСИЛЬ ІВАНОВИЧ, БОСОВ ОЛЕГ АНАТОЛІЙОВИЧ, САЛОМАХІНА СВІТЛАНА ОЛЕКСАНДРІВНА (73) ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ СХІДНОУКРАЇНСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ 3 61692 газовий потік суміші пари азотної кислоти і закису азоту. Бічний газовий потік отримується окремо у випарнику, куди насосом з ємності циркулює азотна кислота. Знизу в випарник з балона через електрообігрівач подається закис азоту. На підставі виміру реометрами потоків повітря, водню, закису азоту, рівнеміром азотної кислоти та результатів хімічного аналізу отриманих нітрозних газів розраховували матеріальний баланс процесу та його показники. Доказом здійснення запропонованого способу отримання оксидів азоту є приведені нижче приклади. Приклад 1. Для приготування каталізатора, що складається з 76% Fe2O3,16% ZnO і 8 % Ві2О3, використовували кристалічні нітрати Fe(NO3)39Н2О, Zn(NO3)26H2O та Ві(NO3)35Н2О реактивної чистоти. Нітрати в заданому співвідношенні перемішували і нагрівали до 500°C протягом 3-х годин, поHNO3(г) N2O Н2О(г) N2 O2 Разом: 175л/год. 158,3л/год. 356,3л/год. 533,4л/год. 149,3л/год. 1372,3л/год. 4 тім таблетували і таблетки прожарювали при 700°C. Прожарені таблетки охолоджували, дробили і фракцію середньомедіанного розміру 0,20,3см завантажували в реактор діаметром 2см і 3 об'ємом каталізатора 63см , що забезпечувало в експериментах об'ємну швидкість газу 15000-1 25000 година . Включався обігрів реактора і при досягненні 300°C включалася подача енергетичного потоку водню і повітря на пальник і спалювання, після чого температура після пальника встановлювалася на рівні 900°C. Окремо у випарник подавалася підігріта до 95°C суміш закису азоту 158,3л/год. і кисню 84л/год., яка, проходячи через розчин 60%ої азотної кислоти, насичувалася парами азотної кислоти і води. Отриманий бічний потік надходив в реактор, де змішувався з енергетичним потоком, після чого температура становила 750°C. Надійшло в реактор: 12,75% об. 11,54% об. 25,96% об. 38,87% об. 10,88% об. 100% об. 7,8моль/год. 7,07моль/год. На виході з реактора отримано нітрозний газ складу: NO2 NO 121,0л/год. 333,6л/год. 7,52% об. 20,75% об. Н2О N2 О2 N2O Разом: 433,5л/год. 551,8л/год. 167,7л/год. 0 1607,6л/год. 5,4 моль/год  20,294моль/год. 14,894моль/год  26,97% об. 34,33% об. 10,43% об. 0 100% об. Утворилося з N 2O оксидів азоту (NO+NO2):20,294-7,8=12,494моль. При 100%-ому перетворенні N 2O могло утворитися NO:7,072=14,14моль/год. Вихід NO на витрачений N2O склав: 12,494/14,14=0,884 (88,4%). Приклад 2. Умови досліду ті ж, що в прикладі 1, тільки готувався залізооксидний каталізатор складу, % мас.: Fe2O3-76%, ZnO-12% та Ві2О3-12%. Вихід NO на витрачений N2O склав 82,0 %. Приклад 3. Умови досліду ті ж, що в прикладі 1, тільки готувався залізооксидний каталізатор складу, % мас.: Fe2O3-76 %, ZnO-20 % та Ві2О3-4 %. Вихід NO на витрачений N2O склав 81,5%. Приклад 4. Умови досліду ті ж, що в прикладі 1, тільки температура після змішування газових потоків перед каталізатором складала 700°C. Вихід NO на витрачений N2O склав 88,6%. Приклад 5. Умови досліду ті ж, що в прикладі 1, тільки температура після змішування газових потоків перед каталізатором складала 650 °C. Вихід NO на витрачений N2O склав 64,1%. Приклад 6. Умови досліду ті ж, що в прикладі 1, тільки температура після змішування газових потоків перед каталізатором складала 600 °C. Вихід NO на витрачений N2O склав 23,0%. Приклад 7. Умови досліду ті ж, що в прикладі 1, тільки температура після змішування газових потоків перед каталізатором складала 550°C. Вихід NO на витрачений N2O склав 18,2%. Приклад 8. По прототипу. Вмикався обігрів реактора і при досягненні 300°C включалася подача енергетичного потоку водню і повітря на пальник і спалювання, після чого температура після пальника встановлювалася на рівні 900°C. Окремо у випарник подавалася підігріта до 95 °C суміш закису азоту 158,3л/год. і кисню 84л/год., яка, проходячи через розчин 60%-ої азотної кислоти, насичувалася парами азотної кислоти і води. Отриманий бічний потік надходив в реактор, де змішувався з енергетичним потоком, після чого температура становила 800°C. На виході з реактора в складі нітрозних газів закис азоту був відсутній. Надійшло в реактор: 5 HNO3(г) N2O Н2О(г) N2 О2 Разом: 61692 175 л/год. 158,3 л/год. 356,3 л/год. 533,4 л/год. 149,3 л/год. 1372,3л/год. 6 12,75 % об. 11,54 % об. 25,96 % об. 38,87 % об. 10,88 % об. 100 % об. 7,8 моль/год. 7,07 моль/год. Отримано після реактора нітрозних газів: NO2 NO 95,4 л/год. 263,4 л/год. 5,88 % об. 16,24 % об. Н2О N2 O2 Разом: 443,5 л/год. 599,6 л/год. 219,7 л/год. 1621,8 л/год. 4,265 моль/год  16,028моль/год. 11,763 моль/год  27,35 % об. 36,98 % об. 13,55 % об. 100 % об. Утворилося з N2O оксидів азоту (NO+NO2):16,028-7,8=8,228 моль. Вихід NO склав: 8,228/14,14=0,5819 (58,19 %). 201100250 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601