163895. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tömény legalább 80%-os salétromsav előállítására
7 163895 8 szempontból gazdaságos, tekintettel arra, hogy az oldáshoz felhasznált sav mennyisége csupán egy része a kondenzátorban termelt sav mennyiségének, ezenkívül pedig az oldó kolonna hőmérséklete is magasabb lehet. A reaktorban termelt sav töménysége egyébként nem szükségszerűen egyezik meg az oldó kolonnába bevezetett savéval, aminek következtében az utóbbi töménysége a legkedvezőbb módon állítható be. A találmány szerinti eljárás egyéb jellemző részletei egyik foganatosítási módjának alábbi leírásából tűnnek ki, amelynek során hivatkozunk a mellékelt alábbi rajzokra: Az 1. sz. ábra egy, a találmány szerinti eljárással dolgozó tömény salétromsav termelő berendezés első példájának általános folyamatvázlata. A 2. sz. ábra a fenti folyamatábra egy részletét ábrázolja nagyobb léptékben, a találmány szerinti eljárás foganatosításának világosabb szemléltetése céljából. A 3. sz. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítási módja egy második példájának megfelelő salétromsav termelő berendezés befejező részének folyamatvázlatát mutatja be. A 4. sz. ábra a 3. sz. ábrán bemutatott berendezés részt magában foglaló és az ammónia atmoszférikus nyomású, levegős elégetésének gázaiból kiinduló teljes salétromsav termelő üzem folyamatvázlata. Az 5. sz. ábra nyomás alatti ammónia elégetésből származó gáz alkalmazásának megfelelő hasonló folyamatvázlat. Az 1. sz. ábrán feltüntetett folyamatvázlat szerint az ammónia égési gázokat a szokásos módon állítjuk elő és kezeljük. Ennek megfelelően, a gáz alakú ammóniát és a levegőt gyakorlatilag légköri nyomáson vezetjük be az 1 és 2 vezetékeken át az ammónia levegős elégetése céljaira alkalmazott bármely ismert típusú 3 katalitikus kemencébe. A 3 elégetőkemencéből a 4 vezetéken át távozó és levegőből, NO nitrogénoxidból, vízgőzből és iners gázokból álló égési gázok előszöris az 5 hőcserélőn haladnak át, amelyben hó'tartalmuk egy részét a 6 vezetéken át érkező levegőnek adják át. Az 5 hőcserélőből a 2 vezetéken át távozó levegőt a 3 kemencébe tápláljuk. A gázok ezután a hűtővízzel egymástól függetlenül táplált két, 7a és 7b részből álló hűtőn haladnak át. E hűtő részeit úgy rendezzük el és méretezzük, hogy az elsőben a gázokban jelenlévő víz egy hányada, például nagyságrendileg 25%-a kondenzálódjék (beleszámítva az 5 hőcserélőben esetleg már kondenzált vizet is), igen kis salétromsav tartalmú kondenzátumot adva, amely a hűtőből a 8 vezetéken át az ábrán fel nem tüntetett semlegesítő gödör felé ürül le, míg a második részben a gázokban eredetileg jelen volt vízgőz egy második hányada, például nagyságrendileg 50%-a kondenzálódjék nagyobb salétromsav tartalmú kondenzátum alakjában, amely a 9 vezetéken át távozik a hűtőből a következőkben ismertetett további felhasználáshoz. Az ily módon lehűtött és víztartalmuk egy részétől megszabadított égési gázokat ezután a 10 vezetéken át a 11 kompresszorba vezetjük, amely azokat a 12 vezetéken át nyomás alatt előbb a 13 5 hőcserélőbe nyomja, amelyben azok a későbbiekben ismertetett módon keringtetett gáz hatására lehűlnek, majd innen a 13a vezetéken a 15 vizes hűtőbe szállítja. A 13-15 készülékcsoportban a gázok nem csupán lehűlnek, hanem a bennük 10 jelenlévő és a 12 vezetékbe csatlakozó 14 vezetéken át érkező pótlevegő által növelt mennyiségű levegő hatására nitrogénoxid tartalmuk is oxidálódik, ezenkívül pedig annak folytán, hogy a kondenzvíz a 16 vezetéken át salétromsav oldat 15 alakjában távozik, erőteljes szárításuk is végbemegy. A találmány szerint a 15 hűtőből kilépő gázokat, amelyek oxidációja a 13—15 készülékcsoportban annyira előrehaladt, hogy nitrogénoxid tartalmuk csaknem teljesen N02 -dá (és/vagy 20 N2 0 4 -dá) alakult, a 17 vezetéken át a 18 oldóberendezés alsó részébe vezetjük, amely az itt választott példában gömbfedelekkel és lyuggatott tányérokkal (utóbbiakat az ábrán nem tüntettük fel) ellátott hengeres oszlop. E kolonnában a 17 25 vezetéken át érkező nitrogénoxid tartalmú gázok ellenáramban haladva találkoznak a 19 vezetéken át érkező és az oldó kolonna felső részébe belépő tömény salétromsavval. Ezt a tömény salétromsavat a későbbiekben még részletesebben ismertetett 30 módon az üzem végén gyűjtött savból vesszük el a 20 vezetéken át. E savmennyiséget előbb a 21 vizes hűtőben, majd a cseppfolyós ammóniával dolgozó 22 hűtőben valamivel 0C° alatti hőmérsékletig hűtjük. A lehűtött sav a 19 35 vezetéken át távozik a 22 hűtőből, ahonnan a 18 oldó kolonna fejébe lép be. A cseppfolyós ammónia a 23 vezetéken át érkezik a 22 hűtőbe, majd hideg kalóriáit a tömény salétromsavnak átadva, onnan a 22 hűtő kilépő csonkjához 40 csatlakozó 1 vezetéken át gáz alakban távozik és azt a 3 katalitikus égetőkemencébe vezetjük be. A 18 kolonnában a 17 vezetéken át érkező gáz alakú és csaknem teljes mennyiségükben N02 (és/vagy N2 0 4 ) alakjában jelenlévő nitrogénoxidok 45 oldódnak a 19 vezetéken át érkező tömény salétromsavban. Az így kapott oldatot a 18 oldókolonna fenekéhez csatlakozó 24 vezetéken át a részletesebben a későbbiekben leírt 25 reaktorba vezetjük. A főleg levegőből és inert gázokból álló 50 és nitrogénoxidoktól csaknem teljesen mentesített véggázok savcseppeiktől megszabadulva a 18 oldó kolonna feiéből a 26 vezetéken át távoznak, amely azokat a 13 hőcserélőbe vezeti, amelyben az előzetesen all kompresszor által sűrített ammónia 55 égési gázok hatására felmelegszenek, majd a 27 vezetéken át a 28 gázturbinába kerülnek, amely részt vesz egyrészt a 11 kompresszor, másrészt egy még a későbbiekben ismertetett másik kompresszor hajtásában, végül pedig a 29 véggázvezetéken 60 keresztül a levegőbe ürülnek. A hőmérséklet fenntartására 30 belső csőkígyóval ellátott zárt henger alakú térből álló 25 oxidációs reaktort, amint azt fent már említettük, egyrészt a 24 vezetéken át a 18 65 kolonnából kilépő, a nitrogénoxidok tömény 4
