Pierwszenstwo Opublikowano: 9.X.1964 (P 105 941) 15.XI.1965 50152 KI 12 e, 1/02 MKP BOld 5' 3/lJ UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr Jan Jakubowski, Harry Piechowiak, Ed¬ mund Utecht, Wladyslaw Stelmachowski, Ka¬ zimierz Urbanski, Jacek Golebiowski Wlasciciel patentu: Zaklady Chemiczne Pobiedziska (Polska) „Asepta" Spóldzielnia Pracy, Urzadzenie do absorpcji tlenków azotu powstajacego w procesach utleniania zwiazków organicznych kwasem azotowym Wynalazek dotyczy urzadzenia do absorpcji tlen¬ ków azotu powstajacych w procesach utleniania zwiazków organicznych kwasem azotowym, a zwlaszcza w procesie utleniania weglowodanów do kwasów hydroksykarboksylowych takich jak kwas szczawiowy, winowy, cukrowy.W procesach utleniania zwiazków organicznych kwasem azotowym powstaje mieszanina tlenków azotu, zawierajaca równiez dwutlenek wegla i lotne substancje organiczne. Stezenie tlenków azotu w tej mieszaninie jest kilkakrotnie wyzsze od stezenia tlenków azotu w procesach wytwarzania kwasu azotowego w przemysle azotowym. Z tego wzgledu nie mozna stosowac do absorbcji tlenJków azotu z tej mieszaniny, znanych urzadzen stoso¬ wanych przy produkcji kwasu azotowego. Efekt efzotermiczny tej absoribcji jest bowiem bardzo wysoki, do czego znane urzadzenia nie sa przy¬ stosowane.W znanych urzadzeniach do absorpcji tlenków azotu stosuje sie jako absorbery natryskowe, cis¬ nieniowe wysokie wieze z wypelnieniem lub z róz¬ nymi rodzajami pólek. Do przetlaczania gazów w urzadzeniach pracujacych bezcisnieniowo uzywa sie wentylatory wykonane z materialu kwasood- pornego. W urzadzeniach takich mozna uzyskac w praktyce nadcisnienie wynoszace tylko okolo 400 mm slupa wody. W urzadzeniach cisnienio¬ wych stosuje sie turbosprezarki o odpowiedniej konstrukcji, które jak wiadomo sa bardzo drogie. 25 30 Wyzej opisane znane urzadzenia przeznaczone sa do wytwarzania kwasu azotowego na duza ska¬ le i, jak juz wspomniano, nie sa przystosowane do absorpcji stosunkowo malych ilosci mieszanin tlen¬ ków azotu o duzym stezeniu powstajacych jako produkt uboczny w procesach utleniania zwiazików organicznych kwasem azotowym.Wedlug wynalazku skonstruowano urzadzenie umozliwiajace pelne wykorzystanie tlenków azotu powstajacych w wyzej wymienionych procesach utleniania, przy czym dzieki odpowiedniej kon¬ strukcji objetosc aparatury potrzebna do wypro¬ dukowania 1 tony roztworu kwasu azotowego na dobe jest przeszlo dziesieciokrotnie mniejsza niz taka objetosc w znanych urzadzeniach do pro¬ dukcji kwasu azotowego.Istotna zaleta urzadzenia wedlug wynalazku jest to, ze nie zawiera na drodze przeplywu tlenków azotu jakichkolwiek czesci ruchomych, a przy tym umozliwia prace zarówno pod cisnieniem atmo¬ sferycznym jak i podwyzszonym do 0,5—3 atmos¬ fer. Dziejki temu mozna podczas absorpcji zwiek¬ szac cisnienie gazów w miare przyrostu ilosci tlen¬ ków azotu. Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z zespolu znanych w zasadzie i szeregowo po¬ laczonych przewodami gazowymi absorberów na¬ tryskowych, zaopatrzonego na wylocie gazów w cyklony, i charakteryzuje sie tym, ze do przetlo- czenia gazów jest zaopatrzone w co najmniej jedna pompe strumieniowa zasilana absortoerentem 5015250152 jako czynnikiem pednym i ewentualnie zaopatrzo¬ na dodatkowo w dysze przyspieszajace przeplyw gazów.Korzystnie jest, jezeli w szeregu absorberów polaczonych ze soba przewodami gazowymi 5 w kazdej parze absorberów jest przyporzadkowa¬ na jedna pompa strumieniowa wlaczona w prze¬ wód dla gazów i zasilana odrebnym absorbentem.Przyklad wykonania urzadzenia wedlug wyna¬ lazku przedstawiono schematycznie na rysunku. 10 Urzadzenie sklada sie z dwóch zespolów, przy czym w sklad kazdego z nich wchodza pompa stru¬ mieniowa, dwa szeregowo polaczone absorbery na¬ tryskowe oraz cyklon.Obydwa zespoly polaczone sa ze soba przewo- 15 dem dla tlenków azotu.Przewód 1 dla tlenków azotu jest polaczony z przewodem 4 doprowadzajacym powietrze, oraz z pompa strumieniowa 2 o ukladzie poziomym do której przewodem 17 doprowadza sie absorbent. 20 Za dysza pompy strumieniowej 2 sa zainstalowa¬ ne dysze przyspieszajace 3 polaczone z przewo¬ dem 17 dla absorbenta. W szczególach konstrukcja urzadzenia jest nastepujaca: Wylot pompy stru¬ mieniowej wchodzi do górnej czesci natryskowego 25 absorbera 6 zaopatzronego w wewnetrzna przegro¬ de 5, i przewód 7 z natryskami. Absorber 6 jest po¬ laczony w górnej czesci przewodem dla gazów z wnetrzem natryskowego absorbera 9 majacym dysze natryskowe 8 przy czym dolne czesci absor- 30 bera 6 i 9 sa równiez ze soba polaczone przewo¬ dem 12 dla gazów z cyklonem 10, którego lej jest polaczony przewodem 11 z dolna czescia absorbe¬ ra 9, a górna czesc jest za pomoca przewodu 18 dla gazów polaczona z pompa strumieniowa 19 35 zespolu nastepnych absorberów 20 i 22. Do do¬ prowadzania absorbenta do absorberów 6 i 9 prze¬ widziany jest przewód z zaworem 33 polaczonym z przewodem 11.W zespole absorberów 6 i 9 absorbent jest prze- 4o tlaczany przez pompe strumieniowa 2, dysze przy¬ spieszajace 3 oraz przewody natryskowe 7 i 9 za pomoca pompy 13 i przewodu 14. Do spuszczania nasyconego roztworu absorbenta do zbiornika 16 sluzy przewód z zaworem 15. 45 W zespole absorberów 20 i 22 jest zainstalowa¬ na w ukladzie pionowym pompa strumieniowa 19, zasilana absorbentem za pomoca przewodu 29 po¬ laczonego pompa 28 i przewodami natryskowymi 21 i 23. Absorbery 20 i 22 sa ze soba u góry pola- 50 czone przewodem dla gazów, a na dole przewo¬ dem 27 dla absorbenta. Przewód wylotowy dla ga¬ zów z absorbera 22 jest zaopatrzony w zawór 24 i jest polaczony z cyklonem 25, którego lej poprzez przewód 26 jest polaczony z dolna czescia absor- 55 bera 22. Do nalewania swiezego Absorbenta do zespolu absorberów 20 i 22 przewidziano przewód z zaworem 32. Do spuszczania nasyconego absor¬ benta do zbiornika 31 sluzy przewód z zaworem 30.Wokól zewnetrznych scian absorberów 6,9,20 i 22 gQ zainstalowano pierscieniowe przewody natrysko¬ we 34 sluzace do chlodzenia aparatury.Urzadzenie dziala w nastepujacy sposób: Do absorberów 6 i 9 wprowadza sie po otwarcju za¬ woru 33 odpadowy kwasny roztwór, stanowiacy 65 przesacz po oddzieleniu kwasu szczawiowego po¬ wstalego przez utlenienie sacharozy kwasem azo¬ towym. Ilosc tego roztworu dobiera sie tak by wypelniala ona okolo V3 pojemnosci absorberów.Do absorberów 20 i 22 wprowadza sie przez za¬ wór 32 wode w takiej samej ilosci. Nastepnie uru¬ chamia sie pompy 13 i 28.W zespole absorberów 6 i 9 mieszanina tlenków azotu i powietrza wplywajaca do pompy strumie¬ niowej 2 zostaje w tej pompie intensywnie zmie¬ szana z kwasnymi lugami pokrystalizacyjnymi do¬ prowadzanymi przewodem 17. W pompie 2 tlenki azotu i pownetrze zostaja sprezone, co sprzyja ich utlenieniu, rozpuszczeniu w lugach pokrystaliza- cyjnych i przereagowaniu w kierunku kwasu azo¬ towego. Efekt ten zostaje zwiekszony w obrebie dysz przyspieszajacych 3. Nastepnie mieszanina wplywa do absorbera 5, gdzie ciecz pozostaje w dolnej jego czesci a gazy przeplywaja przez mgle rozpylonego absorbenta doprowadzonego za pomo¬ ca przewodów 7 i przechodza do drugiego absor¬ bera 9, z którego wplywaja one do cyklonu 10.W cyklonie tym od gazów oddzielona zostaje ciecz splywajaca przewodem 11 do absorbera 9, natomiast niezaabsorbowane gazy przeplywaja przewodem 18 do nastepnego zespolu absorberów 20 i 22. W zespole tym jako absorbent stosuje sie wode. Pompa 28 zasila woda pompe strumienio¬ wa 19. W pompie strumieniowej 19 gazy plynace z przewodu 18 zostaja ponownie sprezone, co sprzyja utlenieniu i rozpuszczeniu w kierunlku tworzenia sie kwasu azotowego. Po przejsciu przez absorbery 20 i 22 gazy przechodza do przewodu wy¬ lotowego, w którym jest umieszczony zawór 24.Zawór ten sluzy do nastawiania w aparaturze zadanego cisnienia gazów. Cyklon 25 sluzy do od¬ dzielania resztek kwasu azotowego porwanego przez uchodzace z aparatury gazy. Kwas ten sply¬ wa przewodem 26 do absorbera 22. Z chwila gdy w absorberach 20 i 22 kwas azotowy osiagnie ste¬ zenie okolo 50°/o otwiera sie zawór 30 i spuszcza produkt do zbiornika 31. Podczas procesu absorpcji aparature chlodzi sie (przez natryskiwanie jej zewnetrznych scian woda za pomoca rur natrysko¬ wych 34. PL