DE372245C - Verfahren zur Darstellung konzentrierter Salpetersaeure - Google Patents

Description

• Verfahren zur Darstellung konzentrierter Salpetersäure. LTm aus den bei Stickstoffoxydationsv erfahren gewonnenen nitrosen Gasen konzentrierte Salpetersäure zu gewinnen, hat man bisher zwei Wege eingeschlagen. Die t3ase «-erden entweder im Wasser absorbiert, wodurch verdünnte Salpetersäure gebildet wurde, die mittels eines Konzentrationsverfahrens in konzentrierte bzw. hochkonzentrierte Salpetersäure umgewandelt wird. Diese Arbeitsweise kann als kontinuierliches. Verfahren durchgeführt ,-erden, erfordert aber dann eine ziemlich komplizierte Apparatur. Oder man hat aus den Gasen Stickstoffperoxyd dargestellt, «-elches dann vorzugs«-eise in flüssiger Form in einem Autoklaven unter hohem Druck mit einer equimo.lekulären :slenge Wasser nebst Sauerstoff behandelt wurde, wodurch man glaubte, höchstkonzentrierte Salpetersäure erhalten zu können. Die zur Lösung der Aufgabe auf diese.in Wege angestellten Versuche gründen sich auf diskontinuierliche Verfahren.
• Sowohl dieser letztere Umstand als auch die Tatsache, daß die auf diesem Grundsatz beruhenden Verfahren eine vorhergehende Umbildung der gewonnenen Stickstoffoxyde in Stickstoffperoxyd bedingen, %@-as v-iederum eine schlechte Ausnutzung (des Sauerstoffs und der Stickstoffoxyde herbeiführt, haben zur Folge gehabt, daß das Verfahren keine praktische Verwendung .gefunden hat.
• Nach vorliegender Erfindung, die eine kontinuierliche Arbeitsweise einschlägt, erhält man hochkonzentrierte Salpetersäure unmittelbar aus gasförmigem Stickstofioxvd, Stickstofftrioxvd oder Stickstoffperoxv ddadurch, daß diese Gase der Einwirkung von Sauerstoff unter Druck in einem zwei oder mehrere Berieselungstürme umfassenden Apparatsvstem ausgesetzt «erden, in welchem das Gemisch von Sauerstoff und den genannten Gasen in Berührung mit Wasser :bz.«-. verdünnter Salpetersäure gelangt. Diese Arbeitsweise erfordert eine verhältnismäßig einfache Apparatur, gleichzeitig wind der für die Durchführung des Verfahrens erforderliche Sauerstoff dazu benutzt, eine Zirkulation .der Reaktionsflüssigkeit in .den verschiedenen Teilen des _-#:pparates herbeizuführen. Der Sauerstoff wird möglichst lange in Berührung mit der 1.-, lüssigkeit und den von Jerseliben absorbierten Stickstoffoxyden erhalten, :indem beide im Gleichstrom in den Teilen der ,Apparatur ge-!eitet werden, wo .die Reaktion stattfindet, während man um eine möglichst gute Ausnutzung des Sauerstoffes zu erzielen, :denselben im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung der Flüssigkeit führt, `nenn man :die Apparatur als Ganzes betrachtet.
• Die anliegende Zeichnung erläutert eine zweckmäßige Durchführungsform des Verfahrens, nach welcher das Verfahren in zwei Stufen durchgefübrt wird.
• A und B sind Reaktionstürme, die beispielsweise ausTanteisen (säurefestesSiliziumeisen) ausgeführt und mit einem säurefesten Körper, \vie Quarz, gefüllt sein können. Stickstoffperoxyd und Wasser oder verdünnte Salpetersäure werden i.in T -Rohr 7n gemischt und,das Gemisch fließt .durch .das Rohr L in eine pneumatische Hebevorrichtung E, -die mit Sauerstoff angetrieben wird, welcher durch das Rohr H eintritt. Die Hebevorrichtung bringt das Gemisch durch das Rohr I nach dem oberen Ende :des Turmes A, welcher Quarzstücke oder einen anderen Füllstoff enthält. Vom Turm geht die Flüssigkeit teil-iveise durch das Rohr D nach :.der pneumatischen Hebevorrichtung E zurück, und teilweise fließt dieselbe auch durch den Flüssigkeitsverschluß C: und das Rohr G nach der Hebevorrichtung E', die ebenfalls mit Sauerstoff angetrieben wird. Dieser Sauerstoff kommt von einem Kompressor (nicht gezeigt.) durch das Rohr D'.
• Die Hebevorrichtung fördert das Gemisch nach dein oberen Enide .des Turmes B, von «-elc:hem es teilweise wieder nach der Hebevorrichtung E' zurückfließt und teilweise in den Behälter K eingelassen wird. Da die ganze Apparatur unter Druck steht, ist der Behälter K unten mittels eines Hahnes geschlossen, .durch welchen zeitweilig etwas Säure als verkaufsfertiges Produkt abgezogen werden kann. Der Sauerstoff beginnt also seine Wanderung vom Kompressor .durch die Hebevorrichtung E'; indem er das Gemisch von Salpetersäure und Stickstoffperoxyd. hebt, wird er schon im Steigrohr beginnen, ,Stickstoffperoxyd zu oxydieren. Diese Oxydation setzt sich im Turm B fort, wo Sauerstoff und Flüssigkeit ran iGleichstrom fließen sind wo der Sauerstoff Gelegenheit hat, ein Flüssigkeitsgemisch zu beeinflussen, Idas schon vorher vom Sauerstoff .in A abeeinflußt worden ist, dem Gegenstromprinzip entsprechend.
• Vom Turm B tritt der restierende .Sauerstoff .durch das Rohr H nach !der Hebevorrichtung E, wo er Gelegenheit hat, auf das frische Gemisch von Wasser #bzw. Salpetersäure und Stickstoffperoxyd zu wirken. Diese Einwirkung setzt sich im Turm A fort, wo das Gas und die Flüssigkeit in gleicher Richtung, also im Gleichstrom fließen.
• Da (der Sauerstoff niemals ganz rein ist, wird er schon im Turm A etwas verdünnt sein, es ist ,deshalb erforderlich, einen. Teil des Gases, die Verunreinibgumgen des Sauerstoffes, aus dem Turm A zu entfernen; dies geschieht durch einen Dephlegmator 0. Es wird :dann ran Deph#l%rmator ,dier mit Iden Abgasen mitgerissene Salpetersätiredampf kondensiert und in das Rohr C zurückgeführt, durch welches das Kondensat wieder @in die Apparatur eintritt. Anstatt durch idde Rohre L und G zu fließen, kann !die Flüssigkeit mittels Umstelljung des Hahnes dazu veranlaßt werden, durch die Rohre P :und R direkt in die Türme einzutreten, wodurch die :pneumatischen Hebevorrichtungen entlastet wenden.
• Es findet keine Austreibung nitroser Gase aus .der gebildeten Säure statt, so wie es tder Fall sein würde, wenn edier Sauerstoff im Gegenstrom geführt würde. Dies bewirkt, idaß man .eine @höhere Konzentration .der Salpetersäure erreicht, da idiese unter anderem von :den aufgelösten Stickstoffoxyden abhängig ist.
• Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren zur Oxydation von Stickstoffperoxyd zu Salzsäure-runter Druck, wo man normale Temperatur verwendet oder eine Temperatur, die mittels Kühlung auf nahe bis o° C heraAbgesetzt worden ist, erhält man nach dem vorliegenden Verfahren das günstigste Ergebnis bei höheren Temperaturen (eine Temperatur von etwa 7o° C hat ,sich beispielsweise als zweckmüßig erwiesen). Aus diesem Grunde wind das Verfahren vorteilhaft mit Stickstoffoxyden in gasförmigemZustand -durchgeführt, so wie sie :beispielsweise erhalten werden bei der Darstellung von Nitrat aus Nitrit und Salpetersäure oder beim Kochen von Nitroxylschwefelsäure - im ersteren Falle Stickstoffoxyd! (NO), im zweiten Falle .Stickstofftrioxyd (N203) -. Die Umbildiung dieser Oxyde in flüssiges Stickstoffperoxyd, findet bekanntlich als stark exoterme Oxydiationsreaktion statt. Die Fabrikation ides P.eroxydes setzt somit die Anwendung einer liüh1avorrichtung voraus.
• Wenn man nach dem vorliegenden Verfahren arbeitet, kommt,die bei der Oxydation der Stickstoffoxyde entwickelte Wärme dem Verfahren zugute, und es -zeigt sich, daß man auf diese Weise so viel Wärme in den Apparaten entwickelt erhalten kann, @daß dass Fortlassen einer indirekten Erwärmung möglich wind.
• Das Verfahren bedingt nicht nur einen Vouteil insofern, als man ,die mit der Darstellung von flüssigem Stickstoffperoxyd verknüpften Nachteile und Kosten vermeidet, sondern .es wird auch eine erhebliche Ersparnis hinsichtlich Konstruktion und Betrieb der Apparate erreicht.
• Bei ,der Durchführung des Verfahrens in der beschriebenen Weise wird eine vollständige Ausnutzung dies Sauerstoffes erzielt. Als Restgase werden nur idde geringen Mengen an Verunreinigungen, die stets in dem benutzten Sauerstoff @enthalten sind, mit Stickstoffoxyde vermischt. Diesle Restgase können verwertet wenden durch A ibsorption in Wasser oder in Alkalien oder auf andere Weise.
• Selbstverständ1dch .kann man auch den Apparaten Stickstoffperoxyd in flüssiger Zorm zuführen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Darstellung konzentrierter Salpetersäure aus Stickstoffoxy-@den - Stickstoffoxyd (NO), Trioxyd (N203), Peroxyd (N02, N,0,) oder Gemische ,dieser -, Sauerstoff und Wasser bzw. verdünnter Salpetersäure unter Druck, daJuroh gekennzeichnet, daß man unter Anwendung von zwei oder mehreren Berieselungstürmen die Reaktionsflüssigkeit (verdünnte Salpetersäure mit auf-.gelösten Stickstofffoxyden) in jedem einzelnen Apparat im Gleichstrom mit dem Sauerstoff fließen läßt, welcher der Apparatur derart zugeführt wird, daß @er, 'die iApparatur als Ganzes betrachtet, dar Gegenstrom zu der der Apparatur zugeführten Flüssigkeit strömt. z. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, .dadurch: gekennzeichnet, .daß idie Reaktion :hei :erhöhter Temperatur durchgeführt wird.