AT252272B - Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung von Salpetersäure - Google Patents

Description

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  Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung von Salpetersäure 
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 h.Oxydation des Stickstoffmonoxyds in einem Skrubberturm durchgeführt, so kann die Aufnahme von Stickstoffdioxyd im Kondensator z. B. dadurch verhindert werden, dass aus dem Kondensationsturm eine entsprechende Menge stärkerer Salpetersäure in den Oxydationsturm geführt wird (tschechoslowakische Patentschrift Nr. 97581). 



   Weiters wird bei den bisher üblichen Verfahren der Partialdruck des Stickstoffdioxyds vor der eigentlichen Absorption noch dadurch vermindert, dass in die Oxydationsstufe die gesamte zur Oxydation des Stickstoffmonoxyds notwendige Luft zugeführt wird,   u. zw.   sowohl zur Oxydation des mit den nitrosen Gasen mitgebrachten Stickstoffmonoxyds wie des erst in der nachfolgenden Absorptionsstufe freiwerdenden Stickstoffmonoxyds gemäss der Grundgleichung für die Absorption 
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Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird gegenüber den bisher bekannten Verfahren eine wesentliche Erniedrigung des Partialdruckes des Stickstoffdioxyds während der Kühlung und auch während der Oxydation der nitrosen Gase verhindert und dabei werden nitrose Gase gewonnen, die vor dem Eintritt in die Absorptionsstufe den maximalen Partialdruck des Stickstoffdioxyds aufweisen.

   Die Kühlung und Oxydation der nitrosen Gase wird nach der Erfindung folgendermassen   durchgeführt :  
Die Kühlung der nitrosen Gase auf eine unter dem Taupunkt der in denselben enthaltenen Wasserdämpfe liegende Temperatur wird durch Hindurchleiten durch einen oder mehrere gasdurchlässige Böden, der (die) mit gekühltem Säurekondensat beaufschlagt ist (sind), durchgeführt. Die Verteilung der gasdurchlässigen Böden ist derart, dass die Höhe der Flüssigkeit, gegebenenfalls ein Gemisch der flüssigen und gasförmigen Phase, die sich auf den Böden befindet, zumindest ein Drittel des Raumes der Kühlstufe einnimmt, so dass die Oxydierung des Stickstoffmonoxyds in der gasförmigen Phase und dadurch die Bildung eines starken Säurekondensats unterdrückt wird. 



   Die Oxydation der nitrosen Gase bei gleichzeitiger Kühlung wird in einem Raum mit gasdurchlässigen Böden durchgeführt, in welchen als Reagens, das die Oxydation unterstützt und die Aufnahme des Stickstoffdioxyds durch das entstehende Säurekondensat verhindert, ein Teil der in der Absorptionsstufe erzeugten Salpetersäure gebracht wird. Die zugeführte Salpetersäure unterstützt in Gegenwart des in dem Gemisch der flüssigen und gasförmigen Phase enthaltenen Sauerstoffes die Oxydation des Stickstoffmonoxyds und da sie annähernd im chemischen Gleichgewicht mit den durchströmenden nitrosen Gasen steht, verhindert sie die Aufnahme des Stickstoffdioxyds aus der gasförmigen Phase.

   Zwischen den Kühlböden und oberhalb des obersten gasdurchlässigen Bodens sind freie Räume für die weitere Oxydation des Stickstoffmonoxyds in der gasförmigen Phase freigelassen, wodurch beim Verlassen der Oxydationsstufe eine hohe Endoxydation der Stickstoffoxyde,    97 - 99% NO2, erreicht   wird. 



   Damit keine unnötige Senkung des Partialdruckes des Stickstoffdioxyds vor der ersten Absorptionsstufe, aus welcher die erzeugte Salpetersäure abgeführt wird, eintritt, wird unter dem unteren Oxydationsboden in der Oxydationsstufe Luft in einer solchen Menge zugeführt, dass das Verhältnis des Volumengehaltes an Sauerstoff zu dem Gehalt an Stickstoffmonoxyd in den nitrosen Gasen vor dem unteren Oxydationsboden grösser als 0, 7, jedoch kleiner als 1, 5 ist. Die restliche Luft, die zur Reoxydation des nach der oben angeführten Gleichung freigewordenen Stickstoffmonoxyds in der folgenden Absorptionsstufe notwendig ist, wird erst hinter dem Absorptionsboden zugeführt, von welchem die erzeugte Salpetersäure abgezogen wird. 



   Durch den hohen Oxydierungsgrad der Stickstoffoxyde auf    97 - 99% NO2   und die minimale Absorption und Verdünnung des Stickstoffdioxyds vor der ersten Absorptionsstufe werden optimale Bedingungen für die Bildung von Salpetersäure unter den bei der Absorption gegebenen Betriebsbedingungen geschaffen. Die resultierende Konzentration der erzeugten Säure hängt dann nur noch von den Druck-und Temperaturverhältnissen in den Absorptionsstufen und von deren Anordnung ab. 



   Die Säurekondensate, die in der Kühlkondensationsstufe und in der Oxydationsstufe entstehen, werden, wie üblich, in die Absorptionsstufe geleitet, wo sich Lösungen der Salpetersäure gleicher Konzentration bilden. 



   Das Verfahren zur Kühlung und Oxydation nitroser Gase gemäss der Erfindung kann entweder in selbständigen Apparaten durchgeführt werden,   d. i.   in einem Kühler-Kondensator und einem Oxydator, hinter welchen ein selbständiger Absorber eingeschaltet ist, oder die Apparate   können   zu einer oder zwei Kolonnen verbunden werden. 



   Ein Beispiel einer Ausführung der erfindungsgemässen Einrichtung, die aus einer dreiteiligen Bodenkolonne zur Kühlung, Oxydation und auch zur Absorption der nitrosen Gase unter erhöhtem Druck besteht,   is m   der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt. 

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Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 4> Absorptionsstufen erzeugten Säure auf den gasdurchlässigen Boden der Oxydationsstufe geführt wird und den nitrosen Gasen vor der ersten Oxydationsstufe so viel Luft zugegeben wird, dass das Verhältnis des Volumgehaltes an Sauerstoff zu dem Gehalt an Stickstoffmonoxyd nach der Zugabe der Luft grösser als 0, 7, jedoch kleiner als 1, 5 ist, und die restliche, zur Oxydation des bei der Absorption des Stickstoffdioxyds freiwerdenden Stickstoffmonoxyds notwendige Luft erst hinter der Absorptionsstufe zugeleitet wird, aus welcher die erzeugte Säure abgeführt wird.

   2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Bodenkolonne besteht, die durch zwei volle Böden (10 und 19) in drei Abschnitte unterteilt ist, den Kondensator (a) im unteren Teil, den Oxydator (b) im mittleren Teil und den Absorber (c) im oberen Teil, wobei der Kondensator (a) einen oder mehrere gekühlte gasdurchlässige Böden (4) besitzt, deren Entfernung voneinander höchstens das Dreifache der auf diesen Böden eingehaltenen Schichthöhe der Flüssigkeit oder eines Gemisches der Flüssigkeit und der nitrosen Gase beträgt, der Oxydator (b) mit gekühlten gasdurchlässigen Böden (4) und einer unterhalb des untersten Oxydator-Bodens angeordneten Luftzuleitung (11) versehen ist und eine Säurezuleitung (16) besitzt, der Absorber (c) gekühlte gasdurchlässige Böden (4), eine Luftzuleitung (24),

   die über den untersten dieser gasdurchlässigen Böden eingeführt wird, enthält und mit einer Ableitung (21) der Produktionssäure versehen ist, die aus dem vollen Boden (10) ausgeführt ist, der so wie der volle Boden (19) die Flüssigkeit aufnimmt und Röhren (9 bzw.

   18) besitzt, welche ihrerseits die Gasräume unterhalb und oberhalb der vollen Böden verbinden.