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Jul 30, 2023

O engenheiro

Um controle preciso das concentrações necessárias de ácido nítrico é importante para garantir uma alta qualidade do produto e pode ser facilmente realizado pelo sensor de densidade L-Dens 7400 da Anton Paar e pelo sensor de som

Um controle preciso das concentrações necessárias de ácido nítrico é importante para garantir uma alta qualidade do produto e pode ser facilmente realizado pelo sensor de densidade L-Dens 7400 e pelo sensor de velocidade do som L-Sonic 5100 da Anton Paar.

1 Síntese de ácido nítrico

O ácido nítrico é tecnicamente produzido pelo processo Ostwald desde 1908. Isto envolve a oxidação catalítica da amônia. A mistura de amônia e ar passa rapidamente através de redes quentes de platina-ródio (catalisador) que estão localizadas no forno de contato. Isto produz monóxido de nitrogênio a 800 °C, que é então resfriado novamente abaixo de 50 °C. Na torre de oxidação, oxida com excesso de oxigênio para formar dióxido de nitrogênio e depois reage com água em uma torre de absorção para formar cerca de 60% de ácido nítrico. O ácido nítrico pode ser concentrado até 68% por destilação, o que corresponde ao azeótropo com ponto de ebulição máximo (122 °C). Concentrações mais altas de até 90% podem ser alcançadas por desidratação com nitrato de magnésio Mg(NO3)2. Com o sensor de densidade L-Dens 7400 e o sensor de velocidade do som L-Sonic 5100, as diferentes concentrações de ácido nítrico em diversas etapas do processo podem ser medidas e monitoradas com precisão. Isso garante a mais alta qualidade e otimiza os custos de produção.

2 Solução de aplicação

2.1 Torre de absorção

Nesta etapa do processo Ostwald, ambos os componentes, o NO2 e o N2O4 fluem para a coluna de absorção. Lá, água finamente distribuída escorre de cima e entra em contato íntimo com os dois gases que fluem de baixo. Além disso, o oxigênio flui frequentemente para a coluna de gotejamento vindo de cima, de modo que uma reação em fase gasosa também pode ocorrer em menor extensão, sem que a mistura gasosa tenha que se dissolver primeiro na água. Através desta reacção adicional a conversão de ácido nítrico em todo o processo pode ser ainda aumentada. O HNO3 sai da torre de absorção com máx. 60% e é medido com o sensor de densidade de processo L-Dens 7400 ou o sensor de velocidade do som L-Sonic 5500.

2.2 Coluna de destilação

A mistura evapora na coluna de destilação e condensa devido aos diferentes pontos de ebulição dos componentes. Esta etapa do processo pode ser repetida até que a concentração desejada seja alcançada. Pode ser alcançada uma concentração máxima de ácido nítrico de 68%. Os sensores de processo da Anton Paar medem a concentração com precisão, garantindo assim a qualidade ideal do produto.

2.3 Torre de desidratação

A etapa final é para ácido nítrico altamente concentrado. Nesta etapa do processo, é utilizada a propriedade de absorção de água do nitrato de magnésio. O ácido nítrico é ainda concentrado com nitrato de magnésio até 90%. Mesmo para esta alta concentração, a Anton Paar pode oferecer um sensor de densidade perfeitamente adequado feito de tântalo.

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Anton Paar Ltda

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