173939. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dinitrogén-oxid előállítására
MAGYAR nSpkOzxarsasAg ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI 173939 LEÍRÁS S ZOLGÄLATI találmány Nemzetközi osztályozás: Bejelentés napja: 1976. XII. 30. (TO-1047) p ni R ?im Közzététel napja: 1979. II. 28. Megjelent: 1980. I. 31. Feltalálók: Szabadalmas: Dr. Trompler Jenó' oki. vegyész, Budapest, Dr. Hollósné Dr. Rokosinyi Erzsébet oki. Eötvös Lóránd Tudománygyógyszerész, Budapest,. Dr. Szabó Zoltán oki. fiziko-kémikus, Budapest egyetem Budapest Eljárás dinitrogén-oxid előállítására 1 A találmány a dinitrogén-oxidnak igen jó konverziós hatásfokkal, kismennyiségű szennyező anyag képződése mellett történő előállítási eljárására vonatkozik az ammóniumnitrát hő bontása útján. A gyógyászatban és az élelmiszeriparban egyre 5 növekvő mennyiségben kerül a dinitrogén-oxid alkalmazásra, amelynek így igen szigorú minőségi követelményeket kell kielégítenie. A dinitrogén-oxid előállításához a leginkább alkalmazott kiindulási alapanyag az ammónium-nitrát. A legtöbb esetben 10 még ma is a klasszikus módon, az ammónium-nitrát olvadékának a melegítésével történő hőbontás útján állítják elő a dinitrogén-oxidot. A hőbontás az ammónium-nitrát 169°C-os olvadáspontja fölötti hőmérsékleten, általában 275-280°C-on megy kellő 15 hatásfokkal végbe és tekintetbe véve ezt a magas hőmérsékletet, valamint a reakció exoterm voltát, igen komoly gond a kényes folyamat kézbentartása és a robbanásveszély csökkentése. Ezért sokszor csak szakaszos gyártási móddal vagy olyan kis kapacitású 20 folyamatos gyártási módban üzemelő reaktorral dolgoznak, amikor magasabb hőmérsékletre felhevítve csak viszonylag kismennyiségű ammónium-nitrát tartózkodik a reaktorban, hogy egyrészt elkerüljék a helyi túlmelegedési, másrészt az esetleg bekövetkező 25 robbanás súlyosságát csökkentsék. Viszont az ilyen viszonylagosan biztonságos gyártási mód ellenében hatnak a többtermelés, a jó kitermelés, a nagyobb reakciósebesség és a tisztább végtermék elérésének a követelményei, amiértis kénytelenek voltak a charge- 30 2 nagyságot és a hőmérsékletet megnövelni, illetve rendkívül drága berendezéseket, biztonsági és automatizálási megoldásokat alkalmazni. Azonban így is számos és igen súlyos kimenetelű üzemi robbanás következett be. Ezért világszerte sokat foglalkoztak a nagy kapacitással, jó hatásfokkal, jó minőségű végterméket eredményező biztonságos üzemmóddal járó és gazdaságos eljárások kidolgozásával. Ki is alakultak egy-egy tényező megjavulását eredményező módszerek, de valamennyi követelményt mindezideig egyetlen eljárás sem elégíti ki. Ugyanis az ammónium-nitrát termikus bontása rendkívül bonyolult, minden részletében még jelenleg sem tisztázott folyamat, amelyet az egyes jelenlevő kísérő anyagok más-más irányba befolyásolnak. De függ a véggázban levő dinitrogén-oxid, nitrogén-oxid, nitrogén-dioxid, nitrogén, víz, oxigén, ammónia és salétromsav mennyisége a hőmérséklettől, a tartózkodási időtől, a víztartalomtól, és a nyomástól is. így például ha az ammónium-nitráthoz 1:10—100 mólarányban átmeneti fémoxidokat adunk a saját vizsgálataink szerint, akkor megnő a hőbontási reakció sebessége. De példaképpen megemlítjük a 147 149 sz. magyar szabadalmi leírást is, amely szerint az ammónium-nitrát kloridtartalmától függően kismennyiségű, kb. 0,5% kalcium-oxidot kevernek az ammónium-nitráthoz a hőbontás biztonságosabb elvégzése és tisztább tennék előállítása érdekéban. Ezen módszerek hátránya azonban, hogy a hőbontási reakció 173939
