160382. lajstromszámú szabadalom • Cirkulációs eljárás hidroxilammóniumsó-oldat előállítására és feldolgozására
3 3. az elhasznált nitrát-ionok pótlása a képződött H3PO4+H2PO-4 + 3 H2O+HNO3 A HNO3 hozzáadása után ismét olyan oldat áll rendelkezésre, amely — a reakció során képződött, valamint a salétromsav-hozzáadás révén bevitt víz eltávolítása után — elméletileg ugyanolyan összetételű lesz, miint a hidroxálammóniumsó képzésére felhasznált kiinduló oldat. t A nitrát-ionok katalitikus redukciója molekuláris hidrogénnel reakciótermékként azonban — amiint ez ismeretes — nem csak hidroxilamint eredményez, hanem a reakciókörülményektől függően a hozzáférhető nitrát-ionok 5—20%-a ammóniává redukálódik. Folyamatos eljárás esetén, amikor egy vizes savas reaíkcióközeget egy hidroxilamin-szintézis-zóna és egy oxim-szintéziis-zóna között keringtetnek, fennáll tehát annak a veszélye, hogy a nitrát-ionok amimóniává történő redukálódása következtében a reakcióközeg egyre nagyobb mértékben dúsul ammóniában. A kívánt kémiai reakciók kedvező lefolyása érdekében azonban szükséges, hogy a körfolyamatban tartott reakcióközeg összetétele lehetőleg kevéssé változzak; ezért gondoskodni kell az említett módon keletkezett ammónia időszakonként vagy folyamatosan történő eltávolításáról, pl. a keringtetett reakcióközeg agy részének elvezetése, bepárlása, az ammóniumsó kibristályosítása és az anyalúgnak az ammóniumsó elválasztása utáni visszavezetése útján. A találmány szerinti eljárás ezt az eljárást tökéletesíti a körülményes bapárlási műveletnek és a kikristályosított ammóniumsó elkülönítéséneik a mellőzésével; erre a célra a találmány értelmében azt az ismert reakciót hasznosítjuk, amely a nitrózus gázok és az ammónium-lionok között az alábbi reakcióegyenlet szerint végbemegy: 2 NH+4 + NO + N02 — -2 N2 + 3 H2 0 + 2 H+ A találmány értelmében tehát a keringtetett vizes reakaióközeget vagy annak egy részét nitrózus gázoklkai hozzuk érintkezésibe olyan körülmények között, hogy az eltávolítandó ammónium-ionok a fenti reakcióegyenlet szerint nitrogénné bomoljanak el. Az ammónium-ionok molekuláris nitrogénné való lebontását különösen a hőmérséklet befolyásolja. Bár a lebontás sebességére befolyással van az NH+ 4-koncentráció, valamint a közeg pH-értéíke is, a savas reakoióközegben a döntő tényező a reakciósebesség szempontjából mégis elsősorban a hőmérséklet. 20 °C alatt ez a lebontás úgyszólván egyáltalán nem következik be; 40 °C feletti hőmérsékleteken a lebontási reakció már eléggé gyorsan lefolyik. 4 oxim leválasztása után, HNO3 hozzáadása útján: —'2 H3PO4+NO-3+3 H2O A jelen esetben alkalmazásra kerülő cirkulációs eljárásban, amelynek során egyrészt a keringtetett reakoióközegben jelenlevő ammónium-fiionokat nitrózus gázokkal való érintkeztetés 10 útján nitrogénné kell lebontani, másrészt a hidroxilammóniumsó képzése céljából salétromsavat kell adná a keringtetett reakcióközeghez, előnyös, ha a reakcióközeget egy salétromsavelőállító berendezésben a niitrózusgázok elnyelfj letésére használjuk fel az abszorpció végső szarkaszában. Ismeretes, hogy a salétromsav előállítása során ammónia elégetése útján nitrogénoxidot ál„. lítanak elő; ezt a nitrogénoxidot azután a levegő oxigénjével nitrogéndioxiddá oxidálják, majd egy vízzel vagy hígított salétromsavval néhány fokozatban történő abszorbeáltatás következük, közbeiktatott oxidációs műveletekkel, ^ az alábbi reakcióegyenletek szerint: 3 N02 +H 2 0—'2 HN0 3 +NO 2 NO + O2—'2 N02 30 A gyakorlatban úgy adódik, hogy az ammonia elégetése útján kapott nitrogénoxid három negyed része gyorsan nitrogéndioxiddá oxidálódik és ugyancsak gyorsan abszorfoeálódik is, a fennmaradó negyedrész oxidációja és abszorbealtatása azonban viszonylag nagy oxidációs és abszorpciós teret igényel. Ha már most ezt a vissaamaradó részét a nitrózus gázoknak a keringtetett savas-vizes reakcióközegben abszorbeáltlatjuk a nitrát-redukció révén keletkezett NH+ 44ionok eltávolítása céljából, akkor a salétromsav-előállítás és a hiidíroxilamin^sizintézis gazdaságosság szempontjából igen előnyös kombinációjához jutunk, 45 minthogy ily módon a nitrózus gázoknak a 2 NH+4-I-NO + N02—*2 N2 + 3 H2 0 + 2 H+ lebontási reakcióban esetleg el nem használt részét a reakcióközegben salétromsav képzése közben hasznosíthatjuk. Annak érdekében, hogy a 50 nitrózus gázoknak ez a keringtetett folyadékban, salétromsav képzése közben történő abszorpciója simán végbemienjen, ügyelni kell arra, hogy az abszorpciós rendszerben a hőmérséklet ne emelkedjék 80 °C fölé, mert ebben 55 az esetben a niitrózus gázok túlságosan nagy része nem abszorbeálódik; az abszorpciós rendszer hőmérsékletének alsó határát tehát az NH+ 4-ionok lebontási reakciója (amelynek sima lefolyásához legalább 50 a C hőmérséklet szük-60 séges), felső határát pedig a nitrózus gázok abszorpciója (amely miatt nem mehetünk 80 °C fölé) szabja meg. Az ismertetett kombinált eljárás egy előnyös 65 foganatosítási módját vázlatosan a csatolt rajz 2
