nitrogliceryna II MKPT.pdf

Spitreci

1. Właciwocinitrogliceryny

2. Małalekcjihitorii

3. Proces produkcji nitrogliceryny.

4. Aparatura i warunki procesu.

5. Aparatura kontrolno-pomiarowa.

6. Zastosowanie.

7. Literatura.

1. Właciwocinitrogliceryny

Nitrogliceryna jest oleitą,bebarwnąlubżółtawąciecąołodkim,palącymmakuiłabymapachu,o

temperaturze topnienia 13,5 C, a temperaturze wrzenia 145 Ciogtoci1,591g/cm 3 Trudnoropucaiw

wodie,aledobrewkwaachorganicnychSamateżjetbardodobrymropucalnikiemJetwiąkiemilnie

wybuchowym,bardowrażliwymnawtrąyiudereniaZmieanamateriałamichłonnymi(jakiemia

okremkowa,trociny,mąckadrewna)jettrwala,bepiecniejaidatnadotranportu

2. Małalekcjahistorii:

Próby nitrowania gliceryny sięgają 1830r. Glicerynę rozpuszczano wtedy w kwasie azotowym nie stosując

chłodzenia, wobec czego reakcja przebiegała w temperaturze znacznie wyższej niż pokojowa i w tych

warunkach gliceryna nie podlegała nitrowaniu, lecz utleniała się. Powstawały rozpuszczalne w wodzie i

kwasie hydroksyketonokwasy.

Dopiero w 1847r. Ascanio Sobrero otrzymał nitroglicerynę stosując do nitrowania gliceryny mieszaninę

kwasu azotowego (V) i kwasu siarkowego (VI) w niskiej temperaturze. Całość wylewał następnie do wody.

Oleista nitrogliceryna opadała na dno, dzięki czemu łatwo było ją oddzielić i oczyścić od kwasu przez

dokładne przemywanie wodą.

Rosjanie Mikołaj Mikołajewicz Zinin i W. Pietruszewski próbowali w 1854 roku użyć nitrogliceryny do

celów górniczych. Powstała nawet fabryka nitrogliceryny, którą od roku 1863 kierował Pietruszewski. Tam

nitroglicerynę osłabiano poprzez zmieszanie z węglanem magnezowym. Ale i tak była niebezpieczna.

Nitrogliceryna ze względu na swoją wrażliwość na bodźce znalazła praktyczne zastosowanie dopiero w roku

1867, gdy Alfred Nobel nasycił nią ziemię okrzemkową w stosunku 1:3 otrzymując dynamit. Dynamit może

zawierać około 60% nitrogliceryny i w niskiej temperaturze z powodu zestalania się jej traciłby na wartości,

nitrowaniu poddaje się przeważnie mieszaninę gliceryny i glikolu etylowego, otrzymując produkt o niższej

temperaturze krzepnięcia. W kilka lat później Nobel zastosował nitroglicerynę do rozpuszczenia bawełny

koloidalnej, otrzymując tzw. żelatynę wybuchową. Z żelatyny tej przez zmieszanie z nośnikami tlenu (np.

azotanem sodu lub amonu) wytwarza się obecnie dynamit.

3. Proces produkcji nitrogliceryny:

NitroglicerynmożnaotrymadnaróżnepoobyNajbardiejnaneto

- metoda Nobla

-metoda Nathana, Thomsona, Rintoula

metoda mieszana

-metoda ciagla Schmida

-metoda ciagla Schmida-Meissnera

-metoda ciągła Raczyńskiego

-metoda ciągła Biazzi

W naszym projekcie wykorzystujemy metodę ciągłą Schmida.

Estry alkoholi wielowodorotlenowych i kwasu azotowego, zwłaszcza estry gliceryny i glikoli, stosowane są

w produkcji materiałów wybuchowych.

Działając na 99%-ową glicerynę mieszaniną nitrującą (o składzie 45% HNO 3 i 55% H 2 SO 4 ), otrzymuje się

trójazotan gliceryny, zwany nitrogliceryną:

H 2 SO 4

C 3 H 5 (OH) 3 + 3 HNO 3  C 3 H 5 (ONO 2 ) 3 + 3 H 2 O

ProceynitrowaniaglicerynyimieaninyglikoluglicerynąwykonywaneąróżnymimetodamiBewglduna

metodproceotrymywanianitroglicerynypolegananitrowaniu,oddzieleniu od kwasu i przemyciu nitrogliceryny.

Procenitrowaniaprowadiiwnitratorachpolerowanejtalinierdewnejaopatronychwmieadłai

wewntrneprewodydlaprepływucynnikachłodącego,preważnieolanki(oibionejdotemperatury-5 o C),

ponieważtemperaturproceunależyutrymywadwakreie2-7 o CPowinnoipamitad,żeimniża

temperaturanitrowaniagliceryny,tymwyżajetwydajnodnitroglicerynyOddielenieutworonejnitrogliceryny

odkwauponitracyjnegoodbywaiamocynnienadrodegrawimetrycnejweparatorach,mających

wbudowanewewntrnepregrodypredłużającedrogprepływuoraurądeniaprelewowedlanitrogliceryny

Oddielonanitroglicerynwceluuunicianadmiarukwaupremywaiwodąwkolumnowychpółkowych

miealnikach,mieającpowietremNatpniepremywainitrogliceryną2,5%-owym wodnym roztworem

wglanuodowego,ącyprelanelowątkaninikładujewwyołowionychbiornikachWodyodpływowe

prepływająpreeregkakadowoutawionychbiornikówwceluoddieleniareteknitroglicerynyKwa

ponitracyjnypoddajeiregeneracji

Aparatura i warunki procesu:

Najczęściej stosowanym materiałem konstrukcyjnym do budowy nitratorów jest ołów, który

posiada wiele zalet:

- w razie wybuchu z ołowiu nie powstają niebezpieczne odłamki, ale skwalona masa, która

pozostaje w pobliżu miejsca eksplozji

- jest kwasoodporny, więc siarczan ołowiu tworzący się na powierzchni nie przeszkadza w

procesie nitrowania, ale tworzy warstwę ochronną

- miękkość i niska temperatura topnienia ołowiu ułatwia jego spawanie

Obok mieszania na proces nitrowania ma wpływ sposób doprowadzenia gliceryny. Najlepszym

sposobem jest wlewanie gliceryny bezpośrednio do nitratora, bądź jej wtryśnięcie pod

powierzchnię kwasu nitrującego. Przed wprowadzeniem gliceryny do nitratora koniecznie należy

ją ogrzać do temperatury 30-40 o C. Dzięki małej lepkości gliceryny w tej temperaturze jej strumień

łatwo rozprasza się pod wpływem mieszania kwasu nitrującego.

Nitroglicerynę od kwasu ponitracyjnego oddzielamy wykorzystując różnicę ciężaru właściwego obu

cieczy. Proces ten przyśpieszyć można stosując separatory niskie o dużej powierzchni, w których krople

spływającej nitrogliceryny mają do przebycia bardzo krótką drogę. Albo podniesienie temperatury pod

koniec nitrowania do 18-20 o C, gdyż rozdzielenie się warstw w zbyt niskiej temperaturze zachodzi powoli.

Nitroglicerynapooddieleniuodkwauawierajeceok10%kwauUuwaigopremywając

nitroglicerynwkadiwodnej,napełnionejwodąotemperatureok15 o C. Nitrogliceryna jest po wymyciu

mtnawkutektego,żenajdujeiwniejjecewodawpotaciemuljioraniewielkieiloci

aniecyceomechanicnychZaniecyceniateorawoduuwaiawycajwtenpoób,że

nitroglicerynącyipretkaninwełnianą,któralekkopoypanajetwartwąolikuchennej(ułatwiato

atrymaniewody)Preącjetklarowny

5. Aparatura kontrolno-pomiarowa:

Dobre mieszanie zawartocinitratorajetjednympodtawowychwarunków bepieceotwapracyi

oiągniediadobrejwydajnociNitratoryaopatroneawurądeniadomieaniaprżonympowietrem,

wtakipoóbabyniebyłomartwychpretreniSkutecnocmieania prawdamyapomocąkorków

umieconychnapowierchniwody,którąotałnapełnionynitratorWanajetcytod prżonego

powietra,dlategopowietrepredwejciemdonitratoranależyocycidSłużydotegoceluilt(odmolac)

wypełnionykokemalbopumekemMiedyiltremanitratoremumieconyjetbiornikprżonego

powietrawentylembepieceotwauregulowanymnacinienie4atmoerCinienietemieronejeta

pomocąmanometrów,akrytycnywrotcinieniaygnaliującujnikibepieceotwa Natomiatybkod

doowaniaprżonegopowietramierymyapomocątermoanemometru Na wypadek deektów w

kompreoreiprerwaniadopływuprżonegopowietra należymiedapaowabutleeprżonym

aotemlubdwutlenkiemwegla,która tonależyaapicukodonyprewoddopływupowietraWażnejet

achowanieawartocikwauaotowegownitratore,gdyżjegoubytekprowadido spadku wydajnoci

proceuWtymcelutoujeimiernikpoiomukwauaotowegoDiałaonnaaadiekondensatora

umieconegomiedyciankabiornika,aiolowanaondaZmianajegopojemnocijetproporcjonalnado

wyokociłupaciecyUtalonajetdolnagranicapoiomuciecy,poprekroceniuktórejukładto

sygnalizuje .

Wiadomo, ze im nizsza temperaturaproceunitrowaniagliceryny,tymwiekawydajnociproceu

Wprowadonaglicerynamuimiedtemperaturmakymalna30C,cokontrolowanejetapomocą

termometru. Istotna ccią nitratora powalającą na utezymanie temperatury procesu w granicach 2-7 C

jest wżownica,cyliurądeniedomieaniaichłodenia,któreumoliwiaybkieodprowadenie

wydielonegocieplaTemperaturmieryirównieżapomocądwóchtermometrow,anuronychna

roznych glebokosciach aparatu. Wzrost temperatury w nitratorze, polaczony z wydzielaniem brunatnych

tlenkowaotu,wiadcyopowtaniuniebepiecnychproceowrokładuiutlenianiaW miejscu tym

umieconyjetcujnik,któryygnaliujegronywrottemperaturyNależywowcqaprerwacprocei

czekadJeżelitemperaturaneipadnienależyawartodnitratorapucicdopecjalnejkadi

bepieceotwaWylotnitratoradokadipowiniennatąpidwcaiemakymalnympolminutyKad

bepieceotwapowinnabydwypełnionawodadopolowycorównieżmieronejetapomocąmiernika

poziomu cieczy. byulatwicpracewkrytycnymmomencietoujemyurądeniaautomatycneulatwiajace

obług aworów przy kadzi bepieceotwaJettoguikktóregonaciniecieuruchamiajednocenie

wszystkie zawory przy kadzi (awór opróżniający nitratordokadibepieceotwa,awór doprowadający

prżonepowietredokadibepieceotwaoradoprowadenieprżonegopowietradogwidka

ogłaającego oniebepieceotwie)Predropocciemkażdegonitrowanianależyprawdidcyukładten

sprawnie funkcjonuje.

Pryocycaniunitroglicerynyważnejet,abywkażdejkolumnpłucącychtemperaturanieprekrocyła

50Cabytemperaturteutrymywadnaodpowiednimpoiomietoujemytermometralkoholowyby

apobiecgronymwybuchanatymetapieproceu,każdapłucekniepowinnamiedwojejkontrukcji

kranówdopucaniaciecy,aprewóddoprowadającyprżonepowietrepowinienbydtywnyi

prymocowanydodnakolumnyWażnejetabykażdapłucekmiaławójytemwentylacyjny

Nitroglicerynapowymyciupowinnamiedodcynobojtnycoprawdamyapomocąph-metru. Po

przesaczeniu nitrogliceryny traiaonadobiornikawyloonegoołowiembymierydtżenie

nitroglicerynywbiornikutoujemyreraktometrRHBirmyMaterChemicalEuropeOpróctego

zastosowany jest wskanik poziomu nitrogliceryny.

6. Zastosowanie:

Nitroglicerynę tosuje się do wyrobu dynamitu, prochów bezdymnych i innych materiałów wybuchowych, stosowanych miedzy

innymi w górnictwie i budownictwie.

W małych dawkach (0,0001 – 0,001g) w roztworze alkoholowym nitrogliceryna stosowana jest w lecznictwie, jako środek

rozkurczowy, rozszerzający naczynia krwionośne, w leczeniu choroby wieńcowej.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: