DE531945C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung hochprozentiger Salpetersaeure durch katalytische Verbrennung von Ammoniak mit Sauerstoff oder sauerstoffreichen Gasen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung hochprozentiger Salpetersaeure durch katalytische Verbrennung von Ammoniak mit Sauerstoff oder sauerstoffreichen GasenInfo
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Description
- Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung hochprozentiger Salpetersäure durch katalytische Verbrennung von Ammoniak mit Sauerstoff oder sauerstoffreichen Gasen Es ist bekannt, daß die katalytische Verbrennung von Ammoniak mit Sauerstoff oder sauerstoffreichen Gasen die Herstellung einer hochprozentigen Salpetersäure ohne besonderen Konzentrationsprozeß ermöglicht. Die technische Ausführung dieses Verfahrens ist aber mit großen Schwierigkeiten verbunden, da die Temperatur des Katalysators bei einem Ammoniakgehalt des Gasgemisches von über io Volumenprozent unzulässig steigt und außerdem die untere Explosionsgrenze von Ammoniaksauerstoffgemischen unter gewöhnlichem Druck bereits bei 16 Volumenprozent Ammoniak erreicht wird.
- Es wurde nun gefunden, daß sich diese Schwierigkeiten beseitigen lassen, wenn man die katalytische Verbrennung des Ammoniaksauerstoffgemisches in einer Kontaktzone vor sich gehen läßt, die sich im Bewegungssinne der Gase vor bzw. unter einer Kühlflüssigkeitsschicht befindet, durch welche die bei der Reaktion entstehenden Gase unmittelbar nach ihrem Austritt aus der Kontaktzone hindurchströmen. Als Kühlflüssigkeit dient zweckmäßig Salpetersäure oder Wasser, das sich im Verlauf des Prozesses durch Absorption der bei der Verbrennung entstehenden Stickoxyde in Salpetersäure umwandelt. Ein Hindurchleiten der bei der Ammoniakoxydation entstehenden Gase durch Säuren vor ihrer Absorption, unmittelbar nach dem Verlassen der Verbrennungsapparate, insbesondere zum Zwecke der Vermeidung von Stickstoffverlusten, ist zwar an und für sich bereits bekannt. Demgegenüber besteht das vorliegende Verfahren im wesentlichen darin, daß die katalytische Verbrennung des Ammoniaks gewissermaßen in der Absorptionsflüssigkeit selbst vorgenommen wird, indem diese gleichzeitig als Kühlflüssigkeit für den Katalysator benutzt wird. Hierdurch werden die eingangs erwähnten Schwierigkeiten beseitigt.
- Eine zur Ausführung des Verfahrens zweckdienliche Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen Reaktionsbehälter aus säurefestem Chromnickelstahl, in dem eine Kontaktschicht angeordnet ist, z. B. in Form eines oder mehrerer den Querschnitt des Behälters ausfüllenden Platinnetze, von den bei der Ammoniakverbrennung mit Luft üblichen Dimensionen. Das Ammoniaksauerstoffgemisch bewegt sich von unten nach oben durch diesen Behälter. Zur Vermeidung der Explosionsgefahr erfolgt die Zuleitung des Gasgemisches zur Kontaktschicht durch ein System von Kapillarräumen, die in mindestens einer Dimension so geringe Abmessungen haben, daß das Fortschreiten einer explosiven Verbrennung verhindert wird. Beispielsweise erfolgt die. Zuleitung durch eine -Bündelplatte aus zylindrischen, zur Vermeidung von Gasexplosionen an sich bekannten Kapillarrohren von etwa 5 bis io cm Länge, die unmittelbar unter der Kontaktzone angeordnet ist. Diese Anordnung verhindert unter allen Umständen ein Zurückschlagen einer Explosion. In dem Behälterraum unmittelbar über der Kontaktzone befindet sich die als Kühlflüssigkeit dienende Salpetersäure, die bei Gasdurchgang nicht nach unten durch die Kontaktnetze und die Kapillarrohre zurücktreten kann.
- Nach Einleitung der katalytischen Verbrennung in der Kontaktzone mit Hilfe einer Wasserstoffsauerstoffflamme treten die bei der Reaktion entstehenden Stickoxyde unter teilweiser Absorption durch die Salpetersäure hindurch, die sich dabei schnell erhitzt. Die heiße Säure wird mit Hilfe einer Säurepumpe durch ein System von Kühlrohren befördert und nach Abkühlung in solchen Mengen in den Behälter wieder eingepumpt, daß der Flüssigkeitsstand in diesem konstant bleibt. Der Rest wird in einem relativ kleinen Absorptionsturm im Gegenstrom mit den von dem Reaktionsbehälter oben abziehenden, noch Stickoxyde enthaltenden Gasen behandelt.
- Mit einer solchen Ausführungsform lassen sich Ammoniaksauerstoffgemi-sche mit 25 Volumenprozent und darüber Ammoniak gefahrlos und mit besonders günstiger Ausbeute in hochprozentige Salpetersäure überführen. Besonders günstige Resultate werden naturgemäß dann erhalten, wenn das Verfahren unter einigen Atmosphären Überdruck ausgeführt wird, da hierdurch bekanntlich sowohl der Verbrennungsvorgang als der Absorptionsprozeß günstig beeinfluBt wird.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zur Herstellung hochprozentiger Salpetersäure durch katalytische Verbrennung von Ammoniak mit Sauerstoff oder sauerstoffreichen Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß die katalytische Verbrennung des Ammoniaksauerstoffgemisches in einer Kontaktzone stattfindet, die sich im Bewegungssinne der Gase vor bzw. unter einer Kühlflüssigkeitsschicht befindet, durch- die die bei der Reaktion entstehenden Gase unmittelbar nach ihrem Austritt aus der Kontaktzone hindurchströmen.
- 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung des Gasgemisches zur Kontaktzone aus einem System von Kapillarräumen besteht, die in mindestens einer Dimension so geringer Abmessungen haben, daß das Fortschreiten einer explosiven Verbrennung verhindert wird.
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| DEC42617D Expired DE531945C (de) | 1928-11-24 | 1929-02-10 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung hochprozentiger Salpetersaeure durch katalytische Verbrennung von Ammoniak mit Sauerstoff oder sauerstoffreichen Gasen |
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