DE852842C - Verfahren zum Konzentrieren wasserhaltiger Salpetersaeure - Google Patents

Description

• Verfahren zum Konzentrieren wasserhaltiger Salpetersäure Es ist bekannt, wasserhaltige Salpetersäure mittels konzentrierter Schwefelsäure in der Weise zu konzentrieren, daß man beide Säuren in flüssigem Zustand in einen Rieselturm oder eine Kolonne einlaufen läßt, während man im Gegenstrom zu der Flüssigkeit von unten in die Vorrichtung Dampf einleitet; bei geeigneten Mengenverhältnissen der Komponenten destilliert dann wasserfreie Salpetersäure über, während die Schwefelsäure, durch das Wasser der Salpetersäure und das als Dampf zugeführte Wasser verdünnt, abfließt. Um die verdünnte Schwefelsäure zur Konzentration weiterer Mengen Salpetersäure verwenden zu können, muß das von ihr aufgenommene Wasser wieder verdampft werden.
• Da dieses Eindampfen sehr kostspielig ist, hat man vorgeschlagen, die wasserhaltige Salpete-rsäure zu verdampfen und an Stelle des Wasserdampfs in den mit Schwefelsäure berieselten Turm einzuleiten. Unter Abänderung dieses Verfahrens wurde auch schon vorgeschlagen,*die verdünnte Salpetersäure nur teilweise zu verdampfen und entweder als Geinisch von Dampf und Flüssigkeit in die mit Schwefelsäure berieselte Vorrichtung einzuführen oder den dampfförmigen Teil unten und den flüssigen Teil zusammen mit der Schwefelsäure oben zuzuführen. Ferner ist eine Arbeitsweise bekannt, bei der die verdünnte Salpetersäure als Dampf etwa in der Mitte der mit Schwefelsäure berieselten Vorrichtung eintritt, während unten zur Denitrierung der Schwefelsäure Wasserdampf zugeführt wird. Alle diese Verfahren haben jedoch keinen Eingang in die Technik gefunden, da sie verschiedene Mängel aufweisen. Beispielsweise liefern sie infolge Überhitzung der Dämpfc eine nicht genügend wasserfreie Salpetersäure. Gleichzeitig bedingt die Überhitzung eine erhebliche Zersetzung der Salpetersäure sowie Verunreinigung des Erzeugnisses durch Stickoxyde und damit einen Ausbeuteverlust. Ferner nimmt beim Einleiten der Salpetersäuredämpfe am unteren Ende der Vorrichtung die dort abfließende verdünnte Schwefelsäure nicht unerhebliche Mengen Salpetersäure auf, die zur Vermeidung von Verlusten in einem besonderen Denitrierverfahren wieder,-,ewonnen und von neuem konzentriert werden müssen.
• Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile vermeiden und wasserhaltige Salpetersäure in technisch und wirtschaftlich besonders vorteilhafter Weise unter Zuführung der Schwefelsäure am oberen Ende und einer zur Denitrierung der ablaufenden Schwefelsäure ausreichenden Menge Wasserdampf am unteren Ende eines Konzentrationsturmes konzentrieren kann#, wenn man die wasserhaltige Salpetersäure zum Teil flüssig, zweckmäßig unterhalb der Zuführungsstelle der Schwefelsäure, und zum Teil dampfförmig zwischen den Zuführungsstellen der flüssigen Salpetersäure und des Wasserdampfs in die Vorrichtung einführt.- Dabei wird zweckmäßig ein solcher Teil der Salpetersäure dampfförmig angewandt, daß die Temperatur am oberen Ende des Konzentrationsturmes etwa I loo# höchstens i2o' nicht übersteigt. Gegenüber dem bisher fast ausschließlich benutzten Verfahren zur Konzentration wasserhaltiger Salpetersäure, bei dem man beide Säuren in flüssigem Zustand einlaufen läßt, während man im Gegenstrom zur Flüssigkeit von unten Wasserdampf einleitet, ergibt sich bei dieser Arheitsweise eine wesentliche Einsparung an konzentrierter Schwefelsäure bzw. den zu deren Eindampfen erforderlichen Mitteln und eine gewisse Einsparung an Wasserdampf, ohne daß die Güte des Erzeugnisses, die Ausbeute oder die Betriebssicherheit der Anlage leidet. Außerdem wird gegenüber den eingangs erwähnten Vorschlägen, die sich bisher nicht durchsetzen konnten, eine Überhitzung der Dämpfe mit ihren schädlichen Folgen vermieden. Trotz der Vielzahl der Komponenten gelingt es auch bei wechselnden Betriebsbeding4pgen, Z. B. bei Änderungen des Durchsatzes oder der Konzentration der zu verarbeitenden wasserhaltigen Salpetersäure, ohne weiteres, in der gewünschten Weise einerseits hochkonzentrierte Salpetersäure und andererseits praktisch salpetersäurefreie verdünnte Schwefelsäure zu erhalten. B e i s p i e 1 Einem 9 in hohen Konzentrationsturm aus Ferrosilicium (vgl. die Abbildung), dessen unterer Teil als 5 in hohe Kolonne a mit fünfzehn Böden von 1,25 in Durchmesser ausgebildet ist, während der Oberteil einen mit Füllkörpern versehenen Rieselturm b von i m Durchmesser darstellt, werden stündlich zugeführt: i. ganz oben durch das Rohr c 26oo kg 96%ige Schwefelsäure, 2. dem obersten Kolonnenboden durch die Leitung d 144o kg flüssige 520/0ige Salpetersäure, 3. dem fünften Kolonnenboden von unten durch die Leitung e 45o kg Dampf der gleichen Salpetersäure, 4. dem Kolonnensumpf durch das Rohr f igo kg Wasserdampf. Die Dämpfe der bei ioo bis 105' durch das Rohr g abdestillierenden konzentrierten Salpetersäure ergeben nach der Kondensation eine 99,3%ige Salpetersäure; die verdünnte Schwefelsäure läuft siedend mit einer Temperatur von 16o bis 16,9' bei h ab, sie ist frei von Salpetersäure. Für die Verdampfung des als Dampf zuzuführenden Teiles der Salpetersäure, die zweckmäßig in einem mit Magnesitimnitratlösung beschickten Verdampfer ans Eisen, Chromstahl oder Chromnickelstahl bei etwa 16o' erfolgt, werden 45o kg Dampf von 13 atü gebraucht.
• Würde man diesen Teil der Salpetersäure nicht als Dampf, sondern zusammen mit der übrigen Säure in flüssiger Form einführen, so müßte man stündlich 65o kg Wasserdarnpf einleiten und die Vorrichtung mit 3700 kg, Schwefelsäure berieseln.
• Führt man die verdünnte flüssige Salpetersäure an der gleichen Stelle der Kolonne ein wie die konzentrierte Schwefelsäure, so erhält man ebenfalls eine hochkonzentrierte Salpetersäure von etwa 98 % Gehalt, ohne daß die Ausbeute an hochkonzentrierter Salpetersäure beeinträchtigt oder der Schwefelsäurebedarf bei dieser Arbeitsweise erhöht \vird.

Claims (1)

1. PATEN TA NS P P, U C H: Verfahren zum Konzentrieren wasserhaltiger Salpetersäure mittels Schwefelsäure unter Zuführung Oer Schwefelsäure am oberen Ende und einer zur Denitrierung der abfließenden Schwefelsäure ausreichenden Menge Wasserdampf am unteren Ende eines Konzentrationsturmes, dadurch gekennzeichnet, daß man die wasserhaltige Salpetersäure zum Teil flüssig, zweckmäßig unterhalb der Zuführungsstelle der Schwefelsäure, und zum Teil dampfförmig zwischen den Zuführungsstellen der flüssigen Salpetersäure und des Wasserdampfes einführt.