161124. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés tömény salétromsav előállítására
161124 ra felett dolgozhassunk, különleges — a korróziónak ellenálló — berendezésre lenne szükség, amely együtt járna a beruházási költségek megnövekedésével. A találmányt részletesen a mellékelt 1. és 2. ábrákon mutatjuk be. Az 1. ábra a találmány szerinti salétromsavgyártás berendezésének általános vázlatát mutatja. A 2. ábra egy, ft találmány szerinti, a nitrózus gőzök kondenzálására és abszorpciójára szolgáló tálcás kolonna függőleges metszetének vázlatát#ábrázolja. Az 1. ábra vázlata szerint, amelyen a gázok és gőzök útját vékony kettőzött vonal, a folyadékok ltját pedig egy vastagon kihúzott vonal jelzi, a levegő 1 szűrőberendezésben megszűrve a 2 csővezetéken a 3 kompresszorba érkezik, amelyből a komprimált levegő a 4 vezetéken át az 5 elgőzölögtetőből a 6 vezetéken keresztül érkező ammóniával együtt jut az ismert típusú 7 katalitikus égető berendezésbe, ahol a levegő és ammónia keveréke a fenti (I) reakcióegyenlet szerint átalakul. A 7 készülékből a NO-t, vizet és feleslegben levő levegőt tartalmazó gázkeveréket, amelynek levegője a gázkeverék NO tartálmának egy részét a fenti (II) reakcióegyenlet szerint N02-vé igyekszik alakítani, a 8 vezetéken és a 9 hőcserélőn át az alább ismertetendő 10 kondenzációs és abszorpciós kolonnába visszük. Ebbe a kolonnába vezethetjük másrészről a 11 vezetéken át a körülbelül 40%-os salétromsavat a 12 tisztító berendezésből, amelybe a 13 vezetéken keresztül a 10 kolonnában kezelt gőzöket visszük és amelyek még egy bizonyos mennyiségű NO és N02 gázkeveréket tartalmaznak, amelyben az NO2 mennyiség a nagyobb. A 12 tisztító berendezésben ezek a gőzök a 14 vezetéken át érkező vízárammal találkoznak, amely a nitrogéngázokat elnyeli, miközben például 40%-os salétromsav képződik. A 12 tisztító berendezésből kilépő gázokat a 15 vezeték útján a 9 hőcserélőbe visszük, ahol felveszik a 7 égetőberendezésből jövő és az ammónia katalitikus elégetéséből származó gőzök kalóriájának egy részét, utána a 16 energiavisszanyerő berendezésen vezetjük keresztül ezeket a gázokat, ahol részt vesznek a 3 kompresszor működtetésében, majd végül a 17 vezetéken keresztül a szabadba jutnak. A 10 kolonnában megy végbe a víz kondénzálása útján a szárítás, az oxidáció, a nitrózus gőzök lehűtése és abszorpciója a 11 vezetéken át érkező hígított sav segítségével, amely nagymértékben egyszerűsíti a berendezést ahhoz viszonyítva, hogy az ismert eljárások esetén a 10 kolonna helyett három, de legkevesebb két készüléket kellene alkalmazni. A 10 kolonnában előállított, például 60%-os salétromsav összegyűlhet a kolonna alján, ami még tovább egyszerűsíti a berendezést és a 18 vezetéken az alább ismertetett 19 denitráló készülékbe jut. A 19 készülékben a sav találkozik a 4 vezetékből leágazó 20 vezetéken át érkező 3 kompresszorból származó levegőárammal, amely a savbari levő NO2 gázt magával 15 20 25 viszi és a 21 vezetéken keresztül azt a 10 kolonnába vezeti vissza, hogy ott összekeveredjék azokkal a nitrózus gőzökkel, amelyek a 8 vezetéken át érkeznek a kolonnába. A szabad nit-5 rogénoxidtól ily módon megszabadított sav azután a 22 vezetéken keresztül a savtároloba jut. A 10 kolonna vázlatos képét példaszerűen a 2. ábrán tüntetjük fel. Ebben a példában a 10 10 kolonnát a 23 köpeny borítja és ismert módon egymás fölé helyezett fémgyűrűkből van felépítve, amelyben n számú Pi, P2 ,... Pn-1, Pn kontakt tálca van egymás fölött elhelyezve, amelyek bármilyen ismert típusú perforált, folyadékvisszatartóval, szeleppel, buboréksapkával stb. rendelkező tálcák lehetnek. Egyszerűség kedvéért ezeket a tálcákat nagyon vázlatosan, egyszerű perforált lapokként tüntetjük fel, de természetes, hogy tartalmazniok kell a szokásos tartozékokat — mint azt a fentemlített tálcák esetén már felsoroltuk —, hogy biztosíthassák a tálcákra folyó sav és a nitrózus gőzök közötti benső érintkezést, mely utóbbiak a tálcákon alulról felfelé jutnak át. Mindegyik, tálca el van látva A (A^ A2,. .. An_^, A n ) csorduló gáttal rendelkező felfogó edénnyel az érkező sav felfogására és D (Dt , D 2 ,.. .D n _i,D n ) túlfolyóval a lefolyó sav levezetésére, valamint 30 S (Sí, S2 , ...S n _i, S n ) hűtőkígyókkal, amelyekben folyékony hűtőfolyadék, mint például víz, sóié vagy ammónia kering. A sav levezetésére szolgáló túlfolyók mindegyikétől egy L (Li, L2,.. .Ln-1, Ln ) függőleges cső indul ki és 35 beletorkollik az Li—Ln_i csövekre vonatkozóan a közvetlenül alattuk levő A2, A3,... An _i s An csorduló gáttal ellátott felfogó edénybe, az Ln cső D n túlfolyója biztosítja a sav szállí-40 tását a tisztítóberendezés felé, amelyet alább ismertetünk. A legfelső P tálca Ai felfogó edényébe az elnyelető sav a 11 vezetéken át érkezik, oda pedig a 12 tisztító berendezésből jut (lásd 1. ábra). 45 A P (Pi, P2) ...-P n -1, Pn ) tálcákat egymástól C (Ci, G2 ,... Cn _2, C n ,i) gázelválasztó válaszfalak különítik el, amelyek védik a megfelelő tálca alatt és felett levő elkülönített tere-50 ket és amelyeken átvezetnek egyrészről az Li, L2 ,... L n_i savlevezetők, másrészről a Gi, G 2 , • • • ^n-1 csőcsonkok, amelyek a Pi, P2 ,... Pn -1 tálcák felett levő tereket közlekedtetik közvetlenül a P2, P3,... Pn _i tálcák alatti terekkel, és 55 végül átmegy rajtuk a Ch kürtő, amely a kolonna alsó részébe torkollik a Cn válaszfalon keresztül, amely a tálca alatt levő teret alakítja ki és a kolonna felső részébe a Pi tányér alatt levő Ci válaszfalon keresztül jut. A C n válaszfal alatti térbe torkollik a 8 vezeték, amelyen keresztül érkeznek a nitrózus gőzök (1. ábra), másrészt a Cn válaszfalon átmegy az Ln savlevezető cső a P n tányérról. 65 A választott példában leírt és a találmány 60 3
