Ποια είναι η διαδικασία παραγωγής αζώτου DI;

Παραγωγή τετραξειδίου dinitrogen (N2O4)

Το τετραξείδιο dinitrogen (N2O4) παράγεται κυρίως μέσω της οξείδωσης του αζώτου οξειδίου (NO) . Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει διάφορα βήματα:

1. Οξείδωση αμμωνίας (NH3) σε νιτρικό οξείδιο (ΝΟ):

* Η αμμωνία οξειδώνεται παρουσία αέρα και καταλύτη (συνήθως πλατίνα ή πλατίνα-rhodium κράμα) σε υψηλές θερμοκρασίες (περίπου 850-950 ° C).

* Αυτή η αντίδραση παράγει νιτρικό οξείδιο (ΝΟ) μαζί με υδρατμούς και άζωτο.

* Η εξίσωση αντίδρασης είναι:

* 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

2. Οξείδωση του νιτρικού οξειδίου (ΝΟ) σε διοξείδιο του αζώτου (NO2):

* Το νιτρικό οξείδιο οξειδώνεται περαιτέρω με οξυγόνο στον αέρα σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος.

* Αυτή η αντίδραση παράγει διοξείδιο του αζώτου (NO2).

* Η εξίσωση αντίδρασης είναι:

* 2 NO + O2 → 2 NO2

3. Δυτικοποίηση του διοξειδίου του αζώτου (ΝΟ2) προς το τετραξείδιο του δινιτρογόνου (N2O4):

* Το διοξείδιο του αζώτου είναι ένα εξαιρετικά αντιδραστικό αέριο και είναι εύκολα διμερές (συνδυάζεται με τον εαυτό του) για να σχηματίσουν το τετραξείδιο του dinitrogen (N2O4) σε αντίδραση ισορροπίας.

* Αυτή η αντίδραση εξαρτάται από τη θερμοκρασία, ευνοώντας το σχηματισμό N2O4 σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.

* Η εξίσωση αντίδρασης είναι:

* 2 no2 ⇌ n2O4

4. Καθαρισμός και συμπύκνωση:

* Το προκύπτον μείγμα αερίου που περιέχει N2O4 στη συνέχεια καθαρίζεται για να απομακρυνθεί οι ακαθαρσίες όπως το νερό και η μη ανταπόκριση NO2.

* Το καθαρισμένο N2O4 στη συνέχεια συμπυκνώνεται σε μια υγρή κατάσταση, ψύχνοντας το σε περίπου -11 ° C.

Σημείωση:

* Η διαδικασία παραγωγής για το N2O4 είναι εξαιρετικά εξωθερμική και απαιτεί προσεκτικό έλεγχο της θερμοκρασίας και της πίεσης για την πρόληψη ανεξέλεγκτων αντιδράσεων.

* Το N2O4 είναι μια εξαιρετικά τοξική και διαβρωτική ουσία και πρέπει να αντιμετωπίζεται με εξαιρετική προσοχή.

Άλλες μέθοδοι:

* Αν και η οξείδωση του νιτρικού οξειδίου είναι η κύρια μέθοδος για την παραγωγή N2O4, υπάρχουν άλλες μέθοδοι όπως:

* Άμεση οξείδωση του αζώτου: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί αντιδραστήρα πλάσματος υψηλής θερμοκρασίας και είναι λιγότερο αποτελεσματικός από την οξείδωση του νιτρικού οξειδίου.

* αντίδραση νιτρικού οξέος με διοξείδιο του αζώτου: Αυτή η μέθοδος είναι λιγότερο συνηθισμένη και παράγει N2O4 ως υποπροϊόν.

Η συγκεκριμένη διαδικασία παραγωγής και τα στοιχεία της μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με την κλίμακα και την εφαρμογή του παραγόμενου N2O4.