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Auteur(s)
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Christian BADOUAL : Direction industrielleGrande-Paroisse SA
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Lire l’articleINTRODUCTION
Mise à jour du texte rédigé par Édouard MARTIN (PCUK) et Jacques QUIBEL (Sté chimique de la Grande-Paroisse), paru en 1983 dans ce traité.
La première description connue d’un procédé de fabrication de l’acide nitrique date du XIIIe siècle : les alchimistes de l’époque utilisaient la réaction à chaud du sulfate de cuivre sur le salpêtre.
La réaction d’un sulfate sur un nitrate dégage du pentoxyde nitrique, N2O5 , mélangé à ses produits de décomposition de dioxyde d’azote NO2 et le tétraoxyde de diazote N2O4 , et de l’oxygène O2 .
Ce mélange gazeux, mis en contact avec l’eau, donne de l’acide nitrique :
Ce procédé, modernisé par le remplacement du sulfate par l’acide sulfurique et du salpêtre par le nitrate de sodium naturel du Chili, fut le seul exploité industriellement jusqu’au début du XXe siècle. Dès le XIXe siècle, des impératifs économiques et surtout d’indépendance nationale (l’acide nitrique étant nécessaire à la fabrication des explosifs) ont poussé les industriels à rechercher des techniques de fabrication des oxydes d’azote sans utilisation de nitrate.
C’est Kuhlmann qui découvrit en 1839 la préparation du monoxyde d’azote NO, par combustion catalytique de l’ammoniac sur toile de platine :
Mais c’est la synthèse directe :
par passage d’air dans un arc électrique, qui a d’abord été réalisée industriellement au début du XXe siècle.
Cependant, la voie de la combustion catalytique de l’ammoniac s’est imposée après la Première Guerre mondiale, dès que la synthèse de l’ammoniac eut atteint le stade industriel. C’est actuellement la seule utilisée. Elle fait l’objet des descriptions ci-après.
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3. Procédé monopression de Grande-Paroisse
Dans ce procédé, condensation et absorption se font à la même pression que l’oxydation, entre 0,5 et 1 MPa environ. Il n’y a donc plus de compresseur des gaz nitreux et la tour d’absorption est équipée dans sa partie inférieure d’un étage de dénitration. En ce qui concerne le reste de l’installation, il n’y a pas de modifications sensibles par rapport au procédé précédemment décrit.
Les conditions opératoires de température et de pression ainsi que la composition des effluents et des fluides réactifs sont indiquées sur la figure 2.
Consommation de matières premières et d’utilités
Par tonne d’acide à 100 % d’HNO3 :
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ammoniac 282-290 kg
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catalyseur 40 mg
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vapeur (excédent) 650 kg
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eau de refroidissement 140 m3
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énergie électrique 9 kWh (32,4 MJ)
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