163895. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tömény legalább 80%-os salétromsav előállítására
3 163895 4 gázokat ezután felhevítik, majd energiahasznosító turbinába vezetik, amely a nitrózus gázok és/vagy az ezek oxidációjának biztosításához esetleg megkívánt pótlevegő sűrítéséhez szükséges energia többé-kevésbé jelentős részét szolgáltatja. Az oldott nitrózus termékeket tartalmazó kereskedelmi töménységű salétromsav az elnyelető torony alsó részében folyik. Ezt a keveréket, hevítés után vagy anélkül, ezután denitrálókészülék felső részébe vezetik, míg a készülék alsó részébe sűrített vagy nem sűrített levegőt táplálnak, amelynek hőmérséklete az eljárásnak megfelelően változik. A salétromsav itt megszabadul az oldott nitrózus termékektől és tárolótartályba irányítható, míg a denitráló berendezésből távozó és nitrózus termékeket tartalmazó levegőt a fent már említett pótlevegőhöz keverve a salétromsav termelő egységbe vezetik be. A fentiekben vázolt munkamódszert alkalmazó eljárások legfőbb hátránya lényegében az elnyelető rész elkerülhetetlenül szükséges nagy méreteiben rejlik. És valóban, a (III) reakció értelmében, 3 térfogat N02 abszorpciója 1 térfogat NO melléktermék keletkezésével jár együtt, amelyet azután a (II) reakció értelmében oxidálni kell ahhoz, hogy elnyelethető lehessen. Figyelembe véve e (II) reakció sebességét, az egyes elnyelető tányérok között többé-kevésbé jelentős térfogatokat kell előiránzni. Az üzemi nyomás növelése az elnyelető berendezésben, a (II) reakcióra kifejtett kedvező befolyása következtében, elméletileg lehetővé tenné az elnyelető torony térfogatának említésre méltó csökkentését, az abszorpció során és különösen a torony fejében elvezetendő tekintélyes hőmennyiség azonban nem teszi lehetővé az üzemi nyomás kívánatos mértékű növelését. Ez eljárások második hátránya, hogy nem teszik lehetővé 70-71% HN03 -nál töményebb salétromsav közvetlen előállítását. Valóban, az első elnyelető tányéron a tányérról távozó gáz és az ezen a tányéron jelenlévő salétromsav közötti egyensúly törvényei lehetetlenné teszik kb. 71%-osnál töményebb salétromsav előállítását. Ez annak a következménye, hogy a (III) reakció folyamán NO keletkezik, amelynek képződése csökkenti a tányérról távozó gázok oxidációjának fokát és ezáltal az egyensúlyi sav koncentrációját. Néhány szabadalom tárgyaként szereplő tökéletesítés (mint például az 1 541 941 és 1 583 251 lajstromszámú francia szabadalmak vagy az 1 277 220 sz. NSzK közzétételi irat) lehetővé teszi ugyan a fent ismertetett első hátrány csökkentését, a termelt sav elérhető legnagyobb töménységével kapcsolatos második nehézség kiküszöbölését megoldani azonban nem tudja. Egyes eljárások egyébként módot nyújtanak arra, hogy az elnyelető berendezésbe belépő gázok nitrózus termékekben dúsabbak legyenek, úgyhogy a termelt sav koncentrációja meghaladhatja a 70-71%-ot, sőt a 75% HN03 -at is elérheti Ezen eljárások egyikét írja le az 1 538 686 lajstromszámú francia szabadalmi leírás. Ezzel rokon eljárást ismertet a 2 003 941 sz. alatt közzétett francia szabadalmi bejelentés is. Az 1114 970 lajstromszámú francia szabadalmi leírásban végül olyan eljárást ismertetnek, amellyel a termelt salétromsav koncentrációja a 90% HN03 -at is elérheti. Ennél az eljárásnál oly módon járnak el, 5 hogy levegővel vagy oxigénnel oxidálnak egy 68%-os salétromsavból és e sav súlyának háromnégyszeresét kitevő mennyiségű, cseppfolyós alakban jelenlévő N2 0 4 -ból álló keveréket. Az e szabadalmi leírásokban ismertetett eljárások 10 hátránya, hogy megköveteli a kereskedelmi töménységű (60—70%HN03 ) sav előzetes, abszorpciós előállítását. Ezek az eljárások, ha ki is 1 küszöbölik a termelt sav töménységével kapcsolatban fent említett második nehézséget, változatlanul 15 magukban hordozzák az elnyelető rendszer térfogatával kapcsolatos első hátrányt, amihez még hozzájárul járulékos berendezések alkalmazásának szükségessége is. Mindamellett ismeretesek olyan eljárások is, 20 amelyeknél az abszorpciós térfogat gyakorlatilag nulla és ugyanakkor igen tömény (99%HN03 ) salétromsav előállítását teszik lehetővé. Ilyen eljárást ismertet mindenekelőtt a 932 754 lajstromszámú francia szabadalmi leírás. Ennek az eljárás 25 típusnak, amelynek alapja a salétromsav 50 atmoszféra nagyságrendű, nagynyomású, közvetlen előállítása oxigén, híg salétromsav és cseppfolyós N2 0 4 30 H2 0 + 2 N02 (és/vagy N 2 0 4 ) + 1/2 02 -*• 2 HN03 (IV) szerinti reakciójával, három jelentősebb hátránya van, nevezetesen oxigén alkalmazása, az igen nagy nyomású üzem és az N2 0 4 csepfolyósításához a salét-35 romsav előállító berendezéstől független hűtőközeg alkalmazásának szükségessége, ami igen nagy energiafogyasztással jár. A jelen találmány, amely lényegében két, önmagában jól ismert jelenség kombinációján 40 alapul, nevezetesen egyrészt a nitrogénoxidok oldékonyságán vizes salétromsav oldatokban, másrészt pedig a salétromsav NO melléktermék keletkezése nélküli közvetlen előállításának lehetőségén, például a fent már említett (IV) reakciónak 45 megfelelően, lehetővé teszi a fent vázolt hátrányok együttes kiküszöbölését azáltal, hogy nincs többé szükség a klasszikus abszorpciós zónára, és hogy nem kell nagy nyomásokon dolgozni, miközben a termelt salétromsav koncentrációja ennek ellenére 50 meghaladja a 80% HN0 3 -at. A találmány szerinti eljárás a fent említett hátrányok mindegyikét kiküszöböli. A találmány szerinti eljárást, amelynél az oxigént, nitrogénoxidokat, nitrogént vagy iners 55 gázokat és adott esetben vízgőzt tartalmazó, sűrített, előzetesen lehűtött, oxidált és adott esetben szárított kiindulási gázelegyet salétromsavval hozva érintkezésbe, a nitrogénoxidok salétromsavban alkotott oldatát kapjuk és amelynél az ily *° módon kapott oldatot a 2 N02 és/vagy N2 0 4 • 1/2 0 2 + H2 O -> 2 HN03 55 reakciónak megfelelően Olyan levegővel reagáltat-2
