CH141009A

CH141009A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung hochprozentiger Salpetersäure durch katalytische Verbrennung von Ammoniak mit sauerstoffhaltigen Gasen.

Info

Publication number: CH141009A
Authority: CH
Inventors: Walfrid Cederberg Ivar
Original assignee: Walfrid Cederberg Ivar
Priority date: 1928-02-15
Filing date: 1929-02-09
Publication date: 1930-07-15

Description


  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung hochprozentiger Salpetersäure durch       katalytisehe    Verbrennung von     Ammoniah    mit     satterstoffhaltigen    Gasen.    Es ist bekannt,     dass    die katalytische  Verbrennung von Ammoniak mit Sauerstoff  oder     sauerstoffreichen    Gasen die Herstellung  einer hochprozentigen Salpetersäure ohne     be-          sondern        Konzentrationsprozess    ermöglicht.

   Die  technische Ausführung dieses Verfahrens ist  aber mit grossen Schwierigkeiten verbunden,  da die Temperatur des Katalysators bei einem       Aminoniakgehalt    des Gasgemisches von über  <B>10</B> Volumenprozent unzulässig steigt und  ausserdem die untere Explosionsgrenze von       Ammoniaksauerstoffgemischen.    unter     gewöhn-          lichein    Druck bereits bei<B>16</B> Volumenprozent  Ammoniak erreicht ist.  



  Es wurde nun gefunden, das die Schwie  rigkeit des zu hohen     Temperaturaristiegs    des  Katalysators dadurch beseitigt werden kann,       dass    die     katalytiselie    Verbrennung des Am  moniaks mit     sauerstoffbaltigen    Oasen in  einer Kontaktzone stattfindet, die sich im  Bewegungssinne der Gase vor einer     Kühl-          .flüssigkeitsschicht    befindet, in welche die bei    der Reaktion entstehenden Gase unmittelbar  nach ihrem Austritt aus der Kontaktzone       hineitiströmen.    Als Kühlflüssigkeit dient  zweckmässig Salpetersäure oder Wasser,

   das  sich im Verlauf des Prozesses durch<B>Ab-</B>  sorption der bei der Verbrennung entstehenden  Stickoxyde in Salpetersäure umwandelt. Ferner  wurde gefunden,     dass    durch die Ausführung  dieses Verfahrens in einer besonderen Vor  richtung auch die Explosionsgefahr beseitigt  werden kann. Dies wird bei der     Vorrichtuno,     gemäss der Erfindung dadurch erreicht,     dass     die Zuleitung des Gasgemisches zu der Kon  taktzone aus einem System von     Kapillar-          räumen    besteht, die in mindestens einer  Dimension so geringe Abmessungen haben,       dass    das Fortschreiten einer explosiven Ver  brennung verhindert wird.  



  Eine zur Ausführung des Verfahrens  zweckdienliche Vorrichtung ist in der Zeich  nung schematisch dargestellt. Sie besteht  aus einem zylindrischen Reaktionsbehälter<B>1</B>      aus     säurefestein        Chromnickelstahl,    in dem  eine Kontaktschicht angeordnet ist, zum Bei  spiel in Form eines oder     inehrerer    den Quer  schnitt des Behälters ausfüllenden Platin  netze 2. Das     Ammoniaksauerstoffgemisch     bewegt sich voll unten nach oben durch  diesen Behälter.

   Die Zuleitung zu der Kon  taktzone bestellt zum Beispiel aus einer       Bündellplatte   <B>3</B> aus zylindrischen     Kapillar-          rohren    von etwa<B>5</B> bis<B>10</B> cm Länge, die  unmittelbar unter der Kontaktzone angeordnet  ist. Die Anordnung verhindert unter allen  Umständen ein     Zurücksoblagen    einer Ex  plosion. In dein     Behälterrauin    unmittelbar  Über der Kontaktzone befindet sieh die. als       Kühlflüssigkeit    dienende Salpetersäure 4 in  solcher Anordnung,     dass    sie bei     Gasdurebgang     nicht nach unten durch die Kontaktnetze  und die     Kapillarrohre    zurücktreten kann.

    Dies wird zum Beispiel dadurch erreicht,     dass     die     Flüssigkeitssebiellt    4 auf einem genügend  feinmaschigen Drahtgewebe steht, das ent  weder selbst aus einem Platinnetz 2, oder  aus einem nicht als Kontakt wirksamen,  aber gegen Salpetersäure beständigen     Metall-          dralltnetz,    zum Beispiel aus     Chromnickelstahl,     bestehen kann.  



  Nach Einleitung der katalytischen Ver  brennung in der Kontaktzone mit Hilfe einer       Wasserstoff-Sauerstofflamme    treten die bei  der Reaktion entstehenden Stickoxyde unter  teilweiser Absorption durch die Salpeter  säure 4 hindurch, die sich dabei schnell  erhitzt. Die heisse Säure wird mit Hilfe einer  Säurepumpe<B>5</B> durch ein System von     Kühl-          roliren   <B>6</B> befördert und nach Abkühlung in  solchen Mengen in den Behälter wieder ein  gepumpt,     dass    der Flüssigkeitsstand in diesem  konstant bleibt.

   Der Rest wird in einem  relativ kleinen Absorptionsturm<B>7</B> nach dem    Gegenstromprinzip mit den voll dem Reak  tionsbehälter oben abziehenden, noch     Stick-          oxyde    enthaltenden Gasen behandelt.  



  Mit einer solchen Ausführungsform lassen  sich     Ammoniaksauerstoffgeinische    mit 25 Vo  lumenprozent     und    darüber Ammoniak gefahr  los und mit besonders günstiger Ausbeute  in hochprozentige Salpetersäure überführen.  Besonders günstige Resultate werden natur  gemäss dann erhalten, wenn das Verfahren  unter einigen Atmosphären Überdruck aus  geführt wird, da hierdurch bekanntlich so  wohl der Verbrennungsvorgang als der     Ab-          sorptionsprozess    günstig     beeinflusst    wird.

Claims

<B>PATENTANSPRUCH</B> I: Verfahren zur Herstellung hochprozentiger Salpetersäure durch katalytische Verbrennung von Ammoniak init sauerstoffhaltigen (I.isen, dadurch gekennw-ichnet, dass die katalytische Verbrennung in einer Kontaktzone zitattfindet, die sich im Bewegungssinne der Gase vor einer Kühlflüssigkeitsschicht befindet, in welche die bei der Reaktion entstehenden Gase unmittelbar nach ihrem Austritt aus der Kontaktzone hineinströmen.

PATENTANSPRUCH II: Vorrichtung zur Ausführung des Ver fahrens nach Patentanspruch<B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass die Zuleitung des am- moniak- und sauerstoffhaltigen Gasgemisches zu der Kontaktzone aus einem System von Kapillarräumen besteht, die in mindestens einer Dimension so geringe Abmessungen haben, dass das Fortschreiten einer explosiven Verbrennung verhindert wird.