Азотная кислота

Значительный рост производства азотной кислоты в России относится к началу нынешнего века. Так, в 1900 г. было выработано более 2 тыс. т азотной кислоты, в 1908 г. - 3,7 тыс., в 1912 г. - 18 тыс., в 1916 г. - 80 тыс. т. В эти данные не входит выработка азотной кислоты на казенных заводах взрывчатых веществ.

Производилась азотная кислота исключительно путем разложения чилийской селитры серной кислотой. Поскольку Россия не обладала запасами селитры, она беспошлинно ввозилась из-за рубежа. Так, в 1910 г. было ввезено 31,8 тысяч т, а в 1914 г. в связи с началом войны импорт селитры возрос до 53,9 тыс. т. Ввоз азотной кислоты в Россию был небольшим [1, с. 227].

Разложение чилийской селитры серной кислотой проводили в ретортах, установленных в печи и обогреваемых снаружи горячими газами. Выделяющиеся пары азотной кислоты выводились в систему конденсации, а в реторте оставался бисульфат натрия, который затем извлекался. В 1875 г. на химическом заводе Р. Тилле (близ Тулы) были установлены небольшие чугунные реторты с загрузкой в каждую около 12 кг селитры и 24 кг серной кислоты. На других заводах азотную кислоту вырабатывали в стеклянных ретортах, которые сохранились к концу XIX в. лишь на небольших установках. Крупные заводы вырабатывали азотную кислоту в чугунных ретортах и котлах.

Еще в конце прошлого столетия (1897) на двух русских заводах были установлены аппараты Валентинера, в которых разложение селитры серной кислотой шло при разрежении, что позволяло проводить процесс при более низких температурах и тем самым предотвращать разложение азотной кислоты.

Аппараты для конденсации паров азотной кислоты представляли собой керамические баллоны, заполненные водой или без нее. Для улавливания окислов азота после баллонов устанавливались башни, орошаемые водой.

В 1905 г. военным министерством был поставлен вопрос о фиксации атмосферного азота В 1907-1909 гг. А. И. Горбов и В. Ф. Миткевич предложили конструкцию печи для получения окиси азота из кислорода и азота воздуха. Оригинальной особенностью этой печи, построенной на Сестрорецком заводе, была воронкообразная форма пламени электрической дуги. Мощность печи составляла 300 кВт. Содержание окиси азота в газах, выходящих из печи, достигало 2,5%.

Получение азотной кислоты окислением аммиака впервые было осуществлено за рубежом в 1907 г. Несмотря на то что в течение последующего десятилетия было построено несколько таких установок, техническое оформление этого процесса оставалось неизвестным.

Андреев Иван Иванович (1880-1919) Химик, основатель азотной промышленности в России. В 1914 г. предложил использовать аммиачную воду, получаемую при коксовании каменного угля, для производства азотной кислоты. В 1915 г. приступил к исследованию условий получения азотной кислоты, методом окисления аммиака в присутствии катализатора. В 1916 г. построил опытную установку в Макеевке и составил проект завода для контактного окисления аммиака с производительностью до 10 тыс. т аммиачной селитры в год.

В России инженер И. И. Андреев, независимо от других исследователей, изучал возможности получения азотной кислоты контактным окислением аммиака. За короткий промежуток времени он исследовал весь процесс (сначала в лабораторных, а затем в полузаводских условиях), сконструировал контактный аппарат, провел изыскание кислотостойких материалов, решил вопросы, связанные с извлечением аммиака из аммиачной воды коксохимических заводов и с его очисткой. На основании полученных И. И. Андреевым данных в 1916 г. было начато в г. Юзовке (Донбасс) строительство крупного завода по производству азотной кислоты [9, с. 385-397]. Проект завода при консультации И. И. Андреева был разработан инженером Н. М. Кулепетовым, который со своими помощниками И. В. Гервасиевым и А. К. Колосовым построил завод. В 1917 г. завод начал давать продукцию. Он был оборудован 42 контактными аппаратами, производительность каждого достигала 16 кг азотной кислоты в час (в пересчете на моногидрат). Завод выпускал ежесуточно до 17 т азотной кислоты концентрацией 35%. Оборудование контактного отделения и технология производства азотной кислоты были для того времени наиболее совершенными в мире. Стоимость строительства завода была ниже, чем по проекту, предложенному англо-норвежскими фирмами.

Выдающаяся деятельность инженера-химика Н. И. Андреева получила всеобщее признание, и он по праву считается основателем отечественной азотной промышленности.