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Absorption verdünnter nitroser Gase Es ist bekannt, daß sich verdünnte
nitrose Gase, wie sie z. B. bei der Luftverbrennung oder der Ammoniakoxydation erhalten
werden, um so schwerer absorbieren lassen, j e geringer die Konzentration der Gase
an Stickoxyd ist. Für die Gewinnung der Stickoxyde durch saure oder alkalische Absorption
ist es erforderlich, daß die Stickoxyde in einer gewissen Oxydationsstufe vorliegen,
und zwar mindestens als N L.0, für die alkalische und als NO.,
für die saure Absorption. Die Überführung des Stickoxyds in die für die Absorption
erforderlichen höheren Stickoxyde suchte man bisher in der Weise zu erreichen, daß
man die Gase bei der Oxydation stark abkühlte oder große Absorptionsräume wählte.
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Es wurde nun gefunden, daß man verdünnte nitrose Gase in bedeutend
einfacherer Weise absorbieren kann, wenn man die Gase vor der alkalischen Absorption
mit Salpetersäure unter solchen Bedingungen der Konzentration und der Temperatur
behandelt, daß eine Oxydation des Stickstoffmonoxyds erfolgt. Zweckmäßig läßt man
die Salpetersäure in Dampfform auf das zu oxydierende Gasgemisch einwirken. Während
nämlich flüssige Salpetersäure im vorliegenden Falle nur in starker Konzentration
eine oxydierende Wirkung ausübt, zeigte es sich, daß dampfförmige Salpetersäure
selbst in sehr geringer Konzentration auf die Stickoxyde oxydierend einwirkt. Die
oxydierende Wirkung der dampfförmigen Salpetersäure ist hierbei so weitgehend, daß
schon durch die dem zu oxydierenden Stickoxyd äquivalente Menge Salpetersäure praktisch
alles NO zu :V=O; bzw. NO, in sehr kurzer Zeit oxydiert wird. Nach der Oxydation
des Stickoxyds kann die Absorption der erhaltenen Stickoxydverbindungen sehr rasch
und weitgehend durchgeführt werden. Für die Absorption ist es von besonderem Vorteil,
die Oxydation der verdünnten Stickoxyde gegen Ende der Absorption, insbesondere
hinter einer sauren Absorption, vorzunehmen, wo die Konzentration der Stickoxyde
in dem Gasgemisch besonders gering und daher die Absorption, wie oben erwähnt, auch
am schwierigsten ist; auch ist hier der Salpetersäurev erbrauch gering.
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Zur Oxydation der zu absorbierenden Stickoxyde kann man z. B. an der
Stelle der Absorptionsapparatur, wo infolge steigender Verarmung des Gasgemisches
an Stickoxyden die Oxydationsgeschwindigkeit von NO zu \=O; bzw. NO" sich
stark verlangsamt, am Eintritt von der sauren in die alkalische Absorption oder
auch sonst an geeigneter Stelle der Absorption, z. B. beim Übergang des Gases von
einem Absorptionsturm in den anderen, mittels einer feinen Düse mindestens so viel
wäßrige Salpetersäure einspritzen, als einerseits zur gewünschten Oxydation des
im
Gas noch enthaltenen NO erforderlich ist und andererseits entsprechend
der Temperatur des Gasgemisches als dampfförmige Salpetersäure aufgenommen werden
kann. Man kann die erforderliche Salpetersäure auch in der Weise zuführen, daß man
das Stickoxyd-Gas-Gemisch durch wäßrige Salpetersäure von genügender Konzentration
und Temperatur hindurchleitet, so daß das Gasgemisch sich mit Salpetersäuredämpfen
entsprechend der Dampftension der wäßrigen Säure belädt. In der Gasphase treten
alsdann die Stickoxyd- und die Salpetersäuredämpfe rasch miteinander in Reaktion
unter Bildung von N.0, bzw. N0_, die durch alkalische Absorption als Nitrit bzw.
Nitrit-Nitrat leicht gewonnen werden können.
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Bei der sauren Absorption nitroser Gase erfolgt zwar ebenfalls eine
Berührung von stickoxydhaltigen Gasen mit Salpetersäure, jedoch kann dort eine Oxydation
des Stickoxy ds nicht stattfinden, da dieses aus den höheren Oxydationsstufen und
Wasser zurückgebildet würde. Gemäß vorliegender Erfindung sollen die stickoxydhaltigen
Gase zunächst mittels Salpetersäure zu höheren leicht absorbierbaren Stickoxyden
oxydiert und dann alkalisch absorbiert werden, wodurch in einfacher Weise eine praktisch
vollständige Gewinnung des Stickstoffmonoxyds in Form von Nitrit oder eines Nitrit-Nitrat-Gemisches
erzielt wird. Es ist auch die Oxydation von Stickstoffmonoxyd mittels Salpetersäure
zur Herstellung von konzentriertem Stickstoffdioxyd bekannt. Die Förderung der alkalischen
Absorption von verdünnten Stickoxyden durch Oxydation mittels Salpetersäure, wodurch
ein für die Gewinnung von Nitriten oder Nitraten wertvoller technischer Fortschritt
erzielt wird, ist jedoch in der Literatur nicht beschrieben.
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Beispiel Ein sticlcoxydhaltiges Gasgemisch, das neben Stickoxyd noch
Stickstoff und 6 bis 8'/, überschüssigen Sauerstoff über die zur Oxydation der Stickoxyde
erforderliche NTenge enthält, wird der alkalischen Absorption zugeleitet. An der
Stelle, wo die Konzentration der Stickoxyde noch 5 bis 6 g NO pro Kubikmeter Gas
beträgt, setzt man dem Stickoxydgas vor dem Eintritt in den Absorptionsturm to g
HNO3, beispielsweise in Form 45°/oiger wäßriger Salpetersäure, pro Kubikmeter Gas
zu, oder man leitet das Gasgemisch durch 45°;oige Salpetersäure, die eine Temperatur
von 6o° besitzt. Alsdann entweicht das Gas aus der Absorptionsanlage mit nur
0,3 g NO pro Kubikmeter Endgas. Arbeitet man unter gleichen Bedingungen,
jedoch ohne Zusatz von Salpetersäure, so besitzt das aus der Absorptionsanlage entweichende
Gas noch einen Gehalt von :2 bis 3 g NO pro Kubikmeter.