161124. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés tömény salétromsav előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL. SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1969. VI. 30. Franciaországi elsőbbsége: J 1968. VII. 01. (PV 157.424) Közzététel napja: 1971. X. 15. Megjelent: 19/3 JAN 3 1 (KU—432) 161124 Nemzetközi osztály: C 01 b 21/40 Feltalálók: Aguinet Gérard vegyész, Meudon, Manoury Jean vegyész, Ville d'Avray, Martin Edouard vegyész, Saint-Cloud, Franciaország Tulajdonos: UGINE KUHLMANN, Société Anonyme, Paris, Franciaország Eljárás és berendezés tömény salétromsav előállítására A találmány tárgya eljárás és berendezés salétromsav előállítására ammónia katalitikus oxidációja útján. Ismeretes, hogy salétromsavat úgy állítunk elő, hogy ammónia-gáz és feleslegben levő levegő keverékét katalizátor felett elvezetve az ammóniát katalitikusan oxidáljuk az (I) reakcióegyenlet szerint, 4NH3 + 50 2 — V 4NO + 6H20 (I) majd az így képződött nitrogénmonoxidot feleslegben levő levegő oxigénjével tovább oxidáljuk a reakció folyamán képződött víz nagyobb részének elkülönítése mellett, ezután pedig a nitrogéntetroxidot folyó vízzel vagy híg sálét-, romsavval a kapott gázok mellett jelenlevő, levegőből származó oxigénfelesleg jelenlétében elnyeletjük. A reakciófolyamatot a (II) és (III) reakcióegyenletek írják le: 2NO + 02^=±2N02^=±N2 04 (II) 6N02 (vagy 3N 2 0 4 ) + 2H 2 0 5± 4HNO a + 2NO (III) Az (I) reakció folyamán kapott rgázokat, amelyeket a gyakorlatban nitrózus gőzöknek nevezünk, általában a magas (800—900 C°-os) hőmérséklet, a nagy víztartalom (körülbelül 17%) és az NO egyedüli jelenléte jellemzi. A (III) reakcióegyenlet szerinti abszorpció kedvező körülmények között történő kivitelezése nagymértékben elősegíti az NO-nak az (II) reakcióegyenlet szerint N02 -vé való oxidációját. További követelmény, hogy a kezelt nitrózus gőzök száraz és hideg állapotban legyenek. A salétromsav üzemi gyártása folyamán így 5 tehát gyakran találkozunk az ammónia oxidációja és az abszorpció között hűtési, szárítási, valamint oxidációs műveletekkel (II reakcióegyenlet). Ezen műveleteket egy vagy több lépésben, néha kísérő műveletként végezzük, de 10 figyelembe kell venni azt, hogy a kivitelezést milyen készülékben hajtjuk végre, mivel az összekötő, szabályozó stb. berendezések együtt tetemes költséget képviselnek. Ezenkívül az esetek többségében e három 15 műveletet a nitrózus gázok kisebb-nagyobb mérvű abszorpciója kíséri a jelenlevő vízben, ami gyakorlati szempontból értéktelen híg salétromsav járulékos keletkezéséhez, mindenekelőtt azonban a gázok nitrózatartalmának csökkené-20 séhez vezet. Ez megnehezeti az abszorpciót és igen gyakran teszi szükségessé, hogy a kereskedelmi töménységű sav előállítása szempontjából káros elszegényedés kompenzálása céljából a közbenső gázokat újabb kompressziónak 25 vessük alá, ami a levegő kezdeti sűrítése és az ammóniának az oxidációt megelőző kompreszsziója mellett újabb sűrítési műveletet jelent. Azon kívül, hogy ez az új nyomásnövelés energiát igényel, az ebben a folyamatban szük-30 séges kompresszornak olyan acélból kell lennie, 161124
