Раздел 9. Перспективные технологии

Раздел 9 Перспективные технологии

9.1 Перспективные направления в технологии производства концентрированной азотной кислоты

Кроме технологий с использованием водоотнимающих веществ существует способ получения концентрированной азотной кислоты методом прямого синтеза, основанный на взаимодействии жидкого тетраоксида азота с водой и кислородом при высоких давлениях и повышенных температурах. Данный способ имеет совершенно иное аппаратурное оформление и не может быть использован для модернизации существующих установок получения концентрированной азотной кислоты.

9.2 Перспективные направления в технологии производства трихлорсилана и четыреххлористого кремния

Среди перспективных возможно рассмотрение следующих направлений:

- получение четыреххлористого кремния взаимодействием кремния с хлористым водородом при нагревании в присутствии катализатора на основе хлористого цинка, нанесенного на оксид алюминия;

- хлорирование аморфного диоксида кремния в расплавленной среде хлоридов калия и натрия в присутствии углерода с дальнейшей очисткой жидкого четыреххлористого кремния от примесей.

9.3 Перспективные направления в технологии производства азотнокислого стронция

Возможные альтернативные способы получения азотнокислого стронция включают выделение осадка из азотнокислотной вытяжки, полученной при разложении фосфатного сырья, а также взаимодействие сульфата стронция с нитратом кальция с последующим выделением нитрата.

9.4 Перспективные направления в технологии производства пероксида водорода

Перспективные технологии производства пероксида водорода основаны на прямом окислении водорода кислородом. В настоящее время развиваются три подхода к реализации прямого синтеза H ₂O ₂: каталитическое окисление водорода, получение перекиси водорода в топливном элементе, плазмохимический метод.

Каталитическое окисление водорода проводят в органическом растворителе (как правило, в метаноле) в присутствии неорганических кислот и катализаторов, содержащих благородные металлы (Pd, Pt, Au). Данный метод удобен для получения перекиси водорода непосредственно на месте потребления в небольших количествах. Основные проблемы, которые предстоит решить для коммерческого внедрения процесса: низкие концентрация продукта, селективность и скорость реакции; опасные рабочие условия; высокое содержание кислоты.

В технологии получения перекиси водорода в щелочном топливном элементе используется реакционное устройство, состоящее из анода, ионообменной мембраны и катода. Водород на аноде диссоциирует на ионы, которые проходят через мембрану и на поверхности катода реагируют с адсорбированным кислородом с получением H ₂O ₂. Преимущества способа получения перекиси водорода с использованием топливных элементов заключаются в повышенной безопасности и возможности выработки электроэнергии [28].

Плазмохимический метод синтеза H ₂O ₂ осуществляют в устройстве, состоящем из высоковольтного электрода, диэлектрика и заземляющего электрода. Когда напряженность электрического поля между электродами достигает определенного значения, в реакторе возникает барьерный разряд, а газовая смесь H ₂/O ₂ превращается в плазму. В плазме молекулы реагентов диссоциируют на активные радикалы, реагирующие друг с другом с образованием H ₂O ₂. Исследования и разработки в области плазмохимического метода синтеза пероксида водорода направлены на повышение селективности образования H ₂O ₂ и безопасности осуществления процесса.