Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Schwefelsäure und Salpetersäure
oder Gemischen dieser Es wurde gefunden, daß man Schwefelsäure und Salpetersäure
aus Stickoxyde und Schwefeldioxyd enthaltenden Gasen in vorteilhafter Weise darstellen
kann, wenn man zunächst das Schwefeldioxyd durch die mit diesem gemischt oder getrennt
zugeführten Stickoxyde in einer Anlage nach Art des Bleikammer- oder Turmverfahrens
in Gegenwart von Wasser, Schwefelsäure oder Nitrosylschwefelsäure möglichst vollständig
in Schwefelsäure oder Nitrosylschwefelsäure oder Gemische beider überführt und hierauf
die Stickoxyde nach -ihrer Oxydation und Absorption in konzentrierter Schwefelsäure
und Zersetzung der hierbei gewonnenen Nitrosylschwefelsäure als Salpetersäure oder
Nitrate gewinnt. Das Verfahren kann in der Weise ausgeführt werden, daß man z. B.
ein Stickoxyde und Schwefeldioxyd enthaltendes Gasgemisch nach Oxydation des Stickoxyds
und Schyv efeldioxyds zu Stickstoffdioxyd und Schwefeltrioxyd durch einen entsprechend
langen Aufenthalt in einer Oxydationskammer, der evtl. Luft oder andere sauerstoffhaltige
Gase zugeführt. werden, durch einen- Absorptionsturm leitet, der mit Schwefelsäure
berieselt wird. Man kann aber auch die heißen schwefeldioxyd- und stickoxydhaltigen
Gase direkt in. einen mit Nitrasylschwefelsäure beschickten Absorptionsturm führen,
in dem. eine' Oxydation des Schwefeldioxyds - zu Schwefeltrioxyd stattfindet. Durch
die Wärme der ankommenden : Gase wird die Nitrosyisch-,vefelsäure dann zu Schwefelsäure
und Stickoxyd zersetzt. .Die Schwefelsäure läuft in konzentrierter Form unten aus
dem Turm ab. Die aus dem Absorptionsturm austretenden Gase werden zwecks Oxydation
des Stickoxyds zu Stickstoffdioxyd in einer Oxydationskammer einige Zeit dem Einfluß
sauerstoffhaltiger Gase ausgesetzt und gelangen darauf in einen mit Schwefelsäure
berieselten Turm, der das Stickstoffoxyd herauslöst. Für die Berieselung des Turmes
kann: die obenerwähnte, durch Zersetzung der Nitrosylschwefelsäure erhaltene konzentrierte
Schwefelsäure benutzt werden. Die gewonnene Nitrosylschwefelsääre wird durch Erhitzen
zersetzt, wobei einerseits konzentrierte Schwefelsäure und andererseits Stickoxyde
gebildet - werden. Die letzteren liegen nun in sehr konzentrierter Form vor und
können nach bekannten Verfahren auf Salpetersäure und Nitrate weiterverarbeitet
werden.Process for the simultaneous production of sulfuric acid and nitric acid
or mixtures of these. It has been found that one can use sulfuric acid and nitric acid
represent from nitrogen oxides and sulfur dioxide containing gases in an advantageous manner
can, if you first mix the sulfur dioxide with it or separate it
supplied nitrogen oxides in a system based on the lead chamber or tower process
as completely as possible in the presence of water, sulfuric acid or nitrosylsulfuric acid
converted into sulfuric acid or nitrosylsulfuric acid or mixtures of both and then
the nitrogen oxides after their oxidation and absorption in concentrated sulfuric acid
and decomposition of the nitrosylsulfuric acid thus obtained as nitric acid or
Nitrate wins. The method can be carried out in such a way that one z. B.
a gas mixture containing nitrogen oxides and sulfur dioxide after oxidation of the nitrogen oxide
and Schyv efeldioxyds to nitrogen dioxide and sulfur trioxide by one correspondingly
long stay in an oxidation chamber, possibly air or other oxygen-containing
Gases supplied. are passed through an absorption tower filled with sulfuric acid
is sprinkled. But you can also use the hot ones containing sulfur dioxide and nitrogen oxide
Lead gases directly into an absorption tower filled with nitrasylsulphuric acid,
by doing. an 'oxidation of sulfur dioxide - to sulfur trioxide takes place. By
the warmth of the incoming gases, the nitric acid, vefelic acid then becomes sulfuric acid
and nitric oxide decomposes. The sulfuric acid runs out in a concentrated form at the bottom
from the tower. The gases emerging from the absorption tower are oxidized
the influence of nitrogen oxide to nitrogen dioxide in an oxidation chamber for some time
exposed to oxygen-containing gases and then get into one with sulfuric acid
sprinkled tower, which dissolves the nitrogen oxide. For sprinkling the tower
can: the above-mentioned concentrated ones obtained by the decomposition of nitrosylsulphuric acid
Sulfuric acid can be used. The obtained nitrosylsulfuric acid is heated by heating
decomposed, with concentrated sulfuric acid on the one hand and nitrogen oxides on the other
formed - to be. The latter are now in a very concentrated form and
can be further processed using known methods for nitric acid and nitrates
will.
Es ist vielfach zweckmäßig, den 0xydationsraum schwach mit verdünnter
Schwefelsäure oder Wasser zu berieseln. Unter Umständen können auch geringe Mengen
Wasserdampf zugeführt werden. Wird die umgepumpte Schwefelsäure durch Einführung
von Dampf oder Wässer oder durch Kondensation eines Teiles des z. B. bei der Erzeugung
der Stickoxyde durch Verbrennung von Ammoniak
gebildeten Wassers
auf einen Gehalt von weniger als 6o °1o H2 S 04 verdünnt, so spaltet sich die Nitrosylschwefelsäure
beim Erhitzen in Schwefelsäure und Salpetersäure, wobei eine Mischung dieser gewonnen
wird.It is often advisable to dilute the oxidation space slightly with diluted
To sprinkle sulfuric acid or water. Under certain circumstances, small amounts can also be used
Steam are supplied. Is the pumped sulfuric acid by introduction
of steam or water or by condensation of part of the z. B. in production
the nitrogen oxides by burning ammonia
formed water
diluted to a content of less than 60 ° 1o H2 S 04, the nitrosylsulfuric acid splits
when heated in sulfuric acid and nitric acid, a mixture of these being obtained
will.
Unter Umständen kann es besonders im Hinblick auf die Haltbarkeit
der für die Absorptionstürme benutzten Materialien von Vorteil sein, das Schwefeldioxyd
enthaltende Gas und den stickoxydhaltigen Gasstrom voneinander getrennt in das Absorptionssystem
einzuleiten. Beispiel Ein aus Stickoxyden und Schwefeldioxyd bestehendes Gasgemisch
wird durch die Leitung i (vgl. beiliegende Zeichnung) mit einer Temperatur von Zoo
bis 300° in den Absorptionsturm 2 eingeführt. Auf letzteren wird eine aus einem
der nachgeschalteten Türme ablaufende Nitrosylschwefelsäure durch Leitung 3 und
Pumpe i i aufgegeben. Das zu verarbeitende Gasgemisch durchstreicht den Turm im
Gegenstrom von unten nach oben und gibt seine Wärme zum größten Teil an die Nitrosylschwefelsäure
ab, wobei diese.in Schwefelsäure und Stickoxyde aufgespalten wird. Das Schwefeldioxyd
wird durch die frei werdenden Stickoxyde ganz oder teilweise in Schwefeltrioxyd
übergeführt und in dieser Form von der konzentrierten Schwefelsäure absorbiert.
Die heiße konzentrierte Schwefelsäure läuft evtl. nach entsprechender Kühlung in
den Behälter q.. Die Gase sind beim Verlassen des Absorptionsturmes 2 meist so weit
gekühlt, daß sich eine besondere Nachkühlung erübrigt. Ist eine solche doch: notwendig,
so kann sie an dieser Stelle erfolgen. Die Gase treten dann gegebenenfalls nach
Zumischung einer entsprechenden Menge sauerstoffhaltiger Gase bei 6 in den Oxydationsraum
5. Der Oxydationsraum kann unter Umständen gleichzeitig als Nachkühler dienen, so
daß ein besonderer Kühler wegfallen kann. Zweckmäßig wird der Oxydationsraum mit
einer kleinen Menge Wasser bzw. Wasserdampf oder verdünnter Säure berieselt. Das
Stickoxyd wird nun vollständig in Stickstoffdioxyd übergeführt, das in den folgenden
beiden mit konzentrierter Schwefelsäure berieselten Türmen 7 und 8 ausgewaschen
wird. Die Schwefelsäure wird aus dem Behälter q. auf den Turm 8 gepumpt. Die aus
den Türmen 7 und 8 ablaufende Nitrosylschwefelsäure sammelt sich in den Behältern
g und io und kann nun aus dem Behälter io mittels Pumpe ii teilweise dem Absorptionsturm
2 zugeführt werden; der Rest wird in dem Zersetzungsapparat 12 in Stickoxyde und
konzentrierte Schwefelsäure aufgespalten. Die Schwefelsäure fließt in den Sammelbehälter
4.. Die aus dem Zersetzungsapparat z2 entweichenden Stickoxyde sind sehr konzentriert
und können leicht in den Absorptionstürmen 13, 1q. und 15 in Form von Salpetersäure
bzw. Nitraten gewonnen werden. Zu diesem Zweck werden die Türme 13 und 1q.
mit verdünnter Salpetersäure bzw. Wasser ihn Gegenstrom berieselt. Die verdünnte
Salpetersäure des Turmes 14 sammelt sich in dem Behälter 16 und wird von hier durch
die Pumpe 17 nach dem Turm 13 gebracht. Die konzentrierte Salpetersäure sammelt
sich im Behälter 18. Die in den Abgasen enthaltenen letzten Spuren von Stickoxyden
werden indem Turm 15 durch alkalische Waschmittel gewonnen; die nitrathaltigen Laugen
sammeln sich in dem Behälter i g.Under certain circumstances it can be advantageous, particularly with regard to the durability of the materials used for the absorption towers, to feed the gas containing sulfur dioxide and the gas stream containing nitrogen oxide separately from one another into the absorption system. EXAMPLE A gas mixture consisting of nitrogen oxides and sulfur dioxide is introduced into the absorption tower 2 through line i (see accompanying drawing) at a temperature of from zoo to 300 °. A nitrosylsulfuric acid draining from one of the downstream towers is applied to the latter through line 3 and pump ii. The gas mixture to be processed passes through the tower in countercurrent from bottom to top and gives off most of its heat to the nitrosylsulfuric acid, which is split up into sulfuric acid and nitrogen oxides. The sulfur dioxide is completely or partially converted into sulfur trioxide by the nitrogen oxides released and absorbed in this form by the concentrated sulfuric acid. The hot concentrated sulfuric acid possibly runs into the container q after appropriate cooling. When leaving the absorption tower 2, the gases are usually cooled to such an extent that special after-cooling is not necessary. If this is necessary, it can be done at this point. The gases then enter the oxidation space 5, if appropriate after a corresponding amount of oxygen-containing gases has been mixed in, at 6. The oxidation space is expediently sprinkled with a small amount of water or steam or dilute acid. The nitrogen oxide is now completely converted into nitrogen dioxide, which is washed out in the following two towers 7 and 8, which are sprinkled with concentrated sulfuric acid. The sulfuric acid is removed from the container q. pumped onto tower 8. The nitrosylsulfuric acid draining from the towers 7 and 8 collects in the containers g and io and can now be partially fed from the container io to the absorption tower 2 by means of pump ii; the remainder is split up in the decomposition apparatus 12 into nitrogen oxides and concentrated sulfuric acid. The sulfuric acid flows into the collecting tank 4 .. The nitrogen oxides escaping from the decomposition apparatus z2 are very concentrated and can easily be stored in the absorption towers 13, 1q. and 15 can be obtained in the form of nitric acid and nitrates, respectively. Towers 13 and 1q. sprinkled it in countercurrent with dilute nitric acid or water. The diluted nitric acid of the tower 14 collects in the container 16 and is brought from here to the tower 13 by the pump 17. The concentrated nitric acid collects in the container 18. The last traces of nitrogen oxides contained in the exhaust gases are obtained in the tower 15 by alkaline detergents; the nitrate-containing alkalis collect in the container i g.
Der Zersetzungsapparat 12 ist ein Kolonnenapparat, der mit den Einsätzen
2o ausgekleidet ist. Die Einsätze bestehen aus übereinandergesetzten Ringen 21 und
22. Diese sind, wie auf der Zeichnung dargestellt ist, mit einem schräg angeordneten
Bodenteil versehen und so ineinandergefügt, daß die Bodenteile zweier Ringe übereinander
zu stehen kommen. Der Ausschnitt des oberen Ringes ist jeweils größer als der des
unteren, wodurch die aus dem oberem Ring abfließende Flüssigkeit auf den unteren
Ring auftropft. Sie sammelt sich in dem von dem Ring abgeschlossenen Ring
2,3, bis sie dann wieder auf den nächst tieferen Einsatz überläuft.The decomposition apparatus 12 is a column apparatus which is lined with the inserts 2o. The inserts consist of rings 21 and 22 placed one on top of the other. As shown in the drawing, these are provided with an inclined bottom part and fitted into one another in such a way that the bottom parts of two rings come to stand on top of one another. The cutout of the upper ring is larger than that of the lower one, whereby the liquid flowing out of the upper ring drips onto the lower ring. It collects in the ring 2, 3, which is closed off by the ring, until it then overflows again to the next lower insert.
Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich von den bekannten Verfahren,
wie Bleikammer- oder Turmverfahren, dadurch, daß bei ihm Gemische von Schwefeldioxyd
und Stickoxyden, zur Aufarbeitung gelangen; wobei die Stickoxyde zunächst zur Oxydation
des Schwefeldioxyds zu Schwefelsäure benutzt und dann als Salpetersäure oder als
Nitrosylschwefelsäure, , die auf Sälpetersäure verarbeitet wird., ausgeschieden
werden. Nur ein Teil der Stickoxyde wird gegebenenfalls als Nitrosylschwefelsäure
in die Absorptionsanlage zurückgeführt. Bei den bekannten Verfahren werden dagegen
die Stickoxyde nach ihrer'\7'erwendung zur Oxydation von Schwefeldioxyd immer wieder
zurückgewonnen und von neuem in den Prozeß zurückgeführt. Ein besonderer Vorteil
des vorliegenden Verfahrens liegt darin, daß die Stickoxyde im Verhältnis zu dem
vorhandenen Schwefeldioxyd in sehr großer Menge angewandt werden können, ohne -
daß die Verluste an Stickoxyden größer werden, denn die Stickoxyde werden nach ihrer
Verwendung als Oxydationsmittel für das Schwefeldioxyd als Salpetersäure ausgeschieden,
wobei die Stickoxydverluste nur denjenigen bei dem gewöhnlichen Bleikammer-oder
Turmverfahren entsprechen. Werden dagegen die Stickoxyde allein zur Oxydation
von
Sch@,vefeldioxyd benutzt, so geht mit den Abgasen ein wesentlicher Teil der Stickoxyde
verloren. Dieser Verlust wird aber nicht durch den Gewinn aus der gleichzeitig erzeugten
Salpetersäure gedeckt, sondern entfällt vollständig auf die erzeugte Schwefelsäure.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu er-, blicken, daß bei dem vorliegenden Verfahren
in einer einzigen Anlage Salpetersäure und Schwefelsäure gewonnen werden können.The present method differs from the known methods,
like lead chamber or tower process, in that it uses mixtures of sulfur dioxide
and nitrogen oxides, go to work-up; the nitrogen oxides initially for oxidation
of sulfur dioxide to sulfuric acid and then as nitric acid or as
Nitrosylsulfuric acid, which is processed on nitric acid., Excreted
will. Only a part of the nitrogen oxides is optionally used as nitrosyl sulfuric acid
returned to the absorption system. In the known methods, however, are
the nitrogen oxides again and again after their use for the oxidation of sulfur dioxide
recovered and fed back into the process anew. A particular advantage
of the present process is that the nitrogen oxides in proportion to the
existing sulfur dioxide can be used in very large quantities without -
that the losses of nitrogen oxides are greater, because the nitrogen oxides are after their
Use as an oxidizing agent for the sulfur dioxide excreted as nitric acid,
whereby the nitrogen oxide losses only match those in the usual lead chamber or
Correspond to tower method. On the other hand, the nitrogen oxides alone are used for oxidation
from
If Sch @, vefeldioxyd is used, a substantial part of the nitrogen oxides goes with the exhaust gases
lost. This loss is not generated by the profit generated at the same time
Nitric acid, but is completely absent from the sulfuric acid produced.
Another advantage can be seen in the fact that with the present method
nitric acid and sulfuric acid can be obtained in a single plant.
Das Verfahren des Patents 482 346 wird hier nicht beansprucht.The method of patent 482,346 is not claimed here.