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CH89048A - Method for preventing explosions from the oxidation of ammonia. - Google Patents

Method for preventing explosions from the oxidation of ammonia.

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Publication number
CH89048A
CH89048A CH89048DA CH89048A CH 89048 A CH89048 A CH 89048A CH 89048D A CH89048D A CH 89048DA CH 89048 A CH89048 A CH 89048A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
sep
ammonia
oxygen
oxidation
mixture
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Partington James Riddick
Original Assignee
Partington James Riddick
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Partington James Riddick filed Critical Partington James Riddick
Publication of CH89048A publication Critical patent/CH89048A/en

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  

  Verfahren zur Verhütung von Explosionen bei der Oxydation von Ammoniak.    Die     vorliegende        Erfindung    betrifft ein       Zierfahren    zur Verhütung von Explosionen  bei der Oxydation von     Ammoniak    in Gegen  wart eines erhitzten     Katalyten.     



  Das Ammoniak wird vor seinem Durch  gang durch das Kontaktelement entweder mit  reinem Sauerstoff oder mit durch solchen  angereicherter Luft versetzt, das heisst     cinein     Gemisch, wie es zum Beispiel bei der Tren  nung von flüssiger Luft in ihre Bestand  teile als Zwischenprodukt erhalten wird. Ein  solches Gemisch ist unter Umständen ex  plosiv.  



  Es zeigte sich, dass eine solche Mischung  von Ammoniak und Sauerstoff     geinäss    vor  liegendem Verfahren dadurch     unexplodier-          bar    gemacht werden kann, dass man ihr  Wasserdampf beimischt. Diese Mischung  kann dann zum Reagieren veranlasst werden,  indem man sie über einen geeigneten     Kata-          lyten,    wie zum Beispiel ein erhitztes Platin  netz, leitet, wobei sich ein nahezu quanti  tativer Ertrag an Stickstoffoxyden ergibt.  



  Es kann die Mischung von Ammoniak,  Sauerstoff und Dampf dadurch hergestellt         werden,        dass    man eine     Lösun-    von     Ammo-          niak    in Wasser in eine erhitzte Kammer oder       Pölire        spritzt.         < furch    welche     Sauerstoff          stTeiclit.    Dabei werden.

   die eingeführten       Mengen    von     Aninioniaklösun-    und     Sauer-          sIoff    in geeigneten     Verhältnissen        "eregelt.     So kann zum Beispiel     eine    Lösung, die     \?I         ä          1T        II3        enthält,    in einem solchen Verhältnis  in Sauerstoffgas gespritzt werden, dass die       erhaltene        3liseliung    die unten unter     III    an  gegebene Zusammensetzung zeigt.

   Die Men  genverhältnisse von Dampf und Ammoniak.       --erden    geregelt, indem man von einer     wIs-          serigen        Ainmoüia        h.lösung    von bekannter und  bleibender     Zusammensetzung    ausgeht..     Augen-          scheinlich    ist es nie     nötig,    mit einer     Lösung     zu beginnen, die mehr Ammoniak enthält  als     chic,    unter atmosphärischem Drucke     ge-          sättigte    Lösung. die 33      ö        i\'11;

  3    enthält und  ein spezifisches Gewicht: von<B>0,880</B> besitzt,  so dass der     Oxydationsprozess    nicht unter  Druck ausgeführt zu werden braucht.  



  Beispielsweise seien die folgenden-, für       lca-talytische        Oxydation        geeigneten    Gaszu  sammensetzungen     i11        Prozenten    genannt:    
EMI0002.0001     
  
    berechnet <SEP> für <SEP> I <SEP> (N<B><I>-#</I></B>0-.) <SEP> 1I <SEP> (N201) <SEP> III <SEP> (NA,)
<tb>  Volumenprozentsatz <SEP> Ammoniak <SEP> 14,5 <SEP> 10,0 <SEP> 16,2
<tb>  " <SEP> Sauerstoff <SEP> 22.5 <SEP> <B>17,7</B> <SEP> 32,8
<tb>  " <SEP> Dampf <SEP> 63,0 <SEP> 72,3 <SEP> 51,0 <SEP> -       Es ist nicht ratsam, weniger als die oben       atlgegebelieii    Verhältnismengen von Dampf  oder Sauerstoff beizugeben.

   Dagegen kann       voll    diesem oder jenem oder von beiden     ge-          wiinschtenfalls    mehr gebraucht werden, um  die Temperatur des     Katalyten    zu regeln.  



  Es ist ersichtlich, dass die Mischung     III,     obschon sie mehr Sauerstoff enthält als I  oder     II,    reicher ist an Ammoniak, indem die       Dampfmenge    infolge der verdünnenden Wir  kung des     'Sauerstoffes    vermindert ist. Daher  werden mit dieser Mischung eine höhere Lei  stung des Konverters und grössere Stärke  der durch     Kondensation    sich ergebenden Sal  petersäure erhalten als mit den Mischungen  I und     Il.     



  Die Mischung wird auf einer Temperatur  gehalten, die über dem Kondensationspunkte  des Dampfes liegt. Es kann dies beispiels  weise dadurch geschehen, dass man sie durch  erhitzte Röhren aus Aluminium oder einem  andern, durch Gas nicht angreifbaren Ma  terial zu dem     Katalytenkonverter    leitet, in  welchem der     Ammonialz-Oxydationsprozess     ausgeführt wird.  



  Je nach der Menge des gebrauchten  Sauerstoffe: kann man nach der Oxydation  des Gases den Dampf durch Kühlung kon  densieren lassen, wobei das im Gas enthaltene       Sticl@stoffoxvd    in reinem Zustande zurück  bleibt, oder das Gas in der Gegenwart von  genügend     Sauerstoff    oder     sonstwie    abkühlen,       um    flüssige Salpetersäure     (HNO3)    zu er  zengen.  



  Die     Temperatur    des     Katalyten    wird einzig  durch die Oxydationswärme allein auf einem  geeigneten Punkte gehalten. Eine äussere Er  hitzung über die auf<B>250'</B> erfolgende     Vor-          zvärmung    der ursprünglichen Mischung hinaus  findet nicht statt.  



  Bei der praktischen     Ausführung    des Ver  fahrens wird ein passender Verdampfer be  nutzt,     durch    welchen ein geregelter     Strom.       von Sauerstoff oder angereicherter Luft  streicht     und    der durch irgendwelche geeignete  Mittel auf einer Temperatur von über<B>250'</B> C  gehalten wird. In diesen Strom von Sauer  stoff oder angereicherter Luft wird ein Strahl  von     Ammoniaklösung        (Tetrieben.    Die Flüssig  keit wird im Verdampfer völlig verdampft  und das Gasgemisch geht in einen     Vorwärmer          über.    Um die Verdampfung zu beschleunigen  und das Mischen von Sauerstoff.

   Dampf und  Ammoniak zu befördern, kann der Ver  dampfer ganz oder teilweise mit     Aluminium-          drehspänen    oder anderem geeignetem Füll  material ausgestattet sein. Wenn gewünscht,  kann die     imVerdampfer    erzeugte Gasmischung  mit Ammoniak oder Sauerstoff angereichert  werden, indem man zwischen dem Verdampfer  und dem     Vorwärmer    eine Zuleitung vorsieht;  oder man kann in den Verdampfer Wasser  einspritzen oder Dampf einlassen und durch  die genannte Zwischenzuleitung Ammoniak  gas zusetzen. Wird an einem ausserhalb des  Verdampfers gelegenen Punkte     Ammoiziah-          gas    zugeführt, so muss dafür gesorgt werden,  dass eine wirksame Mischung gesichert ist.

    Es kann dies zum Beispiel dadurch     gesche-          hen,        da.ss    man die Gase durch eine Rohr  schlange ziehen     lässt.     



  Nach dem Durchströmen des     Vorwärmers     gelangt die Gasmischung in das Kontakt  element, das     irgendeine    der     gewünschten    oder  üblichen Formen besitzen und mittelst heisser  Gase oder anderswie auf eine passende Tem  peratur gebracht werden kann.



  Method for preventing explosions from the oxidation of ammonia. The present invention relates to a decorative method for preventing explosions in the oxidation of ammonia in the presence of a heated catalyst.



  Before it passes through the contact element, the ammonia is mixed with either pure oxygen or air enriched by such oxygen, i.e. a mixture such as that obtained as an intermediate product, for example, when liquid air is separated into its constituent parts. Such a mixture is potentially explosive.



  It was found that such a mixture of ammonia and oxygen in the present process can be made unexplodable by adding water vapor to it. This mixture can then be made to react by passing it over a suitable catalyst, such as a heated platinum mesh, for example, resulting in an almost quantitative yield of nitrogen oxides.



  The mixture of ammonia, oxygen and steam can be produced by injecting a solution of ammonia in water into a heated chamber or polire. <what oxygen steiclit. Be there.

   The quantities of anionic solution and oxygen introduced are regulated in suitable proportions. For example, a solution which contains 1T II3 can be injected into oxygen gas in such a ratio that the solution obtained corresponds to that of III below given composition shows.

   The proportions of steam and ammonia. - are regulated by starting from an aqueous solution of known and permanent composition. Apparently it is never necessary to start with a solution that contains more ammonia than chic, under atmospheric pressure. saturated solution. the 33 ö i \ '11;

  3 and has a specific weight: of 0.880, so that the oxidation process does not need to be carried out under pressure.



  For example, the following gas compositions suitable for catalytic oxidation may be mentioned:
EMI0002.0001
  
    calculates <SEP> for <SEP> I <SEP> (N <B> <I> - # </I> </B> 0-.) <SEP> 1I <SEP> (N201) <SEP> III <SEP > (NA,)
<tb> Volume percentage <SEP> ammonia <SEP> 14.5 <SEP> 10.0 <SEP> 16.2
<tb> "<SEP> Oxygen <SEP> 22.5 <SEP> <B> 17.7 </B> <SEP> 32.8
<tb> "<SEP> Steam <SEP> 63.0 <SEP> 72.3 <SEP> 51.0 <SEP> - It is not advisable to add less than the above atlgegebelieii proportions of steam or oxygen.

   On the other hand, this or that or both, if desired, more can be used to regulate the temperature of the catalyst.



  It can be seen that the mixture III, although it contains more oxygen than I or II, is richer in ammonia in that the amount of steam is reduced as a result of the diluting effect of the oxygen. Therefore, a higher performance of the converter and greater strength of the nitric acid resulting from condensation are obtained with this mixture than with the mixtures I and II.



  The mixture is kept at a temperature above the condensation point of the steam. This can be done, for example, by passing them through heated tubes made of aluminum or some other material that cannot be attacked by gas to the catalyst converter in which the ammonia oxidation process is carried out.



  Depending on the amount of oxygen used: after the oxidation of the gas, the vapor can be allowed to condense by cooling, whereby the nitrogen contained in the gas remains in a pure state, or the gas can be cooled in the presence of sufficient oxygen or otherwise, in order to constrict liquid nitric acid (HNO3).



  The temperature of the catalyte is kept at a suitable point solely by the heat of oxidation. There is no external heating beyond the preheating of the original mixture to <B> 250 '</B>.



  In the practical execution of the process, a suitable evaporator is used, through which a regulated current. of oxygen or enriched air and which is maintained at a temperature above <B> 250 '</B> C by any suitable means. In this stream of oxygen or enriched air, a jet of ammonia solution (drifts. The liquid is completely evaporated in the evaporator and the gas mixture passes into a preheater. To accelerate the evaporation and the mixing of oxygen.

   To transport steam and ammonia, the evaporator can be fully or partially equipped with aluminum turnings or other suitable filling material. If desired, the gas mixture generated in the evaporator can be enriched with ammonia or oxygen by providing a feed line between the evaporator and the preheater; or you can inject water or let in steam into the evaporator and add ammonia gas through said intermediate feed line. If ammoiziah gas is supplied to a point outside the evaporator, it must be ensured that an effective mixture is ensured.

    This can be done, for example, by letting the gases pass through a pipe.



  After flowing through the preheater, the gas mixture reaches the contact element, which can have any of the desired or customary shapes and can be brought to a suitable temperature by means of hot gases or in some other way.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Verhütung von Explosio nen bei der Oxydation von Ammoniak, bei dem Ammoniak und Sauerstoff in Berührung mit einem erhitzten Katalyten gebracht wer den, dadurch. gekennzeichnet, dass der Mi schung von Ammoniak und Sauerstoff MTas- serdanipf zugesetzt wird. PATENT CLAIM A method for preventing explosions in the oxidation of ammonia, in which ammonia and oxygen are brought into contact with a heated catalyte, thereby. characterized in that MTasserdanipf is added to the mixture of ammonia and oxygen. UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, daduieh gekennzeichnet, dass eine Lösung von Ammo niak in Wasser in eine Heizkammer gespritzt wird, durch welche man Sauerstoff leitet, um EMI0003.0004 die <SEP> Dlisoliun- <SEP> von <SEP> Animoiiiak, <SEP> 'Sauerstoff <SEP> und <tb> Dampf <SEP> zn <SEP> erzeugen. SUBCLAIM: Method according to claim, characterized in that a solution of ammonia in water is injected into a heating chamber through which oxygen is passed EMI0003.0004 the <SEP> Dlisoliun- <SEP> by <SEP> Animoiiiak, <SEP> 'Oxygen <SEP> and <tb> Generate steam <SEP> zn <SEP>.
CH89048D 1918-10-10 1919-10-17 Method for preventing explosions from the oxidation of ammonia. CH89048A (en)

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GB89048X 1918-10-10

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CH89048A true CH89048A (en) 1921-04-16

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