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Jul 30, 2023

L'ingegnere

Un controllo accurato delle concentrazioni di acido nitrico richieste è importante per garantire un'elevata qualità del prodotto e può essere facilmente ottenuto dal sensore di densità L-Dens 7400 di Anton Paar e dal suono

Un controllo accurato delle concentrazioni di acido nitrico richieste è importante per garantire un'elevata qualità del prodotto e può essere facilmente ottenuto dal sensore di densità L-Dens 7400 di Anton Paar e dal sensore di velocità del suono L-Sonic 5100.

1 Sintesi dell'acido nitrico

L'acido nitrico viene prodotto tecnicamente dal 1908 mediante il processo Ostwald. Questo comporta l'ossidazione catalitica dell'ammoniaca. La miscela di ammoniaca e aria viene fatta passare rapidamente attraverso le reti calde di platino-rodio (catalizzatore) che si trovano nel forno a contatto. Questo produce monossido di azoto a 800 °C, che viene poi raffreddato nuovamente fino al di sotto dei 50 °C. Nella torre di ossidazione si ossida con l'ossigeno in eccesso per formare biossido di azoto e poi reagisce con l'acqua in una torre di assorbimento per formare circa il 60% di acido nitrico. L'acido nitrico può essere concentrato fino al 68% mediante distillazione, che corrisponde all'azeotropo con un punto di ebollizione massimo (122 °C). Concentrazioni più elevate fino al 90% possono essere raggiunte mediante disidratazione con nitrato di magnesio Mg(NO3)2. Con il sensore di densità L-Dens 7400 e il sensore di velocità del suono L-Sonic 5100 è possibile misurare e monitorare con precisione le diverse concentrazioni di acido nitrico nelle varie fasi del processo. Ciò garantisce la massima qualità e ottimizza i costi di produzione.

2 Soluzione applicativa

2.1 Torre di assorbimento

In questa fase del processo Ostwald entrambi i componenti, NO2 e N2O4, confluiscono nella colonna di assorbimento. Lì l'acqua finemente distribuita gocciola dall'alto ed entra in intimo contatto con i due gas che fluiscono dal basso. Inoltre, l'ossigeno spesso affluisce dall'alto nella colonna di percolazione, in modo che una reazione in fase gassosa possa avvenire anche in misura minore, senza che la miscela di gas debba prima dissolversi nell'acqua. Mediante questa ulteriore reazione è possibile aumentare ulteriormente la conversione dell'acido nitrico nell'intero processo. L'HNO3 lascia la torre di assorbimento con max. 60% e viene misurato con il sensore di densità di processo L-Dens 7400 o il sensore di velocità del suono L-Sonic 5500.

2.2 Colonna di distillazione

La miscela evapora nella colonna di distillazione e condensa a causa dei diversi punti di ebollizione dei componenti. Questa fase del processo può essere ripetuta fino al raggiungimento della concentrazione desiderata. È possibile raggiungere una concentrazione massima di acido nitrico del 68%. I sensori di processo Anton Paar misurano con precisione la concentrazione, garantendo così la qualità ottimale del prodotto.

2.3 Torre di disidratazione

Il passaggio finale riguarda l'acido nitrico altamente concentrato. In questa fase del processo viene sfruttata la proprietà di assorbimento dell'acqua del nitrato di magnesio. L'acido nitrico viene ulteriormente concentrato con nitrato di magnesio fino al 90%. Anche per questa concentrazione elevata Anton Paar può offrire un sensore di densità in tantalio perfettamente adatto.

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Anton Paar Ltd

Telefono:+44(0)[email protected]www.anton-paar.co.uk