JPH11314907A - 硝酸の製造方法 - Google Patents

硝酸の製造方法

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JPH11314907A
JPH11314907A JP11082294A JP8229499A JPH11314907A JP H11314907 A JPH11314907 A JP H11314907A JP 11082294 A JP11082294 A JP 11082294A JP 8229499 A JP8229499 A JP 8229499A JP H11314907 A JPH11314907 A JP H11314907A
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compressor
gas
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nitric acid
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ライナー・マウレル
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ヴオルフガング・ゼーハルス
Lothar Mietze
ロタール・ミーツツエ
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術の欠点を回避するかまたは低減する
際に、硝酸製造の最適化が製造パラメータおよび物質−
およびエネルギーバランスの改善下に達成される硝酸製
造のための方法および装置の提供。 【解決手段】 使用されるアンモニアの燃焼を低い第一
の圧力のもとで圧縮プロセスガスによって行いそしてこ
の燃焼によって生じるニトローゼガスを第一の圧力より
比較的に高い第二の圧力のもとで少なくとも一部の水を
吸収し、それによって硝酸を生じ、そして未吸収の残留
ガスを圧縮機動作を得るために残留ガス膨張装置で第二
の圧力から雰囲気圧に放圧する、二段階圧法により硝酸
を製造する方法において、複数軸伝動式ターボ圧縮機に
プロセス空気およびニトローゼガスを別々に吹き当て、
その際にプロセス空気を上述の第一の圧力に圧縮しそし
てニトローゼガスを上記の第二の圧力に圧縮する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エネルギー回収を完全
に行なう硝酸の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】使用されるアンモニアの燃焼を低い第一
の圧力のもとで圧縮プロセスガスによって行いそしてこ
の燃焼によって生じるニトローゼガスを第一の圧力より
比較的に高い第二の圧力のもとで少なくとも一部の水を
吸収し、それによって硝酸を生じ、そして吸収されない
残留ガスを、圧縮機を動作させるために残留ガス膨張装
置で第二の圧力から雰囲気圧に放圧する、二段階圧法に
より硝酸を製造する方法は公知である。
【０００３】硝酸を製造するために最初にアンモニアＮ
Ｈ3 を空気と反応させそして一酸化窒素ＮＯを得る： ４ＮＨ3 ＋５Ｏ2 ──→ ４ＮＯ＋６Ｈ2 Ｏ＋９０
７．３ｋＪ この場合に生じる一酸化窒素ＮＯを次いで二酸化窒素に
酸化する： ２ＮＯ＋Ｏ2 ──→ ２ＮＯ2 ＋１１３．１ｋＪ 次いでこうして得られる二酸化窒素ＮＯ2 を水に吸収さ
せそして硝酸を得る。
【０００４】４ＮＯ2 ＋Ｏ2 ＋２Ｈ2 Ｏ ──→４ＨＮ
Ｏ3 ＋２５６．９・／・３９０．３ｋＪ 得られる二酸化窒素ＮＯ2 の出来るだけ全てを水に吸収
させるために、この吸収は高圧で行なう。４〜１４ｂａ
ｒの圧力で吸収させるのが有利である。
【０００５】原料として使用されるアンモニアの反応に
必要とされる酸素は空気中酸素として供給する。この目
的のためにはプロセス空気を圧縮しそして、酸化反応並
びに吸収反応に適する圧力にする。
【０００６】空気を圧縮するためのエネルギーの一部は
吸収反応から発生する残留ガスを雰囲気圧に放圧するこ
とによって得られそして他の一部は反応の際に放出され
る熱を利用することによって得られる。
【０００７】色々な実施形態で組み立てられる硝酸装置
はそれぞれの現場の特別な要求に合わせられる。
【０００８】シングルラインの硝酸装置は一般に１日当
り１００〜１０００トンのネット生産量で硝酸を生産す
る。反応の一部を二倍にした場合には２０００トン／日
の生産量までシングルラインで達成できる。
【０００９】要求される１日当りの生産量が少ないかま
たは製造現場が比較的小さい価格でエネルギーが得られ
る場合には、硝酸装置は単一高圧法にしたがって実施す
るのが有利である。この方法の場合にはアンモニアの燃
焼および窒素酸化物の吸収が約１０ｂａｒのほぼ同じ圧
力で行なわれる。
【００１０】大きいネット生産能力および／または比較
的高い酸濃度が要求される場合には、二段階加圧法に従
って運転される硝酸装置が経済性の問題を解決する。
【００１１】二段階圧法の場合には使用されるアンモニ
アの燃焼を最初に低い───しかも吸収圧に匹敵する─
──圧力のもとで行なう。燃焼の際に生じるニトローゼ
ガス（硝気とも言う）を冷却後にニトローゼガス圧縮に
よって第二の圧力（吸収圧）にする。
【００１２】社報 "Technische Rundschau Sulzer"、第
２巻、１９８６にはW.Haenggeli の寄稿論文の第２９〜
３１頁に "Expansionsturbinen fuer die Herstellung
vonSalpetersaeure" の名称で開示されている。この寄
稿論文では第２図に硝酸の生産装置のフローシートが記
載されている。二段階圧法に従って運転される硝酸装置
が示されている。
【００１３】この硝酸装置の空気コンプレッサーおよび
ニトローゼ圧縮機は、1 つの共通の軸によって運転され
る一つの機械グループを構成している。このグループは
一方の側を蒸気タービンによってそしてもう一方の側を
残留ガス膨張装置によって駆動される。軸シャフトに互
いに連結された四つのこれらのターボマシーンは軸構造
形態で記載されている。運搬流体および駆動流体はそれ
ぞれの装置ハウジングを実質的に軸に平行する方向に貫
流する。それの軸の延在方向で見て、この機械は長尺に
構成されている。これは寄稿論文の図１および図７に示
されている。かゝる長く伸びた、連結されたターボマシ
ンユニットは大きな設置場所を必要とし、硝酸装置を所
望の様にコンパクトに構成することを妨害するという欠
点を有する。長尺の機械の運搬および／または配置も時
々問題を引き起こす。
【００１４】ほぼ４０年前から、軸延在方向で見て実質
的には軸構造形態よりも短く構成されている回転式圧縮
器のタイプが公知である。かゝるいわゆる歯車ターボコ
ンプレッサーの場合には中心のハウジング内に伝動大型
歯車が配置されており、これが駆動装置、例えばモータ
ーによって駆動回転数で動かされる。伝動大型歯車の歯
は少なくとも一つのピニオン軸の歯と噛み合っており、
その結果駆動回転数は迅速に伝達されるピニオン軸回転
数に転換される。
【００１５】中心の伝動大型歯車の周りに、色々な歯車
比で速やかに回転する４つまでのピニオン軸が駆動ハウ
ジング中に配置されている。
【００１６】ピニオン軸の末端には放射状／遠心分離的
に搬送するターボコンプレッサー羽根車が据えつけられ
ている。この羽根車は自在運動可能に配置されているの
で、伝動ハウジングは圧縮器支持台をも形成していても
よい。コンプレッサースパイラルハウジングは伝動ハウ
ジングにフランジで取り付けられる。
【００１７】大型歯車を装備する複数軸型装置には４つ
までのピニオン軸が配置されており、その内の二つは水
平面にありそして大型歯車の上側および下側にそれぞれ
一つづつある。従って理論的には８つの自在運動可能に
配置された羽根車の設置が可能である。
【００１８】複数軸伝動式ターボコンプレッサーは要求
される運転データに密接に適合させることができる。こ
の場合、圧縮すべき媒体は段階的にその最終圧にされ
る。全ての圧縮段階は固有のタービン羽根車によって構
成されている。羽根車は任意の要求に相応して色々な大
きさでありそして色々な羽根を用いて使用される。半開
きの上述の羽根車は高い吸入能力を有しており、空間的
に捩じれておりそして後方に曲げられた羽根状に形成さ
れている。羽根車は封閉された形態で最大の効果を達成
する。
【００１９】しかしなら複数軸伝動式ターボコンプレッ
サーは色々な形態が知られている。
【００２０】ヨーロッパ特許（Ｂ１）第４４０，９０２
号明細書には、中心の伝動大型歯車に追加的な中間歯車
が連結されている伝動ターボコンプレッサーが開示され
ている。伝動大型歯車から四つの羽根車が二つのピニオ
ン軸によって駆動される。中間の歯車によって他のピニ
オン軸が駆動される。かゝる伝動ターボコンプレッサー
を用いて８０以上の圧縮比が達成される。硝酸を製造す
る装置においてはかゝる高い圧縮比は勿論、現れていな
い。
【００２１】ドイツ実用新案登録（Ｇ）第９，２０１，
８５８号明細書にも６０〜８０およびそれ以上でもよい
大きな圧力比のための伝動ターボコンプレッサーが同様
に開示されている。同様にこの伝動ターボコンプレッサ
ーは硝酸装置中で使用するのにあまり適していない。何
故ならばこの装置中では同様な高い圧縮比が生じないか
らである。
【００２２】ドイツ特許出願公開第４，２３９，１３８
号明細書には、低い圧縮段階のために複数軸伝動式ター
ボコンプレッサーを使用し、一方、圧縮機高圧段階を、
低圧段階の一つからのプロセス媒体が分流して供給され
る特別なタービンによって駆動する圧縮装置が掲載され
ている。
【００２３】この様な圧縮装置も、硝酸装置においては
この高い圧縮比が必要とされないので、硝酸装置で使用
するのに同様に適していない。
【００２４】ドイツ特許第４，２３９，１３８号明細書
に従う圧縮機装置は例えばモーターによって、またはガ
スタービンまたは蒸気タービンによって稼働され得る。
タービンを駆動する場合には、中心の大型歯車を、ター
ビン回転数に比較してゆっくり動かす場合には、タービ
ン軸に連結されている下方に位置する追加的なピニオン
軸を介して駆動することが可能である。
【００２５】二段階圧法で運転される硝酸装置において
は蒸気タービンあるいはガスタービンが平行しておよび
連結されて利用されるので、ドイツ特許第４，２３９，
１３８号明細書に記載の単一駆動というコンセプトはこ
の装置には適していない。
【００２６】６０およびそれ以上の大きさの高い圧縮比
で搬送するための複数軸伝動式ターボコンプレッサーも
ヨーロッパ特許第０，６０２，４９１号明細書に記載さ
れている。この装置の場合には羽根車を備えたピニオン
軸は遊星歯車機構の太陽歯車によって得られる高い回転
数を有している。
【００２７】この伝動ターボコンプレッサーも硝酸装置
では使用できない。
【００２８】伝動ターボコンプレッサーは良好な効率で
稼動されるので、エネルギー経費に過敏な装置、例えば
採鉱におけるまたは空気分別の場合にそれらは採用する
のが有利である。
【００２９】別の刊行物には、四段階の複数軸伝動式タ
ーボコンプレッサーによって石灰の露天掘りの作業用空
気供給について報告されている［後記文献１］。
【００３０】ガス状窒素を搬送するためのパイプライン
を運転する際に複数軸伝動式ターボコンプレッサーも利
用される。８段階の伝動ターボコンプレッサーは８０ｂ
ａｒの最終圧では５５０００Ｎｍ3 ／時の窒素を供給す
る［後記文献２］。
【００３１】他の雑誌寄稿論文［後記文献３］には、複
数軸伝動式ターボコンプレッサーを硝酸装置で使用する
ことが指摘されている。この装置においては硝酸は単一
圧縮法、即ち単一高圧法に従って製造される。この場合
に利用される三段階伝動式ターボコンプレッサーは、も
っぱら燃焼用空気の圧縮に役立つ。残留ガス膨張装置を
蒸気タービンあるいはモーターと組み合わせて駆動系と
見なされている。
【００３２】三段階伝動式ターボコンプレッサーはそれ
ぞれの二つの末端を持つ二つのピニオン軸を有してい
る。ピニオン軸の三つの末端にそれぞれターボコンプレ
ッサー用羽根車が据え付けられており、それによって、
燃焼空気を雰囲気圧から約１０ｂａｒのアンモニア燃焼
用圧力にするために空気圧縮を三段階で行なっている。
残留ガス膨張装置は二段階式でありそして軸構造形態で
説明されている。その作動軸は伝動ターボコンプレッサ
ーのピニオン軸の第４番目の、羽根車の無い末端と直接
的に連結されている。従って、ピニオン軸回転数および
残留ガス膨張装置の回転数は同じである。
【００３３】［後記文献３］に記載のこれらの複数軸伝
動式ターボ圧縮器の場合には、二つのピニオン軸だけで
実施されそしてそれ故に硝酸を製造するために二段階圧
法を使用することができないという欠点がある。［後記
文献３］に記載の方法は比較的に低い日産能力でしか使
用することができず、このことは別の欠点でもある。
【００３４】“Ａｔｌａｓ−Ｃｏｐｃｏ”の会社グルー
プ名は、”Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ＆
Ｅｘｐａｎｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ”の名称で定
期的に出版される刊行物を発行している。１９９４年に
第３巻、第２号、第１８〜２１頁にＤｒ．Ｒｅｚａ Ａ
ｇａｂｉおよびＤｒ．Ｂｅｂｒｏｏｚ Ｅｒｓｈａｇｈ
ｉは“Ｅｘｐａｎｄｅｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ
ｉｎ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｌａｎｔｓ”という寄稿論
文でエチレンの製造装置においてラジアル型膨張装置を
使用することについて報告している。ローター軸から内
部方向に向かった、膨張装置羽根車中の流れ案内を装備
したラジアル型膨張装置がエチレン装置での他に硝酸の
製造装置でも使用できるという指摘は記載されていな
い。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
の欠点を回避するかまたは低減する際に、硝酸製造の最
適化が製造パラメータおよび物質−およびエネルギーバ
ランスの改善下に達成される硝酸製造のための方法およ
び装置を提供することである。
【００３６】
【課題を解決するための手段】本発明のこの課題は、冒
頭に記載の種類の方法において、複数軸伝動ターボ圧縮
機にプロセスガスおよびニトローゼガスを別々に吹き当
て、その際にプロセスガスうぃ上述の最初の圧力に圧縮
しそしてニトローゼガスを上述の第二の圧力に圧縮する
ことによって解決される。
【００３７】本発明では、硝酸を製造するために予め考
慮に入れてあった物質流を唯一の複数軸伝動式ターボ圧
縮機を介して加工しそして要求される圧力を一つだけの
機械において達成することができる。
【００３８】本発明の方法の実施態様は、装置の請求項
と同様に従属項によって示す。
【００３９】有利な方法は、残留ガス膨張装置によって
生じる圧縮動作の少なくとも一部をニトローゼガス圧縮
機段階および／または複数軸伝動式ターボ圧縮機の空気
圧縮機段階を駆動するために使用することを本質として
いる。
【００４０】本発明の別の実施態様は、残留ガス膨張装
置の一つまたは複数の駆動側の軸末端によって生じる圧
縮動作を唯一の複数軸伝動式ターボ圧縮機の少なくとも
一つのピニオン軸に直接的に同回転数で伝達させること
を本質としている。
【００４１】原則として、複数軸伝動ターボ圧縮機の色
々な駆動法が考えられる。例えば本発明の実施態様にお
いては大型歯車を駆動するためのモーター、ジーゼルエ
ンジン、ガス−または蒸気タービンが予定される。別の
実施態様では複数軸伝動式ターボ圧縮機のピニオン軸を
ガス−または蒸気タービンによって直接的におよび同回
転数で駆動することを本質とすることができる。次いで
この駆動を介して別の連結機械も一緒に駆動される。
【００４２】本発明の他の一つの実施態様は、複数軸伝
動式ターボ圧縮機の空気圧縮機の低圧段階から圧縮され
た空気を高圧段階に直接的に導くことを本質としてお
り、複数軸伝動式ターボ圧縮機のニトローゼガス圧縮機
の低圧段階から圧縮されたニトローゼガスを冷却せずに
高圧段階に導くことも別の一つの実施態様である。
【００４３】前述の課題を解決するために、使用される
アンモニアを低い第一の圧力のもとで燃焼するためのＮ
Ｈ3 バーナー並びにプロセス空気を供給するための圧縮
機、水でニトローゼガスの一部を吸収しそして硝酸を搬
出するための吸収塔を使用し、圧縮機を作動させそして
第二の圧力水準から雰囲気圧に放圧するための残留ガス
膨張機を使用する二段階圧法に従って硝酸を製造する装
置において、この装置中に複数軸伝動式ターボ圧縮機が
プロセス空気を第一の圧力に圧縮するための圧縮装置お
よびニトローゼガスを第二の圧力に圧縮するためのニト
ローゼガス圧縮機を備えていることを特徴とする、上記
装置によって解決される。
【００４４】かゝる装置は既に上述した方法について記
載した長所を有している。更にこの装置は、圧縮および
圧力開放を可能とするために唯一の複数軸伝動式ターボ
圧縮機だけを使用しなければならないので、特にコンパ
クトに構成されている。
【００４５】装置の実施態様は他の装置関係の請求項か
ら明らかな通り、唯一の複数軸伝動式ターボ圧縮機が四
つのピニオン軸を装備しており、第一のピニオン軸およ
び第三のピニオン軸が大型歯車の軸によって固定される
水平の中立面に配置されており、第二のピニオン軸が大
型歯車の上に中心がありそして第四のピニオン軸は大型
歯車の下に中心がある。
【００４６】更に少なくとも三つのピニオン軸は圧縮機
あるいは膨張装置の羽根車を持つ二つの末端を持つ。
【００４７】装置の一つの実施態様は、例えば最初のピ
ニオン軸がその一方の末端に空気圧縮機の低圧段階羽根
車を装着しそしてもう一方の末端に残留ガス用ラジアル
膨張装置の低圧段階の羽根車を装着し、第二のピニオン
軸がそれの一方の末端でニトローゼガス圧縮機の低圧段
階の羽根車を装備しそしてもう一方の末端に上述のニト
ローゼガス圧縮機の高圧段階の羽根車を装備しており、
第三のピニオン軸がその一方の末端に上述の残留ガス用
ラジアル膨張装置の高圧段階の羽根車を装備しそしても
う一方の末端に上述の空気圧縮機の高圧段階の羽根車を
装備しておりそして第四のピニオン軸がその一方の末端
に駆動側軸末端によってプロセス熱を転換する蒸気ター
ビンに直接的に同回転数で駆動されそしてもう一方の末
端に装備のないことを本質としている。
【００４８】本発明の別の構成要件、詳細および長所を
以下の記述並びに図面によって更に詳細に説明する。
【００４９】図１は簡略的に記載した本発明の複数軸伝
動式ターボ圧縮機を備えた装置連結図でありそして図２
は複数軸伝動式ターボ圧縮機の大型歯車に対する各ピニ
オン軸の配置を示す概略図である。
【００５０】図１中、供給−および排出物質流を３桁の
数字で示す。例えば数字（１００）は液体ＮＨ3 の入口
を示し、（１０１）はプロセス空気の入口を示し、（１
０４）はこの系へのプロセス水の入口を示しそして（１
０３）はこの装置からの硝酸の出口を示しておいる。排
気ガスは煙突として象徴的に示しそして（１０５）の数
字を付してある。
【００５１】（１００）から入るＮＨ3 液はＮＨ3 蒸発
器（１）、ＮＨ3 ガス予備加熱器（２）、次いでＮＨ3
フィルター（３）に流入しそして次にＮＨ3 空気混合機
（４）に供給される。
【００５２】空気混合機（４）に入る際にプロセス空気
（１０１）は最初に空気濾過器（５）を貫流し、次いで
（６）の共通の記号を付した空気圧縮器を経て、従って
高圧でＮＨ3 −空気混合機（４）に入る。ＮＨ3 −空気
／空気混合物をＬａ Ｍｏｎｔ−廃熱ボイラーを備えた
ＮＨ3 −バーナー（７）に供給しそして残留ガス加熱器
（８）を経て案内され、結果として最初のニトローゼガ
ス冷却器（９）を経て二段階ニトローゼガス用コンプレ
ッサー（１０の共通の記号を付してある）に供給され
る。ニトローゼガスの流路には残留ガス加熱器、ニトロ
ーゼガス冷却器（１２）が続き、次いでニトローゼガス
は吸収塔（１３）中に入り、上方からのプロセス水（１
０４）と衝突する。ＨＮＯ3 −脱ガス装置（１４）に導
かれ、次いで硝酸が（１０３）でこのプロセスから離れ
る。
【００５３】吸収塔の頂部からの残留ガスが残留ガス加
熱器（１１）を経て残留ガス用放射状膨張装置（１５の
共通の符号を付してある）に供給し、放圧後に煙突（１
０５）を経て周囲に放出される。
【００５４】本発明にとって重要なのは、記号（１９）
を付した複数軸伝動ターボ圧縮機である（図１に概略的
に図示してある）。図２に２５の符号で示した大型歯車
は表記上の理由で図１には示してないが、図１では２１
〜２４の符号を付したピニオン軸は示してある。
【００５５】ピニオン軸（２２）は両側にニトローゼガ
ス圧縮機（１０）のそれぞれ一つの段階を装備してお
り、ニトローゼガス圧縮機あるいは−コンプレッサーの
低圧段階には（１１１）の符号を付しそして高圧段階に
は（１１２）の符号を付してある。
【００５６】ピニオン軸（２１）および（２３）は一方
の側に残留ガス用放射状膨張装置（１５）の二つの段階
を装備している。そこでは残留ガスが最初に高圧段階
（１５２）に、次いで低圧段階（１５１）に吹き当てら
れ、一方、それぞれに相応するもう一方の軸末端には空
気圧縮機の二つの段階（６）を装備している。ピニオン
軸（２１）は空気圧縮機の低圧段階（６１）を装備し、
一方、ピニオン軸（２３）は空気圧縮機の高圧段階（６
２）を装備している。
【００５７】ピニオン軸（２１）、（２２）および（２
３）の他に複数軸伝動ターボ圧縮機（１９）の大型歯車
（２５）は軸（２４）のピニオンと噛み合っている。軸
（２４）は復水蒸気タービン（１７）を装備しており、
このタービンには蒸気ドラム（１６）からの水蒸気が吹
き当てられ、凝縮器（１８）を経て蒸気ドラム（１６）
に循環される。
【００５８】空間的配置においてはニトローゼガスコン
プレッサーのピニオン軸（２２）は図２から判る通り、
大型歯車の上に位置し、復水蒸気タービン（１７）の第
四のピニオン軸（２４）が大型歯車（２５）の下にあ
り、ピニオン軸（２１）および（２３）のピニオンが大
型歯車（２５）の左および右に並んで共通の水平の中心
面に配置されている。
【００５９】使用される可能な装置の例として以下の装
置を説明する。この場合、硝酸装置ではここに記載した
二段階圧法に従って１００％の濃度で９００トン／日の
硝酸が得られる。この実施例は上記の種類の複数軸伝動
式ターボ圧縮機に関する： 技術的データ： コンプレッサー： 液体：（容積流） 空気 ＮＯガス - STB-条件、ウエット、０℃、1.013bar (m3/時) 145,880 132,140 - 吸入条件 (m3/時) 164,591 37,653 入口条件: - 吸入圧( 絶対圧) (bar) 0.98 4.2 - 吸入温度 (℃) 2.5 50 - 相対湿度 (pct) 60 出口条件: - 排出圧 (絶対圧) (bar) 4.6 12.0 - 排出温度 (約) (℃) 220 177 - コンプレッサー回転数 (約) ( 回転/ 分) 7,250/10,374 13,668 - 連結に必要とされる出力 (kW) 10,792 6,492 膨張装置: 流体： STP 容積流 (m3/時) 116,550 入口圧 (絶対圧) (bar) 10.9 入口温度 (約) ( ℃) 420 出口圧 (絶対圧) (bar) 1.09 出口温度 (約) ( ℃) 150 連結時の出力 (kW) 11,608 回転数 ( 回転/ 分) 10,374/7,250 蒸気タービン: 生蒸気 (絶対圧) (bar) 60 生蒸気温度 ( ℃) 450 コンデンサー: 圧力( 絶対圧) (bar) 0.1 連結時の出力 (kW) 5,676 蒸気流 (kg/ 時) 21,350 回転数 (回転/ 分) 8,700刊行物のリスト: 1) J.Pruemper, Moderne vielstufige Getriebekompres
soren und ihr Einsatz in der Industrie Konferenz-E
inzelbericht: 6. Symposium Pumpen und Verdichter,
TU Magdeburg, DDR, 11.-12.1989, 第 1巻 (1989) 4
月、第187 〜201頁(15 頁、第19図) 。
【００６０】2) H.-J. Pruemper, Getriebeverdichter
fuer die Prozessgasindustrie Zeitschriftenaufsatz:
Energieanwendung,第42巻 (1993) 、第 4号、第 198
〜200 頁(3頁、第 3図) 。
【００６１】3) Uhde GmbH, The Compact Plant, NITRO
GEN,1995年 5〜6 月、第32/33 頁。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は簡略的に記載した本発明の複数軸伝動式
ターボ圧縮機を備えた装置連結図である。
【図２】図２は複数軸伝動式ターボ圧縮機の大型歯車に
対するピニオン軸の配置を示す概略図である。
【符号の説明】
１・・・ＮＨ3 蒸発器 ２・・・ＮＨ3 ガス予備加熱器 ３・・・ＮＨ3 ガスフィルター ４・・・ＮＨ3 −空気混合器 ５・・・空気用フィルター ６・・・空気圧縮器 ７・・・Ｌａ Ｍｏｎｔ−廃熱ボイラーを備えたＮＨ3
−バーナー ８・・・残留ガス加熱きII ９・・・ニトローゼガス冷却器Ｉ 10・・・ニトローゼガスコンプレッサー 11・・・残留ガス加熱きI 12・・・ニトローゼガス冷却器II 13・・・吸収区域 14・・・ＮＨＯ3 −脱ガス器 15・・・残留ガス放射状膨張装置 16・・・蒸気ドラム 17・・・復水蒸気タービン 18・・・凝縮器 19・・・複軸伝動ターボ圧縮器 21・・・第一のピニオン軸 22・・・第二のピニオン軸 23・・・第三のピニオン軸 24・・・第四のピニオン軸 61・・・空気圧縮器の低圧段階 62・・・空気圧縮器の高圧段階 100・・・ＮＨ3 液 101・・・プロセス空気 103・・・硝酸 104・・・プロセス水 105・・・残留ガス用煙突 111・・・ニトローゼガスコンプレッサーの低圧段階 112・・・ニトローゼガスコンプレッサーの高圧段階 151・・・残留ガス放射状圧縮器の低圧段階 152・・・残留ガス放射状圧縮器の高圧段階
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー・マウレル ドイツ連邦共和国、58332 シユヴエルム、 マルテインストラーセ、14 (72)発明者 エーリッヒ・スゾーン ドイツ連邦共和国、58454 ヴイッテン、 フッフスヴエーク、５ (72)発明者 ヴオルフガング・ゼーハルス ドイツ連邦共和国、46146 オーバーハウ ゼン、ザッハゼンストラーセ、72 (72)発明者 ロタール・ミーツツエ ドイツ連邦共和国、46487 ヴエッセル、 ヴイムマースホーフ、10

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】使用されるアンモニアの燃焼を低い第一の
    圧力のもとで圧縮プロセスガスによって行いそしてこの
    燃焼によって生じるニトローゼガスを第一の圧力より比
    較的に高い第二の圧力のもとで少なくとも一部の水を吸
    収し、それによって硝酸を生じ、そして吸収されない残
    留ガスを、圧縮機を動作させるために残留ガス膨張装置
    で第二の圧力から雰囲気圧に放圧する、二段階圧法によ
    り硝酸を製造する方法において、複数軸伝動式ターボ圧
    縮機にプロセス空気およびニトローゼガスを別々に吹き
    当て、その際にプロセス空気を上述の第一の圧力に圧縮
    しそしてニトローゼガスを上記の第二の圧力に圧縮する
    ことを特徴とする、上記方法 。
  2. 【請求項２】 残留ガス膨張装置による圧縮機動作の少
    なくとも一部を複数軸伝動式ターボ圧縮機のニトローゼ
    ガス圧縮機段階および／または空気圧縮機段階を駆動す
    るために使用する請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 残留ガス膨張装置の駆動側の一つまたは
    複数の軸末端によって生じる圧縮機動作を、唯一の複数
    軸伝動式ターボ圧縮機の少なくとも一つのピニオン軸に
    直接的に同回転数で伝達する請求項１または２に記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 唯一の複数軸伝動式ターボ圧縮機の大型
    歯車がモーター、ジーゼルエンジン、ガス−または蒸気
    タービンによって駆動される請求項１〜３のいずれか一
    つに記載の方法。
  5. 【請求項５】 唯一の複数軸伝動式ターボ圧縮機の一つ
    のピニオン軸をガス−または蒸気タービンによって直接
    的におよび同回転数で駆動する請求項１〜４のいずれか
    一つに記載の方法。
  6. 【請求項６】 複数軸伝動式ターボ圧縮機の空気圧縮機
    の低圧段階から、圧縮された空気が高圧段階に冷却せず
    に導かれる請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
  7. 【請求項７】 複数軸伝動式ターボ圧縮機のニトローゼ
    ガス圧縮機の低圧段階から、圧縮されたニトローゼガス
    が高圧段階に導かれる請求項１〜６のいずれか一つに記
    載の方法。
  8. 【請求項８】 使用されるアンモニアを低い第一の圧力
    のもとで燃焼するためのＮＨ3 −バーナー（７）並びに
    プロセス空気を供給するための圧縮機、水でニトローゼ
    ガスの一部を吸収しそして硝酸を搬出するための吸収塔
    （１３）を使用し、圧縮機を作動させそして第二の圧力
    水準から雰囲気圧に放圧するための残留ガス膨張機を使
    用する二段階圧法に従って硝酸を製造する装置におい
    て、この装置中ににおいて複数軸伝動式ターボ圧縮機
    （１９）がプロセス空気を第一の圧力に圧縮するための
    圧縮機およびニトローゼガスを第二の圧力に圧縮するた
    めのニトローゼガス圧縮機を備えていることを特徴とす
    る、上記装置。
  9. 【請求項９】 唯一の複数軸伝動式ターボ圧縮機（１
    ９）が四つのピニオン軸（２１〜２４）を配備してお
    り、第一のピニオン軸（２１）および第三のピニオン軸
    （２３）は大型歯車（２５）の軸によって固定される水
    平の中立面に配置されており、第二のピニオン軸（２
    ２）は大型歯車（２５）の上に中心がありそして第四の
    ピニオン軸（２５）は大型歯車の下に中心がある（図２
    参照）請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 少なくとも三つのピニオン軸が圧縮機
    あるいは膨張装置の羽根車を持つ二つの末端を持つ請求
    項８または９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】− 最初のピニオン軸（２１）がそれ一
    方の末端に空気圧縮機（６）の低圧段階の羽根車（６
    １）を装備しておりそして − そしてそのもう一方の末端に残留ガス放射状膨張装
    置（１５）の低圧段階の羽根車（１５１）を装備してお
    り； − 第二のピニオン軸（２２）がその一方の末端でニト
    ローゼガス圧縮機（１０）の低圧段階の羽根車（１１
    １）を装備しておりそして − そのもう一方の末端に上述のニトローゼガス圧縮機
    （１０）の高圧段階の羽根車（１１２）を装備してお
    り； − 第三のピニオン軸（２３）がその一方の末端に上述
    の残留ガス用放射状膨張装置（１５）の高圧段階の羽根
    車（１５２）を装備しそしてもう一方の末端に上述の空
    気圧縮機（６）の高圧段階の羽根車（２）を装備してお
    り；そして − 第四のピニオン軸（２４）がその一方の末端に駆動
    側軸末端によってプロセス熱を転換する蒸気タービン
    （１７）に直接的に同回転数で駆動されそしてもう一方
    の末端に装備のない、請求項８、９または１０に記載の
    装置。
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