两钠产品的性质用途及规格要求bafi.docx
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1、两钠产品的性质用途及规格要求第一章:概述亚硝酸钠和硝酸钠简称两钠,是用碱液吸收硝酸生产尾气中的氮氧化物生成NaNO2/NaNO39和中和液,经加工分离出来的两种产品,也可用纯液直接吸收氨氧化装置废热锅炉出来的高温浓氧化氮气体。一、性质:(一)、亚亚硝酸钠钠的性质质:分子子式:NNaNOO2 分分子量:691、纯NaaNO22是无色色或淡黄黄色菱形形结晶,工工业NaaNO22为白色色或淡黄黄结晶;2、NaNNO2具有潮潮解性(吸吸湿性)易易溶于水水和液氨氨,水溶液液呈碱性性,(PPH99)微溶溶于甲醇醇、乙醇醇及乙醚醚。亚硝硝酸钠在在水中溶溶解度随随温度升升高而增增大。亚硝酸钠在在水中的的溶解度
2、度(表)温 度 0102030405080100溶解度g/1000g水72.178.084.591.698.4104.11132.66163.22亚硝酸钠水水溶液的的浓度(饱饱和)与与温度的的关系:温度-8015192252.565819299.9103128NaNO22%40.841.943.744.945.07751.454.657.959.261.562.568.73、亚硝酸酸钠的密密度:固固体密度度:d4为2.1688(2.1700)水溶液的密密度:随随着浓度度升高而而增大(密密度表dd204如下)NaNO22%12468101214d1.00551.01221.02441.02881
3、.05221.06551.07881.0922NaNO22%1618202428323640d1.10771.12221.13771.16881.19881.23001.26441.29994、NaNNO2饱和溶溶液沸点点(P7611mmHHg饱和和溶液浓浓度2119.55g/1100克克水即668.77%)为128.5、熔点为为2711.6、分解温温度为3320,当加加热到3320以上时时,分解解放出氧氧气、一一氧化氮氮、氮气气,最终终生成NNa2O 即: 44NaNNO2 22Na22O + 2NNO + N22 + 2O227、NaNNO2与硝酸酸和二氧氧化氮发发生转化化作用生生成硝酸酸
4、钠:3NaNOO2 + 2HNNO3 2NNaNOO3 + 2NOO + H2O - Q NNaNOO2 + NO22 NNaNOO3 + NO + QQ 8、NaNNO2为为强还原原剂,常常温下在在空气中中能慢慢慢氧化成成硝酸钠钠: 22NaNNO2 + OO2 2NaaNO339、亚硝酸酸钠同时时也是氧氧化剂,与与有机物物接触易易发生燃燃烧和爆爆炸,放放出过氧氧化氮和和氧化氮氮气体(有有毒和剌剌激性)。10、在低低温下易易与氨基基形成重重氮化合合物。11、亚硝硝酸钠无无臭而略略有咸味味,有毒毒,人至至死量为为2g,皮皮肤接触触NaNNO2溶液的的极限浓浓度为11.5%,大于于此浓度度时会使
5、使皮肤发发炎出现现斑疹。(二)、硝硝酸钠的的性质:分子式式 NaaNO33 , 分子量量为8551、纯NaaNO33为无色色斜方六六面体透透明结晶晶,味咸咸微苦。工工业NaaNO33为白色色或略带带黄色的的结晶。2、NaNNO3极易溶溶于水,其其溶解度度随温度度升高而而显著增增大。其其溶解度度如下(表表)温 度度 -18.55-6.7010203040溶解度g/1000g水73808896104NaNO33%36.916.742.244.646.84951.2温 度度 5060708090100119溶解度g/1000g水114124148180NaNO33%53.355.557.059.16
6、1.763.567.93、NaNNO3具有潮潮解性(吸吸湿性),当当含有极极少量氯氯化物杂杂质时,其其潮解性性急剧增增加。4、NaNNO3的密度度 2.27 (固体体)。水水溶液的的密度随随浓度的的增高而而增大。 硝酸酸钠水溶溶液的密密度与浓浓度的关关系:浓 度%1020304044.54451.255.48867.622密 度d22041.067741.142291.225561.317751.368831.413391.444471.537745、硝酸钠钠的熔点点 3008.6、硝酸钠钠水溶液液冰点为为-188.5(366.9%)水溶液沸点点(P7600mmHHg)随随浓度增增高而升升高(
7、如如下表):浓度(g/1000g水)10255075100209220饱和溶液NaNO33%9.092033.33342.8665067.668.75569.7沸点101.11102.77105.22107.22110.111191201217、分解温温度为3380,当加加热至3380时开始始分解,放放出氧气气而生成成亚硝酸酸钠: 2NNaNOO3 2NaaNO22 + O2 加加热至44006000时放出出N2和O2 : 44NaNNO3 22Na22O + 2NN2 + 5O22加热至7000时放出出NO,加加热至7775 8865时,才才有少量量NO22和N2O生成成。8、NaNNO3与
8、硫酸酸混合加加热能制制硝酸,其其反应如如下: NNaNOO3 + H2SO4 NaHHSO44 + HNOO3 9、硝酸钠钠能与氯氯化钾进进生复分分解反应应生成硝硝酸钾: NaNNO3 + KCll NaCCl + KNNO310、硝酸酸钠为氧氧化剂与与有机物物硫磺或或亚硫酸酸氢钠混混在一起起能引起起燃烧爆爆炸。二、用途:亚硝酸钠和和硝酸钠钠是重要要的化工工原料,用用途广泛泛。(一)、NNaNOO2:主要要用来制制造亚硝硝酸钾,硝硝基化合合物、染染料、用用作织物物染色的的媒染剂剂、漂白白剂,还还用于有有机合成成,分析析化学试试剂,照照相及医医药工业业,以及及金属热热处理剂剂,电镀镀绶蚀剂剂等。
9、(二)、NNaNOO3:主要要用来制制造硝酸酸钾、炸炸药、苦苦味酸和和染料,也也用作玻玻璃消泡泡剂与脱脱色剂,搪搪瓷工业业助溶剂剂和氧化化剂,烟烟草助燃燃剂,金金属清洗洗剂,青青霉素培培养剂,铝铝合金热热处理剂剂,还可可以作为为氮肥。最最大用户户是轻工工,占总总有消费费量的880%左左右,日日用玻璃璃又居首首位,占占用量的的90%以上,其其次是日日用搪瓷瓷,灯泡泡,保浊浊瓶等。偶偶氮染料料的重氮氮化,用用作绦、毛毛、亚麻麻、纤维维等的漂漂白剂,染染色媒染染剂,制制造氧化化氮,用用于有机机合成及及医药工工业,还还可作制制药分析析剂,照照相反应应试剂,热热处理剂剂,防腐腐剂。中和液比重重为1.24
10、 11.255 ,NNa2CCO3含含量为 355g/ll时取中中和液蒸蒸发。第二章:生生产原料料主要是碳酸酸钠水溶溶液吸收收硝酸尾尾气或NNOX气体中中氮氧化化物。一、碳酸钠钠:(又又名纯碱碱)分子子式为NNa2CCO3, 分分子量1106 。(一)、性性质:是是一种白白色结晶晶颗粒粉粉状,比比重2.5 .1、它易溶溶于水碱碱类,最最初溶解解度随温温度升高高而增加加,322.5时达到到最大值值,这时时水溶液液的浓度度约为333.88%,如如果温度度继续升升高溶解解度反而而下降。碳酸钠在水水中的溶溶解度(如如下表):温度0102025303540506070溶解度6.0311.217.623.
11、029.033.833.232.231.731.42、碳酸钠钠是弱酸酸(碳酸酸)同强强碱(氢氢氧化钠钠)形成成的盐:2NaOHH + H2CO3 NNa2CO3 + 2H22O它的水溶液液在高温温时部分分水解成成氢氧离离子OHH-显碱性性,所以以又叫纯纯碱。3、碳酸钠钠与酸和和酸性氧氧化物起起中和反反应生成成盐和水水: NNa2CO3 + 2HNNO3 2NaaNO33 + H2O + COO2 Na22CO3 + (NOO+NOO2) 2NNaNOO2 + CO2 4、碳酸钠钠与碱作作用,生生成新的的碱和盐盐: NNa2CO3 + CCa(OOH)22 2NNaOHH + CaCCO3 5、
12、碳酸钠钠与空气气中COO2和水水份接触触生成碳碳酸氢钠钠: NNa2CO3 + CCO2 + H2O 2NaaHCOO3 (二)、用用途:碳酸钠是重重要的化化工原料料,广泛泛用于化化学工业业,玻璃璃工业,造造纸工业业,纺织织工业,冶冶金工业业,食品品工业及及民用。在化学工业业中,用用于制造造苛化法法烧碱,制制成各种种无机钠钠盐及有有机钠盐盐;冶金金工业中中,黑色色冶金脱脱硫脱磷磷;有色色冶金助助溶剂;在医药药、染料料、农药药合成纤纤维,合合成橡胶胶,塑料料及其它它化工产产品中常常用以中中和酸类类或起皂皂化作用用,还用用于石油油和油类类精制,硬硬水软化化,洗涤涤印染,漂漂白,肥肥皂,制制革等。二
13、、氮氧化化物:主主要是 NO 、NOO2 、NN2O3 和 N2O4 (一)、NNO性质质:分子子式 NNO , 分子量量为 3301、为无色色难于液液化的气气体。2、常压下下-1551.44冷凝为为无色的的液体,沸沸点为-1511.8结晶温温度-1163.7。3、难溶解解于水,但但溶于硝硝酸,酸酸浓度越越高,溶溶解度越越大,并并能分解解硝酸,而而补氧化化为NOO2 : 22HNOO3 +NNO 33NO22 + H2O 4、NO与与稀的碱碱液不发发生作用用,但与与浓碱作作用,一一半生成成亚硝酸酸盐,另另一半生生成氧化化亚氮: 4NNO + 2NNaOHH 22NaNNO2 + N2O + H
14、22O 5、NO与与NO22在常温温下相遇遇生成NN2O3 6、NO在在常温下下稳定,在在高温时时(12200)开始始分解生生成N22和O22 : 2NOO NN2 + O2 7、NO易易与O22化合生生成NOO2, 6770以上不不能与氮氮化合,低低于1440时,则则几乎完完全被氧氧化成NNO2: 2NNO + O22 2NNO2 (二)、NNO2和N2O4 :1、NO22在通常常条件下下是红褐褐色气体体,有窒窒息气味味,容易易凝缩成成综色液液体,沸沸点为221.55 ,-10.8时凝结结成无色色晶体。2、NO22具有聚聚合作用用: 22NO22 N22O4 ,在在1.335-110.88为
15、液体体或气体体的混合合物,当当2000,NOO2才开始始叠合为为N2O4,温度度1000,大部部分变成成N2O4 。3、N2OO4无色,所所以浊度度越高时时,NOO2和N2O4混合物物颜色越越浓。4、NO22与水起起反应生生成硝酸酸和亚硝硝酸:22NO22 + H2O HHNO33 + HNOO2 5、NO22与烧碱碱或纯碱碱发生作作用生成成硝酸钠钠和亚硝硝酸钠: 2NNO2 + Na22CO3 NNaNOO3 + NaNNO2 + CO22 2NNO2 + NaOOH NaaNO33 + NaNNO2 + HH2O (三)、NN2O3 :当当NO氧氧化生成成NO22的同时时,有NNO和NNO
16、2生成NN2O3.当温温度降低低和压力力升高时时,有利利于生成成N2O3:NOO + NO22 N22O3 因为为N2O3的生成成反应速速度很快快,在00.1秒秒就可达达到平衡衡,NOO继续氧氧化时,生生成N22O3的最大大量为550%,若若继续氧氧化则NN2O3的含量量会减少少,NOO完全氧氧化时NN2O3含量为为0.性质:1、NN2O3在普通通温度和和常压下下不稳定定,易分分解为NNO和NNO2. 2、在在低温下下N2O3为暗兰兰色的液液体,比比重1.44,在在3.55时沸腾腾,温度度为-227呈稳定定状态为为深兰色色液体,在在-1002时凝固固成浅兰兰色的晶晶体。 3、NN2O33与水作
17、作用生成成亚硝酸酸: NN2O3 + H2O 22HNOO3 4、NN2O3与碱作作用生成成亚硝酸酸盐。第三章:生生产原理理及工艺艺流程一、碱吸收收:利用用碳酸钠钠(或氢氢氧化钠钠)水溶溶液吸收收硝酸生生产硝酸酸尾气中中氮氧化化物,浓浓度为00.31%,常常压下,可可使总吸吸收率由由92%944%增加加到999%以上上。(一)、反反映原理理:用硝硝酸水溶溶液吸收收NO22时,在在生成硝硝酸的同同时,放放出NOO,而NNO的氧氧化速度度很小,因因此吸收收利用困困难,但但用碱液液吸收时时,不会会有NOO放出,当当碱液吸吸收NOO2或N2O3时,生生成相等等moll的NaaNO22和NaaNO33,
18、等mmol的的NO+NO22的混合合物质NN2O3的形态态被碱液液吸收生生成亚硝硝酸盐。反应式: NOO + NO22 NN2O3 NN2O3 + Na22CO3 2NNaNOO2 + CO22 22NO22 + Na22CO3 NaaNO22 + NaNNO3 + CO22 付反应: Naa2CO3 + CO22 + H2O 22NaHHCO33 NNaNOO2 + NO22 NaNNO3 + NO NNa2CO3 + 2HNNO3 2NaaNO33 + CO22 + H2O影响吸收反反应的主主要因素素:1、尾气中中氮氧化化物的成成分:当NO含量量大于NNO2含量时时,其吸吸收是以以N2O3
19、的形态态而进行行的生成成几乎全全部是NNaNOO2,当NNO2/NOO比例增增高时,吸吸收速度度也随着着增大,NNO2/NOO 1:11时,吸吸收速度度最大,然然后随着着NO22/NOO比值继继续增加加,吸收收速度重重新减小小,最后后NO完完全氧化化后,吸吸收速度度则固定定不变。2、尾气中中氮氧化化物的浓浓度:NOX浓度度增高,吸收作作用的动动力增大大,吸收收速度增增大,当当NOXX浓度达达到2%3%时,吸吸收速度度增加特特别显著著,由相相等mool的NNO和NNO2所组成成的混合合物其吸吸收速度度系数在在所有情情况下都都大于浓浓度相等等的NOO2的吸收收速度系系数。含1% NNO + NOO
20、2的吸收收速度为为含1% NOO2吸收速速度的22倍,随随着NOOX浓度的的增加,它它们之间间差异缩缩小,NNOX浓度为为10%前者反反为后者者1.551.3倍。3、尾气中中一氧化化氮的氧氧化度:用碱吸收NNOX气体时时,在吸吸收塔下下部,同同时进行行两个反反应:即即NO的的氧化和和生成NNO2被碱吸吸收,NNO氧化化成NOO2的氧化化度与气气相所占占有自由由空间成成正比,而而被吸收收的氧化化氮量又又与气相相和液相相的接触触面积成成正比,NNO的氧氧化速度度要比同同浓度的的NOXX的吸收收速度小小很多倍倍,气体体中NOO的浓度度愈小,其其差别愈愈大。当NO的氧氧化反应应和生成成氮氧化化物的吸吸
21、收反应应同时进进行时,在在NO氧氧化生成成的NOO2被碱液液吸收的的同时,又又有相等等数目的的NO被被吸收,会会使气体体中NOO的浓度度降低很很快,则则NO氧氧化速度度更加降降低,因因此减慢慢了氮氧氧化物的的吸收。若NO的初初浓度为为a,被被氧化NNO为XX,所以以被氧化化吸收的的NO则则为2XX,经吸吸收后的的NO浓浓度为aa-2XX,除NNO以初初浓度aa得a-2x/a即11-2XX/a,含含X/aa(NOO的氧化化度)所所以吸收收后的NNO浓度度可写成成1-22,若NNO的氧氧化度为为40%,则被被吸收的的NO为为80%,气体体中剩余余的NOO含量仅仅为初浓浓度的220%。当NO氧化化反
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