人类使用硝酸的历史
纳米+HSO[698-1]HNO+nah so 1895，英国人J.W.S瑞利使空气通过电弧在高温下直接将氮气和氧气合成一氧化氮，然后进一步加工成硝酸1903，挪威建成世界上第一座电弧法生产硝酸的工厂(6544。这种方法生产工艺简单，原料取之不尽，但耗电太多，每吨硝酸能耗为50.4GJ，1939年威斯康星大学采用热法固定空气中的氮，由于能耗高，没有工业化。1908年，德国以氨为原料建成日产3t硝酸的工厂。1913年，合成氨法诞生，氨产量快速增长。由于由氨生产硝酸的成本低，氨已成为硝酸生产的主要原料(见)。
稀硝酸的生产以氨为基础。
生产步骤分为两步:氨接触氧化和氮氧化物吸收。
(1)氨的接触氧化在催化剂的存在下，在一定温度下，氨与空气中的氧气反应生成一氧化氮，反应式为:
4NH+5O[698-1]4NO+6HO+226 kJ这个反应非常迅速。催化剂有以铂为主体的铂铑网(见)和以铁钴氧化物为主体的非铂催化剂(见)，铂铑网在工业上应用广泛。当反应温度为800 ~ 900°C时，氨氧化率可达95% ~ 98%，混合气体中氨含量为9.5% ~ 12%(体积)。如果氨含量达到爆炸极限(16% ~ 25%体积)，就会引起爆炸。
(2)一氧化氮的吸收首先将一氧化氮氧化成二氧化氮，反应式为:
2NO+O[698-1]2NO+57kJ这个反应不同于通常的化学反应。温度越高，反应速度越慢。然后二氧化氮被水吸收生成硝酸，反应式为:
[698-03]反应中释放的一氧化氮返回吸收过程，并被氧化成二氧化氮。这是一个体积缩小放热的可逆反应，所以增加压力和降低温度对反应有利。因为反应受化学平衡的限制，在通常的一氧化氮气体浓度下，只能得到稀硝酸。常压吸收下的浓度不超过50% HNO，加压吸收下的浓度不超过70% HNO。
被吸收的气体中仍有氮氧化物，含量取决于操作压力和温度。为了防止环境污染，一些国家规定氮氧化物的排放浓度为200 ~ 300 ppm。20世纪80年代，工业生产中有两种尾气处理方法。①溶液吸收法:早期采用碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质或硫酸亚铁等盐的水溶液作为吸收剂，简单易操作，但很难将氮氧化物含量降低到200ppm以下，只适用于尾气中氮氧化物含量较高的常压吸收工艺。(2)催化还原法:在催化剂的存在下，用氨和甲烷将氮氧化物还原成氮气和水。这种方法不能回收氮氧化物，但装置紧凑，易于操作，尾气中氮氧化物含量可降至200ppm以下。
根据氨氧化和氮氧化物吸收的压差，稀硝酸的生产工艺可分为三种:①常压法，全过程在常压下操作。其特点是氨氧化率高，铂催化剂损耗低，设备结构简单；但吸收塔体积大，成品硝酸浓度低，尾气中氮氧化物排放浓度高。②全压法，全过程在压力下操作，因压力不同分为中压(250 ~ 500 kPa)和高压(710 ~ 1420 kPa)两个过程。其特点是一氧化氮吸收率高，成品硝酸浓度高，吸收塔体积小，能量回收率高；但氨氧化率略低，铂催化剂流失压力更大。③综合法，氨氧化和氮氧化物吸收分别在常压和加压下操作，兼有常压法和总压法的优点。近年来新建的大型硝酸生产装置多采用双压硝酸工艺(见图[双压硝酸生产工艺])，其中氨氧化在360 ~ 560 kPa(绝对压力)下操作，氮氧化物吸收在850 ~ 1550 kPa(绝对压力)下操作。氨气和空气分别过滤，在混合器中均匀混合，通过氨氧化器(通常称为氧化炉)的铂网从上到下反应，氧化温度约为800℃..氨氧化器排出的高温一氧化氮气体经回收冷却后，由一氧化氮压缩机加压至吸收压力，冷却后进入吸收塔，用水吸收制取稀硝酸。由于一氧化氮溶解在酸中，在漂白塔中用空气将一氧化氮吹出，得到成品硝酸。吸收塔出口的尾气经透平膨胀机回收能量后排出。合成氨装置的大型化和高浓度复合肥的快速增长推动了稀硝酸生产技术的发展。其方向是提高操作压力，提高成品硝酸浓度，降低尾气中一氧化氮浓度，充分回收能量，实现自给自足，扩大生产规模。80年代中期，最大的单系列硝酸装置日产1500t(以100% HNO计)。
浓硝酸产生的硝酸在硝酸浓度为68.4%时，与水混合形成* * *沸腾混合物(称为* * *沸腾酸)，所以不能用简单蒸馏稀硝酸的方法制备浓硝酸。工业上生产浓硝酸有三种方法:①间接浓缩法，用脱水剂萃取蒸馏稀硝酸。该方法基于脱水剂和水之间的结合力大于硝酸和水之间的结合力的原理。硝酸-水-脱水剂三元混合物沸腾时，液面上的蒸汽分压降低，硝酸蒸汽分压升高，从而产生浓硝酸。常用的脱水剂有硝酸镁和浓硫酸。②直接合成法，1932发展起来的。在一定的温度和压力下，液氮四氧化二氮直接与氧气和水反应。反应式为:
2NO+2HO+O [698-1] 4NO+59KJ该方法包括氨氧化、氮氧化物氧化产物冷凝和硝酸合成三个步骤。和制备稀硝酸一样，都是以氨为原料，但主要有两个区别:一是除去多余的水，可以知道硝酸的总反应式:
NH+2O[698-1]HNO+HO制备浓硝酸只需除去氨氧化反应生成的2/3的水；第二，需要制备液态四氧化二氮。一氧化氮首先被氮氧化物气体中的氧气氧化成二氧化氮，其余被浓硝酸氧化。
反应式为:
2HNO+NO[698-1]3NO+HO然后二氧化氮叠加，在-10C冷凝成四氧化二氮。③超沸酸的蒸馏，包括氨氧化、超沸酸的制备和直接蒸馏。
目的硝酸是一种重要的化工原料，其产量在制酸中仅次于硫酸。1981年，世界硝酸产量达到3000万吨(以100% HNO计算)。硝酸的主要消费部门是化肥和炸药工业，也用于生产染料、药品和塑料。稀硝酸多用于制造硝酸铵、硝酸磷肥和各种硝酸盐。浓硝酸硝酸盐，分别用来制造烈性炸药，如，等。浓硝酸也用于制造硝化甘油、硝化甘油等。液态四氧化二氮是生产浓硝酸的中间体，是发射火箭和导弹的高能燃料。此外，硝酸还用于冶金等行业。
稀硝酸的储存、运输和贮存通常采用立式不锈钢储罐，浓硝酸储罐多为卧式铝制容器。储罐宜设置在室内或靠近车间的露天场所，但应避免阳光照射，以免引起浓硝酸分解，影响成品等级。硝酸通常通过公路和铁路运输。容量小的用玻璃瓶包装，再用木箱或金属罐包装，外面标明危险品。
陈武平