PL117617B1 - Process for the production of nitrous oxide - Google Patents
Process for the production of nitrous oxide Download PDFInfo
- Publication number
- PL117617B1 PL117617B1 PL1977203487A PL20348777A PL117617B1 PL 117617 B1 PL117617 B1 PL 117617B1 PL 1977203487 A PL1977203487 A PL 1977203487A PL 20348777 A PL20348777 A PL 20348777A PL 117617 B1 PL117617 B1 PL 117617B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- acid
- salt
- ammonium nitrate
- sulfuric acid
- ammonium
- Prior art date
Links
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 title claims description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical group OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical class OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 36
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 18
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 16
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 claims description 11
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 11
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N ammonium bisulfate Chemical compound [NH4+].OS([O-])(=O)=O BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 3
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 8
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 6
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 5
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- -1 boron trioxide Chemical class 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 150000002443 hydroxylamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
- C01B21/22—Nitrous oxide (N2O)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pod¬ tlenku azotu, przez termiczny rozklad azotanu amonowego w wieloskladnikowych roztworach soli lub stopach soli.Podtlenek azotu, N20, znajduje .coraz szersze zastoso¬ wanie w medycynie i przemysle srodków spozywczych, przy czym wymaga sie bardzo wysokiej jakosci tego pro¬ duktu.Ogólnie stosowana substancja wyjsciowa do wytwarza¬ nia podtlenku azotu jest azotan amonowy. Produkt ten wytwarza sie wedlug klasycznej metody przez ogrzanie stopionego azotanu amonu, przy czym nastepuje rozklad termiczny wedlug wzoru: NH4N03^N20+2H20 i powstaje podtlenek azotu i woda.Termiczny rozklad azotanu amonowego z odpowiednia wydajnoscia nastepuje powyzej temperatury topnienia produktu, to jest powyzej 169 °C, na ogól jednak powyzej 275—280 °C.Proces rozkladu, z rjowodu koniecznosci eliminacji niebezpieczenstwa eksplozji przy podwyzszonej tempera¬ turze i egzotermicznym przebiegu reakcji jest procesem trudnym do prowadzenia. Z tej przyczyny pracuje sie przewaznie w procesie nieciaglym, lub w reaktorach ciag¬ lych, o niskiej pojemnosci, przy czym dzialaniu wyzszych temperatur poddaje sie jedynie stosunkowo male ilosci azotanu amonowego w celu unikniecia miejscowego prze¬ grzania i zmniejszenia stopnia zagrozenia ewentualna eksplozja. Ten bezpieczny sposób pracy nie zapewnia jednak zwiekszenia produkcji, mozliwosci uzyskania lep¬ szej wydajnosci, przy czym problemy zwiekszenia predkosci 10 15 20 25 30 reakcji i czystosci produktu koncowego nie sa odpowiednio rozwiazane.W skali przemyslowej stosuje sie wieksze ilosci wsadu, a równiez i temperatura rozkladu termicznego jest wyzsza, co wymaga niezwykle kosztownych urzadzen, zabezpie¬ czen technicznych i automatyzacji, a mimo to nalezy sie liczyc ze zwiazanym z tym procesem niebezpieczenstwa eksplozji.Podejmowano liczne próby zwiekszenia sprawnosci produkcji i jakosci koncowego produktu. Znane sa w zwiaz¬ ku z tym pojedyncze sposoby poprawienia oddzielnych parametrów reakcji, jednak nie rozwiazano sprawy spel¬ nienia wszystkich wymagan w jednym sposobie.Rozklad termiczny azotanu amonowego Stanowi pro¬ ces niezwykle skomplikowany i nie wyjasniony dotychczas w szczególach, który pod wplywem róznych srodków do¬ datkowych moze toczyc sie w róznych kierunkach.Ilosci podtlenku azotu, tlenku azotu, dwutlenku azotu, azotu, wody, tlenu, amoniaku i kwasu azotowego zaleza od temperatury, czasu reakcji, zawartosci wody i cisnie¬ nia.Jesli np. do azotanu amonowego dodaje sie tlenek me¬ talu przejsciowego, np. w stosunku molowym 1:10 — 100, to wzrasta szybkosc rozkladu termicznego. Wada tego sposobu jest to, ze rozklad termiczny, zwlaszcza w obec¬ nosci tlenków chromu i manganu, przesuwa sie w kierunku wytwarzania azotu, poniewaz w wyzszych temperaturach, to jest powyzej 250°C, utworzony podtlenek azotu roz¬ klada sie na wyzsze tlenki azotu i tlen. Dalsza wada,, wy¬ nikajaca z wysokiej temperatury jest to, ze sublimujacy 117 617117 617 3 azotan amonowy powoduje straty materialowe i trudnosci techniczne. Pomimo tych wad niezbedne temperatury robocze nie moga byc obnizone.Wedlug innego znanego sposobu do azotanu amonowego, zaleznie od zawartosci chlorku, dodaje sie mala ilosc np. 0,5% tlenku wapnia. Celem tego dodatku jest pewniejsze prowadzenie procesu rozkladu cieplnego i otrzymanie czystszego produktu. Obnizenie niebezpieczenstwa eksplozji wedlug sposobu Lidowa osiaga sie przez to, ze azotan amonowy rozciencza sie obojetnym srodkiem. Wedlug tej metody w reaktorze ogrzewa sie do temperatury 280°C mieszanine 60% wagowych wyzarzonego piasku morskiego i 40% wagowych azotanu amonowego, wysuszonego w temperaturze 105 °C. Skutkiem zlej przewodnosci cieplnej stosowanego piasku nie mozna zabezpieczyc sta¬ losci optymalnej temperatury i z tej przyczyny wzrasta zawartosc azotu w produkcie koncowym.Wedlug jednej ze znanych metod osiaga sie równomier- . nosc obróbki cieplnej azotanu amonowego poprzez zasto¬ sowanie eutektycznej mieszaniny azotanu sodu i azotanu potasu. Nie pozwala to jednak na obnizenie temperatu¬ ry, wynoszacej okolo 280°C i unikniecie trudnosci z nia zwiazanych.Wedlug opisu patentowego Jl^FN nr 1 921 181 do wy¬ twarzania podtlenku azotu stosuje sie rozklad azotanu amonowego, w wodnych, zawierajacych chlorki, roztwo¬ rach kwasu azotowego, w obecnosci katalizatorów i w temperaturze okolo 100—160°C.Wedlug opisu patentowego RFN nr 2 037 975 podtle¬ nek azotu wytwarza sie przez utlenianie roztworów hy¬ droksyloaminy, podczas reakcji tej hydroksyloaminy z tlenkiem azotu i/lub tlenem w obecnosci katalizatora platynowego.Wedlug opisu patentowego Wielkiej Brytanii nr 1 150 510 podtlenek azotu wytwarza sie z roztworu kwasu azotowego przez elektrolize przy uzyciu katody ze stali kwasoodpor- nej. Ten ostatni sposób jest nieekonomiczny, trudny do realizacji i daje koncowy produkt w postaci tak zanie¬ czyszczonej, ze niezbedne jest gruntowne jego oczyszcza¬ nie.Celem wynalazku jest opracowanie latwego do prowa¬ dzenia i pewnego sposobu wytwarzania podtlenku azotu z azotanu amonowego, z malym niebezpieczenstwem eksplozji, w drodze rozkladu, o duzej wydajnosci i duzej czystosci produktu.Rozwiazanie tak sformulowanego zadania mozliwe jest przez dokonywanie rozkladu termicznego w warunkach zasadniczo odbiegajacych od znanych. Stwierdzono przy" tym, ze zasada, wedlug której przy cieplnym rozkladzie azotanu amonowego nalezy unikac zakwaszania tego azo¬ tanu jest niesluszna. Zgodnie z ogólnie panujacym po¬ gladem sadzi sie, ze zakwaszanie azotanu amonowego po¬ woduje powstawanie gazów nitrozowych, to jest szkodli¬ wych produktów ubocznych i zwieksza zwiazane z tym niebezpieczenstwo eksplozji.Mieszanina wodorosiarczanu amonowego i azotanu amonowego w stosunku 1:1 rozklada sie eksplozyjnie, przy czym powstaje podtlenek azotu. Rozklad cieplny azotanu amonowego zaczyna sie juz w temperaturze 160°C, a. w temperaturze 240 °C przebiega z najwieksza predkoscia.Obnizenie temperatury ogólnie biorac jest dogodne, jednak wymieniona mieszanina jest w praktyce niekorzystna dó wytwarzania podtlenku azotu, poniewaz wydajnosc produktu koncowego wynosi 80 % i tworza sie liczne pró- 10 15 20 35 40 55 65 dukty uboczne, takie jak azot w ilosci wiekszej niz 5%^ tlenek i dwutlenek azotu.Stwierdzono, ze mozna w korzystnym kierunku wply¬ wac na wytwarzanie podtlenku azotu przez rozklad ter¬ miczny azotanu amonowego, jesli zamiast pewnej ilosci azotanu amonowego doda sie kwasnych soli kwasu mi¬ neralnego i równoczesnie obojetnej soli kwasu mineral¬ nego, co korzystnie spowalnia burzliwy przebieg reakcji.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze jedna czesc wagowa azotanu amonowego utrzymuje sie w tem¬ peraturze. 200—240 °C, korzystnie 240 °C z co najmniej piecioma czesciami wagowymi wieloskladnikowej mie¬ szaniny stezonego roztworu soli, takich jak sole kwasu siarkowego lub stopu tych soli z co najmniej jednym kwa¬ sem mineralnym, jednym bezwodnikiem kwasowym lub jedna kwasna sola kwasu siarkowego i otrzymana miesza¬ nine gazów (par), ewentualnie ponownie utrzymuje sie w stycznosci z wieloskladnikowa mieszanina stezonego roztworu soli, takich jak sole kwasu siarkowego lub stopu soli z co najmniej jednym kwasem mineralnym, jednym bezwodnikiem kwasowym lub jedna kwasna sola kwasu siarkowego w temperaturze najwyzej 240 °C, przy czym korzystnie usuwa sie z ukladu powietrze, zwlaszcza za pomoca wprowadzan:a dwutlenku wegla i nie dopuszcza powietrza w ciagu calego okresu trwana rozkladu.Korzystnie jest, gdy kwas mineralny, bezwodnik kwasu lub kwasna sól w wieloskladnikowym roztworze soli lub stopionych solach wystepuje wobec innych skladników soli w stosunku co najmniej 4:1, korzystnie 6—8:1. Jako kwasne skladniki mieszaniny soli stosuje sie kwas siarko¬ wy i/lub wodorosiarczan amonowy, a jako sól obojetna siarczan amonowy.W sposobie wedlug wynalazku roztwór azotanu amono¬ wego np. wodny lub azotan amonowy podgrzewa sie przed dodaniem wieloskladnikowej mieszaniny. Korzystne jest v równiez mieszanie roztworu lub stopionych soli w czasie rozkladu i stosowanie dwutlenku wegla do usuwania po¬ wietrza, zwlaszcza na poczatku reakcji i podczas dodawa¬ nia skladników.Zgodnie z wynalazkiem, mieszanine gazów powstala w wyniku rozkladu cieplnego ponownie wprowadza sie w stycznosc ze stopionymi solami, co oznacza, ze proces rozkladu cieplnego mozna przeprowadzac wielostopniowo.W zastosowaniu praktycznym uzywa sie takiego reak¬ tora, w którym mozna uzyskac izotermiczne warunki, mieszanie i izolacje od powietrza. Taki reaktor moze pra¬ cowac okresowo, jest jednak korzystne dozowanie w spo¬ sób ciagly azotanu amonowego z optymalna predkoscia, stosujac tym samym równoczesnie temperature reakcji.Warunki te mozna równiez spelniac przez samoczynna regulacje urzadzen, co pozwala na unikniecie trudnosci w prowadzeniu procesu.Poniewaz rozklad cieplny w sposobie wedlug wynalazku przebiega z wysoka wydajnoscia, to korzystne jest prze¬ prowadzanie gazu powstalego w przestrzeni reaktorowej przsz wieze wypelniona pierscieniami Raschiga lub ku¬ lami szklanymi, pokrytymi przez dodawany z góry roz¬ twór soli lub stopione sole utrzymywane w temperaturze rozkladu cieplnego. Taki powtarzany rozklad cieplny pozwala na przeksztalcenie azotanu amonowego w warstwie gazowej w pozadany produkt koncowy.W sklad wieloskladnikowego roztworu soli lub stopio¬ nych soli wchodzi kwas mineralny, korzystnie siarkowy lub bezwodnik kwasowy np. trójtlenek boru, ewentualnie mieszanina tych skladników, jak równiez ewentualnie117 617 jedna lub w:ecrj soli, zwlaszcza soli amonowych kwasów mineralnych. Dla korzystnych warunków rozkladu mie¬ szanina moze zawierac inne sole kwasów mineralnych, np. potasowe lub sodowe.Mieszanina lub roztwór soli, albo stopione sole zawie¬ rajace kwas siarkowy i siarczan amonowy daja szczególnie dobre wyniki. Sklad taki zawiera mieszanine wodorosiar¬ czanu amonowego i siarczan amonowy. Korzystne jest, ale nie konieczne, aby mieszanina tworzyla jednorodny roztwór lub stop w zadanej temperaturze reakcji. Stosu¬ nek wagowy wodorosiarczanu amonowego i siarczanu amonowego korzystnie wynosi co najmniej 4:1. Stosunek wagowy jednak wiekszy niz 10:1 jest niekorzystny, po¬ niewaz w tym przypadku powstaje wiecej azotu i tlenek azotu.Najbardziej korzystny jest stosunek wagowy 6—8:1, poniewaz wtedy zawartosc podtlenku azotu w warstwie gazowej wynosi 98—99% objetosciowych i praktycznie w ogóle nie powstaje tlenek azotu. Jesli np. pracuje sie przy stosunku wagowym 10:1 to nalezy poddawac mie¬ szanine odpowiedniej obróbce.Jest oczywiste, ze mozna prowadzic proces bez wad równiez i przy wyzszym stosunku wagowym. Jesli rosnie zawartosc azotanu amonu w skladzie stopionych soli, to poprawia sie przebieg reakcji, wydajnosc i czystosc . produktu koncowego. Wlasciwosci jakosciowe sposobu nie moga byc poprawiane zauwazalnie przy stosunku mie¬ szaniny soli do azotanu amonowego wiekszym niz 40:1.Wysuszony produkt gazowy wytworzony sposobem wedlug wynalazku zawiera 98—99% objetosciowych podtlenku azotu. Reszta stanowi glównie azot i okolo 0,01 % objetosciowego tlenku azotu. Dwutlenek azotu praktycznie nie powstaje w ogóle. Po usunieciu w toku reakcji tworzacej sie wody lub pary wodnej otrzymuje sie produkt czysty, którego czystosc mozna jeszcze zwiekszyc znanymi sposobami, az do czystosci wymaganej w lecz¬ nictwie.Sposób* wedlug wynalazku wyjasniono blizej w przy¬ kladach wykonania.Przyklad I. 330 g mieszaniny soli skladajacej sie z wodorosiarczanu amonowego i siarczanu amonowego w stosu iku wagowym 4:1 ogrzewa sie w reaktorze do temperatury 230 °C i do utworzonego stopu dodaje sie mieszajac, w czasie 25 minut w sposób ciagly podgrzany 80% roztwór wodny 30 g azotanu amonowego. Tempera¬ tura stopu w reaktorze wynosi 224—232 °C Przed doda¬ niem reaktor z zawartoscia azotanu amonowego i naczy¬ nie z nim polaczone oraz przewód gazu przeplukuje sie dwutlenkiem wegla. Po dodaniu^ skladników reakcji ewen¬ tualnie po zakonczeniu reakcji przeplukuje sie utworzona, mieszanine gazu do urzadzenia do pomiaru objetosci gazu równiez za pomoca dwutlenku wegla. Proces wytwarzania podtlenku azotu konczy sie po póltorej godzinie, gdy nie zwieksza sie objetosc utworzonego gazu. Podczas wytwa¬ rzania wielokrotnie pobiera sie próbki gazu i bada sie za pomoca chromatografii gazowej. Utworzona mieszanine gazów przepuszcza sie przez chlodnice polaczona z przes¬ trzenia " reaktora, odprowadzajac skroplona" w niej wode i przeprowadza Iralej przez pluczke lugowaT wypelniona wodorotlenkiem potasu i wieze suszaca. Produkt koncowy zawiera 99,0% objetosciowych podtlenku azotu i okolo 1 % objetosciowy azotu oraz okolo 0,01 % objetosciowego tlenku azotu. Wydajnosc procesu wynosi 98,3 '%•.Przyklad II. 400 g mieszaniny 6:1 wodorosiarczanu amonowego i siarczanu amonowego ogrzewa sie w reak¬ torze do temperatury 236°C i do stopu nreszajac stale dodaje sie w ciagu 17 minut 16,8 g azotanu amonowego, ogrzanego do temperatury 170 °C, najpierw z predkoscia 1,2 g/minute a nastepnie 0,6 g/minute. Nastepnie z pred- 5 koscia równomierna 0,4 g/minute dodaje sie dalsze 43,2 g azotanu amonowego. Temperature stopu soli w reaktorze sprawdza sie w sposób ciagly, utrzymujac w granicach 234—236 °C. Przed dodawaniem reaktor zawierajacy azotan amonowy, naczynie z nim polaczone i przewód io gazowy przeplukuje sie dwutlenkiem wegla. Tworzenie sie podtlenku azotu konczy sie po 30 minutach od zadania ostatniej dawki azotanu amonowego, poniewaz objetosc powstajacego gazu pozostaje stala.Podczas procesu wielokrotnie bada sie za pomoca chro- 15 matografii gazowej próbki tworzacego sie gazu. Gazy przeprowadza sie przez chlodnice wodna oddzielajac skroplona pare wodna, nastepnie przeprowadza przez pluczke zasadowa i wieze suszaca. Otrzymany gaz za¬ wiera 99,2 % objetosciowego podtlenku azotu, 0,8 % azotu 20 i 0,01 % tlenku azotu. Wydajnosc wynosi 99,8 %. W fazie równomiernego dodawania 4 g azotanu amonowego w ciagu 10 minut powstaje 1—1,2 normalnych litrów gazu.Przyklad IIL W reaktorze wyposazonym w chlod¬ nice wodna, pluczke zasadowa i wieze suszaca umieszcza sie 25 mieszanine 200 g stezonego kwasu siarkowego, 332 g siarczanu amonowego, 6 g trójtlenku boru i 30 g azotanu amonowego. Uklad plucze sie dwutlenkiem wegla i ogrze- . wa do temperatury 240°C, utrzymujac w tej temperaturze, az objetosc gazu przestanie sie zmieniac. Otrzymuje sie 30 7,5 normalnych litrów gazu z wydajnoscia 90%. Pro¬ dukt zawiera 95,6% objetosciowego podtlenku azotu, 4,3% objetosciowego azotu i 0,1% objetosciowego tlenku azotu.Przyklad IV. 200 g kwasu siarkowego, 332^g siar- 35 czanu amonowego, 6 g trójtlenku boru i 30 g azotanu amonowego miesza sie dobrze i umieszcza w reaktorze.Powstala mieszanine gaza prowadzi sie najpierw przez wieze z pierscieniami Raschiga i stopem soli, wodorotlen¬ ku amonowego i siarczanu amonowego w stosunku wa- 40 gowym 8:1, a nastepnie przez chlodnice wodna, pluczke zasadowa i wieze suszaca.Do przeplukiwania calego ukladu stosuje sie dwutle¬ nek wegla. Temperatura reakcji wynosi 240°C. Reakcje prowadzi sie az do braku zmiany ilosci powstajacego gazu. 45 Otrzymuje sie 8,2 normalnych litrów gazu z wydajnoscia 99,5%. Produkt zawiera 95,2% objetosciowego podtlen¬ ku azotu, .4,7% objetosciowego azotu i 0,1% objetos¬ ciowego tlenku azotu.Zalety wynalazku polegaja na tym; ze reakcje prowadzi sie 50 w nizszych temperaturach 230—240 °C niz w znanych sposobach, powstawanie gazu jest szybkie i równomierne, reakcje mozna dobrze kontrolowac *dodawaniem azotanu amonowego, mozna pracowac pewnie i latwo w procesie ciaglym. Grozba eksplozji jest minimalna. Stopien prze- 55 miany jest bliski 100%, czystosc 98—99% co oznacza mala zawartosc zanieczyszczen. Produkt mozna oczyszczac do stopnia przewidzianego farmaceutycznie.Zastrzezenia patentowe go 1. Sposób wytwarzania podtlenku azotu przez termicz¬ ny rozklad azotanu amonowego w wieloskladnikowych roztworach soli lub- stopach soli, znamienny tym, ze- jedna czesc wagowa azotanu amonowego utrzymuje sie w temperaturze 200—240 °C, korzystnie 240°C, z co naj- 65 mniej piecioma czesciami wagowymi wieloskladnikowej117 617 mieszaniny stezonego roztworu so.i, takich jak sole kwasu siarkowego, lub stopu tych soli z co najmniej jednym kwa¬ sem mineralnym, jedaym bezwodnikiem kwasowym lub jedna kwasna sola kwasu siarkowego i otrzymana mie¬ szanine gazów (par) ewentualnie ponownie otrzymuje sie w stycznosci z wieloskladnikowa mieszanina stezonego roztworu soli, takich jak sole kwasu siarkowego, lub stopu soli z co najmniej jednym kwasem mineralnym, ednym bezwodnikiem kwasowym lub jedna kwasna so a kwasu siarkowego w temperaturze najwyzej 240 °C, przy czym korzystnie usuwa sie z ukladu powietrze, zwlaszcza za pomoca wprowadzena dwutlenku wegla, i nie dopuszcza powietrza w ciaga calego okresu trwania rozkladu. 8 10 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sto¬ sunek wagowy kwasu mineralnego, bezwodnika kwaso¬ wego lub kwasnej soli kwasu siarkowego do innych sklad¬ ników w mieszaninie wieloskladnikowej wynosi co naj¬ mniej 4:1, korzystnie 6—8:1. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wie¬ loskladnikowa mieszanina jako kwas mineralny zawiera kwas siarkowy i/lub jako kwasna sól zawiera wodorosiar¬ czan amonowy, jak równiez ponadto siarczan amonowy. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze azo¬ tan amonowy lub roztwór azotanu amonowego przed traktowaniem wieloskladnikowa mieszanina ogrzewa sie wstepnie do temperatury 175 °C.LDD Z-d 2, z. 747/1400/82, n. 90+20 egz.Cena 100 zl PL PL PL
Claims (4)
1. Zastrzezenia patentowe go 1. Sposób wytwarzania podtlenku azotu przez termicz¬ ny rozklad azotanu amonowego w wieloskladnikowych roztworach soli lub- stopach soli, znamienny tym, ze- jedna czesc wagowa azotanu amonowego utrzymuje sie w temperaturze 200—240 °C, korzystnie 240°C, z co naj- 65 mniej piecioma czesciami wagowymi wieloskladnikowej117 617 mieszaniny stezonego roztworu so.i, takich jak sole kwasu siarkowego, lub stopu tych soli z co najmniej jednym kwa¬ sem mineralnym, jedaym bezwodnikiem kwasowym lub jedna kwasna sola kwasu siarkowego i otrzymana mie¬ szanine gazów (par) ewentualnie ponownie otrzymuje sie w stycznosci z wieloskladnikowa mieszanina stezonego roztworu soli, takich jak sole kwasu siarkowego, lub stopu soli z co najmniej jednym kwasem mineralnym, ednym bezwodnikiem kwasowym lub jedna kwasna so a kwasu siarkowego w temperaturze najwyzej 240 °C, przy czym korzystnie usuwa sie z ukladu powietrze, zwlaszcza za pomoca wprowadzena dwutlenku wegla, i nie dopuszcza powietrza w ciaga calego okresu trwania rozkladu. 8 10
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sto¬ sunek wagowy kwasu mineralnego, bezwodnika kwaso¬ wego lub kwasnej soli kwasu siarkowego do innych sklad¬ ników w mieszaninie wieloskladnikowej wynosi co naj¬ mniej 4:1, korzystnie 6—8:1.
3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wie¬ loskladnikowa mieszanina jako kwas mineralny zawiera kwas siarkowy i/lub jako kwasna sól zawiera wodorosiar¬ czan amonowy, jak równiez ponadto siarczan amonowy.
4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze azo¬ tan amonowy lub roztwór azotanu amonowego przed traktowaniem wieloskladnikowa mieszanina ogrzewa sie wstepnie do temperatury 175 °C. LDD Z-d 2, z. 747/1400/82, n. 90+20 egz. Cena 100 zl PL PL PL
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU76TO1047A HU173939B (hu) | 1976-12-30 | 1976-12-30 | Sposob poluchenija zakisi azota |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL203487A1 PL203487A1 (pl) | 1978-09-25 |
| PL117617B1 true PL117617B1 (en) | 1981-08-31 |
Family
ID=11002164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL1977203487A PL117617B1 (en) | 1976-12-30 | 1977-12-29 | Process for the production of nitrous oxide |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4154806A (pl) |
| JP (1) | JPS53114798A (pl) |
| AT (1) | AT356676B (pl) |
| BE (1) | BE862335A (pl) |
| CA (1) | CA1113688A (pl) |
| CS (1) | CS204016B2 (pl) |
| DD (1) | DD134634A5 (pl) |
| DE (1) | DE2758935C2 (pl) |
| FR (1) | FR2376068A1 (pl) |
| GB (1) | GB1591952A (pl) |
| HU (1) | HU173939B (pl) |
| IN (1) | IN147083B (pl) |
| IT (1) | IT1090395B (pl) |
| NL (1) | NL173156C (pl) |
| PL (1) | PL117617B1 (pl) |
| YU (1) | YU39407B (pl) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62273009A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-27 | Ube Ind Ltd | パ−ベ−パリゼ−シヨン分離法及びそのための装置 |
| US4689209A (en) * | 1986-07-11 | 1987-08-25 | Olin Corporation | Method for producing nitrous oxide by reacting ammonia with a molten nitrate salt |
| US6312657B1 (en) | 1998-08-25 | 2001-11-06 | Exxonmobil Oil Corporation | Production of nitrous oxide |
| UA31894C2 (uk) * | 1998-11-17 | 2001-12-17 | Горлівське Відкрите Акціонерне Товариство "Концерн Стирол" | Спосіб одержання закису азоту та розкладник плаву аміачної селітри для її утворення |
| RU2186721C2 (ru) * | 1999-12-20 | 2002-08-10 | Российский научный центр "Прикладная химия" | Способ извлечения йода из буровых вод |
| RU2177444C1 (ru) * | 2000-05-15 | 2001-12-27 | ОАО "Череповецкий "Азот" | Способ получения закиси азота и устройство для ее получения |
| US6537130B1 (en) * | 2000-09-07 | 2003-03-25 | C.J. Associates, Ltd. | Jointed support system and method of constructing same |
| KR100918567B1 (ko) * | 2005-12-27 | 2009-09-21 | 호서대학교 산학협력단 | 반도체 및 디스플레이 공정용 초고순도 아산화질소를제조하는 방법 |
| CA2669854C (en) * | 2006-12-11 | 2015-05-19 | Basf Se | Process for isolating n2o |
| CN110329999A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-15 | 欧中汇智电子材料研究院(重庆)有限公司 | 湿法分解硝酸铵制取一氧化二氮的发生器及方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE276069C (pl) * | 1913-05-21 | |||
| US1098305A (en) * | 1913-10-21 | 1914-05-26 | Charles Torley | Process for the manufacture of nitrous oxid. |
| USRE19953E (en) * | 1928-04-27 | 1936-05-05 | Process of manufacturing nitrous | |
| US2111277A (en) * | 1936-06-25 | 1938-03-15 | Du Pont | Process for reacting ammonium nitrate to form nitrous oxide |
| GB510889A (en) * | 1938-02-09 | 1939-08-09 | Du Pont | Improvements in and relating to the production of nitrous oxide |
| US2425582A (en) * | 1945-05-24 | 1947-08-12 | Solvay Process Co | Production of nitrous oxide |
| US3360336A (en) * | 1964-02-04 | 1967-12-26 | Gulf Oil Corp | Manufacture of nitrous oxide |
| US3411883A (en) * | 1964-07-30 | 1968-11-19 | South African Inventions | Recovery of cesium and nitrous oxide from fission product solutions containing ammonium nitrate |
| IL26453A (en) * | 1966-09-05 | 1970-03-22 | Raviv S | Nitrous oxide production |
| DE1921181C3 (de) * | 1969-04-25 | 1976-01-08 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von Distickstoffmonoxid |
-
1976
- 1976-12-30 HU HU76TO1047A patent/HU173939B/hu unknown
-
1977
- 1977-12-12 GB GB51591/77A patent/GB1591952A/en not_active Expired
- 1977-12-14 AT AT891677A patent/AT356676B/de not_active IP Right Cessation
- 1977-12-19 CS CS778513A patent/CS204016B2/cs unknown
- 1977-12-21 NL NLAANVRAGE7714206,A patent/NL173156C/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-12-23 FR FR7738993A patent/FR2376068A1/fr active Granted
- 1977-12-23 DD DD77202924A patent/DD134634A5/xx unknown
- 1977-12-27 BE BE183854A patent/BE862335A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-12-28 US US05/865,119 patent/US4154806A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-12-29 PL PL1977203487A patent/PL117617B1/pl unknown
- 1977-12-29 IT IT31391/77A patent/IT1090395B/it active
- 1977-12-29 YU YU3154/77A patent/YU39407B/xx unknown
- 1977-12-29 JP JP15852877A patent/JPS53114798A/ja active Granted
- 1977-12-30 DE DE2758935A patent/DE2758935C2/de not_active Expired
- 1977-12-30 IN IN1788/CAL/77A patent/IN147083B/en unknown
- 1977-12-30 CA CA294,159A patent/CA1113688A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL203487A1 (pl) | 1978-09-25 |
| NL173156B (nl) | 1983-07-18 |
| FR2376068B1 (pl) | 1982-11-19 |
| DE2758935C2 (de) | 1985-04-18 |
| NL173156C (nl) | 1983-12-16 |
| JPS53114798A (en) | 1978-10-06 |
| US4154806A (en) | 1979-05-15 |
| CA1113688A (en) | 1981-12-08 |
| DE2758935A1 (de) | 1978-07-06 |
| IN147083B (pl) | 1979-11-03 |
| BE862335A (fr) | 1978-04-14 |
| GB1591952A (en) | 1981-07-01 |
| FR2376068A1 (fr) | 1978-07-28 |
| DD134634A5 (de) | 1979-03-14 |
| YU315477A (en) | 1982-06-30 |
| ATA891677A (de) | 1979-10-15 |
| YU39407B (en) | 1984-12-31 |
| HU173939B (hu) | 1979-09-28 |
| AT356676B (de) | 1980-05-12 |
| NL7714206A (nl) | 1978-07-04 |
| CS204016B2 (en) | 1981-03-31 |
| JPS6137202B2 (pl) | 1986-08-22 |
| IT1090395B (it) | 1985-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL117617B1 (en) | Process for the production of nitrous oxide | |
| US3383170A (en) | Process for the recovery of sulphur dioxide and ammonia | |
| JP2549614B2 (ja) | 液相酸化 | |
| CN110668474B (zh) | 一种利用氯气制备氯化锂的方法 | |
| US2045092A (en) | Method of chloridizing ore materials | |
| US3661516A (en) | Method of preparing ammonium amido-sulfonate | |
| CN102602977B (zh) | 一种溶解铜制备氧化铜的方法 | |
| US5433938A (en) | Chlorine-destruct method | |
| US2955020A (en) | Method of preparing monopersulfates | |
| US4808393A (en) | Process for manufacture of ferric nitrate | |
| RU2038292C1 (ru) | Способ получения азотнокислой соли металла | |
| US4717429A (en) | Process for the removal of alkali metal nitrite from nitrate containing salt baths | |
| RU97119383A (ru) | Способ получения высокочистой изофталевой кислоты | |
| RU2022929C1 (ru) | Способ получения диоксида титана | |
| US2605168A (en) | Process for the preparation of chlorine dioxide | |
| US2334723A (en) | Production of alkali metal cyanates | |
| US3081307A (en) | Production of copper isocinchomeronate and isocinchomeronic acid | |
| SU1212948A1 (ru) | Способ получени нитрата натри | |
| KR800001526B1 (ko) | 공기 산화에 의한 제 2철염의 제법 | |
| PL123462B1 (en) | Method of producing of chlorine and sulfates of alkali metals | |
| JPS60340B2 (ja) | スルファミン酸グアニジンの製造法 | |
| US567552A (en) | Julius raschen | |
| JPS61227905A (ja) | 濃硫酸の脱硝方法 | |
| RU2094375C1 (ru) | Способ получения хлорида меди (ii) из отходов производства медных электродов | |
| PL125219B1 (en) | Method of manufacture of allantoin |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RECP | Rectifications of patent specification |