DE281211C

DE281211C -

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Publication number: DE281211C
Application number: DE1912281211D
Authority: DE
Priority date: 1912-09-17
Filing date: 1912-09-17
Publication date: 1914-12-28
Also published as: FR462290A; GB191320189A

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 281211 -KLASSE 12 f. GRUPPE - M 281211 - CLASS 12 for GROUP

in MANNHEIM.in Mannheim.

bzw. Salpetersäure -Monohydrator nitric acid monohydrate

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. September 1912 ab.Patented in the German Empire on September 17, 1912.

Die Salpetersäure verarbeitenden Zweige der chemischen Industrie, wie die Sprengstoff-, Kunstseide- und Teerfarbenfabriken u. a., haben ein sehr erhebliches Interesse daran, höchstkonzentrierte Salpetersäure zu verwenden bzw. Mischsäure von möglichst hohem Salpetersäuregehalt, die außerdem frei von niederen Sticköxyden, der sogenannten Untersalpetersäure bzw. Salpetrigsäure ist, da diese bei den ίο Nitrierungsprozessen sehr störend wirkt. Es liegt also ein dringendes Bedürfnis vor, mit wirtschaftlichem Erfolge eine Salpetersäure herzustellen, welcheThe branches of the chemical industry that process nitric acid, such as explosives, Artificial silk and tar paint factories, among others, have a very considerable interest in being highly concentrated To use nitric acid or mixed acid with the highest possible nitric acid content, which are also free of lower nitrogen oxides, the so-called subnitric acid or nitrous acid, as this has a very disruptive effect on the ίο nitration processes. It So there is an urgent need for a nitric acid with economic success manufacture which

1. nahezu iooprozentig, also sogenanntes Monohydrat,1. Almost 100 percent, so so-called Monohydrate,

2. frei von Stickstoffoxyden ist.2. is free of nitrogen oxides.

Die Bedingung 1, eine höchstkonzentrierte Salpetersäure herzustellen ohne Rücksicht auf ihre Reinheit, besonders ihren Gehalt an Stickstoffoxyden, suchen eine Reihe von Verfahren zu erfüllen, von denen nur das Verfahren der Patentschrift 62714 erwähnt sei. Danach wird Salpetersäure in kontinuierlichem Betriebe hergestellt unter Verwendung eines Destillationsapparates, in welchem die Mischsäure durch am Boden angebrachte Rippen genötigt wird, einen möglichst langen Weg zu beschreiben, auf dem .sie von ihrem Salpeter-_Λ Säuregehalt befreit wird. Eine Zuführung / 30 von Luft findet hierbei jedoch nicht statt. Die erzielte Salpetersäure enthält infolge derCondition 1, to produce a highly concentrated nitric acid regardless of its purity, especially its content of nitrogen oxides, seek to meet a number of processes, of which only the process of patent specification 62714 should be mentioned. Thereafter, nitric acid is produced in continuous operations using a distillation apparatus in which the mixed acid is constrained by ribs attached to the ground, to describe the longest possible path where .They of their nitric _Λ acid content is freed. A supply / 30 of air does not take place here, however. The obtained nitric acid contains due to the

hohen Destillationstemperatur erhebliche Mengen von Stickoxyden, erfüllt also die unter 2. genannte Bedingung nicht.high distillation temperature considerable amounts of nitrogen oxides, thus fulfills the requirements under 2. mentioned condition not.

Eine solche Säure muß für Nitrierungs- und viele andere Zwecke noch in einer besonderen Operation gereinigt werden, was z. B. durch Hindurchleiten von Luft bei gewöhnlicher oder Wasserbadtemperatur geschehen kann. Dieses besondere Reinigungsverfahren verteuert das gereinigte Produkt natürlich sehr wesentlich. Es wurde daher versucht, Herstellungs- und Reinigungsverfahren zu einem einzigen Verfahren zu vereinigen (Patentschrift 73421). Bei diesem Verfahren wird zu der gasförmigen Salpetersäure, die bereits niedere Stickstoffoxyde fertig gebildet enthält, Luft zugeführt zum Zwecke der Umwandlung der niedrigen Stickstoffoxyde bzw. der salpetrigen Säure in reine Salpetersäure. Die vermittels eines Gebläses in das zwischen Retorte und Kondensationsvorrichtung befindliche Abzugsrohr zugeführte Luft wirkt also vorwiegend als Oxydationsmittel. Dieses Einblasen von Luft kann jedoch noch eine sekundäre Wirkung ausüben, vorausgesetzt, daß es mit genügender Stärke erfolgt, und zwar äußert sich diese als eine Saugwirkung. In der Patentschrift 73421 heißt es, daß die Retorte mit einer kleinen, im Mannlochdeckel befindlichen und mittels Stöpsels verschließbaren Öffnung versehen ist, durch welcheSuch an acid has to be used in a special way for nitration and many other purposes Operation to be cleaned, which z. B. by passing air through with ordinary or water bath temperature can happen. This special cleaning process naturally makes the cleaned product more expensive very essential. An attempt was therefore made to combine manufacturing and purification processes unite single process (patent 73421). In this procedure to the gaseous nitric acid, which contains already formed lower nitrogen oxides, Air supplied for the purpose of converting the lower oxides of nitrogen or nitrous oxide Acid into pure nitric acid. The means of a fan in the between The air supplied to the retort and condensation device acts so mainly as an oxidizing agent. However, this blowing in of air can still do one more have a secondary effect, provided that it is done with sufficient strength, and although this expresses itself as a suction effect. Patent 73421 states that the Retort with a small one located in the manhole cover and lockable with a stopper Opening is provided through which

Luft nachströmen kann, »weil durch den eingeblasenen Luftstrom möglicherweise die Luft teilweise aus der Retorte mit fortgerissen werden könnte«. Es wird also hierin nur die Möglichkeit ins Auge gefaßt,, daß bei eintretender Saugwirkung Luft vom Mannlochdeckel aus in die Retorte nachtreten kann. Aber selbst, wenn diese Saugwirkung in nennenswertem Betrage stattfinden "würde, erfolgtAir can flow in because »because of the blown air flow the Air could partially be carried away from the retort «. So here it is only the Possibility envisaged, that when suction occurs, air from the manhole cover from entering the retort. But even if this suction is significant Amounts would take place "would take place

ίο sie hier in prinzipiell verkehrter Weise. Da die Luft von oben in die Retorte eintritt und spezifisch bedeutend leichter ist als die unmittelbar über der Flüssigkeitsoberfläche befindlichen Salpetersäuredämpfe, so werden diese letzteren stets unten, also in Berührung mit der Flüssigkeitsoberfläche bleiben. Die durch den Mannlochdeckel eintretende Luft wird mit der Flüssigkeitsoberfläche also überhaupt nicht in Berührung kommen, sondern auf kürzestem Wege in das Abzugsrohr strömen, um auf diese Weise das Abziehen der Salpetersäuredämpfe eher zu behindern, als zu fördern. Dieses falsche Prinzip, wie auch die Tatsache, daß die niederen Stickstoffoxyde bzw. SaI-petrigsäure überhaupt erst entstehen und alsdann durch Luft in reine Salpetersäure umgewandelt werden sollen, ist charakteristisch für das bekannte Verfahren.ίο they are here in a fundamentally wrong way. There the air enters the retort from above and is specifically significantly lighter than that directly nitric acid vapors located above the surface of the liquid, these are the latter always remain below, i.e. in contact with the surface of the liquid. By The air entering the manhole cover becomes with the liquid surface at all do not come into contact, but rather flow in the shortest possible way into the flue pipe, in order to hinder rather than promote the removal of nitric acid vapors in this way. This wrong principle, as well as the fact that the lower nitrogen oxides or Sal-petretic acid arise in the first place and then converted into pure nitric acid by air is characteristic of the known method.

Im Gegensatz hierzu steht das Prinzip der Patentschrift 63207, welches durch Arbeiten im starken Vakuum das Entstehen der niedrigen Stickoxyde bzw. Salpetrigsäure überhaupt zu vermeiden sucht.In contrast to this is the principle of patent specification 63207, which works by working in a strong vacuum, the formation of the lower nitrogen oxides or nitrous acid at all avoid addiction.

Dieses Verfahren arbeitet jedoch nicht kontinuierlich und ergibt eine Salpetersäure von höchstens 96 bis 98 Prozent HNO₃ mit einem Gehalt bis 0,5 Prozent und mehr N₂O₄, wobei gleichzeitig ein erheblicher Teil schwacher Säure anfällt; dadurch, daß dieses Verfahren nicht kontinuierlich arbeitet, ist ein starker Kohlenverbrauch und eine starke Abnutzung der Apparatur bedingt. Außerdem wird durch die Anwendung eines starken Vakuums die Apparatur sowohl wie Bedienung kompliziert, und es ergeben sich infolgedessen erhebliche Darstellungskosten.However, this process does not work continuously and results in a nitric acid of at most 96 to 98 percent HNO ₃ with a content of up to 0.5 percent and more N ₂ O ₄ , with a considerable proportion of weak acid being obtained at the same time; the fact that this process does not work continuously, a high consumption of coal and a great wear and tear of the equipment is caused. In addition, the application of a strong vacuum complicates both the apparatus and the operation, and consequently the cost of the production is considerable.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht in dem Vorhandensein:The essence of the present invention consists in the presence:

1. einer kontinuierlich fortschreitenden Schicht der Säure,1. a continuously advancing layer of acid,

2. dem Überleiten eines Gases über die Schicht,2. the passage of a gas over the layer,

3. und zwar unmittelbar auf die Oberfläche des Säuregemisches, am zweckmäßigsten in peripherer Richtung.3. directly on the surface of the acid mixture, most expediently in peripheral direction.

Die Ausführung des Verfahrens wird im folgenden an der Hand des in der beiliegenden Zeichnung im senkrechten Schnitt dargestellten Apparates geschildert.The execution of the method is described below using the method in the enclosed document Drawing shown in vertical section of the apparatus.

Die Destillierblase ist möglichst niedrig gebaut und ist vorteilhaft flach schalenförmig eingerichtet, so daß nur die Fläche des Bodens a geheizt wird. Der Deckel b liegt frei und wird durch die umgebende Luft oder irgend ein Kühlmittel, z. B. kalte Gase, gekühlt. Durch die Kühlung wird die Zurückhaltung etwaiger Schwefelsäuredämpfe begünstigt, so daß die erhaltene Salpetersäure frei von Schwefelsäure gehalten werden kann. Die Mischsäure wird durch das vorteilhaft zentral angeordnete Rohr f eingeführt und durch das Ableitungsrohr g abgeführt. Das Zuleiten geschieht derartig, daß die Mischsäure bis zu ihrem Austritt aus dem Apparat möglichst von Salpetersäure befreit ist. Die Eintrittsstelle ist vorteilhaft an der vom Auslauf entferntesten Stelle angeordnet, so daß die Mischsäure bis zum Auslauf den längsten Weg zu machen hat. Die Flüssigkeitsschicht wird in dem Apparat vorteilhaft um 30 bis 40 mm hoch gehalten. Hierdurch wird eine möglichste Ersparnis an Brennmaterial erreicht, da nicht unnötig eine hohe Flüssigkeitssäule erhitzt wird. In dem Wege der. Mischsäure- durch den Apparat sind Führungen h angeordnet, wodurch der Lauf der Mischsäure durch den Apparat in bekannter Weise verlängert wird. Durch Rohre d tritt die Luft in den Apparat. Zur Einführung der Luft ist der Deckel b vorteilhaft mit einem peripher angeordneten Ringe c versehen, der nahe bis zur Oberfläche der Flüssigkeit oder etwas in diese reicht. Infolge dieser Anordnung des Ringes c erfolgt die Zuführung der Luft möglichst gleichmäßig. Die Luft streicht über die Oberfläche der Flüssigkeit, nimmt die Salpetersäuredämpfe mit sich und kühlt diese gleichzeitig ab, wodurch einerseits der Destillationsvorgang beschleunigt und andererseits Zersetzungen der Salpetersäure vermieden werden. 'The still is built as low as possible and is advantageously flat, bowl-shaped, so that only the surface of the bottom a is heated. The lid b is exposed and is activated by the surrounding air or some coolant, e.g. B. cold gases, cooled. The cooling promotes the retention of any sulfuric acid vapors, so that the nitric acid obtained can be kept free of sulfuric acid. The mixed acid is introduced through the advantageously centrally arranged pipe f and discharged through the discharge pipe g. The feed is done in such a way that the mixed acid is freed from nitric acid as far as possible before it leaves the apparatus. The entry point is advantageously arranged at the point furthest away from the outlet, so that the mixed acid has to make the longest way to the outlet. The liquid layer is advantageously kept high in the apparatus by 30 to 40 mm. This achieves the greatest possible savings in fuel, since a high column of liquid is not unnecessarily heated. In the way of. Mixed acid guides h are arranged through the apparatus, as a result of which the flow of the mixed acid through the apparatus is lengthened in a known manner. The air enters the apparatus through pipes d. To introduce the air, the cover b is advantageously provided with a peripherally arranged ring c which extends close to the surface of the liquid or something into it. As a result of this arrangement of the ring c , the air is supplied as evenly as possible. The air sweeps over the surface of the liquid, takes the nitric acid vapors with it and simultaneously cools them down, which on the one hand accelerates the distillation process and on the other hand prevents decomposition of the nitric acid. '

Die Luft und die Salpetersäuredämpfe werden durch e abgeführt und letztere in irgend einer Kondensationseinrichtung verdichtet. Im Vergleich zu den mit Vakuum arbeitenden Verfahren können die Kondensationseinrichtungen sehr vereinfacht werden und z. B. aus entsprechenden Kühlschlangen mit Sammeltourills und Türmen bestehen.The air and the nitric acid vapors are discharged through e and the latter is compressed in some condensation device. Compared to the process using vacuum, the condensation devices can be very simplified and z. B. consist of corresponding cooling coils with collecting tours and towers.

Der notwendige Zug in der Apparatur kann durch einen Kamin oder durch regelbare Ventilatoreinrichtungen am Ende der Kondensationsvorrichtung erzeugt werden.The necessary draft in the apparatus can be provided by a chimney or by controllable ventilator devices are generated at the end of the condensation device.

Die runde Form des Destillationsgefäßes ist die zweckmäßigste, doch können auch andere Formen, z. B. eckige, elliptische u. dgl., angewendet werden.The round shape of the still is the most convenient, but others can Forms, e.g. B. angular, elliptical and the like., Applied will.

Die Leistung des Apparates ist gegenüber derjenigen eines mit Vakuum arbeitenden Apparates mehr als das Doppelte bei gleicher Bodenfläche. Vergleicht man jedoch, was richtiger ist, die Gesamtheizflächen der Apparate, so beträgt die Leistung des vor-The performance of the apparatus is compared to that of a vacuum working Apparatus more than double with the same floor space. However, if one compares which is more correct, the total heating surfaces of the apparatus, then the output of the

liegenden Verfahrens das 5- bis 6fache vonderjenigen eines mit Vakuum arbeitenden Apparates.5 to 6 times that of a vacuum method Apparatus.

Außer höchstkonzentrierter Säure und Monohydrat erhält man nur einen geringen Teil als schwächere Säure, die vollständig frei von N₂O₄ ist und die auf 85 bis 90 Prozent HNO₅ gehalten werden kann.Apart from highly concentrated acids and monohydrates, only a small part is obtained as a weaker acid, which is completely free of N ₂ O ₄ and which can be kept at 85 to 90 percent HNO _5.

Die Vorteile des Verfahrens bestehen darin, daß Säure höchster Konzentration bis zu Monohydrat gewonnen wird, daß der Betrieb kontinuierlich zu führen ist und im Gegensatz zu dem intermittierenden Betriebe die Temperatur sowohl in der Blase wie in den Kondensations- und Sammelvorrichtungen gleichmäßig gehalten werden kann. Hierdurch findet eine ausgezeichnete Ausnutzung der Wärme statt, was einen verhältnismäßig geringen Kohlenverbrauch zur Folge hat. Die Apparate unterliegen geringer Reparatur, und der Betrieb ist erheblich vereinfacht und leicht zu handhaben.The advantages of the process are that the highest concentration of acid is up to Monohydrate is obtained that the operation is to run continuously and in contrast to the intermittent operation the temperature both in the bladder and in the condensation and collectors can be held evenly. This makes excellent use of the heat, which results in a relatively low consumption of coal. The apparatus are subject to low repair, and the operation is greatly simplified and easy to use.

Claims

Patent Claims:

1. A process for the production of high percentage nitric acid, characterized in that that the mixed acid of nitric acid and sulfuric acid in thinner, is continuous moving layer up to the distillation temperature, expediently with peripheral passage of air or one similarly acting gas over the layer is heated.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, consisting of an appropriately bowl-like, heated from the bottom vessel, which is provided with a lid, the one up to Surface of the liquid-reaching ring for passing gases over the mixed acid and has a feed pipe for the mixed acid as far away as possible from the drain pipe.

1 sheet of drawings.