POLITECHNIKA POZNAŃSKA 

WYDZIAŁ TECHNOLOGII CHEMICZNEJ 

 

Projekt aparatury do otrzymywania 

nitrogliceryny 

 

ROK AKADEMICKI 

2011/2012 

ROK STUDIÓW III 

NR PROJEKTU 21 

DATA ODDANIA 

22.05.2012 

WYKONAŁY: 

SPRAWDZIŁ: 

GRUPA 

PROJEKTOWA: 

OCENA: 

 

JOANNA 

LEWANDOWSKA, 

MARTA MARTYŁA 

 

DR INŻ.  

K. DOPIERAŁA 

4 

 

 
UWAGI: 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

1.  WSTĘP TEORETYCZNY. 

Co syntezujemy? Otrzymywanie i wykorzystanie nitrogliceryny. 

Nitrogliceryna jest oleistą, bezbarwną lub żółtawą cieczą o słodkim, palącym smaku i 

słabym  zapachu,  o  temperaturze  topnienia  13,5

o

C,  a  temperaturze  wrzenia  145

o

C  i  o 

gęstości  1,591  g/cm

3

  .  Trudno  rozpuszcza  się  w  wodzie,  ale  dobrze  w  kwasach 

organicznych.  Sama  też  jest  bardzo  dobrym  rozpuszczalnikiem.  Jest  związkiem  silnie 
wybuchowym,  bardzo  wrażliwym  na  wstrząsy  i  uderzenia.  Zmieszana  z  materiałami 
chłonnymi  (jak  ziemia  okrzemkowa,  trociny,  mączka  drzewna)  jest  trwalsza, 
bezpieczniejsza  i  zdatna  do  transportu.  Stosuje  się  ją  do  wyrobu  dynamitu,  prochów 
bezdymnych i innych materiałów wybuchowych, stosowanych miedzy innymi w górnictwie i 
budownictwie.  

Próby  nitrowania  gliceryny  sięgają  1830r.  Glicerynę  rozpuszczano  wtedy  w  kwasie 

azotowym  nie  stosując  chłodzenia,  wobec  czego  reakcja  przebiegała  w  temperaturze 
znacznie wyższej niż pokojowa i w tych warunkach gliceryna nie podlegała nitrowaniu, lecz 
utleniała się. Powstawały rozpuszczalne w wodzie i kwasie hydroksyketonokwasy. Dopiero 
w  1847r.  Ascanio  Sobrero  otrzymał  nitroglicerynę  stosując  do  nitrowania  gliceryny 
mieszaninę  kwasu  azotowego  (V)  i  kwasu  siarkowego  (VI)  w  niskiej  temperaturze.  Całość 
wylewał  następnie  do  wody.  Oleista  nitrogliceryna  opadała  na  dno,  dzięki  czemu  łatwo 
było ją oddzielić i oczyścić od kwasu przez dokładne przemywanie wodą. 

Nitrogliceryna  ze  względu  na  swoją  wrażliwość  na  bodźce  znalazła  praktyczne 

zastosowanie  dopiero  w  roku  1867,  gdy  Alfred  Nobel  nasycił  nią  ziemię  okrzemkową  w 
stosunku  1:3  otrzymując  dynamit.  Dynamit  może  zawierać  około  60%  nitrogliceryny  i  w 
niskiej temperaturze z powodu zestalania się jej traciłby na wartości, nitrowaniu poddaje 
się  przeważnie  mieszaninę  gliceryny  i  glikolu  etylowego,  otrzymując  produkt  o  niższej 
temperaturze  krzepnięcia.  W  kilka  lat  później  Nobel  zastosował  nitroglicerynę  do 
rozpuszczenia  bawełny  koloidalnej,  otrzymując  tzw.  żelatynę  wybuchową.  Z  żelatyny  tej 
przez zmieszanie z nośnikami tlenu (np. azotanem sodu lub amonu) wytwarza się obecnie 
dynamit.  W  małych  dawkach  (0,0001  –  0,001g)  w  roztworze  alkoholowym  nitrogliceryna 
stosowana  jest  w  lecznictwie,  jako  środek  rozkurczowy,  rozszerzający  naczynia 
krwionośne,  w  leczeniu  choroby  wieńcowej.  Obecnie  w  skali  światowej  poddaje  się 
nitrowaniu tylko około 4% produkowanej gliceryny. 

 

Aparatura do produkcji nitrogliceryny. 
 

Najczęściej stosowanym materiałem konstrukcyjnym do budowy  nitratorów jest ołów, 

który posiada wiele zalet:  
- w razie wybuchu z ołowiu nie powstają niebezpieczne odłamki, ale skwalona masa, która 
pozostaje w pobliżu miejsca eksplozji 
- jest kwasoodporny, więc siarczan ołowiu tworzący się na powierzchni nie przeszkadza w 
procesie nitrowania, ale tworzy warstwę ochronną 
- miękkość i niska temperatura topnienia ołowiu ułatwia jego spawanie 
Obok  mieszania  na  proces  nitrowania  ma  wpływ  sposób  doprowadzenia  gliceryny. 
Najlepszym  sposobem  jest  wlewanie  gliceryny  bezpośrednio  do  nitratora,  bądź  jej 
wtryśnięcie  pod  powierzchnię  kwasu  nitrującego.  Przed  wprowadzeniem  gliceryny  do 
nitratora  koniecznie  należy  ją  ogrzać  do  temperatury  30-40

o

C.  Dzięki  małej  lepkości 

gliceryny  w  tej    temperaturze  jej  strumień  łatwo  rozprasza  się  pod  wpływem  mieszania 
kwasu nitrującego.  
Nitroglicerynę  od  kwasu  ponitracyjnego  oddzielamy  wykorzystując  różnicę  ciężaru 
właściwego obu cieczy. Proces ten przyśpieszyć można stosując separatory niskie o dużej 
powierzchni, w których krople spływającej nitrogliceryny mają do przebycia bardzo krótką 
drogę. Albo podniesienie temperatury pod koniec nitrowania do 18-20

o

C, gdyż rozdzielenie 

się warstw w zbyt niskiej temperaturze zachodzi powoli. 
Nitrogliceryna  po  oddzieleniu  od  kwasu  zawiera  jeszcze  ok.  10%  kwasu.  Usuwa  się  go 
przemywając nitroglicerynę w kadzi wodnej, napełnionej wodą o  temperaturze  ok. 15

o

C. 

Nitrogliceryna jest po wymyciu mętna wskutek tego, że znajduje się w niej jeszcze woda w 
postaci  emulsji  oraz  niewielkie  ilości  zanieczyszczeń  mechanicznych.  Zanieczyszczenia  te 
oraz  wodę  usuwa  się  zazwyczaj  w  ten  sposób,  że  nitroglicerynę  sączy  się  przez  tkaninę 
wełnianą,  która  lekko  posypana  jest  warstwą  soli  kuchennej  (ułatwia  to  zatrzymanie 
wody). Przesącz jest klarowny. 

 
Jaką metodę syntezy wykorzystujemy w projekcie? 

Wykorzystujemy metodę ciągłą Schmida. 

Estry  alkoholi  wielowodorotlenowych  i  kwasu  azotowego,  zwłaszcza  estry  gliceryny  i 
glikoli, stosowane są w produkcji materiałów wybuchowych.  
Działając  na  99%-ową  glicerynę  mieszaniną  nitrującą  (o  składzie  45%  HNO

3

  i  55%  H

2

SO

4

), 

otrzymuje się trójazotan gliceryny, zwany nitrogliceryną: 
 

                                                                                         H

2

SO

4 

C

3

H

5

(OH)

3

 + 3 HNO

3

  C

3

H

5

(ONO

2

)

3

 + 3 H

2

O 

 
Procesy  nitrowania  gliceryny  i  mieszaniny  glikolu  z  gliceryną  wykonywane  są  różnymi 
metodami.  Bez  względu  na  metodę  proces  otrzymywania  nitrogliceryny  polega  na 
nitrowaniu,  oddzieleniu  od  kwasu  i  przemyciu  nitrogliceryny.  Proces  nitrowania  prowadzi 
się  w  nitra  torach  z  polerowanej  stali  nierdzewnej  zaopatrzonych  w  mieszadła  i 
wewnętrzne przewody dla przepływu czynnika chłodzącego, przeważnie solanki (oziębionej 
do temperatury -5

o

C), ponieważ temperaturę procesu należy utrzymywać w zakresie 2-7

o

C. 

Powinno  się  pamiętać,  że  im  niższa  temperatura  nitrowania  gliceryny,  tym  wyższa  jest 
wydajność nitrogliceryny.  Oddzielenie utworzonej nitrogliceryny od kwasu ponitracyjnego 
odbywa się samoczynnie na drodze grawimetrycznej w separatorach, mających wbudowane 
wewnętrzne  przegrody  przedłużające  drogę  przepływu  oraz  urządzenia  przelewowe  dla 
nitrogliceryny.  Oddzielona  nitroglicerynę  w  celu  usunięcia  nadmiaru  kwasu  przemywa  się 
wodą  w  kolumnowych  półkowych  mieszalnikach,  mieszając  powietrzem.  Następnie 
przemywa  się  nitrogliceryną  2,5%-owym  wodnym  roztworem  węglanu  sodowego,  sączy 
przez  flanelową  tkaninę  i  składuje  w  wyołowionych  zbiornikach.  Wody  odpływowe 
przepływają  przez  szereg  kaskadowo  ustawionych  zbiorników  w  celu  oddzielenia  resztek 
nitrogliceryny. Kwas ponitracyjny poddaje się regeneracji. 
 

2.  RYSUNKI APARATURY I TABELA DO OBLICZEŃ: 

Poniżej  umieszczono  rysunki  aparatury  do  otrzymywania  nitrogliceryny.  Rysunek  1  to 

przedstawienie  aparatury  szczegółowo,  a  rysunek  2  w  formie  uproszczonej  (na  jego  podstawie 
wykonano bilans masowy). Następnie przedstawiono tabelę, na podstawie której dokonano obliczeń. 

 

3.  RÓWNANIA BILANSOWE: 

 

ZWIĄZEK / 

PIERWIASTEK 

RÓWNANIE BILANSOWE 

 

APARAT I: NITRATOR 

 

H

2

SO

4 

G

2

u

2,2

 = G

3

u

3,2 

C 

 

 

 

   

      

  

   

 

 

   

      

   

 

H 

 

 

 

   

     

  

   

 

 

   

     

  

   

 

 

   

     

  

   

 

 

   

     

  

   

 

 

   

     

   

 

O 

 

 

 

   

      

  

   

 

 

   

      

  

   

 

 

   

      

  

   

 

 

   

      

   

 

N 

 

 

 

   

      

  

   

 

 

   

      

  

   

 

 

   

      

   

 

 

APARAT II: SEPARATOR 

 

nitrogliceryna 

G

3

u

3,5

 = G

5

u

5,5 

HNO

3 

G

3

u

3,3

 = G

4

u

4,3 

H

2

SO

4

 

G

3

u

3,2

 = G

4

u

4,2 

 

APARAT III: PŁUCZKA 

 

nitrogliceryna 

G

5

u

5,5

 = G

7

u

7,5 

H

2

O 

G

6

u

6,4

 = G

7

u

7,4 

 

APARAT IV: SEPARATOR 

 

nitrogliceryna 

G

7

u

7,5

 = G

8

u

8,5 

H

2

O 

G

7

u

7,4

 = G

9

u

9,4 

 

APARAT V: PŁUCZKA 

 

nitrogliceryna 

G

8

u

8,5

 = G

11

u

11,5 

H

2

O 

G

10

u

10,6

 = G

15

u

15,6 

Na

2

CO

3 

G

10

u

10,4

 = G

11

u

11,4 

 

APARAT VI: SEPARATOR 

 

nitrogliceryna 

G

11

u

11,5

 = G

12

u

12,5 

H

2

O 

G

11

u

11,4

 = G

13

u

13,4 

 

APARAT VII: FILTR 

 

nitrogliceryna 

G

12

u

12,5

 = G

14

u

14,5 

 

POZOSTAŁE RÓWNANIA BILANSOWE 

 

 

 

   

 

   

 

 

  

 

 

u

3,2

 + u

3,4

 + u

3,5

 = 1 

 

u

4,2

 + u

4,3

 = 1 

 

u

7,4

 + u

7,5

 = 1 

 

u

11,4

 + u

11,5

 = 1 

 

4.  LITERATURA: 

a)  R. Bogoczek, E. Kociołek – Balawejder, „Technologia chemiczna organiczna: 

surowce i półprodukty”, str. 486, 554-555. 

b)  A. Wielkopolski, „Technologia chemiczna organiczna”, str. 620-621. 
c)  T. Urbański, „Chemia i technologia materiałów wybuchowych”, tom II, str. 13-72.