DE300712C

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Publication number: DE300712C
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Description

Zur Bestellung starker, z. B. 48gradiger Salpetersäure verfährt man bisher in der Regel so, daß man Salpeter mit starker Schwefelsäure, z. B. solcher von 66° Be unter Erwärmen umsetzt und destilliert. Hierbei treten jedoch große Verluste ein, da bei diesem Verfahren die Temperatur nach kurzer Zeit rasch steigt, wodurch sich eine namhafte Menge der entstandenen Salpetersäure zersetzt und in Form von Stickoxydgasen entweicht. Außerdem hat. dieses Verfahren den Mangel, daß die Umsetzung- und Destillation außerordentlich unruhig, stoßweise und unter Schäumen verläuft, so daß das Arbeiten besondere A^orsicht erfordert und auch die Apparatur stark leidet.To order stronger, e.g. B. 48-degree nitric acid has been used so far as a rule so that you can saltpetre with strong sulfuric acid, z. B. those of 66 ° Be under heating converts and distilled. In this case, however, large losses occur, since with this method the temperature after a short time Time increases rapidly, causing a considerable amount of the nitric acid that is formed to decompose and escapes in the form of nitrogen oxide gases. Also has. this procedure the Deficiency that the implementation and distillation extremely restless, intermittent and under Foaming proceeds so that the work requires special care and so does the equipment suffers greatly.

Alle übrigen Verfahren zur" Herstellung hochgradiger Salpetersäure beruhen darauf, daß man schwache Salpetersäure durch Destil-Heren mit starker Schwefelsäure oder anderen, wasserentziehenden Mitteln. konzentriert. Diese Verfahren erfordern jedoch nicht nur erheblichen Aufwand an Arbeitskraft, Heizmaterialien und Zeit, sondern es sind auch zu ihrer Ausführung eigene Vorrichtungen nötig, für die erhebliche Anlagekosten aufgewandt werden müssen.All other processes for the "production of high-grade nitric acid are based on that weak nitric acid can be obtained by distillation with strong sulfuric acid or other, dehydrating agents. concentrated. However, these procedures not only require considerable expenditure of manpower, heating materials and time, but there are too Their own devices are required for their execution, for which considerable investment costs are incurred Need to become.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das gestattet, die durch Umsetzung von Salpeter mittels Schwefelsäure entstehende Salpetersäuremenge fast vollständig in P'orm von hochgradiger Salpetersäure durch Destillation zu gewinnen. Das Verfahren beruht darauf, daß man durch Zusatz von gegen Salpetersäure widerstandsfähigen nicht über 135° siedenden Verdünnungsmitteln dafür sorgt, daß sich die Temperatur des Reaktionsgemisches während des Abdestillierens der Salpetersäure möglichst . lange auf 135⁰ hält. Dies erreicht man nach der vorliegenden Erfindung am einfachsten, dadurch, daß man den Salpeter an Stelle durch Schwefelsäure durch ein Gemisch von Schwefelsäure und Salpetersäure zersetzt. Hierbei wirkt die Salpetersäure, die im selben Maße abdestilliert, wie sie durch Umsetzung neu gebildet wird, in hohem Maße regulierend auf, die Reaktionstemperatur.The present invention relates to a process which allows the amount of nitric acid formed by the reaction of nitric acid with sulfuric acid to be obtained almost entirely in the form of high-grade nitric acid by distillation. The process is based on adding diluents which are resistant to nitric acid and which do not boil above 135 ° to ensure that the temperature of the reaction mixture is as close as possible during the distilling off of the nitric acid. holds ^{at 135 0} for a long time. According to the present invention, this can be achieved most simply by decomposing the nitric acid with a mixture of sulfuric acid and nitric acid instead of sulfuric acid. Here, the nitric acid, which distills off to the same extent as it is newly formed by conversion, has a high regulating effect on the reaction temperature.

Die Erfindung verdankt ihre Entstehung einem Versuch, die Konzentration von SaI-petersäure mittels Schwefelsäure und die Umsetzung von Salpeter mittels Schwefelsäure in einem Arbeitsgang vorzunehmen und der hierbei gemachten überraschenden Beobachtung, daß, wenn man zu der verwendeten starken Schwefelsäure vor oder nach dem Vermischen mit Salpeter soviel schwache SaI-. petersäure hinzufügt, daß deren Wassergehalt die. Schwefelsäure auf 6o° Be bringt, die Bildung starker Salpetersäure in viel höherem Maße stattfindet, als man erwarten sollte, und als dies bei Umsetzung von Salpeter mittels Schwefelsäure und' Konzentration von Salpetersäure mittels Schwefelsäure in getrennten Arbeitsgängen der Fall ist. Man erhält nämlich beim Arbeiten in einem Arbeitsgange nicht nur die ganze angewendete verdünnte Salpetersäure in Form von hochgradiger SaI-The invention owes its creation to an attempt to determine the concentration of salt pitric acid using sulfuric acid and the conversion of nitric acid using sulfuric acid in one operation and the surprising observation made here, that if you go to the used strong sulfuric acid before or after mixing with nitric acid as much as weak salt. pitric acid adds that its water content the. Sulfuric acid brings the Formation of strong nitric acid takes place to a much greater extent than one would expect, and than with the conversion of nitric acid by means of sulfuric acid and concentration of nitric acid by means of sulfuric acid is the case in separate operations. You get namely when working in one operation not only all of the dilute nitric acid used in the form of high-grade salt

petersäure zurück, sondern noch 60 bis 70 Prozent der aus dem angewendeten Salpeter herrührenden Säure, während, wenn man Salpeter mit Schwefelsäure von 6o° Be allein destilliert, bekanntlich fast gar keine 48gradige Salpetersäure erhalten wird.pitric acid, but still 60 to 70 percent of that from the nitre used derived acid, while if one uses nitric acid with sulfuric acid of 60 ° Be alone distilled, as is well known, almost no 48-degree nitric acid is obtained.

Um einen möglichst großen Anteil der Salpetersäure als hochgradige Säure zu erhalten, wendet man zweckmäßig ein Schwefelsäure-Salpetersäuregemisch an, dessen Wassergehalt so bemessen ist, daß die in dem Gemenge vorhandene Schwefelsäure mindestens einer Säure '. von 6o° Be entspricht.In order to obtain the largest possible proportion of nitric acid as a high-grade acid, it is advisable to use a sulfuric acid-nitric acid mixture, the water content of which is dimensioned so that the sulfuric acid present in the mixture is at least one acid '. of 60 ° Be.

Zur Erzeugung von ganz besonders' hochprozentiger Salpetersäure, zum Beispiel solcher von 94 Prozent bis 98 Prozent muß selbstverständlich der Wassergehalt des Gemisches so bemessen werden, daß die in dem Gemisch vorhandene Schwefelsäure einer entsprechend stärkeren Säure entspricht.For the production of particularly high percentage nitric acid, for example such The water content of the mixture must of course be between 94 percent and 98 percent be dimensioned so that the sulfuric acid present in the mixture is a corresponding corresponds to stronger acid.

Der Gedanke, an Stelle von Schwefelsäure ein Gemisch aus Schwefelsäure und Salpetersäure zur Destillation mit Salpeter zu verwenden, ist neu. Zwar war es schon bisher üblich, bei der Herstellung von starker Salpetersäure aus Salpeter und 66gradiger Schwefelsäure die von der Waschapparatur stammenden geringen Mengen dünner Salpetersäure bei der nächsten Operation in die .Retorte zurückzubringen. Dies geschieht jedoch nur in solchen Fällen, wo man für die dünne Säure keine andere Verwendung hat, und nur zu dem Zweck, sie aufzuarbeiten und das Anhäufen dünner Säure zu vermeiden.The idea of using a mixture of sulfuric acid and nitric acid instead of sulfuric acid using it for distillation with saltpeter is new. It was already common practice in the production of strong nitric acid from nitric and 66-degree sulfuric acid, the small amounts of thin nitric acid coming from the washing apparatus to be brought back into the retort during the next operation. However, it does only in those cases where there is no other use for the thin acid, and only for the purpose of processing it and to avoid the accumulation of thin acid.

Eine Mehrausbeute an 48gradiger Salpetersäure wird dabei jedoch nicht erzielt, da die verdünnte Säure größtenteils wieder in der Waschapparatur auftritt. Die Salpetersäure wird also hier zu einem anderen Zweck und mit anderem Erfolge zugesetzt, als bei der vorliegenden Erfindung·. Die der Erfindung zugrunde liegende Absicht, durch Zugeben der Salpetersäure die Ausbeuten der Destillation in hochgradiger Salpetersäure zu steigern, lag bisher nicht vor, und da die zugegebenen Mengen dünner Säure bisher zu gering waren, um eine günstige Einwirkung auf den Gang der Umsetzung erkennen zu lassen, war letzterer tatsächlich bisher unerkannt geblieben; erst die anfänglich nach ganz anderer Richtung hin unternommenen Versuche ließen erkennen, daß die Ausbeute an hochgradiger Salpetersäure sich wesentlich steigern läßt, wenn man den Salpeter nicht mit Schwefelsäure wie bisher, sondern mit einem Gemisch von Schwefelsäure und Salpetersäure um-However, a higher yield of 48-degree nitric acid is not achieved because the Most of the dilute acid reappears in the washing apparatus. The nitric acid is added here for a different purpose and with different success than with the present invention ·. The intention underlying the invention, by adding the Nitric acid to increase the yields of distillation in high grade nitric acid, was not before, and since the added amounts of thin acid have so far been too small, in order to show a favorable effect on the course of implementation, the latter was actually remained undetected so far; only initially in a completely different direction Attempts made showed that the yield of high-grade nitric acid can be increased significantly, if you do not use the saltpetre with sulfuric acid as before, but with a mixture from sulfuric acid and nitric acid

^: setzt. . ^: sets. .

Die Ausführung des Verfahrens geschieht zweckmäßig in der Weise, daß man ein Gemisch aus Salpeter, 66gradiger Schwefelsäure und dünner Salpetersäure der Destillation unterwirft.The execution of the process is expediently done in such a way that one Mixture of nitric acid, 66 degree sulfuric acid and thin nitric acid from the distillation subject.

Beispiel i. 'Example i. '

1000 kg Salpeter werden mit 1000 kg 98prozentiger Schwefelsäure versetzt und diesem Gemenge 530 kg ßögradige Salpetersäure zugefügt. Man erhält dann bei der Destillation 900 bis 950 kg 48gradige Salpetersäure neben einer entsprechenden Menge verdünnter Säure. ν1000 kg of saltpeter are mixed with 1000 kg of 98 percent sulfuric acid and this Mixture 530 kg of ßögradige nitric acid added. In the distillation, 900 to 950 kg of 48-degree nitric acid are then obtained a corresponding amount of dilute acid. ν

Da aus 1000 kg Salpeter selbst theoretisch nur rund 780 kg 48gradige Säure erhältlich sind, wird also nach diesem Beispiel nicht nur die gesamte aus dem Salpeter erhältliche Salpetersäure, sondern auch noch 220 bis 300 kg der ange\vandten ßogradigen Salpetersäure (entsprechend 120 bis 170 kg 4.8gradiger Säure) als Salpetersäure von 48⁰ Be erhalten.Since theoretically only around 780 kg of 48-degree acid can be obtained from 1000 kg of nitric acid, according to this example not only all of the nitric acid obtainable from the nitric acid, but also 220 to 300 kg of the related high-grade nitric acid (corresponding to 120 to 170 kg 4.8 degree acid) as nitric acid of 48 ⁰ Be.

Example 2.

1:000kg Salpeter werden mit 1230kg 6ogradiger Schwefelsäure und 500 kg 48gradiger Salpetersäure ersetzt. Man erhält bei der Destillation rund 900 kg 48gradiger Salpetersäure neben einer entsprechenden Menge dünner Säure, so daß neben 500 kg hochgradiger Salpetersäure, die angewandt wurden, noch 400 kg der aus dem Salpeter erhältlichen Säure in Form von 48gradiger Säure gewonnen werden.1: 000kg saltpetre becomes 6 degrees with 1230kg Sulfuric acid and 500 kg 48-degree nitric acid replaced. One receives at the distillation around 900 kg of 48-degree nitric acid in addition to a corresponding amount thin acid, so that in addition to 500 kg of high-grade nitric acid that were used, 400 kg of the acid obtainable from nitre in the form of 48-degree acid be won.

Dieses überraschende Verhalten beruht darauf, daß beim Arbeiten nach der vorliegenden Erfindung zu gleicher Zeit und bei der gleich niederen Temperatur im selben Maße, wie eine Konzentration und Destillation der konzentrierten Salpetersäure erfolgt, schrittweise die Zersetzung des Salpeters stattfindet. Da sich hierbei die Temperatur lange Zeit auf ioo° bis 135⁰ hält, destilliert von der Umsetzung lange Zeit nur hochgradige Säure, z. B. solche von 48⁰ Be.- Außerdem bietet das Verfahren noch den weiteren Vorteil, daß die Salpetersäuregewinnung durch Destillation ruhig und ohne Zersetzung der gebildeten Säure vor sich geht.This surprising behavior is based on the fact that, when working according to the present invention, the decomposition of the nitric acid takes place gradually at the same time and at the same low temperature to the same extent as the concentration and distillation of the concentrated nitric acid. Since in this case the temperature for a long time on ioo ° to 135 ⁰ holds, distilled from the reaction for a long time only high-grade acid such. B. those of 48 ⁰ Be.- In addition, the process offers the further advantage that the nitric acid recovery by distillation proceeds quietly and without decomposition of the acid formed.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber. der bisherigen Arbeitsweise, nach der die Umsetzung von Salpeter mit starker Schwefelsäure und die Konzentration von verdünnter Salpetersäure mit . starker Schwefelsäure in getrennten Arbeitsgängen erfolgt, liegt auf der Hand. Nach dem vor- "5 liegenden Verfahren kann die Umsetzung des Salpeters und die Konzentration der Salpetersäure zu gleicher Zeit und in dieselbe Apparatur durchgeführt werden, ohne daß die bisher unvermeidlich und verlustbringende Zer-The advantage over the present invention. the previous way of working of the reaction of nitric acid with strong sulfuric acid and the concentration of dilute nitric acid with. strong sulfuric acid in separate operations takes place is obvious. According to the present "5 procedure, the implementation of the Nitric acid and the concentration of nitric acid at the same time and in the same apparatus be carried out without the hitherto unavoidable and loss-making disintegration

Setzung eintritt. Ein und dieselbe Schwefelsäure dient für die Konzentration der schwachen Salpetersäure und für die Umsetzung des Salpeters. Es ist hierbei von besonderem Vorteil, daß die Wärmezufuhr, die zur Konzentration des Salpeters erforderlich ist, auch zur Umsetzung des Gemisches hinreicht. Settlement occurs. One and the same sulfuric acid is used for the concentration of weak nitric acid and for the implementation of the nitric acid. It is special here The advantage that the supply of heat which is required to concentrate the nitric acid is also sufficient to convert the mixture.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegtAnother advantage of the invention is

ίο darin, daß man nach dem Verfahren auch dann, wenn man nur dünne Schwefelsäure, z. B. solche von 6o° Be zur Verfügung hat, ohne erheblichen. Zeitverlust hochgradige Salpetersäure herstellen kann, was nach den bisherigen Verfahren nicht möglich ist.. Zu diesem Zweck fügt man der Mischung von Salpeter und verdünnter Schwefelsäure vor der Destillation gewisse Mengen hochgradiger Salpetersäure zu. Es zeigt sich dann die überraschende Tatsache, daß man bei der Destillation nicht nur die gesamte angewendete Menge hochgradiger Säure zurückerhält, sondern daß auch ein großer Teil der aus dem Salpeter stammenden Säure in Form von hochgradiger Säure übergeht. Man erhält auf diese Weise unter Verwendung von Schwefelsäure von 60 bis 62° Be außer der zugefügten Menge Salpetersäure noch 60 bis 70 Prozent der aus dem Salpeter erhältlichen Menge SaI-petersäure in Form hochprozentiger Säure in 48⁰ Be. .ίο in the fact that you can use the method even if you only thin sulfuric acid, z. B. has those of 60 ° Be available without significant. Loss of time can produce high-grade nitric acid, which is not possible with previous processes. For this purpose, certain amounts of high-grade nitric acid are added to the mixture of nitric acid and dilute sulfuric acid before the distillation. The surprising fact then becomes evident that not only is the entire amount of high-grade acid used recovered in the distillation, but that a large part of the acid originating from the nitric acid is also passed over in the form of high-grade acid. Obtained in this manner using sulfuric acid from 60 to 62 ° Be except the added amount of nitric acid or 60 to 70 percent of the amount available from the nitric acid in the form of Sal peter highly concentrated acid in 48 ⁰ Be. .

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des vorliegenden A^erfahrens liegt darin, daß man mit seiner Hilfe auch dann noch hochgradige SkI-petersäure herstellen kann, wenn man nur dünnere Schwefelsäure, z. B. solche von 60 bis 62 ° Be zur Verfügung hat.Another major advantage of the present A ^ experience is that you can with with his help can still produce high-grade skI-pitric acid, if only one thinner sulfuric acid, e.g. B. has those from 60 to 62 ° Be available.

Zur Ausführung des Verfahrens kann man, wie bereits erwähnt, so vorgehen, daß man starke Schwefelsäure, z. B. solche von 66° Be anwendet und zu dieser nach oder vor dem Vermischen mit Salpeter soviel schwache Salpetersäure hinzufügt, daß deren Wassergehalt die im Gemisch enthaltene Schwefelsäure soweit verdünnt, daß sie einer 6ogradigen Schwefelsäure entspricht und dann destilliert. Man kann. aber auch so verfahren, daß man einem Gemisch aus Salpeter und 60 gradiger Schwefelsäure vor oder während der Destillation bestimmte Mengen hochgradiger SaI-petersäure zufügt.To carry out the method, as already mentioned, you can proceed in such a way that one strong sulfuric acid, e.g. B. applies those of 66 ° Be and to this after or before Mixing with nitric acid adds so much weak nitric acid that its water content the sulfuric acid contained in the mixture diluted so far that it is a 6 degrees Sulfuric acid and then distilled. One can. but also proceed in such a way that one a mixture of nitric acid and 60 degree sulfuric acid before or during the distillation Adds certain amounts of high grade salt pitric acid.

Claims

Patent Claims:

1. Method of manufacturing high grade Nitric acid, characterized in that the reaction of the nitric acid by means of sulfuric acid and the simultaneous distillation of the nitric acid formed in the presence of at the beginning strong nitric acid which has been specially added to the distillation process, the latter being added in such quantities that the temperature during the distillation "of the nitric acid as possible is maintained at 100 to 135 ° for a long time.

2. An embodiment of the method according to claim 1, characterized in that that the water content of the mixture to be distilled with the nitrate of sulfuric acid and nitric acid so dimensioned that the sulfuric acid contained in the mixture at least one Corresponds to 6 degrees sulfuric acid.