DE1040515B

DE1040515B - Process for the production of highly concentrated nitric acid, highly concentrated phosphoric acid or mixtures of these highly concentrated acids

Info

Publication number: DE1040515B
Application number: DEP16237A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Georg Von Semel
Original assignee: Pintsch Bamag AG
Current assignee: Pintsch Bamag AG
Priority date: 1956-05-09
Filing date: 1956-05-09
Publication date: 1958-10-09

Description

Verfahren zur Herstellung von hochkonzentrierter Salpetersäure, hochkonzentrierter Phosphorsäure oder Gemischen dieser hochkonzentrierten Säuren Die Herstellung von hochkonzentrierter Salpetersäure nach dem Herstellungsverfahren, indem man petersäure Stickstoff-Tetroxv mit Hilfe d mit von Wasser Sauerstoff oder unter schwacher Druck Sal- und bei erhöhter Temperatur behandelt, ist bekannt. und wird auch in der Technik im großen Maße angewandt. Diese Herstellungsmethode beruht auf der summarischen Reaktion N204+ H20 +1/202=2HN03. (1) Um die Reaktionsdauer zu verkürzen, wendet man einen Überschuß an Stickstoff-Tetroxyd an; dieses überschüssige N., 04 wird nach Beendigung der Reaktion a,bdestilliert. Nach dem Entfernen von Stickstoff-Tetroxyd erhält man eine 98- bis 99o/oige Salpetersäure.Process for the production of highly concentrated nitric acid, highly concentrated Phosphoric acid or mixtures of these highly concentrated acids The manufacture of highly concentrated nitric acid after the manufacturing process by adding pitric acid Nitrogen Tetroxv with the help of oxygen from water or under weak pressure Sal and treated at elevated temperature is known. and is also used in technology widely applied. This manufacturing method is based on the summary Reaction N204 + H20 + 1/202 = 2HN03. (1) To shorten the reaction time, apply one has an excess of nitrogen tetroxide; this excess N., 04 becomes after the end of reaction a, b distilled. After removing nitrogen tetroxide 98 to 99% nitric acid is obtained.

Ebenfalls bekannt ist die Methode zur Herstellung von hochkonzentrierter Phosphorsäure, indem man das in der schwachen Säure vorhandene Wasser in Gegenwart von Salpetersäure abdestilliert. DieseHerstellungsmethode ist sehr kostspielig und wird. im großtechnischen Maßstab kaum angewandt.The method for producing highly concentrated is also known Phosphoric acid by keeping the water present in the weak acid in the presence distilled off from nitric acid. This manufacturing method is very expensive and will. hardly used on an industrial scale.

Es ist weiterhin bekannt, daß durch Behandlung von verdünnter Phosphorsäure mit nitrosen. Gasen ein Gemisch von Salpetersäure, Phosphorsäure und Wasser entsteht, wo@beii dieses Gemisch. etwa, 40 bis 451/o Wasser enthält. Aus diesem Gemisch: kann man durch Abdestillieren von. Wasser und Salpetersäure konzentrierte Phosphorsäure herstellen, aber dabei keine hochkonzentrierte Salpetersäure. Diese Methode ist daher unwirtschaftlich.It is also known that by treating dilute phosphoric acid with nitrous. Gases produce a mixture of nitric acid, phosphoric acid and water, where @ beii this mixture. contains about 40 to 451 / o water. From this mixture: can by distilling off. Water and nitric acid concentrated phosphoric acid but do not produce highly concentrated nitric acid. This method is therefore uneconomical.

Es wurde festgestellt, daß man für die Reaktion (1) nicht, wie bis jetzt üblich, das Wasser oder das in schwacher Säure enthaltene Wasser, sondern das Wasser in Form vom schwacher Phosphorsäure verwenden kann.It was found that for the reaction (1) one does not, as before now common, the water or the water contained in weak acid, but rather can use the water in the form of weak phosphoric acid.

Der der Erfindung zugrunde liegende, Gedanke besteht darin, da,ß ein Gemisch von verdünnter Phospho,rsäurer mit Stickstaff-Tetroxyd in Übersch:uß, mit Sauerstoff unter einem Druck von 10 bis 100, vorzugsweise 50 Atmosphären und bei einer Temperatur zwischen 70 und. 90° C behandelt wird, wobei ein Gemisch von hocbko@nz.entrie-rter Salpetersäure, hochkon7entrierteT Phosphorsäure und Stickstoff-Tetroxyd entsteht, das gegebenenfalls zerlegt wird.The idea on which the invention is based is that there, ß a Mixture of dilute phosphonic acid with nitrogen tetroxide in excess, with Oxygen under a pressure of 10 to 100, preferably 50 atmospheres and at a temperature between 70 and. 90 ° C is treated, with a mixture of hocbko@nz.entrie-rter Nitric acid, highly concentrated phosphoric acid and nitrogen tetroxide are formed, which is dismantled if necessary.

Das erhaltene! Reaktionsgemisch wird durch Destillation vo,m Stickstoff-Tetroxyd befreit und das abgetrennte Tetroxyd erneut mit verdünnter Phosphorsäure und Sauerstoff behandelt. Die Anw=endung von ähnlichen Gemischen ist in der Technik bis jetzt nicht üblich wegen der zu hohen Preise für die hochkonzentrierte Phosphorsäure. Der, nach A.bdestillatiom des Sticl;stoff-TE-trox\-ds verbleibende Destil.lationsrückstand tvird durch Destillation in hochkonzentrierte Salpetersäure: und hochkonzentrierte Phosphorsäure getrennt. Auf diese Weise erzielt man den Vorteil, die erforderliche. hochkonzentrierte Phosphorsäure als Nebenprodukt zu erhalten. Es ist ebenfalls möglich, falls man einzelne Säuren benötigt, derart vorzugehen, daß das erhaltene Reaktionsgemisch durch fraktionierte Destillation in einer Kolonne in seine drei Bestandteile getrennt wird.The received! The reaction mixture is made up of nitrogen-tetroxide by distillation freed and the separated tetroxide again with dilute phosphoric acid and oxygen treated. The use of similar mixtures in technology has not yet occurred common because of the high prices for the highly concentrated phosphoric acid. The, after A.bdestillatiom des Sticl; stoff-TE-trox \ -ds remaining distillation residue It is made by distillation into highly concentrated nitric acid: and highly concentrated Phosphoric acid separated. In this way one achieves the advantage of the required. to obtain highly concentrated phosphoric acid as a by-product. It is also possible if you need individual acids, proceed in such a way that the reaction mixture obtained separated into its three components by fractional distillation in a column will.

Dieses Verfahren bedeutet eine bequennere Herstellungsmethode für die hochkonzentrierte Phosphorsäure und hochkonzentrierte Salpetersäure bzw. für hochkonzentrierte Phosphorsäure-Sa,lpetersälzre-Gemische. Durch Anwendung von verschiedenen Konzentrationen. von . schwacher Phosphorsäure kann man zu verschiedenen. Mischverhältnissen in den fertigen Gemischen kommen, z. B.: bei Anwendung von 5o/oiger Phosphorsäure erhält man ein Gemisch, bestehend aus 0,761/o hundertprozentiger Phosphorsäure, 1 bis 1.51/o Wasser, Rest hundertprozentige Salpetersäure; bei Anwendung von 40p/oiger Phosphorsäure erhält man ein Gemisch, bestehend aus 8,82%. hundertprozentiger Phosphorsäure, 1 bis 1,5"/o Wasser, Rest hundertprozentige Salpetersäure; bei Anwendung von 5011/oig'er Phosphorsäure erhält man ein Gemisch, bestehend aus 12,05% hundiertprozen.tige.r Phosphorsäure, 1 bis 1,5% Wasser, Rest hundertprozentige Salpetersäure; bei Anwendung von 70%iger Phosphorsäure erhält man ein Gemisch, bestehend aus 25,8% hundertprozentiger Phosphorsäure, 1 bis 1,5% Wasser, Rest hundertprozentige Salpetersäure.This method means a more convenient manufacturing method for the highly concentrated phosphoric acid and highly concentrated nitric acid respectively for highly concentrated mixtures of phosphoric acid and salt. Using different Concentrations. from . weak phosphoric acid can lead to different. Mixing ratios come in the finished mixes, e.g. E.g. when using 50% phosphoric acid a mixture is obtained consisting of 0.761 / o 100% phosphoric acid, 1 to 1.51 / o water, the remainder 100% nitric acid; when applying 40p / oiger Phosphoric acid gives a mixture consisting of 8.82%. 100% phosphoric acid, 1 to 1.5 "/ o water, the remainder 100% nitric acid; when using 5011 / oig'er Phosphoric acid gives a mixture consisting of 12.05% hundiertprozen.tige.r Phosphoric acid, 1 to 1.5% water, the remainder 100% nitric acid; at Use of 70% phosphoric acid results in a mixture consisting of 25.8% 100% phosphoric acid, 1 to 1.5% water, the remainder 100% nitric acid.

Der Phosphorsäuregehalt in den obigen Beispielen ist auf von überschüssigem Stickstoff-Tetroxyd befreites Phosphorsäure-Salpetersäure-Gemisch berechnet.The phosphoric acid content in the above examples is on excess Nitric-tetroxide-free phosphoric acid-nitric acid mixture calculated.

ach dem Aufarbeiten des Gemisches auf reine Säuren erhält man eine Salpetersäure, die eine Konzentration von 98,5 bis 99% aufweist, und Phosphorsäure von etwa 96 bis 98%.After working up the mixture to pure acids, one obtains a Nitric acid, which has a concentration of 98.5 to 99%, and phosphoric acid from about 96 to 98%.

Zur Durchführung des Verfahrens wird nach denn Ausführungsbeispiel der Fig. 1 aus einem mit einem Rührwerk versehenen Behälter 1, welcher mit Stickstoff-Tetroxyd und verdünnter Phosphorsäure beschickt ist, das Gemisch mit einer Pumpe 2 in den Autoklav 3 gedrückt. In den gleichen Autoklav wird mit Hilfe der Leitung 4 Sauerstoff eingeführt. Die fertige hochkonzentrierte- Salpetersäure und hochkonzentrierte Phosphorsäure und der Tetroxyd-Üfiberschuß verlassen den Autoklav 4 und werden in dem Vorratsbehälter 5 gespeichert. Dieses Gemisch wird in der Destillationskolonne 6 entweder nur von Stickstoff-Tetroxyd befreit und ein Gemisch Phosphorsäure-Salpetersäure im Sumpf abgezogen oder auch in seine drei Bestandteile Salpetersäure-Stickstoff-Tetroxyd und Phosphorsäure durch fraktionierte Destillation getrennt.To carry out the method, according to the exemplary embodiment of Fig. 1 from a provided with a stirrer container 1, which with nitrogen tetroxide and dilute phosphoric acid is charged, the mixture with a pump 2 in the Autoclave 3 pressed. Oxygen is introduced into the same autoclave with the aid of line 4 introduced. The finished highly concentrated nitric acid and highly concentrated phosphoric acid and the excess tetroxide leave the autoclave 4 and are in the storage container 5 saved. This mixture is in the distillation column 6 either only of Freed nitrogen tetroxide and a mixture of phosphoric acid and nitric acid in the sump subtracted or in its three components nitric acid-nitrogen-tetroxide and phosphoric acid separated by fractional distillation.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig.2 wird schwache Phosphorsäure aus dem Behälter 1 a und Stickstoff-Tetroxv d aus dem Behälter 1 b im richtigen Mischverhältnis mittels einer Pumpe 2 zum Auto,-klav 3 gedrückt. Die weitere Behandlung erfolgt wie im Ausführungsbeispiel 1. Die Herstellung dieser Säuren kann entweder diskontinuierlich oder kontinuierlich betrieben werden.According to the exemplary embodiment in FIG. 2, weak phosphoric acid is pressed from container 1 a and nitrogen tetroxv d from container 1 b in the correct mixing ratio by means of a pump 2 to the car, slave 3. The further treatment takes place as in embodiment 1. The preparation of these acids can be carried out either batchwise or continuously.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. -'erfahren for the production of high concentration Nitric acid, highly concentrated phosphoric acid or mixtures of these highly concentrated Acids, characterized in that a mixture of dilute phosphoric acid with Nitrogen tetroxide in excess with oxygen under a pressure of 10 to 100, preferably 50 atmospheres and treated at a temperature between 70 and 90 ° C being a mixture of highly concentrated nitric acid, highly concentrated Phosphoric acid and nitrogen tetroxide are formed that are broken down if necessary.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction mixture obtained freed from nitrogen tetroxide by distillation and the tetroxide separated off is treated again with dilute phosphoric acid and oxygen.

3. Procedure according to claim 2, characterized in that after the nitrogen has been distilled off -Tetroxyds remaining distillation residue by distillation in highly concentrated Nitric acid and highly concentrated phosphoric acid is separated.

4. The method according to claim 1, characterized in that the reaction mixture obtained is separated into its three components by fractional distillation in a column. Documents considered: German Patent No. 931 222.