DE753114C - High pressure pump for pumping mixtures or emulsions of thin nitric acid and liquid nitrogen tetroxide - Google Patents

High pressure pump for pumping mixtures or emulsions of thin nitric acid and liquid nitrogen tetroxide

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DE753114C
DE753114C DEB195572D DEB0195572D DE753114C DE 753114 C DE753114 C DE 753114C DE B195572 D DEB195572 D DE B195572D DE B0195572 D DEB0195572 D DE B0195572D DE 753114 C DE753114 C DE 753114C
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high pressure
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liquid
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Herbert Hochkirch
Rudolf Dr Chem Wendlandt
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BAYERISCHE STICKSTOFF WERKE A
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Description

Hochdruckpumpe zum Fördern von Gemischen oder Emulsionen aus dünner Salpetersäure und flüssigem Stickstofftetroxyd Bei der Herstellung hochkonzentrierter, z. ß. o5 bis iooo%iger-Salpetersäure in einen Arlaeitsgang ist es bekannt, aus einem zur Irrzeugung reiner Salpetersäure geeigneten Ausgangsgemisch aus verdünnter Salpeter-Säure und flüssigem Stickstofftetroxyd eine Emulsion herzustellen und diese Emulsion unter Drucksteigerung um mehr als io Atin., z. 13. 5o Atm., in einen Druckbehälter (Autöklav) einzuführen. Lisbesondere für eine kontinuierliche Erzeugung Hochkonzentrierter säure ist die Förderung des emulgierten Geinisches mittels Pumpe unerläßlich. Dies stößt aber;nicht nur wegen der Giftigkeit und Aggressivität der zu pumpenden Stoffe, insbesondere wegen der Nichthaltbarkeit der Abdichtungsstoffe, wie Stopfbüchsen u. d-1., sondern auch wegen der leichten Verga.sl>arkeit des Tetroxydes und damit wegen der Gefahr des Austretens hochgiftiger Tetroxyd-oder Stickstoffdioxyddämpfe nach außen auf Schwierigkeiten. Man müßte einerseits Abdichtungen anwenden; wie sie für die Verdichtung von Gasen auf z. B. 5o Atin. angewendet zu werden pflegen. anderseits erweisen sich gerade derartige _M>dichtungen gegeniiber füissigem Tetroxyd und Salpeter- säure als nicht haltbar. Hinzu kommt eine weitere, speziell dem Zweiphasensystem - Salpetersäure-flüssiges Tetroxydeigentüniliche Schwierigkeit, die mit dem Pumpen der Emulsion zusammenhängt. Wollte man nämlich trotz der obengenannten Schwierigkeiten auf eine Alldichtung am Kol- benumfang, z. li. durch federnde Liderungs- ringe cd. dgl., verzichten, so war nach dem physikali.sch-chemischen Verhalten der Kom- ponenten zu erwarben, daß zum mindesten, selbst hei genau eingepaßtern Kolben, flüssiges Tetroxyd, also der gerade besonders leicht verdampfende, giftige Bestandteil, in bevor- zugter Weise durch den Spalt zwischen Kol- ben und Laufbuchse hindurchtreten würde. Nähreid nämlich die Viskosität der verwen- deten etwa 69%igen Salpetersäure bei den Temperaturen des Pumpens (im Mittel etwa 5°) etwa 28 bis 29 - io-3 dvn # sec # cm--3 be- trägt, ist dieViskosität von flüssigemTetroxyd rund sechsmal geringer und hat einen Wert voll nur etwa 5 # io-3. Unter Wirkung der sehr hohen Drücke von über ro Atm., z. B. 5o Atni. oder ioo Atm., war gerade ein Ent- weichen von flüssigem Tetroxyd um so eher zu erwarten, als die in dem Vorratsbehälter hergestellte Emulsion sich in deli Zuführungs- leitungen zur Pumpe schon weitgehend wieder entmischt. War schon angesichts der sehr hohen Drucksteigerungen ein erträgliches Dichthalten gegenüber wäßriger Salpetersäure in keiner Weise zu erwarten, so war es auf Grund des besonders kleinenViskositätswertes des Teeroxydes von vornherein zu verneinen. (?s war (laher überraschend, daß es gelingt, eine Emulsion aus verdünnter Salpetersäure und flüssigem Tetroxyd ohne Anwendung voll Abdichtungselementen (Stopfbüchsen, federn- den Liderungsringen u. d,-I.) kontinuierlich und betriebssicher auf hohe Drücke zu pum- pen, \w7111 inan sich einer Vorrichtung 1)e- dient, hesteliend aus einem Druckzylinder finit einer Laufbüchse aus säurefestem, liartein Werkstoff und einem darin ohne Federringe, ohne Stopfbüchsenabdichtung od. dgl. hin und leer laufenden eingepaßteit .Kolben aus einem harten Werkstoff von in bekannter, `Vei@se anderer Brinellhärte als dieLaufbuchse, einem an. der einen Seite in bekannter Weise an- geschlossenen, finit hin- und Auslaufventilen ausgestatteten llochdruckrauin, eitieni an der anderen Seite angeschlossenen, finit eitler Üffnung für durchgetretenes <#allx#ters<iure- Tetroxyd-Geinisch und einer darüber befind- lichen öttnung für gasf<irntiges Tetroxyd oder Sticl<stoffclioxy(1 vcrsc#hc#ncn Rnuin voll ge- wöhnliclieni Druck, der gegenübler dein Kolben durch von Gas- oder l#lüssiglceits(lrtiek"elit- lastete Abdichtungsvorrichtungen al)geschlos- sen ist, sowie g=egebenenfalls einer - Rück- leitung von der Öffnung für (las durch- getretene Salpetersäure-'Cetroxyd-Gemiscli in den Vorratsraum dieses Gemisches bzw. zur attigelieferten Flüssigkeit. Das. Problem der Förderung von 1?inul- sionen (Zweiphasengernischen) aus .verdünilter Salpetersäure und beträchtlichen Mengen flüssigem Tetroxyd läßt sich auf diese Weise überraschend einfach und betriebssicher lösen. Es wird hierbei von der bekanntet) Tatsache Gehrauch gemacht, daß der Druckkolben und die Laufbüchse. aus säurebeständigen Werk- stoffen verschiedener Brinellhärte leergestellt werden, wobei die Brinellhärte des eitlen Werkteiles über 35o, die des anderen unter 3,90, jedoch über 25o gewählt wird. Matt ver- wendet z. B. für den Verdrängerk()ll),ti eineu \Verkstoff aus einer Siliciutn-Guß-I-erierutt(r mit mindestens 15% Si, für die Laufbüchse cillen 25- 1)is 30%igen Chromstahl oder ver- tauscht die Werkstoffe für Verdrängerkolben und Laufbüchse. Diese Wahl der Werkstoffe ermöglicht es, den Verdrängerkoll)-°n in die Laufbüchse besonders genau einzupassen. so daß besondere Abdichtungsmittel entbehrlich werden. Gleichwohl ist ein Festfresse) des Kolbem,s auch bei längerem Betrieb nicht zu befürchten. Als \\Terl:stoff verschiedener Bri- itellhärten kann z.13. auch ein bekannter Clirom-Nlolybdän-Stalil mit 30°!o Chrom. der einerseits geglüht eitle I3riliellhärte Voss 2;0 bi-s a8o und gehärtet eine solche von 5;o bis 580 aufweist, benutzt werdest. Andere brauchbare \\'erlcstoffpaar:e sind z. ß. Guß- legierungen mit 2o °/o 5i, Brinellhärte4.5o, und Chromstahl finit 25% Cr, Brinellhärte 300. 1?s wurde weiterhin gefunden, (.laß nian den Durchtritt der einzelnen 1-mulsiotisl)estan(1- teile am Kolhenurnfang weitgehend vermeiden oder: besonders herabsetzen kann, wenn nian den Kolleildurclimesser einerseits möglichst groß wählt, anderseits die Kolbellhilige größer als den Kolbendurchmesser, insl)eson- dere il/.,nial oder 2l)1al -röller als den Durch- messer i)eniißt. 1?s sind auch üereits Kollx#ii brauchbar, deren Länge gleich deni Durch- niesser ist. Indessen errel)en sich 13c sondere Vorteile für die 1--lochdruckfcirderung speziel- len @alpeters:iure-Tetroxyd-(icmisches, weine die I\OIIie11Ia11,;@e 7.. B. doppelt so groß oder dreimal so groß als der 1\()ll)t'll(lttt"Cllille@@el" gewählt wird. Dabei muß letzterer selbst inö-lichst groß dinirnsioniert werden, so dali (fier Kolbenhub in beschränkten Grenzen bleibt. i?s wurde gefunden, daß auf diese Weise ein sich wahrscheinlich bildender 1#ilin der vis- kosercti Komponente (w:il@rise Scillietei"s:itiret genügt, uni den Durchtritt des niedrig vi:ko#ell 'heti"oxvclcs in ertr:iglichen Grenzen zti halten. I)er iilxrr:isch:#nd m:illige Durchtritt von t# lüs.sigkeit am 1,:ollleitumfaii- trotz der sehr holten 1'iinipdruclce kaiiii möglicherweise auch darauf zurückzuführen sein, claß die zäheren Flüssigkeitsteilchen. der Säure feinste Tröpf- chen des dünnflüssigen, leichter ausfließbaren Tetroxvdes schützend umhüllen und damit die .\rbeitsweise ohne Anwendung von Abdich- tungsringen u. dgl. ermöglichen. Vielleicht bildet sich aber auch in dem dünnen Spalt zwischen Kolben und Laufbüchse eine an- haf teude, mehr oder «reniger zusammen- h:iiigende Haut der viskoseren Komponente. die bei den wegen des relativ großen Kollien- clurcinnessers vergleichsweise kurzen Hüben @-erhältnismä Big zäh in diesem Spaltraum an- haftet und nicht ohne weiteres durch das dünn- flüssige Tetroxvd fortgespült wird. Das als günstig befundene besondere Verhältnis -r.Nvischen Kolbendurchmesser und Kolben- länge spricht für eine solche besondere ng. Es war in keiner Weise vorauszusehen, tiaß ein solcher Effekt auftritt, der trotz viel- :eitiger anderer Bemühungen das schwierige Problem der Beherrschung dieses kontinuier- lichen .Punillvorganges auf so einfache Weise zii Visen gestattet. 1:ine weitere Ausgetstaltung der Erfindung Iertilit auf der Erkenntnis, daß inan den l)tirclitritt von Flüssigkeit weiterhin herab- >etzen kann, wenn der Kolben auf' seiner 7vliiiderfliiclle mit konzentrischen Rillen lud. dgl. versehen ist. Ls werden hierbei i@rnigstei@s zwei oder mehr solcher Rillen an- gebracht. beispielsweise vier bis sechs Rillen über die Kolbenlänge einigermaßen gleich- m 1 verteilt. Man kann die Zahl der iWlen i äßi- :tuch noch größer wählen. Obwohl nach dein Vorhergesagten hierdurch der angenommene I@lüaigl:citsfilm mehrfach unterbrochen wird, tritt unerwarteterweise in den Rillen eine I )rosseheirkung gegenüber durchtretender Flüssigkeit ein, sei es, daß durch teilweise i-ergasendes I'etroxyd eiti Gegendruck erzeugt wird. sei es, daß nur die Ströniungsgeschwin- digkeit der durchströmenden Flüssigkeit in (1e11 Rillen abgebremst wird. Unabhängig von c1(-11 Erklä rungsirtöglichkeiten haben sich der- artige Rillen im IColhentinifang unerwarteter- weise als zweckmäßig erwiesen. - [)er vom Kolben aus niederdruckseitig liegende Rauin weist erfindungsgemäß ein unteren Teil eine oder mehrere öffnungen zur .\bleitung durchgetretenen Salpetersäure- und darüber Üitntillgell 1>zw. Leitungsanschlüsse zur Abführung @-on gasförinigeiit Tetroxyd oder Dioxv(1 auf. Das flüssige Gemisch wird in den 'Vorratsraunf rk. Salprtersäure-"fetroxyd-Roligemi@ches zu- riickgefiihrt. 1.)1e aus den- oberen ()itnuil;; eiit- tiric@cndcii @tirko_@@#ddüntpfe werden in gas- i-i-inigein Ztistaiid ucler hach l@iiiidensatioll in den Prozeß der Salpetersäureherstellung zurückgeführt und können somit nicht in die Außenluft gelangen. Eine :\lldichtung des iriederdruckseitig gelegenen Raumes erfolgt gegen die Kolbenstange mittels Stopfbüchsen, die a15er nunmehr von Gas- bzw. Flüssigkeitsdruck entlastet sind, #o daß ihre Dichthaltung keine Schwierigkeiten bereitet. In der Tatsache. daß nach der Erfindung die <\lidiclitungselemente vom Druckraum nach dem druckentlasteten «,lZ'iederdruckrauni verlegt sind. besteht ein besonderer Vorzug der neuen Erfindung, der im Zusammenhang finit eben vorgenannten Erfindungselementen ein Betriebssicheres. gefahrloses Dauerarbeiten selbst 1>e1 Aolien Drucksteigerungen ermöglicht.High pressure pump for pumping mixtures or emulsions of thin nitric acid and liquid nitrogen tetroxide. ß. It is known from a starting mixture of dilute nitric acid and liquid nitrogen tetroxide suitable for the production of pure nitric acid to produce an emulsion and this emulsion by increasing the pressure by more than 10 atin., z. 13. 5o Atm., To be introduced into a pressure vessel (Autöklav). Particularly for the continuous production of highly concentrated acid, the conveyance of the emulsified mixture by means of a pump is essential. But this is a problem; not only because of the toxicity and aggressiveness of the substances to be pumped, in particular because of the non-durability of the sealing materials, such as stuffing boxes and the like, but also because of the easy veracity of the tetroxide and thus because of the danger of the Escape of highly toxic tetroxide or nitrogen dioxide vapors to the outside upon difficulties. One would have to use seals on the one hand; as they are used for the compression of gases on z. B. 50 atine. used to be applied. on the other hand, it is precisely such _M> seals that turn out to be to liquid tetroxide and nitric acid as not durable. In addition, there is another, especially that Two phase system - nitric acid liquid Tetroxydeigentüniliche difficulty with related to the pumping of the emulsion. You wanted in spite of the above Difficulties in finding an all-round seal on the scope, z. left through resilient eyelid rings cd. Like., waive, so was after physico-chemical behavior of the com- to acquire components that at least, even hot, precisely fitted flask, liquid Tetroxyd, which is particularly light at the moment evaporating, poisonous constituents, preferred way through the gap between ben and liner would pass through. Oath namely the viscosity of the dete about 69% nitric acid in the Temperatures of pumping (on average approx 5 °) about 28 to 29 - io-3 dvn # sec # cm - 3 loading is the viscosity of liquid tetroxide around six times less and has a value full only about 5 # io-3. Under the effect of very high pressures of over ro Atm., e.g. B. 5o Atni. or ioo atm., was just a development give way to liquid tetroxide the sooner expected than those in the reservoir produced emulsion itself in deli feeding lines to the pump already largely again segregated. Was already given the very high pressure increases a tolerable one Keeping tight against aqueous nitric acid in no way expected so it was on Reason for the particularly low viscosity value to deny the tar oxide from the outset. (? It was (even more surprising that it succeeds an emulsion of dilute nitric acid and liquid tetroxide full without application Sealing elements (stuffing boxes, spring the eyelid rings and d, -I.) continuously and reliably pumped to high pressures pen, \ w7111 in itself a device 1) e- serves, hesteliend from a pressure cylinder finite a barrel made of acid-proof, liartein Material and one in it without spring washers, without stuffing box seal or the like Idle fitted. Piston from one hard material of well-known, `Vei @ se other Brinell hardness than the barrel liner, one at. one side in a known way closed, finite return and discharge valves equipped llochdruckrauin, eitieni on the connected to the other side, finite vain Opening for trodden <# allx # ters <iure- Tetroxyd-Geinisch and one above killing for gaseous tetroxide or Sticl <stoffclioxy (1 vcrsc # hc # ncn Rnuin fully normal pressure, the opposite of your piston by gas or l # lüssiglceits (lrtiek "elit- loaded sealing devices al) closed- sen is, as well as g = if necessary a - return- line from the opening for (read through stepped nitric acid-'cetroxyd-Gemiscli in the storage space of this mixture or for atti-supplied liquid. That. Problem of promoting 1? Inul- sions (two-phase mixers) made of diluent Nitric acid and considerable amounts liquid tetroxide can be used in this way surprisingly easy and reliable. It is known here from the fact Miter also made that the plunger and the rifle. made of acid-resistant materials of different Brinell hardness left blank be, being the Brinell hardness of the vain Part of the work over 35o, that of the other under 3.90, but over 25o is chosen. Matt ver applies z. B. for the Verdrängerk () ll), ti einu \ Verkstoff from a silicon casting I-erierutt (r with at least 15% Si, for the liner cillen 25- 1) is 30% chrome steel or swaps the materials for displacement pistons and rifle. This choice of materials allows the Verdrängerkoll) - ° n in the To fit the liner particularly precisely. so that special sealants are unnecessary will. Nevertheless, a seizure) of the Kolbem, s not closed even during long periods of operation fear. As \\ Terl: fabric of various bri itellhardening can e.g. 13. also a well-known one Clirom-Nlolybden-Stalil with 30 °! O chrome. the on the one hand annealed, void I3rillial hardness Voss 2; 0 bi-s a8o and hardened one of 5; o to 580 are used. Other usable pairs of consumables: e are z. ß. Molding- alloys with 2o ° / o 5i, Brinell hardness 4.5o, and Chromium steel finite 25% Cr, Brinell hardness 300. 1? S was still found, ( Passage of each 1-mulsiotisl) estan (1- Avoid parts of the Kolhenurna as far as possible or: can particularly reduce if nian the Kolleildurclimesser on the one hand if possible large , on the other hand the Kolbellhilige larger than the piston diameter, insl) eson- dere il /., nial or 2l) 1al -roller than the through- knife i) eats. 1? S are already Kollx # ii useful, the length of which is equal to the niesser is. In the meantime, 13c are special Advantages for the 1-hole printing promotion special- len @alpeters: iure-tetroxyd- (icmisches, cry die I \ OIIie11Ia11,; @ e 7 .. B. twice as large or three times as large as the 1 \ () ll) t'll (lttt "Cllille @@ el" is chosen. The latter must himself in the greatest possible size, so dali (fier piston stroke remains within limited limits. i? s found that this way one probably forming 1 # ilin the vis- kosercti component (w: il @ rise Scillietei "s: itiret suffices to uni the passage of the low vi: ko # ell Keep 'heti' oxvclcs within tolerable limits. I) he iilxrr: isch: #nd m: illige passage of t # lüs.sigkeit am 1,: ollleitumfaii- despite the very possibly brought 1'iinipdruclce kaiiii too can be attributed to the tougher ones Liquid particles. the acid's finest droplets Chen of the thin, more easily flowable Covering Tetroxvdes protectively and thus the . \ works without the use of sealing support rings and the like. Maybe but also forms in the thin gap between the piston and the liner adhere to, more or more h: increasing skin of the more viscous component. due to the relatively large colliery clurcinnessers comparatively short strokes @ -relatively big tough in this gap adheres and not easily due to the thin liquid Tetroxvd is flushed away. That as favorable special relationship -r.Nvischen piston diameter and piston- length speaks for such a special one ng. In no way could it be foreseen such an effect occurs, which despite many : other endeavors the difficult Problem of mastering this continuous lichen .Punillvorganges in such a simple way zii visas permitted. 1: Another embodiment of the invention Iertilit on the knowledge that inan den l) the passage of liquid continues to > Can sit when the piston is on its 7vliididerfliiclle with concentric grooves invited. Like. Is provided. Ls will be here i @ rnigstei @ s two or more such grooves brought. for example four to six grooves more or less the same over the length of the piston m 1 distributed. One can see the number of iWlen i äßi- : choose an even larger cloth. Though after your The predicted thereby the assumed I @ lüaigl: citsfilm is interrupted several times, unexpectedly occurs in the grooves I) rosseheffect against trespassing Liquid a, be it that by partially i-gassing I'etroxyd eiti generated counter pressure will. be it that only the Ströniungsgeschwin- of the flowing liquid in (1e11 grooves is decelerated. Regardless of c1 (-11 possible explanations have emerged like grooves in the IColhentini catch unexpected- wisely proven to be expedient. - [) he from the piston on the low-pressure side lying Rauin has according to the invention lower part one or more openings to . \ derivation of penetrated nitric acid and about it Üitntillgell 1> betw. Line connections for discharge @ -on Gasförinigeiit Tetroxyd or Dioxv (1 auf. Das liquid mixture is in the 'Vorratsraunf rk. Nitric acid- "fetroxyd-Roligemi @ ches to- returned. 1.) 1e from the upper () itnuil ;; eiit- tiric @ cndcii @tirko _ @@ # ddüntpfe are in gas ii-inigein Ztistaiid ucler hach l @ iiiidensatioll returned to the process of nitric acid production and can therefore not get into the outside air. The space on the low pressure side is sealed against the piston rod by means of stuffing boxes, which are now relieved of gas or liquid pressure so that their tightness does not cause any difficulties. In fact. that, according to the invention, the piping elements are laid from the pressure chamber to the pressure-relieved, low-pressure room. there is a particular advantage of the new invention, the finite context of the above-mentioned inventive elements an operational reliability. Safe continuous work even 1> e1 Aolien enables pressure increases.

@\'eitere Vorteile bestehen darin, daß sich die Herstellung hoch- und höchstkonzentrierter - Salpetersäure in einem kontinuierlichen Arbeitsgang mit erhöhter Betriebssicherheit bei gleichzeitig minimalem Verschleiß und nur geringen Reparaturen durchführen läßt. Darüber hinaus ergeben sich für den gesamten Salpetersäurebetrivi> auch 1#.rsparnisse an Bedienungspersonal, ferner Ersparnisse an Sauerstoff: Die Erfindung wird durch nachtolg,#ndes Beispiel näher erläutert. - Beispiel Eine Ausführungsform der beanspruchten Vorrichtung ist durch die :\liliilduilg dar- gestellt. In dieser bedeutet a. die Ansatig@:ite der Emulsion und b die Druckseite. Dcr .\n- saugseitea- wird z.13. eine in einem hesoi- deren P-,iilirwerksbeliiilter hergestellte .Iintil- sion aus 4o Gewichtsprozent einer verdünnten, etwa ;oo/o%gen Salpetersäure und 6o Gewichts- pro7ent flüssigem Stickstoittetroxyd lief einer Temperatur von etwa o' zugeführt. .bin hinen- raum c: wird die <-erdichtung auf 7.13. ? 5 oller too atü vorgenommen. 13v1 d und c# sind Kegelventile dargestellt, die natürlich auch durch andere Ventile. wie Plattenventile, er- setzt werden können. Erfolgt die Drucl:steigr- rung auf höhere Drücke- als etwa 5 atii, so haben :ich Kegelventile als brauchbarer er- Wieseil. Anden Druckraum c ist seitlich ein ZN-1111- der f an<g-eschlo:sen, der tnit einer Lauf- büchse aus einer Siliciuni-Gtil3-L-egiertiilg att:gekleidet i_t, z. 13. aus Tlieriitisilid mit i lins 2ooi'o Siliciulii und einer Briitellhärte von 3,30 his 450. Innerhalb der Laufbüchse he- 1 ich ein Kolben @t Voit z. 13. 70 111111 Durchmesser und las nun Länge, also einem Verhältnis Länge:l)urrliinc.,sc#r 1-o11 etwa 1,1 der holln°n heteht z. 13. rltl, (-i11(#111 2>- bi. 3oo/oigell Chroin:tahl von eifiter llrinellliürte Von ';o bi: Zoo. 1).t: Material für Kcillx#n iititi Lauibüchze kann ;iticll @ertau.clit werden. Der Kolben )a ist lediglich in die Laufbüchse g möglichst gut eingepaßt und be-,vegt sich in ihr ohne Abdichtungsmittel. Er wird vorteilliaft mit mehreren. z. B. vier Ringnuten versehen, die beim Durchtreten von Flüssigkeit eine Entspannungswirkung ausüben. Geringe, zwischen Kolben und Laufbüchse durchgetretene Flüssigkeitsmengen gelangen in den Raum i, von wo sie durch den Ableitungsstutzen k abgezogen und zur Ansaugseite a der Emulsion zurückgeführt werden können. Flüssigkeitsverluste treten auf diese Weise nicht ein. Gasförmig aus der durchgetretenen Flüssigkeit entweichendes Tetroxyd oder Stidkstoffdioxyd entweicht durch denStutzen l und wird in den Prozeß zurückgeführt, z. B. den Verbrennungsgasen eines Ammoniakelements oder bkreits aufoxydierten Gasen zugemischt: Die Kolbenstange in wird durch das Führungselement n zentrisch geführt und ist durch die Stopfbüchsenpackung p abgedichtet. Da letztere von Gas- bzNv. Flüssigkeitsdruck völlig entlastet ist, genügt eine verhältnismäßig kleine Stopfbüchsenpackung, während man bei unmittelbarer Abdichtung des Kolbens h gegen den Druckraum c um ein Vielfaches größere Stopfbüchsen benötigen würde.Other advantages are that the production of highly and highly concentrated nitric acid can be carried out in a continuous operation with increased operational safety with minimal wear and tear and only minor repairs. In addition, there are savings in operating personnel for the entire nitric acid business, and also savings in oxygen: The invention is explained in more detail by the following example. - Example An embodiment of the claimed Device is represented by the: \ liliilduilg posed. In this a. the Ansatig @: it e the emulsion and b the print side. Dcr. \ N- suction side- is z.13. one in a hesoi- whose Iintil- sion from 4o percent by weight of a diluted, about; oo / o% of nitric acid and 6o weight one ran per cent of liquid nitrogen oxide Temperature of about o 'supplied. . am down room c: the <-sealing on 7.13. ? 5 oller too atü made. 13v1 are d and c # Cone valves are shown, of course, too through other valves. like plate valves, can be set. If the pressure takes place: climb tion to higher pressures than about 5 atii, see above have: I cone valves as useful Wieseil. Andes pressure chamber c is a ZN-1111- the f an <g-eschlo: sen, with a running Sleeve made from a silicon alloy att: dressed i_t, e.g. 13. from Tlieriitisilid with i lins 2ooi ' o Siliciulii and a Briitell hardness of 3.30 to 450. Inside the liner he- 1 i a piston @t V oit z. 13. 70 111111 Diameter and now read length, so one Ratio length: l) urrliinc., Sc # r 1-o11 about 1.1 der holln ° n heteht z. 13. rltl, (-i11 (# 111 2> - bi. 300 / oigell Chroin: tahl from eifiter llrinellliürte From '; o bi: zoo. 1) .t: material for Kcillx # n iititi Lauibüchze can be; iticll @ ertau.clit. The piston) a is only fitted as well as possible into the liner g and moves in it without sealing means. He will benefit from several. z. B. four annular grooves which exert a relaxation effect when liquid passes through. Small amounts of liquid that have passed between the piston and the liner get into the space i, from where they can be drawn off through the discharge nozzle k and returned to the suction side a of the emulsion. In this way there is no loss of fluid. Tetroxide or nitrogen dioxide escaping in gaseous form from the liquid which has passed through escapes through the nozzle 1 and is returned to the process, e.g. B. admixed with the combustion gases of an ammonia element or already oxidized gases: the piston rod in is guided centrally by the guide element n and is sealed by the packing p. Since the latter is from gas or nv. Fluid pressure is completely relieved, a relatively small stuffing box packing is sufficient, while one would need packing boxes which are many times larger if the piston h is directly sealed against the pressure chamber c.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Hochdruckpumpe zum Fördern von Gemischen oder Emulsionen aus dünner Salpetersäure und flüssigem Stickstofftetroxyd, bestehend aus Hochdruckraum mit Ein- und Auslaufyentilen und angeschlossenem Druckzylinder mit Kolbenlaufbüchse und in dieser eingepaßtem, ohne Kolbenringe und üblicher Dichtung laufendem Kolben aus säurefesten Werkstoffen verschiedener Brinellhärte, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die vom Hochdruckraum abgewandte Seite des Kolbens ein unter gewöhnlichem Druck stehender, nach außen abgedichteter Raum anschließt mit Öffnung für den Abfluß von durch die Lauf büchsedurchgetretenem Salpetersäure-Tetroxyd-Gemisch, ferner einer zweiten, darüber angeordneten öffnung für die Abführung von gasförmigem Stickstoffdioxyd sowie gegebenenfalls mit Rückleitung für das hindurchgetretene Flüssigkeitsgemisch nach dem Speicher für dieses. a. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbendurchmesser möglichst groß und das Verhältnis von Kolbenlänge zu Kolbendurchmesser größer als 1'/_ gewählt wird. 3. Pumpe nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben an seinem Umfang in Abständen mit Rillen, insbesondere mit wenigstens zwei oder mehr Rillen versehen ist.PATENT CLAIMS: i. High pressure pump for pumping mixtures or Emulsions consisting of thin nitric acid and liquid nitrogen tetroxide from high pressure chamber with inlet and outlet valves and connected pressure cylinder with piston liner and fitted into it, without piston rings and the usual seal running piston made of acid-resistant materials of different Brinell hardness, thereby characterized in that on the side of the piston facing away from the high pressure chamber A room that is under normal pressure and is sealed off from the outside is also connected Opening for the drainage of the nitric acid-tetroxide mixture that has passed through the barrel, furthermore a second opening arranged above for the discharge of gaseous Nitrogen dioxide and, if necessary, with a return line for what has passed through Liquid mixture after the memory for this. a. Pump according to claim i, characterized characterized in that the piston diameter is as large as possible and the ratio of Piston length to piston diameter greater than 1 '/ _ is selected. 3. Pump according to claim i and z, characterized in that the piston on its circumference at intervals with Grooves, in particular is provided with at least two or more grooves.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1013518B (en) * 1954-07-01 1957-08-08 Zentrale Entwicklung Und Konst Piston pump with barrier chamber
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