DEP0034119DA - Verfahren zur Absorption nitroser Gase zwecks Herstellung von Salpetersäure - Google Patents
Verfahren zur Absorption nitroser Gase zwecks Herstellung von SalpetersäureInfo
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Description
Nitrose Gase, wie sie beispielsweise bei der Ammoniakverbrennung, bei der Zersetzung von Nitraten, bei der Durchführung von Nitrierprozessen oder bei der Ausführung der Metallheizung entstehen, lassen sich nur schwer so vollständig mit Wasser absorbieren, wie es mit Rücksicht auf die Betriebsausbeute oder gewerbepolizeilichen Vorschriften nötig ist. Zur Absorption von nitrosen Gasen zwecks Überführung in Salpetersäure sind sehr umfangreiche Absorptionsanlagen erforderlich, wenn man die nitrosen Gase mit ausreichender Vollständigkeit aus den Gasen entfernen will. Die Vollständigkeit der Salpetersäure-Bildung wird durch die auftretende Oxydations- und Lösungswärme stark behindert.
Solange die Gase einen ausreichend hohen Gehalt an Stickstoffoxyden aufweisen (NO, NO(sub)2 u.a.), verlaufen Absorption und Oxydation zu Salpetersäure mit befriedigender Sicherheit. Mit zunehmender Verarmung der Gase verlangsamt sich die Absorption in starker Weise, weil die Absorptionsgeschwindigkeit annähernd der 3.Potenz der Nitrose-Konzentration proportional ist.
Da die Absorptionsgeschwindigkeit nitroser Gase der 5.Potenz ihrer Temperatur umgekehrt proportional ist, wurde bereits vorgeschlagen, nitrose Gase bei möglichst tiefen Temperaturen mit Wasser zu absorbieren. Diese Temperaturen lagen teilweise in der Nähe des Stickoxyd-Verflüssigungspunktes (vgl. z.B. Bodio). Eine derartige Arbeitsweise führt zwar zu einer Beschleunigung und Verbesserung der Absorption, verursacht aber hinsichtlich der Gaskühlung sehr große und zum Teil völlig überflüssige Kosten. Unter diesen Umständen wird nämlich auch solche Reaktionswärme bei tiefen Temperaturen abgeführt, die sich im Bereich der anfangs hohen Nitrose-Konzentration mit gewöhnlichem Kühlwasser oder durch einfache Luftkühlung hätte beseitigen lassen.
Es wurde gefunden, dass sich mit sehr geringem Kälteaufwand eine praktisch vollständige Absorption von nitrosen Gasen erreichen lässt, wenn erst die fast erschöpften Gase, die nur noch
annähernd 10% ihres ursprünglichen Nitrosegehaltes aufweisen, bei ihrer Absorption tief gekühlt werden. In den der Restabsorption vorgeschalteten Absorptionstürmen kann hierbei der Hauptteil der entsprechenden Reaktionswärme durch einfache Luft und/oder Wasserkühlung vernichtet werden. Auf diese Weise kann der Abgas-Nitrosegehalt von Säurebetrieben mit überraschend geringem Kälte-Aufwand bereits in einer verhältnissmäßig sehr kleinen Absorptionsanlage auf weniger als 0,2% NO vermindert werden.
Bei Verarbeitung von Ammoniak-Verbrennungsgasen, wie sie beispielsweise zur Herstellung von Nitrat-Stickstoffdüngemitteln in größtem Umfang verwendet werden, genügt die Kältemenge, die sich durch die adiabatische Verdampfung des zu verbrennenden, bei der NH(sub)3-Synthese in flüssigem Zustand gewonnenen Ammoniak ergibt. Es kann aber auch künstliche Kälte aus anderen Quellen, beispielsweise aus Absorptions- oder Kompressions-Kältemaschinen, zur erfindungsgemäßen Absorption nitroser Gase benutzt werden.
Claims (2)
1.) Verfahren zur Absorption nitroser Gase, zwecks Herstellung von Salpetersäure, dadurch gekennzeichnet, dass die weitgehend erschöpften Gase, die annähernd nur noch 10% ihres ursprünglichen Nitrosegehaltes aufweisen, bei ihrer Absorption tief gekühlt werden.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nitrosen Gase durch die Verdampfung von in flüssigem Zustand gewonnenem synthetischen Ammoniak vor dessen katalytischer Verbrennung gekühlt werden.
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