SU126106A1

SU126106A1 - The method of concentration of aqueous solutions of nitric acid

Info

Publication number: SU126106A1
Application number: SU625060A
Authority: SU
Inventors: Г.А. Манакин
Original assignee: Г.А. Манакин
Priority date: 1959-04-13
Filing date: 1959-04-13
Publication date: 1959-11-30

Description

Известен способ концентрировани водных растворов азотной кис лоты электролизом с вводом разбавленного раствора в катодное пространство и окислов азота в анодное пространство и выводом концентрированной азотной кислоты из анодного пространства электролизераОписываемый способ по сравнению с известным позвол ет использовать дл концентрировани растворы азотной кислоты ниже 70%. t. этой целью ввод окислов азота производ т порци ми в течение всего процесса электролиза в количествах, соответствующих степени насыщени ими анолита (не допуска его кипени ). Дл получени максимальных выходов по току в качестве окислов азота примен ют двуокись (четырехокись) азота.A known method of concentrating aqueous solutions of nitric acid by electrolysis with introducing a dilute solution into the cathode space and nitrogen oxides into the anode space and withdrawing concentrated nitric acid from the anode space of the electrolyzer. t. For this purpose, nitrogen oxides are introduced in portions during the entire electrolysis process in amounts corresponding to the degree of saturation of the anolyte with them (to prevent its boiling). To obtain maximum current yields, nitrogen dioxide (tetroxide) is used as nitrogen oxides.

Способ может быть осуществлен в электролизере, ванна и диафрагМЯ которого выполнены из кислотостойкого материала. Катод изготовл ют из любого материала, стойкого к действию разбавленной азотной кислоты, например из графита или нержавеющей стали. Анод примен ют платиновый, выполненный в виде сеток из проволоки диаметром около 0,05 мм или же из кислотостойкого металла, покрытого слоем платины пор дка нескольких м,икрон. Ванну загружают раствором слабой азотной кислоты, например концентрации 50-60%, получаемой непосредственно в азотно-кислотных системах, работающих под атмосферным давлением или под повыщенным давлением. В анодное пространство ввод т двуокись азота в жидком или газообразном состо нии, котора хорощо растворима в азотной кислоте- Количество двуакиси азота , вводимой в электролизер, не должно превышать растворимости ее в азотной кислоте в услови х электролиза, так как, в противном случае , происходит расслаивание анолита, причем в нижнем слое оказываетс почти чиста жидка двуокись азота.The method can be carried out in an electrolyzer, the bath and the diaphragm of which are made of an acid-resistant material. The cathode is made of any material resistant to dilute nitric acid, for example, graphite or stainless steel. The anode is applied to platinum, made in the form of grids of wire with a diameter of about 0.05 mm or of an acid-resistant metal coated with a layer of platinum in the order of a few meters, icron. The bath is loaded with a solution of weak nitric acid, for example a concentration of 50-60%, obtained directly in nitric-acid systems operating under atmospheric pressure or under increased pressure. Nitrogen dioxide is introduced into the anode space in a liquid or gaseous state, which is well soluble in nitric acid. The amount of nitrogen dioxide introduced into the electrolyzer should not exceed its solubility in nitric acid under electrolysis conditions, since otherwise it occurs exfoliation of the anolyte, and in the lower layer there is almost pure liquid nitrogen dioxide.

Л1 126106- 2 -L1 126106-2 -

После включени тока начинаетс процесс электролиза и концен1рировани азотной кислоты. При содержании двуок-иси азота в количестве от 5 до 25% степень использовани тока (на окисление двуокиси азота, почти на 100%) лежит в широком интервале плотностей тока и температуры. В .разбавленной кислоте плотность тока доводитс до 4550 а/лг без существенного снижени степени использовани тока на анодное окисление двуокиси азота, котора близка к 100%. Электролиз провод т при температуре 30-45. В анолит необходимо вводить дву-: окись азота, а не окись азота или азотистую кислоту; в дву.к по.следних случа х эффект концентрировани резко снижаетс . Поэтому двуокись азота не должна содержать значительных примесей других соединений азота. Так как в процессе электролиза двуокись азота расходуетс , то необходимо добавл ть ее в анолит порци ми, не допуска вскипани (до получени почти насыщенного раствора), но не более 25%При наличии в католите азотной кислоты концентрацией 25-50% выделение водорода обычно не происходит, а наступает восстановление азотной кислоты до окиси азота, котора может вьщел тьс из кислоты в виде газа или раствор тьс в ней. При более низких концентраци х кислоты в католите возлшжен р д нежелательных катодных процессов и значительное выделение водорода на катоде, что вл етс сигнало., необходимости замены католита свежим раствором слабой азотной кислоты . Отработанный католит может быть направлен в абсорбционную; систему цеха слабой азотной кислоты, где снова доводитс до стандарта на слабую кислоту.After switching on the current, the process of electrolysis and concentration of nitric acid begins. When the content of nitrogen dioxide in the amount of 5 to 25%, the degree of current utilization (for the oxidation of nitrogen dioxide, by almost 100%) lies in a wide range of current density and temperature. In diluted acid, the current density is adjusted to 4550 a / lg without significantly reducing the extent of current consumption for anodic oxidation of nitrogen dioxide, which is close to 100%. The electrolysis is carried out at a temperature of 30-45. In the anolyte, it is necessary to introduce di-: nitric oxide, and not nitric oxide or nitrous acid; in two cases, the concentration effect decreases sharply. Therefore, nitrogen dioxide should not contain significant impurities of other nitrogen compounds. Since in the process of electrolysis nitrogen dioxide is consumed, it is necessary to add it to the anolyte in portions, to prevent boiling up (until a nearly saturated solution is obtained), but not more than 25%. and nitric acid is reduced to nitric oxide, which can be removed from the acid as a gas or dissolved in it. At lower concentrations of acid in catholyte, a number of undesirable cathodic processes and a significant evolution of hydrogen at the cathode, which is a sign of the need to replace the catholyte with a fresh solution of weak nitric acid, were observed. Spent catholyte can be sent to the absorption; the weak nitric acid shop system, where it is again adjusted to the standard for weak acid.

Предмет изобретени Subject invention

1.Способ концентрировани водных растворов азотной кислоты электролизом с вводом разбавленного раствора в катодное пространст-.1. A method for the concentration of aqueous solutions of nitric acid by electrolysis with the introduction of a dilute solution into the cathode space.

во и окислов азота в анодное пространство и выводом концентрированйой азотной кислоты из анодного нространства электролизера, отличающийс тем, что, с целью использовани дл концентрирова1щд растворов азотной кислоты ниже 70%, ввод окислов азота пJ)oизвoд г порци ми в течение всего процесса электролиза, в количествах, соочветствующих степени насыщени ими анолита (не допуска его вскк-. цани ). Nitrogen oxides into the anode compartment and the extraction of concentrated nitric acid from the anodic space of the electrolyzer, characterized in that, in order to use nitric acid solutions below 70% for concentrating, nitric oxides are introduced in portions during the electrolysis process quantities corresponding to the degree of saturation of the anolyte with them (do not allow it to be opened).

2.Способ но п. 1, отличающийс тем, что, с целыо получени максимальных выходов по току, в качестве окислов азота примен ют двуокись (четырехокись) азота2. Method 1, characterized in that, in order to obtain maximum current yields, nitrogen dioxide (tetroxide) is used as nitrogen oxides