PL55452B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 28. VI. 1968 55452 KI. 12f, 21/46 MKP C 01 b Uf% UKD 661.56.06 Wspóltwórcy wynalazku: inz. Jerzy Czyz, mgr inz. Edward Jakubowski, mgr inz. Józef Kolt Wlasciciel patentu: Zaklady Chemiczne „Blachownia", Blachownia Slaska (Polska) Sposób usuwania jonów chlorkowych z roztworów kwasu azotowego Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania jonów chlorkowych z roztworów kwasu azotowego o dowolnym stezeniu.Jony chlorkowe znalezc sie moga w kwasie azo¬ towym, jezeli w procesie otrzymywania kwasu, do absorpcji dwutlenku azotu uzywana jest woda za¬ wierajaca chlorki lub gdy zamiast czystego dwu¬ tlenku azotu stosuje sie gazy poreakcyjne z pro¬ cesów utleniania zwiazków organicznych za po¬ moca kwasu azotowego, zawierajace w swym skla¬ dzie chlor lub jego zwiazki. Obecnpsc jonów chlor¬ kowych w kwasie azotowym, juz przy ich zawar¬ tosci rzedu setnych czesci °/o wagowego uniemozli¬ wia zastosowanie go do reacji przebiegajacych w wysokich temperaturach wskutek silnej korozji stali kwasoodpornej. W szczególnosci kwas taki nie nadaje sie do procesu otrzymywania kwasu tereftalowego przez utlenienie paraksylenu, zacho¬ dzacego w temperaturze okolo 200 °C i pod zwiek¬ szonym cisnieniem.Znane sposoby wiazania i usuwania jonów chlorkowych z roztworów (jak np. stracanie ich w postaci AgCl) nie moga tu byc stosowane albo ze wzgledu na wysokie koszty eksploata¬ cyjne, albo ze wzgledu na to, ze obok jonów chlorkowych w roztworze kwasu znajduje sie chlor w postaci gafcowej oraz w postaci chlorku nitrozylu.W ukladzie kwas azotowy — chlorki zachodza nastepujace podstawowe reakcje chemiczne: 10 15 25 30 MeCl + HN03 ^ HCl +MeN03 3HC1 + HNO3 ^± Cl2 + NOC1 + 2H20 3HC1 + 2HN03 ^ Cl2 + N204 + HCl + 2H20 NOC1 + H20 ^ HCl + HN02 - W wyniku tych reakcji chlorki moga utlenic sie kwasem azotowym do chlorku nitrozylu i chloru, przy czym chlorek nitrozylu ulega nastepnie hydro¬ lizie, tym latwiej im mniejsze jest stezenie kwasu azotowego. Powstaly Cl2 i NOC1 rozpuszczaja sie czesciowo w roztworze kwasu.W przypadku duzego stezenia kwasu azotowego (powyzej 50%) i stosunkowo duzego stezenia jonów chlorkowych równowaga powyzszych reakcji prze¬ suwa sie w kierunku utleniania chlorków.Przy stezeniu jonów chlorkowych rzedu 100— 1000 mg/kg reakcja utleniania jonów chlorkowych kwasem azotowym przebiega bardzo wolno i nie prowadzi do usuniecia jonów chlorkowych z roz¬ tworów kwasu azotowego.Ogólnie wiadomo, ze usuniecie jednego z pro¬ duktów reakcji powoduje przesuwanie równowagi reakcji w kierunku tworzenia sie tego produktu.Próby usuwania gazowego chloru i jego lotnych zwiazków z roztworu kwasu azotpwego przez prze¬ puszczanie przez roztwór pod zwiekszonym cisnie¬ niem gazu inertnego nie spowodowaly usuniecia jonów chlorkowych z roztworu.Stwierdzono, ze odgazowanie roztworu kwasu azotowego przy cisnieniu mniejszym od atmosfe¬ rycznego w urzadzeniu zapewniajacym rozwiniecie 5545255452 4 powierzchni miedzy roztworem a faza gazowa, powoduje, pratycznie calkowite przesuniecie równo¬ wagi reakcji miedzy jonami chlorkowymi a kwa¬ sem azotowym w kierunku utleniania jonów chlor¬ kowych do chloru wzglednie jego lotnych zwiaz- 5 ków.Sposobem wedlug wynalazku usuwanie jonów chlorkowych z kwasu azotowego prowadzi sie przez odgazowywanie tego kwasu pod cisnieniem ponizej 0,7 ata w kolumnie pólkowej lub wypelnionej za- io pewniajacej rozwiniecie powierzchni zetkniecia cie¬ czy z faza gazowa. W ten sposób stwarza sie od¬ powiednie warunki do odpedzenia lotnych produk¬ tów utlenienia jonów chlorkowych.Odpedzajac z roztworu kwasu lotne produkty *5 utlenienia jonów chlorkowych to jest chlor i chlo¬ rek nitrozylu powoduje sie przesuniecie równowagi reakcji praktycznie calkowicie w kierunku utle¬ nienia chlorków.Podwyzszenie temperatury ulatwia prowadzenie 20 procesu usuwania zwiazków chloru, nie jest jednak warunkiem koniecznym.Ze wzgledu na mozliwosc korozji aparatury przy wysokich temperaturach, jako optymalna przyjeto temperature 30—60°C. 25 Kwas o zawartosci do 0,5°/o Cl' po wstepnym podgrzaniu do temperatury 30—60 °C lub bez pod- * grzania podaje sie w sposób ciagly do kolumny pólkowej lub wypelnionej, pracujacej pod zmniej¬ szonym cisnieniem — ponizej 0,7 ata. Po przejsciu 30 przez kolumne splywajacy z dolu kwas zawiera ponizej 0,0005°/o jonów chlorkowych.Ponizej podano wyniki uzyskiwane przy usuwa¬ niu jonów chlorkowych sposobem wedlug wyna¬ lazku: tt I. Kwas azotowy wyjsciowy: stezenie 55,8%, za¬ wartosc Cl' — 0,04243°/o Czas dzialania obnizonego cisnienia w minutach 1 5 10 Zawartosc Cl' % wagowych po obróbce kwasu sposobem wedlug wynalazku w temperaturze 21°C i przy cisnieniu 0,5 ata 0,0216 0,00819 0,00048 0,25 ata 0,01642 0,00025 w temperaturze 40°C i przy cisnieniu 0 5 ata 0,01732 0,00405 0,00040 0,25 ata 0,01282 0,00030 Dokonano jednej poprawki II. Kwas azotowy wyjsciowy: stezenie 9,84°/o, za¬ wartosc Cl' — 0,2047% Czas dzialania obnizonego cisnienia w minutach 1 5 10 Zawartosc Cl' w % wagowych po obróbce kwasu sposobem wedlug wynalazku w temperaturze 21 o C i przy cisnieniu 0,5 ata 0,07212 0,01344 0,00096 0,25 ata III w temperaturze 40 oc i przy cisnieniu 0,5 ata o p o o o o O O 00OJ 00 O -j to to 0,25 ata 0,02187 0,00360 0,00047 Wyniki prób w skali przemyslowej zestawiono w po¬ nizszej tabeli: Stezenie kwasu w % 40,6 46,0 56,0 Zawartosc Cl' w kwasie wyjsciowym w % 0,0187 0,0307 0,0300 - Cisnienie stosowane podczas usuwania jonów Cl' z roztworu ata 0,6 0,6 0,7 Zawartosc Cl' w kwasie oczyszczonym w % 0,00084 0,00028 0,00046 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób usuwania jonów chlorkowych z roztwo¬ rów kwasu azotowego, znamienny tym, ze kwas azotowy przepuszcza sie w sposób ciagly przez kolumne pólkowa lub z wypelnieniem utrzymujac cisnienie ponizej 0,7 ata. Krak.

1. z. 162 IV. 1968 — 290 PL