163895. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tömény legalább 80%-os salétromsav előállítására
163895 juk, amely előzetesen a nitrogénoxidoknak az igen tömény és a fenti reakcióban keletkezett salétromsavban alkotott oldatával találkozott és az említett igen tömény savat megszabadította a benne oldott nitrogénoxidoktól, lényegében az jellemzi, hogy a salétromsavképződés és a nitrogénoxidok oxidációja egyaránt az oxidáló és hidratáló reaktorban megy végbe, amelybe folyamatosan vezetjük be az oldott nitrogénoxidot tartalmazó és a hűtött és oxidált gázelegy és a tömény salétromsav érintkeztetésével előállított, legalább 60%-os salétromsavoldatot, a reaktorból távozó tömény salétromsavval érintkezett és abból az át nem alakult nitrogénoxidot felvett levegőáramot, valamint a gázelegy hűtése során kondenzált híg salétromsavoldatokat, az oxigénben elszegényedett és a reaktorban át nem alakult nitrogénoxidot, valamint a felvett salétromsavgőzöket tartalmazó levegőáramot hűtjük; majd egyesítjük a hűtés alatt álló gázeleggyel; a gázelegy hűtésekor keletkezett kondenzátumokat vagy azok egy részét visszavezetjük a reaktorba; és az oldott nitrogénoxidtól megszabadított, legalább 80%-os salétromsavat részben késztermékként elvezetjük; vagy pedig alternatív megoldásként a reaktorba a nitrogénoxidot oldott állapotban tartalmazó tömény salétromsav oldattal előzetesen érintkeztetett és az onnan felvett nitrogénoxidot tartalmazó levegőáramot és a részlegesen már lehűtött gázelegy és a gázelegy részleges hűtése során kondenzáció útján keletkezett híg salétromsav oldatok egyenáramú érintkeztetése során kapott közepesen tömény salétromsavoldatot tápláljuk be; az oxigénben elszegényedett és a reaktorban át nem alakult nitrogénoxidot, valamint a felvett salétromsavgőzöket tartalmazó levegőáramot hűtjük; majd egyesítjük a részlegesen lehűtött gázeleggyel; és az oldott nitrogénoxidtól megszabadított, legalább 80%-os salétromsavat részben késztermékként elvezetjük. A találmány szerinti eljárás foganatosítására a gázelegyet olyan hőmérsékleten és nyomáson hozhatjuk érintkezésbe tömény salétromsavval, amely biztosítja a gázelegy nitrogénoxid tartalmának oldódását a tömény savban, majd a kapott oldatot levegővel és további vízmennyiséggel a (IV) reakció megvalósítására használjuk fel. Ezt az érintkeztetést egymás fölött elhelyezett tányérokat tartalmazó oldóoszlopban hajthatjuk végre, amelyben a salétromsav felülről lefelé folyik, míg az oldandó gőzök ellenáramban haladnak keresztül a tányérokon. A felhasznált tömény salétromsavat célszerűen az eljárásban kapott termékből vesszük. A fent említett (IV) reakció során szükséges víz előnyösen az ammónia katalitikus elégetése során keletkezett égési gázokban jelenlévő vízgőz kondenzációjából származó víz, amely tehát már bizonyos mennyiségű salétromsavat tartalmaz. Mindamellett, figyelembe véve az ammónia elégetése során keletkező vízgőz mennyiséget, a kapott termék sav elérhető legnagyobb koncentrációja 75% HN03 körüli akkor, ha az e vízgőz kondenzációjából származó víz teljes mennyiségét felhasználjuk. Ennél nagyobb koncentráció eléréséhez ezért vizet kell eltávolítani, mégpedig vagy közvetlenül, az atmoszférikus nyomású katalízis esetében, a kondenzáció első szakaszában kapott, igen kis HN03 -tartalmú kondenzátum alakjában, vagy például, a nyomás alatti katalízis esetében, a katalízis-hővisszanyerő készülékcsoport előtt elhelyezett hűtő-kondenzátor kondenzátumainak részle-5 ges desztillációjával. Különösen előnyös azonban a fent ismertetett oldást az 1 583 251 lajstromszámú francia szabadalmi leírásban ismertetett, a szokásostól eltérő eljárás szerint, a nitrogénoxidok kondenzációja és 10 kis töménységű salétromsavban való elnyeletése, abszorpciója útján végrehajtani. Ezt a szokásostól eltérő eljárást az jellemzi, hogy a nitrózus gőzöket átbuborékolás útján kis töménységű salétromsavval érintkeztetjük, egyidejű-15 leg hűtve a savat, amikoris egyrészt nitrózus gázban elszegényedett gőzöket, másrészt töményebb savat kapunk, majd az ily módon elszegényedett gőzöket, miután azok előbb oxidációs zónában tartózkodtak, átbuborékoltatás és 20 hűtés útján újból érintkeztetjük ezzel a nagyobb töménységű savval. Ezt a műveletet mindaddig folytatjuk, illetve ismételjük, amíg a kívánt koncentrációjú savhoz nem jutunk. A nitrózus gőzök egymást követő tartózkodási időit az 25 oxidációs zónákban a reakció kinetikája szabja meg. Az e szokásostól eltérő kondenzáció során kapott salétromsavval azután közvetlenül végrehajtjuk a (IV) oxidációs reakciót, míg az el nem nyelt 30 nitrózus gázokat a fent leírt oldó kolonnába vezetjük, a nitrogénoxidoknak a tömény salétromsavban, az oldó kolonnában kapott oldatát pedig egyesítjük a (IV) reakció során keletkezett savval és azzal együtt levegővel fúvatjuk át. 35 A nitrózus gőzök szokásostól eltérő kondenzációját magában foglaló e második eljárási mód számos előnnyel jár. Elkerülhető nevezetesen az előállítandó savkoncentráció és a fent említett 75%-os koncentráció különbségének megfelelő 40 vízmennyiség rész eltávolítása a vele járó kényelmetlenségekkel és nehézségekkel együtt. És valóban, a víz nem kívánatos részét olyan kereskedelmi koncentrációjú melléktermék savba vihetjük át, amely lényegesen töményebb az 4S egyszerű kondenzáció révén kapott savaknál. Egyébként annak következtében, hogy a szokásostól eltérő kondenzáció lehetővé teszi a gázok alapos szárítását, végeredményben elegendően nagy koncentrációjú kondenzátumokat kapunk, aminek 50 eredményeként viszont a fent meghatározott oxidációs reaktor ellentétben a fent ismertetett első foganatosítási módnál alkalmazott módszerrel, ahol a reaktort a nitrózus gáz tömény savban alkotott oldatával kell táplálni, e kondenzátumok-55 kai táplálhatjuk. Az el nem nyelt és az oldó kolonnába vezetett nitrózus gázok a kondenzátort nagymértékben oxidált állapotban hagyják el, ami csökkenti az oldó kolonna előtti oxidáció térfogatát, másrészt 60 viszont a szokásostól eltérő kondenzátorból távozó kondenzátumok, amelyek koncentrációja 70% HNO3 nagyságrendű is lehet, hőmérsékletük pedig 0C° körüli, az N02 és a N2 0 4 szempontjából jelentős elnyelőképességgel rendelkeznek. Ezért az 65 oldó kolonna kisméretű lehet. Az oldás kalorikus 3
