DE1091095B - Verfahren zur Herstellung von Salpetersaeure - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure durch Oxydation von Ammoniak.

Es ist bekannt, Salpetersäure nach Verfahren herzustellen, bei welchen die katalytische Oxydation von Ammoniak unter 2 bis 10 at Druck die erste Verfahrensstufe bildet, und die Reaktionswärme dieser Stufe wiederzugewinnen, indem man das Gasgemisch durch Wärmeaustaucher, wie z. B. einen Abhitzekessel und einen Speisewasservorwärmer leitet, und es dadurch von einer Temperatur von 800 bis 9Q0^Q C, bei welcher es vom Katalysator abströmt, auf eine Temperatur in der Größenordnung von 150° C zu kühlen. Anschließend wird das Gasgemisch weiter abgekühlt, um vor der folgenden zweiten Oxydationsstufe, bei der das Stickoxyd zu Stickstoffdioxyd oxydiert wird, das gebildete Wasser abzuscheiden und durch die niedrige Temperatur bessere Oxydationsbedingungen zu schaffen. Bei diesem Verfahren wird nur etwa ein Drittel oder noch weniger des Stickoxydgehaltes des vom Katalysator abströmenden Gasgemisches durch weitere exotherme Umsetzung beim Durchströmen des Wärmerückgewinnungssystems zu Stickstoffdioxyd oxydiert. Der größte Teil der Oxydationswärme wird bei niedriger Temperatur freigesetzt und kann daher nicht wiedergewonnen werden.

Die Erfindung schlägt ein verbessertes Verfahren vor, nach welchem die verfügbare Oxydationswärme in wirksamerer Weise als bisher ausgenutzt wird.

Das erfindungsgemäße A^erfahren zur Herstellung von Salpetersäure besteht darin, daß man ein Gemisch eines sauerstoffhaltigen Gases und gasförmigen Ammoniaks bei höherer Temperatur und einem Druck im Bereich von 2 bis 10 at absolut mit einem Oxydationskatalysator in Berührung bringt, wodurch das Ammoniak zu Stickoxyd oxydiert wird, worauf man praktisch unmittelbar das so erhaltene Gasgemisch von der hohen Temperatur, bei welcher es den Katalysator verläßt, auf eine erheblich niedrigere Temperatur herunterkühlt, dem gekühlten Gasgemisch eine weitere Menge eines sauerstoffhaltigen Gases zusetzt und es durch mindestens eine Oxydationszone, in der Stickoxyd zu Stickstoffdioxyd oxydiert wird und die Temperatur des Gasgemisches infolge der Oxydationswärme auf nicht über 375° C steigt, sodann durch mindestens eine indirekte Wärmeaustauschzone zur Abführung der Oxydationswärme und zur Herabsetzung der Temperatur des Gasgemisches auf einen Wert im Bereich von 70 bis 150° C und darauf durch einen Kondensationskühler leitet, wo das Gasgemisch auf eine Temperatur zwischen 40 und 50° C gekühlt, Wasserdampf kondensiert wird und die endgültige Oxydation stattfindet, so daß man ein Gasgemisch erhält, von dem mindestens 90% seiner nitrosen Be-Verfahren zur Herstellung
von Salpetersäure

Anmelder:

Imperial Chemical Industries Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Bohr, München 5,

Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde, Dirakestr. 51,

und Dipl.-Ing. H. Bohr, München 5, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 14. September 1955 und 22. August 1956

Peter Stevenson, Peter Bird Davidson
und William Gareth Davis, Norton-on-Tees

(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

standteile in Form von Stickstoffdioxyd(oder -tetroxyd) vorliegen, und das anschließend durch einenAbsorptionsturm geleitet wird, wo die Stickoxyde in Wasser absorbiert werden.

Der hier verwendete Ausdruck »sauerstoffhaltiges Gas« umfaßt Gemische von Sauerstoff mit gasförmigen Verdünnungsmitteln, z. B. Stickstoff, und schließt Luft sowie an Sauerstoff angereicherte Luft ein; die weitere Menge sauerstoffhaltiges Gas, die dem gekühlten Gasgemisch zugesetzt wird, besteht jedoch vorzugsweise aus praktisch reinem Sauerstoff oder an Sauerstoff angereicherter Luft, falls derartige Gase leicht verfügbar sind.

Die im Absorptionsturm gebildete Salpetersäure kann in dessen Bodenteil gesammelt werden und wird in bekannter Weise in einem »Bleichturm« behandelt, d. h. in einem mit Füllkörpern versehenen Turm, durch welchen die Säure im Gegenstrom zu einem Gas herabfließt, welches in den Turm in der Nähe seines Bodens eingeleitet wird, um Oxyde des Stickstoffs zu entfernen, die in der Säure gelöst sind. Vom Kopf des Bleichturmes kann der Gasstrom in den Gasstrom eingeleitet werden, der vom Kondensationskühler kommt, und zwar in der Nähe der Eintrittsstelle dieses Gasstromes in den Absorptionsturm. In dem Bleichturm kann man mit einem inerten Gas, z. B. Stickstoff, oder mit einem sauerstoffhaltigen Gas arbeiten.

009 628/372

Der Katalysator, mit dem das Gemisch von sauerstoffhaltigem Gas und Ammoniak in Berührung gebracht wird, kann, wie üblich, vorteilhaft ein Metallgazekatalysator, z. B. platinhaltige Gaze, sein.

Um Materialverlust aus dem Katalysator zu verhindern und seine Wirksamkeit so lange wie möglich zu erhalten, wird es für zweckmäßig gehalten, daß das Gemisch von sauerstofFhaltigem Gas und Ammoniak praktisch staubfrei ist. Vorzugsweise wird daher das sauerstoffhaltige Gas vor dem Komprimieren auf den erforderlichen Druck filtriert, beispielsweise mit einem Filter, das alle Teilchen von 1 μ oder noch geringerer Teilchengröße entfernt, und nach dem Komprimieren und der Beimischung des gasförmigen Ammoniaks wird das Gasgemisch nochmals filtriert. Auch das gasförmige Ammoniak, das vorzugsweise auf eine Temperatur in der Größenordnung von 100° C vorgeheizt ist, kann vor der Mischung mit dem komprimierten sauerstoffhaltigen Gas filtriert werden.

Das Gemisch von sauerstoffhaltigem Gas und gasförmigem Ammoniak, welches für das Verfahren als Beschickung dient, kann sich vorteilhaft auf der Temperatur befinden, die sich aus der adiabatischen Kompression des gefilterten sauerstoffhaltigen Gases auf den erforderlichen Druck, dem Mischen des gasförmigen Ammoniaks mit demselben und der nachfolgenden Filtration des Gasgemisches ergibt. Das Verfahren läßt sich bei jedem Druck im Bereich von 2 bis 10 at absolut ausführen; bevorzugt werden jedoch Drücke von 3 bis 4 at absolut. Beim Arbeiten bei einem Druck in der Größenordnung von 3V2 at absolut ergibt sich eine Temperatur des Gemisches von sauerstoffhaltigem Gas und Ammoniak von etwa 175° C.

Das Gemisch von sauerstoffhaltigem Gas und Ammoniak kann mit dem Katalysator in einem beliebigen, geeigneten Konverter oder Brenner allgemein bekannter Art in Berührung gebracht werden, von wo es praktisch unmittelbar durch Kühlmittel geleitet wird, um unerwünschte Nebenreaktionen zu verhindern, wie sie auftreten, wenn das gasförmige Gemisch eine gewisse Zeit lang auf der hohen Temperatur verbleibt, bei der es vom Katalysator abströmt, und die im Bereich von 800 bis 900° C liegt. Als Kühlmittel verwendet man vorteilhaft einen vielrohrigen Wärmeaustauscher, z.B. einen Abhitzekessel, zur Dampferzeugung.

Um die Zeit, während deren sich das vom Katalysator abströmende Gasgemisch auf hoher Temperatur befindet, soweit wie möglich abzukürzen, arbeitet man ^ vorzugsweise mit einer kombinierten Reaktions- und Kühlkammer, wie sie in der deutschen Patentschrift

Ο59 890 beschrieben ist und die aus einem viel-/rohrigen Wärmeaustauscher besteht, in welchem der Katalysator von und in der Nähe der Röhrenplatte in der Gaseintrittskammer des Austauschers abgestützt wird.

Nach der anfänglichen Kühlung und vor dem Zusatz der weiteren Menge des sauerstoffhaltigen Gases kann man dem umgesetzten Gasgemisch weitere Wärme entziehen. Diese weitere Wärme kann z. B. durch indirekten Wärmeaustausch mit den Abgasen der letzten Absorptionsstufe des Verfahrens wiedergewonnen werden, indem die Abgase dadurch wieder erhitzt werden, so daß man sie mindestens teilweise zur Erzeugung der Kraft verwenden kann, die für die Kompression der in dem Verfahren verwendeten Gase benötigt wird, indem man die wiedererhitzten Gase durch eine oder mehrere mit den Kompressoren gekuppelte Turbinen leitet.

Die weitere Menge des dem gekühlten Gasgemisch zugesetzten sauerstoffhaltigen Gases muß mindestens ausreichen, um eine praktisch vollständige Oxydation des Stickoxydgehaltes zu Stickstoffdioxyd während des anschließenden Durchströmens der Reaktionsprodukte durch die Oxydationszone oder die Oxydationszonen und die restlichen Verfahrensstufen zu gewährleisten.

Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens arbeitet man mindestens mit einer Oxydationszone; es können jedoch zwei oder mehrere solcher Zonen vorgesehen sein. Die Zahl und Größe dieser Zonen hängt von verschiedenen Faktoren ab, z. B. von dem Druck, bei dem das Verfahren durchgeführt wird, von der Temperatur, auf welche das bei der Oxydation des Ammoniaks erhaltene Gasgemisch vor seiner Weiterleitung in die erste Oxydationszone mit zusätzlichem sauerstoffhaltigem Gas gekühlt wird, und von dem Temperaturbereich, innerhalb dessen die Oxydationszone betrieben werden. Diese Temperaturen können zwar innerhalb des zweiten Bereichs von 100 bis 375° C liegen, wobei die Mindesttemperatur von dem angewandten Druck abhängt; vorzugsweise arbeitet man jedoch in einer ersten Oxydationszone im Temperaturbereich von 180 bis 350° C und in einer zweiten und etwaigen weiteren Zone im Temperaturbereich von 240 bis 300° C und entzieht die Oxydationswärme durch indirekten Wärmeaustausch hinter jeder Oxydationszone. Arbeitet man im Druckbereich von 2 bis 10 at absolut und bei den oben angegebenen Temperaturen, so können die Oxydationszonen verhältnismäßig klein bemessen sein. Bei Drücken von 5 bis 8 at absolut können in den angegebenen Temperaturbereichen sogar schon die in den Wärmeaustauschern und den sie verbindenden Rohrleitungen zur Verfügung stehenden Gasräume ausreichen.

Als Wärmeaustauscher zur Abführung der Oxydationswärme hinter jeder Oxydationszone kann man Abhitzekessel zur Dampferzeugung verwenden. Der Wärmeaustauscher hinter der zweiten oder, falls man mit mehr als zwei Zonen arbeitet, hinter der letzten Zone kann zweckmäßig ein Vorwärmer für das Speisewasser für den oder die Abhitzekessel sein. Gewünschtenfalls kann man einen Teil der Oxydationswärme verwenden, um wenigstens einen Teil des Dampfes der Abhitzekessel zu überhitzen oder um die Abgase auf 100° C oder höher zu erhitzen, um die Kondensation oder womöglich das Gefrieren der in den Abgasen enthaltenen geringen Mengen Wasserdampf in den Kompressionsturbinen zu verhindern. Durch die eine oder die andere Maßnahme oder eine Kombination beider Maßnahmen wird die Temperatur des die Oxydationszone bzw. die letzte Oxydationszone verlassenden Gasgemisches vor dessen Weiterleitung zum Kondensationskühler auf den Bereich von 70 bis 150° C gesenkt. Die jeweils zweckmäßigste Temperatur innerhalb dieses Bereiches hängt natürlich von dem Arbeitsdruck ab und muß so hoch sein, daß keine Kondensation des Wasserdampfs in den Gaskanälen der Wärmeaustauscher stattfindet.

Der Kondensationskühler kann jede beliebige geeignete Form haben; um jedoch die Menge der sich darin durch Absorption von Stickstoffdioxyd von dem Kondenswasser bildenden Salpetersäure und damit eine Konzentrationsminderung des Stickstoffdioxyds in dem Gasgemisch sowie der daraus in dem Adsorptionsturm gebildeten Salpetersäure auf einen Mindestwert zu beschränken, kühlt man vorzugsweise auf eine Temperatur nicht unterhalb 40° C und verwendet zu

diesem Zweck einen Kondensationskühler in Form eines Turmes, der entweder mit Steingutringen oder mit übereinanderliegenden Schichten von Glaslatten gefüllt ist, wobei die aufeinanderfolgenden Schichten von Latten im rechten Winkel zueinander angeordnet sind und die Füllung fortlaufend mit der schwachen Salpetersäure berieselt wird, die sich in dem Turm bildet, dann gekühlt und im Kreislauf zurückgeführt wird. Um die Ansammlung der schwachen Säure in dem Kondensationskühler zu begrenzen, sobald sich die gewünschten Arbeitsbedingungen eingestellt haben, kann man gegebenenfalls einen Teil der schwachen Salpetersäure in dem Maße, wie sie sich in dem Kondensationskühler bildet, abziehen oder nach Kühlung in den Absorptionsturm an einer mittleren Stelle einleiten.

Es ist vorteilhaft, in dem Kondensationskühler zwischen mehreren mit Füllkörpern versehenen Abschnitten, die sich in senkrechtem Abstand voneinander befinden, einen oder mehrere Zwischenoxydationsräume sowie zwischen dem oberen Ende der Füllung und dem Kopf des Turmes einen Endoxydationsraum vorzusehen.

Als noch vorteilhafter hat es sich jedoch erwiesen, den Endoxydationsraum zwischen dem Kopf des Kondensationskühlers und dem Absorptionsturm so aufzuteilen, daß man den größeren Teil dieses Oxydationsraumes in den Unterteil des Absorptionsturmes verlegt.

Das vom Kopf des Kondensationskühlers kommende Gasgemisch, welchem man den vom Bleichturm kommenden Gasstrom zumischen kann, wird in den Oxydationsraum im Absorptionsturm an einer Stelle oberhalb des Spiegels der sich darin ansammelnden Salpetersäure geleitet, und die Oxydation des etwa in dem Gas verbleibenden Stickoxyds verläuft praktisch vollständig, so daß mindestens 90% der nitrosen Bestandteile des Gasgemisches, wenn es in den eigentlichen Absorptionsabschnitt des Turmes eintritt, in Form von Stickstoffdioxyd (oder -tetroxyd) vorliegen.

Die Kühlung der im Kreislauf in den Kondensationskühler zurückzuführenden schwachen Salpetersäure kann durch indirekten Wärmeaustausch mit kaltem Wasser erfolgen. Wenn jedoch das in dem Verfahren verwendete Ammoniak als Flüssigkeit vorliegt, ist es äußerst vorteilhaft, mindestens einen Teil desselben durch indirekten Wärmeaustausch mit der schwachen Salpetersäure aus dem Kondensationskühler zu verdampfen, weil man die Säure dadurch um 5° C oder noch tiefer unter diejenige Temperatur kühlen kann, die man durch bloße Wasserkühlung erhält.

Der Absorptionsturm, in den das aus dem Kondensationskühler kommende Gasgemisch eingeleitet wird, kann von beliebiger, für diesen Zweck geeigneter Form sein; bevorzugt wird jedoch ein Turm, in welchem das Gasgemisch durch eine Reihe übereinanderliegender Platten oder Böden aufwärts strömt, während die Absorptionsflüssigkeit auf ihrem Wege abwärts durch den Turm von Platte zu Platte zwangläufig quer über die Platten oder Böden hinwegströmen muß. Insbesondere werden Absorptionstürme mit abgedichteten Siebplatten oder -boden bevorzugt, von denen einige oder sämtliche mit einer oder mehreren Kühlschlangen ausgestattet sind, die einen großen Teil der Lösungswärme abführen und dadurch die Absorptionsleistung erhöhen.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben, die eine Anlage zur Erzeugung von 157 Tonnen Salpetersäure pro Tag von einer Konzentration von 60 Gewichtsprozent H N O₃ darstellt. Hierbei sind alle Gasvolumina auf 20° C und Atmosphärendruck bezogen, das sauerstoffhaltige Gas ist Luft, und das gasförmige Ammoniak wird durch Verdampfung von flüssigem Ammoniak gewonnen.

Die wesentlichen Teile der Anlage sind ein beuteiförmiges Luftfilter 1, ein rotierender Kompressor 2, mit dessen Welle der Elektromotor 3 und die Gasturbine 4 gekuppelt sind, ein Verdampfer 6 für flüssiges Ammoniak, ein Ammoniakgasvorerhitzer 8, ein Ammoniakgasfilter 9, eine Gasmischzone 11, ein Mischgasfilter 12, eine kombinierte Reaktions- und Kühlkammer 13, von der in der deutschen Patentschrift 1 058 890 beschriebenen Art mit der zugehörigen Dampf- und Wassertrommel 16 und den Umlaufrohren 17 und 18, eine Oxydationszone 23, ein Abgasauf heizer 24, ein Speisewassererhitzer 25, ein Kondensationskühler 26, ein Absorptionsturm 31 oben beschriebener Art und ein Bleichturm 36.

Bei der Ausführung des Verfahrens mit dem oben angegebenen täglichen Durchsatz werden 17560 m³/Std. zu 75 % gesättigte Luft von 20° C durch das Filter 1 in den Kompressor 2 angesaugt, wo die Luft auf 3,25 at absolut komprimiert wird. Die Luft wird dann durch Rohr 5 und Ventil 5 α mit einem Durchsatz von 13000 m³/Std. in die Gasmischzone 11 geleitet, während der Rest in die Leitung 19 strömt und in der unten beschriebenen Weise verwendet wird.

Flüssiges Ammoniak wird bei einem Druck von 4 at absolut durch Rohr 6 α in den Verdampfer 6 geleitet, wo es durch Verdampfung 1575 m³/Std. gasförmiges Ammoniak, gemessen bei 0° C, liefert, welches durch Rohr 7 in den Vorerhitzer 8 gelangt, wo es durch indirekten Wärmeaustausch mit Niederdruckdampf auf 100° C erhitzt wird. Das Ammoniak strömt dann durch Filter 9, Rohrleitung 10 und Ventil 10 c in die Gasmischzone 11.

Das Gemisch von Luft und gasförmigem Ammoniak verläßt die Gasmischzone 11 bei 171° C und gelangt durch Filter 12 in die Gaseintrittskammer 14 der kombinierten Reaktions- und Kühlkammer 13, wo es mit dem aus Platin-Rhodiumgaze bestehenden Katalysator 15 in Berührung kommt und sich infolge der exothermen Reaktion auf 825° C erhitzt. Das Gasgemisch strömt dann unmittelbar durch die Röhren des Kühlabschnittes der Reaktions- und Kühlkammer 13, wo es durch indirekten Wärmeaustausch mit Wasser auf 250° C gekühlt wird, welches dem die Röhren umgebenden Raum aus dem Speisewassererhitzer 25 über die Rohrleitungen 16 a und 16 b, die Dampf- und Wassertrommel 16 und die Rohre 18 zugeführt wird,. wobei Dampf von etwa 205° C und 16 atü erzeugt wird, der aus der Trommel 16 durch das Rohr 16 c abgeführt wird.

Das aus der Reaktions- und Kühlkammer 13 abströmende, etwa 10 Volumprozent Stickoxyd enthaltende Gasgemisch strömt durch Rohrleitung 22 in die Oxydationszone 23, wobei aus dem Kompressor 2 über Rohrleitung 19, Ventil 21a und Rohrleitung 21 3560 m³/Std. Luft zugeführt werden. Es findet eine Oxydation des im Gasgemisch enthaltenden Stickoxyds statt, und die Temperatur steigt hierbei auf etwa 340° C. Dann strömt das Gasgemisch durch den Abgasaufheizer 24 und den bereits beschriebenen Speisewassererhitzer 25, wobei es auf 120° C gekühlt wird. Das Gasgemisch strömt dann aufwärts durch den Kondensationskühler 26, dessen Abschnitte 27 und 28 mit Steingutringen gefüllt sind, und dessen Abschnitte 29 und 30 ungefüllte Oxydationsräume bilden.

Schwache Salpetersäure, die dem Kopf des Kondensationskühlers 26 zugeführt wird, berieselt die Füllung in den Abschnitten 27 und 28 und wird vom Boden des Turmes durch Pumpe 40, Kühler 41 und Rohrleitungen 42 α, 42 und 43 im Kreislauf geführt. Mittels des Ventils 42 c wird mindestens ein Teil der im Kreislauf geführten schwachen Salpetersäure durch die Heizschlangen 42 b des Verdampfers 6 zwecks Verdampfung des flüssigen Ammoniaks geleitet, und ein Teil wird mittels Ventil 44a und Rohrleitung 44 mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von 1,9 m³/Std. in den Absorptionsturm 31 geleitet.

Das Gasgemisch, von dem etwa 85% seines Wasserdampfgehaltes auskondensiert worden sind und ein Teil seines Stickstoffdioxydgehaltes in dem Kondensationskühler 26 absorbiert worden ist, gelangt aus dem Oxydationsraum 30 des Kondensationskühlers 26 mit 41° C durch Leitung 30 a in den Oxydationsraum 30b am Boden des Absorptionsturmes 31, der oberhalb des Oxydationsraumes 30 b mit neunundzwanzig Siebplatten 32 ausgestattet ist, von denen zwanzig mit Kühlschlangen versehen sind.

Am Kopf des Absorptionsturmes 31 wird durch Rohrleitung 33 I,4m³/Std. gekühltes Kondensat oder behandeltes Wasser eingespritzt, welches über die as Platten 32 abwärts fließt und dabei die Stickoxyde aus dem durch den Turm aufwärts strömenden Gasgemisch absorbiert. Die hierbei gebildete Salpetersäure sammelt sich am Boden des Turmes an und wird durch Pumpe 34 und Rohrleitung 35 durch den Bleichturm 36 abwärts geleitet, der mit Steingutringen gefüllt ist, und durch den aus dem Kompressor 2 durch Rohrleitung 19, Ventil 37 a und Rohrleitung 37 1000 m^s/Std. Luft im Gegenstrom zu der Salpetersäure aufwärts geleitet werden. Die Salpetersäure sammelt sich in einer Konzentration von 60 Gewichtsprozent H N O₃ am Boden des Bleichturmes und wird von dort über Rohrleitung 39 und Druckentlastungsvorrichtung 39 α einem Vorratstank zugeführt. Die in den Bleichturm 36 eingeleitete Luft verläßt denselben am Kopf mit einem Stickstoffdioxydgehalt von einem Bruchteil von 1 °/o und wird durch Rohrleitung 38 in die Rohrleitung 30a übergeführt, wo sie sich mit dem Gasgemisch mischt, welches in den Absorptionsturm 31 strömt.

Die Abgase des Absorptionsturmes 31, die zu etwa 95% aus Stickstoff, zu 4% aus Sauerstoff und zum Rest aus Wasserdampf und einer Spur von Stickoxyden bestehen, werden bei einer Temperatur von etwa 25° C vom Kopf des Turmes durch Rohrleitung 45 dem Aufheizer 24 zugeführt, wo sie durch indirekten Wärmeaustausch mit dem aus der Oxydationszone 23 kommenden Gasgemisch auf etwa 105° C erhitzt werden, und strömen dann durch Rohrleitung 46 und Ventil 46 α zur Gasturbine 4 und von dort durch den Schornstein 47 zur Atmosphäre. Durch diese Anordnung erreicht man, daß, sobald die Anlage nach der anfänglichen Anlaufzeit unter zufriedenstellenden Arbeitsbedingungen läuft, die Antriebskraft für den Motor 3, der den Luftkompressor 2 betreibt, bei vollem Betrieb der Anlage bis zu einem Drittel herabgesetzt werden kann. Während der anfänglichen Anlaufperiode können die Abgase durch Ventil 48 a, Rohrleitung 48 und Schornstein 47 unmittelbar zur Atmosphäre abgeleitet werden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure durch katalytische Oxydation von Ammoniak in Mischung mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas bei erhöhter Temperatur und einem Druckbereich von 2 bis 10 at absolut, worauf die sich ergebende gasförmige Mischung gekühlt und der Stickstoffoxydgehalt zu Stickstoffdioxyd oxydiert wird und darauf eine Absorption in einem wäßrigen Medium stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die gasförmige Mischung aus der katalyti sehen Oxydationsstufe im wesentlichen unmittelbar darauf auf eine Temperatur abgekühlt wird, die oberhalb derjenigen liegt, bei der eine Kondensation des in ihr enthaltenen Wasserdampfes stattfinden würde,

b) dann in einer oder mehreren Zonen die Oxydation des Stickstoffoxydgehaltes der gasförmigen Mischung zu Stickstoffdioxyd nach Zusatz einer weiteren Menge eines Sauerstoff enthaltenden Gases erfolgt, wodurch die Temperatur der Gasmischung durch die Oxydationswärme auf nicht über 375° C gesteigert wird, und

c) diese Oxydationswärme in einer oder mehreren indirekt wirkenden Wärmeaustauschzonen nach jeder Oxydationszone wiedergewonnen wird und wobei eine Kondensation des Wasserdampfes vermieden wird und die Temperatur der Gasmischung nach der letzten Oxydationszone auf einen Wert innerhalb des Bereiches von 70 bis 150° C gesenkt wird und

d) die gasförmige Mischung dann durch eine Kühler-Kondensatoreinrichtung geleitet wird, um die Temperatur weiter auf einen Wert zwischen 40 und 50° C zu senken und den Wasserdampf zu kondensieren, bevor die Gasmischung der Absorptionsstufe zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch von sauerstoffhaltigem Gas und gasförmigem Ammoniak mit dem Katalysator in einer kombinierten Reaktions- und Kühlkammer in Berührung gebracht wird, in welcher das erhaltene Gasgemisch praktisch unmittelbar danach abgekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem umgesetzten Gasgemisch nach seiner anfänglichen Abkühlung und vor dem Zusatz der weiteren Menge des sauerstoff haltigen Gases — vorzugsweise durch indirekten Wärmeaustausch mit den Abgasen der Endabsorptionsstufe des Verfahrens — weitere Wärme abführt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydationszone bzw. die Oxydationszonen im Temperaturbereich von 100 bis 375° C betrieben werden, wobei man vorzugsweise die erste Oxydationszone im Temperaturbereich von 180 bis 350° C und die zweite sowie etwaige weitere Oxydationszonen im Temperaturbereich von 240 bis 300° C arbeiten läßt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Abkühlen des Gasgemisches auf eine zwischen 40 und 50° C liegende Temperatur und das Herauskondensieren von Wasserdampf in einem Kühlkondensator bewirkt, der mit schwacher Salpetersäure berieselt wird, die darin erzeugt und nach Kühlen im Kreislauf zurückgeführt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Kühlkondensator gebildete schwache Salpetersäure mit etwa der gleichen Geschwindigkeit, mit der sie sich bildet, abgezogen und vorzugsweise nach Kühlung

mindestens zum Teil der Absorptionsstufe zugeleitet wird, wobei das Kühlen der Säure vorzugsweise mindestens zum Teil durch indirekten Wärmeaustausch mit flüssigem Ammoniak bewirkt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die in der Absorptionsstufe gebildete Salpetersäure zur Ent-

fernung der gelösten Stickoxyde mit inertem oder sauerstoffhaltigem Gas behandelt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 134 611; britische Patentschrift Nr. 337 847; USA.-Patentschriften Nr. 1 735 342, 2 032 684, 135 733.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 009 628/372 10.60