158954. lajstromszámú szabadalom • Eljárás salétromsav kinyerésére gázelegyekből

15{1054 3 4 Javasolták az aktívszenet a nitrogénoxidpk adszoribeáláisára. Minthogy a kürtőgázte|n föftös oxigén, van, azt remélteik, hogy a nitrogénoxid átalakul ndtrogéndioxiddá, és a nitnogénoxidok adszorbeálódnak. Kitűnj azonban, hogy az adsappbeált niltrogéndioxidniak vízgőzzel, nitrogénnél és levegővel lassú gázáramlási ütemben való, a nitrogéndioxid konioentrálását célzó eltávolítása köziben a szén jelentős; mértékben oxidálódik. Hasonlóképpen gyorsan tönkremennek a javasolt molekuliasziták, vagy azért, ment a kötőanyag feloldódik, vagy azért, mert a molefculaszitáklban levő alumíniumoxidot megtámadja a salétromsav. Ennélfogva a szokásos moleiku'laszitatípusok nem alkalmasak az ismételt adszorpciós és regenerációs ciklusban vialó alkalmazásra, pedig ez a feltétele a gazdaságos üzemnek. A találmány másik <?éljS nitrogénoxid okozta levegőszennyezés csökkentésié és salétromsav visszanyerése salétromsavüzeimejkben, és nitrogénoxid katalitikus oxidációjának elősegítése niitrogéndioxididá egy adszorbens alkalmazásával, amely kitehétő ismételt adszorpciós és regenerációs ciklusoknak nitrogénoxidok és víz eltávolítására gézáramoklból és salétromsav kinyerésére. Ennek megfelelően a találmány tárgya eljárás nitrogénoxidok kinyerésére oxigént, vizet és nitrogénoxid és nitrogéndioxid közül legalább az egyikét tartalmazó gázelégybőU olymódon, hogy a gázeiegyet érintkezésibe hozzuk, egy mordenitből álló katalitikus adszoilberrel, az érintkezés közben oxidálltatjuk a nitrogénoxidoikraaik legalább egy részét, és egyidejűleg adszorbeáltatjuk a víznek és a nitrogánoxidoknak legalább egy részét, majd eltávolítjuk az adszorbensről az érintkezési hőmérsékletnél magasabb hőmérsékleten az adszorbeált összetevőknek legalább egy részét, és felfogjuk a nitrogénoxidokat az említett gázelegynéí nagyobb töménységben tartalmazó távozó gázt. A találmány lényege egy speaifilkus kristályos aluminoszilikát anyag alkalmazásában rejlik. Ez a kristályos aluminoszilikát a mordenit. A találmány szerinti eljárás céljaira alkalmas mordenit természetes előfordulásokból eredhet, vagy szintetikusan állítható elő. Előnyösen a szintetikus változatot alkalmazzuk, mert alig szennyezett, és kristályszerkezeti hibáktól mentes. Mordenit mesterséges előállítására kovasavoldatot aiumíniumhidroxidoldattal reagáltatunk alkalmas körülmények között. Mordenit sziliciumidioxidgolyók kezelésével is előállítható. Kötőanyag nélküli mordeniitrészeiaslkiék előnyösek, mert a legtöbb kötőanyag számottevő alumíniumoxidot tartalmaz, amely tönikremegy salétromsavval való állandó érintkezés közben. Mordenit előállításának egyik módja az ún. pormódszer, amikor finom kristályok válníak ki oldatból. Ezek a porok túlságosan finomalk az ipari használatra, és ezért általában kötőanyag hozzáadásával agglomeráilják őket. Ezelk a kötőanyagok rendszerint különféle agyagokból állnak, amelyeik amorf sziiliciumdioxid-alumíniumoxid keverékeik. Azt tapasztalták, hogy a salétromsav megtámadja ezeket a kötőanyagokat, úgyhogy azok elvesztik különálló szemesealalkjulkat, és nehezen áthatolható tömeggé alakulnak át. Feltehető, hogy a salétromsav az alumíniumoxidot támadja meg. A salétromsav tapasztalát szerint a közönséges molídkulaszitákat, amilyen az A típus és az X típus, is megtámadja. Nyilvánvaló, hogy a salétromsav az alumíniumoxidot támadja meg ezekben a moletkulaszitákfoan. Ennélfogva a kötőanyagnélküli mordenit előnyösnek bizonyul a taMlmány szerinti eljárásban. Bizonyos eseteikben kiötőanyagos mordenit is alkalmas a találmány céljaira, feltéve, hogy a kötőanyag nem tartalmaz, jelentős mennyiségű alumíniumoxidot. Előnyös, ha a kötőanyag alumíniumoxid tartalma kevesebb kb. 5 s%-nál. Gömb alakú mordenilt-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Most azonban azt találtuk, hogy bizonyos 20 kristályos alumínoszilikátoknak nincsenek ilyen kedvezőtlen tulajdonságai, sőt kiválóan alkalmasok nitrogénoxidok adszorbeálására, majd salétromsav kinyerésére. Megállapítottuk azt is, hogy a találmány szerinti kristályos alumino- 25 szilikátok elősegítik nitrogénoxid 'katalitikus oxidációját nitrogéndioxiddá. A kristályos alurninoLSzilikátok szerkezetében oxigénatom tetraéterek vannak vagy szilioium- 30 atommal, vagy alumíniumatommai a középpontjukban. A szerkezet úgy képzelhető el, mint egy rendezett sorozat alumínium és szilioium középpontú tetraéder, amelyeket közös oxigénatoimofc. kapcsolnak össze három dinien- 35 ziójban, aminek a következménye az 0(A1 + -f- Si) = 2 általános mólarány. A találmány szerinti előnyös kristályos aluminoszilikátofc láníCszerkezetűék, párhuzamos csőköteghez hasonló pórusnyílásokkal. Ketrec- 40 típusú molekulasziták, mint az A típus és az X típus, nem alkalmasaik a taMlmány céljára, mert fizikailag tönkremennek salétromsavvá! való többszöri érintkezés során és/vagy nem elég nagy az adszorbeáló képességük. A kris- 45 tályos aluminoszilikáit sziliciuimdioxid : alumíniumoxid rnőlairánya előnyösen nagyobb, mint 6, és különösen előnyös a 10 mőlarány. A tetraéder közepén levő alumíniumatomnak plusz 3 töltése van, de mind a négy oxigénatom két 50 vegyértéikkötéséneik egyikéhez kapcsolódik, amikor is az oxigénatomok egy negatív töltést adnak a tetraédernek. Az elektromos egyensúly fenntartására az alumínium középpontú tetraéderhez egy kation csatlakozik. Ily mó- 55 don egy plusz 1 vegyértékű kation csatlakozik egy aluimíniuintetiriaéderihez, egy plusz 2 vegyértékű kation két alumínium központú tetraéderhez stfo. A találmány szerinti eljárás egyik célja víz 60 és nitrogénoxiddk egyidejű adszorpciója, ezeket az összetevőket (tartalmazó, gázelegyből. 2