Процессы переработки сырья и рациональное использование природных ресурсов. Бондалетова Л.И - 107 стр.

UptoLike

107
2 NO
+ O
2
2 NO
2
+ Q (4)
Оксид азота (2+) образуется при температуре ниже 700
°С, а при
температуре ниже 100
°С равновесие почти полностью сдвинуто вправо.
Константа скорости процесса увеличивается с понижением
температуры, что иногда рассматривают как нарушение закона
Аррениуса. В действительности это явление можно объяснить тем, что
процесс по уравнению (4) протекает в две стадии. Сначала происходит
быстрая обратимая экзотермическая реакция димеризации оксида
азота:
2 NO
N
2
O
2
+ Q (8)
Затем окисление димера по экзотермической, практически
необратимой (при температуре ниже 100
°С) реакции:
N
2
O
2
+ O
2
2 NO
2
+ Q (9)
При повышении температуры равновесие реакции (8) смещается
влево, концентрация димера N
2
O
2
сильно снижается. Соответственно
снижается скорость реакции (9) и общая скорость процесса. Поэтому
для увеличения скорости превращения NO в NO
2
реакционную смесь
энергично охлаждают.
Повышение давления способствует сдвигу равновесия по реакции
(8) в сторону димера и увеличению скорости реакции (9). Повышается и
степень абсорбции NO
2
(5). Поэтому в последние годы в производстве
азотной кислоты перешли от установок под атмосферным давлением к
повышенному давлению до 1 МПа.
При окислении оксида азота возможна реакция ассоциации NO
2
с
образованием димера N
2
O
4
. Скорость этой реакции очень велика, а
равновесие с повышением давления и уменьшением температуры
сдвигается в правую сторону.
Таким образом, в нитрозных газах, поступающих на абсорбцию,
содержатся NO, N
2
O
2
, N
2
O, N
2
, NO
2
, N
2
O
4
, O
2
, пары воды и др.
Абсорбция оксида азота (4+) и ее димера
Абсорбция (типичный хемосорбционный процесс в системе газ
жидкость) протекает по уравнениям