163895. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tömény legalább 80%-os salétromsav előállítására
9 163895 10 salétromsavban alkotott oldatával, másrészt a 9 és 16 vezetékeken át érkező, a 7b és 15 hűtőkből származó és kismennyiségű HN03 -at tartalmazó vízből álló kondenzátumokkal, végül pedig a 31 vezetéken át nitrogénoxidokat tartalmazó levegővel tápláljuk. E reaktorban a 18 kolonnából származó savoldatban és a 31 vezetéken át érkező levegőben jelenlévő nitrogénoxidok a kondenzátumok vizének jelenlétében a levegő oxigéntartalmának hatására oxidálódnak a 2 N02 (és/vagy N 2 0 4 ) + 1/2 02 + H2 0 -*= HN0 3 (IV) bruttó reakció értelmében. A 25 reaktorból ennek megfelelően egyrészt oxigénben elszegényedett levegőből és a reaktorban nem reagált nitrózus termékekből álló gázelegy távozik, amelyet a 18 oldókolonna előtt elhelyezett 40 hűtőben végrehajtott hűtés után a 14 vezetéken át vezetünk el, másrészt pedig a 32 vezetéken át olyan keverék lép ki, amely az előállítani kívánttal megegyező töménységű salétromsavból és abban oldott állapotban tartalmazott, a reaktorban nem reagált nitrózus termékekből áll. A 40 hűtőben keletkezett kondenzátumokat a 41 vezetéken át részben vagy egészben visszavezethetjük a 25 reaktorba vagy a 42 vezeték útján a reaktorból távozó keverékbe keverhetjük. A 25 reaktorból a 32 vezetéken át távozó és tömény salétromsav alapú keveréket a 33 denitráló készülékbe vezetjük, amelyben az oldaton ellenáramban levegőt vezetve keresztül, azt megszabadítjuk a benne oldott nitrogénoxidoktól. A 33 denitráló készülékbe a levegőt nyomás alatt a 34 vezeték szállítja, amely vezeték egyébként a levegőt a légkörből a 36 vezetéken át szívó 35 kompresszor nyomócsonkjához csatlakozik. A közös tengelysorra szerelt 35 és 11 kompresszorokat, valamint a 28 turbinát a 37 segédmotor-csoport hajtja meg. A benne oldott nitrogénoxidoktól megszabadd tott tömény salétromsav a denitráló készülékből a 38 vezetéken át távozik. Erről a vezetékről ágazik le a 18 kolonnában az oldáshoz szükséges mennyiségű savat szállító 20 vezeték, valamint a 39 vezeték, amely a termelt salétromsavat továbbítja a tárolótelepre. A (IV) reakció normális végrehajtásához és a legalább 80%-os töménységű salétromsav gazdaságos előállításához szükséges optimális és az oltalmi kört nem korlátozó üzemi feltételek közelítően a következők: Hőmérséklet: 80 C° Nyomás: 6 bar Átlagos töménység (kondenzátumok + visszakeringtetett sav): 75% A visszakeringtetett sav N2 0 4 -tartalma: 20% a keverék súlyára vonatkoztatva. A feltételek összekapcsolhatók például abban az esetben, ha a visszakeringtetett savat az oldó kolonna tetején valamivel 0 C° alatti hőmérsékleten vezetjük be és ha az oldást 6 bar össznyomáson hajtjuk végre. A 30 csőkígyót adott esetben felhasználhatjuk a reaktorban megkívánt 5 hőmérséklet fenntartására. A 3—5. sz. ábrák folyamatvázlatain a legalábbis funkcióikban az 1. és 2. sz. ábrák folyamatvázlatain szereplőiekéi azonos készülékeket és vezetékeket azonos módon jelöltük, míg azokat a 10 készülékeket és vezetékeket, amelyek legalább részben hasonló funkciójúak az 1. és 2. sz. ábrák folyamatvázatain szereplő megfelelő elemekkel, 100-zal növelt hasonló hivatkozási számmal láttuk el. 15 Amint azt a 3. sz. ábra mutatja, a nitrogénoxidokat (NO és N02 ), valamint még mindig jelentős mennyiségű vízgőzt tartalmazó, előzetesen 5—6 absz. atmoszféra nagyságrendű nyomásra sűrített és részlegesen lehűtött gázok a 20 13a vezetéken érkeznek. E gázokat egyesítjük a 25 reaktorból a 14 vezetéken át érkező, nitrogénoxidokat tartalmazó pótlevegővel. Az így kapott gázkeveréket ezután az 1 583 251 lajstromszámú francia szabadalomban leírt eljárás szerint működő 25 155 kondenzátorba vezetjük. E készülék működésének részleteit illetően a fent említett francia szabadalmi leírásra hivatkozunk. Az eljárás szerint a nitrogénoxidokat tartalmazó gázokat kis töménységű salétromsavval érintkeztet-3Q jük oly módon, hogy a gőzöket átbuborékoltatjuk a savon, miközben a savat egyidejűleg hűtjük, amikoris egyrészt nitrózus gázokban elszegényedett gőzöket, másrészt pedig nagyobb koncentrációjú savat kapunk, majd az elszegényedett gőzöket, az 35 egymást követő oxidációs zónákban való tartózkodások után, hűtéssel kombinált, átbuborékoltatás útján újból érintkeztetjük az előző érintkeztetési művelet oldataival. A kis koncentrációjú salétromsav vagy a 109 40 vezetéken át a 7b hűtőből (4. sz. ábra) származik, amely a fent már leírt módon biztosítja a kezelt gázokban jelenlévő vízgőz egy részének előzetes kondenzációját, vagy a 150 vezetéken át a későbbiekben ismertetett tisztítóberendezésből, 45 amelynek feladata a belső gázok és a kezelt gázokban az 1. sz. ábrával kapcsolatban leírt módon a 118 oldókolonnában a nagy koncentrációjú salétromsavban végrehajtott oldás után esetleg még jelenlévő nitrogénoxidok kiküszöbölése, vagy 50 egyidejűleg mindkét fent említett forrásból ered. A 115 kondenzátor hűtőrendszerét a 3. sz. ábra folyamatvázlatának 151 eleme mutatja be vázlatosan és egyaránt lehet a 151a-nál (4. sz. ábra) szemléltetett módon valamilyen cseppfolyós ammó-55 niával táplált rendszer, amely esetben az ammóniát a nyomáscsökkentés után a 152 gyűjtővezeték útján visszavezetjük a 3 katalitikus elégetőkemence 1 tápvezetékébe, vagy vízzel táplált rendszer (151b, 4. sz. ábra). Ebben a kondenzátorban 70% vagy £0 ennél kisebb HN03 koncentrációjú salétromsav és az e savban oldott állapotban jelenlévő nitrózus termékek keveréke keletkezik, amely a 116 vezetéken át hagyja el a készüléket. Ezt a keveréket a 116 vezetéken át teljes egészében 65 visszavezethetjük a 25 reaktorba, másirányú 5
