NO135932B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen dreier seg om fremstilling av konsentrert salpetersyre ut fra gassblandinger inneholdende oksygen, nitrogenoksyder og vanndamp.

Slike blandinger kan særlig fremstilles ved katalytisk forbrenning av ammoniakk i nærvær av luft eller ved hjelp av forskjellige organiske nitrerings- eller oksydasjonsreaksjoner, som f.eks. oksydasjon av cykloheksanol-cykloheksanon-blandinger med adipinsyre, eller reaksjoner som omfatter salpeterangrep på metaller og mineraler.

En kjent fremgangsmåte for fremstilling av salpetersyre ut fra f.eks. ammoniakk-forbrenningsgasser kan beskrives slik:

Forbrenningen av ammoniakk med luft foregår under atmosfæretrykk eller forhøyet trykk etter bruttoformelen:

og forbrenningsgassene inneholder på volumbasis ca. 10 % NO og 17 i° vanndamp.

Etter å ha avgitt en del av varmen i et varmegjen-vinnings sys tem, blir gassene avkjølt og størstedelen av vanndampen utkondenseres i form av salpetersyre med en konsentrasjon som hovedsakelig avhenger av katalysetrykket.

Før eller etter tilsetning av restluften og eventuell oksydasjon etter reaksjonen

blir gassen komprimert eller ikke. Den avkjøles, tørkes (under produksjon av salpetersyre) og oksyderes på nytt før innføring i et absorbsjonstårn som vanligvis inneholder plater hvori gassen kommer i kontakt med allerede fremstilt syre i overliggende plater. For å forenkle fremstillingen er bare ett absorbsjonstårn omtalt, mens man vil forstå at det kan brukes flere

kolonner. I denne kolonne produseres salpetersyre ifølge ligningen:

Biproduktet NO blir deretter oksydert ifølge reaksjon (il), hvilket gjør det nødvendig med et større eller mindre fritt rom mellom platene. Absorbsjonstårnet tilføres i øvre del vann som er gjenvunnet i løpet av fabrikasjonsprosessen mens de nitrogenoksydsyrer som er produsert under avkjølingen som nevnt ovenfor, innføres over den plate som har omtrent deres egen konsentrasjon.

Den varme som utvikles under reaksjon (ill) og (il) i kolonnen fjernes ved hjelp av et kjølemedium. Vanligvis gjennom-føres denne kjøling ved hjelp av nedsenkede kjølespiraler i syren over platene.

Den gass som går ut fra absorbsjonstårnet, og som bare inneholder meget små mengder nitrogenoksyder, oppvarmes før den gå,r inn i en gjenvinnings turbin som leverer en større eller mindre del av den nødvendige energimengde for kompresjon av de ni-trøse gasser og/eller tilleggsluft som eventuelt er nødvendig for oksydasjon av gassene.

Salpetersyre med teknisk styrke, inneholdende oppløste nitrøse gasser, tappes ut i nedre del av absorbsjonstårnet. Denne blanding, oppvarmet eller ikke, sendes derpå tilstoppen av et denitreringsapparat som i nedre del tilføres eventuelt komprimert luft og har en temperatur som varierer etter prosessen.

Her blir salpetersyren befridd for oppløste nitrøse gasser og produkter og kan sendes til en lagringstank mens luften som går ut av denitreringsapparatet og inneholder nitrøse produkter, føres sammen med tilsetningsluften som tidligere er nevnt, for innfø-ring i prosesskretsen.

Den største ulempe ved de fremgangsmåter som anvender ovenstående prosesser består i de store dimensjoner som man må gi absorbsjonsutstyret. Ifølge ligning (ill) vil absorbsjon av 3 volumdeler NO^ føre til dannelse av en volumdel NO som biprodukt, og sistnevnte gass må oksyderes etter reaksjon (il) før den absorberes. På grunn av hastigheten for denne reaksjon (il), må man opprettholde et større eller mindre volum mellom hver absorbsjons-plate.

En økning av driftstrykket i absorbsjonssystemet, hvilket har gunstig innvirkning på reaksjon (il), gjør det teoretisk mulig å minske absorbsjonskolonnens størrelse betraktelig. Den store varmemengde som imidlertid må fjernes under absorbsjonen, særlig i toppen av kolonnen, gjør det imidlertid ikke mulig å øke dette driftstrykk så mye som man kunne ønske.

En annen ulempe ved den kjente fremgangsmåte består i at man ikke ved direkte fremstilling kan oppnå salpetersyre med høyere konsentrasjon enn 70 - 71 # HNO^. På første absorbsjons-plate vil likevektslovene som hersker mellom gassen som går ut fra platen og salpetersyren som befinner seg på platen gjøre det umulig å fremstille salpetersyre med høyere konsentrasjon enn ca. 71 $>, på grunn av dannelsen av NO under reaksjon (ill), som senker oksydasjonsgraden for gassen som går ut fra platen og således senker styrken på likevektssyren.

Visse forbedringer har vært foreslått i forskjellige patenter (se f.eks. de franske patenter nr. 1.541.941 og 1.583.251» eller patentansøkningen publisert i Vest-Tyskland under nr. 1.277.220), som har gjort det mulig å avhjelpe første ulempe til en viss grad, men som ikke har ført til noen økning i nevnte maksimalkonsentrasjon for produktsyren.

Visse fremgangsmåter gjør det imidlertid mulig å komme frem til en anrikning av nitrøse gasser i den gass som går inn i absorbsjonstårnet, slik at syreproduktets styrke overstiger 70 - 71 tfo HNO^ og kan komme opp i 75 $ HNO^. En av disse fremgangsmåter omhandles i fransk patent 1.538.686. En nærliggende metode beskrives i fransk patentansøkning publisert under nr. 2.003.941. Endelig beskrives i fransk patent 1.114.970 en fremgangsmåte som fører til en salpetersyre med styrke på opptil 90 % HNO^ ved oksydasjon med luft eller oksygen av en blanding som inneholder salpetersyre med konsentrasjon 68 $ og 3-4 gan-ger så mye flytende N^O^ på vektbasis. Ulempen ved fremgangs-måtene som er beskrevet i disse skrifter er at de alle forut-setter en forutgående fremstilling, ved hjelp av absorbsjon, av teknisk syre (60 - 70 $> HNO^). Selv om sistnevnte prosesser således unngår ulempe nr, 2, som nevnt ovenfor, i forbindelse med produktsyrens konsentrasjon, er de imidlertid beheftet med førstnevnte ulempe ved absorbsjonssystemets størrelse, samt behov for tilhørende apparatur. Det finnes imidlertid fremgangsmåter hvor absorbsjonsvolumet er praktisk talt lik null og hvorved man kan fremstille en salpetersyre som er meget konsentrert (99 $> NHO^). En av disse fremgangsmåter omtales i fransk patent nr. 932.754. Denne fremgangsmåte, basert på direkte fremstilling av salpetersyre under høyt trykk på ca. 50 atmosfærer, ved om-setning mellom oksygen, fortynnet salpetersyre og flytende NgO^ ifølge ligningen

har imidlertid tre hovedulemper: Anvendelse av oksygen, drift under meget høyt trykk og behov for en frysevæske som er uavhengig av salpetersyreproduksjonsenheten for kondensasjon av NgO^, hvilket medfører et stort energiforbruk.

Foreliggende oppfinnelse, som i det vesentlige bygger på en kombinasjon av de to fenomener som er velkjent i seg selv, nemlig på den ene siden oppløseligheten av nitrogenoksyder i van-dige salpetersyreoppløsninger og på den annen side muligheten for direkte fremstilling av salpetersyre uten biproduksjon av NO, f.eks. ifølge ligning (IV) ovenfor, gjør det mulig å komme uten-om de ovenfor nevnte ulemper på en slik måte at den klassiske absorbsjonssone ikke er nødvendig og slik at man ikke behøver å arbeide under forhøyet trykk, samtidig som produktsyrens konsentrasjon kan ligge over 80 $ HNO^.

Foreliggende oppfinnelse angår således en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av salpetersyre med en HNO^-konsentrasjon på minst 80 $ ved å gå ut fra en gassblanding som inneholder nitrogenoksyder, oksygen og vanndamp, hvorved man absorberer nitrogenoksydene i en vannoppløsning av salpetersyre og omsetter N0^, oppløst i salpetersyren, ifølge følgende reaksjonsskjema:

og fremgangsmåten karakteriseres ved at man:

1) avkjøler den opprinnelige gassblanding, hvorved den i det vesentlige befris for vanndamp hvilken damp kondenserer i form av salpetersyre, og samtidig ved hjelp av tilført luft praktisk talt fullstendig oksyderer nitrogenoksydene til NO,, og/eller NgO^ i en kondensator 2) absorberer den gassformige blandings innhold av NO,, og/eller NgO^ i salpetersyre med en konsentrasjon på minst 70 % i en vaskekolonne, hvorved blandingen blir utarmet på NO,, og/eller H20; 3) fører den salpetersyre som forlater kolonnen til en reaktor som dessuten kontinuerlig mates med en luftstrøm som inneholder nitrogendioksyd, hvorved omsetningen ifølge reaksjonsskjema (i) skjer kontinuerlig i reaktoren; eller 3a) alternativt fører salpetersyren fra vaskekolonnen direkte til denitreringsapparatet og salpetersyren fra kondensatoren til en reaktor som dessuten mates med en luftstrøm som tidligere er ført gjennom denitreringsapparatet og som inneholder nitrogendioksyd, hvorved salpetersyren i denitreringsapparatet befris for sitt innhold av nitrogendioksyd ved hjelp av nevnte luftstrøm og hvorved omsetningen ifølge reaksjonsskjema (i) skjer kontinuerlig i reaktoren; k) tilbakefører til kondensatoren den luftstrøm som forlater reaktoren, hvilken luftstrøm er utarmet på oksygen og inneholder ikke omsatt nitrogendioksyd; 5) fører den salpetersyre som forlater reaktoren til denitreringsapparatet, hvori salpetersyren befris for sitt innhold av nitrogendioksyd ved hjelp av en luftstrøm som deretter til-bakeføres til reaktoren; samt 6) utvinner den ønskede salpetersyre fra denitreringsapparatet, hvilken syre delvis tilbakeføres til vaskekolonnen.

Gassblandingen kan føres i kontakt med den konsentrerte salpetersyre ved ønsket temperatur og trykk for oppløsning av de inneholdte nitrogenoksyder i den konsentrerte salpetersyre hvoretter den fremstilte oppløsning gjennomgår reaksjon (IV) med luft og tilleggs-vann. Denne kontaktføring kan gjennomføres i en oppløsningskolonne som omfatter overliggende plater hvor salpetersyren faller ovenfra og ned mens.Idampene som skal oppløses går motstrøms, og hvor den anvendte konsentrerte salpetersyre fortrinnsvis tas fra prosessens høykonsentrerte produktsyre.

Det vann som er nødvendig til reaksjon (iv) er fortrinnsvis kondensasjonsvann fra kondensasjon av vanndamp i ammo-niakkforbrenningsgassen, og inneholder allerede en viss mengde salpetersyre. På grunn av den mengde vanndamp som dannes under forbrenningen, vil maksimalkonsentrasjonen for produktsyren ligge på omkring 75 % HNO^ hvis man bruker alt vann som kondenseres fra damp en.

For å komme høyere enn denne konsentrasjon, må man således fjerne vann, enten direkte i form av kondensat med meget lavt HNO^-innhold, fremstilt i løpet av det første konsentra-sjonstrinn, i forbindelse med atmosfærisk katalyse, eller f.eks. ved partialdestillasjon av kondensatet fra kjøler-kondensa-

toren anbragt nedenfor den termiske katalyse-utvinning når det gjelder trykk-katalyse.

Det er i alle tilfelle en fordel at man forut for ovennevnte oppløsning av gasser foretar en kondensasjon og en absorbsjon av nitrogenoksyder i den svake salpetersyre, i henhold til den antimetodiske prosess som er beskrevet i fransk patent I.583.25L

Denne antimetodiske prosess består i å føre de nitrøse gasser i kontakt med den svake salpetersyre ved å boble dampene gjennom syren hvorved syren samtidig avkjøles, slik at man på

den ene side får gasser som er fattigere på nitrøse gasser og på den annen side en syre med høyere konsentrasjon hvoretter man på nytt fører disse utarmede damper, ved gjennombobling med avkjøling, etter at nevnte damper har gjennomgått et opphold i en oksydasjonssone, i kontakt med den ovenfor dannede sterkere konsentrerte syre, og fortsetter slik inntil man har fått en syre med ønsket konsentrasjon, idet oppholdstiden i de påfølgende oksydasjonssoner bestemmes av reaksjonskinetikken.

Salpetersyren fra denne antimetodiske kondensasjon gjennomgår deretter direkte oksydasjonsreaksjonen (iv), mens de nitrøse gasser som ikke er absorbert sendes til den ovenfor be-skrevne absorbsjonskolonne, og oppløsningen av nitrogenoksydet i den således fremstilte konsentrerte salpetersyre føres sammen med syren fra reaksjon (iv) og sammen med denne gjennomhvirvles med luft.

Denne andre fremgangsmåte, med antimetodisk kondensasjon av nitrøse gasser byr på flere fordeler. Spesielt bortfaller behovet for å fjerne den vannmengde som svarer til forskjellen mellom den ønskede syrekonsentrasjon og ovennevnte konsentrasjon på 75 i.

Man kan la den uønskede vannmengde opptas i en bmpro-duktsyre med teknisk konsentrasjon som ligger betraktelig høyere enn den som oppnås ved enkel kondensasjon.

Videre, ved at den antimetodiske kondensasjon gjør det mulig å tørke gassen kraftig, vil utgangskondensatet ha til-strekkelig sterk konsentrasjon, slik at oksydasjonsreaktoren som ovenfor nevnt kan tilføres dette kondensat i stedet for oppløs-ningen av nitrøse gasser i konsentrert syre oppsamlet ved bunnen av absorbsjonskolonnen, hvilket ble gjort i førstnevnte ut-førelsesmåte, nevnt ovenfor.

De nitrøse gasser som ikke absorberes og som går til oppløsnings- eller absorbsjons-kolonnen kommer ut av kondensatoren sterkt oksydert, hvilket minsker oksydasjonsvolumet forut for kolonnen.

Videre vil kondensatet som kommer ut fra den antimetodiske kondensator og har en konsentrasjon på omkring 70 $ HN0„ og en temperatur på omkring 0 oC, ha en betydelig oppløsende evne overfor NOg og N^O^. Absorbsjonskolonnen kan således være mye mindre. Absorbsjonen foregår kjøle-økonomisk, idet syremengden kan tjene til absorbsjon og reduserer den mengde syre som produseres av kondensatoren og idet kolonnetemperaturen kan ligge høyere.

Styrken på produktsyren fra reaktoren er ikke nødvendig-vis den samme som styrken på syren som fører til absorbsjons-kolonnen, og man kan således justere styrken på sistnevnte.

Andre karakteristiske trekk ved oppfinnelsen vil frem-gå av den følgende beskrivelse av en utførelsesform av oppfinnelsen, i forbindelse med tegningene, hvor: Fig. 1 viser et første eksempel på en installasjon for fremstilling av konsentrert salpetersyre i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser et utsnitt av fig. 1 i større målestokk, som klarere viser hvorledes prosessen forløper i henhold til oppfinnelsen. Fig. 3 viser sluttprosessen ved produksjon av salpetersyre i henhold til et annet eksempel på utførelsen i henhold til oppfinnelsen. Fig. 4 viser en komplett installsjon for produksjon av salpetersyre ut fra forbrenningsgasser fra forbrenning av ammoniakk med luft ved atmosfæretrykk, og omfatter den installasjons-del som er vist på fig. 3» Fig. 5 tilsvarer fig. 4, men der man benytter gass fra forbrenning av ammoniakk under trykk.

Ifølge fig. 1 blir forbrenningsgassenofra ammoniakk fremstilt og behandlet på kjent måte.

For dette formål blir gassformig ammoniakk og luft inn-ført med atmosfæretrykk gjennom ledninger resp. 1 og 2 i en katalyseovn 3 av kjent type for katalytisk forbrenning av ammoniakk med luft. Forbrenningsgassen kommer ut fra ovnen 3 gjennom ledning h og består av luft, nitrogenoksyd NO, vanndamp og inort-gass, og passerer først en varmeveksler 5 hvor den avgir én del av varmemengden til luft som går gjennom ledningen 6, idet luften som kommer fra varmeveksleren går gjennom ledning 2 og innmates i ovnen 3«

Gassen går deretter inn i en kjøler 7 som består av to deler 7a og 7b som uavhengig tilføres kjølevann, idet de to deler drives og dimensjoneres slik at man for det første oppnår en fraksjonskondensasjon på f.eks. 25 $ av vanndampen i gassen (inn-befattet det vann som eventuelt er utkondensert i varmeveksleren 5), hvorved det produseres et kondensat som har meget lavt salpetersyreinnhold og som tappes av gjennom rørledning 8 til et ikke vist nøytralisasjonskammer, og for det annet utkondensering av en sekundærfraksjon som omfatter f.eks. ca. 50 $ av/vanndampen som opprinnelig fantes i gassen og gir et kondensat med høyere salpetersyreinnhold som tappes ut gjennom rørledningen 9 og siden anvendes som det beskrives nøyere i det følgende.

Forbrenningsgassen avkjølt på denne måten og befridd for en del av vannet, sendes derpå gjennom ledning 10 til en kompressor 11 hvoretter gassen under trykk føres gjennom rørled-ningen 12, først til en varmeveksler 13 hvor den kjøles ved ut-veksling med gass som beskrevet i det følgende, hvoretter gassen går gjennom ledning 13a til en kjøler 15 som virker ved vannsir-kulasjon. I systemet 13-15 blir gassen samtidig som den avkjøles utsatt for en oksydasjon av nitrogenoksydene ved den luft som finnes i gassen med tillegg av tilleggsluft som tilføres gjennom ledning lk forgrenet til ledning 12 og deretter tørket, idet kondensasjonsvannet i form av en nitrogenoksydoppløsning tappes av gjennom ledning 16.

I henhold til oppfinnelsen blir gassen fra kjøleren

15, hvor oksydasjonen i systemet 13-15 er gjennomført inntil en praktisk talt fullstendig overføring av nitrogenoksydene til NO^

(og/eller NgO^),gjennom rørledning 17 ført til nedre del av et oppløsnings- eller absorbsjons-apparat 18 som i det valgte eksempel består av en sylindrisk kolonne med kuleformede ender fylt med perforerte plater (ikke vist). I denne kolonne blir gassen

inneholdende nitrogenoksyder innført gjennom ledning 17 i mot-strøm ført i kontakt med salpetersyre som kommer inn i øvre del gjennom ledning 19. Denne konsentrerte salpetersyre tas ut,

som det vil forklares i det følgende, fra installasjonens uttak, hvorfra den leveres gjennom ledning 20 og underkastes en første avkjøling i en vannkjøler 21, deretter en andre kjøling ned til en temperatur som ligger noe under 0°C i en kjøler 22 som drives med flytende ammoniakk, hvorfra den går ut gjennom ledning 19 forbundet med en del av tårnet 18. Den flytende ammoniakk går inn i kjøleren 22 gjennom ledningen 23 og opptar varme fra den konsentrerte salpetersyre hvorfra den i gassform sendes til katalyseovnen 3 gjennom ledning 1 forbundet med utløpet av kjø-leren 22.

I kolonnen 18 går nitrogenoksydene i gassen som kommer gjennom rørledningen 17 og som praktisk talt fullstendig foreligger som NOg (og/eller NgO^), i oppløsning i den konsentrerte salpetersyre som kommer gjennom ledning 19. Den således fremstilte oppløsning sendes gjennom ledning 2h forbundet med bunnen i kolonnen 18 til en reaktor 25 som beskrives detaljert nedenfor. Avgassen som i det vesentlige består av luft og inertgass og er nesten helt fri for nitrogenoksyder, skilles fra syretåke og går ut fra toppen av kolonnen 18 gjennom ledning 26 og til varmeveksleren 13 hvor gassen gjenoppvarmes av ammoniakk-for-brennings ga ss ene som er komprimert i kompressoren 11, hvoretter den føres gjennom ledning 27 til en gassturbin 28 som medvirker til drift av kompressoren 11, samt til drift av en annen kompressor som skal omtales siden, hvoretter gassen til slutt føres ut til atmosfæren gjennom avløpsledningen 29.

Oksydasjonsreaktoren 25, som består av et lukket sylindrisk rom innvendig forsynt med en temperaturreguleringsspiral 30, tilføres på den ene side gjennom ledning Zh som nevnt ovenfor oppløsningen av nitrogenoksyder i konsentrert salpetersyre fra kolonnen 18 og på den annen side gjennom rørledningene 9 og l6 kondensater som består av vann med lavt innhold av HNO^, som kommer respektivt fra kjølerne 7b og 15 og tilføres endelig luft inneholdende nitrogenoksyder gjennom rørledning 31. I denne reaktor blir nitrogenoksydet i syreoppløsningen fra kolonnen 18 og i luften gjennom ledningen 31 oksydert av luftoksygen i nærvær av kondensatvannet, idet totalreaksjonen blir:

Fra reaktoren 25 får man på den ene siden en gassblanding som består av oksygenfattig luft og nitrøse produkter som ikke har reagert i reaktoren og som sendes gjennom ledning lk etter kjøling i en kjøler ho som er anbragt foran absorbsjons-kolonnen 18, samt en blanding som består av salpetersyre med den ønskede styrke inneholdende i oppløsning nitrøse produkter som ikke har reagert i reaktoren, gjennom ledning 32. Kjølekonden-satet fra kjøleren kO kan gjeninnføres helt eller delvis i reak-. toren 25 gjennom ledning kl eller gjennom ledning k2 tilsettes blandingen som kommer ut av reaktoren. Blandingen på basis av konsentrert salpetersyre som kommer ut fra reaktoren 25 gjennom ledningen 32 sendes til et denitreringsapparat 33 hvor væsken ved gjennomblåsing i motstrøm med luft befris for oppløste nitrogenoksyder. Luft føres under trykk til denitreringsapparatet 33 gjennom rørledning 3^ som er forbundet med en kompressor 35 som suger inn luft ved 36, idet driften av kompressorgruppen 35 og 11 koplet til samme aksel besørges av turbinen 28 samt av en gruppe hjelpemotorer 37*

Den konsentrerte salpetersyre, befridd for nitrogenoksyder som var i oppløsning, tappes ut fra denitreringsapparatet gjennom ledningen 38 som forgrenes til ledningen 20 for uttak av nødvendig mengde syre for absorbsjon i kolonnen 18 og en ledning 39 som fører produktsyren til en lagringstank.

De optimale driftsbetingelser for at man i reaktoren 25 skal oppnå et normalt forløp ay reaksjon (iv) under økonomisk fremstilling av en syre med minst 80 $ styrke er omtrent:

Midlere styrke (kondensat + resirkulert syre) 75 % Innhold av N^O^ i resirkulert syre: 20 vekt-$ av blandingen.

Disse betingelser kan herske hvis f.eks. den resirku-lerte syre innføres i toppen av absorbsjonsapparatet ved en temperatur noe under 0°C og hvis absorbsjonen eller oppløsningen skjer under et totaltrykk på 6 atmosfærer. Temperaturregulerings-kretsen 30 kan brukes til opprettholdelse av den ønskede temperatur i reaktoren.

I fig. 3-5 har apparater, ledninger og rørsystemer som er identiske i det minste når det gjelder funksjon overfor de tilsvarende på fig. 1 og 2, fått de samme henvisningstall.

De apparater og rørledninger som har i det minste delvis analog funksjon i forhold til tilsvarende deler på fig. 1 og 2 er gitt samme henvisningstall som sistnevnte med tillegg av 100.

Som vist på fig. 3 kommer gassen inneholdende nitrogenoksyder (NO og N02) og en betraktelig andel vanndamp, på for-

hånd komprimert til et trykk på ca. 5-6 atmosfærer abs. og

delvis avkjølt, gjennom ledning 13a og tilsettes ekstra luft inneholdende nitrogenoksyder, fra reaktor 25 gjennom ledning lk. Deretter går gassen til kondensatoren 115 som virker etter den metode som er beskrevet i fransk patent 1.583.251 som det herved hen-vises til.

I henhold til denne prosess føres gassen inneholdende nitrogenoksyder i kontakt med svak salpetersyre ved å blåse eller boble disse damper gjennom syren med derav følgende avkjøling av syren, slik at man på den ene siden får damper som er fattigere på nitrøse gasser samt en syre med sterkere konsentrasjon, hvoretter man på nytt ved gjennombobling med følgende avkjøling fører disse utarmede gasser, etter opphold i suksessive oksydasjonssoner, i kontakt med den forsterkede syre osv.

Den svake salpetersyre kommer enten gjennom ledning 109 fra kjøleren 7b (fig. k) som, som beskrevet ovenfor^ bevirker den forutgående kondensasjon av en del av vanndampen i den behandlede gass, eller gjennom ledning 150 fra et renseapparat som beskrives nedenfor som fjerner gasser og nitrogenoksyder som fremdeles kan finnes i den dannede gass etter oppløsning i den konsentrerte salpetersyre i absorbsjonskolonnen 118 som er beskrevet i forbindelse med fig. 1, eller samtidig fra disse to kilder. Kjøle-systemet i kondensator 115 er skjematisert ved 151 på skjemaet i fig. 3 og kan være et system som tilføres flytende NH^ som vist på 151a (fig. k) hvor ammoniakk etter fordampning sendes gjen-

nom manifolden 152 mot tilførselsledningen 1 til katalyseovnen 3, eller et kjølesystem drevet med vann (l51b, fig. k). I denne kondensator dannes en blanding av salpetersyre med HNO^-konsentrasjon mindre eller lik 70 $> og inneholdende oppløste nitrøse produkter, som tappes ut gjennom ledning 116. Denne blanding kan i sin helhet sendes til reaktor 25 gjennom ledning 116, eller en del kan tappes ut gjennom ledning 116a for anvendelse som sådan.

De oppløste nitrøse gasser i denne blanding og vannet som finnes i blandingen reagerer i reaktor 25 med luft som likeledes inneholder nitrøse gasser fra denitreringsanlegget gjennom ledning 31 under dannelse av en ekstra mengde salpetersyre med høy konsentrasjon, i henhold til reaksjon (IV):

Styrken på salpetersyren som innføres i reaktor 25

økes således og man kan tappe ut fra reaktoren gjennom ledning 32 en salpetersyre som har et HNO^-innhold som er lik eller til og med høyere enn 80 %, og som sendes til denitreringsanlegget 33.

Gassblandingen bestående av oksygenfattig luft og ni-trøse produkter som ikke har reagert i reaktoren 25 går deretter gjennom en kjøler 40 hvor det dannes et kondensat som sendes tilbake til denitreringsanlegget gjennom ledningen 42, hvoretter gassblandingen, utarmet på nitrøse produkter, sendes tilbake til ledning 13a som fører til kondensatoren 115 gjennom ledning 14.

Gassen' fra kondensatoren sendes gjennom ledningen 17 til absorbsjonskolnnnen 118 som tilføres og drives med 80 $-ig salpetersyre på samme måten som kolonnen 18 beskrevet i forbindelse med figurene 1 og 2, med de forskjeller at kolonnen i nær-værende tilfelle omfatter en kjølekrets skjematisert ved 153 som gjør det mulig å forbedre absorbsjons- eller oppløsnings-for-holdene for nitrogenoksyder i den konsentrerte salpetersyre og på den annen side at gassen som ikke oppløses og som består av luft og inerte gasser samt en liten mengde salpetersyredamp og nitrogenoksyder, føres til en rensestasjon 154 som f.eks. består av bobleplater, hvor gassen føres i kontakt med en vannstrøm gjennom ledning 155 som opptar nesten alle salpetersyredampene

•og nitrogenoksydene, hvoretter den resulterende toppgass kan sendes, som vist på fig. 4, til gjenvinningssyklonen 28. Idet gassen praktisk talt ikke inneholder nitrøse produkter, kan den føres ut til atmosfæren gjennom ledning 29 uten ulemper. Hvis kjølesystemet 153 i kolonnen 118 er basert på ammoniakk, sendes gassen (fig. 4) til tilførselsledningen 1 til forbrenningsovnen

3 gjennom manifolden 153a.

Fra bunnen av absorbsjonskolonnen 118 tappes en salpetersyre inneholdende 80 $ HNO^ samt nitrogenoksyder oksydert til NOg og/eller ^0^. I motsetning til fremgangsmåten beskrevet i forbindelse med figurene 1 og 2, sendes denne blanding ikke til, reaktor 25» men gjennom ledning 12h direkte til denitreringsapparatet 33» hvor nitrogenoksydene separeres ved hjelp av en motgående komprimert luftstrøm som kommer gjennom ledning 3^« Luft inneholdende disse nitrogenoksyder og de samtidige ekstrak-ter fra salpetersyren produsert i reaktor 25 og fra kondensatet som kommer fra denitreringsanlegget gjennom ledning k2 sendes derpå til reaktor 25 gjennom ledning 31» mens den høykonsentrerte salpetersyre fra deniteringsanlegget resirkuleres delvis gjennom ledning 20 til absorbsjonskolonnen 118 og delvis utgjør syre-produktet som føres ut gjennom ledning 38.

Man vil se at når prosessen drives i henhold til oppfinnelsen med en kondensator 115 av antimetodisk type, har opp-løsningen som finner sted i kolonnen 118 utelukkende til hensikt å gjenvinne de nitrøse produkter som ikke er reagert eller absorbert i kondensatoren 115» idet væskeblandingen som tappes ut i bunnen av kolonnen ganske enkelt sendes til denitreringsanlegget og ikke til reaktoren, slik at dennes dimensjoner kan reduseres vesentlig i forhold til den størrelse som må anvendes hvis prosessen drives i henhold til fig. 1 og 2.

Fig. 5 er knyttet til det tilfelle hvor gassen kommer fra katalytisk ammoniakkforbrenning under et overtrykk på f.eks. 5-6 atmosfærer abs. Som man vil se, består den eneste forskjell i forhold til fig. k i at luften som tjener til forbrenning av ammoniakken på forhånd komprimeres og at den gassformige NH^

som kommer gjennom rørledning 1 likeledes er under trykk. Når det gjelder lufttilførsel til den katalytiske forbrenningsovn under trykk 103, tilføres den gjennom ledning 106, som er en forgrening av utløpsledningen jh fra kompressoren 35, som til-fører luft til denitreringsanlegget 33»

Når det gjelder ammoniakken, reguleres fordampnings-trykket i de forskjellige kjølesystemer 22, 151 og 153 på en slik måte at man oppnår det ønskede trykk i ledning 1. Forbrenningsgassen har allerede det ønskede trykk for videre behandling og kompressoren 11 i de foregående eksempler kan utelates. I dette tilfelle foregår ingen forutgående kondensasjon av vanndampen i gassen, og produksjonen av salpetersyre med styrke lik eller mindre enn ca. 70 fo i kondensator 115 økes, hvilket gjør det mulig å tappe av en del av denne syre gjennom ledning 116a

til andre formål.

Forbrenningsgassen blir etter å ha passert en varmeveksler 105, som f.eks. kan brukes til dampproduksjon, anvendt direkte til oppvarming, i varmeveksleren 13, av utgående gass fra renseanlegget 154 som ligger på toppen av absorbsjonstårnet 118, idet denne avgående gass har gjennomgått en forutgående oppvarmning i en ytterligere varmeveksler 156 innsatt i ledning 34 etter utløpet av luftkompressor 35.

I forbindelse med figurene 4 og 5 har man ovenfor beskrevet anvendelse av oppfinnelsens fremgangsmåte på behandling av gass fra katalytisk forbrenning av ammoniakk for fremstilling av høykonsentrert salpetersyre. Metoden lar seg imidlertid like godt anvende på alle andre gassblandinger som inneholder nitrogenoksyder og vanndamp. Disse blandinger, etter å ha fjernet overskudd av vanndamp som de eventuelt inneholder i et kjøleskap som f.eks. systemet 7 på fig. 4, og etter eventuell forutgående komprimering for å oppnå ønsket behandlingstrykk, innføres enten gjennom ledning 12 på installasjonen ifølge fig. 1, eller gjennom ledning 13a i installasjonen på fig. 3.

De følgende eksempler omhandler driftsbetingelser ved drift i henhold til oppfinnelsen for fremstilling av 80 $-ig salpetersyre med forskjellig sammensetning av tilførselsgass.

Eksempel 1.

Anvendelse av gassblanding fra katalytisk ammoniakkforbrenning under atmosfæretrykk, i anlegg tilsvarende fig. 1 og 2.

I en katalyseovn 3 som er av kjent type og som kataly-sator inneholder en platina-legerings-duk, innføres gjennom ledning 1 under atmosfæretrykk, 2430 Nm /time gassformig ammoniakk ved den temperatur som fremkommer ved fordampning av flytende ammoniakk i kjøleren 22 og gjennom rørledning 6 19.660 Nm /time luft med en temperatur på 120°C ved gjennomstrømning gjennom varmeveksleren 5.

Utgående forbrenningsgass fra ovnen 3 utgjør etter å ha passert varmeveksleren 5 22.700 Nm /time ved en temperatur på 110°C, og gassen inneholder i volumprosent 10,5 NO og NO^ og 18 % vanndamp. I kjøleren 7 utkondenseres 76,7 $ vanndamp som i den første delen 7a danner 820 kg/time kondensat inneholdende 0,5 $ HNO^ som tappes ut gjennom ledning 8 og i den andre delen 7b 1775 kg/time kondensat med styrke 2 $ HNO^ som går ut gjennom ledning 9 til reaktor 25. Gassen har svakt undertrykk og kommer ut fra kjøleren 7 gjennom ledning 10 i en mengde på 193°5 Nm / time og komprimeres til et trykk på 5,6 atm. abs. i kompressoren 11 og tilføres gass fra reaktoren 25 hvoretter den gjennom ledning lk passerer i en mengde på 8000 Nm /time, "idet alle nitrogenoksyder foreligger i form av NO og N0,>. Etter kjøling til 120°C ved varmeveksling med toppgassen fra oppløsningskolonnen 118, og kraftig oksydasjon i varmeveksleren 13, utsettes gassen ved 120°C samtidig i kjøleren 15 for en kraftig tørking, en kjø-ling og en oksydasjon. Fra kjøleren 15 får man på den ene side 1785 kg/time kondensat inneholdende 60 $ HNO som sendes gjennom ledningen 16 til reaktoren 25 og videre 25.120 Nm 3 pr. time gass inneholdende 15,7 volumprosent nitrogenoksyder bestående av NO og NOg hvor oksydasjonsgraden ligger meget nær 100 $, hvilke gasser sendes gjennom ledningen 17 til bunnen av absorbsjons-kolonnen 18.

I denne kolonnen, som er 2,8 m i diameter og 5 m høy med sylinderform, tilføres i øvre del ved 19 31.270 kg/time salpetersyre av styrke 80 % HNO^, på forhånd avkjølt til -10°C i vannkjøleren 21 og ammoniakk-kjøleren 22, hvor den nødvendige ammoniakk for katalyseforbrenhingen fordampes, oppløses 99,5 i° av nitrogenoksydene i salpetersyren ved motstrømsføring av gass og syre. Fra kolonnen får man i øvre del gjennom ledning 26 21.200 Nm /time gass inneholdendé 0,1 $ nitrogenoksyder og i nedre del, gjennom ledningen Zh, en blanding som består av 31.270 kg/time salpetersyre av 80 % HNO^ og 8060 kg/time opp-løste nitrogenoksyder. Denne blanding blir, sammen med konden-satene fra ledning 9 og 16 sendt til reaktor 25 som utgjør en sylinder med 2,8 m i diameter og 5 m høyde som drives under et trykk på 6 atm. abs. og en temperatur på 80°C og som samtidig mottar gjennom ledning 31 en blanding inneholdende 6850 Nm / time luft og nitrogenoksyder fra denitreringsanlegget 33» Oppholdstiden for vaeskeblandingen i reaktoren holdes slik at 50 tfo av nitrogenoksydene i væskeblandingen som kommer gjennom ledning Zh omdannes til HNO^ i henhold til ligning (iv). Blandingen går ut av reaktoren gjennom ledning 32 og utgjør 39.560 kg/time salpetersyre med ca. 80 % HNO^ inneholdende oppløste nitrogenoksyder og går deretter inn i denitreringsanlegget 33

-LU

hvor den i motstrøm møter 6850 Nm<J>/time luft ved trykk 6,1 atm. abs. som kommer fra luftkompressor 35 gjennom ledning 34. Luften river med de nitrøse produkter og man får ved utløpet av denitreringsanlegget 39.560 kg/time salpetersyre med styrke 80 $ HNO^, som deles i en gren på 31.270 kg/time syre som resirkuleres gjennom ledningene 20 og 19 til absorbsjonskolonnen 18 og 8290 kg/ time syre inneholdende 663O kg/time HNO^ som utgjør produktsyren som sendes til lagring gjennom ledning 39. Produksjonen i et slikt anlegg er således ca. l60 tonn pr, dag salpetersyre regnet som 100 $>.

For» fremstilling av en syre med større styrke enn 80 $ HNO^j, kan man f. eks. øke oppholdstiden i reaktoren 25 og/eller trykket i kompressoren 11 og 35.

En økonomisk beregning vil gjøre det mulig å velge den beste løsning på basis av de lokale forhold.

Den fremstilte salpetersyre kan deretter destilleres for å komme frem til en høykonsentrert syre.

Eksempel 2,

Anvendelse av en gassblanding fra katalytisk ammoniakkforbrenning under atmosfæretrykk i forbindelse med et anlegg som vist på fig, 3 og 4. I katalyseovnen 3 som er av kjent type inneholdende en platinalegerings-duk som katalysator, innføres gjennom ledning 1 under atmosfæretrykk 2430 Nm gi/time ammoniakk i gassform ved omgivende temperatur og gjennom ledning 6, 19,660 Nm"V time luft med temperatur på 120°C ved gjennomføring gjennom varmeveksler 5.

Forbrenningsgassblandingen fra ovnen 3 etter gjennom-føring gjennom varmeveksleren 5 utgjør 22.700 Nm /time ved temperatur 110°C og gassen inneholder i volumprosent, 10,5 % NO og NO^ og 18 $ vanndamp.

I kjøleren 7 utkondenseres 76,7 $ vann, som i første del 7a danner 1040 kg/time kondensat av styrke 0,5 % HNO^ som tas ut gjennom ledning 8 og i den andre del 7b? I56O kg/time kondensat av 2 $ HNO^ som sendes gjennom ledning 108 til toppen i kondensor 115.

Gassen har et svakt undertrykk og går ut fra kjøleren

7 gjennom ledning 10 i en mengde på 19305 Nm-ytime °g komprimeres til 5»6 atm. abs. i kompressoren 11, oksyderes og avkjø-les ved varmeveksling i varmeveksleren 13 med utgående gass fra absorbsjonskolonnen 118 etter å ha passert renseapparatet 154. Denne gass, som holder 120 o C, føres sammen med 8000 Nm T/time gass fra reaktoren 25 gjennom ledning 14, hvilken gass er avkjø-lt i kjøleren 40. Gassen går deretter inn i den antimetodiske kondensator 115, som i øvre del tilføres kondensat fra den andre delen 7b i kjøleren 7 hvorfra man får gjennom ledning 109 og 360 kg/time ca. 15 $ syre som kommer fra renseanlegget 154 gjennom ledning 150.

Den antimetodiske kondensator forsynt med kjølespiraler for vann eller kjølemedium muliggjør fremstilling av 4580 kg/ time syre av styrke 70 $ HNO^ (inneholdende ca. 10 vekt-$ opp-løste nitrøse produkter) som sendes til reaktoren (ledning 13).

Denne kondensor er av en type som er beskrevet i fransk patent 1.583.251 og inneholder 11 plater. Gassen går inn i kondensatoren gjennom ledning 13a ved temperatur ca. 85°C. Kjøle-mediet er enten sirkulerende vann fra systemet 151b med temperatur 24°C ved innløpet til hver kjølespiral eller flytende ammoniakk fra systemet 151a som fordamper ved den temperatur som svarer til systemets trykk. Tabell A nedenfor gir opplys-ninger om høyden h og oppholdstiden for gassen mellom to påføl-gende plater, og de respektive data for gass og syre til hver plate.

Fra kondensatoren 115 får man i nedre del på den ene side 660 kg/time salpetersyre med styrke 70 # HNO^ inneholdende ca. 10 vekt-$ oppløste nitrøse produkter, og denne syren sendes gjennom ledning 116 til reaktor 25, samt på den annen side 25^00 Nm /time gass, inneholdende 6,9 $ NO og NO^, som gjennom ledning 17 sendes til bunnen av absorbsjonskolonnen 118.

Fra denne kolonne får man som bunnfraksjon gjennom ledning 124 en blanding som består av 22 300 kg/time 80 $>-ig salpetersyre og 2540 kg/time oppløste nitrogenoksyder og i øvre del 23.675 Nm /time gass inneholdende meget små mengder salpetersyredamper og nitrogenoksyder.

Gassen føres til renseanlegget 154 som tilføres i mot-strøm 300 kg/time vann gjennom ledning 155» idet størstedelen av nitrogenoksydene og salpetersyredampene i gassen absorberes av vannet, og gassen som går ut gjennom ledning 26 inneholder ingen salpetersyredamper og under 500 <pp>m nitrogenoksyder, sendes til varmeveksleren 13.

I denitreringsanlegget 33 som tilføres blandingen fra absorbsjonskolonnen 118 samt kondensatet fra ledning 42 og væskeblandingen fra reaktoren gjennom ledning 32, innfører man gjennom ledning 3^ i motstrøm 7.100 Nm /time luft med trykk 6 atm. abs. som befrir den 80 %- lge salpetersyre for de oppløste nitrogenoksyder. Fra denitreringsanlegget får man 30633 kg/time salpetersyre med styrke 80 $ HNO^, hvorav en del (8333 kg/time) utgjør produktsyren som tappes ut gjennom ledning/38 og den andre del (22300 kg/time) utgjør resirkulasjonssyren som føres gjennom ledning 20 til absorbsjonskolonnen 118, og på den annen side, gjennom ledning 31» en gassblanding som inneholder luft og fullstendig oksyderte nitrogenoksyder som sendes til reaktor 25.

I reaktor 25 som har en diameter på 2 m og høyde 5 m

i sylinderform får man gjennom ledning 116 en l&anding som inneholder 4580 kg/time 70 $>-ig salpetersyre og 509 kg/time nitrogenoksyder i oppløst form og dessuten gassblandingen som kommer fra denitreringsanlegget gjennom ledning 31 hvilket gir opphav til dannelse av salpetersyre slik at syrestyrken kan økes fra 70 til 80 $ > HNO^. Man får som uttak fra reaktoren 25 til denitreringsanlegget 33 gjennom ledning 32 en blanding som inneholder 833O kg/time salpetersyre med innhold 80 $ HNO^ og oppløste nitrogenoksyder.

Eksempel 3»

Anvendelse av en gassblanding som kommer fra katalytisk ammoniakkforbrenning under trykk som produserer 100 tonn pr.

dag salpetersyre, regnet som 100 $, nemlig 60 tonn med omtrentlig konsentrasjon 70 $> og 40 tonn med omtrentlig konsentrasjon 80

I dette eksempel tilføres katalyseovnen 3» som er av

samme type som de tidligere eksempler, gassformig ammoniakk gjennom ledning 1 under et trykk på 6,0 atm. abs., idet fordampnings-trykket i kjølesystemet 22, 151a og 153 reguleres til dette trykk og dessuten gjennom ledning 106, 14.190 Nm /time luft komprimert til samme trykk i kompressor 11 og med en temperatur på 180°C ved oppvarming i varmeveksleren 156.

Mengden av forbrenningsgass etter passering gjennom varmeveksleren 105 utgjør 15400 Nm^/time ved temperatur på 265°C, inneholdende 9, 8 volum-^ NO og N02 og 16,80 volum-$ vanndamp. Etter gjennomføring gjennom varmeveksler 13» har denne gassen, hvor innholdet av NO er oksydert ytterligere, en temperatur på 190°C og et trykk på 5,9 atm. abs. Den blandes"ederpå med gass fra reaktor 25 og kommer gjennom ledning 14 i en mengde på

3525 Nm"Vtime og temperatur 30°C til kondensatoren 115«

Denne kondensator er av samme typen som anvendt i de foregående eksempler og inneholder 6 plater.

Gassen som går inn gjennom ledning 13a har en temperatur på ca. 150°C. Det flytende kjølemedium er enten vann som går inn fra systemet 151b ved temperatur 20°C eller flytende ammoniakk som fordampes ved en temperatur som tilsvarer systemets trykk.

Tabell B nedenfor angir de tilsvarende verdier som den tidligere tabell A, men knyttet til foreliggende eksempel.

Fra kondensatoren 115 får man gjennom ledning 116

5300 kg/time salpetersyre med ca. 60 $> HNO^ og inneholdende ca.

2 $> nitrøse produkter, 3I8O kg/time av denne syren tappes ut gjennom ledning 116a og benyttes til andre formål og de reste-rende 2120 kg/time sendes gjennom ledning 116 til reaktor 25. Fra kondensatoren 115 får man på den annen side gjennom ledning 17 15030 Nm /time gass, som inneholder 9,6 $ NO og NO,,, som sendes til absorbsjonskolonnen 118.

Denne kolonnen mottar gjennom ledning 19 dessuten II76O kg/time salpetersyre med styrke 80 $> HNO^ og temperatur

ca. 10°C. Utgående fra kolonnen kommer gjennom ledning 124 II76O kg/time salpetersyre av styrke 80 " fo HNO^ som i oppløsning inneholder 2940 kg/time nitrogenoksyder og som topprodukt får man 13430 Nm /time gass som går til renseanlegget 154 som dessuten mottar 590 kg/time vann gjennom ledning 150, og slik at gassen fra renseanlegget ikke inneholder over 900 ppm nitrogenoksyder.

Til denitréringsanlegget sendes 2480 Nm o/time luft med trykk 6 atm. abs. og man får ut 13845 kg/time salpetersyre med ca. 80 # HNO^, hvorav II76O kg/time resirkuleres til kolonne 118 og 2085 kg/time utgjør produktsyren.

Reaktor 25 mottar 2120 kg/time salpetersyre med styrke 60,8 $ HNO^ inneholdende oppløst 100 kg nitrogenoksyder| fra kondensor 115» og gassblandingen som kommer fra denitreringsanlegget. Ut fra reaktor 25 får man 2085 kg/time salpetersyre inneholdende 80 $ HNO^ med oppløste nitrogenoksyder, som sendes til denitreringsanlegget.

Eksempel 4.

Anvendelse av gassblanding som kommer fra adipinsyre-fabrikasjon ved oksydasjon av cykloheksan, i et anlegg som på fig. 3.

Den volummessige sammensetning av denne gassblanding er som følger:

Det leveres 8325 Nm"^/time med en temperatur på 70°C.

Gassblandingen kommer inn gjennom ledning 13a og blan-des med 9l60 Nm /time gass som gj,ennom ledning 14 kommer fra oksy-das j onsreaktoren 25 etter å ha passert en kjøler 40.

Den antimetodiske kondensator 115 mottar blandingen gjennom ledning 139» Dessuten tilføres det til kondensatoren 1050 kg/time fortynnet salpetersyreoppløsning inneholdende 10 $ HNO^ fra rense-anlegget 154. Kondensatoren er av samme typen som i de tidligere eksempler. Den inneholder k plater og kjøles på samme måten og under de samme betingelser. Tabell C nedenfor tilsvarer de tidligere tabeller A og B.

Som uttak fra kondensator 115 får man 5590 kg/time syre med styrke 63 % HNO^ som føres gjennom ledning 116 til reaktoren, tr dette eksempel tappes det ikke ut syre gjennom ledning ll6a.

Gassblandingen som går ut av kondensatoren 115 gjennom ledning 5 kan innføres i absorbsjonskolonnen i en mengde på 13.390 Nm /time. Kolonnen 118 tilføres videre i øvre del I635O kg/time salpetersyre av styrke 80 % HNO^ med temperatur 5°C. Nitrogenoksydene i gassfasen går i oppløsning i den konsentrerte syre og man tapper ut gjennom ledning 124 16350 kg/time syre med styrke 80 $ inneholdende i oppløst tilstand 8175 kg/time nitrogenoksyder. Før gassen går ut fra kolonnen 118 inneholder de 9340 Nm /time inerte gasser en meget liten mengde salpetersyre-damper og nitrogenoksyder som føres til renseanlegget 154 hvor gassen vaskes i motstrøm med 790 kg/time vann. Gassen inneholder deretter under 500 ppm nitrogenoksyder og kan føre til atmosfæren gjennom ledning 6, idet den ikke lenger betyr noen for-urensningsrisiko,

I denitreringsanlegget 33 som gjennom ledning 124 får tilførsel av NOg-holdig syre, samt gjennom ledning 42 tilføres kondensat som dannes i kjøleren 40 og videre gjennom ledning 32 tilføres væskeblanding fra reaktoren, innføres 6730 Nm /time luft gjennom ledning 3^« Luften opptar nitrogenoksyder:. som finnes oppløst i den konsentrerte 80 fo- lge syre, hvorav en del, utgjør 833O kg/time, danner produktsyren som tappes ut gjennom ledning 38 og resten, som utgjør 16350 kg/time resirkuleres gjennom ledning 20 og tilføres kolonne. 118. Gassfasen som går ut fra denitreringsanlegget gjennom ledning 7 føres til reaktoren. I sistnevnte,som har en diameter på 2,2 m og en høyde på 5,3 m i sylinderform, foregår enssalpeterproduksjon som øker syrekon-sentrasjonen fra kondensatoren 115 fra 63 - 80 %.

Et slikt anlegg, som drives under et trykk på 5 atm.abs. er således i stand til å produsere l60 tonn/dag salpetersyre av styrke 80 % HNO^ på en økonomisk meget gunstig måte.

Som man vil ha sett, medfører oppfinnelsen den fordel at man kan fremstille høykonsentrert salpetersyre med styrke på over 80 $ NO^H i et anlegg som høyst inneholder tre hovedapparater, nemlig en antimetodisk kondensasjonskolonne, en oppløsnings- eller absorbsjonskolonne og en reaktor^ med svært reduserte dimensjoner, i stedet for meget større absorbsjonskolonner som er i bruk for utførelse av de tidligere kjente metoder. Videre drives under et moderat trykk som, takket være den damp som produseres ved kjøling av forbrenningsgassen, gjør prosessen helt selvhjulpen fra et energetisk synspunkt. Endelig kan oppløsningen av ni-trøse gasser i salpetersyren, konsentrert eller ikke, gjennom-føres uten annen kjøling enn den som er disponibel gjennom den flytende ammoniakk som brukes som utgangsmateriale, og salpetersyren fremstilles uten at cet er nødvendig å fjerne den avgitte varme.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av salpetersyre med en HNO^-konsentrasjon på minst 80 % ved å gå ut fra en gassblanding som inneholder nitrogenoksyder, oksygen og vanndamp, hvorved man absorberer nitrogenoksydene i en vannoppløsning av salpetersyre og omsetter NO,,, oppløst i salpetersyren, ifølge føl-gende reaksjonsskjema: karakterisert ved at man:

1) avkjøler den opprinnelige gassblanding, hvorved den i det vesentlige befris for vanndamp, hvilken damp kondenserer i form av salpetersyre, og samtidig ved hjelp av tilført luft praktisk talt fullstendig oksyderer nitrogenoksydene til NOg og/eller N^O^ i en kondensator (15, 115)»

2) absorberer den gassformige blandings innhold av N02 og/ eller NgO^ i salpetersyre med en konsentrasjon på minst 70 $ i en vaskekolonne (18, 118), hvorved blandingen blir utarmet på N02 og/eller N.,0^ og H,,0,

3) fører den salpetersyre som forlater kolonnen (18) til en reaktor (25) som dessuten kontinuerlig mates med en luftstrøm som tidligere er ført gjennom et denitreringsapparat (33) og som inneholder nitrogendioksyd, hvorved omsetningen ifølge reaksjons-skjerna (i) skjer kontinuerlig i reaktoren, eller 3a) alternativt fører salpetersyren fra vaskekolonnen (118) direkte til denitreringsapparatet (33) og salpetersyren fra kondensatoren (115) til en reaktor (25) som dessuten mates med en luftstrøm som tidligere er ført gjennom denitreringsapparatet (33) og som inneholder nitrogendioksyd, hvorved salpetersyren i denitreringsapparatet (33) befris for sitt innhold av nitrogendioksyd ved hjelp av nevnte luftstrøm og hvorved omsetningen ifølge reaksjonsskjema (i) skjer kontinuerlig i reaktoren, k) tilbakefører til kondensatoren (15> 115) den luftstrøm som forlater reaktoren (25), hvilken luftstrøm er utarmet på oksygen og inneholder ikke omsatt nitrogendioksyd,

5) fører den salpetersyre som forlater reaktoren (25) til denitreringsapparatet (33)» hvori salpetersyren befris for sitt inn-hold av nitrogendioksyd ved hjelp av en luftstrøm som deretter tilbakeføres til reaktoren (25), samt

6) utvinner den ønskede salpetersyre fra denitreringsapparatet (33)> hvilken syre delvis tilbakeføres til vaskekolonnen (18, 118).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vanndampen i den opprinnelige gassblanding kondenseres i en kondensator (7) under avkjølingstrinnet l) i en mengde på minst 75 $•

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kondensatoren (15, 115) arbeider i medstrøm, og at den mates med salpetersyre med lav HNO^-konsentrasjon som stammer fra kondensasjonen i trinn l) og/eller fra en skrubber (154), hvori-gjennom det i medstrømskondensatoren oppnås en salpetersyre med en konsentrasjon av 60-70 % og også inneholdende nitrogendioksyd, hvilken syre føres til reaktoren (25). h. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 3»karakterisert ved at de gasser som forlater kondensatoren (115) føres til en vaskekolonne (118) omfattende en skrubber (154), hvilken mates med salpetersyre og vannr hvorved den væske som forlater skrubberen tilbakeføres til medstrømskondensatoren, og salpetersyren som inneholder nitrogendioksyd og som forlater kolonnen, ledes til denitreringsapparatet (33)• 5. Fremgangsmåte ifølge krav 3»karakterisert ved at medstrømskondensatoren mates med salpetersyre med en konsentrasjon på 10-15 1° HNO^.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at kondensatoren (ll5), vaskekolonnen (118) og skrubberen (l54) drives på en slik måte at de dannede utløpsgasser har et gjenværende innhold av nitrogenoksyder på mindre enn 500 ppm.