DE364521C - Verfahren zur Gewinnung von Salpetersaeure aus den durch Oxydation von Ammoniak gewonnenen Gasen - Google Patents

Description

Das Patent 364520 betrifft ein Verfahren zur Entfernung der Wasserdampfe und der Salpetersäure- oder Salpetrigsäuredämpfe aus den von der Oxydation des Ammoniaks stammenden Gasen in der Weise, daß man auf diese. Gase dieselbe Behandlung bei ganz niedrigen Temperaturen anwenden kann, deren Gebrauch bei den aus der Oxydation des atmosphärischen Stickstoffes in elektrischen öfen gewonnenen Gasen schon bekannt und bewährt ist.

Der unmittelbare Zweck der Behandlung bei niedrigen Temperaturen ist die Verflüssigung der Stickoxyde, und eine der hauptsächlichsten Verwendungsarten der so verflüssigten Oxyde ist deren Umwandlung in Salpetersäure, welche sich dann bekanntlich in kleineren Apparaten rascher ausführen läßt als in den riesigen und teuren Türmen, die bisher für die Absorption der gasförmigen Stickoxyde gebraucht wurden.

Diese Gewinnung von Salpetersäure aus flüssigen statt gasförmigen Stickoxyden gestattet ferner, HNO₃-Konzentrationen von 60 bis 70 Prozent unmittelbar zu erzielen, wenn man mit Luft und gewöhnlichem Atmosphärendruck, oder solche von 90 bis 100 Prozent, wenn man mit Sauerstoff mit Drucken über Atmosphärendruck arbeitet. Mit gasförmigen Stickoxyden dagegen erhält man bekanntlich nur 25 bis 35 Prozent, wenn die Oxyde aus der Oxydation von atmosphärischem Stickstoff in elektrischen Lichtbogenöfen, oder 45 bis 55 Prozent, wenn sie aus der Oxydation von Ammoniak stammen.

Der durch die Verflüssigung der Stickoxyde gebotene Vorteil ist also sehr "schätzenswert.

Beim Analysieren des Prozesses der Bildung der Salpetersäure durch Absorption der gasförmigen Stickoxyde mit Wasser in den üblichen Türmen bemerkt man, daß die Reaktionsgeschwindigkeit viel rascher abnimmt als der Prozentgehalt der Gase an Stickoxyden. Es besteht nämlich ein Gesetz (und zwar ein sehr komplexes wegen der Mannigfaltigkeit der an demselben teilnehmenden physikalischen und chemischen Faktoren), welches die Verfahrensgeschwindigkeit zu einer gleichförmig ver- zögerten gestaltet und, während die ersten Türme sich im Vergleich mit der durchschnittlichen Erzeugung der gesamten Absorptionsanlage als sehr wirksam erweisen, sind die nachfolgenden Türme weniger wirksam. Pro Einheit erzeugter Salpetersäure stellen die ersten Türme ein sehr wirtschaftliches, die mittleren ein weniger wirtschaftliches und die letzten ein sehr kostspieliges System dar.

Nun ist gefunden worden, daß die rationellste Methode — sowohl hinsichtlich der Anlage als auch der Betriebskosten —·, Salpetersäure von der Oxydation des Ammoniaks ausgehend zu er-

zeugen, darin besteht, der Kondensation der Stickoxydgase durch Abkühlung eine vorherige Absorption in Absorptionstürmen vorangehen zu lassen, und ferner in diesen Türmen denjenigen Teil Salpetersäure zu benutzen, der sich unvermeidlich zusammen mit einem Teil des sich bei der Oxydation des Ammoniaks bildenden Wassers niederschlägt.

Hiernach ergibt sich folgende Reihenfolge der ίο Arbeitsvorgänge als besonders vorteilhaft:

1. Die Gase, welche bei der Oxydation Temperaturen von 600 ° bis 1100° C, je nach Art der Katalysatoren und der verwendeten Systeme, erreichen können, auf beliebige Weise auf eine Temperatur herabzukühlen, die keine Kondensation des Wassers und der Salpetersäure oder der salpetrigen Säure gestattet.

2. Die Gase dann mit kaltem Wasser in Rohrschlangen oder sonstigen Einrichtungen aus säurebeständigem Material (Sandstein, Ferrosilicium, Aluminium usw.) weiter abzukühlen um den größtmöglichen Teil des in den Gasen vorhandenen Wasserdampfes zu kondensieren; in dieser Phase bildet sich immer verdünnte Salpetersäure.

3. Die Gase, deren Temperatur unter 1000 ° C sein und womöglich die Temperatur der Außenluft nicht um viel übertreffen soll, in Absorptionstürme gelangen zu lassen, die mit dem nach Punkt 2 erhaltenen Wasser oder verdünnter Salpetersäure und eventuell noch mit zusätzlichem Wasser gespeist werden; in diesen Türmen wird ein Teil der Stickoxyde absorbiert.

4. Die Gase in einen oder mehrere Waschtürme zum Waschen mit flüssigem Stickstoffdioxyd gelangen zu lassen, um die Dämpfe von Wasser, Salpetersäure und salpetriger Säure niederzuschlagen.

5. Die so getrockneten Gase in eine Kühlanlage beliebigen zweckmäßigen Typs einzuführen, um die Stickoxyde in flüssigen Zustand überzuführen.

6. Die flüssigen Stickoxyde mit der nach

Punkt 3 erhaltenen, verdünnten Salpetersäure zu behandeln.

Der Bruchteil Stickoxyde, welcher in den in Punkt 3 erwähnten Türmen durch Wasserabsorption in der Form von Salpetersäure kondensiert werden soll, und der Bruchteil, der in flüssiger Form kondensiert werden soll, d. h. die Abmessungen, die verhältnismäßige Größe der Turmanlage und der Kühlanlage können von Fall zu Fall, von Augenblick zu Augenblick und von Gegend zu Gegend wechseln, je nach den Kosten der zum Bau der betreffenden Anlagen erforderlichen Materialien sowie je nach Lohn- und Instandhaltungskosten und entsprechend den Aussichten, einen Absatz für mehr oder weniger konzentrierte Salpetersäure oder außer für Salpetersäure noch für Stickstoffperoxyde als solche einen Markt zu finden usw.

In jedem Falle ist es für die Erfindung wesentlich, daß man bei der Erzeugung von Salpetersäure aus flüssigen Stickstoffperoxyden einen Teil der gasförmigen Stickoxyde in einem aus einem oder mehreren Türmen bestehenden System absorbieren läßt in einer Reihe von Arbeitsvorgängen wie vorstehend beschrieben.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Gewinnung von Salpetersäure aus den durch Oxydation von Ammoniak gewonnenen Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil der gasförmigen Stickoxyde in mit Wasser oder verdünnter Salpetersäure gespeisten Türmen absorbieren läßt, bevor man zum Trocknen des restlichen Teiles durch Waschen desselben mit flüssigen Stickoxyden und dann zur Konzentration der Stickoxyde durch Abkühlung auf niedrige Temperaturen schreitet, wobei zweckmäßig die bei der ersten Phase des Verfahrens gewonnene verdünnte Salpetersäure mit den in der zweiten Phase durch Abkühlung gewonnenen flüssigen Stickoxyden behandelt wird.