180340. lajstromszámú szabadalom • Eljárás salétromos savas oldatokból kiáramló nitrogénoxid redukálására alkalmazott karbamid adagolás szabályozására és mérőrendszer a szabályos végrehajtáshoz
180.340 reagál a salétromossavval a következő reakcióegyenlet szerint* /4/ ihío2 + /mi2/ 2co + iinOj _.... v y + C02 + m^NOj + H20 Ekkor a aalétromoaaav koncentrációba csökkeni fog, éa ennek megfelelően csökken a nitrogén-oxid felszabadulása is. A nitrogén-oxid felszabadulásának szabályozása egyet jelent a salétromossav koncentrációjának a szabályozásával. Egy salétromsavat tartalmazó karbamid oldatban a nitrogénoxidok abszorpciója során, kellő fölöslegben alkalmazott karbamid esetén, a /2/ és /3/ reakcióegyenletek szerinti reakciók jobbról balra mennek végbe, és egeszen a nitrogén-oxidok 90 %-. os abszorpciójáig a /3/ reakció ebben az irányban fog lejátszódni. Az oldatban a salétromosaav kialakulását követően a folyamat a /4/ reakcióegyenlet szerint megy végbe. Az oldat csökkenő salétromossavtartalraával gyorsabb lesz a nitrogén-oxidok abszorpciója /3 reakció/, ennek megfelelően egy adott összefüggés fog fennállni a salétromosaav koncentrációjának és az abszorpciós hozam között. A karbamid éa a salétromossav közötti reakció kinetikájának tanulmányozása után a feltalálók arra a véleményre jutottak, hogy az időegység alatt az elreagáló salétromossav koncentrációjának osökkenése arányosnak fogadható el a reagáló anyagok koncentrációinak szorzatával: /5/ - ^ °HN02 = k . CHN02 . °karbamid A k sebességi állandó - többek között - a salétromossav koncentrációjától es a hőmérséklettől fü^g. Minthogy egy adott tipusu foszfáterc esetén a savazóedény üzemeltetési körülményei állandók, csakúgy mint 'egy abszorpciós torony üzemeltetési körülményei^ amelybe egy adott koncentrációjú gázt vezetünk be, a képződő salétromossav menyn^iaége - amely kismértékű nitrogén-oxid kiáramlás után egy időegység alatt a karbamiddal elreagál - állandó lesz. Ez azt'jelenti, hogy a karbamid és a salétromossav végső koncentrációi fordított arányban lesznek. A karbamid adagolás ezen modell szerint történő ellenőrzése ezáltal a salétromossav koncentrációját egy kívánt szinten, illetve a nitrogén-oxidok felszabadulását is elfogadhatóan alacsony szinten tarthatja. A savazóegységben a karbamid pillanatnyi koncentrációja megközelítően aranyos lesz a betáplált foszfátércben található, könnyen oxidálható szennyeződések menynyiségével. Ennek a pillanatnyi végső koncentrációnak a meghatározása az ismert analitikai eljárásokkal igen nehéz. Azonban a feltalálók azt tapasztalták, hogy a végső koncentráció a hozzáadott karbamid teljes mennyiségének csak kis hányadának felelt meg. A karbamid adagolásának szabályozása különböző módoy kon végezhető el. Megmérhetjük például a foszfát savazóedényből származó nitrogén-oxidok mennyiségét, és a karbamid adagolásának szabályozását ezen mérések segítségével végezhetjük el, azonban a gazban lévő fluor- és klorgáz könnyen károsíthatja a berendezéseket. A feltalálók azt is tapasztalták, hogy lehetetlen volt elérni a pontos adagolást, ha a karbamidot az alkalmazott foszfát mennyiségéhez viszonyítva állandó arányban kellett adagolni. Bizonyos analitikai problémák és a foszfát érc válta4
