DE364521C

DE364521C - Process for the production of nitric acid from the gases obtained by the oxidation of ammonia

Info

Publication number: DE364521C
Application number: DEO12481D
Authority: DE
Original assignee: ELETTROCHIMICHE DOTT ROSSI OFF
Current assignee: ELETTROCHIMICHE DOTT ROSSI OFF
Priority date: 1920-12-20
Filing date: 1921-08-06
Publication date: 1922-11-27
Also published as: GB172979A; FR540451A

Description

Das Patent 364520 betrifft ein Verfahren zur Entfernung der Wasserdampfe und der Salpetersäure- oder Salpetrigsäuredämpfe aus den von der Oxydation des Ammoniaks stammenden Gasen in der Weise, daß man auf diese. Gase dieselbe Behandlung bei ganz niedrigen Temperaturen anwenden kann, deren Gebrauch bei den aus der Oxydation des atmosphärischen Stickstoffes in elektrischen öfen gewonnenen Gasen schon bekannt und bewährt ist.The patent 364520 relates to a method for removing the water vapor and the nitric acid or nitrous acid vapors from the gases resulting from the oxidation of ammonia in such a way that one can react with them. Gases can apply the same treatment at very low temperatures, use it at that obtained from the oxidation of atmospheric nitrogen in electric furnaces Gases is already known and proven.

Der unmittelbare Zweck der Behandlung bei niedrigen Temperaturen ist die Verflüssigung der Stickoxyde, und eine der hauptsächlichsten Verwendungsarten der so verflüssigten Oxyde ist deren Umwandlung in Salpetersäure, welche sich dann bekanntlich in kleineren Apparaten rascher ausführen läßt als in den riesigen und teuren Türmen, die bisher für die Absorption der gasförmigen Stickoxyde gebraucht wurden.The immediate purpose of the low temperature treatment is liquefaction the oxides of nitrogen, and one of the chief uses of the oxides thus liquefied is their conversion into nitric acid, which is then known to be in smaller apparatus can be carried out more quickly than in the huge and expensive towers that have hitherto been used for absorption the gaseous nitrogen oxides were used.

Diese Gewinnung von Salpetersäure aus flüssigen statt gasförmigen Stickoxyden gestattet ferner, HNO₃-Konzentrationen von 60 bis 70 Prozent unmittelbar zu erzielen, wenn man mit Luft und gewöhnlichem Atmosphärendruck, oder solche von 90 bis 100 Prozent, wenn man mit Sauerstoff mit Drucken über Atmosphärendruck arbeitet. Mit gasförmigen Stickoxyden dagegen erhält man bekanntlich nur 25 bis 35 Prozent, wenn die Oxyde aus der Oxydation von atmosphärischem Stickstoff in elektrischen Lichtbogenöfen, oder 45 bis 55 Prozent, wenn sie aus der Oxydation von Ammoniak stammen.This recovery of nitric acid from liquid instead of gaseous nitrogen oxides also allows HNO ₃ concentrations of 60 to 70 percent to be achieved immediately when working with air and normal atmospheric pressure, or 90 to 100 percent when working with oxygen at pressures above atmospheric pressure . With gaseous nitrogen oxides, on the other hand, it is well known that only 25 to 35 percent are obtained if the oxides come from the oxidation of atmospheric nitrogen in electric arc furnaces, or 45 to 55 percent if they come from the oxidation of ammonia.

Der durch die Verflüssigung der Stickoxyde gebotene Vorteil ist also sehr "schätzenswert.The advantage offered by the liquefaction of nitrogen oxides is therefore very "appreciable.

Beim Analysieren des Prozesses der Bildung der Salpetersäure durch Absorption der gasförmigen Stickoxyde mit Wasser in den üblichen Türmen bemerkt man, daß die Reaktionsgeschwindigkeit viel rascher abnimmt als der Prozentgehalt der Gase an Stickoxyden. Es besteht nämlich ein Gesetz (und zwar ein sehr komplexes wegen der Mannigfaltigkeit der an demselben teilnehmenden physikalischen und chemischen Faktoren), welches die Verfahrensgeschwindigkeit zu einer gleichförmig ver- zögerten gestaltet und, während die ersten Türme sich im Vergleich mit der durchschnittlichen Erzeugung der gesamten Absorptionsanlage als sehr wirksam erweisen, sind die nachfolgenden Türme weniger wirksam. Pro Einheit erzeugter Salpetersäure stellen die ersten Türme ein sehr wirtschaftliches, die mittleren ein weniger wirtschaftliches und die letzten ein sehr kostspieliges System dar.When analyzing the process of the formation of nitric acid by absorption of the gaseous Nitrogen oxides with water in the usual towers you notice that the reaction rate decreases much faster than the percentage of nitrogen oxides in the gases. It there is a law (and a very complex one because of the multiplicity of an the same participating physical and chemical factors), which reduces the process speed to a uniform hesitated designed and, while the first towers are compared with the average Generating the entire absorption plant prove to be very effective are the following Towers less effective. The first towers are placed for each unit of nitric acid produced a very economical, the middle a less economical and the last a very costly system.

Nun ist gefunden worden, daß die rationellste Methode — sowohl hinsichtlich der Anlage als auch der Betriebskosten —·, Salpetersäure von der Oxydation des Ammoniaks ausgehend zu er-It has now been found that the most efficient method - both in terms of the system and also the operating costs - to calculate nitric acid from the oxidation of ammonia

zeugen, darin besteht, der Kondensation der Stickoxydgase durch Abkühlung eine vorherige Absorption in Absorptionstürmen vorangehen zu lassen, und ferner in diesen Türmen denjenigen Teil Salpetersäure zu benutzen, der sich unvermeidlich zusammen mit einem Teil des sich bei der Oxydation des Ammoniaks bildenden Wassers niederschlägt.testify consists in the condensation of nitrogen oxide gases by cooling a previous one To let absorption precede absorption in absorption towers, and also those in these towers Part of nitric acid to be used, which is inevitably combined with part of the precipitates during the oxidation of the ammonia-forming water.

Hiernach ergibt sich folgende Reihenfolge der ίο Arbeitsvorgänge als besonders vorteilhaft:According to this, the following sequence of the ίο work processes is particularly advantageous:

1. Die Gase, welche bei der Oxydation Temperaturen von 600 ° bis 1100° C, je nach Art der Katalysatoren und der verwendeten Systeme, erreichen können, auf beliebige Weise auf eine Temperatur herabzukühlen, die keine Kondensation des Wassers und der Salpetersäure oder der salpetrigen Säure gestattet.1. The gases, which in the oxidation process temperatures from 600 ° to 1100 ° C, depending on the type the catalysts and the systems used, can be achieved in any way cool down to a temperature that does not allow condensation of water and nitric acid or nitrous acid.

2. Die Gase dann mit kaltem Wasser in Rohrschlangen oder sonstigen Einrichtungen aus säurebeständigem Material (Sandstein, Ferrosilicium, Aluminium usw.) weiter abzukühlen um den größtmöglichen Teil des in den Gasen vorhandenen Wasserdampfes zu kondensieren; in dieser Phase bildet sich immer verdünnte Salpetersäure.2. The gases then with cold water in coils or other equipment acid-resistant material (sandstone, ferrosilicon, aluminum, etc.) to cool down further to condense the largest possible part of the water vapor present in the gases; During this phase, dilute nitric acid is always formed.

3. Die Gase, deren Temperatur unter 1000 ° C sein und womöglich die Temperatur der Außenluft nicht um viel übertreffen soll, in Absorptionstürme gelangen zu lassen, die mit dem nach Punkt 2 erhaltenen Wasser oder verdünnter Salpetersäure und eventuell noch mit zusätzlichem Wasser gespeist werden; in diesen Türmen wird ein Teil der Stickoxyde absorbiert.3. The gases whose temperature is below 1000 ° C and possibly not to exceed the temperature of the outside air by much, in absorption towers to get that with the water obtained according to point 2 or diluted nitric acid and possibly with additional Water fed; Some of the nitrogen oxides are absorbed in these towers.

4. Die Gase in einen oder mehrere Waschtürme zum Waschen mit flüssigem Stickstoffdioxyd gelangen zu lassen, um die Dämpfe von Wasser, Salpetersäure und salpetriger Säure niederzuschlagen.4. The gases in one or more washing towers for washing with liquid nitrogen dioxide get to the fumes of water, nitric acid and nitrous acid knock down.

5. Die so getrockneten Gase in eine Kühlanlage beliebigen zweckmäßigen Typs einzuführen, um die Stickoxyde in flüssigen Zustand überzuführen.5. To introduce the gases thus dried into a refrigeration plant of any convenient type, to convert the nitrogen oxides into a liquid state.

6. Die flüssigen Stickoxyde mit der nach6. The liquid nitrogen oxides with the after

Punkt 3 erhaltenen, verdünnten Salpetersäure zu behandeln.To treat point 3 obtained, dilute nitric acid.

Der Bruchteil Stickoxyde, welcher in den in Punkt 3 erwähnten Türmen durch Wasserabsorption in der Form von Salpetersäure kondensiert werden soll, und der Bruchteil, der in flüssiger Form kondensiert werden soll, d. h. die Abmessungen, die verhältnismäßige Größe der Turmanlage und der Kühlanlage können von Fall zu Fall, von Augenblick zu Augenblick und von Gegend zu Gegend wechseln, je nach den Kosten der zum Bau der betreffenden Anlagen erforderlichen Materialien sowie je nach Lohn- und Instandhaltungskosten und entsprechend den Aussichten, einen Absatz für mehr oder weniger konzentrierte Salpetersäure oder außer für Salpetersäure noch für Stickstoffperoxyde als solche einen Markt zu finden usw.The fraction of nitrogen oxides in the towers mentioned in point 3 through water absorption to be condensed in the form of nitric acid, and the fraction that is in liquid form is to be condensed, d. H. the dimensions, the relative size of the Tower system and the cooling system can vary from case to case, from moment to moment and move from area to area, depending on the cost of building the facilities in question required materials as well as depending on wage and maintenance costs and accordingly the prospect of a paragraph for more or less concentrated nitric acid or except to find a market for nitric acid or for nitrogen peroxides as such, etc.

In jedem Falle ist es für die Erfindung wesentlich, daß man bei der Erzeugung von Salpetersäure aus flüssigen Stickstoffperoxyden einen Teil der gasförmigen Stickoxyde in einem aus einem oder mehreren Türmen bestehenden System absorbieren läßt in einer Reihe von Arbeitsvorgängen wie vorstehend beschrieben.In any case it is essential for the invention, that in the production of nitric acid from liquid nitrogen peroxides one Part of the gaseous nitrogen oxides in a system consisting of one or more towers can be absorbed in a series of operations as described above.

Claims

Patent claim:

Process for the production of nitric acid from the ammonia by oxidation extracted gases, characterized in that one part of the gaseous nitrogen oxides in with water or diluted Nitric acid-fed towers are allowed to absorb before going to dry the rest Part by washing the same with liquid nitrogen oxides and then concentrating the Nitrogen oxides by cooling to low temperatures progresses, being expedient the dilute nitric acid obtained in the first phase of the process with the Liquid nitrogen oxides obtained by cooling are treated in the second phase.