DE871744C - Verfahren zur Herstellung einer Mischsaeure fuer Nitrierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung einer Mischsäure für Nitrierungen Es wurde gefunden, daß man aus den etwa 8% Schwefeltrioxyd enthaltenden Kontaktgasen der Oleumanlaggen das Schwefeltrioxyd praktisch voll-s t, ndi - durch hochkonzentrierte Sa:lpet-e"rs:äure oder S 03-haltige Salpetersäure absorbieren kann. Es bildet sich hierbei eine im wesentlichen aus S O., J und H N 03 bestehende Mischsäu@re.
• Die gute Absorptionsfähigkeit für SO, kommt darin zum Ausdruck, daß der Partia,ldruck der Mischsäure an S 03 in einem Konzentrationsbereich von o bis.l.00/0 SO, in der flüssigen Phase für den -zur Absorption in Frage kommenden Temperaturbereich von -2o bis +4o° praktisch gleich Null ist. Der Partialdruck für HN 03 ist in diesen Mischsäuren sogar geringer als bei reiner Salpetersäure; immerhin geht bei der erfindungsgemäßen Absorption des S O3 mit den vom Kontaktprozeß herrührenden Ballastgasen noch so viel H N O3-Dampf weg, daß eine Erfassung dieses Anteils nötig wird. Die Absorption oder Kondensation, von H N 03-Dämpfen ist jedoch wesentlich einfacher als die von Sch-,vefeltrio_-xyd; sie ist z. B. durch Tiefkühlung der Grase leicht möglich. Das Kondensat kann, in diesem Fall in di.eAbso.rpt,io,nsapparatur für S 03 zurückgeführt werden.
• Mit wachsender Anreicherung des S 03-G,e,läaltes in der Mis.chs,äu.re wächst die Viskositiä.t der Flüssigkeit. Schließlich treten hei einem Geh aalt von etwa 450/0 SO, und etwa 2o° sogar feste Ausscheidungen auf, welche aus Kristallen eines gemischten Anhydrides der . . Salpeter:s;äiure und Schwefelsäure bestehen. Je viskoser die Mischsäuren, werden., um so. langsamer wird; das S 03 absorbiert. Es empfiehlt sich deshalb, den Anwendungsbereich der Absorption praktisch auf Mischsäuren bis 30'/o S 03 zu beschränken. Bei Kühlung auf etwa 25° erfaßt in diesem Konzentrationsgebiet die Absorp-tion 98 bis, 99% des in den Kontaktgasen enthaltenen Schwefeltrioxydes.
• Die erzeugte Mischsäure enthält neben S 0s und H N 03 noch mehr oder weniger kleine Anteile an H2 S 04, die zum Teil infolge des: geringen Wass ergehaJtes. der zugeführten Salpetersäure gebildet werden. Außerdem entsteht noch eine geringe Menge an Schwefelsäure neben N 02 oder Nitrasydschwefelisäure durch den Umsatz der im Kontaktgas enthaltenen kleinen Anteile an Schwefeldioxyd mit Salpetersäure. Es kommt sogar vor; daß bei Nichtbeachtung der neuen Arbeitsibedingungen als Hauptprodukt der Einwirkung von gasförmigem S 03 auf rauchende -Salpetersäure Nitrosylschwefelsäure in Kristallform entsteht (Gmelin-Kraut [1907] 1 1, S. 698). Dieser falsche Verlauf der Rjaktion läßt sich bei unserer Arbeitsweise, nämlich bei Verwendung von Schwefelsäurekontaktgasen und bei Kühlung der Absorptionsflüss.Lgkeit, auf Temperaturen unter 30° sehr gering halten., sogar wesentlich geringer als bei der direkten Mischung von flüssigem S 03 mit konzentrierter- Salpeter@s,äwre.
• Die erhaltenen Mischsäuren werden für Nitrierungen auf dem Gebiet der organischen Chemie in, den F.äillen verwertet, in denen Mischsäuren auf Schwefels@äurebasis: nicht genügend reaktionsfähig sind: Darüber lvnms kann man natü;rl@ich die S 03-haltigen Mischsäuren durch Zusatz verdünnter Säuren auf schwefelsäurehaltige Mischsäuren umstellen.
• Beispiel Ein Kontaktgas mit 8 Volumprozeent S 03 und 0,2 Volumprozent S 02 wird einer Kolonne zugeführt, durch die eine Mischsäure folgender Zusammensetzung fließt: 10 bis 30% S 03, 2 bis 6% H2 S 04, 1 bis 2 % N2 04, im Übrigen H N 03. Die aus der Kolonne ablaufende Säure wird in einer Kühlschlange auf 2o° gekühlt und über eine Pumpe wieder -der Absorptiornslapparatur zugeführt. Durch kontinuierlichen Zulauf von Salpetersäure (99,5% H N 03) zuin Säureumpump wird die S 03-Konzentration der Mischsäure auf der' gewünschten Höhe von 10 bis 30 o/o gehalten, und est kann dauernd ein dem S 03-Zugang entsprechender Anteil der Mischsäure entnommen werden. Die .Abgase der Absorptionskolonne enthalten je Kubikmeter noch etwa Zoo bis 15o g H N 03 und etwa :2 bis 6 g S 03. Durch Tiefkühlung auf -2o° in Aluminiumkühlern werden diese Anteile praktisch vollständig zurückgewonnen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung einer Mischsäure für Nitrierzwecke, die im wesentlichen aus Schwefeltrsoxyd und wasserfreier Salpetersäure besteht, dadurch gekennzeichnet, daß man. die beii dem iübilichenSchwefelsäurekontaktverfahren erhaltenen schwefedtrioxydhaltigen Gase in hochkonzentrierter Sadpetersäu.re unter Kühlung auf.Temperaturen unterhalb 3,o° absorbiert und die dabei verflüchtigten Salpetersäureanteile durch Tiefkühlung oder Absorption in verdünnter Salpetersäure zurückgewinnt.