DE303271C

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Publication number: DE303271C
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Den Gegenstand des vorliegenden Patentes bildet ein Verfahren zur Konzentration von Salpetersäure durch Destillation von verdünnter Salpetersäure bei Gegenwart von wasserentziehenden Mitteln.The subject of the present patent forms a method for the concentration of Nitric acid by distilling dilute nitric acid in the presence of dehydrating Means.

Die Konzentration von Salpetersäure durch Destillation verdünnter Säure mit Wasser entziehenden Mitteln ist in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt geworden.The concentration of nitric acid by distilling dilute acid with water withdrawing agents has become known in the most varied of embodiments.

ίο Man hat für diese Zwecke Schwefelsäure, Phosphorsäure, Arsensäure, diese letztere auch in Form ihrer Pyro- oder Metaverbindungen, vorgeschlagen. An Stelle von Schwefelsäure hat man auch stark saure Salze (Polysulfate) für geeignet gehalten. Schließlich sind auch wasserbindende Salze, wie Calciumnitrat, in den Kreis der Versuche gezogen worden.ίο One has sulfuric acid for these purposes, Phosphoric acid, arsenic acid, the latter also in the form of their pyro or meta compounds, suggested. Instead of sulfuric acid, there are also strongly acidic salts (polysulphates) considered suitable. Finally, water-binding salts such as calcium nitrate are also in the circle of experiments has been drawn.

Alle diese Vorschläge haben nach der einen oder anderen Richtung hin nicht erwünschte technische Folgen gehabt. Teils entstehen Verluste durch Zersetzung von Salpetersäure, teils, wie bei den kristallwasserhaltigen Salzen, ist die erreichbare Konzentration nicht genügend. Das aus wirtschaftlichen Gründen am meisten benutzte Konzentrationsmittel, nämlich die konzentrierte Schwefelsäure, konnte bisher deswegen nur unter bestimmten Betriebsumständen angewendet werden, weil die Regenerierung der zum Konzentrieren benutzten Schwefelsäure füglich nur in einer Schwefelsiäurefabrik und der damit verbundenen ausgedehnten und teuren Apparatur geschehen konnte, da sich die Schwefelsäure von gewissen Konzentrationsgraden ab verflüchtigt und sich infolgedessen beim Austreiben des ausgenommenen Wassers allerhand Unannehmlichkeiten ergeben, die nur in einer Schwefelsäurefabrik überwunden werden können. Gemeinsam allen nach diesem Prinzip arbeitenden .Konzentrationsverfahren war das, daß das Konzentrationsmittel in mit Wasser verdünntem Zustande zurückblieb, so daß zur Wiedergewinnung des Konzentrationsmittels eine Wiederkonzentration desselben notwendig wurde.In one direction or another, all of these proposals are undesirable had technical consequences. In some cases, losses are caused by the decomposition of nitric acid, in some cases, as with the salts containing water of crystallization, the achievable concentration is not sufficient. The most widely used concentration agent for economic reasons, namely Concentrated sulfuric acid was only able to do this under certain operating conditions be used because the regeneration of the used to concentrate Sulfuric acid is only available in a sulfuric acid factory and the one connected to it extensive and expensive apparatus could happen, since the sulfuric acid of certain Concentration degrees evaporated and, as a result, all sorts of inconveniences when expelling the exempted water which can only be overcome in a sulfuric acid factory. Together all according to this principle Working .Konzentrationsverfahren was that the concentration agent in with water in a diluted state, so that the concentration agent can be recovered a re-concentration of the same became necessary.

Der Erfinder hat sich nun die Aufgabe gestellt, die Destillation der verdünnten Salpetersäure mit Wasser entziehenden Mitteln so zu führen, daß nach der Abtreibung sämtlicher Salpetersäure das Konzentrationsmittel in der ursprünglichen Konzentration zurückbleibt, so. daß der Prozeß durch Wiederzusetzung verdünnter Salpetersäure ohne weiteres wiederholt bzw. weitergeführt werden kann.The inventor has now set himself the task of distilling the dilute nitric acid with water-removing agents so that after the abortion all Nitric acid the concentration agent remains in the original concentration, so. that the process can easily be done by adding dilute nitric acid again can be repeated or continued.

Es wird dies dadurch erreicht, daß das Konzentrationsmittel von vornherein in einer derartigen Konzentration angewendet wird, daß nach dem Abtreiben der konzentrierten Salpetersäure das Konzentrationsmittel, also z. B. die Schwefelsäure, gegenüber seiner ursprünglichen Konzentration noch Salpetersäure mit so viel Wasser enthält, daß das Gemisch eine für sich destillierbare ist, verdünnte Salpetersäure ergibt und so bei der weiteren Destillation das gesamte zurückgehaltene Wasser der ursprünglichen verdünnten Salpetersäure mit der noch zurückgehal-This is achieved by the fact that the concentration means in a from the outset such a concentration is applied that after the expulsion of the concentrated Nitric acid is the concentration agent, e.g. B. the sulfuric acid, compared to its original Concentration still contains nitric acid with so much water that the mixture one that can be distilled by itself results in dilute nitric acid and so in the further distillation all of the retained Water of the original dilute nitric acid with the still retained

tenen Salpetersäure abdestilliert und das Konzenträtionsmittel 'in der ursprünglichen Stärke im Apparat zurückbleibt. ' ■tenen nitric acid is distilled off and the concentration agent 'remains in the apparatus in its original strength. '■

Während also bei den bisherigen Verfahren das bei der Konzentration aus dem Prozeß herauszuschaffende Wasser das ■ Konzentrationsmittel verdünnte, wird nach dem vorliegenden Verfahren dieses Wasser in Gestalt verdünnterer Salpetersäure entfernt. Es wird ίο damit unter allen Umständen die Operation der Wiederkonzentration des Konzentrationsmittels erspart, eine Operation, die einerseits kostspielig und zeitraubend ist, und deren Wegfall anderseits die sofortige Wiederholung des Verfahrens in der gleichen Apparatur gestattet.So while with the previous methods that with the concentration from the process Water to be removed from the ■ concentration agent is diluted according to the present Method removes this water in the form of more dilute nitric acid. It will ίο thus under all circumstances the operation spared the re-concentration of the concentration agent, an operation that on the one hand is costly and time-consuming, and on the other hand, its elimination is the immediate repetition of the process in the same apparatus.

Die Erreichung des Zustandes des Konzentrationsmittels, nämlich, daß es nach Abtreibung der konzentrierten Salpetersäure nur noch mit einem für sich destillierbaren Gemisch von Salpetersäure und Wasser verdünnt ist, hängt von der Wahl der ursprünglichen Konzentration des Konzentrationsmittels ab. . Diese ursprüngliche Konzentration kann, nachdem man die technische Regel erkannt hat, ohne weiteres aus den Dampfspannungsverhältnissen berechnet werden. Wählt man dementsprechend die ursprüngliche Konzentration des Konzentrationsmittels und das Mischungsverhältnis zwischen diesem und der zu konzentrierenden Salpetersäure, so ergibt sich bei der Destillation nach Abtreibung der konzentrierten Salpetersäure eine verdünnte Salpetersäure, die das gesamte, aus dem Prozeß zu entfernende Wasser mit sich führt und das Konzentrationsmittel in ursprünglicher Stärke zur Wiederverwendung zurückläßt.The achievement of the state of the concentration agent, namely that it is after abortion the concentrated nitric acid only with a mixture that can be distilled on its own Diluted by nitric acid and water depends on the choice of the original Concentration of the concentration agent. . This original concentration can be realized after one has recognized the technical rule can easily be calculated from the vapor tension ratios. Chooses accordingly, the original concentration of the concentration agent and the Mixing ratio between this and the nitric acid to be concentrated, so results in the distillation after aborting the concentrated nitric acid a diluted one Nitric acid, which carries all the water to be removed from the process and leaves the concentrator in its original strength for reuse.

Für Schwefelsäure liegt diese Konzentration bei etwa 82 bis 86 Prozent. Das Verfahren soll im folgenden an einem Beispiel erläutert werden:For sulfuric acid, this concentration is around 82 to 86 percent. The procedure should be explained in the following using an example:

1000 Teile 52prozentige Salpetersäure = 520 Teile H NO₃ destilliert mit 3000 Teilen 83prozentige Schwefelsäure ergeben 515 Teile 92,o5prozentige Salpetersäure = 474 Teile H NO₃ und 484 Teile o,,3prozentige Salpetersäure = 45 Teile HNO₃.1000 parts of 52 percent nitric acid = 520 parts of H NO ₃ distilled with 3000 parts of 83 percent sulfuric acid give 515 parts of 92, 0.5 percent nitric acid = 474 parts of H NO ₃ and 484 parts of 3 percent nitric acid = 45 parts of HNO ₃ .

Im Apparat verbleibt eine Schwefelsäure, deren Konzentration stets zwischen 83 und 84 Prozent schwankt. Die Ausbeute an Salpetersäure ist also 99,8 Prozent.A sulfuric acid remains in the apparatus, the concentration of which is always between 83 and 84 percent fluctuates. The yield of nitric acid is therefore 99.8 percent.

Ein derartiges Verfahren hat aber einen bedeutenden technischen Vorteil gegenüber den bisherigen Verfahren. Es ist oben bereits erwähnt, daß durch das Verfahren eine Operation, nämlich die Wiederkonzentration des wasserentziehenden Mittels erspart ■ bleibt. Das Verfahren hat aber weiter noch den nicht zu unterschätzenden technischen Effekt, daß es in . eisernen Gefäßen durchgeführt werden kann. Bekanntlich greifen Gemische ; von Schwefelsäure und Salpetersäure das Eisen weniger an. als. die einzelnen Säuren. Bei dem angemeldeten Verfahren befindet sich im Apparat. zunächst eine 82- bis 86prozentige Schwefelsäure. Diesegreift Eisen überhaupt nicht an. Bis zum Schlüsse: der gesamten Destillation ist diese Schwefelsäure aber niemals mit Wasser allein, sondern stets zusammen mit Salpetersäure verdünnt, bis sie schließlich wieder die Konzentration von 82 bis 86 Prozent hat. Hieraus und aus dem Fortfall der Wiederkonzentration ergibt sich weiter die große Annehmlichkeit, immer ohne Ortswechsel im gleichen Gefäße arbeiten zu können.However, such a method has a significant technical advantage over the previous procedures. It has already been mentioned above that the procedure entails an operation, namely, the re-concentration of the dehydrating agent is spared. The process also has the technical effect, which should not be underestimated, that it in. iron vessels are carried out can. It is well known that mixtures take effect; from sulfuric acid and nitric acid the iron less on. as. the individual acids. The registered procedure is in Apparatus. initially an 82 to 86 percent sulfuric acid. This is what iron grasps at all not on. Right up to the end: this sulfuric acid is never part of the entire distillation process diluted with water alone, but always together with nitric acid, until it finally regains the concentration of 82 up to 86 percent. This and the cessation of re-concentration results furthermore the great convenience of always working in the same vessel without changing location can.

Es ist zwar schon vorgeschlagen, die gesamte Konzentration der Salpetersäure in einem Gefäße durchzuführen, und zwar dadurch, daß mit der gleichen Schwefelsäure zunächst eine Vor konzentration, sodann eine Nachkonzentration vollzogen wird, worauf dann die Schwefelsäure als etwa öoprozentige Schwefelsäure zurückbleibt. In diesem Falle ist sie aber mit Wasser allein verdünnt, kann also in eisernen Gefäßen nicht behandelt werden, und muß, um wieder in das Verfahren • eingeführt werden zu können, in gesonderter Operation wieder konzentriert werden, wodurch der Konzentrationsprozeß der Salpetersäure zunächst einmal unterbrochen wird. Demgegenüber kann beim Erfindung'sgegenstande nach Abtreibung der letzten Salpetersäure sofort wieder mit Zusatz verdünnter Sainetersäure begonnen werden. ⁹^It has already been proposed to carry out the entire concentration of nitric acid in one vessel, namely by first performing a pre-concentration and then post-concentration with the same sulfuric acid, whereupon the sulfuric acid remains as about oil percent sulfuric acid. In this case, however, it is diluted with water alone, so it cannot be treated in iron vessels, and in order to be reintroduced into the process it must be concentrated again in a separate operation, which interrupts the concentration process of the nitric acid . In contrast, in the case of the subject matter of the invention, after the last nitric acid has been aborted, one can start again immediately with the addition of dilute sainitic acid. ⁹ ^

Die im Verfahren als Träger des Wassereehaltes der ursprünglichen Salpetersäure entfallende dünne Salpetersäure ist als Absorptionssäure sehr geeignet, und im übrigen bietet auch ihre Konzentration in- der Kolonne keine erheblichen Schwierigkeiten.The one that is omitted in the process as a carrier of the water content of the original nitric acid thin nitric acid is very suitable as an absorption acid, and otherwise offers their concentration in the column also posed no major difficulties.

Claims

Patent Claims:

i. Process for the concentration of nitric acid by distillation with dehydrating agents, e.g. B. sulfuric acid, characterized in that the dehydrating agent is used in such a concentration that after the abortion of the concentrated nitric acid, the entire water residue is distilled off from the originally applied dilute nitric acid in the form of thin nitric acid.
■ 2. embodiment of the method ¹¹ S according to claim 1 using sulfuric acid as the concentration agent, characterized in that the sulfuric acid used in such a concentration and amount throws that after driving 1-20 the nitric acid in the desired concentration. original

Sulfuric acid initially remains in a mixture with a dilute nitric acid, which can be distilled in the further distillation, so that the sulfuric acid remains in the original concentration.

3. Embodiment of the method according to claim 1 and 2, characterized in that that serving as a dehydrating agent sulfuric acid in one Concentration of 82 to 86 percent is used.