1、外文原文：http:/ 第 1 页 共 1 页 中文 4028 字 硝酸的生产 铂合金在氨氧化过程中的作用 H. Connor, B. Se . Johnson Matthey & Co Limited 出处： Platinum Metals Review, 1967 摘 要 在铂网上通过氧化氨生产硝酸是世界上主要的化工工业之一。在本文中作者对这一过程进行了着重介绍，并且对在铂网表面上发生的一些化学反应进行了详细描述。同时，还讨论了在生产过程中铂损耗的变化。作者还对铂网的修复
2、以及铂粉的回收等问题进行了论述。 托马斯 马尔萨斯（ 1766-1834）认为只有粮食 供应 的增加比 这世界人口的增 长 更为 迅速，才能防止疾病 、 战争 、 贫穷和大规模的饥饿。 只是 他无法 预测 二十世纪的世界，也没有 预测 到的是铂纱布的生产在固定氮肥料中所起到的作用， 要不然 预言将会成真。 我据估计， 196566年全世界的硝酸总产量已经从 196263年的 1830万吨 (100%HNO3)增长到大约 2350万吨（ 1）。在此生产水平上，平均下来仅占全世界的工厂 总 生产能力的82%。当时的主要硝酸生产国家如 表 所示 (1)。这意味着可能存在庞大的
3、铂金网库存，总重 约 为 200000金衡制 盎司（约 6250kg），包括大多数工 厂备用的纱布在内。 第 2 页 共 2 页 氮肥的生产 是 迄今为止 占 硝酸 使用量 的最大使用比例。 这些化肥 通常 含氮量很高，并以硝铵 的形式来提供大量活性氮或者是以硝化磷酸盐的形式存在于磷矿之中。 多数 地区，通常使用 浓度为 5565%的稀硝酸 作为生产原材料。在特定国家地区，比如 日本 就是 其中之一 ，可能是由于 国内不适合使用氮肥，因此 ，硝酸的消费在爆破和 其他 化学工业 比在化肥工业
4、上 更为重要。在美国，大约 65%的硝酸用于化肥的生产，比如， 大部分用于生产 硝铵 ，还有大约 45%的硝酸 用于 生产硝酸钾和硝化磷酸盐 ， 剩余 部分 （大约30%）则用于爆破 、 塑料和 其 它 化工工业。表 中表示了全世界的硝酸使用情况（ 1）。 在 196263年硝酸的生产量占全球固定氮的 25%，但是这一比列到 196566年估计已经下降到 22.5%。这个下降可能是暂时的，主要是由于直接从氨生产肥料的规模持续扩张， 特别是基于磷酸铵生产尿素和复合肥料。可以预见的是， 由于 使用新工艺从石油 中获取 大量的 廉价 氢气（每天的产量约为 1000吨） ，以及 大型 硝酸
5、工厂 （每天的产量约为500吨） 的 继续增加 将 有望使 硝酸生产成本的 持续降低 。直到现在，这种减少 依然可能显著的影响到硝酸的 潜在应用，到目前，在这些领域硝酸的价格 依然被认为是限制和阻碍了其应用 。 比如， 硝酸磷肥 的生产 就是这样的一个领域。 第 3 页 共 3 页 估计到本世纪末世界人口将达到约 70 亿，即便是以最低的标准来看，依然有 2/3的人营养不良。 几乎 可以确定的是 ， 氮肥的生产大有 前途 ，并且以硝酸为基础生产硝基化肥可能在确保肥料总 供应量 中 占有重要
6、地位 。 硝酸的生产工艺 现代硝酸工艺流程是基于库尔曼于 1838 年提出的以海绵铂催化氧化 氨 的专利，虽然米尔曼早就在 1789 年就提出以锰氧化物氧化氮气制取的想法 ，但是 直到 奥斯特瓦尔德和布劳尔在 19011904 年间在实验厂进行大量的实验 （硝酸的批量生产 才变得可能） ，随后 在 1906 年 （他们的） 第一工厂被委任在波鸿附近的 Gerthe 每天生产 300 的硝酸。到 1908 年硝酸的产量提高了十倍。这些早期的工厂使用 的 铂条是压接成带缠绕成线圈的，但在 1909 年 凯撒申请了使用直径为 0.06 毫米的铂金线编织成每平方厘米开孔 105
7、0孔 的 （铂） 纱布专利，并且这种形式使用至今。奥思科瓦尔德和他的同事的致力于改善硝酸工艺，这些努力导致了新技术的产生，并且 深受欢迎 （ 2,3）。 直到 20世纪 20年代 ， 氨都是从煤气工程 过程中 制取的 。 由于 （氨中） 含有杂质，主要是硫和砷，导致了催化剂的使用 期较短。真正的大规模生产硝酸有待于另外两个主要技术的发展 :可用廉价的合成高纯度氨的哈伯过程和不锈钢建筑材料在压力下有效吸收系统。后者的发展在工厂的设计中所做出的贡献可以通过以下事实来判断，在 1919年一个美国工厂使用在 2.4个大气压下工作的酸吸收塔每天生产 280吨的硝酸，塔 的总体积容量为 163万 立方英尺 ，除了 12个大氧化塔之外（ 4）。 现代的硝酸工艺流程大概可以分为三个阶段： 1 没有预热过的液氨和空气混合后 在 温度大约为 300 的 转换器中一起预热 ，其中氨的体积分数为 10.512%， 然后， 向下通过铂合金网 ，氨 在铂表面迅速氧化为一氧化
