Verfahren zni# Herstellung von konzentrierten nitrosen Gasen. Es ist bekannt, verdünnte nitrose Gase da durch zu konzentrieren, dass man sie zu nächst von Basen absorbieren lässt und dann aus dein Absorptionsprodukt durch Zerset zung wieder nitrose Gase herstellt. Wenn man dabei die Basen in gelöster Form an wendet, hat man den Übelstand, dass grosse Flüssigkeitsmengen zu behandeln sind.
Die mit trockenen Basen erhaltenen Absorptions produkte dagegen müssen zwecks Wieder gewinnung der nitrosen Gase in konzentrier terer Form entweder mit Flüssigkeiten be handelt werden, wobei ähnliche Schwierig keiten entstehen, oder sie müssen erhitzt werden. Die bisher zur Absorption verwen- c:
leten Basen geben entweder Nitrate und Ni trite, die durch Hitze schwer zersetzbar sind, \@,- ie z.<B>13.</B> Natriumnitrat, oder sie absorbieren, \v,ie z.<B>13.</B> (las Zinkoxyd, die nitrosen Gase nur schlecht.
Gemäss vorliegender Erfindung wird als Absorptionsmittel ein trockenes Gemisch von alkalischen Körpern mit solchen Metall oxyden verwendet, die mit alkalischen Kör pern leicht zersetzbare Verbindungen bil- den. Als solche Metalloxyde kommen zum Beispiel Eisenoxyd, Aluminiumoxyd und Zinkoxyd in Betracht.
Als alkalische Körper kommen zum Beispiel Natronhydroxyd in Betracht. Nach der Absorption erhitzt man die lleakiionsmasse, wobei nitrose Gase aus getrieben und in konzentrierter Form erhal- ien werden. Bei Gegenwart von Feuchtigkeit bildet sich auch Salpetersäure.
Der Zusatz von Metalloxyden hat den Zweck, die Zer setzung der aus den alkalischen Körpern ent standenen Nitrite und Nitrate durch Erhitzen zu ermöglichen. Den Zersetzungsvorgang kaim ina-n so erklären, class die Metalloxyde sich mit den Alkalien der Nitrite und Nitrate zci herriaten, :
Muminaten etc. verbinden, wo durch nitrose Gase und daneben bei An- wese lieit von . Wasser auch Salpetersäure frei wei@clen. Bei niedrigerer Temperatur oder bühereni Drucke können die letztge- nannten Metallverbindungen wieder zur Ab- sorptionverwendet werden,
indem sie unter Freiwerden der Metalloxyde von Gasen zer setzt werden. <I>Beispiel:</I> Das Absorptionsmittel besteht aus einer Mischung von Natriumhydroxyd und Zink oxyd.
Man verwendet mehrere Absorptions apparate in Reihenschaltung, und die Gase werden nach dein Gegenstromprinzipe durch den Apparat geführt, so dass die am meisten konzentrierten Gase finit demjenigen Teil des Absorptionsmittels in Berührung kommen, der bereits beinahe gesättigt ist, wogegen die am meisten verdünnten Gase mit frischem Absorptionsmittel in Berührung kommen.
Die Absoiption lässt man bei einer Tempera tur von 400 his ;j6'-) G und unter Druck vor sieh gehen. Die Stickstoffoxyde werden durch (las Natriumhydroxyd gemäss folgen den Gleichungen absorbiert:
2NaOH + NO. -f- NO - 2NaN0.> + H20 2Na0H -N@O,, -- NaN0= + NaNO; -j- H.0. Wenn rnan nicht zu hoch erhitzt, bleibt das Zinkoxyd unverändert.
Wenn nun das Absorptionsmittel in einem Apparate gesättigt ist, schaltet man diesen aus, wonach der Inhalt im gleichen Appa rat unter bleichzeitigem Durchblasen eine Danipi'#-troines und Benutzung von Vakuum erhil:zt wird. Dadurch werden die gebildeten Nitrate und Nitrite zersetzt.
Das Zinkoxyd verbindet sich mit der Base und bildet ein Zinkat: 2NaN0., ;-- Zn0 - Zn(ONa) , -1- NO -+- NO 2NaN0-. -E- Zn0 - Zn(ONa). + N.0;
,. Man erhält also konzentrierte nitrose Gase und. Natriumzinkat, welches wieder zur Ab sorption bei tieferen Temperaturen verwen-. det werden kann: Zr1(ONa)=+N@O, - NaNO " -f- Zn0 +NaNO,;. Wenn man in derartiger Weise arbeitet.
erreicht man eine sehr gute Absorption, ebenso wie man durch die darauffolgende Zersetzung konzentrierte, nitrose Gase er hält, die leicht in relativ konzentrierte Sal petersäure überführt werden können. Man vermeidet dadurch das Erhalten von dünnen Nitritnitratlösungen, die zurKonzentrierung grosse Mengen Dampf gebrauchen.
Die Zeichnung veranschaulicht eine bei spielsweise Ausführungsform eines Appara- tes zur Ausübung des Verfahrens gemäss Erfindung.
Der Apparat besteht aus zwei Retorten (\ und H aus feuerfestem und säurefesterTt Material. Beide Retorten sind von Mänteln 7 und " umgeben, welche aus Eisen oder Al.Unlinit,ni hergestellt sind, damit sie gas dicht werden und Druck aushalten können. Zwischen Retorten und Mänteln, die mit feuerfesten Steinen 3 ausgefiittert sind, kön nen horizontale Platten 't oder Gewölbe an geordnet sein, uni die warmen nitrosen Gase so zu leiten, dass man eine günstige Wärme übertragung erhält.
Der Apparat ist so eingerichtet, dass -arme nitrose Gase zuerst eine Retorte umspülen, welche das mit nitrosen Gasen gesättigte Ab- sorptionsinittel enthält und darnach durch die andere Retorte passieren, welche Glas Absorptionsmittel enthält, das frisch oder von den absorbierten Stickstoffverbindungen befreit ist.
Ehe man die nitrosen Gase durch das frische Absorptionsmittel passieren hässt- kann man sie auch die Retorte umspülen lassen, worin sich das Absorptionsmittel be findet.
Am besten werden die nitrosen Gase unfl Salpetersäure aus dem gesättigten Absorh- tionsmittel ausgetrieben, wenn ein Dampf strom oder ein v armer Gasstrom hindurch geblasen wird.
Als Gasstrom bann man die warmen nitrosen Gase verwenden, die man entweder aus der l-1 < itil)tleitting@ oder aus dein Mantel um die Retorte nehmen kann.
Mit Hilfe des Apparates kann man wie folgt: ver fahren: Warme nitrose Gase von einem Stickstoff verbrennungsofen erden durch das Rohr A und Ventil 1> in den äussern Mantel um die Retorte C eingeführt., wo sich (las mit Stickstoffoxyden gesättigte Absorptionsmate- ria] befindet.
Ein kleinerer Teil des Gases wird durch das Ventil D in die Retorte C geleitet tind treibt die durch die Hitze frei- öemachten nitrosen Gase und Salpeterähre aus dem gesättigten Absorptionsmaterial hinaus. Durch das Ventil 1. und Rohr F wer den die Gase zum weiteren Verarbeiten ent nommen.
Die Hauptmenge der in dem Man tel um C zirkulierenden Gase geht durch (las Ventil G in den Mantel um die Retorte H Tiber und von da durch das Ventil I)' in die Retorte H hinein, wo die nitrosen Gase ab sorbiert werden. \'on den Stickstoffverbin- dungen befreit, entweicht das Gas durch das Ventil<I>I</I> und das Rohr<I>L.</I> Während des liier beschriebenen Prozesses sind alle mit grossen Ruchstaheli bezeichneten Ventile offen und die mit kleinen Buchstaben bezeichneten geschlossen.
Wenn der Inhalt von 1I mit Gas gesättigt ist und die StickstoffN-erJiirr- dungen aus C, ausgetrieben sind, kann man alle Ventile mit Ausnahme von<I>D</I> und<I>D'</I> umstellen, und die Retorten C und H #,ver- den dann die Rollen wechseln, indem (\ als :Absorptionsretorte und 1I als Austreibungs- reLorte .dienen.
Wenn die Retorten fein durchlöchert oder so porös gemacht sind. dass eine passende Menge Gas passieren kann, können die Ven tile D und D' beim austreiben gänzlich ge schlossen sein.
l,;s ist klar, rlass eine Batterie von Retorten an Stelle der Retorte C und gleichfalls eine Batterie von Retorten an Stelle der Retorte 1I benutzt werden kann.
Man karm natürlich ,jeden beliebigeir zweckdienlichen Apparat benutzen, ebenso wie man getrennte Apparate für Absorption und Zersetzung benutzen kann. indem (las Absorptionsmittel aus dem Absorptions- gefäss in das Zersetzungsgefäss und wieder zurück gebracht werden kann.
Die Form, in der die Ahsorptiorisniasse benutzt wird, wird von den Absorptions bedingungen, besonders von der benutzten Apparatur, abhängig sein. Wird ein, wie oben angegeben, ruhender Apparat ange wendet, so benutzt man das Absorptions- niaterial. zweckmässig in Form von Briketts, während man unter Anwendung be weglicher Apparate zweckmässig pulver förmiges Ahsorptionsinaterial benutzt.
Process for the production of concentrated nitrous gases. It is known to concentrate diluted nitrous gases by first letting them be absorbed by bases and then converting your absorption product back to nitrous gases. If you use the bases in dissolved form, you have the disadvantage that large amounts of liquid have to be treated.
The absorption products obtained with dry bases, on the other hand, must either be treated with liquids in order to recover the nitrous gases in concentrated form, which creates similar difficulties, or they must be heated. The previously used for absorption c:
Leten bases either give nitrates and Ni trites, which are difficult to decompose through heat, \ @, - ie e.g. <B> 13. </B> sodium nitrate, or they absorb, \ v, ie e.g. <B> 13. < / B> (read zinc oxide, the nitrous gases only poorly.
According to the present invention, the absorbent used is a dry mixture of alkaline bodies with metal oxides which form easily decomposable compounds with alkaline bodies. Such metal oxides are, for example, iron oxide, aluminum oxide and zinc oxide.
Soda hydroxide, for example, can be considered as alkaline substances. After absorption, the lleaction mass is heated, with nitrous gases being expelled and obtained in concentrated form. In the presence of moisture, nitric acid is also formed.
The purpose of adding metal oxides is to enable the nitrites and nitrates formed from the alkaline bodies to decompose by heating. The process of decomposition can be explained in such a way that the metal oxides combine with the alkalis of nitrites and nitrates:
Connect Moominati etc. where by nitrous gases and by the presence of. Water also white nitric acid free. At lower temperatures or higher pressures, the latter metal compounds can be used again for absorption,
by being set free from gases by releasing the metal oxides. <I> Example: </I> The absorbent consists of a mixture of sodium hydroxide and zinc oxide.
Several absorption apparatuses are used in series, and the gases are passed through the apparatus according to the countercurrent principle, so that the most concentrated gases come into contact with that part of the absorbent which is already almost saturated, while the most dilute gases come into contact with fresh Contact with absorbent.
Absorption is allowed to proceed at a temperature of 400 to 6 ° C and under pressure. The nitrogen oxides are absorbed by (read sodium hydroxide according to the following equations:
2NaOH + NO. -f- NO - 2NaN0.> + H20 2Na0H -N @ O ,, - NaN0 = + NaNO; -j- H.0. If not heated too high, the zinc oxide remains unchanged.
If the absorbent in an apparatus is now saturated, it is switched off, after which the contents in the same apparatus, while blowing through it at the same time, are given a Danipi troines and a vacuum is used. This breaks down the nitrates and nitrites formed.
The zinc oxide combines with the base and forms a zincate: 2NaN0.,; - Zn0 - Zn (ONa), -1- NO - + - NO 2NaN0-. -E- Zn0 - Zn (ONa). + N.0;
,. So you get concentrated nitrous gases and. Sodium zincate, which is used again for absorption at lower temperatures. can be: Zr1 (ONa) = + N @ O, - NaNO "-f- Zn0 + NaNO,;. If one works in this way.
very good absorption is achieved, as is the result of the subsequent decomposition of concentrated nitrous gases that can easily be converted into relatively concentrated nitric acid. This avoids obtaining thin nitrite nitrate solutions, which use large amounts of steam for concentration.
The drawing illustrates an example embodiment of an apparatus for performing the method according to the invention.
The apparatus consists of two retorts (\ and H made of refractory and acid-proof material. Both retorts are surrounded by jackets 7 and ", which are made of iron or Al.Unlinit, ni, so that they become gas-tight and can withstand pressure. Between retorts and jackets, which are lined with refractory bricks 3, horizontal panels or vaults can be arranged to guide the warm nitrous gases in such a way that a favorable heat transfer is obtained.
The apparatus is set up in such a way that-poor nitrous gases first wash around a retort, which contains the absorbent saturated with nitrous gases, and then pass through the other retort, which contains glass absorbent that is fresh or freed from the absorbed nitrogen compounds.
Before you hate the nitrous gases to pass through the fresh absorbent, you can also let them wash around the retort, in which the absorbent is located.
The nitrous gases and nitric acid are best expelled from the saturated absorbent when a stream of steam or a warm gas stream is blown through it.
The warm nitrous gases, which can be taken either from the l-1 <itil) tleitting @ or from your jacket around the retort, are used as the gas flow.
The apparatus can be used as follows: Proceed as follows: Ground warm nitrous gases from a nitrogen combustion furnace through pipe A and valve 1> into the outer jacket around retort C, where there is (read absorption material saturated with nitrogen oxides) is located.
A smaller part of the gas is fed through valve D into retort C and drives the nitrous gases and nitric oxide released by the heat out of the saturated absorption material. The gases for further processing are taken through valve 1. and pipe F.
The bulk of the gases circulating in the jacket around C passes through (read valve G into the jacket around retort H and thence through valve I) into retort H, where the nitrous gases are absorbed. Freed \ 'on the nitrogen compounds, the gas escapes through the valve <I> I </I> and the pipe <I> L. </I> During the process described here, all the valves marked with large smoked steel are open and the marked with small letters closed.
When the contents of 1I are saturated with gas and the nitrogen-N emissions have been driven out of C,, you can switch all valves with the exception of <I> D </I> and <I> D '</I>, and the retorts C and H #, then change roles by (\ serving as: absorption retort and 1I as expulsion reLorts.
When the retorts are finely perforated or made so porous. Valves D and D 'can be completely closed during expulsion so that a suitable amount of gas can pass.
It is clear that a battery of retorts can be used in place of retort C, and likewise a battery of retorts can be used in place of retort 1I.
One can, of course, use any convenient apparatus, just as one can use separate apparatus for absorption and decomposition. in that (the absorbent can be brought from the absorption vessel into the decomposition vessel and back again.
The form in which the Ahsorptiorisniasse is used will depend on the absorption conditions, especially on the equipment used. If a stationary apparatus, as indicated above, is used, the absorption material is used. expediently in the form of briquettes, while using be mobile devices expediently powdered Ahsorptionsinaterial used.