136966. lajstromszámú szabadalom • Eljárás az eutektikumnál kisebb töménységű vizes salétromsavból az eutektikus töménységét meghaladó, a monchidrátot megközelítő sűrűségű salétromsav előállítására
Megjelent: 1961. május 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 136.966. SZÁM 12. i. 26—3-2. OSZTÁLY — P-10795. ALAPSZÁM Eljárás az eutektikumnál kisebb töménységű vizes salétromsavból az eutektikus töménységet meghaladó, a monohidrátot megközelítő sűrűségű salétromsav előállítására Pauling Harry mérnök, Berlin-Steglitz A bejelentés napja: 1943. szeptember 10. Németországi elsőbbsége: 1942. szeptember 11. A találmány eljárás az eutektikumnál kisebb töménységű vizes salétromsavból az eutektikus töménységet meghaladó, a monohidrátot (HNO3) megközelítő töménységű salétromsav előállítására. E feladat megoldása igen fontos, mert egyrészt számos célokra, pl. a festék- és robbanóanyagiparban való nitráláshoz oly salétromsavra van szükség, mely célszerűen gyakorlatilag vízmentes, másrészt pedig a nitrálásnál a salétromsav nem használható fel teljes mennyiségében, mert a nitrálás közben keletkező víz a nitrálósavat hígítja és fokozatosan hatástalanná teszi. Nagy mennyiségű hígított salétromsav keletkezik továbbá a nitrált termékek mosásánál is, amit ismeretesen avégből kell alkalmazni, hogy a nitrált terméket a savtól mentesítsék. A különböző eljárásoknál keletkező hígított salétromsavat feltétlenül tömény salétromsavvá kell átalakítani. A nehézség abban van, hogy a híg vizes salétromsav egyszerű bepárologtatásával egyedül nem lehet a savat oly monohidráttartalmon túl besűríteni, mely a különböző adatok szerint 68—70% között fekszik. Bepárologtatással és rektifikálással az egyszerű bepárologtatással szemben ugyan a melegszükséglet csökeknthető, azonban töménység szempontjából csupán az eutektikum érhető el, ha az eutektikus töménység alatti töménységű savból indulnak ki. Igen nagy százalékos sav eléréséhez ismeretesen a salétromsavat kénsav segítségével kell besűríteni. A technikában olyan módszer is ismeretes, mellyel kénsav alkalmazása nélkül is sikerül erős salétromsavat előállítani. Nitrogénoxidok, oxigén és víz, ill. vizes salétromsav adott esetben nyomás és magasabb hőmérséklet alkalmazásával közvetlenül az eutektikus töménységet meghaladó töménységű savvá alakíthatók át. E sav, amennyiben eredetileg nem alkalmazható, bepárologtatás és rektifikálás útján egyrészt töményebb, majdnem vízmentes salétromsavra és másrészt eutektikus töménységű savra bontható, mimellett utóbbit mindig újból a nitrogénoxidokkal, oxigénnel és vízzel való salétromsavképzési ill. feldúsítási folyamatnak vetik alá. Ezzel az eljárással azonban nem sikerül azt a feladatot megoldani, hogy a nitrálásnál vagy egyéb eljárásoknál keletkező erősen hígított salétromsavat nagy százalékos savvá alakítják át anélkül, liogy a nitrogénoxidokhoz idegen forrás állna rendelkezésre. -A találmány értelmében e feladatot úgy oldjuk meg, hogy a vizes salétromsavat először bepárologatás és rektifikálás útján az eutektikumot megközelítő töménységre sűrítik be. Ezután a salétromsavat elpárologtatjuk és a gőzt mintegy 600 C°-on túlhevítjük, amikoris a salétromsavgőz nem csupán vízre és monohidrátra hasad, mint pl. a kénsav, hanem még tovább vízgőzre, nitrogénoxidra és oxigénre bomlik az alábbi egyenlet értelmében: 2 HN03 = 2 NO+ L5 02 + H 2 0 A bomlás következtében kapott gázokat ül. gőzöket hirtelen alacsonyabb hőmérsékletnek teszszük ki, amikoris a vízgőz víz alakjában lecsapódik és a nitrogénoxidot, valamint az oxigént a kondenzátumtól elkülönítjük. A lehűtést, kondenzálást és elválasztást oly gyorsan kell foganatosítanunk, hogy a nitrogénoxid említésreméltó mennyisége az oxigénnel ne egyesülhessen nitrogéndioxiddá. Ehhez csatlakozó és hűtéssel ellátott térben a nitrogénoxid és oxigén keverékét pihentetjük, miközben a nitrogénoxid teljesen nitrogénoxiddá alakul át, mely hőelvonás esetében tovább N2Ü4-é polimerizál. A nitrogénoxidból ül. tetroxidból és salétromsavból ismeretesen oxigén jelenlétében a sav és nitrogén-oxigénvegyületek töménysége és mennyisége, valamint a hőmérséklet és nyomás szerint az eutektikus töménységet meghaladó és a monohidrátig terjedő töménységű salétromsav keletkezik. Az eutektikus töménységet meghaladó töménységű savból bepárologtatás és rektifikálás
