169053. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nitrálósav tisztítására
3 169053 4 rid-ion szflíciumtetrafhioriddá alakul, amely meglehetősen illékony, és így gyenge melegítéssel kiűzhető a foszforsavból. A fluorid-ion persze nagyon korrózív és a visszanyert sav tárolása előtt el kell távolítani. 5 Eddig az előzőekben felsorolt szennyezések eltávolítása külön-külön műveleti lépést igényelt. A találmánnyal az a célunk, hogy olyan mód- IQ szert szolgáltassunk, amely lehetővé teszi az említett szennyezések egyetlen műveleti lépésben való eltávolítását a kimerült savból. A találmánnyal továbbá az is a célunk, hogy olyan egylépéses eljárást biztosítsunk kimerült sav tisztítására, amely 15 viszonylag nem költséges berendezést igényel, viszonylag mentes kezelési és tárolási nehézségektől, különösen a korrózió által okozott nehézségektől, és könnyen kivitelezhető. A találmány részletei a következő leírásból alaposabban is megismerhetők. 20 A találmány egylépéses eljárás aromás fluortartalmú vegyületek nitrálásánál keletkező kimerült nitrálósav tisztítására, amely salétromos savként meghatározható nitrogénoxidokat, szerves vegyüle- 25 tekét, továbbá szerves és szervetlen fluoridokat tartalmaz szennyezésként. Az eljárásra az jellemző, hogy a kimerült savhoz salétromos savval való reakcióban nitrogént szolgáltató vegyületet, előnyösen vízmentes ammóniát, ammóniumszulfátot és 30 egyéb ammóniumsókat, szulfaminsavat, hidrazint, metilamint, szemikarbazidot, anilint, karbamidot, acetamidot vagy más —NH2 csoportot tartalmazó vegyületet önmagában vagy egymással keverve, továbbá valamely szilíciumot szolgáltató anyagot, ide- 35 számítva a szilíciumoxidot és hidratjait, szilikagélt, földpátot, kaolinitet, anortozitot, valamint más komplex-alumínium-, kalcium- vagy magnéziumszilikátot adunk, és a keletkező keveréket ezután 150-275 C°, előnyösen 200-220 C° hőmérsékletre 40 melegítjük. A találmány szerinti egylépéses eljárásnál különféle kémiai reakciók játszódnak le, amelyek a szennyezéseknek a kimerült savból való eltávolítá- 45 sara szolgálnak. Elsőként ammóniának vagy salétromos savval való reakció során nitrogéngázt szolgáltató vegyületnek a jelenlevő nitrogénoxidokkal való, nitrogéngázt eredményező reakcióját említjük. E reakció sztöchiometrikus arányait az alábbi (1) 50 - (4) egyenleteken mutatjuk be, amelyeknél salétromos savval való reakcióban nitrogéngázt szolgáltató vegyületként ammóniumszulfátot, karbamidot, szulfaminsavat és ammóniát reagáltatunk salétromossawal. 55 (1) 1/2 (NH4 ) 2 S0 4 +HONO^ -*2H2 0 + N 2 + I/2H2SO4 (2)l/2H2 N-CO-NH 2 +HONO-> 60 -+3/2H2 0 + N 2 +1/2C0 2 (3) H2 NSO3 H. + HONO -» H2 O + N2 + H 2 S0 4 (4) NH3 + HONO -* 2H2 O + N2 65 Második reakcióként szerves fiuorid-tartalmú vegyületeknek a lebontását említjük meg, amelyek folyamán szervetlen fluorid-ionokat kapunk. Egy harmadik reakció az így képződött szervetlen fluorid és valamely szilícium-forrás között végbemenő reakció. Az alábbi (5) reakcióegyenlet mutatja fluorid-ionnak szilíciumdioxiddal való reakcióját, amely egy példa fluorid-ionoknak szilíciumtartalmú anyagokkal való reakciójára és a találmány szerinti eljárásban használható. (5) Si02 + 4 HF -* SiF 4 + 2H 2 0 A fenti reakció eredményeként keletkező szilíciumtetrafluorid a reakciókörülmények között illékony, az (1) - (4) egyenletek szerint keletkező nitrogéngázzal együtt terjesen kiűzhető, amely a fluorid-szennyezéseket magával vive eltávozik. Az (5) egyenlet szerint keletkező szilíciumtetrafluorid 70 C° és e fölötti hőmérsékleten teljesen elillan, így ezen a hőmérsékleten az összes jelenlevő szervetlen fluorid ténylegesen eltávolítható elgőzölögtetéssel. Marad azonban még szerves fluorid a szerves molekulához kötve és addig nem alakítható át szervetlen fluoriddá, amíg a reakcióhőmérséklet legalább a 150 C°-ot el nem éri. 150—275 C° hőmérsékleten a szerves fluorid szervetlen fluoriddá alakul át, és — ahogy az előzőekben bemutattuk — a szervetlen fluorid reagál a már jelenlevő szilíciumforrással és így az (5) reakcióegyenlet szerint szMíciumtetrafiuorid keletkezik. A fent említett kémiai reakciókon kívül a két gáz alakú melléktermék, a nitrogéngáz és a szüíciumtetrafluorid, in situ keletkezése arra szolgál, hogy ezt követően a reakcióelegynek a kívánt hőmérsékletre melegítésekor ez a két gáz magával ragadja a még jelenlevő maradék szerves vegyületeket, miközben az általános desztillációs elveket követjük. Mivel a gázok az egész savas oldatban többé-kevésbé egyenletesen képződnek in situ, az elszálló gázbuborékok sokkal hatásosabban ragadják magukkal a szerves anyagokat az oldatból, mint bármely a gyakorlatban használt módszer esetében, így levegőnek hajtógázként való alkalmazásánál. A reakcióelegy 150-275 C°-ra történő melegítéséhez szükséges hőmennyiséget teljes egészében külső fűtés útján biztosítjuk. Lehetőség van azonban arra is, hogy az ammónia semlegesítési hőjét használjuk fel az előnyös 200-220C0 hőmérséklettartomány beállítására, amikor is olyan hőmérséklet választunk, amelynél az ammónia beadagolható és utána a semlegesítési reakcó felszabaduló hőjét használjuk fel arra, hogy az egész elegy hőmérsékletét a kívánt tartományra állítsuk be. Más olyan vegyületek, amelyek ammóniát tartalmaznak, így az előzőekben felsorolt vegyületek, ugyancsak szolgáltathatnak bizonyos hőmennyiséget, amelynek felhasználása útján a reakcióelegyet a kívánt hőmérsékletre melegítjük, bár ebben az esetben a semlegesítési vagy oldáshő nem olyan nagy, mint ammóniumszulfát, szulfaminsav vagy ammónia esetében. A találmány szerinti egylépéses eljárásnál lehetőség 2
