Technologie chemických výrob. Technologie chemických výrob

Transkript

1 Technologie chemických výrob Technologie chemických výrob Literatura: Technologie chemických látek / František Hovorka, Obecná chemická technologie, Jan Neiser, 1988 Chemická technológia,stanislav Mocik, 1979 Industrial Inorganic Chemistry, Karl H. Büchel et. Al, 2000 Industrial Organic Chemistry, K. Weissermel, H.-J. Arpe, 2003 Voda Voda Lidské tělo obsahuje % vody. Průměrná spotřeba vody v domácnostech na obyvatele za 1 den v ČR litrů litrů litrů Průměrná spotřeba vody v domácnostech na obyvatele za 1 den na světě je 40 litrů 70 1

2 Dělení vody podle místa výskytu v přírodě Srážková voda Povrchová voda Podzemní voda Minerální voda Přírodní podzemní voda pro které platí jedno s kritérií: mineralizace minimálně 1 gram / litr obsah CO 2 minimálně 1 gram / litr obsah H 2 S minimálně 1 gram / litr obsah Fe 2+ minimálně 10 miligramů na litr zvýšené množství pro zdraví významného chemického prvku (I, F, S, H 2 SiO 3 aj,) teplota vývěru přesahuje 20 C vykazuje radioaktivitu 1500 bq/l způsobenou radonem ( 222 Rn) Mořská voda Obsah solí kovů s větším oxidačním číslem než 1. Karbonátová tvrdost (přechodná) způsobená hydrogenuhličitany, lze ji odstranit varem Nekarbonátová tvrdost (trvalá) Způsobená převážně síranem, dusičnanem, chloridem vápenatým a hořečnatým. Celková tvrdost přechodná + trvalá Tvrdost vody Druh vody Měkká Průměrně tvrdá Tvrdá Velmi tvrdá Celková tvrdost (mmol.l -1 ) <1 1,0 až 1,5 1,5 až 3,0 >3 Stanovení znečištění vody organickými látkami Chemická Spotřeba Kyslíku (CHSK) Množství kyslíku (mg.l -1 ) spotřebovaného k oxidaci přítomných organických látek ve vodě pomocí oxidačních činidel (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7 ). Biochemická Spotřeba Kyslíku (BSK) Množství kyslíku (mg.l -1 ) spotřebovaného mikroorganismy na biochemické reakce. Rozdělení vody podle způsobu použití Pitná voda Užitková voda Odpadní voda První úpravny na pitnou vodu: v městě Paisley, Skotsko 1804 John Gibb Paříž James Simpson pískový filtr 2

3 Pitná voda a její úprava Vychází se z co nejméně znečistěné vody (povrchové vody) Požadavky na pitnou vodu jsou dány zákonem č.258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví, vyhláška č. 252/2004 Zdravotně nezávadná, příjemná chuť, teplota 8 až 12 C, tvrdost 1,5 až 2,2 mmol.l -1 Výroba pitné vody Odstranění hrubých nečistot Odstranění drobných sedimentujících částic Chlorace Odstranění jemných nesedimentujících částic rychlá filtrace Ozonizace Čištění pomocí aktivního uhlí Odstranění železa a manganu Desinfekce Odstranění hrubých nečistot česlice rošty a síta Odstranění drobných sedimentujících částic 1) Sedimentace pomocí Dorrových usazováků 3

4 Odstranění drobných sedimentujících částic 2) Dorrovův řebenový usazováků Suspenze se zde přivádí do středu zespod (1). Částečky kalu klesají ke dnu. Pojížděcí plošina (9) je spojena jednak s hřebly pro kal (4) a současně se stěračem plovoucích nečistot (5), které jsou odtahovány (7). Vyčiřená kapalina odtéká přepadem (6) a usazený kal se z kalové jímky (3) odvádí podobným způsobem jako z kuželového usazováku (8). Odstranění jemných nesedimentujících částic čiření Čiření přidáním síranu hlinitého (při ph 6,5 7,5) nebo železitého (při ph 8,5) vznikají příslušné nerozpustné hydroxidy - vločkový mrak zachycení nesedimentující koloidní částice včetně mikroorganismů - koagulace Fe 2 (SO 4 ) H 2 O 2 Fe(OH) H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) H 2 O 2 Al(OH) H 2 SO 4 Odstranění vločkového mraku Odstranění drobných sedimentujících částic 2) Pomalá filtrace Pískové filtry o ploše více jak 2000 m 2 4

5 2) Tlaková filtrace Odstranění drobných sedimentujících částic Odstranění železa a manganu Hydrogenuhličitany a sírany Fe 2+ a Mn 2+ způsobují -trpkou chuť, zabarvení, tvorba bakterií Odstranění železa provzdušněním: 4 Fe(HCO 3 ) 2 + O H 2 O 4 Fe(OH) CO 2 4 FeSO 4 + O H 2 O + 4 Ca(OH) 2 4 Fe(OH) CaSO 4 Odstranění železa a manganu Odstranění manganu provzdušněním: 2 Mn(HCO 3 ) 2 + O H 2 O 2 Mn(OH) CO 2 2 MnSO 4 + O H 2 O 2 Mn(OH) H 2 SO 4 Odstranění manganu pomocí manganových filtrů: Čištění pomocí aktivního uhlí Odstranění neutrálních organických látek jako jsou fenoly, halogenuhlovodíky a minerální oleje 4 KMnO H 2 O 4 KOH + 4 MnO(OH) O 2 Mn(HCO 3 ) 2 + MnO(OH) 2 + H 2 O 2 Mn(OH) CO 2 MnSO 4 + MnO(OH) H 2 O 2 Mn(OH) 3 + H 2 SO 4 5

6 Desinfekce = likvidace mikroorganismů 1) Chlorace nebo chloraminace Účinná látka je chlor a atomární kyslík Cl 2 + H 2 O HCl + HClO HClO H + + ClO - Zbytková koncetrace chloru u spotřebitele je 0,1 až 0,3 mg.l -1 - odstranění mikroorganismů - oxidace Mg 2+ a Mn 2+ - chlorace síranu ammoného - chlorace uhlovodíků na halogenuhlovodíky - nežádoucí 2)Ozonizace Desinfekce = likvidace mikroorganismů Účinná látka je atomární kyslík, který vzniká zaváděním ozonu do vody (0,2 až 3 g na m 3 ) 3)Ozařování ultrafialovým zářením 4)Olygodinamie kovů Katadynový filtr písek nebo aktivní uhlí nasycené stříbrem Získávání pitné vody z mořské vody Voda pokrývá 71 % zemského povrchu, z toho tvoří 97 % mořská voda. Mořská voda obsahuje 3,5 hm. % rozpuštěných solí. Pitná voda musí obsahovat méně než 0,1 hm.% rozpuštěných solí. Získávání pitné vody z mořské vody Vakuová destilace (60%) Reverzní osmóza (35%) Elektrodialýza (5%) Membránové procesy V Saudské Arábii bylo v roce 1995 připraveno z mořské vody 1, m 3 pitné vody. 6

7 Vakuová destilace Několikastupňová mžiková destilace MSF destilace Multistage flash (MSF) evaporation Membránové procesy Deskový modul pro reversní osmózu Uspořádání s dutými vlákny Reverzní osmóza Reverzní osmóza Použitý tlak 2 7 MPa 7

8 Elektrodialýza Elektrodialýza Typy membrán - Homogenní - Heterogenní Užitková voda a její úprava Způsoby úpravy jsou závislé na účelu použití užitkové vody Stejné operace jako při úpravě pitné vody + další Změkčování vody Odplynění vody Změkčování vody Termické změkčování Odstranění hydrogenuhličitanu vápenatého ohřevem v tlakové nádobě na teplotu 105 C. vznik nerozpustného uhličitanu Chemické vysrážení Srážedla: 5-10% roztoky Na 2 CO 3, směs Ca(OH) 2 a Na 2 CO 3, NaOH doba srážení je 1 h při C Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 2 CaCO H 2 O Ca(HCO 3 ) NaOH CaCO 3 + Na 2 CO H 2 O CaSO 4 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + Na 2 SO 4 Mg(HCO 3 ) Ca(OH) 2 Mg(OH) CaCO H 2 O Mg(HCO 3 ) NaOH Mg(OH) Na 2 CO H 2 O Zbytková tvrdost, 3 Ca Na 3 PO 4 Ca 3 (PO 4 ) Na + 3 Mg Na 3 PO 4 Mg 3 (PO 4 ) Na + 8

9 Změkčování vody Výměna iontů Iontoměniče polymerní pryskyřice s iontoměnnými skupinami Odplynění vody Je-li užitková voda používána jako napájecí, pro parní kotle. Za vysokých teplot dochází ke korozi zařízení vlivem rozpuštěného kyslíku Rozpustnost plynů ve vodě klesá s rostoucí teplotou Odstraňování kyslíku v desorpční koloně za sníženého tlaku Chemické odstraňování pomocí hydrazinu (pro vysokotlaké parní kotle) katexy vyměňují kationty (-SO 3 H, -SO 3 Na, COOH) regenerace promýváním s roztokem HCl nebo NaCl anexy vyměňují anionty (N + (R) 4, pyridiniové skupiny N 2 H 4 + O 2 2 H 2 O + N 2 Odpadní voda a její čištění Způsoby čištění závisí na druhu odpadní vody Splaškové odpadní vody - splaškové odpadní vody - průmyslové odpadní vody 9

10 Splaškové odpadní vody Splaškové odpadní vody Aerobní biologické čištění C org + O 2 CO 2 N org + 4 H + NH 4 + P org + 2 O 2 PO 4 3- Anaerobní biologické čištění Průmyslové odpadní vody Technické plyny 10

11 Vodík Nejrozšířenější prvek ve vesmíru (75 hm.%) Devátý nejrozšířenější prvek na zemi (1% 1 hm.%) Světová spotřeba (1996, m 3 ~ t) Většina vyrobeného vodíku je přímo zpracována výrobcem, pouze asi 5% je obchodováno Výroba vodíku Parní reforming zemního plynu a nízkovroucích uhlovodíků Parciální oxidace těžkých uhlovodíků (mazut, vakuový zbytek) Zplyňování hnědého a černého uhlí Elektrolýza vody a roztoků chlorid 80% světové produkce USA, Evropa 16% JAR, Indie 3% Zplyňování hnědého a černého uhlí Tímto způsobem před 2. světovou válkou vyrábělo přes 90% vodíku (dnes jen 16%) C + H 2 O H 2 + CO C + ½O 2 CO Tepelně samonosná reakce, 30% uhlí je spáleno k dosažení požadované teploty (800 až C) Parní reforming zemního plynu a nízkovroucích uhlovodíků CH 4 + H 2 O 3 H 2 + CO 2C n H 2n+2 + nh 2 O (2n+1) H 2 + nco CH O 2 CO H 2 O (exotermní dodává teplo) Rovnováha se posunuje ve prospěch vzniku vodíku: Se vzrůstající teplotou bez katalyzátoru reakce probíhá až nad 1200 C katalýza pomocí NiO na nosiči (Al 2 O 3, MgO) (sloučeniny síry se předem odstraňují katalytické jedy) teplo se dodává přes stěny (max. 900 C) a částečným spálením methanu Reakci předchází odstranění sloučenin obsahujících síru hydrogenací na CoO při 400 C vzniká H 2 S (sorpce na ZnO) 11

12 Parní reforming zemního plynu a nízkovroucích uhlovodíků Parciální oxidace těžkých uhlovodíků (mazut, vakuový zbytek) C, 3MPa štěpení uhlovodíků 2C n H 2n+2 + no 2 2(n+1) H 2 + 2nCO Získanou plynnou směs je možno použít k dalším výrobám (amoniak, aldehydy, olefiny). Pro získání čistého vodíku je nutno směs dále zpracovat. Výhody: není nutné odstranění síry; nevýhody: je potřeba výrobna kyslíku 4-odstranění amoniaku, kyanovodíku, CO 2 5- absorpce do roztoku aminopropanoátu draselného a následná desorpce- výstup 48% CO, 51% H 2 a 1% CO 2 1-kompresor 2-trubkový katalytický reaktor (výhřev spalinami na 900 C, 4 MPa) -výstup 5-9 obj.% CH 4 3-adiabatický katalytický reaktor (1000 C)- výstup obsah methanu (0,5 obj.%) 4-kotle na výrobu páry 5-separátory páry (zásobní nádrž vody Přeměna CO Na vstupu směs CO a H 2 Vysokoteplotní konverze = 350 až 380 C, Fe 2 O 3 a Cr 2 O 3 na výstupu 4 % CO Nízkotepelná konverze = 200 až 250 C, CuO, ZnO (velmi citlivé na přítomnost síry 0,1 ppm) na výstupu > 0,3% CO CO + H 2 O H 2 + CO 2 Odstraňování H 2 S a CO 2 Fyzikální - vypírka methanolem při -30 C (odstranění CO 2, H 2 S, HCN) Chemická ethanolaminy, uhličitan a hydroxid draselný (odstranění CO 2, CO) Sorpce probíhá vždy za zvýšeného tlaku (3-10 MPa) Plyny jsou s roztoku uvolňovány v desorpční koloně, a to buď snížením tlaku nebo stripováním 12

13 Odstraňování H 2 S a CO 2 Absopce / Desorpce Pohlcování / uvolňování rozpustných plynů přes fázové rozhraní do / z kapaliny Fyzikální či chemická absorbce Absorpční kolony: S rozprašováním kapaliny Probublávané Patrové Plněné Odlučovače kapek Vypírací (stripovací) kolona Stripování je proces, kterým jsou z kapaliny odháněny proudem procházejícíh o plynu těkavé látky. Výroba vodíku elektrolýzou vody Velmi nákladná účinnost ~20%, měrná spotřeba na výrobu 1Nm 3 je ~ 5 kwh. Získává se velmi čistý vodík požití v potravinářství Teplota 80 C, rozkladné napětí 2 V. H 2 O H 2 + ½ O 2 Další zdroje: Získávání vodíku při elektrolýze NaCl. 13

14 56% výroba amoniaku Použití vodíku Kyslík a dusík Dusík Kyslík 25% rafinérské procesy (hydrokrakování) 12% hydrogenace (ztužování tuků, výroba anilínu) Hustota (0 C, atm. tlak) 1,429 g/l 1,251g/l Bod varu -183 C -196 C Použití 7% ostatní (metalurgie, elektronika, sváření, palivo) Kyslík a dusík Zkapalňování vzduch Vysokotlaký, 20MPa Středotlaký, 2 až 4 MPa Kyslík Dusík Hustota (0 C, atm. tlak) 1,429 g/l 1,251g/l Bod varu -183 C -196 C Použití Oxidační procesy Výroba amoniaku Řezání a svařování kovů Medicinální kyslík Chladící médium Potravinářství 1 litr kapalného O 2 odpovídá840 litrům plyného O 2 (20 C, atm.t.). Cena kyslíku (2001) byla 0.21 $/kg. 14

15 Destilace vzduchu? Destilace vzduchu Získává se Dusík s čistotou 99% Kyslík s čistotou 98,8% Vzácné plyny?? Získává se Dusík s čistotou 99% Kyslík s čistotou 98,8% Vzácné plyny Ar Doprava plynů Doprava plynů Ventilátory doprava plynů s velmi malým poměrem stlačení Dmychadla velká množství dopravovaného plynu, malý přetlak Kompresory stlačování plynů na větší tlak Vývěvy snižování tlaku 15

16 Doprava plynů Doprava plynů Dvoustupňová rotační olejová vývěva Doprava plynů Jednostuňová olejová rotační vývěva sací filtr separátor (odlučuje olej ze stlač. vzduchu) společný chladič oleje a stlač. vzduchu olejový filtr termostat oleje rotor lamela ventil minimálního tlaku olej pojišťovací ventil 16

17 Membránová vývěva Doprava plynů Kompresory Copeland-Scroll spirálové Doprava kapalin Odstředivá čerpadla 17

18 Doprava kapalin Hydrostatická čerpadla Pístové čerpadlo Zubové čerpadlo Suroviny: Průmysl síry Odpadní síra (plyny doprovázející zpracování zemního plynu, ropy uhlí) Naleziště elementární síry Sulfidické rudy (FeS 2 ) Průmysl síry Suroviny: Celosvětová produkce elementární síry je 34x10 6 tun (1993). Z toho 17x10 6 tun ze zemního plynu 11x10 6 tun z ropy 5x10 6 tun vytěžená elementární síra Světové zásoby síry 25x10 9 tun. Průmysl síry Použití: Výroba kyseliny sírové 85% SO 2, CS 2, vulkanizační činidlo, P 2 O 5, barviva 18

19 Fraschův způsob těžby síry Dnes na ústupu (pouze na dvou místech na světě) 160 C, 2,5 MPa Získávání síry z H 2 S Separace H 2 S ze syntézního plynu: Fyzikální - vypírka methanolem při -30 C (odstranění CO 2, H 2 S, HCN) Chemická ethanolaminy, uhličitan a hydroxid draselný (odstranění CO 2, CO) Sorpce probíhá vždy za zvýšeného tlaku (3-10 MPa) Plyny jsou s roztoku uvolňovány v desorpční koloně, kdy je roztok rozprašován za snížení tlaku (atm.) Separace H 2 S ze syntézního plynu Získávání síry z H 2 S Konverze 60% Kat. Co Mo, 300 C 2 H 2 S + O 2 S H 2 O 2 H 2 S + SO 2 3/8 S H 2 O Kat. Al 2 O 3, 220 C Výtěžek síry > 95% 19

20 Výroba kyseliny sírové Světové produkce: 135 x 10 6 tun 100% kyseliny v roce 1993 Trend: mírný pokles Výroba kyseliny sírové Příprava oxidu siřičitého: Spalování síry (60% světové produkce) Pražení sulfidických rud Tepelný rozklad síranů Tepelný rozklad odpadní kyseliny sírové Oxidace SO 2 na SO 3 Reakce SO 3 s vodou Spalování síry Příprava oxidu siřičitého S + O 2 SO 2 Příprava oxidu siřičitého Pražení sulfidických rud Z pyritu, fluidní pec 4 FeS O 2 8 SO Fe 2 O 3 Tepelný rozklad síranů 2 FeSO 4.7H 2 O 2 FeSO 4.H 2 O + 12 H 2 O 2 FeSO 4.H 2 O Fe 2 O 3 + 2SO 2 + ½ O H 2 O Kapalná síra (150 C, t.t.115 C) se filtruje Rozprašuje se suchým vzduchem do pece při 800 C Dvojnásobný přebytek vzduch Odchází 10%ní SO 2 ve směsi s kyslíkem a dusíkem Tepelný rozklad odpadní kyseliny sírové 2 H 2 SO 4 2SO 2 + O H 2 O 20

21 Čištění oxidu siřičitého Příprava oxidu sírového Suché čištění Odstranění prachových částic Elektrostatické odlučovače, cyklony, usazovací nádrže, filtry Mokré čištění Prach, As 2 O 3, mlha kyseliny sírové Skrápění zřednou a následně koncentrovanou kyselinou sírovou SO 2 + 1/2 O 2 SO 3 Katalyzátor V 2 O 5 nanesený na křemelině umístěný v patrovém reaktoru (4 patra) Teplota zážehu ~400 C Kontaktní způsob (konverze 98 %) Dvoukontaktní způsob (konverze 99,7 %) Absorbce oxidu sírového Použití kyseliny sírové Výroba anorganických chemikálií Hnojiva, HF, síran hlinitý, oxid titaničitý Výroba organických produktů Barviva, výbušniny, mýdla, detergenty, plasty Tuzemští výrobci: Spolana Neratovice a Precheza Přerov V roce 2004 se v ČR vyrobilo t kyseliny sírové. 21

22 Použití kyseliny sírové Průmysl dusíku Amoniak, kyselina dusičná Močovina, dusičnany, dusitany, amonné soli, dusíkaté vápno, hydrazin, hydroxylamin, aminy, nitrosloučeniny Přírodní zdroje: ledky, plyny z karbonizace uhlí Přírodní dusík Amoniak Světová produkce v roce 1993 byla 112 miliónů tun. Výroba: Reakcí N 2 + H 2 (syntézní plyn) (stejně je nazývána směs CO + H 2 pro syntézu organických sloučenin) Při zpracování uhlí (1%<) 1913 Haberova Boschova metoda Výroba amoniaku N H 2 2 NH 3 ΔHo = 92.4 kjmol -1 exotermní reakce zmenšuje se objem plynu C, MPa konverze v jednom kroku ~20% T ( C) Keq x x x x x x

23 Katalyzátor - α-fe 1) tavení, drcení, třídění Výroba amoniaku magnetitu (Fe 3 O 4 ) při 1500 C v elektrické peci tavení s promotory K 2 CO 3 (zvýšení aktivity), CaO (odolnost proti katalytickým jedům), Al 2 O 3, SiO 2 (tepelná stálost), pórovitý katalyzátor Velikost částic 6 10 mm Katalyzátor - α-fe Výroba amoniaku Katalytické jedy Nevratné změny (síra, arsen) Vratné (CO, CO 2, O 2 ) 2)redukce Fe 3 O H 2 3 Fe + 4 H 2 O C, 7-30 MPa Moderní reaktory obsahují až 100 tun katalyzátoru. Při obsahu znečušťujících oxidů nižší než 10 ppm je životnost katalyzátoru 5 let Výroba amoniaku Čištění syntézního plynu (myšleno N 2 +H 2 ) Fyzikální - vypírka methanolem při -30 C (odstranění především H 2 S, případně HCN) Chemická ethanolaminy, uhličitan a hydroxid draselný (odstranění CO 2, CO) Dočišťování Absorpce v kapalném dusíku (odstranění CO 2, H 2 O, uhlovodíků) (z 3 % na 0,1 %) Hydrogenace katalyzovaná Ni (3 MPa, 300 C), (z 0,1 % na 0,0005 %) CO + 3H 2 CH 4 + CO 2 Výroba amoniaku Složení syntézního plynu pro výrobu amoniaku H 2. 74,0% N 2..24,7% CH 4..1,0% Ar ,3% CO + CO ppm CO 2 + 4H 2 O CH 4 + CO 2 23

24 Výroba amoniaku Výroba amoniaku 1913 Haberova Boschova metoda Středotlaký způsob 30MPa, 500 C Reaktor trubkový nebo etážový 24

25 Haberova Boschova metoda Fritz Haber Carl Bosch Použití amoniaku 80% - meziprodukt při výrobě kyseliny dusičné a dusíkatých hnojiv Výroba hydrazinu, chloraminu, hydroxylaminu, kaprolaktamu Chladící médium Potenciální motorové palivo Léčba po zasažení kyselým jedem Použití Kyselina dusičná Výroba dusičnanů a dvousložkových hnojiv Dusičnan sodný, oxidovadlo ve sklářství Složka nitrační směsi Koncentrovaná až 100% Výroba v ČR - Lovochemie, a.s., Lovosice, VCHZ Synthesia Pardubice 25

26 Výroba kyseliny dusičné Oxidace amoniaku na NO Dvě fáze: 1) Oxidace amoniaku na NO 2) Oxidace NO na NO 2 a jeho absorpce ve vodě Nežádoucí reakce 4 NH O 2 4 NO + 6 H 2 O ΔH=-904 kj.mol -1 4 NH O 2 2 N H 2 O 4 NH O 2 2 N 2 O + 6 H 2 O Plyn na vstupu = vzduch + amoniak (~10%) Plyn na výstupu = 12% NO + 20% H 2 O + 5%O 2, zbytek N 2 kondenzuje při ochlazení plynu na 20 C Oxidace amoniaku na NO Oxidace amoniaku na NO 4 NH O 2 4 NO + 6 H 2 O ΔH=-904 kj.mol -1 Nežádoucí reakce 4 NH O 2 2 N H 2 O 4 NH O 2 2 N 2 O + 6 H 2 O K potlačení nežádoucích reakcí lze dosáhnout kombinací několika faktorů: Vhodnou dobou kontaktu plynu s katalyzátorem (~ s) Složení katalyzátoru (Pt s 5% Pd a Rh, síta z tenkých drátů 0,06 mm) Teplota ( C, vyšší teplota ztráty Pt, běžně 0,1g na 1t 100% HNO 3 ) Tlak (atm. až 1,2 MPa, vyšší tlak přispívá k oxidaci NO a NO 2 ) 26

27 Oxidace NO na NO 2 a jeho absorpce ve vodě Oxidace amoniaku na NO Oxidace NO 2 na N 2 O 4 Získává se 50-70%ní HNO 3 Koncentraci lze zvýšit zvýšením tlaku a snížením teploty použité při absorpčním procesu sekundární vzduch 12 oxidační kolony 2 NO + O 2 2 NO 2 ΔH=-114 kj.mol -1 2NO 2 N 2 O 4 ΔH=-57 kj.mol -1 absorpční kolony N 2 O 4 + H 2 O HNO 3 + HNO 2 ΔH=-65 kj.mol -1 3 HNO 2 HNO NO + H 2 O 9, 12 oxidační kolony, 10, 11 absorpční kolony Výroba 100%ní kyseliny dusičné N 2 O 4 + H 2 O + ½ O 2 2 HNO 3 (75 C, 5 MPa) zkapalnění NH 2 OH Hydroxylamin Výroba např. redukcí oxidu dusnatého: 4 NH O 2 4 NO + 6 H 2 O 2 NO + 3 H 2 + H 2 SO 4 (NH 3 OH) 2 SO 4 Hydroxylamonium disulfát Použití: Více než 97% na výrobu kaprolaktamu 27

28 Uhličitan sodný Světová produkce v roce 1993 byla 31x10 6 tun. Přírodní zdroje trona Na 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O (35% světové produkce) Monohydrátový a semikarbonátový proces Kalcinace = tepelné zpracování rud a dalších materiálů vedoucích k jejich tepelnému rozkladu, fázovému přechodu nebo odstranění těkavých složek. Syntetická výroba Výroba uhličitanu sodného Způsob podle Solvaye Karbonatace nasyceného roztoku NaCl NH 3 + CO 2 + H 2 O NH 4 HCO 3 NH 4 HCO 3 + NaCl NaHCO 3 + NH 4 Cl Krystalizací se oddělí nejméně rozpustný NaHCO 3 Kalcinace (175 C) 2 NaHCO 3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O Z odpadního chloridu amonného se recykluje amoniak 2 NH 4 Cl + Ca(OH) 2 2 NH 3 + CaCl H 2 O 28