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发烟硝酸,是含硝酸90%~97.5%的有毒液体。因溶解了NO2而呈红褐色。腐蚀性极强,在空气中猛烈发烟并吸收水分。为强氧化剂,与强还原剂接触可能爆炸,与有机物接触有起火的风险。用于有机化合物的硝化和火箭燃料。

简介

发烟硝酸,英文名:FumingNitric acid,Nitrosonitric acid。化学式HNO 3。相对分子量63.01。是含硝酸90%~97.5%的有毒液体。因溶解了NO 2而呈红褐色。腐蚀性极强,在空气中猛烈发烟并吸收水分。为强氧化剂,与强还原剂接触可能爆炸,与有机物接触有起火的风险。用于有机化合物的硝化和火箭燃料。

生产技术

生产浓硝酸有直接法,间接法和超共沸酸精馏法三种。
直接法即由氨直接合成浓硝酸,基建投资较大,只在国内外大型工厂中采用。
间接法是先生产稀硝酸再设法将稀硝酸中水分脱除,将浓度提高至共沸酸浓度以上,最后经蒸馏得到98%成品硝酸。这种生产方法适宜于中小型浓硝酸生产装置,在国内外采用比较普遍。
超共沸酸精馏法是使氧化气中水分脱除较多,使NOx直接生成超共沸酸,再经蒸馏制得浓硝酸的方法,被认为是制造浓硝酸的一种好方法。

直接法

直接法由氨和空气经氧化直接合成浓硝酸,生产的关键是除去反应生成的水。反应经历以下五个步骤:
①制一氧化氮 氨和空气通过铂网催化剂,在高温下被氧化成一氧化氮,并急冷至40~50℃,使生成的水蒸气经冷凝而除去;
②制二氧化氮 一氧化氮和空气中的氧反应,生成NO 2后,残余的未被氧化的NO和浓度大于98%的浓硝酸再反应,被完全氧化成二氧化氮;
③分出二氧化氮 在低温下用浓硝酸吸收二氧化氮成为发烟硝酸,不能被吸收的惰性气体(N 2等)排出系统另行处理;
④制纯NO 2并冷凝聚合为液态四氧化二氮 加热发烟硝酸,它热分解放出二氧化氮,然后把这纯的NO 2冷凝成为液态四氧化二氮;
⑤高压釜反应制浓硝酸 将液态四氧化氮与稀硝酸混合(要求稀硝酸中水分与液态N 2O 4成一定比例)送入高压釜,在5.0MPa压力下通入氧气,四氧化二氮与水(来自稀硝酸)和氧反应直接生成98%浓硝酸;
为了加快反应的进行,加入的液态N 2O 4应过量。这样得到含大量游离二氧化氮(即发烟硝酸)的白色浓硝酸。将它放到漂白塔内,通入空气,把游离的NO 2吹出,制到98%成品浓硝酸.二氧化氮经回收冷凝后再送到高压釜使用。如果氨的氧化不用空气,而采用纯氧(需加水蒸气稀释以防爆炸),制得的一氧化氮浓度可高些。

间接法

间接法所用脱水剂有硫酸,硝酸镁,硝酸钙和硝酸锌等。经过多年生产实践的筛选,现在几乎全部采用硝酸镁。 硝酸镁是三斜晶系的无色晶体,变成水溶液后,随浓度的不同,可以形成多种结晶水合物。当硝酸镁溶液浓度为57.8%时,其结晶温度为90℃,此时析出Mg(NO 32·6H 2O结晶;当硝酸镁溶液浓度为81.1%时,其结晶温度为130.9℃,此时Mg(NO 32和Mg(NO 32·2H 2O结晶共同析出。在选择硝酸镁操作温度时,应该避开这些最高点,以免溶液结晶。当硝酸镁溶液浓度大于67.6%时,其结晶温度随溶液浓度增加而迅速上升,溶液浓度超过81%时,则结晶温度直线上升,在此浓度下操作极易造成管道堵塞。因此,硝酸镁浓度太稀脱水效果固然不好,太高则也难以操作,在实际生产中一般控制在64%~80%之间,即浓硝酸镁浓度不超过80%(一般为72%),加热器出口(即吸水后稀硝酸浓度)不低于64%。
硝酸镁法浓缩原理如下:浓度为72%~74%的硝酸镁溶液加入稀硝酸中,便立即吸收稀硝酸中的水分,使硝酸浓度提高到68.4%以上,而硝酸镁由于吸收水分,浓度下降至65%左右,此时在硝酸和硝酸镁混合溶液的气相中HNO 3浓度在80%以上,再将后者精馏即可得到成品浓硝酸。

超共沸酸精馏法

该法由西班牙Espimdesa公司开发成功,技术关键是要求氨氧化反应后气体中水分要尽量除尽(冷凝酸浓度低于2%HNO 3),使脱水后系统总物料中生成硝酸的浓度超过稀硝酸共沸点的浓度。脱水反应气在氧化塔中用共沸酸氧化,使NO转化成NO 2,在超共沸酸吸收塔中吸收生成浓度80%~90%的HNO 3,再进入超共沸酸精馏塔,热酸漂白塔制得98%成品酸。本法具有可大型化,投资省,运行费用低的优点,是目前最经济的方法。

用途

用于测胆红质,作为强氧化剂以及制造染料等。还可用于有机化合物的硝化和火箭燃料。

安全措施

泄漏:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。从上风处进入现场。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄露:将地面洒上苏打灰,然后用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
大量泄露:构筑围堤或挖坑收容;喷雾状水冷却和稀释蒸气、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

紧急处理

皮肤接触:立即脱去被污染衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗,至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。

灭火方法

燃烧性:不燃
灭火剂:雾状水、二氧化碳、砂土。
灭火注意事项:消防人员必须穿全身耐酸碱消防服
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- 来自原声例句
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