DE1177118B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von HydroxylammoniumsalzenInfo
- Publication number
- DE1177118B DE1177118B DEB71041A DEB0071041A DE1177118B DE 1177118 B DE1177118 B DE 1177118B DE B71041 A DEB71041 A DE B71041A DE B0071041 A DEB0071041 A DE B0071041A DE 1177118 B DE1177118 B DE 1177118B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nitrogen oxide
- hydrogen
- acid
- stage
- stages
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/082—Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
- C01B21/14—Hydroxylamine; Salts thereof
- C01B21/1409—Preparation
- C01B21/1418—Preparation by catalytic reduction of nitrogen oxides or nitrates with hydrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: C Ol b
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Deutsche Kl.: 12 i-21/14
B 71041IV a /12 i
8. März 1963
3. September 1964
Es ist bekannt, Hydroxylammoniumsalze dadurch herzustellen, daß man Stickoxyd mit Wasserstoff an
Platin-Katalysatoren in Gegenwart verdünnter anorganischer Säuren reduziert. Diese Verfahrensweise
ist in mehrfacher Hinsicht weiterentwickelt worden. Die Verbesserungen betreffen im wesentlichen die
Verwendung spezieller Katalysatoren und Verfahren zur Herstellung bzw. Regenerierung solcher Katalysatoren.
Bei der diskontinuierlichen Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen
nach dem genannten Verfahren wird eine Suspension des Katalysators in verdünnter
Säure, z. B. 5- bis 25%iger Schwefelsäure oder Salzsäure, so lange mit einem Gemisch von Stickoxyd
und Wasserstoff begast, bis die Säure fast völlig durch die entstehenden Reaktionsprodukte Hydroxylamin
und Ammoniak neutralisiert ist. Hierauf wird der Katalysator von der entstandenen Salzlösung
getrennt, mit verdünnter Säure vermischt und erneut mit Stickstoff und Wasserstoff begast.
Das diskontinuierliche Verfahren hat unter anderem den großen Nachteil, daß die eigentliche Reaktion
durch die Abtrennung der Reaktionslösung vom Katalysator durch Filtration, Sedimentation oder
Zentrifugieren und anschließendes Erneuem der Säure unterbrochen werden muß. Die Erfahrung im technischen
Betrieb hat gezeigt, daß die hierfür benötigte Zeit etwa 25 % der eigentlichen Reaktionszeit beträgt,
d. h. daß die Kapazität einer Anlage durch die Unterbrechung der Reaktion auf etwa 80% gesenkt wird.
Dieser Nachteil des diskontinuierlichen Verfahrens legte es nahe, zu versuchen, das Verfahren kontinuierlich
durchzuführen.
Einem bekannten Vorschlag zufolge soll dabei dem Reaktionssystem zeitweilig oder fortlaufend eine
genügende Menge des Reaktionsgemisches entnommen und durch frische Säure ersetzt werden, so daß der
pH-Wert des Reaktionsmediums nicht über 2,5 ansteigt.
Überraschenderweise zeigt sich, daß bei der kontinuierlichen Durchführung des genannten Verfahrens
die Kapazität der jeweiligen Anlage nicht nur nicht um die erwarteten 20% erhöht wird, sondern im
Gegenteil sogar noch unter die Kapazität bei diskontinuierlichem Betrieb absinkt. Auch die Ausbeute
an Hydroxylamin, bezogen auf die eingesetzten Mengen an Wasserstoff, Stickoxyd und verdünnter Säure, sinkt
dabei ab. Zudem muß man, um den Verbrauch an Schwefelsäure möglichst klein zu halten, einen
PH-Wert von etwa 1,2 bis 1,8 einhalten. Dies bedeutet, daß die erzeugte Hydroxylammoniumsalzlösung noch
etwa 0,15- bis 0,25normal an freier Säure ist.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung
von Hydroxylammoniumsalzen
von Hydroxylammoniumsalzen
Anmelder:
Badische
Badische
Anilin- & Soda-Fabrik Aktiengesellschaft,
ίο Ludwigshafen/Rhein
ίο Ludwigshafen/Rhein
Als Erfinder benannt:
Dr. Kurt Jockers,
Dr. Hermann Meier,
Dr. Ernst Eberhardt,
Dr. Ludwig Taglinger, Ludwigshafen/Rhein
Dr. Kurt Jockers,
Dr. Hermann Meier,
Dr. Ernst Eberhardt,
Dr. Ludwig Taglinger, Ludwigshafen/Rhein
der kontinuierlichen Erzeugung von Hydroxylammoniumsalzen durch katalytische Reduktion von Stickoxyd
mit Wasserstoff in Gegenwart verdünnter
as anorganischer Säuren vermeiden kann, wenn die
Reduktion in mehreren hintereinandergeschalteten Stufen durchgeführt wird, wobei der ersten Stufe die
frische Säure zugeführt und der letzten Stufe die gebildete Hydroxylammoniumsalzlösung entnommen
wird und in den einzelnen Stufen eine von Stufe zu Stufe fallende Säurekonzentration aufrechterhalten
wird. Hierbei kann so verfahren werden, daß der Katalysator entweder in den einzelnen Stufen verbleibt
oder mit der Reaktionsflüssigkeit von Stufe zu Stufe befördert wird. Wird letztere Arbeitsweise
gewählt, so muß der Katalysator von der fertigen Hydroxylammoniumsalzlösung abgetrennt und, vorteilhaft
zusammen mit der frischen Säure, der ersten Stufe wieder zugeführt werden.
Zweckmäßig wird die Reduktion in mindestens drei Stufen durchgeführt. Bei Durchführung der Umsetzung
in mehr als sechs Stufen empfiehlt es sich, jeweils die Hälfte der Stufen hintereinander und diese
beiden Systeme parallel zueinander zu schalten, wie dies in Schema 1 beispielsweise dargestellt ist.
Ausgehend von einer 4,0 η-Säure hält man bei Anwendung von vier Stufen in der ersten Stufe eine
Säurekonzentration von vorzugsweise 2,5- bis 3,5normal, in der letzten Stufe eine solche von 0,2- bis
0,5normal aufrecht. Gelangen Säuren niedrigerer oder höherer Konzentration zur Anwendung, dann verschiebt
sich die Säurekonzentration in der ersten Stufe
409 659/364
entsprechend nach unten oder oben. Genauso wie die Anwendung einer Säure niedrigerer Konzentration
wirkt die Rückführung von Hydroxylaminlösung zur ersten Stufe. Die Konzentration in der letzten Stufe
ist um so niedriger, je niedriger der spezifische Verbrauch an Säure gewünscht wird, wobei jedoch ein
gewisser Mindestwert an Säure nicht unterschritten werden kann. Bei Anwendung von mehr oder weniger
als vier Stufen verschiebt sich die Säurekonzentration der ersten Stufe nach oben bzw. unten.
Während die einzelnen Stufen, was die Reaktionsflüssigkeit angeht, hintereinandergeschaltet sind, ist
die Hintereinanderschaltung der Stufen in bezug auf den Gasstrom nicht erforderlich. Vorteilhaft wählt
man hier eine kombinierte Schaltung dergestalt, daß einzelne Stufen parallel geschaltet werden und man
die Abgase dieser Stufen einer Stufe, in der eine stärkere Säurekonzentration aufrechterhalten wird,
zuführt. Diese Schaltweise sei an Hand von Schema 2 ίο erläutert.
Schema 2
Katalysator
Hydroxylammoniumsalzlösung
T | ---j V j - | IV | --- 4— | III | II | I | I | |
------ | ... 4 | |||||||
Stickoxyd + Wasserstoff verdünnte Säure
Abgas
In diesem Schema sind fünf Reaktionsstufen I bis V angenommen. Die verdünnte Säure wird der Stufe I
zugeführt und auf ihrem Weg bis Stufe V größtenteils verbraucht. In der Trennvorrichtung T wird der
Katalysator durch Filtration, Sedimentation oder mittels Zentrifuge von der gebildeten Hydroxylammoniumsalzlösung
abgetrennt und der frischen Säure vor Stufe I zugeführt. Das Wasserstoff-Stickoxyd-Gasgemisch
strömt parallel durch die Stufen V, IV und III. Die Abgase dieser Stufen werden parallel
durch die Stufen II und I geleitet.
Diese Schaltweise der Stufen in bezug auf den Gasstrom
stellt nur eine von mehreren Möglichkeiten dar. Will man einzelne Stufen aus wirtschaftlichen Gründen
mit den Abgasen aus anderen Stufen betreiben, so müssen diese Abgase stets den Reaktionseinheiten mit
höherer Säurekonzentration zugeführt werden. Diese Notwendigkeit ergibt sich vor allem daraus, daß
technischer Wasserstoff meistens und technisches Stickoxyd stets einen gewissen Anteil Stickstoff enthält,
der im Abgas einer Stufe angereichert ist und deshalb die Partialdrucke an Wasserstoff und Stiekoxyd
herabsetzt, was bei Verwendung dieses Abgases zu kleineren Raum-Zeit-Ausbeuten führt. Es hat sich
gezeigt, daß diese Erniedrigung der Raum-Zeit-Ausbeuten in Stufen mit hoher Säurekonzentration wesentlich
weniger zur Auswirkung kommt als in Stufen mit mittlerer oder niedriger Säurekonzentration.
Dies bedeutet, daß der Inertgasgehalt im Abgas des Gesamtsystems bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufenverfahren
wesentlich höher gehalten werden kann als bei einem kontinuierlichen Einstufenverfahren
und demzufolge auch die Ausbeuten an Hydroxylamin, bezogen auf Wasserstoff und Stickoxyd,
besser sind. Sind nämlich die Gehalte des zur Anwendung kommenden Wasserstoffs und Stickoxyds
an Stickstoff konstant — bei technischen Gasen ist dies immer weitgehend der Fall —, dann ist bei
konstantem Verhältnis von Wasserstoff zu Stickoxyd in dem der Synthese zugeführten Gasgemisch der
Gehalt an Stickstoff ebenfalls konstant. Je besser nun der Umsatz von Wasserstoff und Stickoxyd ist, desto
höher ist der Stickstoffgehalt im Abgas. Der Stick
stoffgehalt des Abgases ist somit ein direktes Maß für den Umsatz von Wasserstoff und Stickoxyd.
Das erfindungsgemäße, mit Stufen abnehmender Säurekonzentration arbeitende kontinuierliche Verfahren
zur Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen hat vor dem bekannten kontinuierlichen einstufigen
Verfahren unter anderem folgende Vorteile:
a) Die Kapazität einer vorgegebenen Anlage ist größer, da die Aktivität der verwendeten Platin-Katalysatoren,
d. h. die umgesetzte Menge an Stickoxyd je Gramm Platin und Stunde, größer als bei dem bekannten einstufigen Verfahren ist.
b) Die Ausbeute an Hydroxylamin in bezug auf Wasserstoff, Stickoxyd und verdünnte Säure ist
größer als bei dem bekannten Verfahren, da die Spezifität der verwendeten Platin-Katalysatoren
weniger stark absinkt als unter den Bedingungen des bekannten Verfahrens. Unter der Spezifität
des Katalysators ist das Molverhältnis von gebildetem Hydroxylamin zu umgesetztem Stickoxyd
zu verstehen, wobei die Menge des umgesetzten Stickoxyds in Mol gleichzusetzen ist der
Summe aus gebildetem Hydroxylamin in Mol und gebildetem Ammoniak in Mol. Das bedeutet,
daß bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise die unerwünschte Bildung von Ammoniak zurückgedrängt
wird.
c) Die Ausbeute an Hydroxylamin in bezug auf Wasserstoff und Stickoxyd ist auch deswegen
besser, weil das erfindungsgemäße Verfahren eine bessere Ausnutzung technischer Gase gestattet.
Als verdünnte Säuren können z. B. verdünnte Schwefelsäure, verdünnte Salzsäure oder verdünnte
Phosphorsäure verwendet werden. Die Konzentrationen dieser Säuren wählt man vorteilhaft so, daß
möglichst konzentrierte Hydroxylammoniumsalzlösungen entstehen. Bei Verwendung von Schwefelsäure
oder Salzsäure geht man zu diesem Zweck von einer Konzentration entsprechend etwa 4- bis 5normal aus.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft bei einer solchen Temperatur durchgeführt, daß die
entstehende Reaktionswärme bequem mit Kühlwasser abgeführt werden kann. Geeignet sind beispielsweise
Temperaturen von etwa 40 bis 500C.
Das Verfahren stellt keine besonderen Anforderungen an den Druck, unter dem es durchgeführt
wird. Die bei Normaldruck erzielten Umsätze sind im allgemeinen ausreichend. Bei der im Schema 2
veranschaulichten Arbeitsweise kann z. B. das Stickoxyd-Wasserstoff-Gemisch in den Stufen V, IV und
III unter einem solchen Druck gehalten werden, daß die Abgase aus diesen Stufen direkt in die Stufen II
und I entspannt werden. Man kann aber auch so arbeiten, daß in den Stufen V, IV und III Normaldruck
herrscht und die Abgase aus diesen Stufen komprimiert werden, bevor sie in die Stufen II und I
eintreten.
Als Platin-Katalysatoren werden im allgemeinen solche mit einem Gehalt von 0,3 bis 5 °/o Platin verwendet.
Vorteilhaft verwendet man Katalysatoren, die nach eigenen bekannten Vorschlägen ein oder
mehrere Elemente der V. und/oder VI. Hauptgruppe des Periodischen Systems mit einem Atomgewicht
größer als 31 enthalten oder mit Blei und/oder Quecksilber vergiftet sind. Als sehr geeignet haben sich auch
Katalysatoren erwiesen, die ebenfalls nach einem eigenen bekannten Vorschlag durch Überführung
einer Platin(IV)-verbindung in schwach saurem Medium in eine Lösung einer Platin(II)-verbindung
mittels eines selektiven Reduktionsmittels und anschließende Niederschlagung des Platins aus der
Lösung der Platin(II)-verbindung auf dem Träger mittels eines stärkeren Reduktionsmittels hergestellt
worden sind.
Eine wesentliche Bedeutung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt der periodischen
Begasung des Katalysators mit von Wasserstoff jeweils freiem Stickoxyd oder Stickoxyd-Stickstoff-Gemisch
oder Stickoxyd-Kohlendioxyd-Gemisch zu. Diese Behandlung erfolgt zweckmäßig zwischen
der Stufe V und der Abtrennung des Katalysators aus der gebildeten Hydroxylammoniumsalzlösung in der
Trennvorrichtung T (Schema 2).
Das nachstehende Beispiel betrifft einen technischen Vergleich des erfindungsgemäßen mehrstufigen kontinuierlichen
Verfahrens mit dem bekannten diskontinuierlichen und dem einstufigen kontinuierlichen Verfahren
in einem aus vier Reaktionskesseln bestehenden System.
Schema Katalysator
IV | / | III | • | I | VIII | VII | I | VI | V | ||
II | ΐ | ||||||||||
T | |||||||||||
NO +H2
Hydroxylammonium
salzlösung
salzlösung
Stickoxyd + Wasserstoff
Zum Einsatz gelangen 95%iges Stickoxyd, 98°/oiger Wasserstoff und 4,5 η-Schwefelsäure. Es wird eine
Lösung von Hydroxylammoniumsulfat erzeugt, die noch 0,3normal an freier Schwefelsäure ist. Als
Katalysator wird ein l%iger Platin-Kohle-Katalysator
verwendet. Die Reaktionswärme wird mit Flußwasser so abgeführt, daß im Reaktionssystem eine
Temperatur von 430C aufrechterhalten bleibt. Bei den
Volumenangaben der Gase handelt es sich um Volumina unter Normalbedingungen (O0C, 760 mm Hg) und
im trockenen Zustand.
A. Diskontinuierliches Verfahren
55
Vier gleiche Reaktionskessel mit Außenkühler werden mit je 60001 einer 4,5 η-Schwefelsäure und
150 kg eines l%igen Platin-Katalysators beschickt. Nunmehr wird der Inhalt jedes Kessels mit gleichen
Mengen eines Wasserstoff-Stickoxyd-Gemisches begast. Durch Bildung von Hydroxylamin und kleiner
Mengen von Ammoniak wird die Schwefelsäure zunehmend neutralisiert. Die Gasbelastung des Systems
wird entsprechend der durch die abnehmende Wasserstoffionenkonzentration verursachten Änderung
der Aktivität des Katalysators langsam erniedrigt. Nicht absorbiertes Gas wird nach der Messung abverdünnte
Säure
Säure
Abgas
gefackelt. Nach 8,25 Stunden ist die Säure so weit verbraucht, daß die Lösung nur noch 0,3normal an
freier Säure ist. Die Reaktion wird nunmehr abgebrochen. Bis zu diesem Zeitpunkt werden insgesamt
eingeleitet
2680 m3 Stickoxyd, 95%ig (entsprechend 2545 m3
NO, 100%ig + 135 m3 N2),
4460 m3 Wasserstoff, 98%ig (entsprechend
4370 m3 H2, 100°/0ig + 90 m3 N2).
4370 m3 H2, 100°/0ig + 90 m3 N2).
Die Messung des Abgases ergibt 1350 m3, bestehend
aus 840 m3 Wasserstoff,
285 m3 Stickoxyd und
225 jn3 Stickstoff.
225 jn3 Stickstoff.
Der Verbrauch an Stickoxyd beträgt somit 2260 m3 oder 3030 kg. Daraus berechnet sich eine durchschnittliche
Aktivität des Katalysators von
g N0 je Gramm Pt-
und Stunde = 61,2 g NO je Gramm Pt und Stunde.
und Stunde = 61,2 g NO je Gramm Pt und Stunde.
Erzeugt wurden 3120 kg Hydroxylamin und 105 kg Ammoniak. Hieraus errechnet sich eine Spezifität des
Katalysators von etwa 94°/0.
Nach beendeter Begasung der Katalysatorsuspension wird der Katalysator abfiltriert und erneut mit
24 000 1 4,5 η-Schwefelsäure versetzt. Vom Ende der Begasung bis zum Beginn der neuen Begasung werden
2,5 Stunden benötigt. Die Zeitdauer je Charge beträgt demnach 8,25 + 2,5 = 10,75 Stunden. Hieraus ergibt
sich als Leistung des diskontinuierlichen Systems eine Produktion von
291 kg Hydroxylamin je Stunde.
IO
Für die Produktion von je 100 kg Hydroxylamin
sind erforderlich:
81,5 m3 Stickoxyd, als 100%iges Gas gerechnet,
140 0 m3 Wasserstoff, als 100%iges Gas gerechnet, 169,0 kg Schwefelsäure, als 100%ige Säure gerechnet.
B. Kontinuierliches einstufiges Verfahren
Dasselbe Reaktionssystem, wie unter A beschrieben, wird mit den dort angegebenen Mengen an verdünnter
Schwefelsäure und Katalysator beschickt und mit einem Stickoxyd-Wasserstoff-Gemisch so lange begast,
bis die Flüssigkeit in jedem Kessel 0,3normal an freier Schwefelsäure ist. Die Aktivität des Katalysators
beträgt hiernach nur noch 41 g NO je Gramm Platin und Stunde, während seine Spezifität auf etwa
90% abgesunken ist; d.h., 90% des zum Umsatz kommenden Stickoxyds werden zu Hydroxylamin und
10% zu Ammoniak hydriert. Die Begasung in den vier Kesseln wird nunmehr konstant gehalten und dem
System wird laufend so viel Hydroxylammoniumsulfatlösung entzogen und verdünnte Schwefelsäure
zugesetzt, daß die Flüssigkeit in jedem Kessel 0,3normal an freier Schwefelsäure bleibt. Das System bleibt im
Gleichgewicht, wenn es stündlich mit einem Gemisch von 220 m3 Stickoxyd (95%ig) und 365 m3 Wasserstoff
(98%ig) begast wird. Stündlich entweichen 107 m3 Abgas. Dieses Abgas setzt sich laut Analyse aus
25 m3 Stickoxyd, 62 m2 Wasserstoff und 20 m3 Stickstoff
zusammen. Dem System werden stündlich 242 kg Hydroxylamin als Sulfatlösung und 14 kg als Nebenprodukt
gebildetes Ammoniak entnommen und 19601 verdünnte Schwefelsäure neu hinzugefügt.
Die Leistung dieses kontinuierlich arbeitenden einstufigen Verfahrens beträgt
242 kg Hydroxylamin je Stunde.
Für die Produktion von je 100 kg Hydroxylamin müssen eingesetzt werden:
86,5 m3 Stickoxyd, als 100%iges Gas gerechnet, 148,0 m3 Wasserstoff, als 100%iges Gas gerechnet,
178,0 kg Schwefelsäure, als 100%ige Säure gerechnet.
C. Kontinuierliches mehrstufiges Verfahren gemäß der Erfindung
Die vier unter A beschriebenen Reaktionskessel werden gemäß Schema 3 zusammengeschaltet.
Schema
Katalysator
Hydroxylammoniumsulfatlösung
t | IV | III | II | I | |
---■* | T | I | |||
Stickoxyd + Wasserstoff H2SO4 20%
Abgas
Zunächst werden sämtliche Reaktionskessel mit je 60001 4,5 η-Schwefelsäure und 150 kg des l%igen
Platin-Katalysators gefüllt. Bei geschlossenen Verbindungsleitungen wird der Inhalt der Kessel so mit
dem Wasserstoff-Stickoxyd-Gemisch direkt begast, daß die Konzentration an freier Schwefelsäure in den
einzelnen Reaktionskesseln etwa folgende Werte aufweist:
Im Kessel | Normalität der Schwefelsäure |
I II III IV |
3,20 2,00 0,95 0,30 |
Nunmehr werden die Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Kesseln geöffnet.
Die 20%ige Schwefelsäure wird zusammen mit dem in der Trennvorrichtung T von der gebildeten Hydroxylammoniumsulfatlösung
abgetrennten Platin-Katalysator in den Reaktionskessel I eingeführt und von hier über die Reaktionskessel II, III und IV zur
Trennvorrichtung T geleitet. Auf diesem Weg entsteht aus der Schwefelsäure eine Hydroxylammoniumsulfatlösung,
welche bei T das System verläßt. Das Stickoxyd-Wasserstoff-Gemisch wird parallel durch die
Reaktionskessel IV, III und II geleitet. Die Abgase aus diesem Kessel werden gesammelt und anschließend
durch den Reaktionskessel I geführt. Nach Verlassen dieses Kessels wird das dann noch verbleibende Abgas
abgefackelt.
Das System kommt ins Gleichgewicht, wenn etwa folgende Daten eingehalten werden:
Den Reaktionskesseln IV, III und II werden stündlich insgesamt 305 m3 95%iges Stickoxyd und 510 m3
98%iger Wasserstoff zugeführt. Dabei ist der Gasstrom zum Kessel IV am kleinsten, der zum Kessel II
am größten. Die Abgase aus diesen Kesseln werden nach Kompression mit einer Wasserringpumpe dem
Kessel I zugeführt. Das Abgas aus dieser Stufe wird
abgefackelt. Seine stündliche Menge besteht aus
14 m3 Stickoxyd,
71 m3 Wasserstoff und
26 m3 Stickstoff.
Die Aktivität des Katalysators beläuft sich im Durchschnitt auf 61,6 g NO je Gramm Platin und
Stunde. Aus den stündlich umgesetzten 370 kg Stickoxyd entstehen bei einer Spezifität des Katalysators
von etwa 94% 380 kg Hydroxylamin und 12 kg Ammoniak, die als Sulfatlösung über die Trennvorrichtung
T aus dem System entfernt werden. Dafür müssen pro Stunde 29401 4,5 η-Schwefelsäure dem System
neu zugeführt werden.
10
Die Leistung dieses mehrstufigen kontinuierlich arbeitenden Verfahrens beträgt somit
380 kg Hydroxylamin je Stunde.
Für die Produktion von 100 kg Hydroxylamin müssen eingesetzt werden:
76,2 m8 Stickoxyd, als 1000/0iges Gas gerechnet,
131,5 m3 Wasserstoff, als 100%iges Gas gerechnet,
170,5 kg Schwefelsäure, als 100%ige Säure gerechnet.
In der nachfolgenden Tabelle sind die bei den verschiedenen Verfahrensweisen erzielten Ergebnisse zum
Vergleich nebeneinandergestellt:
Diskontinuierliches
Verfahren
Verfahren
Kontinuierliches
Verfahren
Verfahren
einstufig vierstufig
Leistung, kg NH2OH je Stunde .
Einsatzzahlen je 100 kg NH2OH:
m3 NO, 100%ig
m3 NO, 100%ig
m3 H2, 100%ig
kg H2SO4, 100%ig
291,0
81,5
140,0
170,0
140,0
170,0
242,0
86,5
148,0
178,0
148,0
178,0
380,0
76,2
131,5
170,0
131,5
170,0
Die gegenüber den bekannten Verfahrensweisen verbesserte Leistungsfähigkeit des Mehrstufenverfahrens
geht aus der Tabelle eindeutig hervor. Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbar technische
Fortschritt offenbart sich in der erhöhten stündlichen Leistung dieses Verfahrens und in den
niedrigeren Einsatzzahlen für Stickoxyd und Wasserstoff. Auch ein Vergleich der Umsatzzahlen für
das Stickoxyd (umgesetztes Stickoxyd zu eingesetztes Stickoxyd) zeigt in Verbindung mit den
oben angegebenen Zahlen die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Verfahrens. Beim diskontinuierlichen
Verfahren errechnet sich aus den angegebenen Zahlen ein NO-Umsatz von 88,7 %, beim
einstufigen kontinuierlichen Verfahren ein NO-Umsatz von 87,8 % und beim vierstufigen kontinuierlichen
Verfahren gemäß der Erfindung ein solcher von 95 °/0.
Claims (3)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen durch katalytische
Reduktion von Stickoxyd mit Wasserstoff an Platin-Katalysatoren in Gegenwart von verdünnten
anorganischen Säuren, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion in mehreren hintereinandergeschalteten Stufen durchgeführt
wird, wobei der ersten Stufe die frische Säure zugefügt und der letzten Stufe die gebildete
Hydroxylammoniumsalzlösung entnommen wird und in den einzelnen Stufen eine von Stufe zu Stufe
fallende Säurekonzentration aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion in mindestens drei
Stufen durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator periodisch
mit von Wasserstoff jeweils freiem Stickoxyd- oder Stickoxyd-Stickstoff-Gemisch oder Stickoxyd-Kohlendioxyd-Gemisch
begast wird.
409 659/364 8.64 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL123476D NL123476C (de) | 1963-03-08 | ||
DE1963B0071041 DE1177118C2 (de) | 1963-03-08 | 1963-03-08 | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen |
US344929A US3313595A (en) | 1963-03-08 | 1964-02-14 | Continuous production of hydroxyl-ammonium salts |
GB7069/64A GB1046656A (en) | 1963-03-08 | 1964-02-20 | Continuous production of hydroxylammonium salts |
CH270364A CH464156A (de) | 1963-03-08 | 1964-03-04 | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen |
NL6402320A NL6402320A (de) | 1963-03-08 | 1964-03-06 | |
FR966439A FR1392764A (fr) | 1963-03-08 | 1964-03-06 | Procédé pour la production en continu de sels d'hydroxylammonium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1963B0071041 DE1177118C2 (de) | 1963-03-08 | 1963-03-08 | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1177118B true DE1177118B (de) | 1964-09-03 |
DE1177118C2 DE1177118C2 (de) | 1974-08-01 |
Family
ID=6976876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1963B0071041 Expired DE1177118C2 (de) | 1963-03-08 | 1963-03-08 | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3313595A (de) |
CH (1) | CH464156A (de) |
DE (1) | DE1177118C2 (de) |
GB (1) | GB1046656A (de) |
NL (2) | NL6402320A (de) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1767113A1 (de) * | 1968-04-03 | 1971-08-12 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsulfat |
US4246250A (en) * | 1978-08-17 | 1981-01-20 | Stamicarbon, B.V. | Process for the preparation of a hydroxylamine salt |
EP0059907A2 (de) * | 1981-03-05 | 1982-09-15 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen |
US4477424A (en) * | 1981-02-28 | 1984-10-16 | Basf Aktiengesellschaft | Continuous preparation of hydroxylammonium salts |
US4507271A (en) * | 1982-12-01 | 1985-03-26 | Basf Aktiengesellschaft | Removal of nitrous oxide from gases containing hydrogen, nitric oxide and nitrous oxide |
EP0400355A1 (de) * | 1989-05-19 | 1990-12-05 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von kristallinem Hydroxylammoniumsulfat mit niedrigem Ammoniumsulfatgehalt |
DE19812508A1 (de) * | 1998-03-21 | 1999-09-23 | Domo Caproleuna Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsulfat |
DE19842538A1 (de) * | 1998-03-21 | 2000-03-30 | Domo Caproleuna Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsulfat |
US8894960B2 (en) | 2006-12-04 | 2014-11-25 | Basf Se | Process for removing NO and N2O from gas mixtures |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH466243A (de) * | 1963-10-23 | 1968-12-15 | Inventa Ag | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylaminsulfatlösung |
NL136781C (de) * | 1965-05-01 | |||
US3420621A (en) * | 1966-08-17 | 1969-01-07 | Us Navy | Process for producing hydroxylammonium perchlorate |
US4956168A (en) * | 1983-01-28 | 1990-09-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Synthesis of hydroxylamine salts |
US4954328A (en) * | 1983-01-28 | 1990-09-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Synthesis of hydroxylamine salts |
US4679795A (en) * | 1983-08-01 | 1987-07-14 | Spalding & Evenflo Companies, Inc. | Optical brighteners in golf ball covers |
DE4132800A1 (de) * | 1991-10-02 | 1993-04-08 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von hydroxylammoniumsulfat |
LU88021A1 (de) * | 1991-10-21 | 1993-05-17 | Euratom | Verfahren zur Herstellung von hydroxylamin aus NOX enthaltenden Abgasen |
US5409974A (en) * | 1993-09-22 | 1995-04-25 | Lisco, Inc. | Golf ball containing optical brightener blend |
US6258983B1 (en) | 2000-10-12 | 2001-07-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of preparing solid hydroxylamine nitrate |
DE10062325A1 (de) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Basf Ag | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen |
EP1275616A1 (de) * | 2001-07-11 | 2003-01-15 | Dsm N.V. | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylamin |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL74063C (de) * | 1949-08-27 | |||
US2798791A (en) * | 1953-01-23 | 1957-07-09 | Basf Ag | Production of hydroxylammonium sulfate |
US3009779A (en) * | 1953-02-25 | 1961-11-21 | Basf Ag | Production of hydroxylamine |
US3119657A (en) * | 1961-10-17 | 1964-01-28 | Nat Distillers Chem Corp | Production of hydroxylamine hydrochloride |
-
0
- NL NL123476D patent/NL123476C/xx active
-
1963
- 1963-03-08 DE DE1963B0071041 patent/DE1177118C2/de not_active Expired
-
1964
- 1964-02-14 US US344929A patent/US3313595A/en not_active Expired - Lifetime
- 1964-02-20 GB GB7069/64A patent/GB1046656A/en not_active Expired
- 1964-03-04 CH CH270364A patent/CH464156A/de unknown
- 1964-03-06 NL NL6402320A patent/NL6402320A/xx unknown
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1767113A1 (de) * | 1968-04-03 | 1971-08-12 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsulfat |
US4246250A (en) * | 1978-08-17 | 1981-01-20 | Stamicarbon, B.V. | Process for the preparation of a hydroxylamine salt |
US4477424A (en) * | 1981-02-28 | 1984-10-16 | Basf Aktiengesellschaft | Continuous preparation of hydroxylammonium salts |
EP0059907A2 (de) * | 1981-03-05 | 1982-09-15 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen |
EP0059907A3 (en) * | 1981-03-05 | 1983-02-16 | Basf Aktiengesellschaft | Process for the preparation of hydroxylammonium salts |
US4507271A (en) * | 1982-12-01 | 1985-03-26 | Basf Aktiengesellschaft | Removal of nitrous oxide from gases containing hydrogen, nitric oxide and nitrous oxide |
EP0400355A1 (de) * | 1989-05-19 | 1990-12-05 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von kristallinem Hydroxylammoniumsulfat mit niedrigem Ammoniumsulfatgehalt |
DE19812508A1 (de) * | 1998-03-21 | 1999-09-23 | Domo Caproleuna Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsulfat |
DE19842538A1 (de) * | 1998-03-21 | 2000-03-30 | Domo Caproleuna Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsulfat |
DE19812508C2 (de) * | 1998-03-21 | 2000-04-27 | Domo Caproleuna Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsulfat |
DE19842538C2 (de) * | 1998-03-21 | 2000-07-13 | Domo Caproleuna Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsulfat |
US8894960B2 (en) | 2006-12-04 | 2014-11-25 | Basf Se | Process for removing NO and N2O from gas mixtures |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL6402320A (de) | 1964-09-09 |
NL123476C (de) | |
US3313595A (en) | 1967-04-11 |
GB1046656A (en) | 1966-10-26 |
DE1177118C2 (de) | 1974-08-01 |
CH464156A (de) | 1968-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1177118C2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen | |
DE2756559A1 (de) | Verfahren zur erzeugung von wasserstoff | |
DE2441199C3 (de) | Verfahren zur Behandlung von Schwefelverbindungen enthaltenden Industrie-Abgasen | |
DE2341650A1 (de) | Verfahren zum entfernen von cyanwasserstoff aus gasen | |
DE69024217T2 (de) | Behandlung von NOx und Sauerstoffhaltigen Abgasen mit einer katalytischen Zusammensetzung auf Basis von Zeolith Y, die mit Cu ausgetauscht sind | |
DE1667045A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines besonders fuer die NO-Hydrierung zu Hydroxylamin geeigneten Platinkatalysators | |
DE60222417T2 (de) | Verfahren zur herstellung des hydroxylammoniumions | |
DE2447972B2 (de) | Platin-traegerkatalysator zur herstellung von hydroxylammoniumsalzen | |
DE2500866A1 (de) | Verfahren zur herstellung von platinmetallhaltigen katalysatoren | |
EP0059445A1 (de) | Verfahren zur Entfernung von Distickstoffoxid aus solches enthaltenden Abgasen | |
DE2059582B2 (de) | Kreislaufverfahren zur Herstellung von Cyclohexanonoxim | |
DE1113448B (de) | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen | |
DE2202204C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von 2-Mercaptobenzimidazol | |
EP0059907B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen | |
DE2700960C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure oder Methacrylsäure | |
EP0059366B1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen | |
DE2520734A1 (de) | Verfahren zur herstellung von hydroxylammoniumsalzen | |
DE2745012A1 (de) | Verfahren zum selektiven oxidieren von kohlenmonoxid in wasserstoff und wasserdampf enthaltenden gasgemischen | |
DE945752C (de) | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen | |
DE2362923C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Ammoniumrhodanid | |
DE932367C (de) | Verfahren zur Gewinnung von Kohlenoxydhydrierungsprodukten | |
DE2545803A1 (de) | Verfahren zur behandlung von platinmetallhaltigen katalysatoren | |
DE548814C (de) | Verfahren zur Herstellung von 1íñ3-Butylenglykol | |
DE1593986A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Sulfolan | |
DE1928644C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Eisen III-Sulfat enthaltenden Flockungsmittels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |