DE257809C

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Publication number: DE257809C
Application number: DE1910257809D
Authority: DE
Priority date: 1910-03-31
Filing date: 1910-03-31
Anticipated expiration: 1930-04-01
Also published as: GB191022322A; FR420803A; FR461326A; DE274165C; GB191318113A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Es ist bereits bekannt, wässerige Salpetersäure durch einen gegenstromartig wirkenden ■ Apparat zu konzentrieren, indem man beispielsweise eine senkrechte Röhre mit entsprediendem Füllmaterial von oben mit dem Gemisch der Salpetersäure und des Trockenmittels, vorzugsweise Schwefelsäure, beschickt und diese Röhre von außen heizt. Das führt aber zu großen Dimensionen des Apparates,

ίο weil die Temperatur nicht hochgetrieben werden darf, da sonst die hochkonzentrierte Salpetersäure zum Teil zersetzt wird und das hierbei entstehende Stickstoffdioxyd mit der Schwefelsäure zusammen Nilrosylsehwcfcl-

t5 säure bildet, welche nur durch starke .Verdünnung zersetzt werden kann, so daß also diese Erscheinung dem angestrebten Zweck entgegenwirkt. Außerdem ist die Verteilung des Gemisches in einer solchen Gleichförmigkeit, daß die ganze Rohrwand von dem Gemisch bcspült-wird, nicht möglich, so daß lokale Übcrhitzungen der Rohrwand und somit Zersetzungen der Salpetersäure nicht zu vermeiden sind.

as Dasselbe trifft, für einen anderen bekannten Vorschlag zu, welcher darauf hinausgeht, in einem gleichen kolonncnarligcn Apparat das Gemisch oben aufzugeben und in die Kolonne unten heiße Luft oder heiße Gase einzuführen.

Dtr Zweck dieser Einführung ist der, die zum Abdestillieren der Salpetersäure nötige Wärme dem Gemisch zuzuführen. Das letztere Verfahren hat aber nun zwei große. Übcls'tändc im Gefolge: Man darf einerseits die Luft nicht zu hoch erhitzen, damit die oben erwähnten Zersetzungen nicht eintreten, andererseits bedingt dieser Umstand eine große Luftmenge und infolgedessen eine ungleich größere Apparatur, um die Trockenwirkung im Gegenstrom auszunutzen. Auf alle Fälle wird.aber der entstehende Salpctersäurcdampf durch die Heizluft oder das Heizgas stark verdünnt, wodurch erstens die Neigung der hochkonzentrierten Säure zur Zersetzung erheblich begünstigt und andererseits die Kondensierung der erhaltenen Dämpfe ganz wesentlich erschwert wird. Außerdem führen die Heizluft oder die Heizgase stets eine ihrer Sättigung bei der Abgangstemperatur entsprechende Menge Säurcvlampf mit fort, so daß Verluste an Salpetersäure unvermeidlich sind. Alle diese Nachteile werden nun durch das 'nachstellend beschriebene Verfahren vollständig vermieden; denn als Wärmeträger wird Wasserdampf benutzt, dessen Quantum wegen seincr hohen latenten Wärnlc verhältnismäßig gering bemessen werden kann, und ferner kann in dem ganzen Apparat nie eine Temperatur auftreten, welche hoch genug ist, um die entstandene Salpetersäure zu ersetzen. Endlich wird die Salpetersäure nicht durch das Heizmittel verdünnt, weil es von der Schwefelsäure bzw. dem Trockenmittel vollständig .aufgenommen wird. Das A^erfahren besteht darin, daß man das Gemisch von wässeriger Salpetersäure und Schwefelsäure oder anderen wasseranziehenden Mitteln im Gegenstrom mit Wasserdampf oder stark wasscrdampfhaHigcn Gasen behandelt.

Dadurch läßt sich erreichen, daß die Flüssigkeit vollkommen oder nahezu vollkommen von Salpetersäure frei wird, während anderer

em. Auflage, ausgegeben am 25. Mai

seits der Wasserdampf beim Durchlaufen des Gcgenstrotnwcges in immer steigendem Maße von der Schwefelsäure aufgenommen wird. Hierbei geht er in die flüssige Phase über, d.h. seine latente.Verdampfungswärme wird frei, und die Temperatur des Gemisches steigt so lange, bis etwas zu verdampfen 'beginnt, und das ist die leicht siedende Salpetersäure. Dieser Vorgang· wiederholt sich über die ganze

ίο Länge des Gegcnstromweges, und bei genügender 'Bemessung' der Länge dieses Gcgcnstrornwegcs'""erreicht:: man mit dem Verfahren bei "allen beliebigen Mischungen mühelos die beiden angestrebten Endzustände, nämlich:

i. (lic nach den gegebenen Umständen, ■ti. h. ■Mischungsverhältnis usw. ·mögliche Höchst konzentration dor Salpetersäure einerseits und

2. die Austreibung der letzten Spuren von

so Salpetersäure aus der Schwefelsäure andererseits.

Es könnte den Anschein haben, als ob das Verfahren mit den bekannten Denitricrungcn identisch sei. Es kanu jedoch gar keinem Zweifel unterliegen, das speziell die bei der Dcnitricrung erzielten Resultate von vornherein die Aussicht auf eine rationelle Konzentrierung wässeriger Salpetersäure mittels Schwefelsäure und Abtreiben durch Wasscrdampf ausschließen, denn einerseits erzielt man eine Salpetersäure von höchstens 62 Prozent aus dieser ■Dcnitricrsäurc, und andererseits muß man die aus der Denitricrtrommcl abfließende Schwefelsäure mit derartig viel Wasserdampf behandeln, daß ihre Konzentration auf 65 Prozent ILS O₁, besser aber noch weiter herabgedrückt wird.

Das beste'Resultat, erzielt man, wenn man eine Mischung von Salpetersäure und Schwefolsäure aufgibt, weiche möglichst frei von Verunreinigungen, wie organischen Bestandteilen, .Oxyden des Stickstoffes und Nitrosyl- · schwefelsäure ist.

Man erreicht .bequem eine Salpetersäure von 96 bis 98 Prozent aus einer Mischung, in der. ein Teil 48prozcntige Salpetersäure auf zwei _. Teile 94prozentigcr Schwefelsäure kommt, und zwar wird sämtliche Salpetersäure restlos' und ohne Nachlauf als hochprozentige Säure gewonnen, ein Erfolg, der weder mit irgendwelchem bis jetzt bekannten Konzentrations- .,, verfahren noch auch mit der bei derDenitrierung üblichen Arbeitsweise und den dabei benutzten Ausgangsmatcrialien erzielt worden ist. '

Am einfachsten führt man das Verfahren derart aus, daß man in einem vertikalen, mit entsprechenden Eüllkörpcrn beschickten Rohre von im Verhältnis zum verarbeiteten Quantum stehendem Querschnitt und Länge das Gemisch oben aufgibt, während man unten getrockneten Wasserdampf einführt. Es ist selbstverständlich von Vorteil, den Wasserdampf zu überhitzen, doch ist die Überhitzung ohne Bedeutung für das Wesen des Verfahrens. Ebenso können natürlich stark wasserdampfhaltige inerte Gase für das Verfahren benutzt werden. Schließlich kann anstatt einer senkrechten Kolonne jeder für die zweckmäßige ' Anwendung des Gcgenstromprinzips geeignete Apparat Verwendung finden.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Herstellung von hochkonzentrierter Salpetersäure durch Behandeln der mit Schwefelsäure oder anderen wasscranzichcndenMitteln gemischten Salpetersäure im Gegenstrom mit einem Heizmittel, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizmittel Wasserdampf oder stark wasscrdatnpfhaltigc Gase verwendet werden.