CS227957B1 - Method of producing dinitrogen oxide - Google Patents

Method of producing dinitrogen oxide Download PDF

Info

Publication number
CS227957B1
CS227957B1 CS336282A CS336282A CS227957B1 CS 227957 B1 CS227957 B1 CS 227957B1 CS 336282 A CS336282 A CS 336282A CS 336282 A CS336282 A CS 336282A CS 227957 B1 CS227957 B1 CS 227957B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
ammonium nitrate
decomposition
melt
thermal decomposition
temperature
Prior art date
Application number
CS336282A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jaroslav Brezina
Bohuslav Pegrimoc
Rudolf Zidek
Original Assignee
Jaroslav Brezina
Bohuslav Pegrimoc
Rudolf Zidek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jaroslav Brezina, Bohuslav Pegrimoc, Rudolf Zidek filed Critical Jaroslav Brezina
Priority to CS336282A priority Critical patent/CS227957B1/en
Publication of CS227957B1 publication Critical patent/CS227957B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Vynález se týká postupu kontinuální výroby kysličníku dusného kvantitativním tepelným rozkladem dusičnanu amonného za ustáleného tepelného režimu v rozkladné retortě.The invention relates to a process for the continuous production of nitrous oxide by quantitative thermal decomposition of ammonium nitrate under a steady-state thermal regime in a decomposition retort.

Průběh tepelného rozkladu dusičnanu amonného je ovlivňován čistotou suroviny, konstrukcí reaktoru a způsob vedení rozkladu. Tepelným rozkladem dusičnanu amonného vzniká kysličník dusný podle této hlavní reakce:The course of thermal decomposition of ammonium nitrate is influenced by the purity of the raw material, the design of the reactor and the way of decomposition. Thermal decomposition of ammonium nitrate produces nitrous oxide according to the following main reaction:

NH4N03 —» N20 + 2H20 'NH 4 NO 3 - »N 2 0 + 2H 2 0 '

Z termodynamického rozboru vyplynulo, že tato reakce může probíhat samovolně až do teploty 324 °C. Poklédáme-li teplotu 220 °C za počátek rozkladu dusičnanu amonného, pak hlavní chemická reakce může probíhat v teplotním intervalu 220 až 324 °C. Vedle této hlavní chemické reakce mohou probíhat ještě nežádané vedlejší reakce za vzniku elementárního dusíku, kyslíku, vyšších kysličníků dusíku a reakční vody. Tyto vedlejší chemické reakce probíhající při tepelném rozkladu dusičnanu amonného se vyznačují větším tepelným zabarvením, než hlavní chemická reakce a tím, že mohou probíhat při jakékoli vyšší teplotě než 220 °C. Vedle těchto reakcí dochází v tavenině dusičnanu amonného k disociaci, podle chemické rovnice.The thermodynamic analysis showed that this reaction can proceed spontaneously up to 324 ° C. Looking at 220 ° C for the start of the decomposition of ammonium nitrate, the main chemical reaction can take place in a temperature range of 220 to 324 ° C. In addition to this major chemical reaction, undesired side reactions can also take place to produce elemental nitrogen, oxygen, higher nitrogen oxides and reaction water. These chemical side reactions occurring in the thermal decomposition of ammonium nitrate are characterized by a greater thermal color than the main chemical reaction and can occur at any temperature higher than 220 ° C. In addition to these reactions, dissolution occurs in the ammonium nitrate melt according to the chemical equation.

nh4no3-> NH^ + hno3 nh 4 no 3 -> NH 4 + hno 3

Disociace má za následek výskyt volně kýseliny dusičné v tavenině dusičnanu amonného, která svým katalytickým účinkem vede tepelný rozklad dusičnanu amonného nežádoucím směrem. Bylo ověřeno, že dojde-li při tepelném rozkladu dusičnanu amonného k převaze vedlejších reakcí za vývoje vyšších kysličníků dusíku, což je doprovázeno náhlým vzrůstem reakční teploty, pak ani dostatečným snížením teploty nelze tepelný rozklad stabilizovat ve prospěch 227957 hlavní chemické reakce. Výše uvedené nedostatky nemá způsob kysličníku dusného kvantitativním termickým.rozkladem kontinuálně dávkovaného dusičnanu amonného o teplotě odpovídající koncentraci, jehož podstata spočívá v tom, že se tavenina o koncentraci minimálně 90 % hmotnosti a pH 7 až 9 vstřikuje do zóny vyhřáté na teplotu 220 až 324 °C, s výhodou 250 až 290 °C.Dissociation results in the occurrence of free nitric acid in the ammonium nitrate melt, which, through its catalytic effect, leads to thermal decomposition of the ammonium nitrate in an undesirable direction. It has been verified that if thermal decomposition of ammonium nitrate predominates side reactions with the development of higher nitrogen oxides, accompanied by a sudden increase in the reaction temperature, even by sufficiently reducing the temperature, thermal decomposition cannot be stabilized in favor of the 227957 major chemical reaction. The above-mentioned drawbacks have no method of nitrous oxide by quantitative thermal decomposition of continuously dosed ammonium nitrate at a temperature corresponding to concentration, which consists in injecting a melt with a concentration of at least 90% by weight and a pH of 7-9 into a zone heated to 220-324 °. C, preferably 250 to 290 ° C.

Aby se vznik kyseliny dusičné v tavenině dusičnanu amonného potlačil, je nutné, aby se tavenina co nejrychleji vyhřála na teplotu rozkladu, po předchozí úpravě pH na 7 až 9 amoniakem. Toto lze zjistit dávkováním taveniny dusičnanů amonného o pH 7 až 9 přímo do místa v rozkladné retortě o teplotě 220 až 324 °C, s výhodou 250 až 290 °C, což je umožněno konstrukcí rozkladné retorty B-použitím dávkovaoího čerpadla. Nepříznivý vliv nečistot přítomných v dusičnanu amonném, zejména vliv železitých iontů je omezován přídavkem malých množství fosforečnanových iontů.In order to suppress the formation of nitric acid in the melt of ammonium nitrate, it is necessary for the melt to be heated to the decomposition temperature as soon as possible after having previously adjusted the pH to 7-9 with ammonia. This can be ascertained by feeding the ammonium nitrate melt pH 7 to 9 directly to a site in the decomposition retort at 220 to 324 ° C, preferably 250 to 290 ° C, which is made possible by the construction of the decomposition retort B by using a metering pump. The adverse effect of impurities present in ammonium nitrate, in particular the effect of ferric ions, is limited by the addition of small amounts of phosphate ions.

Jak bylo řečeno, je důležité, jakým způsobem se tavenina dusičnanu amonného dostane na teplotu rozkladu, aniž by tím, vznikly nepříznivé podmínky, vedoucí rozklad nežádoucím směrem. Proto některé postupy, NSR patent 1921181 nebo US patent 3411883, vedou rozklad dusičnanu amonného ve vodném roztoku nebo v tavenině některých solí. Podle jiného způsobu, se provádí rozklad dusičnanu amonného za přítomností katalytického účinku chloridových iontů.As has been said, it is important how the ammonium nitrate melt reaches the decomposition temperature without creating unfavorable conditions leading to decomposition in an undesirable direction. Therefore, some processes, NSR patent 1921181 or US patent 3411883, lead to the decomposition of ammonium nitrate in an aqueous solution or in the melt of some salts. In another method, ammonium nitrate is decomposed in the presence of the catalytic effect of chloride ions.

Další postup výroby kysličníku dusného (Chem. and. Ind. 1964, 49, 2 019 až 2 020) tepelným Rozkladem dusičnanu amonného se provádí za přítomností katalyzátorů, jakým je pyrofosforečnan barnatý, trinotriminfosfát apod. Novější postup (čs. patent 204 016) spočívá v tom, že se kysličník dusný vyrábí tepelným rozkladem dusičnanu amonného ve vícesložkových roztocích, kdy se jeden díl dusičnanu amonného zahřívá alespoň s pěti díly vícesložkové směsi, která obsahuje minerální kyseliny nebo její soli, kysličník boritý a sůl použité minerální kyseliny, přičemž se reakční směs musí v reaktoru míchat.A further process for the production of nitrous oxide (Chem. And Ind. 1964, 49, 2,019 to 2,020) by thermal decomposition of ammonium nitrate is carried out in the presence of catalysts such as barium pyrophosphate, trinotriminophosphate and the like. characterized in that nitrous oxide is produced by thermal decomposition of ammonium nitrate in multicomponent solutions, wherein one part of the ammonium nitrate is heated with at least five parts of the multicomponent mixture containing the mineral acids or salts thereof, boric oxide and the salt of the mineral acid used; must be stirred in the reactor.

Postup kontinuální výroby kysličníku dusného kvantitativním tepelným rozkladem dusičnanu amonného podle vynálezu za ustáleného teplotního režimu v rozkladné retortě se vyznačuje jednoduchostí možností rozklad regulovat a bezpečným provozem.The process for the continuous production of nitrous oxide by the quantitative thermal decomposition of the ammonium nitrate according to the invention under a steady-state temperature regime in the decomposition retort is characterized by the simplicity of controlling the decomposition and the safe operation.

PříkladExample

206,42 kg.l-' vodného roztoku dusičnanu amonného o koncentraci 76,21 % hmotnosti se vede na odparku, kde dochází ke zvýšení koncentrace na 96,76 % hmotnosti; takto vzniklá tavenina se amoniakem upraví na pH 8 a při teplotS 170°C se zavádí pomocí pístového čerpadla do rozkladné retorty. V retortě dochází ke kvantitativnímu termickému rozkladu dusičnanu amonného za vzniku plynné směsi a objemovém složení (vztaženo na suchý plyn): 97,40 % N2O, 0,27 % NO, 0,17 % NO2, 1,07 % N2, 1,07 % NH^ a 0,02 % Og.206.42 kg.l - 'aqueous solution of ammonium nitrate having a concentration of 76.21% by weight is fed to the evaporator where the concentration is increased to 96.76% by weight; the melt thus formed is adjusted to pH 8 with ammonia and introduced into the decomposition retort at a temperature of 170 ° C. In the retort, there is a quantitative thermal decomposition of ammonium nitrate to form a gas mixture and volume composition (based on dry gas): 97.40% N 2 O, 0.27% NO, 0.17% NO 2 , 1.07% N 2 , 1.07% NH4 and 0.02% Og.

Plynná směs z retorty o teplotě 200 °C se ochladí průchodem přes chladič, kde dochází k oddělení převážného množství reakční vody, vstupuje do systému sériově zapojených absorpčních kolon s absorpčními roztoky manganistanem draselným, louhem sodným a vodou, kde dochází k oddělení vyšších kysličníků dusíku a amoniaku. Takto vypraná plynná směs o objemovém složeni (vztaženo na suchý plyn): 97,94 % NgO, 1,85 % N2, 0,20 % O2, 0,01 % NHj, vstupuje přes odlučovače na středotlaký kompresor, pak na molekulová síta (kde dojde k oddělení posledních zbytků nečistot a vody) a na vysokotlaký kompresor, ze kterého vystupuje praktický hotový produkt o objemovém složení 97,95 % N20, 1,85 % N2 a 0,20 % O2, který je shromažňován v zásobnících při teplotě 25 °C a tlaku 6,4 MPa. Ze zásobníků je odebírána kapalná fáze pro plnění tlakových lahví.The 200 ° C retort gas mixture is cooled by passing through a condenser where most of the reaction water is separated, enters a system of series-connected absorption columns with potassium permanganate, caustic soda and water absorption to separate higher nitrogen oxides, and ammonia. The thus-washed mixture gas of volume composition (based on dry gas): 97.94% Ngo, 1.85% N2, 0.20% O2, 0.01% NH, enters the separator through a medium-pressure compressor, then the molecular sieve (where the last residue of impurities and water is separated) and a high-pressure compressor from which a practical finished product of 97.95% N 2 O, 1.85% N 2 and 0.20% O 2 Collected in tanks at a temperature of 25 ° C and a pressure of 6.4 MPa. A liquid phase is taken from the containers for filling the cylinders.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob výroby kysličníku dusného kvantitativním termickým rozkladem kontinuálně dávkované taveniny dusičnanu amonného o teplotě odpovídající koncentraci, vyznačující se tím, že tavenina o koncentraci minimálně 90 % hmotnosti a pH 7 až 9 se vstřikuje do zóny vyhřáté na teplotu 220 až 324 °C, s výhodou 250 až 290 °C.Process for producing nitrous oxide by quantitative thermal decomposition of a continuously charged ammonium nitrate melt having a temperature corresponding to a concentration, characterized in that the melt with a concentration of at least 90% by weight and a pH of 7 to 9 is injected into a zone heated to 220 to 324 ° C, preferably 250 to 290 ° C.
CS336282A 1982-05-10 1982-05-10 Method of producing dinitrogen oxide CS227957B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS336282A CS227957B1 (en) 1982-05-10 1982-05-10 Method of producing dinitrogen oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS336282A CS227957B1 (en) 1982-05-10 1982-05-10 Method of producing dinitrogen oxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS227957B1 true CS227957B1 (en) 1984-05-14

Family

ID=5373430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS336282A CS227957B1 (en) 1982-05-10 1982-05-10 Method of producing dinitrogen oxide

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS227957B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5266290A (en) Process for making high purity hydroxylammonium nitrate
KR920000372B1 (en) Process for the production of dinitrotoluene
EP1303480B1 (en) Process for the production of cyclohexanone oxime
CA1113688A (en) Process for the preparation of nitrous oxide
US4419155A (en) Method for preparing ternary mixtures of ethylenediamine dinitrate, ammonium nitrate and potassium nitrate
CS227957B1 (en) Method of producing dinitrogen oxide
US3492087A (en) Production of ammonium polyphosphates
US3784367A (en) Production of potassium polyphosphates
US20230008305A1 (en) System and method thereof for efficient production of ammonia
US3110563A (en) Process for the production of high percentage nitric oxide
ES2033175A1 (en) Continuous production of fertilizing salts with derivatives of strontium and gypsum.
US4045540A (en) Process for the synthesis of ammonium nitrite
US4081442A (en) Process for the recovery of ε-caprolactam from a reaction mixture of ε-caprolactam and sulphuric acid
EP1220815B1 (en) Method for treating fertilizer process solutions
US3993466A (en) Fertilizer production
US2793102A (en) Production of pure chlorine
US3446583A (en) Process of preparing water-soluble phosphates
US3734709A (en) Process for the production of chlorine, sodium bicarbonate and ammonium-sodium nitrate
DE2233590C2 (en) Process for the production of straight-chain alkanedicarboxylic acids with 4 to 12 carbon atoms
US3993729A (en) Process for the manufacture of potassium phosphates
US4294985A (en) Production of thiocarbohydrazide on a commercial scale
US4073635A (en) Process for producing a slurry suitable for the manufacture of a mixed fertilizer containing nitrogen plus phosphorus
RU2162072C1 (en) Method of processing nitro mixtures
US2675298A (en) Hydrazine manufacture
SU504761A1 (en) The method of obtaining urea and ammonium salts