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" Procédé pour la fabrication de l'acide nitrique. à partir des cardes d'azote ".
Bans la fabrication de l'acide nitrique à partir des oxydes d'azote il est connu, dans le but d'obtenir an acide nitrique auss i conce ntré qae possible,d'employer dans des espaces de réaction aassi petits que possible, des pre ssions très élevées ou des refroidissements très forts bien au-des- Bas de 0 degré.
L'exploitation de ces installations est très onéreuse et elles sont de plo.s très fréquemment dérangées. les pressions élevées et les forts refroidissements ne pro- mettent que l'obtention diacides nitriques de 50 à 70% de HNO3 et ce, à partir des oxydes d'azote, provenant de l'oxy- dation (le l'ammoniac.
On a trouvé, que sans application de pression et de re- froidissement on pont transformer les oxydes d'azote, par ex. également ceux provenant de l'oxydation de l'ammoniac,en an acide concentré dont la concentration est supérieure à 50%,
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lorsque les oxydes d'azote ne sont pas comme s'était; la cas jasqa'à présent, soumis en circuit fermé à ane circulation dans des tours d'oxydation avec raissellement d'acide nitri- que, mais en les dirigeant dans des système da tabès de refroidissement poar les transformer en oxydes d'azote tels
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qae BOP oa llZ04 ' qai sont ensnite soamis à l'absorption.
Dans les systèmes à tabes de l1efroidissen:ent la formation de iJ02 o a 11'2 4' est notablement pins rapide et notamment de 3 à Ç fois plas rapide, que dans le processus oonna habitae7, dans lequel on emploie des chambres d'oxydation avec raissel- lement d'acide nitrique.
On a trouvé de plus, que lorsque de tels oxydes supé- rieurs de l'azote obtenue de cette façon, sont sonmis à l'absorption, on obtient an acide nitrique plus concentré, que lorsque l'oxydation se fait simultanément avec c ane absorp- t ion . En employant l'installation décrite, on peut obtenir à la pression atmosphérique ordinaire une concentration en aci-
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de nitriqae, que l'on ne poavait obtenir jasqa'à présent, qaten employant des pressions très élevées.
Il est cependant important, que le contenu des systèmes à tubes réfrigérantes soit mesuré de telle façon, que les oxydes d'azote aient le temps d'être transformés suffisamment en 30 ou N2O4. pour que. lotir absorption sans pression ni refroidissement paisse donner an acide nitrique d'une concentration supérieure à 50%.
Si par exemple les systèmes à tubes de refroidissement
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sont dimens tonnés de manière à ce que les gaz provenant de l'oxydation de l'ammoniac et cmten81environ 7 à 9 volcuoaa poar cent restent dans le système réfrigérant de 50 à 100 secondes, pour être ensuite amenés par refroidissement lors
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de laar sortie à âne température de 15 à ZOO et être soamis à l'absorption, on obtient toajoars an acide nitrique d'lma concentration de 50 à 60%. Avec an refroidissement de 00 à 1, il est possible d'o'lbnir a 3dkziiat: de l'acide nitrique nCA.lL""lo.¯----
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titrant 60 à 70%.
On peut cependant travailler également de manière à laisser dans les gaz de la vapeur d'eau pour utiliser l'aci-
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de nitriqne qui en résulte et qui contient d'habitude 50% et plus d'acide nitriqae, somma catalyseur pour l'accéléra- tion de l'oxydation des oxydes d'azote restants., ceci peut être obtenu de préférence,en ne refroidissant les gazqui par ex.
proviennent de l'oxydation de l'ammoniac et con= tiennent de l'oxyde d'azote de l'oxygène et de la 'Vapeur
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d'eau, que jasqtz en an point auquel la totalité ou une par= tie de 1 eaa qalîle contiennent lear est laissé, les gaz étant ensuite conduits dans les chambres d'oxydation,dans
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lesquelles le refroidissement restant s'effeetne, tout en évacuant la chaleur de réaction prodaite , non pas par rais- sellement intérieur. mais par refroidissanmnt extériearo Il se produit alors dans les gaz des oxydes d'azote supérieurs
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et dn brouillard d'acide nitrique et ce dernier agit comme catalyseur accélérant l'oxydation des oxydas d'azote infé- riearex encore présents.
Les oxydes d'azote sllpér1ellrs ainsi produits, passent directemsnt à 1 état d'acide nitriqae avec l'eaa présente dans les gaz.
On a pa faire cette constatation Intéressante, que cette action catalytique d'accélération de l'acide nitrique formé
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sTein des gaz repose sur ans réaction intermédia1re.qo.i paraît répondre aa processus chimique ci-après, encore in- connu jusqu'à présent :
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1.) 0 + 2 + 8 'É'4 + OMO 1.) 2liO 8 4 OH 8.) ) 903 + :ma04'' 095 02 "" ]!f 04 == omit P..) EN03 112,14 0,5 mPl 04 OH #QEB 3.) 25.,0" -ORUT + l3 * 4:]3:;NO + MOIX Ses équations montrent, que l'aeide nitrique est saseep- tible de former, avec l'oxyde d'azote et l'oxygène ou, avec le trioxyde d'azote et l'oxygène, onT-acide nitriqa.er1.'tDÍ..trosyJa
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qai est analogue aa sulfate de nitrosyle. par l'action de l'eaa. présente dans les gaz, cet acide nitrique nitrosyle est dé'eomposé suivant l'équation 3, en acide nitrique et en tri- ta oxyde d'azote, ce dernier étant presque instan@ément trans- formé à nouveau en acide nitrique nithosyle aveo l'acide nitrique présent et l'oxygène présent.
Le circuit fermé de la réaction se répète jusqu'à ce que la totalité des oxydes d'azote soient pratiquement transformés en acide nitrique.
La réaction est tellement rapide, qae par rapport aux procédés connus jusqu'à ce jour, on est en mesure d'obtenir de l'acide nitriqae à partir des oxydes d'azote en une frac- tion da temps oa. en une fraction de l'espace de réactions Si l'on utilise par exemple comme chambre d'oxydation on cylindre vertical, dans lequel sont montés des tubes de re- froidissement , dans le but d'éliminer -la chaleur, et aa travers desquels tubes en fait couler de l'eau, il se pro- duit dans cette chambre d'oxydation, suivant la températare de l'eau de refroidissement, un acide nitrique d'environ 52 à 72%, qai correspond à environ 70 à 80% de la production totale.
Les gaz restants abandonnent la chambre d'oxydation sono forme de tétroxyde d'azote, qui est aisément transfor- mé en acide nitrique dans an récipient d'absorption appro- prie.
Si, par exemple, sa$ gaz d'oxyde d'azote provenant de l'oxydation de l'ammoniac, on additionne en outre de l'eaa qu'ils contiennent, aria quantité d'eau suffisante poar arri- ver à la transformation pratiquement complète des gaz d'oxy- de d'azote en acide nitrique, on est en mesure d'obtenir dans la chambre de réaction décrite, 90 à 97% de la production totale socs forme d'an acide nitrique d'environ 52 à 72%.
Suivant la température de l'eau de refroidissement il suffit déjà d'avoir an espace de réac t ion de 5 cm3 et moins, pour chaque tonne d'acide nitrique fabriqué par jont. Ces faibles espaces de réaction ne pouvaient être réalisés jasqa'à pré-
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sent qu'en employant des pressions.
Le procédé décrit exige de moindres frais d'installa- t ion, et donne aussii an prix de revient moindre de l'acide
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nitriqll8 fabriqaéo On économise deaus part l'installation coûteuse poar le ruissellement dans les tours d'absorption, et d'antre part, l'énergie poar le service des tours.
Le procédé est également avantageas poar le traitement
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des oxydes d'azote dvaotres origi#s. en vaefde leur transformation en acide nitr iqoe àt il s'appliqae aass i à des oxydes d'azote ne contenant pas la quantité d'eau saffisan- te. Dans ce cas. les gaz d'oxyde d'azote sont additionnés de l'eaa nécessaire pour la formation de l'acide nitriqae.
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Dans le traitement des gaz d'oxyde d'azote dilatés, on a ne- marqaé qa.'11 est avantagaax, en vue de l'accélération de l'ac- tion oatalytiqae duo.Vdation, à aààitionn3r aa gaz, de lita- aide nitriqae sous forme de vapsars d'acide nitriqae Luarî- de njtrlqae déjà présent, dès le débat de la réaot1on.donne lieu à une oxydation presque instantanée des oxydes d'azote avec production d'acide nitrique.
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Dans lîexêcatîon de l'Invention on a troa,d plus, qu'il est avantageux de conduire les gaz dans les chambres d'oxydation non pas de bas en haat, mais de haut en bas ,
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les conduits d'entrée et de sortie peuvant µtre de plus dis- posés tangentiellement.
Il est particalîèrement avantageux, d'utiliser des chambres d'osydation, qai sont divisées par des cloisons de telle façon, que les gaz soient obligés de passer dans les
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chambres deozydatlon en effectuant un mouvement en zig-zag.
Ce mouvement des gazpermet non seulement d'allonger le parcours des gaz,, mais il permet également une action intime
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de mélange des gaz entre ex. Da plans, les cloison intermé- diaires peuvent être garnies sar une hauteur appropriée de corps de remplissage .
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"Process for the manufacture of nitric acid. From nitrogen cards".
In the manufacture of nitric acid from nitrogen oxides it is known, in order to obtain nitric acid as soon as possible, to employ in reaction spaces as small as possible, pre very high ssions or very strong cooling well below 0 degrees.
The operation of these installations is very expensive and they are also very frequently disturbed. the high pressures and the strong cooling only promise the obtaining of nitric acids of 50 to 70% of HNO3 and this, from the nitrogen oxides, coming from the oxidation (the ammonia.
It has been found that without the application of pressure and cooling the oxides of nitrogen, e.g. also those resulting from the oxidation of ammonia, in a concentrated acid whose concentration is greater than 50%,
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when nitrogen oxides are not as they were; this is the case at present, subjected in a closed circuit to circulation in oxidation towers with the raising of nitric acid, but directing them into cooling systems to transform them into nitrogen oxides such as
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qae BOP oa llZ04 'qai are ensnined to be friends on absorption.
In the cooling tabs systems, the formation of iJ02 oa 11'2 4 'is noticeably faster, and in particular 3 to fois times faster, than in the oonna habitae7 process, in which oxidation chambers with reduction of nitric acid.
It has been found, moreover, that when such higher oxides of nitrogen obtained in this way are absorbed, a more concentrated nitric acid is obtained, than when the oxidation takes place simultaneously with an absorbed nitric acid. - t ion. By employing the apparatus described, an acid concentration can be obtained at ordinary atmospheric pressure.
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of nitriqae, which could not yet be obtained, qaten using very high pressures.
It is important, however, that the content of cooling tube systems is measured in such a way that the nitrogen oxides have time to be sufficiently converted into 30 or N2O4. so that. Subdivide absorption without pressure or cooling thick to give nitric acid in a concentration greater than 50%.
If, for example, cooling tube systems
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are sized so that the gases resulting from the oxidation of ammonia and about 7 to 9 volcuoaa poar cent remain in the refrigeration system for 50 to 100 seconds, to be then brought by cooling during
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After leaving at a temperature of 15 to ZOO and being so filtered for absorption, we obtain toajoars of nitric acid of a concentration of 50 to 60%. With a cooling from 00 to 1, it is possible to o'lbnir a 3dkziiat: nitric acid nCA.lL "" lo.¯ ----
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grading 60 to 70%.
However, it is also possible to work so as to leave water vapor in the gases to use the acid.
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of nitric acid which results therefrom, and which usually contains 50% or more of nitric acid, as a catalyst for the acceleration of the oxidation of the remaining nitrogen oxides. This can be obtained preferably by not cooling gases which for ex.
originate from the oxidation of ammonia and contain nitrogen oxide, oxygen and vapor
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water, which is jasqtz at a point at which all or part of the island contains the lear is left, the gases then being conducted into the oxidation chambers, into
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which the remaining cooling is effected, while removing the heat of reaction produced, not by reasoning internally. but by external cooling It then occurs in the gases of higher nitrogen oxides
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and nitric acid mist and the latter acts as a catalyst to accelerate the oxidation of lower nitrogen oxides still present.
The residual nitrogen oxides thus produced pass directly to the state of nitric acid with the water present in the gases.
We have made this interesting observation, that this catalytic action of acceleration of the nitric acid formed
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gas release is based on an intermediate reaction. qo.i seems to respond to the following chemical process, still unknown until now:
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1.) 0 + 2 + 8 'É'4 + OMO 1.) 2liO 8 4 OH 8.)) 903 +: ma04' '095 02 ""]! F 04 == omit P ..) EN03 112,14 0.5 mPl 04 OH #QEB 3.) 25., 0 "-ORUT + l3 * 4:] 3:; NO + MOIX Its equations show that nitric acid is capable of forming, with the oxide nitrogen and oxygen or, together with nitrogen trioxide and oxygen, onT-acid nitriqa.er1.'tDÍ..trosyJa
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qai is analogous to nitrosyl sulfate. by the action of the eaa. present in gases, this nitric acid nitrosyl is decomposed according to equation 3, into nitric acid and nitrogen oxide, the latter being almost instantaneously transformed again into nitric acid nithosyl with nitric acid present and oxygen present.
The closed circuit of the reaction is repeated until all of the nitrogen oxides are practically transformed into nitric acid.
The reaction is so rapid that compared to the methods known to date, it is possible to obtain nitric acid from the nitrogen oxides in a fraction of the time. in a fraction of the reaction space If, for example, a vertical cylinder is used as the oxidation chamber, in which cooling tubes are mounted, in order to remove the heat, and through which tubes in fact flow water, it occurs in this oxidation chamber, depending on the temperature of the cooling water, a nitric acid of about 52 to 72%, which corresponds to about 70 to 80% of total production.
The remaining gases leave the oxidation chamber in the form of nitrogen tetroxide, which is readily converted to nitric acid in a suitable absorption vessel.
If, for example, its $ gas of nitrogen oxide from the oxidation of ammonia, one adds in addition to the eaa which they contain, aria sufficient quantity of water to arrive at the transformation. almost complete nitrogen oxide gas to nitric acid, it is possible to obtain in the reaction chamber described, 90 to 97% of the total production shares in the form of nitric acid from about 52 to 72%.
Depending on the temperature of the cooling water, it is already sufficient to have a reaction space of 5 cm3 or less for each ton of nitric acid produced by jont. These small reaction spaces could not be realized jasqa'à pre-
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feels that by using pressure.
The process described requires less installation costs, and also gives a lower cost of the acid.
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nitriqll8 fabriqaéo The costly installation is saved by the runoff in the absorption towers, and on the other hand, the energy for the service of the towers.
The process is also advantageous for the treatment.
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oxides of nitrogen from other origi # s. in view of their transformation into nitrous acid, it is also applied to nitrogen oxides which do not contain the quantity of water in question. In that case. the nitrogen oxide gases are added with the water necessary for the formation of the nitric acid.
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In the treatment of dilated nitrogen oxide gases, we have ne- marqaé qa.'11 est avantagaax, with a view to the acceleration of the oatalytiqae duo.Vdation action, to aàitionn3r aa gas, of lita- nitric aid in the form of nitric acid vapsars Luarî- de njtrlqae already present, from the reaction debate. gives rise to an almost instantaneous oxidation of nitrogen oxides with production of nitric acid.
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In the execution of the invention it has been found, moreover, that it is advantageous to conduct the gases in the oxidation chambers not from bottom to top, but from top to bottom,
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the inlet and outlet ducts can also be arranged tangentially.
It is particularly advantageous to use oxidation chambers, which are divided by partitions in such a way that the gases are forced to pass through the
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deozydatlon chambers by performing a zig-zag movement.
This movement of the gases not only makes it possible to lengthen the path of the gas, but it also allows an intimate action.
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of gas mixing between ex. In the plans, the intermediate partitions can be filled with an appropriate height of the filling body.