Plansza interaktywna pt. Otrzymywanie kwasu azotowego metodą Ostwalda, pomiary parametrów procesowych.

Nagranie tożsame jest z treścią prezentowaną na planszy. Ilustracja interaktywna przedstawia metodę pomiarową, jaką jest schemat Ostwalda. Pierwszym krokiem w schemacie jest utlenianie amoniaku. Reakcja ta ma postać: 4 cząsteczki NH dolny indeks 3 dodać pięć cząsteczek O dolny indeks dwa lewa prawa strzałka cztery cząsteczki N O dodać sześć cząsteczek H dolny indeks dwa koniec dolnego indeksu O. Pod reakcją zapisano: Pierwszym etapem jest zmieszanie strumienia gazowego amoniaku z powietrzem, a następnie jego reakcja przy użyciu katalizatora w reaktorze. W wyniku reakcji amoniaku z tlenem powstaje tlenek azotu dwa oraz woda. Warunki panujące na tym etapie to ciśnienie w granicach od 1.7 do 6.5 bar i temperatura od 800 do 900 stopni Celsjusza. Uzyskiwany stopień konwersji amoniaku w tlenek azotu dwa wynosi 96%, co oznacza, że udział reakcji ubocznych jest niewielki. Kolejno przedstawiono wpływ zmiany warunków na ten proces. Zgodnie z regułą przekory optymalnymi warunkami z punktu widzenia stopnia konwersji są niskie wartości ciśnienia i temperatury. Z drugiej strony, szybkość reakcji rośnie wraz z temperaturą. Następnie przedstawiono zakres temperaturowy konwersji, jest on następujący: 600 stopni Celsjusza mniejszy niż konwersja mniejszy niż 1000 stopni Celsjusza. Odnosząc się do kolejnego parametru, należy stwierdzić, że im niższe ciśnienie, tym wyższe osiągane stopnie konwersji i mniejsze straty katalizatora. Najlepszym ciśnieniem jest przykładowo ciśnienie atmosferyczne, jednak rozpatrując proces produkcji kwasu azotowego jako całość, uwzględnia się również względy ekonomiczne, które sprawiają, że stosowane jest ciśnienie wyższe od atmosferycznego przyjmujące wartość z zakresu od 4 do 8 bar. Poniżej znajdują się dwa układy współrzędnych, pierwszy z nich przedstawia wykres zależności stopnia konwersji od temperatury. Pionowa oś reprezentuje stopnień konwersji z wartościami od 0,8 do 1 z podziałką co pięć setnych, pozioma oś jest podpisana: Temperatura a jej wartości podane są w stopniach Celsjusza od 600 do 1000 z podziałką co sto. W układzie zaznaczono dwa wykresy, pierwszy z nich podpisano 1 bar, ma on kształt łuku wygiętego do góry, jego początek znajduje się pomiędzy wartościami temperatury 600 i 700 oraz pomiędzy stopniem konwersji 0,85 i 0,9, następnie wartości rosną aż do okolic punktu, gdzie temperatura wynosi 900 stopni Celsjusza, a stopnień konwersji jest większe od 0,95, wykres kończy się przy wartości temperatury większej od tysiąca i stopniu konwersji niewiele mniejszej od dziewięćdziesięciu pięciu setnych.

Drugi wykres podpisano 4 bar, znajduje się on poniżej pierwszego wykresu. Ma on początek w punkcie o wartościach temperatury pomiędzy 700 i 800 stopni Celsjusza i stopniu konwersji równym niewiele ponad 0,85, maksymalna wartość wykresu znajduje się w okolicach punktu, gdzie temperatura wynosi około 900 stopni, a stopień konwersji osiąga niewiele więcej niż 0,9, wykres kończy się w punkcie, w którym wartość temperatury jest większa od 1000 stopni, a stopnień konwersji znajduje się mniej więcej w połowie pomiędzy wartościami 0,85 i dziewięć dziesiątych. Drugi układ współrzędnych przedstawia zależność stopnia konwersji od stosunku molowego tlenu do amoniaku. Pozioma oś reprezentuje stosunek molowy tlenu od amoniaku z wartościami od zera do 2 z podziałką co pięć dziesiątych. Pionowa oś reprezentuje stopień konwersji z wartościami od zera do jeden z podziałką co dwie dziesiąte. Wykres ma swój początek w punkcie nawias zero średnik zero zamknięcie nawiasu i biegnie po łuku wygiętym w stronę osi x do punktu nawias jeden średnik cztery dziesiąte zamknięcie nawiasu, dalej biegnie po łuku wygięty w stronę plus nieskończoności do punktu dwa średnik jeden zamknięcie nawiasu. Stechiometryczny skład mieszaniny umożliwia konwersję jedynie na poziomie 60%, W celu zwiększenia tego wskaźnika należy zmienić stosunek molowy amoniaku do tlenu do wartości stosunku dwa do jednego.

Do drugiego kroku prowadzi strzałka w prawo. Krok ten to utlenianie N O do N O dolny indeks dwa, czyli chłodzenie. Reakcja ta jest następująca: dwie cząsteczki N O dodać cząsteczkę O dolny indeks dwa lewa prawa strzałka dwie cząsteczki N O dolny indeks dwa lewo prawo strzałka jedna cząsteczka N dolny indeks dwa koniec dolnego indeksu O dolny indeks cztery koniec dolnego indeksu. Pod reakcją zapisano: Ochłodzenie mieszaniny gazów do temperatury 45‑50 stopni Celsjusza bez obecności żadnego katalizatora. Zachodzi reakcja utleniania do tlenku azotu cztery. Optymalne warunki prowadzenia tego procesu to wysokie ciśnienie i niska temperatura. Wpływ zmiany warunków na proces: Należy podkreślić, że szybkość reakcji utlenienia N O do N O dolny indeks dwa wzrasta wraz z malejącą temperaturą. Pod spodem narysowano strzałkę w dół z podpisem temperatura i strzałkę w górę z podpisem szybkość reakcji. Wzrost ciśnienia powoduje wzrost stopnia konwersji. Podczas ustalania optymalnej wartości omawianego parametru należy mieć na uwadze, że zbyt wysokie ciśnienie wywiera negatywny wpływ na stan elementów instalacji. Pod spodem znajduje się wykres reprezentujący zależność stopnia konwersji od temperatury. Pionowa oś reprezentuje stopnień konwersji z wartościami od 0 do 1 z podziałką co jedną dziesiątą, pozioma oś jest podpisana: Temperatura, a jej wartości podane są w stopniach Celsjusza od 0 do 1000 z podziałką co dwieście. W układzie zaznaczono 4 wykresy. Pierwszy z nich popisany 8 atmosfer ma swój początek w punkcie nawias dwieście średnik jeden i biegnie po łuku wygiętym w stronę plus nieskończoności do okolic punktu, w którym temperatura znajduje się pomiędzy 400 i 600 a stopień konwersji wynosi około pięć dziesiątych. Dalej wykres biegnie również po łuku, tym razem jest on wygięty w stronę poziomej osi. Wykres kończy się w punkcie o rzędnej równej 800 odciętej równej około jedna dziesiąta. Pozostałe wykresy mają taki sam kształt jak pierwszy wykres, rozpoczynają się one w tym samym punkcie co wykres 8 atmosfer i każdy z nich kończy się niewiele niżej od poprzedniego. Zatem najwyżej mamy opisywany wykres pierwszy podpisany 8 atmosfer, niżej mamy wykres podpisany 5 atmosfer, niżej 2 atmosfery i najniżej znajduje się wykres podpisany 1 atmosfera.

Do trzeciego kroku również prowadzi strzałka wprawo, jest on nazwany Absorpcja tlenku azotu cztery w wodzie.  Reakcja ta ma postać: trzy cząsteczki N O dolny indeks dwa dodać cząsteczkę H dolny indeks 2 koniec dolnego indeksu  lewo prawo strzałka dwie cząsteczki H N O dolny indeks trzy dodać N O. Ostatnim etapem produkcyjnym  jest absorpcja powstałego tlenku azotu w wodzie z wytworzeniem kwasu azotowego pięć i tlenku azotu dwa. Reakcja przebiega głównie w kolumnie absorpcyjnej. Nadmiar powstającego N O odprowadzany jest z kolumny i zawracany do procesu. Optymalnymi warunkami są wysokie ciśnienie (8‑12 bar) i niska temperatura. (40‑50 stopni Celsjusza). Proces jest silnie egzotermiczny. Produktem finalnym jest roztwór kwasu azotowego pięć o stężeniu 55%-70%. Wpływ zmiany warunków na proces: Podczas absorpcji, wzrost ciśnienia powoduje zwiększenie efektywności procesu. Poniżej znajduje się strzałka w górę z podpisem ciśnienie oraz strzałka w górę z podpisem szybkość reakcji. Należy jednak zwrócić uwagę na aspekty ekonomiczne. Zwiększenie ciśnienia często wiąże się ze wzrostem kosztów.

Do czwartego kroku znów prowadzi strzałka w prawo. Krok czwarty to magazynowanie produktu. Reakcję tą oznaczono jako strzałka w prawo cząsteczka H N O dolny indeks trzy. Instalacje produkujące kwas azotowy  pięć działają w sposób ciągły, dlatego wyprodukowany kwas musi być przechowywany do czasu wywozu z zakładu.

Poniżej przedstawiono aparaturę potrzebną do przeprowadzenia procesu zgodnie ze schematem Oswalda. Schemat rozpoczyna się od dwóch strzałek w prawo, jedna z nich podpisana jest O dolny indeks dwa, a druga N H dolny indeks trzy. Od każdej z tych strzałek prowadzą poziome linie, na których zaznaczono groty w prawo i w lewo, linie te łączą się razem i dalej biegną poziomą linią do przetwornika. Na linii tej zaznaczono literę Q, która oznacza czujnik składu mieszaniny gazowej NDIR. Czujnik ten ma prostokątny kształt, z prawej strony znajduje się detektor, dalej jest filtr optyczny, następnie od góry ma swoje miejsce wejście gazu, a dalej od dołu mieści się wyjście gazu. Na lewej ściance czujnika znajduje się źródło światła, czyli podczerwieni. Czujnik wypełniony jest cząstkami gazu. Analiza składu płynu może być dokonywana na podstawie technologii rozproszonej podczerwieni NDIR. Poniżej znajduje się zdjęcie sensora. Ma postać dwóch kabli zakończonych podłużnymi wtyczkami.

Przetwornik znajduje się pod krokiem pierwszym, czyli utlenianiem amoniaku. Wewnątrz przetwornika znajduje się katalizator. Na górze przetwornika zaznaczono kółko z literą P dolny indeks jeden, w tym miejscu znajduje się manometr. Jest to przyrząd, który pozwala na dokonanie pomiaru ciśnienia. W wyniku zmiany ciśnienia dochodzi do odkształcenia membrany, która powoduje przemieszczenie się wskazówki mechanicznej na tle specjalnie dopasowanej skali. Pomiar ciśnienia na schemacie oznacza się literą P. Manometr kształtem przypomina zegar, na samym środku znajduje się koło zębate, do którego przylega dźwignia zębata posiadająca oś obrotu dźwigni zębatej. Do końca dźwigni zębatej przymocowane jest cięgno, które łączy oś z rurką sprężystą, która biegnie wzdłuż obudowy. Ostatnim elementem jest wskazówka manometru, która połączona jest z kołem zębatym oraz dźwignią zębatą i cięgnem. Ciśnienie jest wprowadzane do manometru od dołu.

Od dolnej części przetwornika biegnie linia najpierw w dół a później poziomo, na której zaznaczono strzałkę w prawo, biegnie ona do chłodnicy. Przed samą chłodnicą znajdują się groty strzałki skierowane w lewo i prawo. Z okręgu reprezentującego chłodnicę wychodzą do góry dwie pionowe linie. Pierwsza z nich ma kolor niebieski i jest podpisana płyn chłodniczy. Na tej linii zaraz przy chłodnicy zaznaczono groty strzałek w górę i w dół. Z kolei na końcu niebieskiej linii znajduje się strzałka w dół. Druga pionowa linia ma kolor czerwony, jest ona podpisana płyn zużyty, a na jej końcu znajduje się strzałka do góry. Z grotów strzałek znajdujących się na niebieskiej pionowej linii poprowadzono przekreślone linie biegnące najpierw w lewo, następnie do góry, dalej biegną one poziomo nad strzałką niebieską i czerwoną, a następnie biegną w dół do okręgu podzielonego na dwie części, na górze znajduje się napis TRC, a na dole jedynka. Okrąg ten jest połączony z linią wychodzącą z prawej strony okręgu reprezentującego chłodnicę. Na linii ten znajdują się groty strzałek skierowane w lewo i prawo. Dalej linia schematu biegnie pionowo do góry, a następnie poziomo do zbiornika. Jeszcze przed zbiornikiem z poziomej linii poprowadzono pionową linię, na której znajdują się groty strzałek dół góra, która prowadzi do strzałki skierowanej do góry. Z lewej strony zbiornika znajduje się okrąg z podpisem P dolny indeks dwa. Od dołu zbiornika biegnie pionowa linia w dół zakończona czerwoną strzałką z podpisem płyn zużyty. Od góry zbiornika znajduje się niebieska linia, na której końcu znajduje się strzałka w dół z podpisem płyn chłodzący. Na niebieskiej linii znajdują się groty strzałek w dół i w górę. Od tych grotów biegnie przekreślona pozioma linia, która za zbiornikiem biegnie pionowo przez okrąg podzielony na dwie części z napisami TRC oraz dwa, do linii wychodzącej z prawej strony zbiornika. Linia ta biegnie do okręgu, w którym znajduje się ikona wiatraka. Chłodnica oraz opisywany zbiornik są elementami służącymi do utleniania N O do N O dolny indeks dwa, czyli chłodzenia.

Dalej linia biegnie poziomo do następnego zbiornika, który ma kształt prostokąta. Pomiędzy okręgiem z wiatrakiem a kolejnym zbiornikiem na linii narysowano groty strzałek skierowane w prawo i w lewo. Z prawej strony zbiornika znajduje się okrąg z podpisem T dolny indeks, przy miejscu tym znajduje się termometr. Wyróżnia się wiele rodzajów termometrów. Do czujników często stosowanych w przemyśle można zaliczyć termopary, które wyznaczają wartość temperatury na podstawie zmiany napięcia termoelektrycznego wbudowanych elementów. Na schemacie pomiar temperatury oznacza się literą T. Budowa termopary jest następująca: Mamy złącze, czyli styk dwóch różnych metali. Z prawej strony znajduje się rysunek zapalonej świeczki, nad płomieniem zaznaczono punkt pomiarowy. Z punktu ukośnie do góry i następnie poziomo biegnie niebieska linia, a ukośnie do dołu i poziomo biegnie czerwona linia. Linie te łączą się na złączu odniesienia reprezentowanym przez prostokąt, gdzie w miejscu niebieskiej linii mamy zimny koniec. Poziome linie biegną dalej za złączem do woltomierza, z którego można odczytać wartość i otrzymać temperaturę w stopniach Celsjusza. Z górnej części prostokątnego zbiornika biegnie strzałka w lewo podpisana Gaz wylotowy. Do zbiornika od góry prowadzi pionowa strzałka w dół podpisana H dolny indeks dwa koniec dolnego indeksu O. W zbiorniku znajduje się wypełnienie oznaczone jako prostokąt z obiema przekątnymi. Z lewej strony zbiornika znajduje się okrąg z podpisem P dolny indeks trzy. Od spodu zbiornika biegnie linia najpierw pionowo w dół, a następnie poziomo w prawą stronę, na linii tej znajduje się strzałka w prawą stronę z podpisem H N O dolny indeks trzy. Za strzałką na linii znajdują się groty strzałek w prawo i w lewo, następnie na linii znajduje się okrąg z dwoma cięciwami podpisany P pauza jeden. Od góry okręgu wychodzi pionowa linia z okręgiem z literą M, z tego okręgu poziomo biegnie przekreślona linia, która dalej biegnie w dół do okręgu podzielonego na dwie części z napisami FC oraz jeden. Dalej linia ta łączy się z poziomą linią wychodzącą z okręgu podpisanego P pauza jeden. Element ten to przepływomierz, który umożliwia określenie ilości przepływającego płynu w określonej jednostce czasu. Taki pomiar pozwala kontrolować prowadzony proces. Przykładem opisanego przyrządu pomiarowego jest przepływomierz turbinowy. Pomiar strumienia objętościowego lub masowego oznacza się literą F. Pomiędzy poziomymi ściankami przepływomierza znajdują się blachy wirujące, pomiędzy którymi znajduje się turbina. Kierunek obrotów turbiny jest zaznaczony strzałką prowadzącą po okręgu od dołu do góry. Kierunek przepływu prowadzi od lewej do prawej strony. Czujnik obrotów turbiny znajduje się na górnej ściance przepływomierza. Dalej od przepływomierza prowadzi linia pionowa, na której znajduje się strzałka w górę, dalej linia prowadzi poziomo do ostatniego zbiornika. Na poziomej linii znajdują się groty strzałek w prawo i lewo. Na górze zbiornika, w którym magazynowany jest produkt znajduje się okrąg z literą L. Jest to czujnik poziomu. Czujnik ten ma kształt walca. Na górze znajduje się przetwornik ultradźwiękowy, który wpuszcza do zbiornika ultradźwiękową wiązkę impulsów, znajduje się tam również sygnał wyjściowy. Do kontrolowania ilości produktu w zbiorniku magazynującym używane są czujniki poziomu, do których można zaklasyfikować ultradźwiękowy czujnik poziomu. Na schemacie czujniki poziomu oznacza się literą L. Z dołu zbiornika magazynującego wychodzi strzałka z podpisem H N O dolny indeks trzy.

Ilustracja interaktywna przedstawia metodę pomiarową, jaką jest schemat Ostwalda. Pierwszym krokiem w schemacie jest utlenianie amoniaku. Reakcja ta ma postać: 4 cząsteczki NH dolny indeks 3 dodać pięć cząsteczek O dolny indeks dwa lewa prawa strzałka cztery cząsteczki N O dodać sześć cząsteczek H dolny indeks dwa koniec dolnego indeksu O. Pod reakcją zapisano: Pierwszym etapem jest zmieszanie strumienia gazowego amoniaku z powietrzem, a następnie jego reakcja przy użyciu katalizatora w reaktorze. W wyniku reakcji amoniaku z tlenem powstaje tlenek azotu dwa oraz woda. Warunki panujące na tym etapie to ciśnienie w granicach od 1.7 do 6.5 bar i temperatura od 800 do 900 stopni Celsjusza. Uzyskiwany stopień konwersji amoniaku w tlenek azotu dwa wynosi 96%, co oznacza, że udział reakcji ubocznych jest niewielki. Kolejno przedstawiono wpływ zmiany warunków na ten proces. Zgodnie z regułą przekory optymalnymi warunkami z punktu widzenia stopnia konwersji są niskie wartości ciśnienia i temperatury. Z drugiej strony, szybkość reakcji rośnie wraz z temperaturą. Następnie przedstawiono zakres temperaturowy konwersji, jest on następujący: 600 stopni Celsjusza mniejszy niż konwersja mniejszy niż 1000 stopni Celsjusza. Odnosząc się do kolejnego parametru, należy stwierdzić, że im niższe ciśnienie, tym wyższe osiągane stopnie konwersji i mniejsze straty katalizatora. Najlepszym ciśnieniem jest przykładowo ciśnienie atmosferyczne, jednak rozpatrując proces produkcji kwasu azotowego jako całość, uwzględnia się również względy ekonomiczne, które sprawiają, że stosowane jest ciśnienie wyższe od atmosferycznego przyjmujące wartość z zakresu od 4 do 8 bar. Poniżej znajdują się dwa układy współrzędnych, pierwszy z nich przedstawia wykres zależności stopnia konwersji od temperatury. Pionowa oś reprezentuje stopnień konwersji z wartościami od 0,8 do 1 z podziałką co pięć setnych, pozioma oś jest podpisana: Temperatura, a jej wartości podane są w stopniach Celsjusza od 600 do 1000 z podziałką co sto. W układzie zaznaczono dwa wykresy, pierwszy z nich podpisano 1 bar, ma on kształt łuku wygiętego do góry, jego początek znajduje się pomiędzy wartościami temperatury 600 i 700 oraz pomiędzy stopniem konwersji 0,85 i 0,9, następnie wartości rosną aż do okolic punktu, gdzie temperatura wynosi 900 stopni Celsjusza, a stopnień konwersji jest większe od 0,95, wykres kończy się przy wartości temperatury większej od tysiąca i stopniu konwersji niewiele mniejszej od dziewięćdziesięciu pięciu setnych.

Drugi wykres podpisano 4 bar, znajduje się on poniżej pierwszego wykresu. Ma on początek w punkcie o wartościach temperatury pomiędzy 700 i 800 stopni Celsjusza i stopniu konwersji równym niewiele ponad 0,85, maksymalna wartość wykresu znajduje się w okolicach punktu, gdzie temperatura wynosi około 900 stopni, a stopień konwersji osiąga niewiele więcej niż 0,9, wykres kończy się w punkcie, w którym wartość temperatury jest większa od 1000 stopni, a stopnień konwersji znajduje się mniej więcej w połowie pomiędzy wartościami 0,85 i dziewięć dziesiątych. Drugi układ współrzędnych przedstawia zależność stopnia konwersji od stosunku molowego tlenu do amoniaku. Pozioma oś reprezentuje stosunek molowy tlenu od amoniaku z wartościami od zera do 2 z podziałką co pięć dziesiątych. Pionowa oś reprezentuje stopień konwersji z wartościami od zera do jeden z podziałką co dwie dziesiąte. Wykres ma swój początek w punkcie nawias zero średnik zero zamknięcie nawiasu i biegnie po łuku wygiętym w stronę osi x do punktu nawias jeden średnik cztery dziesiąte zamknięcie nawiasu, dalej biegnie po łuku wygięty w stronę plus nieskończoności do punktu dwa średnik jeden zamknięcie nawiasu. Stechiometryczny skład mieszaniny umożliwia konwersję jedynie na poziomie 60%, W celu zwiększenia tego wskaźnika należy zmienić stosunek molowy amoniaku do tlenu do wartości stosunku dwa do jednego.

Do drugiego kroku prowadzi strzałka w prawo. Krok ten to utlenianie N O do N O dolny indeks dwa, czyli chłodzenie. Reakcja ta jest następująca: dwie cząsteczki N O dodać cząsteczkę O dolny indeks dwa lewa prawa strzałka dwie cząsteczki N O dolny indeks dwa lewo prawo strzałka jedna cząsteczka N dolny indeks dwa koniec dolnego indeksu O dolny indeks cztery koniec dolnego indeksu. Pod reakcją zapisano: Ochłodzenie mieszaniny gazów do temperatury 45‑50 stopni Celsjusza bez obecności żadnego katalizatora. Zachodzi reakcja utleniania do tlenku azotu cztery. Optymalne warunki prowadzenia tego procesu to wysokie ciśnienie i niska temperatura. Wpływ zmiany warunków na proces: Należy podkreślić, że szybkość reakcji utlenienia N O do N O dolny indeks dwa wzrasta wraz z malejącą temperaturą. Pod spodem narysowano strzałkę w dół z podpisem temperatura i strzałkę w górę z podpisem szybkość reakcji. Wzrost ciśnienia powoduje wzrost stopnia konwersji. Podczas ustalania optymalnej wartości omawianego parametru należy mieć na uwadze, że zbyt wysokie ciśnienie wywiera negatywny wpływ na stan elementów instalacji. Pod spodem znajduje się wykres reprezentujący zależność stopnia konwersji od temperatury. Pionowa oś reprezentuje stopnień konwersji z wartościami od 0 do 1 z podziałką co jedną dziesiątą, pozioma oś jest podpisana: Temperatura a jej wartości podane są w stopniach Celsjusza od 0 do 1000 z podziałką co dwieście. W układzie zaznaczono 4 wykresy. Pierwszy z nich popisany 8 atmosfer ma swój początek w punkcie nawias dwieście średnik jeden i biegnie po łuku wygiętym w stronę plus nieskończoności do okolic punktu, w którym temperatura znajduje się pomiędzy 400 i 600 a stopień konwersji wynosi około pięć dziesiątych. Dalej wykres biegnie również po łuku, tym razem jest on wygięty w stronę poziomej osi. Wykres kończy się w punkcie o rzędnej równej 800 odciętej równej około jedna dziesiąta. Pozostałe wykresy mają taki sam kształt jak pierwszy wykres, rozpoczynają się one w tym samym punkcie co wykres 8 atmosfer i każdy z nich kończy się niewiele niżej od poprzedniego. Zatem najwyżej mamy opisywany wykres pierwszy podpisany 8 atmosfer, niżej mamy wykres podpisany 5 atmosfer, niżej 2 atmosfery i najniżej znajduje się wykres podpisany 1 atmosfera.

Do trzeciego kroku również prowadzi strzałka wprawo, jest on nazwany Absorpcja tlenku azotu cztery w wodzie. Reakcja ta ma postać: trzy cząsteczki N O dolny indeks dwa dodać cząsteczkę H dolny indeks 2 koniec dolnego indeksu lewo prawo strzałka dwie cząsteczki H N O dolny indeks trzy dodać N O. Ostatnim etapem produkcyjnym jest absorpcja powstałego tlenku azotu w wodzie z wytworzeniem kwasu azotowego pięć i tlenku azotu dwa. Reakcja przebiega głównie w kolumnie absorpcyjnej. Nadmiar powstającego N O odprowadzany jest z kolumny i zawracany do procesu. Optymalnymi warunkami są wysokie ciśnienie (8‑12 bar) i niska temperatura (40‑50 stopni Celsjusza). Proces jest silnie egzotermiczny. Produktem finalnym jest roztwór kwasu azotowego pięć o stężeniu 55%-70%. Wpływ zmiany warunków na proces: Podczas absorpcji, wzrost ciśnienia powoduje zwiększenie efektywności procesu. Poniżej znajduje się strzałka w górę z podpisem ciśnienie oraz strzałka w górę z podpisem szybkość reakcji. Należy jednak zwrócić uwagę na aspekty ekonomiczne. Zwiększenie ciśnienia często wiąże się ze wzrostem kosztów.

Do czwartego kroku znów prowadzi strzałka w prawo. Krok czwarty to magazynowanie produktu. Reakcję tą oznaczono jako strzałka w prawo cząsteczka H N O dolny indeks trzy. Instalacje produkujące kwas azotowy pięć działają w sposób ciągły, dlatego wyprodukowany kwas musi być przechowywany do czasu wywozu z zakładu.

Poniżej przedstawiono aparaturę potrzebną do przeprowadzenia procesu zgodnie ze schematem Oswalda. Schemat rozpoczyna się od dwóch strzałek w prawo, jedna z nich podpisana jest O dolny indeks dwa, a druga N H dolny indeks trzy. Od każdej z tych strzałek prowadzą poziome linie, na których zaznaczono groty w prawo i w lewo, linie te łączą się razem i dalej biegną poziomą linią do przetwornika. Na linii tej zaznaczono literę Q, która oznacza czujnik składu mieszaniny gazowej NDIR. Czujnik ten ma prostokątny kształt, z prawej strony znajduje się detektor, dalej jest filtr optyczny, następnie od góry ma swoje miejsce wejście gazu, a dalej od dołu mieści się wyjście gazu. Na lewej ściance czujnika znajduje się źródło światła, czyli podczerwieni, Czujnik wypełniony jest cząstkami gazu. Analiza składu płynu może być dokonywana na podstawie technologii rozproszonej podczerwieni NDIR. Poniżej znajduje się zdjęcie sensora. Ma postać dwóch kabli zakończonych podłużnymi wtyczkami.

Przetwornik znajduje się pod krokiem pierwszym, czyli utlenianiem amoniaku. Wewnątrz przetwornika znajduje się katalizator. Na górze przetwornika zaznaczono kółko z literą P dolny indeks jeden, w tym miejscu znajduje się manometr. Jest to przyrząd, który pozwala na dokonanie pomiaru ciśnienia. W wyniku zmiany ciśnienia dochodzi do odkształcenia membrany, która powoduje przemieszczenie się wskazówki mechanicznej na tle specjalnie dopasowanej skali. Pomiar ciśnienia na schemacie oznacza się literą P. Manometr kształtem przypomina zegar, na samym środku znajduje się koło zębate, do którego przylega dźwignia zębata posiadająca oś obrotu dźwigni zębatej. Do końca dźwigni zębatej przymocowane jest cięgno, które łączy oś z rurką sprężystą, która biegnie wzdłuż obudowy. Ostatnim elementem jest wskazówka manometru, która połączona jest z kołem zębatym oraz dźwignią zębatą i cięgnem. Ciśnienie jest wprowadzane do manometru od dołu.

Od dolnej części przetwornika biegnie linia najpierw w dół a później poziomo, na której zaznaczono strzałkę w prawo, biegnie ona do chłodnicy. Przed samą chłodnicą znajdują się groty strzałki skierowane w lewo i prawo. Z okręgu reprezentującego chłodnicę wychodzą do góry dwie pionowe linie. Pierwsza z nich ma kolor niebieski i jest podpisana płyn chłodniczy. Na tej linii zaraz przy chłodnicy zaznaczono groty strzałek w górę i w dół. Z kolei na końcu niebieskiej linii znajduje się strzałka w dół. Druga pionowa linia ma kolor czerwony, jest ona podpisana płyn zużyty, a na jej końcu znajduje się strzałka do góry. Z grotów strzałek znajdujących się na niebieskiej pionowej linii poprowadzono przekreślone linie biegnące najpierw w lewo, następnie do góry, dalej biegną one poziomo nad strzałką niebieską i czerwoną, a następnie biegną w dół do okręgu podzielonego na dwie części, na górze znajduje się napis TRC, a na dole jedynka. Okrąg ten jest połączony z linią wychodzącą z prawej strony okręgu reprezentującego chłodnicę. Na linii tej znajdują się groty strzałek skierowane w lewo i prawo. Dalej linia schematu biegnie pionowo do góry, a następnie poziomo do zbiornika. Jeszcze przed zbiornikiem z poziomej linii poprowadzono pionową linię, na której znajdują się groty strzałek dół góra, która prowadzi do strzałki skierowanej do góry. Z lewej strony zbiornika znajduje się okrąg z podpisem P dolny indeks dwa. Od dołu zbiornika biegnie pionowa linia w dół zakończona czerwoną strzałką z podpisem płyn zużyty. Od góry zbiornika znajduje się niebieska linia, na której końcu znajduje się strzałka w dół z podpisem płyn chłodzący. Na niebieskiej linii znajdują się groty strzałek w dół i w górę. Od tych grotów biegnie przekreślona pozioma linia, która za zbiornikiem biegnie pionowo przez okrąg podzielony na dwie części z napisami TRC oraz dwa, do linii wychodzącej z prawej strony zbiornika. Linia ta biegnie do okręgu, w którym znajduje się ikona wiatraka. Chłodnica oraz opisywany zbiornik są elementami służącymi do utleniania N O do N O dolny indeks dwa, czyli chłodzenia.

Dalej linia biegnie poziomo do następnego zbiornika, który ma kształt prostokąta. Pomiędzy okręgiem z wiatrakiem a kolejnym zbiornikiem na linii narysowano groty strzałek skierowane w prawo i w lewo. Z prawej strony zbiornika znajduje się okrąg z podpisem T dolny indeks, przy miejscu tym znajduje się termometr. Wyróżnia się wiele rodzajów termometrów. Do czujników często stosowanych w przemyśle można zaliczyć termopary, które wyznaczają wartość temperatury na podstawie zmiany napięcia termoelektrycznego wbudowanych elementów. Na schemacie pomiar temperatury oznacza się literą T. Budowa termopary jest następująca: Mamy złącze, czyli styk dwóch różnych metali. Z prawej strony znajduje się rysunek zapalonej świeczki nad płomieniem zaznaczono punkt pomiarowy. Z punktu ukośnie do góry i następnie poziomo biegnie niebieska linia, a ukośnie do dołu i poziomo biegnie czerwona linia. Linie te łączą się na złączu odniesienia reprezentowanym przez prostokąt, gdzie w miejscu niebieskiej linii mamy zimny koniec. Poziome linie biegną dalej za złączem do woltomierza, z którego można odczytać wartość i otrzymać temperaturę w stopniach Celsjusza. Z górnej części prostokątnego zbiornika biegnie strzałka w lewo podpisana Gaz wylotowy. Do zbiornika od góry prowadzi pionowa strzałka w dół podpisana H dolny indeks dwa koniec dolnego indeksu O. W zbiorniku znajduje się wypełnienie oznaczone jako prostokąt z obiema przekątnymi. Z lewej strony zbiornika znajduje się okrąg z podpisem P dolny indeks trzy. Od spodu zbiornika biegnie linia najpierw pionowo w dół, a następnie poziomo w prawą stronę, na linii tej znajduje się strzałka w prawą stronę z podpisem H N O dolny indeks trzy. Za strzałką na linii znajdują się groty strzałek w prawo i w lewo, następnie na linii znajduje się okrąg z dwoma cięciwami podpisany P pauza jeden. Od góry okręgu wychodzi pionowa linia z okręgiem z literą M, z tego okręgu poziomo biegnie przekreślona linia, która dalej biegnie w dół do okręgu podzielonego na dwie części z napisami FC oraz jeden. Dalej linia ta łączy się z poziomą linią wychodzącą z okręgu podpisanego P pauza jeden. Element ten to przepływomierz, który umożliwia określenie ilości przepływającego płynu w określonej jednostce czasu. Taki pomiar pozwala kontrolować prowadzony proces. Przykładem opisanego przyrządu pomiarowego jest przepływomierz turbinowy. Pomiar strumienia objętościowego lub masowego oznacza się literą F. Pomiędzy poziomymi ściankami przepływomierza znajdują się blachy wirujące, pomiędzy którymi znajduje się turbina. Kierunek obrotów turbiny jest zaznaczony strzałką prowadzącą po okręgu od dołu do góry. Kierunek przepływu prowadzi od lewej do prawej strony. Czujnik obrotów turbiny znajduje się na górnej ściance przepływomierza. Dalej od przepływomierza prowadzi linia pionowa, na której znajduje się strzałka w górę, dalej linia prowadzi poziomo do ostatniego zbiornika. Na poziomej linii znajdują się groty strzałek w prawo i lewo. Na górze zbiornika, w którym magazynowany jest produkt, znajduje się okrąg z literą L.  Jest to czujnik poziomu. Czujnik ten ma kształt walca. Na górze znajduje się przetwornik ultradźwiękowy, który wpuszcza do zbiornika ultradźwiękową wiązkę impulsów, znajduje się tam również sygnał wyjściowy. Do kontrolowania ilości produktu w zbiorniku magazynującym używane są czujniki poziomu, do których można zaklasyfikować ultradźwiękowy czujnik poziomu. Na schemacie czujniki poziomu oznacza się literą L. Z dołu zbiornika magazynującego wychodzi strzałka z podpisem H N O dolny indeks trzy.

Pierwszym krokiem w schemacie jest utlenianie amoniaku. Reakcja ta ma postać: 4 cząsteczki NH dolny indeks 3 dodać pięć cząsteczek O dolny indeks dwa lewa prawa strzałka cztery cząsteczki N O dodać sześć cząsteczek H dolny indeks dwa koniec dolnego indeksu O. Pod reakcją zapisano: Pierwszym etapem jest zmieszanie strumienia gazowego amoniaku z powietrzem, a następnie jego reakcja przy użyciu katalizatora w reaktorze. W wyniku reakcji amoniaku z tlenem powstaje tlenek azotu dwa oraz woda. Warunki panujące na tym etapie to ciśnienie w granicach od 1.7 do 6.5 bar i temperatura od 800 do 900 stopni Celsjusza. Uzyskiwany stopień konwersji amoniaku w tlenek azotu dwa wynosi 96%, co oznacza, że udział reakcji ubocznych jest niewielki. Kolejno przedstawiono wpływ zmiany warunków na ten proces. Zgodnie z regułą przekory optymalnymi warunkami z punktu widzenia stopnia konwersji są niskie wartości ciśnienia i temperatury. Z drugiej strony, szybkość reakcji rośnie wraz z temperaturą. Następnie przedstawiono zakres temperaturowy konwersji, jest on następujący: 600 stopni Celsjusza mniejszy niż konwersja mniejszy niż 1000 stopni Celsjusza. Odnosząc się do kolejnego parametru, należy stwierdzić, że im niższe ciśnienie, tym wyższe osiągane stopnie konwersji i mniejsze straty katalizatora. Najlepszym ciśnieniem jest przykładowo ciśnienie atmosferyczne, jednak rozpatrując proces produkcji kwasu azotowego jako całość, uwzględnia się również względy ekonomiczne, które sprawiają, że stosowane jest ciśnienie wyższe od atmosferycznego przyjmujące wartość z zakresu od 4 do 8 bar. Poniżej znajdują się dwa układy współrzędnych, pierwszy z nich przedstawia wykres zależności stopnia konwersji od temperatury. Pionowa oś reprezentuje stopnień konwersji z wartościami od 0,8 do 1 z podziałką co pięć setnych, pozioma oś jest podpisana: Temperatura, a jej wartości podane są w stopniach Celsjusza od 600 do 1000 z podziałką co sto. W układzie zaznaczono dwa wykresy, pierwszy z nich podpisano 1 bar, ma on kształt łuku wygiętego do góry, jego początek znajduje się pomiędzy wartościami temperatury 600 i 700 oraz pomiędzy stopniem konwersji 0,85 i 0,9, następnie wartości rosną aż do okolic punktu, gdzie temperatura wynosi 900 stopni Celsjusza, a stopnień konwersji jest większy od 0,95, wykres kończy się przy wartości temperatury większej od tysiąca i stopniu konwersji niewiele mniejszej od dziewięćdziesięciu pięciu setnych. Drugi wykres podpisano 4 bar, znajduje się on poniżej pierwszego wykresu. Ma on początek w punkcie o wartościach temperatury pomiędzy 700 i 800 stopni Celsjusza i stopniu konwersji równym niewiele ponad 0,85, maksymalna wartość wykresu znajduje się w okolicach punktu, gdzie temperatura wynosi około 900 stopni, a stopień konwersji osiąga niewiele więcej niż 0,9, wykres kończy się w punkcie, w którym wartość temperatury jest większa od 1000 stopni, a stopnień konwersji znajduje się mniej więcej w połowie pomiędzy wartościami 0,85 i dziewięć dziesiątych. Drugi układ współrzędnych przedstawia zależność stopnia konwersji od stosunku molowego tlenu do amoniaku. Pozioma oś reprezentuje stosunek molowy tlenu od amoniaku z wartościami od zera do 2 z podziałką co pięć dziesiątych. Pionowa oś reprezentuje stopień konwersji z wartościami od zera do jeden z podziałką co dwie dziesiąte. Wykres ma swój początek w punkcie nawias zero średnik zero zamknięcie nawiasu i biegnie po łuku wygiętym w stronę osi x do punktu nawias jeden średnik cztery dziesiąte zamknięcie nawiasu, dalej biegnie po łuku wygięty w stronę plus nieskończoności do punktu dwa średnik jeden zamknięcie nawiasu. Stechiometryczny skład mieszaniny umożliwia konwersję jedynie na poziomie 60%, W celu zwiększenia tego wskaźnika należy zmienić stosunek molowy amoniaku do tlenu do wartości stosunku dwa do jednego.

Do drugiego kroku prowadzi strzałka w prawo. Krok ten to utlenianie N O do N O dolny indeks dwa, czyli chłodzenie. Reakcja ta jest następująca: dwie cząsteczki N O dodać cząsteczkę O dolny indeks dwa lewa prawa strzałka dwie cząsteczki N O dolny indeks dwa lewo prawo strzałka jedna cząsteczka N dolny indeks dwa koniec dolnego indeksu O dolny indeks cztery koniec dolnego indeksu. Pod reakcją zapisano: Ochłodzenie mieszaniny gazów do temperatury 45‑50 stopni Celsjusza bez obecności żadnego katalizatora. Zachodzi reakcja utleniania do tlenku azotu cztery. Optymalne warunki prowadzenia tego procesu to wysokie ciśnienie i niska temperatura. Wpływ zmiany warunków na proces: Należy podkreślić, że szybkość reakcji utlenienia N O do N O dolny indeks dwa wzrasta wraz z malejącą temperaturą. Pod spodem narysowano strzałkę w dół z podpisem temperatura i strzałkę w górę z podpisem szybkość reakcji. Wzrost ciśnienia powoduje wzrost stopnia konwersji. Podczas ustalania optymalnej wartości omawianego parametru należy mieć na uwadze, że zbyt wysokie ciśnienie wywiera negatywny wpływ na stan elementów instalacji. Pod spodem znajduje się wykres reprezentujący zależność stopnia konwersji od temperatury. Pionowa oś reprezentuje stopnień konwersji z wartościami od 0 do 1 z podziałką co jedną dziesiątą, pozioma oś jest podpisana: Temperatura, a jej wartości podane są w stopniach Celsjusza od 0 do 1000 z podziałką co dwieście. W układzie zaznaczono 4 wykresy. Pierwszy z nich popisany 8 atmosfer ma swój początek w punkcie nawias dwieście średnik jeden i biegnie po łuku wygiętym w stronę plus nieskończoności do okolic punktu, w którym temperatura znajduje się pomiędzy 400 i 600 a stopień konwersji wynosi około pięć dziesiątych. Dalej wykres biegnie również po łuku, tym razem jest on wygięty w stronę poziomej osi. Wykres kończy się w punkcie o rzędnej równej 800 odciętej równej około jedna dziesiąta. Pozostałe wykresy mają taki sam kształt jak pierwszy wykres, rozpoczynają się one w tym samym punkcie co wykres 8 atmosfer i każdy z nich kończy się niewiele niżej od poprzedniego. Zatem najwyżej mamy opisywany wykres pierwszy podpisany 8 atmosfer, niżej mamy wykres podpisany 5 atmosfer, niżej 2 atmosfery i najniżej znajduje się wykres podpisany 1 atmosfera.

Do trzeciego kroku również prowadzi strzałka wprawo, jest on nazwany Absorpcja tlenku azotu cztery w wodzie. Reakcja ta ma postać: trzy cząsteczki N O dolny indeks dwa dodać cząsteczkę H dolny indeks 2 koniec dolnego indeksu lewo prawo strzałka dwie cząsteczki H N O dolny indeks trzy dodać N O. Ostatnim etapem produkcyjnym jest absorpcja powstałego tlenku azotu w wodzie z wytworzeniem kwasu azotowego pięć i tlenku azotu dwa. Reakcja przebiega głównie w kolumnie absorpcyjnej. Nadmiar powstającego N O odprowadzany jest z kolumny i zawracany do procesu. Optymalnymi warunkami są wysokie ciśnienie (8‑12 bar) i niska temperatura (40‑50 stopni Celsjusza). Proces jest silnie egzotermiczny. Produktem finalnym jest roztwór kwasu azotowego pięć o stężeniu 55%-70%. Wpływ zmiany warunków na proces: Podczas absorpcji, wzrost ciśnienia powoduje zwiększenie efektywności procesu. Poniżej znajduje się strzałka w górę z podpisem ciśnienie oraz strzałka w górę z podpisem szybkość reakcji. Należy jednak zwrócić uwagę na aspekty ekonomiczne. Zwiększenie ciśnienia często wiąże się ze wzrostem kosztów.

Do czwartego kroku znów prowadzi strzałka w prawo. Krok czwarty to magazynowanie produktu. Reakcję tą oznaczono jako strzałka w prawo cząsteczka H N O dolny indeks trzy. Instalacje produkujące kwas azotowy pięć działają w sposób ciągły, dlatego wyprodukowany kwas musi być przechowywany do czasu wywozu z zakładu.

Zdjęcie przedstawia manometr. Manometr kształtem przypomina zegar, na samym środku znajduje się koło zębate, do którego przylega dźwignia zębata posiadająca oś obrotu dźwigni zębatej. Do końca dźwigni zębatej przymocowane jest cięgno, które łączy oś z rurką sprężystą, która biegnie wzdłuż obudowy. Ostatnim elementem jest wskazówka manometru, która połączona jest z kołem zębatym oraz dźwignią zębatą i cięgnem. Ciśnienie jest wprowadzane do manometru od dołu.

Zdjęcie przedstawia czujnik składu mieszaniny gazowej NDIR. Czujnik ten ma prostokątny kształt, z prawej strony znajduje się detektor, dalej jest filtr optyczny, następnie od  góry ma swoje miejsce wejście gazu, a dalej od dołu mieści się wyjście gazu. Na lewej ściance czujnika znajduje się źródło światła, czyli podczerwieni. Czujnik wypełniony jest cząstkami gazu. Analiza składu płynu może być dokonywana na podstawie technologii rozproszonej podczerwieni NDIR. Poniżej znajduje się zdjęcie sensora. Ma postać dwóch kabli zakończonych podłużnymi wtyczkami.

Na zdjęciu termometr. Wyróżnia się wiele rodzajów termometrów. Do czujników często stosowanych w przemyśle można zaliczyć termopary, które wyznaczają wartość temperatury na podstawie zmiany napięcia termoelektrycznego wbudowanych elementów. Na schemacie pomiar temperatury oznacza się literą T. Budowa termopary jest następująca: Mamy złącze, czyli styk dwóch różnych metali. Z prawej strony znajduje się rysunek zapalonej świeczki, nad płomieniem zaznaczono punkt pomiarowy. Z punktu ukośnie do góry i następnie poziomo biegnie niebieska linia, a ukośnie do dołu i poziomo biegnie czerwona linia. Linie te łączą się na złączu odniesienia reprezentowanym przez prostokąt, gdzie w miejscu niebieskiej linii mamy zimny koniec. Poziome linie biegną dalej za złączem do woltomierza, z którego można odczytać wartość i otrzymać temperaturę w stopniach Celsjusza.

Na zdjęciu przepływomierz, który umożliwia określenie ilości przepływającego płynu w określonej jednostce czasu. Taki pomiar pozwala kontrolować prowadzony proces. Przykładem opisanego przyrządu pomiarowego jest przepływomierz turbinowy. Pomiar strumienia objętościowego lub masowego oznacza się literą F. Pomiędzy poziomymi ściankami przepływomierza znajdują się blachy wirujące, pomiędzy którymi znajduje się turbina. Kierunek obrotów turbiny jest zaznaczony strzałką prowadzącą po okręgu od dołu do góry. Kierunek przepływu prowadzi od lewej do prawej strony. Czujnik obrotów turbiny znajduje się na górnej ściance przepływomierza.

Na rysunku czujnik poziomu. Czujnik ten ma kształt walca. Na górze znajduje się przetwornik ultradźwiękowy, który wpuszcza do zbiornika ultradźwiękową wiązkę impulsów, znajduje się tam również sygnał wyjściowy. Do kontrolowania ilości produktu w zbiorniku magazynującym używane są czujniki poziomu, do których można zaklasyfikować ultradźwiękowy czujnik poziomu. Na schemacie czujniki poziomu oznacza się literą L. Z dołu zbiornika magazynującego wychodzi strzałka z podpisem H N O dolny indeks trzy.

Ilustracja interaktywna przedstawia metodę pomiarową jaką jest schemat Ostwalda. Pierwszym krokiem w schemacie jest utlenianie amoniaku. Reakcja ta ma postać: 4 cząsteczki NH dolny indeks 3 dodać pięć cząsteczek O dolny indeks dwa lewa prawa strzałka cztery cząsteczki N O dodać sześć cząsteczek H dolny indeks dwa koniec dolnego indeksu O. Pod reakcją zapisano: Pierwszym etapem jest zmieszanie strumienia gazowego amoniaku z powietrzem, a następnie jego reakcja przy użyciu katalizatora w reaktorze. W wyniku reakcji amoniaku z tlenem powstaje tlenek azotu dwa oraz woda. Warunki panujące na tym etapie to ciśnienie w granicach od 1.7 do 6.5 bar i temperatura od 800 do 900 stopni Celsjusza. Uzyskiwany stopień konwersji amoniaku w tlenek azotu dwa wynosi 96%, co oznacza, że udział reakcji ubocznych jest niewielki. Kolejno przedstawiono wpływ zmiany warunków na ten proces. Zgodnie z regułą przekory optymalnymi warunkami z punktu widzenia stopnia konwersji są niskie wartości ciśnienia i temperatury. Z drugiej strony, szybkość reakcji rośnie wraz z temperaturą. Następnie przedstawiono zakres temperaturowy konwersji, jest on następujący: 600 stopni Celsjusza mniejszy niż konwersja mniejszy niż 1000 stopni Celsjusza. Odnosząc się do kolejnego parametru należy stwierdzić, że im niższe ciśnienie, tym wyższe osiągane stopnie konwersji i mniejsze straty katalizatora. Najlepszym ciśnieniem jest przykładowo ciśnienie atmosferyczne, jednak rozpatrując proces produkcji kwasu azotowego jako całość, uwzględnia się również względy ekonomiczne, które sprawiają że stosowane jest ciśnienie wyższe od atmosferycznego przyjmujące wartość z zakresu od 4 do 8 bar. Poniżej znajdują się dwa układy współrzędnych, pierwszy z nich przedstawia wykres zależności stopnia konwersji od temperatury. Pionowa oś reprezentuje stopnień konwersji z wartościami od 0,8 do 1 z podziałką co pięć setnych, pozioma oś jest podpisana: Temperatura, a jej wartości podane są w stopniach Celsjusza od 600 do 1000 z podziałką co sto. W układzie zaznaczono dwa wykresy, pierwszy z nich podpisano 1 bar, ma on kształt łuku wygiętego do góry, jego początek znajduje się pomiędzy wartościami temperatury 600 i 700 oraz pomiędzy stopniem konwersji 0,85 i 0,9, następnie wartości rosną aż do okolic punktu, gdzie temperatura wynosi 900 stopni Celsjusza, a stopnień konwersji jest większy od 0,95, wykres kończy się przy wartości temperatury większej od tysiąca i stopniu konwersji niewiele mniejszej od dziewięćdziesięciu pięciu setnych. Drugi wykres podpisano 4 bar, znajduje się on poniżej pierwszego wykresu. Ma on początek w punkcie o wartościach temperatury pomiędzy 700 i 800 stopni Celsjusza i stopniu konwersji równym niewiele ponad 0,85, maksymalna wartość wykresu znajduje się w okolicach punktu, gdzie temperatura wynosi około 900 stopni, a stopień konwersji osiąga niewiele więcej niż 0,9, wykres kończy się w punkcie, w którym wartość temperatury jest większa od 1000 stopni, a stopnień konwersji znajduje się mniej więcej w połowie pomiędzy wartościami 0,85 i dziewięć dziesiątych. Drugi układ współrzędnych przedstawia zależność stopnia konwersji od stosunku molowego tlenu do amoniaku. Pozioma oś reprezentuje stosunek molowy tlenu od amoniaku z wartościami od zera do 2 z podziałką co pięć dziesiątych. Pionowa oś reprezentuje stopień konwersji z wartościami od zera do jeden z podziałką co dwie dziesiąte. Wykres ma swój początek w punkcie nawias zero średnik zero zamknięcie nawiasu i biegnie po łuku wygiętym w stronę osi x do punktu nawias jeden średnik cztery dziesiąte zamknięcie nawiasu, dalej biegnie po łuku wygięty w stronę plus nieskończoności do punktu dwa średnik jeden zamknięcie nawiasu. Stechiometryczny skład mieszaniny umożliwia konwersję jedynie na poziomie 60%, W celu zwiększenia tego wskaźnika należy zmienić stosunek molowy amoniaku do tlenu do wartości stosunku dwa do jednego. Do drugiego kroku prowadzi strzałka w prawo. Krok ten to utlenianie N O do N O dolny indeks dwa, czyli chłodzenie. Reakcja ta jest następująca: dwie cząsteczki N O dodać cząsteczkę O dolny indeks dwa lewa prawa strzałka dwie cząsteczki N O dolny indeks dwa lewo prawo strzałka jedna cząsteczka N dolny indeks dwa koniec dolnego indeksu O dolny indeks cztery koniec dolnego indeksu. Pod reakcją zapisano: Ochłodzenie mieszaniny gazów do temperatury 45‑50 stopni Celsjusza bez obecności żadnego katalizatora. Zachodzi reakcja utleniania do tlenku azotu cztery. Optymalne warunki prowadzenia tego procesu to wysokie ciśnienie i niska temperatura. Wpływ zmiany warunków na proces: Należy podkreślić, że szybkość reakcji utlenienia N O do N O dolny indeks dwa wzrasta wraz z malejącą temperaturą. Pod spodem narysowano strzałkę w dół z podpisem temperatura i strzałkę w górę z podpisem szybkość reakcji. Wzrost ciśnienia powoduje wzrost stopnia konwersji. Podczas ustalania optymalnej wartości omawianego parametru należy mieć na uwadze, że zbyt wysokie ciśnienie wywiera negatywny wpływ na stan elementów instalacji. Pod spodem znajduje się wykres reprezentujący zależność stopnia konwersji od temperatury. Pionowa oś reprezentuje stopnień konwersji z wartościami od 0 do 1 z podziałką co jedną dziesiątą, pozioma oś jest podpisana: Temperatura, a jej wartości podane są w stopniach Celsjusza od 0 do 1000 z podziałką co dwieście. W układzie zaznaczono 4 wykresy. Pierwszy z nich popisany 8 atmosfer ma swój początek w punkcie nawias dwieście średnik jeden i biegnie po łuku wygiętym w stronę plus nieskończoności do okolic punktu, w którym temperatura znajduje się pomiędzy 400 i 600, a stopień konwersji wynosi około pięć dziesiątych. Dalej wykres biegnie również po łuku, tym razem jest on wygięty w stronę poziomej osi. Wykres kończy się w punkcie o rzędnej równej 800 odciętej równej około jedna dziesiąta. Pozostałe wykresy mają taki sam kształt jak pierwszy wykres, rozpoczynają się one w tym samym punkcie co wykres 8 atmosfer i każdy z nich kończy się niewiele niżej od poprzedniego. Zatem najwyżej mamy opisywany wykres pierwszy podpisany 8 atmosfer, niżej mamy wykres podpisany 5 atmosfer, niżej 2 atmosfery i najniżej znajduje się wykres podpisany 1 atmosfera. Do trzeciego kroku również prowadzi strzałka w prawo, jest on nazwany Absorpcja tlenku azotu cztery w wodzie. Reakcja ta ma postać: trzy cząsteczki N O dolny indeks dwa dodać cząsteczkę H dolny indeks 2 koniec dolnego indeksu lewo prawo strzałka dwie cząsteczki H N O dolny indeks trzy dodać N O. Ostatnim etapem produkcyjnym jest absorpcja powstałego tlenku azotu w wodzie z wytworzeniem kwasu azotowego pięć i tlenku azotu dwa. Reakcja przebiega głównie w kolumnie absorpcyjnej. Nadmiar powstającego N O odprowadzany jest z kolumny i zawracany do procesu. Optymalnymi warunkami są wysokie ciśnienie (8‑12 bar) i niska temperatura. (40‑50 stopni Celsjusza).Proces jest silnie egzotermiczny. Produktem finalnym jest roztwór kwasu azotowego pięć o stężeniu 55%-70%. Wpływ zmiany warunków na proces: Podczas absorpcji, wzrost ciśnienia powoduje zwiększenie efektywności procesu. Poniżej znajduje się strzałka w górę z podpisem ciśnienie oraz strzałka w górę z podpisem szybkość reakcji. Należy jednak zwrócić uwagę na aspekty ekonomiczne. Zwiększenie ciśnienia często wiąże się ze wzrostem kosztów. Do czwartego kroku znów prowadzi strzałka w prawo. Krok czwarty to magazynowanie produktu. Reakcję tą oznaczono jako strzałka w prawo cząsteczka H N O dolny indeks trzy. Instalacje produkujące kwas azotowy pięć działają w sposób ciągły, dlatego wyprodukowany kwas musi być przechowywany do czasu wywozu z zakładu. Poniżej przedstawiono aparaturę potrzebną do przeprowadzenia procesu zgodnie ze schematem Oswalda. Schemat rozpoczyna się od dwóch strzałek w prawo, jedna z nich podpisana jest O dolny indeks dwa, a druga N H dolny indeks trzy. Od każdej z tych strzałek prowadzą poziome linie, na których zaznaczono groty w prawo i w lewo, linie te łączą się razem i dalej biegną poziomą linią do przetwornika. Na linii tej zaznaczono literę Q, która oznacza czujnik składu mieszaniny gazowej NDIR. Czujnik ten ma prostokątny kształt, z prawej strony znajduje się detektor, dalej jest filtr optyczny, następnie od góry ma swoje miejsce wejście gazu, a dalej od dołu mieści się wyjście gazu. Na lewej ściance czujnika znajduje się źródło światła, czyli podczerwieni. Czujnik wypełniony jest cząstkami gazu. Analiza składu płynu może być dokonywana na podstawie technologii rozproszonej podczerwieni NDIR. Poniżej znajduje się zdjęcie sensora. Ma postać dwóch kabli zakończonych podłużnymi wtyczkami. Przetwornik znajduje się pod krokiem pierwszym, czyli utlenianiem amoniaku. Wewnątrz przetwornika znajduje się katalizator. Na górze przetwornika zaznaczono kółko z literą P dolny indeks jeden, w tym miejscu znajduje się manometr. Jest to przyrząd, który pozwala na dokonanie pomiaru ciśnienia. W wyniku zmiany ciśnienia dochodzi do odkształcenia membrany, która powoduje przemieszczenie się wskazówki mechanicznej na tle specjalnie dopasowanej skali. Pomiar ciśnienia na schemacie oznacza się literą P. Manometr kształtem przypomina zegar, na samym środku znajduje się koło zębate, do którego przylega dźwignia zębata posiadająca oś obrotu dźwigni zębatej. Do końca dźwigni zębatej przymocowane jest cięgno, które łączy oś z rurką sprężystą, która biegnie wzdłuż obudowy. Ostatnim elementem jest wskazówka manometru, która połączona jest z kołem zębatym oraz dźwignią zębatą i cięgnem. Ciśnienie jest wprowadzane do manometru od dołu.  Od dolnej części przetwornika biegnie linia najpierw w dół a później poziomo, na której zaznaczono strzałkę w prawo, biegnie ona do chłodnicy. Przed samą chłodnicą znajdują się groty strzałki skierowane w lewo i prawo. Z okręgu reprezentującego chłodnicę wychodzą do góry dwie pionowe linie. Pierwsza z nich ma kolor niebieski i jest podpisana płyn chłodniczy. Na tej linii zaraz przy chłodnicy zaznaczono groty strzałek w górę i w dół. Z kolei na końcu niebieskiej linii znajduje się strzałka w dół. Druga pionowa linia ma kolor czerwony, jest ona podpisana płyn zużyty, a na jej końcu znajduje się strzałka do góry. Z grotów strzałek znajdujących się na niebieskiej pionowej linii poprowadzono przekreślone linie biegnące najpierw w lewo, następnie do góry, dalej biegną one poziomo nad strzałką niebieską i czerwoną, a następnie biegną w dół do okręgu podzielonego na dwie części, na górze znajduje się napis TRC, a na dole jedynka. Okrąg ten jest połączony z linią wychodzącą z prawej strony okręgu reprezentującego chłodnicę. Na linii tej znajdują się groty strzałek skierowane w lewo i prawo. Dalej linia schematu biegnie pionowo do góry, a następnie poziomo do zbiornika. Jeszcze przed zbiornikiem z poziomej linii poprowadzono pionową linię, na której znajdują się groty strzałek dół góra, która prowadzi do strzałki skierowanej do góry. Z lewej strony zbiornika znajduje się okrąg z podpisem P dolny indeks dwa. Od dołu zbiornika biegnie pionowa linia w dół zakończona czerwoną strzałką z podpisem płyn zużyty. Od góry zbiornika znajduje się niebieska linia, na której końcu znajduje się strzałka w dół z podpisem płyn chłodzący. Na niebieskiej linii znajdują się groty strzałek w dół i w górę. Od tych grotów biegnie przekreślona pozioma linia, która za zbiornikiem biegnie pionowo przez okrąg podzielony na dwie części z napisami TRC oraz dwa, do linii wychodzącej z prawej strony zbiornika. Linia ta biegnie do okręgu, w którym znajduje się ikona wiatraka. Chłodnica oraz opisywany zbiornik są elementami służącymi do utleniania N O do N O dolny indeks dwa czyli chłodzenia. Dalej linia biegnie poziomo do następnego zbiornika, który ma kształt prostokąta. Pomiędzy okręgiem z wiatrakiem, a kolejnym zbiornikiem na linii narysowano groty strzałek skierowane w prawo i w lewo. Z prawej strony zbiornika znajduje się okrąg z podpisem T dolny indeks przy miejscu tym znajduje się termometr. Wyróżnia się wiele rodzajów termometrów. Do czujników często stosowanych w przemyśle można zaliczyć termopary, które wyznaczają wartość temperatury na podstawie zmiany napięcia termoelektrycznego wbudowanych elementów. Na schemacie pomiar temperatury oznacza się literą T. Budowa termopary jest następująca: Mamy złącze, czyli styk dwóch różnych metali. Z prawej strony znajduje się rysunek zapalonej świeczki, nad płomieniem zaznaczono punkt pomiarowy. Z punktu, ukośnie do góry i następnie poziomo biegnie niebieska linia, a ukośnie do dołu i poziomo biegnie czerwona linia. Linie te łączą się na złączu odniesienia reprezentowanym przez prostokąt, gdzie w miejscu niebieskiej linii mamy zimny koniec. Poziome linie biegną dalej za złączem do woltomierza, z którego można odczytać wartość i otrzymać temperaturę w stopniach Celsjusza. Z górnej części prostokątnego zbiornika biegnie strzałka w lewo podpisana Gaz wylotowy. Do zbiornika od góry prowadzi pionowa strzałka w dół podpisana H dolny indeks dwa koniec dolnego indeksu O. W zbiorniku znajduje się wypełnienie oznaczone jako prostokąt z obiema przekątnymi. Z lewej strony zbiornika znajduje się okrąg z podpisem P dolny indeks trzy. Od spodu zbiornika biegnie linia najpierw pionowo w dół, a następnie poziomo w prawą stronę, na linii tej znajduje się strzałka w prawą stronę z podpisem H N O dolny indeks trzy. Za strzałką na linii znajdują się groty strzałek w prawo i w lewo, następnie na linii znajduje się okrąg z dwoma cięciwami podpisany P pauza jeden. Od góry okręgu wychodzi pionowa linia z okręgiem z literą M, z tego okręgu poziomo biegnie przekreślona linia, która dalej biegnie w dół do okręgu podzielonego na dwie części z napisami FC oraz jeden. Dalej linia ta łączy się z poziomą linią wychodzącą z okręgu podpisanego P pauza jeden. Element ten to przepływomierz, który umożliwia określenie ilości przepływającego płynu w określonej jednostce czasu. Taki pomiar pozwala kontrolować prowadzony proces. Przykładem opisanego przyrządu pomiarowego jest przepływomierz turbinowy. Pomiar strumienia objętościowego lub masowego oznacza się literą F. Pomiędzy poziomymi ściankami przepływomierza znajdują się blachy wirujące, pomiędzy którymi znajduje się turbina. Kierunek obrotów turbiny jest zaznaczony strzałką prowadzącą po okręgu od dołu do góry. Kierunek przepływu prowadzi od lewej do prawej strony. Czujnik obrotów turbiny znajduje się na górnej ściance przepływomierza. Dalej od przepływomierza prowadzi linia pionowa, na której znajduje się strzałka w górę, dalej linia prowadzi poziomo do ostatniego zbiornika. Na poziomej linii znajdują się groty strzałek w prawo i lewo. Na górze zbiornika, w którym magazynowany jest produkt znajduje się okrąg z literą L.  Jest to czujnik poziomu. Czujnik ten ma kształt walca. Na górze znajduje się przetwornik ultradźwiękowy, który wpuszcza do zbiornika ultradźwiękową wiązkę impulsów, znajduje się tam również sygnał wyjściowy. Do kontrolowania ilości produktu w zbiorniku magazynującym używane są czujniki poziomu, do których można zaklasyfikować ultradźwiękowy czujnik poziomu. Na schemacie czujniki poziomu oznacza się literą L. Z dołu zbiornika magazynującego wychodzi strzałka z podpisem H N O dolny indeks trzy.