Спосіб отримання оксидів азоту

Спосіб отримання оксидів азоту (NO+NO2) окисненням закису азоту проміжними продуктами термічного розкладання азотної кислоти при 700750 °С, який відрізняється тим, що для зниження температури, підвищення концентрації оксидів азоту (NO+NO2) і зменшення обсягу реакційної суміші, закис азоту змішують з оксидом азоту (IV) у мольному відношенні 1:(1,3  1,6) при впливі на суміш опроміненням ртутною лампою з діапазоном довжин хвиль 365-546 нм. (19) (21) u201101613 (22) 11.02.2011 (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 (М. СЄВЄРОДОНЕЦЬК) 3 61817 джерела 140-572 нм (Аl-іскровий спектр) вихід NO падає до 25 %, а при 434-725 нм (неонова лампа) падає до 0. Хімічно і технологічно запропонованим способом можна одержувати на виході з реактора високі концентрації солетворних оксидів азоту NO+NO2,a отже, при обробці їх водою отримувати азотну кислоту підвищеної концентрації. Потік закису азоту змішують з потоком оксиду азоту (IV) при 50-60 °C в окремому змішувачі і суміш Із заданим відношенням N2O:NO2 проходить через реактор з кварцового скла, що опромінюється. На підставі вимірювання реометрами витрат N2O і NO2 і результатів хімічного аналізу отриманих нітрозних газів розраховували матеріальний баланс процесу та його показники. 4 Доказом здійснення запропонованого способу отримання оксидів азоту є приведені нижче приклади. Приклад 1. Знизу в реактор із кварцового скла довжиною 20 см, діаметром 1 см і висотою опромінення 6 см подають суміш підігрітих до 50-60 °C газів N2O і NO2 в мольному відношенні 1:2 складу: 1) N2O-163,2 л/год.-7,286 моль/год.-34,02 % об. в т.ч.: N2O-158,3 л/год.-7,067 моль/год. О2-4,9 л/год.-0,219 моль/год. 2) NO2-316,6 л/год.-14,134 моль/год.-65,98 % об. Всього: 479,8 л/год.-21,42 моль/год.-100 % об. Реактор опромінювався ртутної лампою ПРК-4 з діапазоном довжини хвиль 365-546 нм. На виході з реактора отримана суміш газів складу: 2  302,71л / год.  13,514моль / год. 53,49%об. 22,258моль / год.   195,87л / год.  8,744моль / год.  34,61%об.  2  67,31л / год.  3,005моль / год.  2  0 1190%об. , 0 0 Всього: 565,89л / год.  25,263моль / год. При 100 %-му перетворенні N2O всього могло б утворитися NO:7,067-2=14,134 моль/год. У досліді з N2O утворилося оксидів (NO+NO2): 22,258-14,134-8,124 моль/год. Ступінь перетворення N2 O в NO (вихід NO) склав: 8,124/14,134=0,5748 (57,48 %). 100% об. Приклад 2. Умови досліду ті ж, що й у прикладі 1, тільки мольне відношення N2O:NO2 в газі, що подається, становило 1:1,6. В реактор подано NО2523,28 л/год. (11,307 моль/год.).На виході з реактора отримана суміш газів складу: 2  239,39л / год.  10,687моль / год. 47,63%об. моль / год. 19,461   195,87л / год.  8,744моль / год.  38,97%об.  2  67,31л / год.  1,953моль / год.  2  0 13,40%об. 0 0 Всього: 502,57л / год.  21384моль / год. , Приріст NO склав 57,48 %. Приклад 3. Умови досліду ті ж, що й у прикладі 1, тільки мольне відношення N2O:NO2 в газі, що 100% об. подається, становило 1:1,3 (NO2-205,79 л/год.9,187 моль/год.). На виході з реактора отримана суміш газів складу: 2  200,19л / год.  8,937моль / год. 47,30%об. 14,468моль / год.   123,89л / год.  5,531 моль / год.  29,27%об.  2  43,75л / год.  1,953моль / год. 10,34%об.  2  55,40л / год.  2,473моль / год. 13,09%об. Всього: 423,23л / год.  18,894моль / год. Вихід NO на витрачений N2O склав 37,36 %. Приклад 4. Умови досліду ті ж, що й у прикладі 1, тільки мольне відношення N2O:NO2 в газі, що 100% об. подається становило 1:1 (NO2-158,3 л/год.-7,067 моль/год.). На виході з реактора отримана суміш газів складу: 2  156,25л / год.  6,975моль / год. 43,15%об. , 11129моль / год.   93,04л / год.  4,1541 моль / год.  25,70%об.  2  33,65л / год.  1,502моль / год. 9,29%об.  2  79,15л / год.  3,534моль / год. 2186%об. , Всього: 362,10л / год.  16,165моль / год. 100% об. 5 61817 Приріст NO склав 28,74 %. Приклад 5. Умови досліду ті ж, що й у прикладі 2, тільки реактор опромінювався неоновою газорозрядною лампою з діапазоном довжин хвиль 454-725 нм. На виході з реактора отримана суміш газів складу: NO2-253,28 л/год.-11,307 моль/год. 60,82 % об. О2-4,895 л/год.-0,219 моль/год. 1,18 % об. 6 N2O-158,3 л/год.-7,067 моль/год. 38,00 % об. Всього: 416,48 л/год.-18,593 моль/год. 100 % об. Вихід NO склав 0 %. Приклад 6. Умови досліду ті ж, що й у прикладі 2, тільки газова суміш опромінювалась у Alіскровому спектрі довжин хвиль 140-572 нм. На виході з реактора отримана суміш газів складу: 2  258,18л / год.  11526моль / год. , 57,23%об. моль / год. 14,841   74,26л / год.  3,3151 моль / год.  16,46%об.  2  34,68л / год.  1,548моль / год. 7,68%об.  2  84,04л / год.  3,752моль / год. 18,63%об. Всього: 45116л / год.  20,141 , моль / год. Утворилось NO із N2O14,841-11,307=3,534 моль/год. Вихід NO склав 3,534/14,134-0,2500 (25,0 %). Приклад 7. (за способом найближчим аналогом). Вмикався зовнішній електрообігрів реактора і при досягненні 300 °C включалася подача енергетичного потоку водню і повітря зверху 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 158,3 л/год. і кисню 84 л/год., яка проходячи через розчин 60 %-ої азотної кислоти насичувалася парами азотної кислоти І води. Отриманий біч 100% об ний 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 була відсутня. Надійшло в реактор: HNO3(г) - 175 л/год.-12,75 % об.-7,8 моль/год. N2O-158,3 л/год.-11,54 % об.-7,07 моль/год. Н2О(г) - 356,3 л/год.-25,96 % об. N2-533,4 л/год.-38,87 % об. О2-149.3 л/год.-10,88 % об. Разом: 1372,3 л/год.-100 % об. Отримано після реактора нітрозних газів: 2  95,4л / год.  5,88%об.  4,265моль / год.  16,028моль / год.   263,4л / год.  16,24%об.  11763моль / год. , Н2О - 443,5 л/год.-27,35 % об. N2-599,6 л/год.-36,98 % об. О2-219.7 л/год.-13,55 % об. Разом: 1621,8 л/год.-100 % об. Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 %). 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