NO751143L

NO751143L -

Info

Publication number: NO751143L
Application number: NO751143A
Authority: NO
Inventors: J M Applegate; S T Holbrook; W A Proell; C E Selin
Original assignee: American Hydrocarbon Co
Priority date: 1974-04-05
Filing date: 1975-04-03
Publication date: 1975-10-07
Also published as: DE2514839A1; NL7504061A; JPS514095A; FR2274557A1; CA1050730A; FR2274557B1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte, for fremstilling av. salpetersyre, mer spesielt en fremgangsmåte som ved atmosfærisk trykk omdanner nitrogenoksyder til salpetersyre i relativt små reaksjonssoner sammenlignet med de som anvendes i foreliggende fremgangsmåter som utføres ved atmosfærisk trykk. The present invention relates to a method for the production of nitric acid, more particularly a method which at atmospheric pressure converts nitrogen oxides to nitric acid in relatively small reaction zones compared to those used in the present methods which are carried out at atmospheric pressure.

.Mesteparten av den salpetersyre som markedsføres idåg fremstilles ved at man i et første trinn oksyderer ammoniakk til nitrogenoksyder, hvoretter disse .absorberes i Most of the nitric acid currently marketed is produced by oxidizing ammonia to nitrogen oxides in a first step, after which these are absorbed in

vann slik:at det dannes salpetersyre. I første trinn blir water so that nitric acid is formed. In the first step,

ammoniakken først omdannet til nitrogenoksyd ved qksydasjon av ammoniakk i nærvær av et oksygenpverskudd og en egnet katalysator, f.eks. et platinanett. Ammoniakk-oksydasjonen er eksotermisk og vann er et biprodukt. I balansert form har the ammonia is first converted to nitric oxide by oxidation of ammonia in the presence of an excess of oxygen and a suitable catalyst, e.g. a platinum network. The ammonia oxidation is exothermic and water is a by-product. In balanced form have

denne reaksjon følgende ligning: this reaction the following equation:

Det nitrogenoksyd som dannes i reaksjon (1) blir så oksydert til nitrogendioksyd. Denne reaksjon er relativt langsom og homogen og skjer ved hjelp av følgende ligning: Under 150°C vil likevekten sterkt favorisere dannelsen av nitrogendioksyd (og dens dimer, nitrogentetraoksyd), slik at ., nesten alt tilstedeværende nitrogenoksyd vil kombinere seg med oksygen og danne nitrogendioksyd, (og dens dimer) nitrogentetraoksyd). The nitrogen oxide formed in reaction (1) is then oxidized to nitrogen dioxide. This reaction is relatively slow and homogeneous and occurs using the following equation: Below 150°C, the equilibrium will strongly favor the formation of nitrogen dioxide (and its dimer, nitrogen tetraoxide), so that almost all the nitrogen oxide present will combine with oxygen to form nitrogen dioxide , (and its dimer) nitrogen tetraoxide).

I siste trinn vil så nitrogendioksyd (eller dens dimer, nitrogentetraoksyd) blir absorbert.i vann og man vil få fremstilt salpetersyre. Ligningen for denne reaksjon er følgende:' . In the last step, nitrogen dioxide (or its dimer, nitrogen tetraoxide) will be absorbed in water and nitric acid will be produced. The equation for this reaction is the following:

Det fremgår av reaksjpnsligningen- at ytterligere nitrogenoksyd fremstilles ved denne reaksjon. Det nitrogenoksyd som fremstilles i denne reaksjon kombinerer seg så med eventuelt tilstedeværende nitrogen og danner nitrogendioksyd slik det er. angitt i ligning (2). Det dannede nitrogendioksyd absorberes så i tilstedeværende vann og ytterligere nitrogenoksyd frigjøres. For hvert tre mol. nitrogendioksyd som omdannes til salpetersyre i reaksjon (3), får man.frigjort i mol nitrogenoksyd. Etter hvert som konsentrasjonen av nitrogenoksyd.synker og synker, går reaksjon (2) langsommere og langsommere og vil i virkeligheten aldri være fullstendig. I alle industrielle prosesser bør imidlertid alle spor av nitrogenoksyd fjernes fra exhaustgassene, slik at disse gasser kan godkjennes innenfor de regler som settes, av-myndighetene med hensyn til forurensning, foruten at man får god økonomi på grunn av et eventuelt tap av nitrogenoksyd til atmosfæren. ; Fjerningen av rester av nitrogenoksyd har således blitt opp-. nådd ved å bruke, øket trykk i reaksjonssonen og/eller ved å bruke store reaktorvolumer. Reaksjonen mellom nitrogenoksyd og oksygen er en reaksjon av tredje orden og reaksjonshastigheten vil øke med kvadratet av trykket. Oppholdstiden for en gitt gassmengde (pr. vekt) som føres gjennom en reaktor med. et gitt volum, øker direkte proporsjonalt med trykket. Det følger av dette at bksydasjonsvolumet for å oppnå, en viss grad av oksydasjon . av nitrogenoksyd, vil være omvendt proporsjonalt med tredje potens av trykket. Ved et trykk på 8 atmosfærer vil reaktor-volumet være bare 1/512 av det som er nødvendig ved atmosfærisk trykk. Selvsagt vil ethvert trykkutstyr'være kostbart å konstruere foruten å vedlikeholde. It appears from the reaction equation that additional nitric oxide is produced by this reaction. The nitrogen oxide produced in this reaction then combines with any nitrogen present and forms nitrogen dioxide as it is. given in equation (2). The nitrogen dioxide formed is then absorbed in the water present and further nitrogen oxide is released. For every three moles. nitrogen dioxide, which is converted to nitric acid in reaction (3), is released in moles of nitrogen oxide. As the concentration of nitric oxide decreases and decreases, reaction (2) goes slower and slower and in reality will never be complete. In all industrial processes, however, all traces of nitrogen oxide should be removed from the exhaust gases, so that these gases can be approved within the rules set by the authorities with regard to pollution, in addition to achieving good economics due to a possible loss of nitrogen oxide to the atmosphere . ; The removal of nitrogen oxide residues has thus increased. achieved by using increased pressure in the reaction zone and/or by using large reactor volumes. The reaction between nitric oxide and oxygen is a third-order reaction and the reaction rate will increase with the square of the pressure. The residence time for a given amount of gas (per weight) that is passed through a reactor with. a given volume, increases in direct proportion to the pressure. It follows from this that the oxidation volume to achieve a certain degree of oxidation. of nitric oxide, will be inversely proportional to the third power of the pressure. At a pressure of 8 atmospheres, the reactor volume will be only 1/512 of that required at atmospheric pressure. Of course, any printing equipment will be expensive to construct besides to maintain.

En fremgangsmåte som anvender slike forhøyede driftstrykk er utviklet av DuPont. En god oversikt over denne A method using such elevated operating pressures has been developed by DuPont. A good overview of this

fremgangsmåte samt dens utvikling er gitt av T..H. Chiltori,. Chem. Eng. Prog. Monograph Series Np. 3> bind 56, Am. Inst.". Chem. Eng., N.Y.. (1960).. procedure as well as its development is given by T..H. Chiltori, . Chem. Meadow. Prog. Monograph Series Np. 3> volume 56, Am. Inst.". Chem. Eng., N.Y.. (1960)..

I et anlegg hvor man anvender, den' såkalte "Du Pont- prosess", vil luften bli komprimert til et trykk på mellom 3,5 og 9 kg/cm2, så forvarmet til ca. 250°C og blandet med ammoniakkdamp. Blandingen som inneholder ca. 10 % ammoniakk pr. volum, strømmer ned gjennom en pakke av flate nett hvor man får fremstilt nitrogenoksyd med en effektivitet på ca.. In a plant where the so-called "Du Pont process" is used, the air will be compressed to a pressure of between 3.5 and 9 kg/cm2, then preheated to approx. 250°C and mixed with ammonia vapour. The mixture containing approx. 10% ammonia per volume, flows down through a pack of flat nets where nitric oxide is produced with an efficiency of approx.

95°C ved en temperatur på ca. 900°C. Den varme gassen som forlater reaksjonssonen avkjøles ved varraeveksling med den tilførte luft og en avsluttende varmeveksler før den strømmer til en kjøler eller kondenseringsanordning. Den svake syre som fremstilles under kondenseringen eller kjølingen pumpes tii et iritermediært trau i absorbsjonstårnet mens den ukonden-serte gassen strømmer inn i bunnen. Absorbsjonstårnet består av en serie bobletrau som er utstyrt med kjølespiraler for å fjerne reaksjonsvarme. Idet gassen strømmer opp gjennom tårnet i motstrøm med syrestrømmen, vil nitrogendioksyd opp-løse seg i vannet og danne salpetersyre og frigjøre nitrogenoksyd, og. dette nitrogenoksyd vil reoksyderes i rommet mellom trauene ved det tilstedeværende oksygenoverskudd. Dampkonden-sat tilsettes toppen-av tårnet som absorbsjonsmiddel, bg oppløst: nitrogenoksyd fjernes fra produktsyren ved kontakt med sekundær luft i et såkalt "blekningstårn". Den gass som forlater absorbsjonstårnet oppvarmes til ca. 250°C ved varme-véksling med prosessgassen, og ekspanderes gjennom en gass-turbin som gir opptil 40 % av den energi som er nødvendig for . å drive nevnte luftkompressorer. Et anlegg av denne typen vil normalt fremstille 250 tonn pr. døgn av eri .100 % salpetersyre med en volumet risk effektivitet på 1,4 til 1,45 kg.100 * s salpetersyre pr. døgn pr. liter reaktor.- 95°C at a temperature of approx. 900°C. The hot gas leaving the reaction zone is cooled by exchange with the supplied air and a final heat exchanger before it flows to a cooler or condensing device. The weak acid which is produced during the condensation or cooling is pumped into a irrite-mediated trough in the absorption tower while the uncondensed gas flows into the bottom. The absorption tower consists of a series of bubble troughs which are equipped with cooling coils to remove heat of reaction. As the gas flows up through the tower in countercurrent with the acid flow, nitrogen dioxide will dissolve in the water and form nitric acid and release nitrogen oxide, and. this nitric oxide will be reoxidized in the space between the troughs by the excess oxygen present. The steam condenser is added to the top of the tower as absorbent, bg dissolved: nitrogen oxide is removed from the product acid by contact with secondary air in a so-called "bleaching tower". The gas leaving the absorption tower is heated to approx. 250°C by heat exchange with the process gas, and is expanded through a gas turbine which provides up to 40% of the energy required for . to operate said air compressors. A plant of this type will normally produce 250 tonnes per day of eri.100% nitric acid with a volumetric efficiency of 1.4 to 1.45 kg.100 * s nitric acid per day per liter reactor.-

, Alternativet til å bruke forhøyet trykk er å få minimale mengder nitrogenoksyd i exhaust-gassen ved å bruke en serie reaktorer for derved å oksydere nitrogenoksyd til nitrogen.-dioksyd. I denne fremgangsmåte vil exhaustgassen som inneholder regenerert nitrogenoksyd føres tii en annen reaktor . hvor den kontaktes med ytterligere.oksygen og vann for dannels,e av salpetersyre, og selvsagt ytterligere regenerert nitrogenoksyd, som så føres inn i en tredje.reaktor hvor fremgangsmåten gjentas inntil mengden av nitrogenoksyd i utslippsgassen er praktisk talt eliminert. , The alternative to using elevated pressure is to obtain minimal amounts of nitrogen oxide in the exhaust gas by using a series of reactors to thereby oxidize nitrogen oxide to nitrogen dioxide. In this method, the exhaust gas containing regenerated nitrogen oxide will be fed into another reactor. where it is contacted with additional oxygen and water to form nitric acid, and of course further regenerated nitrogen oxide, which is then fed into a third reactor where the process is repeated until the amount of nitrogen oxide in the discharge gas is practically eliminated.

Det fremgår av det ovenstående at hver av disse fremgangsmåter har sine ulemper. Bruken av store reaktorer krever ikke bare betydelig kapitalinvesteringer, men øker også oppholdstiden av gassen i reaktoren. Økende driftstrykk øker også gassoppholdstiden og nødvendiggjør dessuten at man anvender høytrykksutstyr som er kostbart å anskaffe og vedlikeholde........Det er følgelig en hensikt ved foreliggende oppfin- . neise å tilveiebringe.en fremgangsmåte for fremstilling av salpetersyre fra nitrogenoksyder som i alt vesentlig eliminerer regenerert nitrogenoksyd fra utslippsgassene. It appears from the above that each of these methods has its disadvantages. The use of large reactors not only requires significant capital investment, but also increases the residence time of the gas in the reactor. Increasing operating pressure also increases the gas residence time and also necessitates the use of high-pressure equipment which is expensive to acquire and maintain... It is therefore a purpose of the present invention. want to provide a method for producing nitric acid from nitrogen oxides which essentially eliminates regenerated nitrogen oxide from the exhaust gases.

Videre er det en hensikt ved oppfinnelsen å. tilveiebringe en.fremgangsmåte.av den typé^som er beskrevet her som i.alt vesentlig kan anvendes ved atmosfærisk trykk med relativt små reaktbrvolumer. Videre er det en hensikt ved oppfinnelsen å tilveiebringe en slik fremgangsmåte som anvender en enkelt gass-væske-kontaktreaksj onssone. Furthermore, it is a purpose of the invention to provide a method of the type described here which can essentially be used at atmospheric pressure with relatively small reactant volumes. Furthermore, it is an aim of the invention to provide such a method which uses a single gas-liquid contact reaction zone.

Videre er det en hensikt ved oppfinnelsen at man tilveiebringer en fremgangsmåte som her er beskrevet som er i stand til å. oppnå utbytter på 85 % eller mer av 100"? salpetersyre. Furthermore, it is an object of the invention to provide a process as described here which is capable of achieving yields of 85% or more of 100% nitric acid.

Ytterligere er det en hensikt ved oppfinnelsen å tilveiebringe en -fremgangsmåte som erkarakterisert vedat deri effektivt kan reagere, fortynnede konsentrasjoner av nitrogenoksyder. Furthermore, it is an aim of the invention to provide a method which is characterized by the fact that dilute concentrations of nitrogen oxides can effectively react therein.

Til slutt er det en hensikt ved oppfinnelsen å tilveiebringe en integrert fremgangsmåte som effektivt og økonomisk omdanner ammoniakk til salpetersyre. Finally, it is an aim of the invention to provide an integrated method which efficiently and economically converts ammonia into nitric acid.

Andre hensikter og fordeler ved foreliggende frem^gangsmåte vil fremgå av den vedlagte beskrivelse samt de vedlagte tegninger, hvor: fig. 1 viser et snitt gjennom et apparat hvor man kan gjennomføre foreliggende oppfinnelse, Other purposes and advantages of the present method will be apparent from the attached description and the attached drawings, where: fig. 1 shows a section through an apparatus where the present invention can be carried out,

fig. 2 viser et snitt gjennom et annet apparat hvor man kan gjennomføre foreliggende oppfinnelse,. fig. 2 shows a section through another device where the present invention can be carried out.

fig. 3 viser ét snitt gjennom et apparat som har åpninger gjennom hvilke gassprøver kan fjernes for analyse, og fig. 4 er et diagram hvor konsentrasjonen av nitrogenoksyder i gassfasen er avsatt langs ordinaten mens reaktor-volumet er avsatt langs abscisse-aksen.. fig. 3 shows a section through an apparatus which has openings through which gas samples can be removed for analysis, and fig. 4 is a diagram where the concentration of nitrogen oxides in the gas phase is plotted along the ordinate while the reactor volume is plotted along the abscissa axis.

For å unngå problemet med den stadig synkende konsentrasjonen og følgelig nedsatt reaksjonshastighet ined hensyn til omdannelse av regenerert nitrogenoksyd til nitrogendioksyd, vil man i foreliggende fremgangsmåte generelt bruke en vandig absorberende væske med et salpetersyreinnhold innen et spesifikt område, idet den går gjennom reaksjonssonen. Ved å ha en passende temperatur på nevnte absorberende væske og koordinere denne temperatur med andre prosesspara-metere, får man tilveiebragt en absorbsjoh og én desorbsjons-sohe hvor man får konsentrert nitrogenoksydene i en konsentrasjonssone hvor omdannelsen av nitrogenoksyd til nitrogendioksyd eller dens dimer er relativt fort. Denne absorberende væske som tjener som en første strøm, gir tilstrekkelig væskenivå inne i reaksjonssonen til at man i det minste får en gasspakning.. En annen strøm fjernes kontinuerlig fra desorbe-rmngssonen og utskilles siik at man får dannet en resirkule-ringsstrøm og en eventuell produktstrøm. Den totale omdannelse av nitrogenoksyder til nitrogendioksyd eller dens dimer ved hjelp av nitrbgenoksyd-konsentrering er rask og effektiv og eliminerer behovet for annet utstyr som ofte brukes i forbindélse med kommersielle prosesser, såsom store reaktorer og høytrykksutstyr. Videre vil konsentreringen av nitrogenoksydene i reaktoren også påskynde omdannelsen av nitrogendioksyd eller dens dimer til salpetersyre.. In order to avoid the problem of the constantly decreasing concentration and consequently reduced reaction speed due to the conversion of regenerated nitrogen oxide to nitrogen dioxide, in the present method an aqueous absorbing liquid with a nitric acid content within a specific range will generally be used, as it passes through the reaction zone. By having a suitable temperature of said absorbent liquid and coordinating this temperature with other process parameters, an absorption zone and a desorption zone are provided where the nitrogen oxides are concentrated in a concentration zone where the conversion of nitrogen oxide to nitrogen dioxide or its dimer is relatively fast . This absorbing liquid, which serves as a first stream, provides a sufficient liquid level inside the reaction zone to at least obtain a gas pack. Another stream is continuously removed from the desorption zone and separated so that a recycling stream is formed and a possible product flow. The total conversion of nitrogen oxides to nitrogen dioxide or its dimer by means of nitrous oxide concentration is rapid and efficient and eliminates the need for other equipment often used in connection with commercial processes, such as large reactors and high pressure equipment. Furthermore, the concentration of nitrogen oxides in the reactor will also accelerate the conversion of nitrogen dioxide or its dimer into nitric acid.

Skjønt oppfinnelsen kan utføres med forskjellige . modifikasjoner og alternative former, er en foretrukken utførelse vist på tegningene og vil bli mer detaljert beskrevet i det etterfølgende. I denne utførelse vil et enkelt vertikalt tårn tjene som reaksjonssone og utføre forskjellige funksjoner såsom gass-væskekontakt for .absorbsjon og lignende. Det er imidlertid underforstått at oppfinnelsen ikke er begrenset til denne spesielle form, men at oppfinnelsen dekker alle modifikasjoner, alternativer, etc. slik disse er gitt ved oppfinnelsens intensjon. Det er f.eks.. underforstått åt man også kan. bruke horisontale gass-væske-kontaktapparater i . stedet for. vertikale apparater, uten at man derved forlater Although the invention can be carried out with different . modifications and alternative forms, a preferred embodiment is shown in the drawings and will be described in more detail hereinafter. In this embodiment, a single vertical tower will serve as the reaction zone and perform various functions such as gas-liquid contact for absorption and the like. It is understood, however, that the invention is not limited to this particular form, but that the invention covers all modifications, alternatives, etc. as these are given by the intention of the invention. It is, for example, implied that one can also. use horizontal gas-liquid contact apparatus in . place for. vertical appliances, without thereby leaving

oppfinnelsen som sådan. Videre kan det. angis at skjønt den illustrerte utførelse gir en fremgangsmåte hvor nitrogenoksyd- the invention as such. Furthermore, it can. stated that although the illustrated embodiment provides a method in which nitric oxide

reaktanten først dannes i et. første trinn i en integrert frem- . gangsmåte ved. at man oksyderer ammoniakk, så er dette trinn , ikke nødvendig for selve oppfinnelsen. Man kan.anvende enhver tilgjengelig kilde for nitrogenoksyder som sådan. the reactant is first formed in a. first step in an integrated forward- . manner of walking by. that one oxidizes ammonia, then this step is not necessary for the invention itself. One can use any available source of nitrogen oxides as such.

Fig'.-; 1 viser en integrert fremgangsmåte for omdannelse åv.ammoniakk til salpetersyre. For å fåen-nitro-, genoksydkilde .'blir ammoniakk først oksydert til nitrogenpksy-: der på velkjent måte. Som vist på tegningen blir således ammoniakk og en primær kilde for molekylært oksygen, f.eks. Fig'.-; 1 shows an integrated method for converting ammonia into nitric acid. In order to obtain a nitrogen oxide source, ammonia is first oxidized to nitrogen oxide in a well-known manner. As shown in the drawing, ammonia and a primary source of molecular oxygen, e.g.

luft, kombinert, oppvarmet og blandet i en vanlig gassblander 11. Man anvender vanligvis et svakt overskudd av molekylært oksygen i forhold til det som teoretisk er nødvendig for å omdanne ammoniakken til nitrogenoksyder. air, combined, heated and mixed in an ordinary gas mixer 11. A slight excess of molecular oxygen is usually used in relation to what is theoretically necessary to convert the ammonia into nitrogen oxides.

Den blandede oksygenholdige ammoniakkgassen blir. så omsatt slik at man får dannet en blanding.av nitrogenoksyder ved at nevnte;blanding føres inn i en vanlig brennerreaktor 12 som er utstyrt, med en vanlig kjent platihanett-katalysator 13. Ved at nevnte gassblanding føres over den. oppvarmede platina-katalysator, får man omdannet ammoniakk til nitrogenoksyder, i The mixed oxygen-containing ammonia gas becomes. then reacted so that a mixture of nitrogen oxides is formed by said mixture being fed into a normal burner reactor 12 which is equipped with a commonly known platihanet catalyst 13. By said gas mixture being passed over it. heated platinum catalyst, ammonia is converted into nitrogen oxides, i

• alt vesentlig nitrogenoksyd og nitrogendioksyd. For å omdanne ammoniakk-oksydåsjonsproduktene til nitrogendioksyd eller dens dimer, blir gåssproduktene-kontinuerlig ført .inn i konsentrasjonssonen i reaksjonssonen. Som . vist på fig.. 1 blir således nitrogenoksydproduktene fra bren-neren 12 kontinuerlig ført inn i en reaksjonssone som innbefatter reaktoren 14 i en konsentrasjonssone 16 via tilførsels-rør 25. De grenser som definerer.konsentreringssonen og selve . konsentreringen av nitrogenoksydene i denne sone vil bli mer detaljert beskrevet nedenfor. I overensstemmelse méd en foretrukken utførelse blir disse produkter, kombinert med en supplerende kilde for oksygen, f.eks..luft, slik det er vist som sekundær luft på fig. 1 for å sikre, at tilstrekkelig. ; oksygen er tilstede for omdannelse av produktene til nitrogen dioksyd eller dens dimer. Den sekundære luft blir fortrinns-.vis blandet med produktene før disse føres inn i reaktoren • all significant nitrogen oxides and nitrogen dioxide. To convert the ammonia oxidation products into nitrogen dioxide or its dimer, the gas products are continuously fed into the concentration zone in the reaction zone. As . shown in Fig. 1, the nitrogen oxide products from the burner 12 are thus continuously fed into a reaction zone which includes the reactor 14 in a concentration zone 16 via supply pipe 25. The boundaries which define the concentration zone and the . the concentration of nitrogen oxides in this zone will be described in more detail below. In accordance with a preferred embodiment, these products, combined with a supplementary source of oxygen, e.g. air, as shown as secondary air in fig. 1 to ensure that sufficient. ; oxygen is present to convert the products to nitrogen dioxide or its dimer. The secondary air is preferably mixed with the products before they are fed into the reactor

slik det er vist på tegningen. Reaktoren 14 er fortrinnsvis og ønskelig en vanlig vertikal sylindrisk.reaktor. as shown in the drawing. The reactor 14 is preferably and desirably an ordinary vertical cylindrical reactor.

Temperaturen på de innkommende produktgasser med eller uten sekundær luft er ikke spesielt kritisk. Man har funnet det egnet å bruke temperaturer på gassen i konsentra-sjons sonen -som ligger under ca. 150°C Denne temperatur-er avhengig! av flere faktorer såsom temperaturen på.den vandige salpetersyre i ab sorb sjons sonen 17, temperaturen på: den vandige salpetersyre i desorberingssonen 15, mengden av nitrogenoksyder og oksygen som tilføres reaktoren (ettersom reaksjonene hvor man får omdannet nitrogenoksyder til.salpetersyre er eksbtermiske), samt temperaturen på den innkommende blanding av nitrogenoksyder<p>g oksygen. Egnede resultater.er blitt oppnådd når temperaturen på den innkommende nitrogenoksyd-pksygenblanding ligger i området fra 37 til 95°c« The temperature of the incoming product gases with or without secondary air is not particularly critical. It has been found suitable to use temperatures for the gas in the concentration zone - which is below approx. 150°C This temperature depends! of several factors such as the temperature of the aqueous nitric acid in the absorption zone 17, the temperature of the aqueous nitric acid in the desorption zone 15, the amount of nitrogen oxides and oxygen supplied to the reactor (as the reactions where nitrogen oxides are converted into nitric acid are exothermic), as well as the temperature of the incoming mixture of nitrogen oxides<p>g oxygen. Suitable results have been obtained when the temperature of the incoming nitric oxide-oxygen mixture is in the range of 37 to 95°C.

I overensstemmelse med en utførelse ifølge forelig-■ gende oppfinnels.e er i det minste en del av konsentrerings-. sonen.fullstendig fri for pakkemateriale eller lignende. Dette gir optimal blanding av gassene under omdannelse av In accordance with an embodiment according to the present invention, at least part of the concentration. the zone. completely free of packaging material or the like. This provides optimal mixing of the gases during conversion

nitrogendioksyd'eller dens dimer.. Det er således Uoverens-stemmelse med en foretrukken utførelse at de innkommende nitrogen dioxide'or its dimer.. It is thus inconsistent with a preferred embodiment that the incoming

. gasser, tilføres-i det frie rom 10 via rør 25... Por å tilveiebringe en bærer for salpetersyren som fremstilles i reaksjonssonen og for å konsentrere nitrogenoksydene i konsentrerings sonen, er det et viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse at man tilveiebringer en absorberende væske"som kontinuerlig tilføres reaksjonssonen. Nevnte strip-pende eller absorberende væske som her betegnes den første strøm, består av vandig salpetersyre med et. salpetersyreinnhold fra 10 k0 fortrinnsvis 20 .- 30 . gases, are fed into the free space 10 via pipe 25... In order to provide a carrier for the nitric acid produced in the reaction zone and to concentrate the nitrogen oxides in the concentration zone, it is an important feature of the present invention that an absorbent liquid is provided" which is continuously supplied to the reaction zone. Said stripping or absorbing liquid, which is referred to here as the first stream, consists of aqueous nitric acid with a nitric acid content of from 10 k0, preferably 20 .- 30

Ved passende temperaturregulering på første strøm idet den føres gjennom reaksjonssonen, og dette er et ytterligere og viktig • trekk ved foreliggende oppfinnelse, får man tilvéiebragt en absorbsjonssone, en konsentreringssone og en desorberingssone samtidig som nitrogenoksyder kontinuerlig føres til konsentreringssonen fra nevnte absorberende og desorberende soner. By suitable temperature regulation of the first stream as it is passed through the reaction zone, and this is a further and important • feature of the present invention, an absorption zone, a concentration zone and a desorption zone are provided at the same time as nitrogen oxides are continuously fed to the concentration zone from said absorbing and desorbing zones.

Por å oppnå dette, som. vist på fig. 1, blir første strøm tilført absorberingssonen 17 via en ledning 26. Temperaturen på første strøm i denne sone holdes i området fra 5 til 40°C. Hvis temperaturen i denne sone blir for høy, vil nitrogenoksydene som beveger seg ut av konsentreringssonen stige opp i reaktoren og passere røret 26 gjennom hvilket vandig salpetersyre tilføres reaktoren. Hvis dette er. tilfelle vil noe av nitrogenoksydene ikke bli oppløst i den vandige salpetersyren, men i stedet gå tapt i utslippsgassene. Man har funnet at lite eller intet uomsatt nitrogenoksyd tapes i utslippsgassene hvis temperaturen på gassen og væsken i absorbsjonssonen holdes under ca. 40°C. Det er underforstått at mengden på absorberingssonen må være slik at gassene i denne sone kan holdes under nevnte temperatur. - Por to achieve this, which. shown in fig. 1, the first stream is supplied to the absorption zone 17 via a line 26. The temperature of the first stream in this zone is kept in the range from 5 to 40°C. If the temperature in this zone becomes too high, the nitrogen oxides that move out of the concentration zone will rise in the reactor and pass the pipe 26 through which aqueous nitric acid is supplied to the reactor. If this is. in this case, some of the nitrogen oxides will not be dissolved in the aqueous nitric acid, but will instead be lost in the exhaust gases. It has been found that little or no unreacted nitrogen oxide is lost in the discharge gases if the temperature of the gas and the liquid in the absorption zone is kept below approx. 40°C. It is understood that the quantity in the absorption zone must be such that the gases in this zone can be kept below the mentioned temperature. -

Skjønt denne temperatur selvsagt kan oppnås ved å tilføre den absorberende væske avkjølt på forhånd, så har man funnet det ønskelig å tilveiebringe kjøleanordninger piasert i absorberingssonen 17. Man kan bruke enhver hensiktsmessig avkjølingsanordning, f.eks. en kjølespiral 23 slik det er-vist på tegningen. Although this temperature can of course be achieved by supplying the absorbent liquid cooled in advance, it has been found desirable to provide cooling devices placed in the absorption zone 17. You can use any suitable cooling device, e.g. a cooling coil 23 as shown in the drawing.

Por å oppnå optimale resultater er det ønskelig å tilføre nevnte første strøm til absorberingssonen på. en slik måte at man får optimal gass-væskekontakt. mellom første strøm og gassene som inneholder uomsatte nitrogenoksyder som når denne sone. Por å oppnå dette blir første strøm tilført i form av en dusj eller som små dråper, og man oppnåf? optimal gass-væskekontakt ved at man i nevnte absorberende sone til- ". veiebringer pakninger eller lignende som.gir relativt store overfiåtearealer. Man kan bruke ethvért inert pakkemateriale som har stort overflateareal, f.eks. vanlige-bobleplater, Raschig-ringer av glass, såkalte Ber.l-sadler eller spon av rustfritt stål. Man bruker fortrinnsvis spon av rustfritt stål siden man oppnår de høyeste utbytter av salpetersyre med slike pakningsmaterialer. På fig. 1 er pakningen betegnet med' 18. In order to achieve optimal results, it is desirable to supply said first current to the absorption zone on such a way that optimal gas-liquid contact is achieved. between the first stream and the gases containing unreacted nitrogen oxides that reach this zone. To achieve this, the first current is supplied in the form of a shower or as small drops, and one achieves? optimal gas-liquid contact by adding gaskets or the like in the said absorbent zone which provide relatively large surface areas. You can use any inert packing material that has a large surface area, e.g. ordinary bubble plates, glass Raschig rings , so-called Ber.l saddles or stainless steel shavings. Stainless steel shavings are preferably used since the highest yields of nitric acid are obtained with such packing materials. In Fig. 1, the packing is denoted by' 18.

De gasser som i alt vesentlig er befridd for alle uomsatte nitrogenoksyder ved kontakt med nevnte første strøm ventileres så. ut til atmosfæren som utslippsgasser via utløp 24 fra absorbsjonssonen 17. The gases which are substantially freed of all unreacted nitrogen oxides upon contact with said first stream are then ventilated. out to the atmosphere as emission gases via outlet 24 from the absorption zone 17.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse og som.tidligere nevnt, dannes det en desorberende sone som innbefatter en gasspakning for reaksjonssonen, og.som tjener til å frigjøre i det minste en større mengde av de oppløste In accordance with the present invention and as previously mentioned, a desorbing zone is formed which includes a gas pack for the reaction zone, and which serves to release at least a greater amount of the dissolved

.gassprodukter såsom nitrogenoksyder før man fjerner eventuell salpetersyre fra reaksjonssonen. Por å oppnå dette tilføres første strøm i en.tilstrekkelig mengde til at man opprett- .gas products such as nitrogen oxides before removing any nitric acid from the reaction zone. In order to achieve this, first current is supplied in a quantity sufficient to create

holder et forut bestemt nivå av væske i desorberingssonen tilstrekkelig til at temperaturen her holdes i et område på minst 55°C, fortrinnsvis minst ca. 82°C. I en foretrukken form bør dette forut bestemte væskénivå være tilstrekkelig til å-gi en desorbsjon av gasser i sonen. Temperaturen på væsken kan være så høy at den kan nå sitt kokepunkt. På denne måten kan mesteparten av gassene såsom uomsatte nitrogenoksyder føres direkte mot konsentreringssonen. Som vist på fig. 1 er det tilvéiebragt en desorberingssone 15, og væsken holdes oppvarmet på enhver hensiktsmessig måte, f.eks. ved hjelp'av en varmespirål slik det er vist på tegningen. maintains a predetermined level of liquid in the desorption zone sufficient to keep the temperature here in a range of at least 55°C, preferably at least approx. 82°C. In a preferred form, this predetermined liquid level should be sufficient to provide a desorption of gases in the zone. The temperature of the liquid can be so high that it can reach its boiling point. In this way, most of the gases such as unreacted nitrogen oxides can be led directly towards the concentration zone. As shown in fig. 1, a desorption zone 15 is provided, and the liquid is kept heated in any suitable way, e.g. using a heating coil as shown in the drawing.

I overensstemmelse med en foretrukken utførelse er desorberingssonen utstyrt med pakninger eller lignende for å In accordance with a preferred embodiment, the desorption zone is equipped with gaskets or the like in order to

etablere konveksjonsstrømmer som vil gjøre det mulig å la oppløste nitrogenoksyder bli fjernet fra reaksjonssonen i store mengder. Man har således tilvéiebragt en pakning 18 for .dette formål. Man kan bruke enhver hensiktsmessig kjent anordning for å hindre hvirvler i væsker, f.eks. perforerte plater. Selve interfasen mellom absorbsjorissonen og konsentras jonss onen på den ene side og sistnevnte sone og desorberingssonen på den annen, .er prinsippielt- definert ved hjelp-av temperaturgradienter som eksisterer inne i reaksjonssonen. Méd hensyn til interfasen mellom absorbsjons- og konsentrasjpnssonéne, så begynner konsentrasjonssonen i det område hvor første væskestrøm har nådd en temperatur på minst ca. 43°C, fortrinnsvis 49°C. Med hensyn til konsentrasjons-og desorberings-sonene, er.interfasen definert langs det område hvor væsken har en temperatur på over 55°C, fortrinnsvis omkring 66°C. .Omdannelsen av den dannede nitrogendioksyd og dens dimer til salpetersyre oppnås selvsagt ved en fceaksjon med det tilstedeværende vann i den første strømmen som føres gjennom reaksjonssonen såwel som det vann som dannes i reaksjonene som opptrer der.; Ekonsentrasjonssonen vil prinsippielt nitrogenoksyder og oksygen reagere i nærvær av vann bg frembringe gassformede reaksjonsprodukter som innbefatter nitrogendioksyd samt flytende réaksjonsprodukter, da hovedsakelig, salpetersyre. Den fremstilte salpetersyre vil kombinere seg med establish convection currents that will enable dissolved nitrogen oxides to be removed from the reaction zone in large quantities. A gasket 18 has thus been provided for this purpose. One can use any suitable known device to prevent eddies in liquids, e.g. perforated plates. The very interface between the absorption zone and the concentration zone on the one hand and the latter zone and the desorption zone on the other, is in principle defined by means of temperature gradients that exist within the reaction zone. Taking into account the interphase between the absorption and concentration zones, the concentration zone begins in the area where the first liquid flow has reached a temperature of at least approx. 43°C, preferably 49°C. With respect to the concentration and desorption zones, the interphase is defined along the area where the liquid has a temperature above 55°C, preferably around 66°C. The conversion of the formed nitrogen dioxide and its dimer into nitric acid is of course achieved by a reaction with the water present in the first flow that is passed through the reaction zone as well as the water formed in the reactions that occur there.; In the concentration zone, nitrogen oxides and oxygen will in principle react in the presence of water to produce gaseous reaction products which include nitrogen dioxide as well as liquid reaction products, mainly nitric acid. The nitric acid produced will combine with

salpetersyren i den første strøm og anrike denne, mens de gassformede reaksjonsprodukter forsvinner på tre forskjellige måter. the nitric acid in the first stream and enrich it, while the gaseous reaction products disappear in three different ways.

Por det første vil eventuelt tilstedeværende nitrogendioksyd reagere med vannet i første strøm til salpetersyre slik at nevnte strøm anrikes. Som med selve salpetersyren fra de flytende reaksjonsprodukter, vil denne salpetersyre kombinere seg med salpetersyren i nevnte første strøm, slik at Firstly, any nitrogen dioxide present will react with the water in the first stream to form nitric acid so that said stream is enriched. As with the nitric acid itself from the liquid reaction products, this nitric acid will combine with the nitric acid in the aforementioned first stream, so that

.denne anrikes. •' .this is enriched. •'

Por det annet vil enkelte av de gassformede reaksjonsprodukter oppløse seg, men ikke reagere med nevnte første strøm. Disse oppløste og uomsatte gasser hindres fra å føres: ut av reaksjonssonen ved at man har én desorberende sone 15 som frigjør disse gasser og presser de oppløste og. uomsatte gassformede reaksjonsprodukter ut av væsken som gasser, og fører dem opp til. konsentras jonss onen igjen.. Por å lette desorbsjonen av gassene i denne sone, kan man f.eks. bruke en varmeanordning, f.eks. en dampspiral for å oppvarme væsken i nevnte sone. Por det tredje vil enkelte gassformede reaksjonsprodukter føres opp gjennom reaksjonssonen til absorbsjonssonen og gå ut som utslippsgasser gjennom utløpsrør 24. Otherwise, some of the gaseous reaction products will dissolve, but will not react with said first flow. These dissolved and unreacted gases are prevented from being carried: out of the reaction zone by having one desorbing zone 15 which releases these gases and presses the dissolved and. unreacted gaseous reaction products out of the liquid as gases, and leads them up to concentrate again. To facilitate the desorption of the gases in this zone, one can e.g. use a heating device, e.g. a steam coil to heat the liquid in said zone. Thirdly, certain gaseous reaction products will be carried up through the reaction zone to the absorption zone and exit as emission gases through outlet pipe 24.

Absorbsjonssonén fungerer slik at den absorberer dissé gasser og derved nedsetter til et minimum uomsatte nitrogenoksyder i utslippsgassene slik at innholdet av disse kommer på et aksép-tabelt nivå. The absorption zone works in such a way that it absorbs these gases and thereby reduces to a minimum unreacted nitrogen oxides in the emission gases so that their content reaches an acceptable level.

Den samlede effekt av å tilføre en første strøm av en kald vandig salpetersyre, avkjøle denne i absorbsjonssonén 17 og,oppvarme den i desorberingssonen 15, er å konsentrere nitrogenoksyder og da spesielt nitrogendioksyd og nitrogenoksyd samt tilveiebringe oksygen i og omkring konsentrasjonssonen 16 slik at hitrogendioksydet kan danne salpetersyre mens nitro- . genoksydet kan reagere slik at det"dannes nitrogendioksyd. The overall effect of supplying a first stream of cold aqueous nitric acid, cooling this in the absorption zone 17 and heating it in the desorption zone 15, is to concentrate nitrogen oxides and then especially nitrogen dioxide and nitrogen oxide as well as to provide oxygen in and around the concentration zone 16 so that the nitrogen dioxide can form nitric acid while nitro- . the gen oxide can react to form nitrogen dioxide.

Ved kontinuerlig å konsentrere nitrogenoksydene på denne måte har man funnet at de problemer som ér nevnt ovenfor By continuously concentrating the nitrogen oxides in this way, it has been found that the problems mentioned above

kan.unngås. Ettersom nitrogenoksydene, heri inngår også can.be.avoided. As the nitrogen oxides, this is also included

regenerert nitrogenoksyd, kontinuerlig konsentreres, vil regenerated nitric oxide, continuously concentrated, will

ok3ydasjonen av nitrogenoksyd til nitrogendioksyd ikke hindres av lave konsentrasjoner. Videre, ettersom den regenererte the oxidation of nitric oxide to nitrogen dioxide is not hindered by low concentrations. Furthermore, as it regenerated

nitrogenoksyd effektivt absorberes fra utslippsgassene og kontinuerlig rekonsentreres i reaksjonssonen, så får man ved nitrogen oxide is effectively absorbed from the exhaust gases and is continuously re-concentrated in the reaction zone, then you get firewood

hjelp av foreliggende fremgangsmåte en dynamisk likevekt hvor using the present method a dynamic equilibrium where

nitrogenoksydet kontinuerlig reagerer^ med oksygen og danner-nitrogéndioksy.d som så reagerer med vannet til salpetersyre. Dette oppnås uten at man bruker forhøyet driftstrykk eller en suksessiv serie av reaktorer, noe som er karakteristisk for de hittil anvendte fremgangsmåter. The nitrogen oxide continuously reacts with oxygen and forms nitrogen dioxide, which then reacts with the water to form nitric acid. This is achieved without using elevated operating pressure or a successive series of reactors, which is characteristic of the methods used to date.

For å oppnå selve produktet,, d.v.s. salpetersyren, kan én annen strøm fjernes fra.væsken-i første strøm i dés<p>rbsjonssonen i en mengde og med en hastighet som er koor-. To achieve the product itself, i.e. the nitric acid, one other stream can be removed from.the liquid-in the first stream in the dés<p>rbsion zone in an amount and at a rate which is coor-.

dinert med de mengder og den hastighet første strøm tilføres absorbsjonssonén, slik at man opprettholder den forønskede mengde væske i desorberingssonen. Denne annen strøm kan hensiktsmessig konsentreres slik at man får salpetersyre av . den forønskede konsentrasjon. dined with the quantities and speed at which the first current is supplied to the absorption zone, so that the desired amount of liquid is maintained in the desorption zone. This other stream can be suitably concentrated so that nitric acid is obtained from . the desired concentration.

I overensstemmelse med den foretrukne utførelse av foreliggende oppfinnelse kan annen strøm skilles i en produktstrøm som kan konsentreres hvis dette er ønskelig, og en resirkulerende strøm som tjener som kilde for nevnte første strøm. Ettersom noe vann tas ut i selve produktstrømmen, kan vann i .en mengde og med en hastighet som tilsvarer eller er større enn den mengde log den hastighet med hvilken vann tas ut av produktstrømmen, tilsettes denne resirkuleringsstrøm slik at man oppréttholder væskenivået i reaksjonssonen såsréå som salpetérsyrekonsentrasjonen i et område fra ca. 10 til ca. 40 vekt-#. På;denne måten får man en kontinuerlig reaksjon uten at man trenger å tilsette fersk fortynnet vandig salpetersyre unntagen når selve prosessen startes opp. In accordance with the preferred embodiment of the present invention, the second stream can be separated into a product stream which can be concentrated if this is desired, and a recirculating stream which serves as a source for said first stream. As some water is taken out in the product stream itself, water in an amount and at a rate equal to or greater than the amount log the rate at which water is taken out of the product stream can be added to this recycling stream so that the liquid level in the reaction zone is maintained as the nitric acid concentration in a range from approx. 10 to approx. 40 weight #. In this way, a continuous reaction is obtained without the need to add freshly diluted aqueous nitric acid, except when the process itself is started.

I et annet aspekt av den foretrukne utførelse av foreliggende oppfinnelse brukes det. vann som ekstraheres ved konsentrasjonen av produktstrømmen som et" fortynningsmiddel In another aspect of the preferred embodiment of the present invention, it is used. water extracted at the concentration of the product stream as a "diluent".

for den salpetersyre som anrikes i resirkuleringsstrømmen, slik'at man f år et minimalt behov for nytt. vann som må'tilsettes :. for å opprettholde den forønskede salpetersyrekonséhtrasjon i første, strøm.. for the nitric acid that is enriched in the recycling stream, so that there is a minimal need for new. water to be added: to maintain the desired nitric acid concentration in the first stream.

For å oppnå dette er det som vist på fig. 1 en annen strøm 40 som tas ut fra reaksjonssonen via ledningen 20 og føres ved hjelp av en pumpe 22 til Ventilen 41 hvor annen strøm skilles i en produkt strøm 43 og en.-res ir kuler ingss trøm .42. Ventilen 41 dirigerer resirkuleringsstrømmen til absorbsjonssonén 17 der denne strøm tjener som første1 strøm-, og produktstrømmen til konsentreringsanordningen 44. Det vann som fjernes fra konsentreringsanordningen 44 avkjøles først i en varmeveksler 50 og pumpes så til resirkuler.ingsstrøm 42' :yed hjelp av .pumpen 45. og ledningen 46.... Vann fra en annen, kilde, som ikke er vist kan tilsettes resirkuleringsstrømmen 42. via ledningen 47. Før den resirkulerte strøm 42 returneres til absorbsjonssonén 17 i reaktoren 14 som første strøm, kan den avkjøles på enhver hensiktsmessig måte , f.eks. ved hjelp av en varmeveksler slik det er vist på fig. 1 ved 48.. To achieve this, as shown in fig. 1 another stream 40 which is taken out of the reaction zone via the line 20 and is led by means of a pump 22 to the valve 41 where the other stream is separated into a product stream 43 and a recirculation stream 42. The valve 41 directs the recycling flow to the absorption zone 17, where this flow serves as the first flow and product flow to the concentrating device 44. The water that is removed from the concentrating device 44 is first cooled in a heat exchanger 50 and then pumped into the recycling flow 42 with the help of the pump 45. and the line 46.... Water from another, source, which is not shown can be added to the recycling stream 42. via line 47. Before the recycled current 42 is returned to the absorption zone 17 in the reactor 14 as a first stream, it can be cooled in any suitable way, e.g. by means of a heat exchanger as shown in fig. 1 at 48..

Skj.ønt desorberingssonen fortrinnsvis: er én integrert del av den anvendte reaktor, så kan man også anvende en desorberende enhet som er separat og skilt fra selve reaktoren 14... En utførelse av denne type er vist på fig. 2. Ettersom Although the desorption zone is preferably an integral part of the reactor used, it is also possible to use a desorbing unit which is separate and separated from the reactor itself 14... An embodiment of this type is shown in fig. 2. As

de fleste.elementer er de samme har man. beholdt identiske nummere. ■ most.elements are the same one has. kept identical numbers. ■

Driften av utførelsen som er vist på fig. 2 er den samme som angitt.for fig. 1, bortsett fra desorberings-enheten 15 som fungerer på en noe annen måte. ' I. denne utfø-relse vil hele eller en del av funksjonen til desorberingssonen 15 utføres ved hjelp av et tårn.30. Ved en driftsmåte trenger således ikke desbiteeringssonen 15 å oppvarmes, og selve væskemengden der trenger bare være slik at man oppnår en gasspakning.. På denne måte vil frigjøringen av uomsatte nitrogenoksyder oppnås i det separate tårn 30.. The operation of the embodiment shown in FIG. 2 is the same as indicated for fig. 1, except for the desorption unit 15 which works in a somewhat different way. In this embodiment, all or part of the function of the desorption zone 15 will be performed by means of a tower. 30. In one mode of operation, the debiting zone 15 thus does not need to be heated, and the amount of liquid there only needs to be such that a gas pack is achieved. In this way, the release of unreacted nitrogen oxides will be achieved in the separate tower 30..

Alternativt, hvis det er Ønskelig, kan den desorbe-rénde funksjon delvis utføres i en desorberingsenhet 15.mens résfcen utføres i tårnet 30. Ved denné driftsmåte som ved driften som angitt på fig. 1, kan desorberingssonen 15 oppvarmes og man opprettholder mer enn den minimalt-nødvendige væskemengde.der. Dette er spesielt ønskelig når kapasiteten på desorberingssonen 15 er utilstrekkelig til å få en fullstendig desorbering. Alternatively, if it is desirable, the desorbing function can be partially carried out in a desorbing unit 15 while the rest is carried out in the tower 30. In this mode of operation as in the operation as indicated in fig. 1, the desorption zone 15 can be heated and more than the minimally necessary amount of liquid is maintained. This is particularly desirable when the capacity of the desorption zone 15 is insufficient to achieve complete desorption.

Som vist på fig. 2 kan nevnte andre strøm fjernes fra reaktoren 14 via ledningen 20 og føres via pumpen. "22 til As shown in fig. 2, said second stream can be removed from the reactor 14 via the line 20 and fed via the pump. "22 more

.inntaket 32 i tårnet 30. Tårnet 30 kan. egnet innbefatte et sylindrisk vertikalt tårn med en pakning 31 av samme type som .the intake 32 in the tower 30. The tower 30 can. suitable to include a cylindrical vertical tower with a packing 31 of the same type as

anvendes i absorbsjonssonén 14. Den vandige salpetersyre iføres ned.gjennom tårnet ved hjelp av tyngdekraften og gjénnom pakningen 31. Den.vandige salpetersyre i tårnet holdes på en is used in the absorption zone 14. The aqueous nitric acid is fed down through the tower by gravity and through the gasket 31. The aqueous nitric acid in the tower is kept at a

temperatur på minst ca. 55°C, fortrinnsvis ca, 82°C ved hjelp av egnede oppvarmingsanordninger, f.eks. en dampoppyarmet kappe 37. temperature of at least approx. 55°C, preferably approx. 82°C by means of suitable heating devices, e.g. a steam-enhanced cloak 37.

Ettersom den vandige salpetersyre føres ned gjennom det oppvarmede tårn, vil uomsatte gasser som er oppløst i~ væsken bli frigjort eller desorbert. Disse frigjorte gasser blander seg med luft som føres inn i tårnet gjennom inntak 36 As the aqueous nitric acid is passed down through the heated tower, unreacted gases dissolved in the liquid will be released or desorbed. These liberated gases mix with air which is fed into the tower through intake 36

..og føres opp gjénnom det pakkede tårn og ut gjennom uttak 33 som en sekundær tilførselsgass. Disse sekundære tilførsels-gasser returneres til reaktoren 14 for omdannelse til sal-' petersyre, og dette skjer ved hjelp av inntak 34 i reaktoren ..and is led up through the packed tower and out through outlet 33 as a secondary supply gas. These secondary supply gases are returned to the reactor 14 for conversion to nitric acid, and this takes place by means of intake 34 in the reactor

14. En strøm av vandig salpetersyre etter at de uomsatte gasser ér blitt desorbert, tas ut fra.tårnet gjennom uttak 35' 14. A stream of aqueous nitric acid, after the unreacted gases have been desorbed, is withdrawn from the tower through outlet 35'

Den uttatte strøm føres til pumpen 22a og så til ventilen 41 The extracted current is fed to the pump 22a and then to the valve 41

hvor den skilles i en produktstrøm bg en resirkuleringsstrøm. Produktstrømmen kan så konsentreres på samme måte som beskrevet ovenfor med.hensyn til utførelsen som angitt på fig. 1. where it is separated into a product stream bg a recycling stream. The product stream can then be concentrated in the same way as described above with regard to the design as indicated in fig. 1.

I begge de utførelser som er vist på fig;. 1 og 2 er dét ..ønskelig å ta ut produktstrømmen (uttrykt som 100 % salpetersyre) ved en hastighet som tilsvarer den mengde salpetersyre (også uttrykt som 100 % salpetersyre) som fremstilles i selve prosessen. Videre må man for å få en effektiv ekstraksjon av gassformede reaksjonsprodukter.fra de gasser som stiger i kolonnen, regulere den mengde salpetersyre som resirkuleres til reaktoren. Det kan f.eks. angis at for den reaktor som er vist på de beskrevne og tegnede utførelser, har man funnet at et forhold på 20 til 1 pr. volum mellom de gasser som stiger i kolonnen og syren (22 -konsentrasjon) absorberer minst 96 % av de gassformede reaksjonsprodukter fra In both of the embodiments shown in fig. 1 and 2, it is desirable to withdraw the product stream (expressed as 100% nitric acid) at a rate corresponding to the amount of nitric acid (also expressed as 100% nitric acid) produced in the process itself. Furthermore, in order to obtain an efficient extraction of gaseous reaction products from the gases that rise in the column, the amount of nitric acid that is recycled to the reactor must be regulated. It can e.g. stated that for the reactor shown on the described and drawn designs, it has been found that a ratio of 20 to 1 per volume between the gases rising in the column and the acid (22 concentration) absorbs at least 96% of the gaseous reaction products from

utslippsgassene. the emission gases.

Som nevnt her vil en kontinuerlig konsentrasjon av As mentioned here, a continuous concentration of

-nitrogenoksydene bidra til høyere reduksjonshastigheter.og utbytter i foreliggende fremgangsmåte. At man virkelig får en -nitrogen oxides contribute to higher reduction rates and yields in the present method. That you really get one

konsentrasjon av nitrogenoksyder i foreliggende fremgangsmåte er vist ved fig.'3 og.4, og ved hjelp av de data: som nedenfor ér gitt 1 eksempel 4. concentration of nitrogen oxides in the present method is shown in fig. 3 and 4, and with the help of the data given below in example 4.

Tilførselsgassene fra en katalytisk ammoniakk-oksydasjonsreaktor slik det er angitt i eksempel 4, ble analysert og inneholdt 9,86 % NO . Det apparat som ble brukt i eksempel 4.er vist på fig. 3» Supplerende luft ble tilført ved bunnen av reaktoren gjennom inntak 49 og.blandet med nitrogenbksyd^oksygenholdig gass"som ble ført inn i reaktoren The feed gases from a catalytic ammonia oxidation reactor as indicated in Example 4 were analyzed and contained 9.86% NO. The apparatus used in example 4 is shown in fig. 3" Supplemental air was supplied at the bottom of the reactor through intake 49 and mixed with nitrogen boxyd^oxygen-containing gas" which was introduced into the reactor

.- 14 gjennom inntak 25. Som vist på fig. 3 var reaktoren utstyrt med åpninger: gjennom hvilke gassprøver kunne tas ut for analyse, og disse åpninger er angitt med bokstavene A, B, C og D. Åpningen A var mellom inntaket 25 gjennom hvilket nitrogenoksydene-oksygenblandingen ble tilført reaktoren'14, og væskenivået i desorbsjonssonen 15 i reaktoren. Åpningen ved B var like under (ca. 6,25 cm) under pakningen 18 i absorbsjonssonén 17 i reaktoren. Åpningen C var i selve pakningen 18 i .- 14 through intake 25. As shown in fig. 3, the reactor was equipped with openings: through which gas samples could be taken for analysis, and these openings are indicated by the letters A, B, C and D. The opening A was between the intake 25 through which the nitrogen oxides-oxygen mixture was supplied to the reactor'14, and the liquid level in the desorption zone 15 in the reactor. The opening at B was just below (about 6.25 cm) below the gasket 18 in the absorption zone 17 of the reactor. The opening C in the gasket itself was 18 in

absorbsjonssonén 17 like under (ca. 15 cm) under det. punkt hvor de to delene av reaktoren var forbundet. Denne'gassåpning sto nær selve kjølespiralen 23 i absorbsjonssonén 17.-Åpningen D var ; på et punfet like over det sted hvor de to deler av reaktoren var forbundet. Analyser av gassprøver tatt fra åpningen B viste at konsentrasjonen av N0„ i reaktoren på dette punkt var 9,92 %. Ved en beregning på grunnlag av fortynningen av den innstrøm-mende gass hvor 86 % av gassen inneholdt 9,86 % N0Xsom ble blandet med 14 % ytterligere luft, skulle gassene på dette, the absorption zone 17 just below (approx. 15 cm) below it. point where the two parts of the reactor were connected. This gas opening was close to the cooling coil 23 itself in the absorption zone 17. The opening D was; on a punch just above the place where the two parts of the reactor were connected. Analyzes of gas samples taken from opening B showed that the concentration of N0„ in the reactor at this point was 9.92%. By a calculation on the basis of the dilution of the inflowing gas where 86% of the gas contained 9.86% N0X which was mixed with 14% additional air, the gases on this,

punkt i reaktoren inneholdt 8,46 % N0X. Analysene viste altså at gassene inneholdt 9,92 % N0X. Det fremgår såledés at fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse konsentrerer nitrogenoksydene til tross for at man får en konkurerende fremgangsmåte hvor N0Xomdannes til HNO-j* point in the reactor contained 8.46% N0X. The analyzes therefore showed that the gases contained 9.92% N0X. It thus appears that the method according to the present invention concentrates the nitrogen oxides despite the fact that a competing method is obtained where N0X is converted to HNO-j*

Foreliggende fremgangsmåte er Vadere illustrert ved hjelp av de. etterfølgende eksempler. Utbyttet av salpetersyre i de følgende.eksempler er basert på. mengden av,ammoniakk som blir tilført ammoniakkoksydasjonsreaktoren, og beregningen av "den fremstilte salpetersyre er utført, ved hjelp av, følgende The present method is illustrated by means of the Vadere. following examples. The yield of nitric acid in the following examples is based on. the amount of ammonia fed to the ammonia oxidation reactor and the calculation of the produced nitric acid is carried out using the following

reaksjonsligninger: reaction equations:

Denne teoretiske mengde ble så sammenlignet, med den mengde salpetersyre som virkelig ble dannet for å oppnå prosentvis 'utbytte. -.'.'.' This theoretical amount was then compared with the amount of nitric acid actually formed to obtain the percentage yield. -.'.'.'

Eksempel 1 . Example 1.

Ammoniakk med én hastighet på 110,9 g pr. time og luft som på forhånd var tørret og hvor. karbondioksydet var fjernet, ble med en hastighet på 1323 g/time tilført en vanlig gassblander og så inn i en katalytisk reaktor utstyrt med et platinanett. Denne platinanett-katalysator var en sirkulær Ammonia at one rate of 110.9 g per hour and air that was previously dried and where. the carbon dioxide had been removed, was fed at a rate of 1323 g/hour to a regular gas mixer and then into a catalytic reactor equipped with a platinum grid. This platinum mesh catalyst was a circular one

skive med en-diameter på 7,5 cm, ogvar fremstilt av en tråd bestående av 90 % platina og 10 % rhodium med én tråddiameter på 0,075 mm og en mesh-størrelse på 80 x 80. Selve platinanettet ble holdt på en temperatur på ca. 888°C. Reaksjonen mellom ammoniakk og oksygen fra luften ble startet ved å oppvarme et lite punkt av platinanettet ved hjelp av.en elektrisk lysbue. Etter selve starten spredde reaksjonen"seg over hele resten av nettet. Dette tok mellom 1 og 2 minutter. Sammensetningen av avgassene fra den katalytiske brenner ble målt ved vanlig gassf as ékromatograf i-teknikk, og man fant • følgende resultat: disk with a diameter of 7.5 cm, and was made from a wire consisting of 90% platinum and 10% rhodium with a wire diameter of 0.075 mm and a mesh size of 80 x 80. The platinum mesh itself was kept at a temperature of approx. . 888°C. The reaction between ammonia and oxygen from the air was started by heating a small point of the platinum grid with the help of an electric arc. After the actual start, the reaction spread over the entire rest of the network. This took between 1 and 2 minutes. The composition of the exhaust gases from the catalytic burner was measured by standard gas phase chromatograph technique, and the following result was found:

Reaksjonsproduktene som inneholdt nitrogenoksyder frå den katalytiske reaktor ble så blandet med ytterligere .• luft i en mengde på 272 g/time. Temperaturen på deri resulte-rende, gasstrøm var ca. 65°C. Denne gasstrøm ble så ført inn i et sylindrisk vertikalt motstrøms-reaksjonstårn. Reaktoren The reaction products containing nitrogen oxides from the catalytic reactor were then mixed with additional air in an amount of 272 g/hour. The temperature of the resulting gas flow was approx. 65°C. This gas stream was then fed into a cylindrical vertical counter-current reaction tower. The reactor

var fremstilt av rustfritt stål og var ca. 487 cm høy. Den nedre del på 122 cm var. ca. 10 cm i diameter, mens den øvre del på 365 cm var ca. 7,5 cm i diameter. Volumet på denne reaktor, var ca. 30 1. was made of stainless steel and was approx. 487 cm tall. The lower part of 122 cm was. about. 10 cm in diameter, while the upper part of 365 cm was approx. 7.5 cm in diameter. The volume of this reactor was approx. 30 1.

Det indre av tårnet var utstyrt.med en seksjon som inneholdt spon av rustfritt stål som en pakning og denne var plasert ca. 45 cm fra bunnen av tårnet og ble båret ved hjelp av et nett av rustfritt stål som gikk tvers over den<;>indre del av tårnet. Denne pakkede del gikk helt til toppen av tårnet. Volumet av den pakkede delen av motstrømstårnet var ca* 24,6 liter. Den upakkede nedre del av tårnet inneholdt væske til et nivå på ca. 15 cm. Bunnen av tårnet var utstyrt med et utløp hvis diameter var ca. 1,25 cm slik at væske kunne tas ut fra tårnet. I veggen på den upakkede del av tårnet like under den pakkede delen, var det plasert et innløp hvorigjennom gasstrømmen fra ammoniakk-oksygenbrenneren samt luft kunne tilføres tårnet. The interior of the tower was equipped with a section containing stainless steel shavings as a gasket and this was placed approx. 45 cm from the base of the tower and was carried by means of a stainless steel net that ran across the<;>inner part of the tower. This packed section went all the way to the top of the tower. The volume of the packed portion of the counterflow tower was approximately* 24.6 liters. The unpacked lower part of the tower contained liquid to a level of approx. 15 cm. The bottom of the tower was equipped with an outlet whose diameter was approx. 1.25 cm so that liquid could be taken out from the tower. In the wall of the unpacked part of the tower just below the packed part, an inlet was placed through which the gas flow from the ammonia-oxygen burner and air could be supplied to the tower.

Et innløp ca. 6 mm i diameter var plasert i veggen An inlet approx. 6 mm in diameter was placed in the wall

a-v tårnet ca. 5 cm fra toppen av tårnet, og gjennom denne åpning kunne man tilføre vandig salpetersyre. Når reaksjonen var kommet igang, ble nevnte vandige salpetersyreoppløsning-kontinuerlig tilført tårnet gjennom denne åpning i en mengde på ca. 14.060 g/time. På toppen av tårnet var det også et uttak med en diameter på ca. 6 mm hvorigjennom utslippsgassené kunne føres ut av tårnet. Væsken i den nedre del av tårnet"ble holdt på ca. 57 °C. Temperaturen i nevnte pakkede del av tårnet like over selve det bærende nett ble bestemt ved hjelp av en termokuppel og var 38°.C, mens temperaturen på den pakkede del nær toppen av tårnet var ea. 10°C. a-v tower approx. 5 cm from the top of the tower, and through this opening aqueous nitric acid could be added. When the reaction had started, said aqueous nitric acid solution was continuously supplied to the tower through this opening in an amount of approx. 14,060 g/hour. At the top of the tower there was also an outlet with a diameter of approx. 6 mm through which the exhaust gases could be led out of the tower. The liquid in the lower part of the tower was kept at about 57 °C. The temperature in the said packed part of the tower just above the supporting net itself was determined by means of a thermodome and was 38 °C, while the temperature of the packed part near the top of the tower was about 10°C.

Etter at de gassformede produkter fra ammoniakk-oksydasjonen med tilsatt luft var tilført tårnet og reaksjonen hadde gått i en viss tid, ble temperaturen i denne upakkede del like under;den pakkede del målt til ca. 63°C. After the gaseous products from the ammonia oxidation with added air had been supplied to the tower and the reaction had proceeded for a certain time, the temperature in this unpacked part was just below; the packed part was measured at approx. 63°C.

Etterhvert som reaksjonen skred frem, ble en 'vandig salpetersyreoppløsning kontinuerlig resirkulert til enheten ved å oppsamle den væske som strømmet ut fra reaktoren ved bunnen av denne. Før reaksjonen ble startet ble 1324 g (100 % HNOj.) salpetersyre tilsatt tårnet. ' Syren ble tilsatt som en 24,3 %, s. vandig oppløsning; Som tidligere opprettholdt mari '■ resirkuleringsmengdén på denne vandige oppløsning av salpetersyre på ca. 14.060 g/time; Væsken fra reaktoren inneholdt noen oppløste nitrogenoksyder. Disse uomsatte nitrogenoksyder kan fjernes fra væsken og returneres til tårnet. For å oppnå dette ble væsken fra tårnet ført til et annet tårn av rustfritt stål som.var. ca. 240 cm høyt og hadde en diameter på ca. As the reaction progressed, an aqueous nitric acid solution was continuously recycled to the unit by collecting the liquid flowing out of the reactor at the bottom thereof. Before the reaction was started, 1324 g (100% HNOj.) nitric acid was added to the tower. The acid was added as a 24.3%, p.s. aqueous solution; As before, mari '■ maintained the recycling amount of this aqueous solution of nitric acid at approx. 14,060 g/hour; The liquid from the reactor contained some dissolved nitrogen oxides. These unreacted nitrogen oxides can be removed from the liquid and returned to the tower. To achieve this, the liquid from the tower was led to another stainless steel tower which.was. about. 240 cm high and had a diameter of approx.

10 em og et volum på ca. 41 1. Dette tårn var pakket, med de samme spori av,rustfritt stål som i den første .reaktor. Væsken ble tilført toppen av dette andre pakkede tårn ved hjelp av et innløp med en diameter på 18 mm og som var plasert i tårnets vegg ca.. 7,5 cm fra toppen, hvoretter væsken ble ført ned gjennom det pakkede tårn ved hjelp av tyngdekraften. Nevnte andre tårn var utstyrt med en dampkappe slik at tårnets temperatur kunne holdes på minst 66°C, slik at eventuelle nitrogenoksyder som var oppløst i væsken kunne desorberes som en gass. Disse frigjorte eller desorberte gasser ble ført opp og ut gjennom tårnet gjennom et uttak i toppen som var ca. 6 mm i diameter. Disse frigjorte gasser ble. så returnert til reaktoren for. omdannelse til salpetersyre ved hjelp av et. inntak i reaktoren med en diameter på ca. 6 mm og som var plasert i dennes vegg like over væsken i bunnen av tårnet, og dette punkt lå ca. 15 cm over bunnen av reaktoren. En strøm av vandig.salpetersyre ble tatt ut fra nevnte andre tårn gjennom et utløp ca. 6.mm i diameter, og som var plasert i bunnen av annet tårn.". Denne strøm av vandig salpetersyre ble avkjølt til ca. romtemperatur og resirkulert ved hjelp av en vanlig pumpe slik at man opprettholdt motstrømmén av vandig salpetersyre i reaktoren. Etter ca, 4 timers reaksjonstid var syre-mengden som var fjernet fra enheten ca. 2787 g (100 %'HNO^), og konsentrasjonen på den innvundne.syre var 27,4 Netto fremstilt syre var 1463 g (100 ?.HN0^), og dette representerer et utbytte på 85,9 % > Man fant at utslippsgassene fra tårnreaktoren var ca. 1700 g/time og 0,20 £ av disse gasser var nitrogenoksyder. Temperaturen på utslippsgassene var ca. 23°C Vplumeffekten av reaktoren i dette eksempel var 0,28 kg /liter/døgn. 10 em and a volume of approx. 41 1. This tower was packed, with the same traces of stainless steel as in the first reactor. The liquid was supplied to the top of this second packed tower by means of an inlet with a diameter of 18 mm and which was placed in the wall of the tower about 7.5 cm from the top, after which the liquid was brought down through the packed tower by gravity . Said second tower was equipped with a steam jacket so that the temperature of the tower could be kept at at least 66°C, so that any nitrogen oxides that were dissolved in the liquid could be desorbed as a gas. These liberated or desorbed gases were led up and out through the tower through an outlet at the top which was approx. 6 mm in diameter. These liberated gases became then returned to the reactor for. conversion to nitric acid by means of a. intake in the reactor with a diameter of approx. 6 mm and which was placed in its wall just above the liquid at the bottom of the tower, and this point was approx. 15 cm above the bottom of the reactor. A stream of aqueous nitric acid was taken out from the aforementioned second tower through an outlet approx. 6 mm in diameter, and which was placed at the bottom of another tower". This stream of aqueous nitric acid was cooled to approx. room temperature and recirculated with the help of a normal pump so that the counterflow of aqueous nitric acid was maintained in the reactor. After approx. , 4 hour reaction time, the amount of acid removed from the unit was approximately 2787 g (100% HNO^), and the concentration of the recovered acid was 27.4. The net acid produced was 1463 g (100% HNO^), and this represents a yield of 85.9% > It was found that the discharge gases from the tower reactor were about 1700 g/hr and 0.20 £ of these gases were nitrogen oxides The temperature of the discharge gases was about 23°C The Vplum power of the reactor in this example was 0.28 kg/litre/day.

Eksempel 2 Example 2

Eksempel 1 ble gjentatt bortsett fra at tempera-.turen på sonen mellom den nedre væskeseksjon og pakkesonen i øvre del av reaktortårnet ble holdt på ca. 50°C. Mengden av syre som i begynnelsen ble tilsatt enheten var ca. 1602 g (100..$ HNOj) tilsatt som en 25,2 #'s vandig oppløsning. Etter ;4 timers reaksjonstid var det totalt fjernet fra enheten ' 2936 g^ (100 % HNO^) salpetersyre, og konsentrasjonen på syren var 28,1 %. Netto fremstilt syre var 1334 g (100 % HNOj) og dette representerte et utbytte på 80,3 Utslippet fra tårnet, var 1700 g/time, og av dette representerte0,38 % nitrogenoksyder. Den volumetriske effekt av reaktoren i dette eksempel var 0,24 kg salpetersyre/liter/døgn. Example 1 was repeated except that the temperature in the zone between the lower liquid section and the packing zone in the upper part of the reactor tower was kept at approx. 50°C. The amount of acid that was initially added to the unit was approx. 1602 g (100..$ HNOj) added as a 25.2 #'s aqueous solution. After a reaction time of 4 hours, a total of 2936 g^ (100% HNO^) of nitric acid had been removed from the unit, and the concentration of the acid was 28.1%. The net acid produced was 1334 g (100% HNOj) and this represented a yield of 80.3 The discharge from the tower was 1700 g/hour, of which 0.38% represented nitrogen oxides. The volumetric effect of the reactor in this example was 0.24 kg nitric acid/liter/day.

Eksempel 3 Example 3

<:>Eksempel 1 ble gjentatt bortsett fra åt temperaturen på sonen mellom væsken i den nedre sone og pakkingen i <:>Example 1 was repeated except for the temperature of the zone between the liquid in the lower zone and the packing in

den øvre sone ble holdt på 71°C. Mengden av syre som ble tilsatt i begynnelsen var 1325 g (100 % HNO-^) tilsatt som 24,3 % vandig oppløsning. Etter 4 timers reaksjonstid var total syremengde fjernet fra enheten 27o8 g (100 % HNQ^), og konsentrasjonen på syren var 30,3 Netto fremstilt syre var 1383 the upper zone was maintained at 71°C. The amount of acid added initially was 1325 g (100% HNO-^) added as a 24.3% aqueous solution. After 4 hours of reaction time, the total amount of acid removed from the unit was 27o8 g (100% HNQ^), and the concentration of the acid was 30.3 Net acid produced was 1383

g (100 % HNOj) og representerte et utbytte på 84,2 %. Utslippet fra tårnet var 1500 g/time, og av dette representerte o,71 % nitrogenoksyder. Den volumetriske effekt i reaktoren i dette eksempel var o,26 kg salpetersyre/liter/døgn..■' Eksempel 4. g (100% HNOj) and represented a yield of 84.2%. The emission from the tower was 1,500 g/hour, of which 0.71% represented nitrogen oxides. The volumetric effect in the reactor in this example was 0.26 kg nitric acid/liter/day..■' Example 4.

Man brukte i dette eksempel en reaktor av samme type som vist på fig. 3* Reaktorens dimensjoner var noe . forskjellig fra de som er vist i eksemplene 1,-2 og 39 og var utstyrt med gassprøve-uttaksåpninger ved punktene A,. B, C og D A reactor of the same type as shown in fig. was used in this example. 3* The dimensions of the reactor were somewhat . different from those shown in Examples 1,-2 and 39 and were provided with gas sample outlet openings at points A,. B, C and D

• som vist på fig. 3* Ammoniakk i en mengde på 101,0 g/time og luft som var tørket i en mengde på 1315 g/time, ble ført inn i en vanlig gassblander og så inn i en katalytisk reaktor som vai* utstyrt med et platinanett. Denne platinanett-katalysator var en trelaget sirkulær skive med en diameter på 7*5cmbg hvor platinatrådene var sammensatt av 90 % platina og 10 % rhodium, og de hadde en diameter på 0,075 mm>og en mesh-størrelse på 80 x: 80. Platihakataly sat oren ble holdt på ca. 927°C. Reaksjonen mellom ammoniakken og oksygenet i luften ble startet ved å oppvarme et lite punkt på platinanettet med en liten elektrisk lysbue. Etter starten spredde reaksjonen seg lang-somt over resten av trådnettet. Dette tok mellom 1 og 2 minutter. Sammense.tningen på avgassene fra den katalytiske brenner ble målt ved vanlig gassfasekromatografi-teknikk, og ..følgende resultater ble oppnådd: Temperaturen på3uft-nitrogenoksydblandingenble avkjølt til ca. 31°C Gasstrømmen ble så ført inn i et vertikalt tårn av den type som er vist på'fig. 3. Reaktoren var sylindrisk og var laget av rustfritt stål og var 450 cm høy. Den nedre delen på 150 cm var ca. 10 cm i diameter mens den øvre del på 300 cm var ca. 7,5 cm i diameter. 30 cm av den øvre del av tårnet hadde en diameter på 10 cm. Tårnets volum var 29,5 liter. Væskenivået i den nedre delen var 47,5 cm dypt. Bunnen av reaktoren var utstyrt med et uttfck hvis diameter var ca. 1,25 cm, slik at væske kunne tas.ut fra reaktoren. T veggen i selve reaktoren, mellom den øvre pakkede del og væskenivået var det et innløp hvorigjennom man kunne tilføre gasstrømmen fra ammoniakk-oksygenbrenneren. til satt luft. Et innløp ca. 6 mm i diameter var plassert ca. 15 cm fra toppen av reaktoren, og gjennom dette kunne man tilføre vandig salpetersyreoppløsning. Etterhvert som reaksjonen skred-fram ble vandig salpetersyreoppløsning kontinuerlig tilført reaktoren gjennom dette innløp i en mengde på 14.060 g/time. På toppen av reaktoren var det et utløp ca. 6 mm i diameter og gjennom dette kunne, man ta ut selve utslippet av gasser. Væsken i den nedre del av reaktoren ble holdt på 93°C. Temperaturen i den pakkede del av reaktoren 25 cm over det nett som bar selve pakningen, var ved hjelp av en termokuppel bestemt til 16°C, mens temperaturen på salpetersyren vsd .innløpet var ca. 5°C Som vist på fig. 3 var reaktoren utstyrt med åpninger gjennom hvilke man kunne ta ut gassprøver for analyse,Tog disse åpninger er vist ved punktene A, B, C og D.. Gassåpningen ved Å var mellom innløpet 25 gjennom hvilket man kunne tilføre blandingen fra den katalytiske brenningen, og væskenivået i den desortøerende sone 15. Gassåpningen ved B var like under (ca. 6,25 cm) pakningen 18 i absorbsjonssonén 17 i reaktoren. Gassåpningen ved C var i selve pakningen 18 i sonen 17 like under (ea. 15 cm) det punkt hvor de to deler av reaktoren var festet til hverandre. Denne gassåpning var nær kjølespiralen 23 i sonen 17. Gassåpningen ved D var like over det punkt hvor de to deler av reaktoren støtte sammen. • as shown in fig. 3* Ammonia in an amount of 101.0 g/hr and air which had been dried in an amount of 1315 g/hr was introduced into a conventional gas mixer and then into a catalytic reactor equipped with a platinum grid. This platinum mesh catalyst was a three-layered circular disc with a diameter of 7*5cmbg where the platinum wires were composed of 90% platinum and 10% rhodium, and they had a diameter of 0.075 mm>and a mesh size of 80 x: 80. Platihakataly sat oren was kept at approx. 927°C. The reaction between the ammonia and the oxygen in the air was started by heating a small point on the platinum grid with a small electric arc. After the start, the reaction slowly spread over the rest of the wire network. This took between 1 and 2 minutes. The composition of the exhaust gases from the catalytic burner was measured by the usual gas phase chromatography technique, and the following results were obtained: The temperature of the air-nitrogen oxide mixture was cooled to approx. 31°C The gas stream was then led into a vertical tower of the type shown in fig. 3. The reactor was cylindrical and was made of stainless steel and was 450 cm high. The lower part of 150 cm was approx. 10 cm in diameter, while the upper part of 300 cm was approx. 7.5 cm in diameter. 30 cm of the upper part of the tower had a diameter of 10 cm. The tower's volume was 29.5 litres. The liquid level in the lower part was 47.5 cm deep. The bottom of the reactor was equipped with an outlet whose diameter was approx. 1.25 cm, so that liquid could be taken out of the reactor. In the wall of the reactor itself, between the upper packed part and the liquid level, there was an inlet through which the gas flow from the ammonia-oxygen burner could be supplied. to set air. An inlet approx. 6 mm in diameter was placed approx. 15 cm from the top of the reactor, and through this one could add aqueous nitric acid solution. As the reaction progressed, aqueous nitric acid solution was continuously supplied to the reactor through this inlet in an amount of 14,060 g/hour. At the top of the reactor there was an outlet approx. 6 mm in diameter and through this, one could take out the actual emission of gases. The liquid in the lower part of the reactor was kept at 93°C. The temperature in the packed part of the reactor 25 cm above it net which carried the gasket itself, was determined by means of a thermodome to be 16°C, while the temperature of the nitric acid vs. the inlet was approx. 5°C As shown in fig. 3, the reactor was equipped with openings through which gas samples could be taken for analysis, and these openings are shown at points A, B, C and D.. The gas opening at Å was between the inlet 25 through which the mixture from the catalytic burning could be supplied, and the liquid level in the de-sorting zone 15. The gas opening at B was just below (about 6.25 cm) the gasket 18 in the absorption zone 17 of the reactor. The gas opening at C was in the gasket 18 itself in zone 17 just below (ea. 15 cm) the point where the two parts of the reactor were attached to each other. This gas opening was close to the cooling coil 23 in zone 17. The gas opening at D was similar above the point where the two parts of the reactor support each other.

Etter at de gassformede produkter fra ammoniakk-oksydasjonen samt tilsatt luft var tilført reaktoren og reaksjonen hadde, gått for en viss tid, målte man .temperaturen i den del av reaktoren som befant seg mellom den øvre pakkede del og væskenivået i den nedre delen, og temperaturen var ca. 55°C..■ After the gaseous products from the ammonia oxidation as well as added air had been fed into the reactor and the reaction had proceeded for a certain time, the temperature was measured in the part of the reactor that was between the upper packed part and the liquid level in the lower part, and the temperature was approx. 55°C..■

Etterhvert som reaksjonen skrider frem ble vandig salpetersyreoppløsning kontinuerlig resirkulert til tårnet ved å oppsamle en strøm av salpetersyre som ble tatt ut fra reaktoren gjennom uttaket i bunnen av. tårnet.. Før reaksjonen startet ble det tilsatt 1159 g (100 % HNO^) salpetersyre til reaktoren. Denne syre ble tilsatt som en 21,8 % vandig oppløsning. Som nevnt tidligere var resirkuleringshastighéten av denne vandige oppløsning ca. 14.000 g/time. Væsken fra reaktoren kan inneholde noen oppløste nitrogenoksyder. Disse uomsatte nitrogenoksyder blir fortrinnsvis eliminert fra As the reaction progressed, aqueous nitric acid solution was continuously recycled to the tower by collecting a stream of nitric acid withdrawn from the reactor through the outlet at the bottom. the tower.. Before the reaction started, 1159 g (100% HNO^) nitric acid was added to the reactor. This acid was added as a 21.8% aqueous solution. As mentioned earlier, the recycling rate of this aqueous solution was approx. 14,000 g/hour. The liquid from the reactor may contain some dissolved nitrogen oxides. These unreacted nitrogen oxides are preferably eliminated from

væsken ved å oppvarme bunnen av tårnet. For å oppnå dette.er det plasert en varmespiral i de nedre 30 cm av reaktoren. Spiralen blir oppvarmet med varmt vann slik at temperaturen i bunnen av tårnet kan holdes på minst 66°C, hvorved eventuelle gasser som måtte være oppløst i væsken vil bli frigjort.. Disse desorberte eller frigjorte gasser føres opp gjennom tårnet og kan omdannes til salpetersyre. Væske som tas.ut"fra reaktoren ble avkjølt og resirkulert slik at man opprettholdt en strøm av vandig salpetersyre i tårnet. the liquid by heating the bottom of the tower. To achieve this, a heating coil has been placed in the lower 30 cm of the reactor. The spiral is heated with hot water so that the temperature at the bottom of the tower can be maintained at at least 66°C, whereby any gases that may have been dissolved in the liquid will be released. These desorbed or released gases are led up through the tower and can be converted into nitric acid. Liquid withdrawn from the reactor was cooled and recirculated so as to maintain a flow of aqueous nitric acid in the tower.

Etter fire timers reaksjonstid hadde man fjernet; After a reaction time of four hours, one had removed;

totalt 2435 g salpetersyre (100 % HNO^), og syrekonsentrasjo-nen var 26,1 %. Netto fremstilt syre var 1276 g (100 % HNO^j og dette representerer et utbytte på 85,3 %- Man fant at utslippet fra" tårnet var 1750 g gass/time, og av dette var 0,80 % nitrogenoksyder. Temperaturen på utslippet i gassfasen a total of 2435 g of nitric acid (100% HNO^), and the acid concentration was 26.1%. The net acid produced was 1276 g (100% HNO^j and this represents a yield of 85.3%- It was found that the discharge from the tower was 1750 g gas/hour, of which 0.80% was nitrogen oxides. The temperature of the discharge in the gas phase

. var 24°C. Etterhvert som reaksjonen skred frem ble det tått prøver fra reaktoren gjennom åpningene A, B, C og D,; og disse . was 24°C. As the reaction progressed, samples were taken from the reactor through openings A, B, C and D; and these

ble analysert på: vanlig gasskromatografisk måte. Resultatene av disse analyser var følgende: . Resultatene av, disse analyser er vist grafisk på fig. 4. Konsentrasjonen av reaktive nitrogenoksyder ved B var 9,92 vekt-^, mens konsentrasjonen av nitrogenoksyder ved C var 2,07 vekt-#. was analyzed by: standard gas chromatographic method. The results of these analyzes were as follows: . The results of these analyzes are shown graphically in fig. 4. The concentration of reactive nitrogen oxides at B was 9.92 wt-^, while the concentration of nitrogen oxides at C was 2.07 wt-#.

Basert på den tilførte ammoniakk var den teoretiske mengde salpetersyre som kunne fremstilles ved fremgangsmåten 0,3 kg salpetersyre/liter reaktorrom. Man fant at effektivi-teten ved aromoniakkoksydasj onen var 89,3 %* Hvis man korri-gerer for 100 % ammoniakk-oksydasjonseffektivitet oppnådde man et utbytte på 85,6 % i foreliggende fremgangsmåte, og dette representerer et volumetrisk utbytte på 2,5 kg; salpetersyre Based on the added ammonia, the theoretical amount of nitric acid that could be produced by the method was 0.3 kg nitric acid/liter of reactor space. It was found that the efficiency of the aromatic ammonia oxidation was 89.3%* If one corrects for 100% ammonia oxidation efficiency, a yield of 85.6% was obtained in the present method, and this represents a volumetric yield of 2.5 kg ; nitric acid

pr., døgn pr. liter. Den virkelige omdannelse var 2,3 kg salpetersyre/døgn/liter reaktorrom basert på netto innvunnet salpetersyre. per., day per litres. The actual conversion was 2.3 kg nitric acid/day/liter reactor space based on net nitric acid recovered.

Man har således vist at hastigheten og effektivi-teten med henpyn til omdannelse av nitrogenoksyder til salpetersyre i foreliggende fremgangsmåte med sin kontinuerlige konsentrasjon av nitrogenoksyder, skyldes minst tre faktorer. Por det første tilveiebringer fremgangsmåten et effektivt system for ekstrahering av nitrogenoksyder (prinsippielt nitrogenoksyd) selv i lave konsentrasjoner fra réaktoravgas-sene og en retur av disse nitrogenoksyder til en nitrogen-pksydrik reaksjonssone for der. å bli omdannet til salpetersyre. Por det annet gir fremgangsmåten høy konsentrasjon av It has thus been shown that the speed and efficiency with regard to the conversion of nitrogen oxides to nitric acid in the present method with its continuous concentration of nitrogen oxides is due to at least three factors. Firstly, the method provides an efficient system for the extraction of nitrogen oxides (primarily nitrogen oxide) even in low concentrations from the reactor exhaust gases and a return of these nitrogen oxides to a nitrogen-oxygen reaction zone there. to be converted into nitric acid. On the other hand, the method gives a high concentration of

reaktive nitrogenoksyder som er kontinuerlig i kontakt med en reactive nitrogen oxides which are continuously in contact with a

- væske, slik at disse oksyder lett omdannes til salpetersyre. Videre gir fremgangsmåten et effektivt system for å ekstra-here oppløste nitrogenoksyder fra væsken som har vært anvendt - liquid, so that these oxides are easily converted into nitric acid. Furthermore, the method provides an efficient system for extracting dissolved nitrogen oxides from the liquid that has been used

i prosessen, og deretter kan man konsentrere disse nitrogen-, oksyder slik åt de lett kan omdannes til salpetersyre. in the process, and then you can concentrate these nitrogen oxides so that they can easily be converted into nitric acid.

Claims

1.. Continuous process for the production of nitric acid, characterized by: (a) providing a reaction space with an absorbing zone, a concentrating zone and a desorbing zone, . (b) continuously supplying a first stream of aqueous nitric acid containing from about 10 to approx. 40% nitric acid to said absorbing zone in an amount sufficient to maintain a predetermined level of aqueous nitric acid in said desorbing zone, (c) continuously supplying gaseous ammonia oxidation products and a gaseous oxidizing agent including molecular oxygen to said concentration zone, (d) reacts the ammonia oxidation products and the poxidation agent in the presence of said first stream to thereby produce gaseous reaction products which include nitrogen dioxide as well as liquid reaction products which include nitric acid which combines with said first stream to thereby enrich its nitric acid content, (e ) maintains the temperature of said first stream as it passes through the absorption zone in a range from 5 to 37°P to at least dissolve the bulk of the gaseous reaction products supplied to the absorption zone from said first stream, (f) maintains the temperature of the aqueous nitric acid in the desorbing.;so at a temperature of at least 55°C in order to release from said nitric acid the main amount of dissolved gaseous reaction products, •.: (g) withdrawing another stream with an enriched content of nitric acid from the liquid in the desorbing zone in a amount which makes it possible to maintain a predetermined liquid level, (h) separates said second stream into a product stream and a recirculating stream, (i) continuously supplies said recirculating stream to the absorption zone in order thereby to obtain said first stream, and (j) ) adds H20 to said absorbent zone, and where the quantity and: supply rate of the added water as well as the product stream which is separated, are coordinated so that said first stream is achieved which has a nitric acid concentration in the range from approx. 10 to approx. 40 weight-?.

2nd, Method according to claim 1, characterized in that the reaction zone is vertical, because said vertical zone has an Upper zone, a lower zone and an intermediate zone.

3. Method according to claim 1, characterized in that said first stream of aqueous nitric acid contains from 20 - 30% nitric acid.

4. Method according to claim 1, characterized in that said gaseous oxidizing agent which including molecular oxygen, is present in a sufficient amount to increase the conversion of nitric oxide to nitrogen dioxide.

5. Method according to claim 1, characterized in that the temperature of said ammonia oxidation products and said oxidizing agent is between 37 and 94°C.

6. Method according to claim 1, characterized in that the temperature of the aqueous nitric acid i the desorbing zone is kept at at least 65°C.

7» ..Procedure according to claim 1, characterized in that said product stream is separated at such a rate and in such an amount that the amount of nitric acid removed corresponds to the amount of nitric acid produced in the process.

8. : Method according to claim 1, characterized by the fact that the product stream is concentrated so that a stream of water and a stream of concentrated nitric acid are obtained, and where said water stream is added to said recirculating stream so that you thereby obtain said first stream of aqueous nitric acid.

9. Continuous process for the production of nitric acid, characterized by: (a) providing a reaction zone with an absorbing zone, a concentrating zone and a desorbing zone, (b) continuously supplying a first stream of aqueous nitric acid containing from 10 - 40% nitric acid to said absorbing zone, in an amount sufficient to maintain a predetermined level of aqueous nitric acid in said desorbing zone, (c) continuously supplying nitrogen oxides and a gaseous oxidizing agent including molecular oxygen to said concentrating zone, ( d) the nitrogen oxides and the oxidizing agent react in the presence of said first stream, whereby gaseous reaction products are produced which include nitrogen dioxide as well as liquid reaction products which include nitric acid, which combine with said first stream so that it is enriched in nitric acid, . (e) maintains the temperature of said first stream as it passes through said absorption zone, i. in a range from 5 to .40°C, so that in it. least dissolves the main quantity of the gaseous reaction products that are supplied to the absorbing zone in said first stream, (f) keeps the temperature of the aqueous nitric acid in the desorbing zone at at least 55°C in order to thereby release the main quantity of the dissolved gaseous reaction products that are found in said aqueous nitric acid, •' (g) withdraws another stream with an enriched content of nitric acid from the liquid in the desorbing zone at a rate which ensures that said predetermined liquid level is maintained, (h.) separates said second stream into a product stream and a recirculating stream, (i) continuously feeding said recirculating stream to the absorption zone to thereby provide said first stream, and (j) adding E^O to said absorbing zone and.where the amount and rate of supply of said water and the product stream being separated out is coordinated so that said first stream is provided with a nitric acid content that is in the range . from approx. 10 more. about. 40 weeks. t-%..

10. •. Procedure according to claim 9"characteristics i- in that the reaction zone is vertical, and in that said vertical zone has an upper, a lower and an intermediate zone.

11. Method according to claim 9, characterized 'Ve. d that said first stream of aqueous nitric acid contains from approx. 20 to approx. 30% nitric acid.

12. Method according to claim 9, characterized in that said gaseous oxidizing agent, which includes molecular oxygen, is present in an amount • sufficient to. to increase the conversion of nitric oxide to nitrogen dioxide. • 13..

Method according to claim 9, characterized in that the temperature of said ammonia oxidation products and said oxidizing agent is between 37 and 94°C.

14. Method according to claim 9, characterized in that the product stream is concentrated so that a stream of water and a stream of concentrated nitric acid are obtained, after which said water stream is added to said recirculating stream so that a first stream of water is obtained you nitric acid. • 15.. Method according to claim 9, characterized in that said product stream is separated with such a . speed and in such a quantity that the amount of nitric acid removed corresponds to the amount of nitric acid produced by the process...