Herstellung von Alkalinitraten aus Alkalichloriden und Salpetersäure
Das Patent 645 725 betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Alkalinitraten durch
Umsetzung von Alkalichloriden mit Salpetersäure, gemäß dem man auf das in einem
Reaktionsgefäß befindliche flüssige Gemisch von Alkalichlorid und Salpetersäure
überhitzten Wasserdampf unter vermindertem, z. B. 30 mm Hg betragendem Druck
und bei entsprechenden Temperaturen, beispielsweise 45 bis 50', einwirken
läßt.Production of alkali nitrates from alkali chlorides and nitric acid. The patent 645 725 relates to a process for the production of alkali nitrates by reacting alkali chlorides with nitric acid. B. 30 mm Hg pressure and at appropriate temperatures, for example 45 to 50 ', can act.
Es wurde nun gefunden, daß sich die Umsetzung in sehr vorteilhafter
Weise auch so durchführen läßt, daß man an Stelle des Wasserdampfs andere heiße
Gase verwendet. Diese sollen solcher Art sein, daß sie keine unerwünschte Einwirkung
auf die Reaktionsflüssigkeit ausüben, etwa Zersetzungen hervorrufen. In erster Linie
kommen heiße Luft, heiße Abgase oder Verbrennungsgase in Betracht. Die Arbeitsweise
ist im übrigen die gleiche, wie die im Hauptpatent beschriebene. Ein besonderer
Vorteil gegenüber der Verwendung von Wasserdampf liegt dar, daß man nicht erst Dampf
erzeugen und verhitzen muß, sondern ohne weiteres z. B. die heißen Verbrennungsgase
einer Feuerung verwerten kann, und daß es so gelingt, die Wärmemenge einer Heizquelle
ohne größere Wärmeverluste für die Durchführung der Umsetzung nutzbar zu machen.
Das aus dem Reaktionsgefäß austretende salzsäurehaltige Gasgemisch, das mit dem
aus der Reaktionsflüssigkeit entwickelten Wasserdampf, entsprechend den bei der
Umsetzung herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen, beladen ist, wird, wie
im Hauptpatent angegeben, zur Rückgewinnung von zunächst mitdestillierten Anteilen
Salpetersäure zweckmäßig durch eine Rektifikationskolonne geleitet. Das aus der
Rektifikationskolonne austretende Salzsäure und Wasserdampf enthaltene Gasgemisch
kann zur Gewinnung der Salzsäure mit Wasser gewaschen werden. Das Abgas kann, wenn
man es nicht verloren geben will, erneut aufgeheizt und in das Reaktionsgefäß zurückgeführt
werden.It has now been found that the implementation is very advantageous
Manner can also be carried out in such a way that one hot other than steam
Gases used. These should be such that they do not have any undesirable effects
exert on the reaction liquid, such as causing decomposition. Primarily
hot air, hot exhaust gases or combustion gases come into consideration. The way of working
is otherwise the same as that described in the main patent. A special
The advantage over the use of steam is that you do not need steam first
must produce and heat, but easily z. B. the hot combustion gases
can utilize a furnace, and that it succeeds in the amount of heat from a heating source
to make it usable for the implementation of the implementation without major heat losses.
The hydrochloric acid-containing gas mixture emerging from the reaction vessel, which is mixed with the
from the reaction liquid developed water vapor, corresponding to the
Implementation of prevailing pressure and temperature conditions, loaded, will how
stated in the main patent, for the recovery of initially co-distilled parts
Nitric acid expediently passed through a rectification column. That from the
Rectification column escaping hydrochloric acid and water vapor containing gas mixture
can be washed with water to obtain the hydrochloric acid. The exhaust can if
if you do not want to give it away, it is heated up again and returned to the reaction vessel
will.
Das vorliegende Verfahren kann aus einem bekannten Verfahren, gemäß
dem man die bei der Umsetzung des Alkalichlorids mit der Salpetersäure entstandene
Salzsäure mittels eines Luftstroms abführen soll, nicht ohne weiteres abgeleitet
werden, denn dieses bekannte Verfahren läßt lediglich eine Höchsttemperatur von
8o' zu, und eine Vorwärmung des Luftstroms ist dabei nicht vorgesehen. Die zur Durchführung
des vorliegenden Verfahrens erforderlichen Gase haben eine wesentlich höhere Temperatur.
Da bei der Gewinnung von Alkalinitraten aus Alkalichloriden und Salpetersäure stets
mit der
Bildung von Nitrosylchlorid als Nebenreaktion gerechnet
werden muß und diese unerwünschte Reaktion durch Hitze stark begünstigt wird, so
lag es nicht nahe, hocherhitzte Gase auf das Reaktionsgemisch einwirken zu lassen.
Auch der Ersatz des überhitzten Wasserdampfs bei dem Verfahren des Hauptpatents
durch andere hocherhitzte Gase war nicht ohne weiteres gegeben, denn für ein früheres
Verfahren, bei dem ebenfalls Alkalinitrat durch Umsetzung von Alkalichlorid mit
Salpetersäure in der Hitze und in Gegenwart von Wasserdampf hergestellt werden soll,
jedoch nicht unter vermindertem Druck gearbeitet wird, war es bekannt, daß im Falle
des Ersatzes eines erheblichen Teils des Wasserdampfs durch inerte Gase, wie Luft
oder auch reinen Stickstoff, das Auftreten erheblicher Mengen von Nitrosylverbindungen
nicht vermieden werden kann. Dieser Nachteil tritt bei dem vorliegenden Verfahren
nicht auf. Gegenüber einem anderen Verfahren zur Herstellung von Alkalinitrat, bei
dem in einem Verdampfer erzeugter Dampf, der Nitrosylchlorid, Chlor, Salzsäure und
Salpetersäure enthält, durch einen Abstreifer und nacheinander durch zwei Reaktionsgefäße
geführt wird, wobei ein Unterdruck während der Reaktion zwischen Salpetersäure und
Alkalichlorid nicht vorgesehen ist und auch eine unmittelbare Wärmeübertragung durch
heiße Gase nicht stattfindet, weist das vorliegende Verfahren u. a. den Vorteil
auf, daß es auf eine Vielzahl von Arbeitsgefäßen nicht angewiesen ist.The present method can be selected from a known method according to
which one resulted from the reaction of the alkali chloride with the nitric acid
Hydrochloric acid is to be removed by means of a stream of air, not readily derived
because this known method only allows a maximum temperature of
8o 'closed, and preheating of the air flow is not provided. The implementation
The gases required for the present process have a much higher temperature.
As always when extracting alkali nitrates from alkali chlorides and nitric acid
with the
Formation of nitrosyl chloride calculated as a side reaction
must be and this undesirable reaction is greatly promoted by heat, so
it did not make sense to let highly heated gases act on the reaction mixture.
Also the replacement of the superheated steam in the process of the main patent
by other highly heated gases was not readily given, because for an earlier one
Process in which also alkali nitrate by reacting alkali chloride with
Nitric acid is to be produced in the heat and in the presence of steam,
but not working under reduced pressure, it was known that in the case
the replacement of a substantial part of the water vapor with inert gases such as air
or even pure nitrogen, the occurrence of considerable amounts of nitrosyl compounds
cannot be avoided. This disadvantage occurs with the present method
not on. Compared to another process for the production of alkali nitrate, at
the vapor generated in an evaporator, the nitrosyl chloride, chlorine, hydrochloric acid and
Contains nitric acid, through a scraper and one after the other through two reaction vessels
is performed, whereby a negative pressure during the reaction between nitric acid and
Alkali chloride is not provided and also direct heat transfer through
hot gases does not take place, the present method has inter alia. the advantage
on that it does not depend on a large number of working vessels.
Beispiel: In einem mit säurefesten 'Platten ausgemauerten Vakuumgefäß
mit aufgesetzter Rektifikationskolonne werden 165 Teile Natriumchlorid mit
5oo Teilen einer 46°/oigen Salpetersäure zusammengebracht. In die flüssige blasse
wird unter Aufrechterhaltung eines absoluten Drucks von etwa 3o mm Hg heiße Luft
von 400' eingeblasen. Die Temperatur im Reaktionsgefäß beträgt etwa 45 bis 5o°.
Das aus dem Reaktionsgefäß entweichende Luft-Salzsäure-Salpetersäure-Wasserdampf-Gemisch
wird in der Kolonne rektifiziert, so daß der größte Teil der mitgerissenen Salpetersäure
in das Reaktionsgefäß zurückfließt und nur kleine Anteile in dem am Kopf der Kolonne
abziehenden Luft-Salzsäure-Wasserdampf-Gemisch verbleiben. Das abziehende Gemisch
wird zwecks Gewinnung der Salzsäure mit Wasser gewaschen. Example: 165 parts of sodium chloride are combined with 500 parts of a 46% nitric acid in a vacuum vessel lined with acid-proof plates with a rectification column attached. Hot air of 400 'is blown into the liquid pale while maintaining an absolute pressure of about 30 mm Hg. The temperature in the reaction vessel is about 45 to 50 °. The air-hydrochloric acid-nitric acid-steam mixture escaping from the reaction vessel is rectified in the column so that most of the entrained nitric acid flows back into the reaction vessel and only small amounts in the air-hydrochloric acid-steam mixture withdrawn at the top of the column remain. The mixture which is drawn off is washed with water in order to recover the hydrochloric acid.
Nach Beendigung der Destillation verbleibt im Reaktionsgefäß ein Salzbrei,-
der 23,5 Teile Natriumchlorid neben 205 Teilen Natriumnitrat und 66 Teilen
freier Salpetersäure enthält. Es sind somit 85,75°/o des Natriumchlorids in Natriumnitrat
umgesetzt worden. Die Salpetersäureausbeute beträgt unter Berücksichtigung der noch
vorhandenen freien Säure 94 "/,. Nach Abtrennung des Salpeters durch Filtration
oder Ausschleudern wird die Mutterlauge einem neuen Ansatz zugegeben; man ermäßigt
daher bei dem folgenden Ansatz die Menge des Natriumchlorids auf =4=,5 Teile und
die Menge der 46°/oigen Salpetersäure auf 355 Teile.After the distillation has ended, a salt paste remains in the reaction vessel which contains 23.5 parts of sodium chloride in addition to 205 parts of sodium nitrate and 66 parts of free nitric acid. Thus 85.75% of the sodium chloride has been converted into sodium nitrate. The yield of nitric acid, taking into account the free acid still present, is 94%. After the nitric acid has been separated off by filtration or centrifugation, the mother liquor is added to a new batch; the amount of sodium chloride is therefore reduced to 4 =, 5 parts and in the following batch the amount of 46 per cent. nitric acid to 355 parts.