Pochlanianie tlenków azotu przedstawia w przemysle zagadnienie tym trudniejsze i wymagajace kosztowniejszego rozwiaza¬ nia, im dane tlenki sa bardziej rozcienczo¬ ne innymi gazami. Na przyklad przy wy¬ twarzaniu kwasu azotowego droga utlenia¬ nia amoniaku nie cala ilosc tlenków zostaje przerobiona na kwas azotowy, gdyz wów¬ czas urzadzenia do pochlaniania resztek tlenków w slabym kwasie azotowym oraz w wodzie, czyli do tak zwanej absorpcji kwasowej, musialyby byc bardzo kosztow¬ ne, a wiec nieoplacalne. To tez gazy zawie¬ rajace jeszcze znaczne ilosci tlenków azotu albo wypuszcza sie w powietrze, albo sto¬ suje sie tak zwana absorpcje alkaliczna, która pociaga za soba koniecznosc wytwa¬ rzania saletry, chociaz by jej wytwarzanie nie bylo- pozadane, albo tez stosuje sie ja¬ ko srodek chlonny stezony kwas siarkowy, wymagajacy nastepnie kosztownej regene¬ racji.Racjonalnym sposobem przeróbki ga¬ zów zawierajacych bardzo rozcienczone tlenki azotu jest znana absorpcja za pomo¬ ca amoniaku. Polega ona na dodawaniu amoniaku gazowego do gazów, zawieraja¬ cych tlenki azotu. Powstaje przy tym glów¬ nie azotyn amonowy. Gazy w ten sjxsób potraktowane doprowadza sie do scislego *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wynalazca jest inz. Ludwik Cyrus Sobolewski, Moscice.zetkniecia z woda w wiezach absorpcyjnych dla wymycia zawartych w nich soli aniono¬ wych. Zamiast dodawania amoniaku gazo¬ wego mozna ten sam skutek osiagnac prze¬ prowadzajac gazy przez wode amoniakal¬ na. Wówczas czesc powstalej soli amono¬ wej rozpuszcza sie od razu, czesc zas ucho¬ dzi dalej z gazami i podobnie jak w pierw¬ szym przypadku wymaga dalszego pochla¬ niania.Sposób ten — teoretycznie nader pro¬ sty, opisany na przyklad w patencie nr 22 280 — napotyka przy wykonywaniu na ogromne trudnosci przede wszystkim wskutek tego, ze tlenki, które opuscily ostatnia wieze absorpcji kwasowej, sa w stanie zredukowanym w mysl równania: 3N02 + H2O = 2HNOs + NO Jak wiadomo, tlenek azotu nie reaguje z amoniakiem i wskutek tego przechodzi poprzez urzadzenia do absorpcji amonia¬ kalnej w stanie niezmienionym. Jedynie tylko ta jego czesc, która w warunkach pracy zdazyla sie utlenic na bezwodnik kwasu azotawego, wytwarza azotyn anionu.Utlenianie calej ilosci tlenków azotu co naj¬ mniej na bezwodnik kwasu azotawego przy tak wielkim rozcienczeniu tlenku azotu i malym stezeniu tlenu oraz przeprowadze¬ nie wiekszosci tlenków w kwas, jak to za¬ zwyczaj bywa w gazach otrzymanych po utlenieniu amoniaku, wymaga bardzo dlu¬ giego- czasu, a zatem i bardzo wielkiej obje¬ tosci aparatury. Jak wiadomo bowiem, predkosc utleniania tlenku azotu jest pro¬ porcjonalna do kwadratu stezenia tlenku oraz do sitezenia tlenu.Jezeli zalozy sie, ze przez zbudowanie aparatów o dostatecznie wielkich prze¬ strzeniach utleniajacych, czy tez w inny sposób usunieto wymieniona trudnosc osia¬ gajac w gazie stopien utlenienia odpowia¬ dajacy bezwodnikowi azotawemu lub wyz¬ szy, przy czym dodano amoniaku bazowe¬ go, wówczas zjawia sie druga trudnosc, nie mniejsza od poprzedniej, a mianowicie azo¬ tyn amonu lub mieszanina azotynu i azota¬ nu, otrzymana w wyniku reakcji, wystepuje w postaci subtelnej mgly, która nastepnie powinna podlegac pochlanianiu. Praktyka wykazala, ze pochlanianie tej mgly przed¬ stawia nie wiele mniejsze trudnosci, niz pochlanianie pierwotnych tlenków azotu.Równiez i ilosc lub objetosc wiez chlon¬ nych, niezbednych do tego celu, lacznie z objetoscia aparatury, sluzaca do utlenia¬ nia, posiadaja prawie te same rozmiary, co i aparaty sluzace do pochlaniania tlenków azotu w wodzie lub slabym kwasie azoto¬ wym.Wspomniane wieze absorpcyjne musza zawierac znaczna ilosc krazacego roztworu azotynu amonowego, a jak wiadomo, azotyn w roztworze ulega rozpadowi w mysl re¬ akcji: NHiNOi = N2 + 2H2O To tez krazacy roztwór osiaga tylko pewne okreslone stezenie azotynu amonu, przy którym stopien rozkladu jest równy ilosci pochlanianej, dalsza zas ilosc tlenków azo¬ tu wraz z dodanym amoniakiem rozpada sie nieproduktywnie na azot czasteczkowy.Dla unikniecia tego rozkladu nalezaloby natychmiast przerabiac otrzymany, bardzo rozcienczony roztwór azotynu, a do wiez doprowadzac znaczne ilosci wody, co bylo¬ by równiez wysoce nieekonomiczne. Nato¬ miast wytworzenie stezonych roztworów azotynu amonowego droga przeprowadze¬ nia azotynu z wielkich mas z gazu do ma¬ lych ilosci cieczy jest w tym systemie nie¬ osiagalne.Czynnikiem zwiekszajacym rozklad azotynu amonowego w roztworze jest pod¬ wyzszenie temperatury. Poniewaz przy do¬ dawaniu amoniaku nawet do stosunkowo bardzo rozcienczonych tlenków azotu na¬ stepuje znaczne podniesienie temperatury — 2 —(okolo 10° na t0/ i ciecz krazaca w wiezach musi sie zagrze¬ wac, jesli nie stosuje sie intensywnego i kosztownego ochladzania.Pochlanianie azotynu amonowego przez przeprowadzanie scislego zetkniecia gazu z roztworem wodnym prowadzi do bardzo powaznych strat amoniaku, poniewaz roz¬ twory zawierajace azotyn amonu nie moga byc kwasne, lecz musza zawierac nadmiar amoniaku, a ten posiada znaczna preznosc par nawet nad rozcienczonymi roztworami i to tym wieksza, im wyzsza jest tempera¬ tura cieczy. Wobec tego — jakkolwiek po¬ trzebny jest tylko maly nadmiar amoniaku w cieczy — ilosci amoniaku, które musza byc dodawane stale, aby wyrównac straty i utrzymac reakcje zasadowa, sa stosunko¬ wo znaczne.Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu absorpcji amoniakalne j rozcienczonych tlenków azotu, który, jako pozbawiony wy¬ zej wymienionych wad, stanowi wybitny postep techniczny.Przy pracy wedlug niniejszego wyna¬ lazku rozcienczone i zredukowane tlenki azotu, to jest na przyklad takie, jakie za¬ zwyczaj opuszczaja ostatnia wieze tak zwanej absorpcji kwasowej, sa poddawane utlenianiu przez zetkniecie z silnym kwa¬ sem azotowym. Stezenie i temperatura kwasu sluzacego do utleniania powinny byc dobrane tak, zeby tlenek azotu zamienial sie calkowicie na bezwodnik kwasu azota¬ wego w mysl reakcji: 2HNOs + 4NO = 3N20z + HiO lub tez zeby sie utlenial na wyzsze tlenki azotu. Pozornie droga ta nie prowadzi do pochloniecia tlenków azotu, lecz raczej, jak widac z równania, zwieksza ich ilosc.Jednakze tlenki w tej postaci staja sie po¬ datne do dalszego traktowania opisanego ponizej.Nastepny zabieg w sposobie wedlug wy¬ nalazku polega na dodawaniu do przera¬ bianych gazów amoniaku gazowego lub na zetknieciu ich z roztworem wodnym amo¬ niaku, podobnie jak to opisuje patent nr 22 280. W jednym i drugim przypadku powstaje w gazie azotyn amonowy w po¬ staci mgly, która w odróznieniu od sposobu wedlug wymienionego patentu nie zostaje zaabsorbowana droga zetkniecia gazów z ciecza, lecz zbita dzialaniem pola elek¬ trycznego.Ostatni ten zabieg, polegajacy na elek¬ trostatycznym wydzielaniu azotynu amono¬ wego, jest zupelna nowoscia. Znane jest coprawda stosowanie odpylaczy elektro¬ statycznych do najrozmaitszych mgiel, sta¬ nowiacych zawiesiny zarówno cieczy, jak i cial stalych, lecz nie byl dotychczas sto¬ sowany do mgiel azotynu lub azotanu amo¬ nowego. Opracowujac ten zabieg napotkano na ogromne trudnosci, glównie z powodu osadzania sie na elektrodach soli, doskona¬ le przewodzacej i powodujacej przez to miejscowe wyladowania, oraz na osadza¬ niu sie tychze soli na izolatorach, przez co nie mozna bylo utrzymac dostatecznie wy¬ sokiego napiecia. Ostateczne rozwiazanie w mysl wynalazku niniejszego polega na tym, ze te elektrody, na które pole elek¬ tryczne odrzuca pylki azotynu lub azotynu z azotanem amonu, sa zraszane woda lub roztworem tych soli, izolatory zas sa ogrze¬ wane (na przyklad za pomoca grzejników promieniujacych na nie cieplo) do takiej temperatury, w której osadzanie sie soli nie zachodzi.Ciecz, pokrywajaca elektrode cieniutka warstewka, przeplywa przez aparature w tak malej ilosci, ze stosunek jej do ilosci gazu jest wielokrotnie mniejszy, niz w ja¬ kimkolwiek innym urzadzeniu, majacym na celu scisle zetkniecie gazu z ciecza. Ta dro¬ ga osiaga sie szybkie wzbogacanie roztwo¬ ru, który nie musi dlugo krazyc, jak w u- rzadzeniach opisanych powyzej. Roztwór ten moze byc natychmiast utrwalony przez — 3 —zakwaszenie kwasem azotowym i ekono¬ micznie przerobiony na azotan amonu. Wy¬ dzielaja sie przy tym tlenki o tak wy¬ sokim stezeniu, ze dalsza przeróbka ich nie stanowi trudnosci. Moga byc one do¬ dawane do gazów otrzymywanych po spa¬ leniu amoniaku, albo przerabiane na ciekly czterotlemek (NzOi) lub na stezony kwas azotowy.Poniewaz powierzchnia zetkniecia cie¬ czy z gazem jest bardzo mala, a czas po¬ bytu w aparaturze do elektrycznego odpy¬ lania bardzo krótki, wymiana ciepla mie¬ dzy ciecza a gazem zachodzi tylko w nie¬ znacznym stopniu, wobec czego latwe jest utrzymanie niskiej temperatury cieczy na¬ wet przy stosunkowo dosc wysokiej tem- peraturrze gazu. Zarówno niska temperatu¬ ra cieczy, jak i niezbyt scisle zetkniecie z gazem, obnizaja straty amoniaku w ga¬ zach odlotowych do rzedu wielkosci, które moga byc pominiete w kalkulacji kosztów tego sposobu pracy.Opisany powyzej sposób pochlaniania tlenków azotu, którego przewaga nad spo¬ sobami dotychczasowymi zostala w niniej¬ szym opisie szczególowo wykazana, stano¬ wi nowe rozwiazanie tego nader waznego problematu technicznego. PL