DE1667717A1

DE1667717A1 - Process for the production of nitric acid

Info

Publication number: DE1667717A1
Application number: DE19671667717
Authority: DE
Inventors: Riga Jean Joseph
Original assignee: Societe Belge de lAzote et des Produits Chimiques du Marly SA
Current assignee: Societe Belge de lAzote et des Produits Chimiques du Marly SA
Priority date: 1966-11-15
Filing date: 1967-10-13
Publication date: 1971-07-22
Also published as: ES346580A1; BE706009A; CH468934A; NL6715177A; GB1178318A; AT270684B

Description

bi-az-ll 12.10.I9O7bi-az-ll October 12, 19O7

COCIETE BELGE DE L¹AZOTE ET DES PRODUITS CHIMIQUES DU MARLY, S.A, dl, rue de Renory,- 0 u κ r e e (BELGIEN)COCIETE BELGE DE L ¹ AZOTE ET DES PRODUITS CHIMIQUES DU MARLY, SA, dl, rue de Renory, - 0 u κ ree (BELGIUM)

Verfahren zur Herstellung von SalüetersäureProcess for the production of nitric acid

Die vor lie.3 or· do Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herställung von Salpetersäure,insbesondere zur Herstellung konzentrierter Salpetersäure.The vor lie.3 or do invention relates to a method for the production of nitric acid, in particular for the production concentrated nitric acid.

Die üblicherweise zur Herstellung von Salpetersäure angewendeten Verfahren bestehen darin, daß man Ammoniak zu Stickcxyden, hauptsächlich NO, verbrennt, dann diese Stickoxyde zu NO₂ oxydiert und dieses in V/asser absorbiert, -wobei man zu wässerigen Salpetersäurelösungen mit einem Gehalt von etwa 60 ?S gelangt.The processes commonly used for the production of nitric acid consist of burning ammonia to nitrogen oxides, mainly NO, then oxidizing these nitrogen oxides to NO ₂ and absorbing this in water, whereby one converts to aqueous nitric acid solutions with a content of about 60? S arrives.

BAD ORIGINAL 109830/U88ORIGINAL BATHROOM 109830 / U88

Durch Festlegung dar Druck- und Temperaturbedingungen sowie der Dauer der Absorption kann man zu einer Salpetersäure gelangen, die Stickoxyde gelöst enthält und eine scheinbare Dichte beeitzt, di.3 jener einer Salpetersäure mit einem Titer von 7o ^cß> entspricht. Wenn aber dis gelösten Stickoxyde durch Entgasung au3geti'ioben v. erden, besitzt dann die Salpetersäure nur eine wirkliche Dichte von i,3d - 1,39. was einer 62 65 Gew.-Jtigen Salpateraäure entspricht.By defining the pressure and temperature conditions as well as the duration of the absorption one can arrive at a nitric acid which contains dissolved nitrogen oxides and which has an apparent density that corresponds to that of a nitric acid with a titer of 7o ^c ß> . If, however, the dissolved nitrogen oxides are removed by degassing. earth, the nitric acid then only has a real density of 1.3 - 1.39. which corresponds to 62 65% by weight nitric acid.

' Die Art der in der Salpetersäure gelösten Stickoxyäe ist nicht genau begannt. Man nimmt aber an, daß sich während der Absorption des NO₂ durch Wasser oder verdünnte Salpetersäurelösungen NO gemäß der folgenden Gleichung bildet:'The nature of the nitrogen oxides dissolved in nitric acid is not exactly known. However, it is assumed that during the absorption of NO ₂ by water or dilute nitric acid solutions, NO is formed according to the following equation:

3 HU₂ + H_?0 > 2 HNO₃ + NO .3 HU ₂ + H _? 0> 2 ENT ₃ + NO.

Ein Teil des NO verbindet sich mit HO₂ unter BiMung von N₂O, und anderer niedriger Stickoxyde, welohe In der Salpater säure gexöst bleiben und ihr eine scheinbare Sichte verleihen, die gleich jeher einer stärker konzentrierten Salpetersäure iat, die frei von gelösten Stickoxyden ist. .A part of the NO combines with HO ₂ with formation of N ₂ O, and other lower nitrogen oxides, which remain dissolved in the nitric acid and give it an apparent appearance that has always been a more concentrated nitric acid that is free of dissolved nitrogen oxides . .

In der Industrie ist es von Interesse, eine konzentrierte Salpetersäure zu erhalten, z.B. eine solche von ⁷O #, die frei von gelösten Stickoxyden ist, d.h. eine Salpetersäure, deren wahre Dichte in der Gegend von 1,4-15 liegt.It is of interest in industry to obtain a concentrated nitric acid, for example one of ⁷ O #, which is free of dissolved nitrogen oxides, ie a nitric acid whose true density is in the region of 1.4-15.

Um dies zu erreichen, wurde bereits vorgeech.ls.iSen, eine Mischung von Salpetersäure und flüssigem N₂Oj mit Sauere-soff vsu behandeln,insbesondere im Gegenstrom ait einem langen Weg des Gegens+rows. oder indem man Absorptions- und Reoxydationaverfahren ausführt, die sich parallel und synchron miteinander abspielen. In order to achieve this, it has already been proposed to treat a mixture of nitric acid and liquid N ₂ Oj with acidic substance vsu, especially in countercurrent with a long path of the opposite + rows. or by performing absorption and reoxidation processes that take place in parallel and synchronously with one another.

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Dae erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, in einfacher und wirksamer Weise eine konzentrierte Salpetersäure zu erhalten. Das Verfahren besteht darin, daß man durch Absorption von Stickoxyden eine Stickoxyde gelöst enthaltende Salpetersäure 3iit einer scheinbaren Dichte von etwa 1,45 erhält, sodann diese Säure am Scheitel einer Kolonne einführt, wo man sie mit einem parallel geführten Strom von Luft und/oder Sauerstoff behandelt und sodann die se erhaltene Säure in eine «weite Kolonne einführt, in der sie mit Luft im Gegenatrom behandelt wird, dauii; die noch gelösten Stickoxyde abgeführt werden und man eine fec-blose Salpetersäure erhält, deren Konsentration etwa 7ο i> beträgt und dia eine wahre Dichte von etwa 1,4*5 besitzt.The process according to the invention makes it possible to obtain a concentrated nitric acid in a simple and effective manner. The process consists in obtaining nitric acid containing nitrogen oxides in dissolved form and having an apparent density of about 1.45 by absorbing nitrogen oxides, then introducing this acid at the top of a column, where it is mixed with a parallel stream of air and / or oxygen treated and then this acid obtained is introduced into a "wide column, in which it is treated with air in the counter-atom, dauii; the nitrogen oxides still dissolved are removed and a fec-beless nitric acid is obtained, the concentration of which is about 70 i> and which has a true density of about 1.4 * 5.

Man erhält leicht eine Stickoxyde gelöst enthaltende Salpetersäure, indem nan die Druck- und Ttmperaturbedingangan sowie dxe Absorptionszeit des HO,, in Wasser oder verdünnten wässerigen Lösungen von Salpetersäure festlegt.A nitrogen oxide containing dissolved oxides is easily obtained Nitric acid by adjusting the pressure and temperature conditions as well as the absorption time of the HO ,, in water or diluted sets aqueous solutions of nitric acid.

Diese Säur·, weicht Stickoxyde gelöst tnthält und eine scheinbare Dichte von etwa 1.45 beeitst, wird c.m Scheitel eintr Kolonne eingeführt, wo man sie Im Paralütlstrcm mit Luft und/oder Sauerstoff behandelt. Ss vollzieht eich dabei in sitM eine Oxydation der Stickoxyde unter Bildung vcn NO₂ und folglich bildet eich auch HNOy Diese Oxydation erfolgt schon bei Raum · temperatur und unter einem Druok von ι atm* Es wurde jedoch festgestellt, daß man die Oxydationsgeschwindigksit vergrößern ka.jn, indem man die Kolonne auf höheren Drücken und Temperaturen hä'lt. Versuche haben gezeigt, daß es bei industriellen Anlagen nicht vorteilhaft ist, eine Temperatur von 5o°C und einen Druol-c vonThis acid, which contains dissolved nitrogen oxides and eliminates an apparent density of about 1.45, is introduced at the top of a column, where it is treated in a parallel flow with air and / or oxygen. In the process, the nitrogen oxides are oxidized with the formation of NO ₂ and consequently also HNOy. This oxidation takes place at room temperature and under a pressure of 1 atm by keeping the column at higher pressures and temperatures. Tests have shown that it is not advantageous in industrial plants to have a temperature of 50 ° C. and a Druol-c of

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1o ata su überschreiten. Unter diesen Bedingungen werden etwa 3/4 der ursprünglich in der Salpetersäure gelösten Stickoxyde oxydiert. Zur Begünstigung der Berührung der flüssigen Phase mit der Luft oder den Sauerstoff verwendet man eine Kolonne mit Füllung, 3.B. mit Rascäig-fiingen, oder eine Kolonne, die mit geeigneten Einrichtungen &ur 3ewS.hrIolstung oin&r guten Ve rU i:»ur-g und eines /guten Kontaktes dee C-aaea in der FlUscigleit vergehen ist.Exceed 1o ata su. Under these conditions about 3/4 of the nitrogen oxides originally dissolved in nitric acid are oxidized. To favor the contact of the liquid phase with air or oxygen using a column with filling, 3.B. with Rascäig-fiingen, or a column that with suitable facilities & ur 3ewS.hrIolstung oin & r u rU i: »ur-g and a / good contact dee C-aaea in the FlUscigleit has passed.

Die co erhaltene Salpetersäure wird in eine zweite Kolonne geleitet, wo sich die Entgasung der noch gelösten Stickczyrie vollzieht. Diö Sz5t£a»ungskolonne (oder "Atstreifkolonne") kann die Verlängerung (Fortseteung) der Oxydatioaalcolonna bilden. Dieiie Enthärtung v/ird ausfeführt, indem man ein Gas, e.B. Luft, i.-n 'regenetrcia zur Salpetersäure leitet. Sie freigeeetsten tfcickoxyde werden eo4<tiui in die Aheox^tionnsone rückgeführt, während man die kcnaentr-Serte, fsrbloee Sa3 geteretturt saamelt.The co obtained nitric acid is in a second Column passed where the degassing of the still dissolved Stickczyrie accomplishes. Diö Sz5t £ a »ungskolonne (or" Atstreifkolonne ") can form the extension (continuation) of the oxidative aural colonna. Softening is carried out using a gas, e.B. Air, i.-n 'regenetrcia leads to nitric acid. You freigeetsten tfcickoxyde are eo4 <tiui returned to the aheox ^ tionnsone, while one the kcnaentr-Serte, fsrbloee Sa3 geteretturt saamelt.

Vortusöv/eiae erfolgt das Abstreifen bei siner Temperatur in der Gegend von So⁰C und unter einem truck zwischen atmosphärischem Druok und dem Druok in der Oxydationsphaae.Vortusöv / eiae stripping takes place at siner temperature around Sun ⁰ C and under a truck between atmospheric Druok and the Druok in the Oxydationsphaae.

In oeT Zeichnung 1st schematisch sine Anlage eur Ausführung des erfindungsgemäBfin Verfahrens dr.rgeetellt. Die Anlage beeteht aus swei ttbex'einander angeordneten Kolonnen C₁ und C^. In de? oberer. Kolonne C₁ erfolgte die Oxydationsphase, vahrend sich die Abotreifphase in der unteren Kolonne C₂ abspielt. 2urch die "Leitung 5 führt teaη die gelüste Stickoxyde enthaltende Salpetersäure ein, während man durch Leitung 1 Luft und/oder Sauerstoff eufUhrt, welche im Faralleietrom rait der flUeaifcen Phaee in der Caydationsaoue 1 strömt und diese über Leitung 2The oeT drawing shows schematically its system for the execution of the method according to the invention. The plant beeteht from SWEi ttbex'einander arranged columns C ₁ and C ^. In the? upper. Column C ₁ was the oxidation phase, while the ripening phase takes place _{in the lower column C 2.} The nitric acid containing the nitric oxides is introduced through line 5, while air and / or oxygen is fed in through line 1, which flows in the chemical flow stream in the caydationsaoue 1 and this flows through line 2

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verläßt und dabei nicht gebundene Stickoxyd· mitführt; die·· letefcere Mischung kann vort3ilhafterwei·· in di· Abeorptionszone rückgeführt werden. Die Salpetersäure gelangt dann Über Leitung in die Abstrsifkolonne C₂, wo sie auf im Gegenatrom geführte Luft trifft, die durch Leitung 4 eingeführt wird. Die Luft, die mit den aus der Salpetersäure abgetrennten Stickoxyden beladen ist, wird über Leitung 3 in die Absorptionszone rückgeführt. Die entfärbte, konzentrierte Salpetersäure wird über Leitung 7 abgezogen.leaves and thereby carries not bound nitrogen oxide · with it; the letefier mixture can advantageously be returned to the absorption zone. The nitric acid then passes via line into the stripping column C ₂ , where it meets air carried in the counter-atom, which is introduced through line 4. The air which is loaded with the nitrogen oxides separated from the nitric acid is returned via line 3 to the absorption zone. The decolorized, concentrated nitric acid is drawn off via line 7.

Das folgende, nichtsinschränkende Beispiel läßt die Merkmale und TorteiIe des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erkennen.The following non-limiting example leaves the features and TorteiIe of the method according to the invention in more detail recognize.

Die Kolonne C, mit einen Durchmesser von 1,25 m 1st in einer Höhe von 16,5 m mit Raachig-Bingen gefüllt. Durch die Leitung 1 führt man 7oo Hm ./h Luft mit einer Temperatur von 35⁰C ein, während wan über Leitung 5 14 ■ /h Salpetersäure alt der Temperatur von 5o°C und einer Dicht« (gerneβ··η bei 15⁰C) von 1,432 ein. Tie·· Säur· enthält 5.75 Gew.-* gelöste Stickexyde. Der Druck beträgt in der Kolonne C₁ 7 ata« in der sich die Oxydation der Stickoxide vollsieht. Über Leitung 2 treten etwa 7oo Nm-⁵Zh Luft in der leroperatur von 45⁰C aus.The column C, with a diameter of 1.25 m, is filled with Raachig-Bingen at a height of 16.5 m. Through line 1 leads to Hm 7oo ./h air with a temperature of 35 ⁰ C, while WAN 5 via line 14 ■ / h nitric old the temperature of 5o ° C and a sealing "(gerneβ ·· η at 15 ⁰ C) of 1.432 a. Tie ·· acid · contains 5.75% by weight * of dissolved stickexides. The pressure in the column C ₁ 7 ata "in which the oxidation of the nitrogen oxides fully sees. Via line 2 approximately 7oo Nm- contact ⁵ Zh air from the leroperatur of 45 ⁰ C.

Sie Ko"¹.orniÄ Cp mit einem Durchmesser von 1,2ο η e&th'iAt ebenfalls R&achig-Ringe in einer Hone von 2.15 m. IaThey Ko " ¹ .orniÄ Cp with a diameter of 1.2ο η e &th'iAt also R & achig rings in a height of 2.15 m. Ia

14 mVh of nitric acid are passed through the column via line 6

der Kolonne C- ein und unterzieht dies» Säure einer Ab β tr ei f~of column C- and subjects this acid to a discharge

Temperature of 20 ° C

behandlung unter 1 ata mittels 7oo NmVk Luft, welche eiretreatment under 1 ata using 7oo NmVk air, which eire

besitat.,
109830/1488owned.,
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über leitung 7 zieht man 14 ο /h Salpetersäure mit einer Licht· von 1,42o ab, die einen Gehalt von 69»?5 Gev.~# Salpetersäure aufweist und weniger ale o_to1 Oew.-jC Stickoxyd enthält.Reconciliation 7 pulling 14 ο / h nitric acid at a light · of 1,42o from which has a content of 69 "? 5 Gev. ~ # nitric acid and less ale o _t o1 Oew.-jC nitrous oxide contains.

Andere Versuchs aeigten, dofi man prtJctrjch die gleichen Ergebnisse erzieit. wenn man das Abstreifen bei eine a Di¹UCsC von 3 ata ausführt;.Other experiments indicated that the same results were obtained in principle. if the stripping is performed at an a Di ¹ UCsC of 3 ata ;.

V/ezin. ffitii die Oxydation Jn der Kolomie C, mii; Snuerutoff angereicherter Luit _v'3o % Sauerstoff) au3fUhrt, erhä?ct· tsan (nach dem Abziehen über Leitung 7} eine. Salpetersäure, de τ zn Konzentration etw* 73 Gaw.-X betragt.V / ezin. ffitii oxidation in colomy C, mii; Snuerutoff enriched Luit _v '3o% oxygen) au3fUhrt, giving absolute rel? Ct · Tsan (after stripping via line 7} a. Nitric acid de τ zn concentration sth * 73 Gaw.-X amounts.

BAD ORIC31NAL 109830/U88BAD ORIC31NAL 109830 / U88

Claims

* »*. τ '<!,.! „ν, AL Γ E ei. / 78956 bi-as-11 »October 12, 1967 SOCISlS BELOE DS L1AZOOX ET IXBS PRODUITS CHIMIQUBS DU MARLT, S.A. 21 »rue de Renory, -0 u g r β e (ELO) PATENT CLAIMS

1. Method of producing concentrated Nitric acid, characterized in that SaJpetere.iure, which contains dissolved nitrogen oxides, a column of yours, the devices to ensure a good Gae-Pl'lsaigkeii-efcon · -. cycle contains, in parallel flow with air and Odir oxygen Treated for the purpose of oxidation of the dissolved nitrogen oxides, whereupon this nitric acid is separated in countercurrent with air Nitric oxide, which is still dissolved, is treated and thus a nitric acid is obtained, the weight of which in HHOj is higher than that of the nitric acid the originally used nitric acid.

2. The method according to claim 1, characterized in that the treatment old air and / or oxygen is parallel flow at a temperature of? O. ^{Performs at 9} C and under a pressure of 1 - 1 atm. \.

3 * method according to claim 1, characterized

It is shown that the treatment with air in the generator is carried out with buckets of pressure between atisoephäriashem DtmoK and during the applied pressure.

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