BE340493A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements dans la fabrication de l'acide azotique. 



   Du Brevet français N  498  OU du même inventeur, 
3 est connu un procédé de fabrication du HNO par absorption d'oxydes d'azote dans l'eau, à une température très basse. 



  Le dit procédé est caractérisé par l'emplo i alun refroidisse- ment artificiel très intensif de l'acide destiné à alimenter les tours et qui y circule, ce refroidissement étant poussé à des températures d'autant plus basses que la concentration 
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 de l'acide auo4igite. 



   Ainsi, par exemple,dans les tours de queue d'une installation d'absorption l'acide circulant est très faible et peut être refroidi à zéro degré environ, mais non beau- coup au-dessous de zéro car autrement il pourrait se conge- ler dans les tuyauteries ou les serpentins refroidisseurs. 

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  Si dans les tours précédentes circulait par exemple un acide à 13%, il pourrait être refroidi jusque 8 C, dans celles précédentes l'acide pourrait être refroidi, par exemple à une concentration de 65% jusqu'à 25 C environ. 



   Cette manière de procéder s'est montrée   vraiment   très efficace en pratique. Cependant le refroidissement de masses considérables de liquides à des températures si basses est une opération quelque peu coûteuse de sorte que le procédé ne s'est montré avantageux même du point de vue économique que dans les cas où l'on peut produire le froid d'une manière peu dispendieuse. 



   De l'autre côté, l'installation frigorifique elle- même se montre assez coûteuse à cause de ce que, lorsque l' acide doit être refroidi à des températures très proches à celles du moyen frigarifique c'est-à-dire lorsque pour les serpentins refroidisseurs du dit acide on ne peut réaliser qu'une petite chute de température, il faut accroître consi-   dérablement   la surface   refroidissante   et en conséquence il faut augmenter l'installation même des serpentins. 



   Suivant l'invention présente, on peut procéder   d'une   façon bien diverse, mais beaucoup plus économique soit à l' égard du coût de l'installation, soit pour ce qui concerne la marche; en effet le nouveau mode de procéder pourra être mis en pratique en deux formes différentes: 
1 .-   On   refroidit   l'acide (quel   qu'en soit le degré de concentration ou la tour où on le fait arriver), à des tempé-   non.   ratures de zéro C, mais beaucoup au-dessous, et en quantité telle qu'à la sortie des tours il pourra avoir une températu- re de 5 à 15%,   o u   même de 20 à 30 au-dessus de zéro à la- quelle il réntre ensuite dans les serpentins refroidisseurs pour être ramené ensuite à zéro degré environ.

   Il est évident que cet acide, dans les tours de queue où il n'y a qu'une 

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 formation   d'HNO   peu considérable, sera chauffé peu tandis qu'il sera chauffe davantage dans les taurs précédentes où la réaction avec les oxydes d'azote est plus intensive et plus en- core dans les premières tours où il est en contact avec les gaz provenant des tours d'oxydation qui pourront être non pas seu- lement plus riches en oxydes d'azote, mais aussi plus chauds. 



   Il est nécessaire, cependant, afin d'obtenir le rende- ment maximum, que les gaz entrent dans chaque tour par le dessus ainsi que l'acide lui-même. De telle manière on renonce (pour ce qui regarde chaque tour à elle seule) à faire circuler le gaz et le liquide suivant le système   classique   à contre-courant. 



   Malgré cela on va obtenir une absorption très efficace, plus efficace que celle que l'on obtiendrait en appliquant à   chaque tour individuelle le principe du contre-courant ; dit   procédé somme toute, bien qu'il ne permette d'obtenir dans les tours une température uniforme ou uniformément basse et tout en ayant du côté technique un résultat un peu moins efficace que ce - lui considéré dans le brevet précité, il est beaucoup plus éco- nomique que ce dernier, au moins dans les cas où l'on n'a pas à sa disposition une source de froid gratuite ou peu coûteuse. 



   En effet,   tandis   que, avec le procédé décrit dans le dit brevet on a un volume de tours d'absorption un peu plus petit. la quantité des serpentins refroidisseurs et de tous lesacces- soires annexés (isolations, bassins de saumure, etc...) est con- sidérablement plus nombreuse. En outre, puisque dans le cas de la présente invention, le système entier est à une température su- périeure à celle considérée par le brevet précité,   c' e st-à-dire   l'installation présente en moyenne une température beaucoup plus proche à celle du milieu extérieur, les pertes de froid sont beaucoup plus faibles et par conséquent la marche de l'instal- 

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 lation exige un nombre beaucoup plus petit de frigories.

   Il faut noter qu'ayant indiqué   ci--dessus   que   l'acide   peut être refroidi à zéro centrigrade environ, on entend qu' il peut avoir une température de quelques degrés au-dessus ou de quelques degrés au-dessous de zéro. Dans les dernières tours où la for-      mation de HNO est exiguë le refroidissement peut être entière- ment omis. 



     2 .-   Il y a une autre manière d'opérer qui pourra être suffisamment efficace et qui peut consentir également une gran- de économie de frigories ce qui rend le procédé également   conve-   nable. 



   Au lieu de refroidir la masse d'acide servant   à   ali-   menter   les tours, on refroidit d'une manière rapide (ou même soudaine) la seule masse de gaz ce qui est effectué précisément 
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 L dee taiipuraturoc do z3ro c3oxv rr.v3xon ot moulo ootioidoraulo- ment au-dessous de zéro. 



   La masse de gaz ainsi refroidie est introduite ensuite pour la première fois dans une tour ou un groupe de tours d' absorption où l'acide qui y circule n'exigera aucun moyen arti- ficiel capable de produire des frigories (tels que des machines frigorifiques ou appareils dans lesquels il y a évaporation   d'amoniaque   ou anhydride sulfureux ou carbonique liquide ou expansion de gaz comprimés, etc.....). 



   Dans les tours d'absorption l'acide pourra avoir n' importe quelle température au-dessus de zéro degré, pourvu qu' elle soit inférieure à une température donnant lieu à la décom- position d'acide azotique déjà formé ou à la distillation du marna d'une tour à   l'autre.   Dans les tours d'absorption, par exemple on pourra avoir des températures entre 15 & 43 C. 



  Cependant si les réactions qui déterminent   l'absorption   des oxydes d'azote dans l'eau produisaient le chauffage de l'acide circulant à des températures capables de provoquer la dissocia- tion ou distillation d'acide susdite, on pourra toujours re- 

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 froidir ce dernier, par exemple dans des serpentins arroses à'l' eau tout en évitant l'emploi de froid artificiel. 



   La masse de gaz sortant de la première tour ou du premier groupe de tours d'absorption qui, naturellement se sera chauffée, est refroidie soudain cornue la première fois et on la fait passer ensuite à une seconde tour ou un second groupe de tours d'absorption non refroidies artificiellement, mais tout au plus à l'eau simple, de sorte que la température devra être supérieure à celle qu'avaient lesgaz. 



   Les opérations alternatives de refroidissement rapide du gaz et de réactions à l'intérieur de toursrelativement chaudes pourront être répétées maintes fois jusqu'à ce que l' absorption des oxydes d'azote aura pu s'accomplir à n'importe quel degré désiré ou même être poussée jusqu'à l'absorption totale ou presque totale. 



   Si l'on considère que par l'oxydation   de   l'ammoniaque 
3 on peut obtenir de 1000 mc. de gaz 600 Kos de HNO à une   concen   tration de   50%   et que pour le refroidissement des dits gaz par ex. de 50  il faut employer 15000 frigories tandis que pour refroidir d'autant l'acide circulant correspondant à la dite production il en faudrait   40.000   et même davantage que, sl l'on refroidissait toute la masse liquide, la chaleur des réactions      transforment l'NOen HNOdans les tours d'absorption devrait être en grande partie neutralisée au moyen du froid artificiel) (au lieu d'eau à la température naturelle) et par conséquent toujours d'une façon coûteuse, il est plus   d'évident   que la maniée de procéder telle qu'elle a été considérée sous 2,

   doit répré- senter une économie de frigories considérable. 



   Enfin il faut faire remarquer que le refroidissement de la masse gazeuse peut être accompli d'une façon quelconque convenable ; à titre d'exemple on signalera la méthode qui con- 

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 siste à faire passer les gaz de haut   en bas   dans une tour simi- ladre à celles d'absorption, de dimensions plus ou moins gran- des et dans laquelle on fait circuler aussi de haut en bas de l'acide convenablement refroidi et d'une concentration pousses à un degré tel qu'il ne peut pas absorber des oxydes d'azote ou, du moins,le faire dans une proportion insignifiante.

   Dans cette tour il ne se formera pas d'acide d'azote nouveau par réaction de l'eau en circulation avec les oxydes d' azote de la masse gazeuse; tout au plus il pourra avoir lieu la formation d'acide azotique par condensation avec la vapeur d'eau saturant les gaz avant le   refroidissement.   



   L'installation établie suivant la présente inven- tion et d'après cet exemple devra, être constituée par des tours froides et chaudes alternatives (ou   groupes   alternatifs de tours dont les premières seront essentiellement à refroidir les gaz tandis qu'aux secondes incombera la tâche essentielle d'absor-   @er   les oxydes d'azote. 



   Des tours froides, naturellement, pourront être remplacées par des serpentins refroidis à zéro degré environ et   même   beaucoup au-dessus de zéro ce qui pourra s'effectuer par n'importe quel moyen répondant au out auquel on vise.

Claims (1)

1. R E S U M E.

   L'invention comporte: 1 .- Un procédé de fabrication d'acide azotique dans des tours où circulent des solutions aqueuses d'acide et où circulent en sens opposé de l'une à l'autre tous les gaz con- tenant les oxydes d'azote qu'il faut absorber, le dit procédé étant caractérisé par ce que l'on fait entrer l'acide dans toutes les tours, indistinctement par le côté supérieur et <Desc/Clms Page number 7> qu'il est refroidi à destempératures près de zéro degré, mais non beaucoup inférieure, même si son point de congéla- tion le permettait, tandis qu'il peut sortir d'en bas des dites tours à n'importe quelle température plus élevée,

   le procédé en question étant caractérisé en outre en ce que les gaz aussi entrent dans les tours (du noins dans quelques unes sinon en toutes, et en tous cas dans les premières où les gaz pourront être plus chauds et plus riches en oxydes d'azote) à la partie supérieure, de sorte à subir un refroi- dissement soudain lorsqu'ils parviennent en contact avec l' acide refroidi. EMI7.1

   3"t- Une; n)0c)1f'ioq.t.inn <¯1ij r:roqÓd6 c.d.-doi:1;:JWF-1 QQ)i:1 iot,"-nt. à refroidir, par n'importe quel moyen convenable, à des tem- pératures au moins proches à zéro degré ou même considérable- ment inférieures au zéro, la masse gazeuse seulement, tandis que, dans les tours d'absorption, on fait circuler de l'acide à une concentration opportune et à des températures en tous cas supérieures à celles de la masse des gaz mais pas si éle- vées à permettre une dissociation ou évaporation ranarquable de l'acide déjà formé.

   3 .- Un cas particulier de la modification d'après 2 , caractérisé en ce que, pour le refroidissement de la masse'ga- zeuse on emploie des tours dans lesquelles les gaz passait de haut en bas et où de l'acide fortement refroidi circule aussi bien dans le même sens et à des degrés de concentration tels qu'il ne peut absorber des quantités importantes d'oxydes d' azote tandis que dans les tours d'absorption successivesles gaz pourront être introduits soit d'un haut, soit d'an bas et les températures réglées suivant 2.

   4 .- L'application du procédé pour absorber des oxydes d'azote provenant de la combustion de l'ammoniague ou de l' l'oxydation de l'azote de l'atmosphère par l'arc électrique ou bien produits par une flamme troc chaude ou par l'explosion <Desc/Clms Page number 8> d'un mélange d'air et de gaz combustible ou enfin par décomposition de matières organiques ou azotées, l'appli- cation du dit procédé se pouvant faire à n'importe quelle pression soit au-dessous, au-dessus ou égale à celle de 1 ' atmosphère.