NO751143L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte, for fremstilling av. salpetersyre, mer spesielt en fremgangsmåte som ved atmosfærisk trykk omdanner nitrogenoksyder til salpetersyre i relativt små reaksjonssoner sammenlignet med de som anvendes i foreliggende fremgangsmåter som utføres ved atmosfærisk trykk.

.Mesteparten av den salpetersyre som markedsføres idåg fremstilles ved at man i et første trinn oksyderer ammoniakk til nitrogenoksyder, hvoretter disse .absorberes i

vann slik:at det dannes salpetersyre. I første trinn blir

ammoniakken først omdannet til nitrogenoksyd ved qksydasjon av ammoniakk i nærvær av et oksygenpverskudd og en egnet katalysator, f.eks. et platinanett. Ammoniakk-oksydasjonen er eksotermisk og vann er et biprodukt. I balansert form har

denne reaksjon følgende ligning:

Det nitrogenoksyd som dannes i reaksjon (1) blir så oksydert til nitrogendioksyd. Denne reaksjon er relativt langsom og homogen og skjer ved hjelp av følgende ligning: Under 150°C vil likevekten sterkt favorisere dannelsen av nitrogendioksyd (og dens dimer, nitrogentetraoksyd), slik at ., nesten alt tilstedeværende nitrogenoksyd vil kombinere seg med oksygen og danne nitrogendioksyd, (og dens dimer) nitrogentetraoksyd).

I siste trinn vil så nitrogendioksyd (eller dens dimer, nitrogentetraoksyd) blir absorbert.i vann og man vil få fremstilt salpetersyre. Ligningen for denne reaksjon er følgende:' .

Det fremgår av reaksjpnsligningen- at ytterligere nitrogenoksyd fremstilles ved denne reaksjon. Det nitrogenoksyd som fremstilles i denne reaksjon kombinerer seg så med eventuelt tilstedeværende nitrogen og danner nitrogendioksyd slik det er. angitt i ligning (2). Det dannede nitrogendioksyd absorberes så i tilstedeværende vann og ytterligere nitrogenoksyd frigjøres. For hvert tre mol. nitrogendioksyd som omdannes til salpetersyre i reaksjon (3), får man.frigjort i mol nitrogenoksyd. Etter hvert som konsentrasjonen av nitrogenoksyd.synker og synker, går reaksjon (2) langsommere og langsommere og vil i virkeligheten aldri være fullstendig. I alle industrielle prosesser bør imidlertid alle spor av nitrogenoksyd fjernes fra exhaustgassene, slik at disse gasser kan godkjennes innenfor de regler som settes, av-myndighetene med hensyn til forurensning, foruten at man får god økonomi på grunn av et eventuelt tap av nitrogenoksyd til atmosfæren. ; Fjerningen av rester av nitrogenoksyd har således blitt opp-. nådd ved å bruke, øket trykk i reaksjonssonen og/eller ved å bruke store reaktorvolumer. Reaksjonen mellom nitrogenoksyd og oksygen er en reaksjon av tredje orden og reaksjonshastigheten vil øke med kvadratet av trykket. Oppholdstiden for en gitt gassmengde (pr. vekt) som føres gjennom en reaktor med. et gitt volum, øker direkte proporsjonalt med trykket. Det følger av dette at bksydasjonsvolumet for å oppnå, en viss grad av oksydasjon . av nitrogenoksyd, vil være omvendt proporsjonalt med tredje potens av trykket. Ved et trykk på 8 atmosfærer vil reaktor-volumet være bare 1/512 av det som er nødvendig ved atmosfærisk trykk. Selvsagt vil ethvert trykkutstyr'være kostbart å konstruere foruten å vedlikeholde.

En fremgangsmåte som anvender slike forhøyede driftstrykk er utviklet av DuPont. En god oversikt over denne

fremgangsmåte samt dens utvikling er gitt av T..H. Chiltori,. Chem. Eng. Prog. Monograph Series Np. 3> bind 56, Am. Inst.". Chem. Eng., N.Y.. (1960)..

I et anlegg hvor man anvender, den' såkalte "Du Pont- prosess", vil luften bli komprimert til et trykk på mellom 3,5 og 9 kg/cm2, så forvarmet til ca. 250°C og blandet med ammoniakkdamp. Blandingen som inneholder ca. 10 % ammoniakk pr. volum, strømmer ned gjennom en pakke av flate nett hvor man får fremstilt nitrogenoksyd med en effektivitet på ca..

95°C ved en temperatur på ca. 900°C. Den varme gassen som forlater reaksjonssonen avkjøles ved varraeveksling med den tilførte luft og en avsluttende varmeveksler før den strømmer til en kjøler eller kondenseringsanordning. Den svake syre som fremstilles under kondenseringen eller kjølingen pumpes tii et iritermediært trau i absorbsjonstårnet mens den ukonden-serte gassen strømmer inn i bunnen. Absorbsjonstårnet består av en serie bobletrau som er utstyrt med kjølespiraler for å fjerne reaksjonsvarme. Idet gassen strømmer opp gjennom tårnet i motstrøm med syrestrømmen, vil nitrogendioksyd opp-løse seg i vannet og danne salpetersyre og frigjøre nitrogenoksyd, og. dette nitrogenoksyd vil reoksyderes i rommet mellom trauene ved det tilstedeværende oksygenoverskudd. Dampkonden-sat tilsettes toppen-av tårnet som absorbsjonsmiddel, bg oppløst: nitrogenoksyd fjernes fra produktsyren ved kontakt med sekundær luft i et såkalt "blekningstårn". Den gass som forlater absorbsjonstårnet oppvarmes til ca. 250°C ved varme-véksling med prosessgassen, og ekspanderes gjennom en gass-turbin som gir opptil 40 % av den energi som er nødvendig for . å drive nevnte luftkompressorer. Et anlegg av denne typen vil normalt fremstille 250 tonn pr. døgn av eri .100 % salpetersyre med en volumet risk effektivitet på 1,4 til 1,45 kg.100 * s salpetersyre pr. døgn pr. liter reaktor.-

, Alternativet til å bruke forhøyet trykk er å få minimale mengder nitrogenoksyd i exhaust-gassen ved å bruke en serie reaktorer for derved å oksydere nitrogenoksyd til nitrogen.-dioksyd. I denne fremgangsmåte vil exhaustgassen som inneholder regenerert nitrogenoksyd føres tii en annen reaktor . hvor den kontaktes med ytterligere.oksygen og vann for dannels,e av salpetersyre, og selvsagt ytterligere regenerert nitrogenoksyd, som så føres inn i en tredje.reaktor hvor fremgangsmåten gjentas inntil mengden av nitrogenoksyd i utslippsgassen er praktisk talt eliminert.

Det fremgår av det ovenstående at hver av disse fremgangsmåter har sine ulemper. Bruken av store reaktorer krever ikke bare betydelig kapitalinvesteringer, men øker også oppholdstiden av gassen i reaktoren. Økende driftstrykk øker også gassoppholdstiden og nødvendiggjør dessuten at man anvender høytrykksutstyr som er kostbart å anskaffe og vedlikeholde........Det er følgelig en hensikt ved foreliggende oppfin- . neise å tilveiebringe.en fremgangsmåte for fremstilling av salpetersyre fra nitrogenoksyder som i alt vesentlig eliminerer regenerert nitrogenoksyd fra utslippsgassene.

Videre er det en hensikt ved oppfinnelsen å. tilveiebringe en.fremgangsmåte.av den typé^som er beskrevet her som i.alt vesentlig kan anvendes ved atmosfærisk trykk med relativt små reaktbrvolumer. Videre er det en hensikt ved oppfinnelsen å tilveiebringe en slik fremgangsmåte som anvender en enkelt gass-væske-kontaktreaksj onssone.

Videre er det en hensikt ved oppfinnelsen at man tilveiebringer en fremgangsmåte som her er beskrevet som er i stand til å. oppnå utbytter på 85 % eller mer av 100"? salpetersyre.

Ytterligere er det en hensikt ved oppfinnelsen å tilveiebringe en -fremgangsmåte som erkarakterisert vedat deri effektivt kan reagere, fortynnede konsentrasjoner av nitrogenoksyder.

Til slutt er det en hensikt ved oppfinnelsen å tilveiebringe en integrert fremgangsmåte som effektivt og økonomisk omdanner ammoniakk til salpetersyre.

Andre hensikter og fordeler ved foreliggende frem^gangsmåte vil fremgå av den vedlagte beskrivelse samt de vedlagte tegninger, hvor: fig. 1 viser et snitt gjennom et apparat hvor man kan gjennomføre foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 viser et snitt gjennom et annet apparat hvor man kan gjennomføre foreliggende oppfinnelse,.

fig. 3 viser ét snitt gjennom et apparat som har åpninger gjennom hvilke gassprøver kan fjernes for analyse, og fig. 4 er et diagram hvor konsentrasjonen av nitrogenoksyder i gassfasen er avsatt langs ordinaten mens reaktor-volumet er avsatt langs abscisse-aksen..

For å unngå problemet med den stadig synkende konsentrasjonen og følgelig nedsatt reaksjonshastighet ined hensyn til omdannelse av regenerert nitrogenoksyd til nitrogendioksyd, vil man i foreliggende fremgangsmåte generelt bruke en vandig absorberende væske med et salpetersyreinnhold innen et spesifikt område, idet den går gjennom reaksjonssonen. Ved å ha en passende temperatur på nevnte absorberende væske og koordinere denne temperatur med andre prosesspara-metere, får man tilveiebragt en absorbsjoh og én desorbsjons-sohe hvor man får konsentrert nitrogenoksydene i en konsentrasjonssone hvor omdannelsen av nitrogenoksyd til nitrogendioksyd eller dens dimer er relativt fort. Denne absorberende væske som tjener som en første strøm, gir tilstrekkelig væskenivå inne i reaksjonssonen til at man i det minste får en gasspakning.. En annen strøm fjernes kontinuerlig fra desorbe-rmngssonen og utskilles siik at man får dannet en resirkule-ringsstrøm og en eventuell produktstrøm. Den totale omdannelse av nitrogenoksyder til nitrogendioksyd eller dens dimer ved hjelp av nitrbgenoksyd-konsentrering er rask og effektiv og eliminerer behovet for annet utstyr som ofte brukes i forbindélse med kommersielle prosesser, såsom store reaktorer og høytrykksutstyr. Videre vil konsentreringen av nitrogenoksydene i reaktoren også påskynde omdannelsen av nitrogendioksyd eller dens dimer til salpetersyre..

Skjønt oppfinnelsen kan utføres med forskjellige . modifikasjoner og alternative former, er en foretrukken utførelse vist på tegningene og vil bli mer detaljert beskrevet i det etterfølgende. I denne utførelse vil et enkelt vertikalt tårn tjene som reaksjonssone og utføre forskjellige funksjoner såsom gass-væskekontakt for .absorbsjon og lignende. Det er imidlertid underforstått at oppfinnelsen ikke er begrenset til denne spesielle form, men at oppfinnelsen dekker alle modifikasjoner, alternativer, etc. slik disse er gitt ved oppfinnelsens intensjon. Det er f.eks.. underforstått åt man også kan. bruke horisontale gass-væske-kontaktapparater i . stedet for. vertikale apparater, uten at man derved forlater

oppfinnelsen som sådan. Videre kan det. angis at skjønt den illustrerte utførelse gir en fremgangsmåte hvor nitrogenoksyd-

reaktanten først dannes i et. første trinn i en integrert frem- . gangsmåte ved. at man oksyderer ammoniakk, så er dette trinn , ikke nødvendig for selve oppfinnelsen. Man kan.anvende enhver tilgjengelig kilde for nitrogenoksyder som sådan.

Fig'.-; 1 viser en integrert fremgangsmåte for omdannelse åv.ammoniakk til salpetersyre. For å fåen-nitro-, genoksydkilde .'blir ammoniakk først oksydert til nitrogenpksy-: der på velkjent måte. Som vist på tegningen blir således ammoniakk og en primær kilde for molekylært oksygen, f.eks.

luft, kombinert, oppvarmet og blandet i en vanlig gassblander 11. Man anvender vanligvis et svakt overskudd av molekylært oksygen i forhold til det som teoretisk er nødvendig for å omdanne ammoniakken til nitrogenoksyder.

Den blandede oksygenholdige ammoniakkgassen blir. så omsatt slik at man får dannet en blanding.av nitrogenoksyder ved at nevnte;blanding føres inn i en vanlig brennerreaktor 12 som er utstyrt, med en vanlig kjent platihanett-katalysator 13. Ved at nevnte gassblanding føres over den. oppvarmede platina-katalysator, får man omdannet ammoniakk til nitrogenoksyder, i

• alt vesentlig nitrogenoksyd og nitrogendioksyd. For å omdanne ammoniakk-oksydåsjonsproduktene til nitrogendioksyd eller dens dimer, blir gåssproduktene-kontinuerlig ført .inn i konsentrasjonssonen i reaksjonssonen. Som . vist på fig.. 1 blir således nitrogenoksydproduktene fra bren-neren 12 kontinuerlig ført inn i en reaksjonssone som innbefatter reaktoren 14 i en konsentrasjonssone 16 via tilførsels-rør 25. De grenser som definerer.konsentreringssonen og selve . konsentreringen av nitrogenoksydene i denne sone vil bli mer detaljert beskrevet nedenfor. I overensstemmelse méd en foretrukken utførelse blir disse produkter, kombinert med en supplerende kilde for oksygen, f.eks..luft, slik det er vist som sekundær luft på fig. 1 for å sikre, at tilstrekkelig. ; oksygen er tilstede for omdannelse av produktene til nitrogen dioksyd eller dens dimer. Den sekundære luft blir fortrinns-.vis blandet med produktene før disse føres inn i reaktoren

slik det er vist på tegningen. Reaktoren 14 er fortrinnsvis og ønskelig en vanlig vertikal sylindrisk.reaktor.

Temperaturen på de innkommende produktgasser med eller uten sekundær luft er ikke spesielt kritisk. Man har funnet det egnet å bruke temperaturer på gassen i konsentra-sjons sonen -som ligger under ca. 150°C Denne temperatur-er avhengig! av flere faktorer såsom temperaturen på.den vandige salpetersyre i ab sorb sjons sonen 17, temperaturen på: den vandige salpetersyre i desorberingssonen 15, mengden av nitrogenoksyder og oksygen som tilføres reaktoren (ettersom reaksjonene hvor man får omdannet nitrogenoksyder til.salpetersyre er eksbtermiske), samt temperaturen på den innkommende blanding av nitrogenoksyder<p>g oksygen. Egnede resultater.er blitt oppnådd når temperaturen på den innkommende nitrogenoksyd-pksygenblanding ligger i området fra 37 til 95°c«

I overensstemmelse med en utførelse ifølge forelig-■ gende oppfinnels.e er i det minste en del av konsentrerings-. sonen.fullstendig fri for pakkemateriale eller lignende. Dette gir optimal blanding av gassene under omdannelse av

nitrogendioksyd'eller dens dimer.. Det er således Uoverens-stemmelse med en foretrukken utførelse at de innkommende

. gasser, tilføres-i det frie rom 10 via rør 25... Por å tilveiebringe en bærer for salpetersyren som fremstilles i reaksjonssonen og for å konsentrere nitrogenoksydene i konsentrerings sonen, er det et viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse at man tilveiebringer en absorberende væske"som kontinuerlig tilføres reaksjonssonen. Nevnte strip-pende eller absorberende væske som her betegnes den første strøm, består av vandig salpetersyre med et. salpetersyreinnhold fra 10 k0 fortrinnsvis 20 .- 30

Ved passende temperaturregulering på første strøm idet den føres gjennom reaksjonssonen, og dette er et ytterligere og viktig • trekk ved foreliggende oppfinnelse, får man tilvéiebragt en absorbsjonssone, en konsentreringssone og en desorberingssone samtidig som nitrogenoksyder kontinuerlig føres til konsentreringssonen fra nevnte absorberende og desorberende soner.

Por å oppnå dette, som. vist på fig. 1, blir første strøm tilført absorberingssonen 17 via en ledning 26. Temperaturen på første strøm i denne sone holdes i området fra 5 til 40°C. Hvis temperaturen i denne sone blir for høy, vil nitrogenoksydene som beveger seg ut av konsentreringssonen stige opp i reaktoren og passere røret 26 gjennom hvilket vandig salpetersyre tilføres reaktoren. Hvis dette er. tilfelle vil noe av nitrogenoksydene ikke bli oppløst i den vandige salpetersyren, men i stedet gå tapt i utslippsgassene. Man har funnet at lite eller intet uomsatt nitrogenoksyd tapes i utslippsgassene hvis temperaturen på gassen og væsken i absorbsjonssonen holdes under ca. 40°C. Det er underforstått at mengden på absorberingssonen må være slik at gassene i denne sone kan holdes under nevnte temperatur. -

Skjønt denne temperatur selvsagt kan oppnås ved å tilføre den absorberende væske avkjølt på forhånd, så har man funnet det ønskelig å tilveiebringe kjøleanordninger piasert i absorberingssonen 17. Man kan bruke enhver hensiktsmessig avkjølingsanordning, f.eks. en kjølespiral 23 slik det er-vist på tegningen.

Por å oppnå optimale resultater er det ønskelig å tilføre nevnte første strøm til absorberingssonen på. en slik måte at man får optimal gass-væskekontakt. mellom første strøm og gassene som inneholder uomsatte nitrogenoksyder som når denne sone. Por å oppnå dette blir første strøm tilført i form av en dusj eller som små dråper, og man oppnåf? optimal gass-væskekontakt ved at man i nevnte absorberende sone til- ". veiebringer pakninger eller lignende som.gir relativt store overfiåtearealer. Man kan bruke ethvért inert pakkemateriale som har stort overflateareal, f.eks. vanlige-bobleplater, Raschig-ringer av glass, såkalte Ber.l-sadler eller spon av rustfritt stål. Man bruker fortrinnsvis spon av rustfritt stål siden man oppnår de høyeste utbytter av salpetersyre med slike pakningsmaterialer. På fig. 1 er pakningen betegnet med' 18.

De gasser som i alt vesentlig er befridd for alle uomsatte nitrogenoksyder ved kontakt med nevnte første strøm ventileres så. ut til atmosfæren som utslippsgasser via utløp 24 fra absorbsjonssonen 17.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse og som.tidligere nevnt, dannes det en desorberende sone som innbefatter en gasspakning for reaksjonssonen, og.som tjener til å frigjøre i det minste en større mengde av de oppløste

.gassprodukter såsom nitrogenoksyder før man fjerner eventuell salpetersyre fra reaksjonssonen. Por å oppnå dette tilføres første strøm i en.tilstrekkelig mengde til at man opprett-

holder et forut bestemt nivå av væske i desorberingssonen tilstrekkelig til at temperaturen her holdes i et område på minst 55°C, fortrinnsvis minst ca. 82°C. I en foretrukken form bør dette forut bestemte væskénivå være tilstrekkelig til å-gi en desorbsjon av gasser i sonen. Temperaturen på væsken kan være så høy at den kan nå sitt kokepunkt. På denne måten kan mesteparten av gassene såsom uomsatte nitrogenoksyder føres direkte mot konsentreringssonen. Som vist på fig. 1 er det tilvéiebragt en desorberingssone 15, og væsken holdes oppvarmet på enhver hensiktsmessig måte, f.eks. ved hjelp'av en varmespirål slik det er vist på tegningen.

I overensstemmelse med en foretrukken utførelse er desorberingssonen utstyrt med pakninger eller lignende for å

etablere konveksjonsstrømmer som vil gjøre det mulig å la oppløste nitrogenoksyder bli fjernet fra reaksjonssonen i store mengder. Man har således tilvéiebragt en pakning 18 for .dette formål. Man kan bruke enhver hensiktsmessig kjent anordning for å hindre hvirvler i væsker, f.eks. perforerte plater. Selve interfasen mellom absorbsjorissonen og konsentras jonss onen på den ene side og sistnevnte sone og desorberingssonen på den annen, .er prinsippielt- definert ved hjelp-av temperaturgradienter som eksisterer inne i reaksjonssonen. Méd hensyn til interfasen mellom absorbsjons- og konsentrasjpnssonéne, så begynner konsentrasjonssonen i det område hvor første væskestrøm har nådd en temperatur på minst ca. 43°C, fortrinnsvis 49°C. Med hensyn til konsentrasjons-og desorberings-sonene, er.interfasen definert langs det område hvor væsken har en temperatur på over 55°C, fortrinnsvis omkring 66°C. .Omdannelsen av den dannede nitrogendioksyd og dens dimer til salpetersyre oppnås selvsagt ved en fceaksjon med det tilstedeværende vann i den første strømmen som føres gjennom reaksjonssonen såwel som det vann som dannes i reaksjonene som opptrer der.; Ekonsentrasjonssonen vil prinsippielt nitrogenoksyder og oksygen reagere i nærvær av vann bg frembringe gassformede reaksjonsprodukter som innbefatter nitrogendioksyd samt flytende réaksjonsprodukter, da hovedsakelig, salpetersyre. Den fremstilte salpetersyre vil kombinere seg med

salpetersyren i den første strøm og anrike denne, mens de gassformede reaksjonsprodukter forsvinner på tre forskjellige måter.

Por det første vil eventuelt tilstedeværende nitrogendioksyd reagere med vannet i første strøm til salpetersyre slik at nevnte strøm anrikes. Som med selve salpetersyren fra de flytende reaksjonsprodukter, vil denne salpetersyre kombinere seg med salpetersyren i nevnte første strøm, slik at

.denne anrikes. •'

Por det annet vil enkelte av de gassformede reaksjonsprodukter oppløse seg, men ikke reagere med nevnte første strøm. Disse oppløste og uomsatte gasser hindres fra å føres: ut av reaksjonssonen ved at man har én desorberende sone 15 som frigjør disse gasser og presser de oppløste og. uomsatte gassformede reaksjonsprodukter ut av væsken som gasser, og fører dem opp til. konsentras jonss onen igjen.. Por å lette desorbsjonen av gassene i denne sone, kan man f.eks. bruke en varmeanordning, f.eks. en dampspiral for å oppvarme væsken i nevnte sone. Por det tredje vil enkelte gassformede reaksjonsprodukter føres opp gjennom reaksjonssonen til absorbsjonssonen og gå ut som utslippsgasser gjennom utløpsrør 24.

Absorbsjonssonén fungerer slik at den absorberer dissé gasser og derved nedsetter til et minimum uomsatte nitrogenoksyder i utslippsgassene slik at innholdet av disse kommer på et aksép-tabelt nivå.

Den samlede effekt av å tilføre en første strøm av en kald vandig salpetersyre, avkjøle denne i absorbsjonssonén 17 og,oppvarme den i desorberingssonen 15, er å konsentrere nitrogenoksyder og da spesielt nitrogendioksyd og nitrogenoksyd samt tilveiebringe oksygen i og omkring konsentrasjonssonen 16 slik at hitrogendioksydet kan danne salpetersyre mens nitro- . genoksydet kan reagere slik at det"dannes nitrogendioksyd.

Ved kontinuerlig å konsentrere nitrogenoksydene på denne måte har man funnet at de problemer som ér nevnt ovenfor

kan.unngås. Ettersom nitrogenoksydene, heri inngår også

regenerert nitrogenoksyd, kontinuerlig konsentreres, vil

ok3ydasjonen av nitrogenoksyd til nitrogendioksyd ikke hindres av lave konsentrasjoner. Videre, ettersom den regenererte

nitrogenoksyd effektivt absorberes fra utslippsgassene og kontinuerlig rekonsentreres i reaksjonssonen, så får man ved

hjelp av foreliggende fremgangsmåte en dynamisk likevekt hvor

nitrogenoksydet kontinuerlig reagerer^ med oksygen og danner-nitrogéndioksy.d som så reagerer med vannet til salpetersyre. Dette oppnås uten at man bruker forhøyet driftstrykk eller en suksessiv serie av reaktorer, noe som er karakteristisk for de hittil anvendte fremgangsmåter.

For å oppnå selve produktet,, d.v.s. salpetersyren, kan én annen strøm fjernes fra.væsken-i første strøm i dés<p>rbsjonssonen i en mengde og med en hastighet som er koor-.

dinert med de mengder og den hastighet første strøm tilføres absorbsjonssonén, slik at man opprettholder den forønskede mengde væske i desorberingssonen. Denne annen strøm kan hensiktsmessig konsentreres slik at man får salpetersyre av . den forønskede konsentrasjon.

I overensstemmelse med den foretrukne utførelse av foreliggende oppfinnelse kan annen strøm skilles i en produktstrøm som kan konsentreres hvis dette er ønskelig, og en resirkulerende strøm som tjener som kilde for nevnte første strøm. Ettersom noe vann tas ut i selve produktstrømmen, kan vann i .en mengde og med en hastighet som tilsvarer eller er større enn den mengde log den hastighet med hvilken vann tas ut av produktstrømmen, tilsettes denne resirkuleringsstrøm slik at man oppréttholder væskenivået i reaksjonssonen såsréå som salpetérsyrekonsentrasjonen i et område fra ca. 10 til ca. 40 vekt-#. På;denne måten får man en kontinuerlig reaksjon uten at man trenger å tilsette fersk fortynnet vandig salpetersyre unntagen når selve prosessen startes opp.

I et annet aspekt av den foretrukne utførelse av foreliggende oppfinnelse brukes det. vann som ekstraheres ved konsentrasjonen av produktstrømmen som et" fortynningsmiddel

for den salpetersyre som anrikes i resirkuleringsstrømmen, slik'at man f år et minimalt behov for nytt. vann som må'tilsettes :. for å opprettholde den forønskede salpetersyrekonséhtrasjon i første, strøm..

For å oppnå dette er det som vist på fig. 1 en annen strøm 40 som tas ut fra reaksjonssonen via ledningen 20 og føres ved hjelp av en pumpe 22 til Ventilen 41 hvor annen strøm skilles i en produkt strøm 43 og en.-res ir kuler ingss trøm .42. Ventilen 41 dirigerer resirkuleringsstrømmen til absorbsjonssonén 17 der denne strøm tjener som første1 strøm-, og produktstrømmen til konsentreringsanordningen 44. Det vann som fjernes fra konsentreringsanordningen 44 avkjøles først i en varmeveksler 50 og pumpes så til resirkuler.ingsstrøm 42' :yed hjelp av .pumpen 45. og ledningen 46.... Vann fra en annen, kilde, som ikke er vist kan tilsettes resirkuleringsstrømmen 42. via ledningen 47. Før den resirkulerte strøm 42 returneres til absorbsjonssonén 17 i reaktoren 14 som første strøm, kan den avkjøles på enhver hensiktsmessig måte , f.eks. ved hjelp av en varmeveksler slik det er vist på fig. 1 ved 48..

Skj.ønt desorberingssonen fortrinnsvis: er én integrert del av den anvendte reaktor, så kan man også anvende en desorberende enhet som er separat og skilt fra selve reaktoren 14... En utførelse av denne type er vist på fig. 2. Ettersom

de fleste.elementer er de samme har man. beholdt identiske nummere. ■

Driften av utførelsen som er vist på fig. 2 er den samme som angitt.for fig. 1, bortsett fra desorberings-enheten 15 som fungerer på en noe annen måte. ' I. denne utfø-relse vil hele eller en del av funksjonen til desorberingssonen 15 utføres ved hjelp av et tårn.30. Ved en driftsmåte trenger således ikke desbiteeringssonen 15 å oppvarmes, og selve væskemengden der trenger bare være slik at man oppnår en gasspakning.. På denne måte vil frigjøringen av uomsatte nitrogenoksyder oppnås i det separate tårn 30..

Alternativt, hvis det er Ønskelig, kan den desorbe-rénde funksjon delvis utføres i en desorberingsenhet 15.mens résfcen utføres i tårnet 30. Ved denné driftsmåte som ved driften som angitt på fig. 1, kan desorberingssonen 15 oppvarmes og man opprettholder mer enn den minimalt-nødvendige væskemengde.der. Dette er spesielt ønskelig når kapasiteten på desorberingssonen 15 er utilstrekkelig til å få en fullstendig desorbering.

Som vist på fig. 2 kan nevnte andre strøm fjernes fra reaktoren 14 via ledningen 20 og føres via pumpen. "22 til

.inntaket 32 i tårnet 30. Tårnet 30 kan. egnet innbefatte et sylindrisk vertikalt tårn med en pakning 31 av samme type som

anvendes i absorbsjonssonén 14. Den vandige salpetersyre iføres ned.gjennom tårnet ved hjelp av tyngdekraften og gjénnom pakningen 31. Den.vandige salpetersyre i tårnet holdes på en

temperatur på minst ca. 55°C, fortrinnsvis ca, 82°C ved hjelp av egnede oppvarmingsanordninger, f.eks. en dampoppyarmet kappe 37.

Ettersom den vandige salpetersyre føres ned gjennom det oppvarmede tårn, vil uomsatte gasser som er oppløst i~ væsken bli frigjort eller desorbert. Disse frigjorte gasser blander seg med luft som føres inn i tårnet gjennom inntak 36

..og føres opp gjénnom det pakkede tårn og ut gjennom uttak 33 som en sekundær tilførselsgass. Disse sekundære tilførsels-gasser returneres til reaktoren 14 for omdannelse til sal-' petersyre, og dette skjer ved hjelp av inntak 34 i reaktoren

14. En strøm av vandig salpetersyre etter at de uomsatte gasser ér blitt desorbert, tas ut fra.tårnet gjennom uttak 35'

Den uttatte strøm føres til pumpen 22a og så til ventilen 41

hvor den skilles i en produktstrøm bg en resirkuleringsstrøm. Produktstrømmen kan så konsentreres på samme måte som beskrevet ovenfor med.hensyn til utførelsen som angitt på fig. 1.

I begge de utførelser som er vist på fig;. 1 og 2 er dét ..ønskelig å ta ut produktstrømmen (uttrykt som 100 % salpetersyre) ved en hastighet som tilsvarer den mengde salpetersyre (også uttrykt som 100 % salpetersyre) som fremstilles i selve prosessen. Videre må man for å få en effektiv ekstraksjon av gassformede reaksjonsprodukter.fra de gasser som stiger i kolonnen, regulere den mengde salpetersyre som resirkuleres til reaktoren. Det kan f.eks. angis at for den reaktor som er vist på de beskrevne og tegnede utførelser, har man funnet at et forhold på 20 til 1 pr. volum mellom de gasser som stiger i kolonnen og syren (22 -konsentrasjon) absorberer minst 96 % av de gassformede reaksjonsprodukter fra

utslippsgassene.

Som nevnt her vil en kontinuerlig konsentrasjon av

-nitrogenoksydene bidra til høyere reduksjonshastigheter.og utbytter i foreliggende fremgangsmåte. At man virkelig får en

konsentrasjon av nitrogenoksyder i foreliggende fremgangsmåte er vist ved fig.'3 og.4, og ved hjelp av de data: som nedenfor ér gitt 1 eksempel 4.

Tilførselsgassene fra en katalytisk ammoniakk-oksydasjonsreaktor slik det er angitt i eksempel 4, ble analysert og inneholdt 9,86 % NO . Det apparat som ble brukt i eksempel 4.er vist på fig. 3» Supplerende luft ble tilført ved bunnen av reaktoren gjennom inntak 49 og.blandet med nitrogenbksyd^oksygenholdig gass"som ble ført inn i reaktoren

.- 14 gjennom inntak 25. Som vist på fig. 3 var reaktoren utstyrt med åpninger: gjennom hvilke gassprøver kunne tas ut for analyse, og disse åpninger er angitt med bokstavene A, B, C og D. Åpningen A var mellom inntaket 25 gjennom hvilket nitrogenoksydene-oksygenblandingen ble tilført reaktoren'14, og væskenivået i desorbsjonssonen 15 i reaktoren. Åpningen ved B var like under (ca. 6,25 cm) under pakningen 18 i absorbsjonssonén 17 i reaktoren. Åpningen C var i selve pakningen 18 i

absorbsjonssonén 17 like under (ca. 15 cm) under det. punkt hvor de to delene av reaktoren var forbundet. Denne'gassåpning sto nær selve kjølespiralen 23 i absorbsjonssonén 17.-Åpningen D var ; på et punfet like over det sted hvor de to deler av reaktoren var forbundet. Analyser av gassprøver tatt fra åpningen B viste at konsentrasjonen av N0„ i reaktoren på dette punkt var 9,92 %. Ved en beregning på grunnlag av fortynningen av den innstrøm-mende gass hvor 86 % av gassen inneholdt 9,86 % N0Xsom ble blandet med 14 % ytterligere luft, skulle gassene på dette,

punkt i reaktoren inneholdt 8,46 % N0X. Analysene viste altså at gassene inneholdt 9,92 % N0X. Det fremgår såledés at fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse konsentrerer nitrogenoksydene til tross for at man får en konkurerende fremgangsmåte hvor N0Xomdannes til HNO-j*

Foreliggende fremgangsmåte er Vadere illustrert ved hjelp av de. etterfølgende eksempler. Utbyttet av salpetersyre i de følgende.eksempler er basert på. mengden av,ammoniakk som blir tilført ammoniakkoksydasjonsreaktoren, og beregningen av "den fremstilte salpetersyre er utført, ved hjelp av, følgende

reaksjonsligninger:

Denne teoretiske mengde ble så sammenlignet, med den mengde salpetersyre som virkelig ble dannet for å oppnå prosentvis 'utbytte. -.'.'.'

Eksempel 1 .

Ammoniakk med én hastighet på 110,9 g pr. time og luft som på forhånd var tørret og hvor. karbondioksydet var fjernet, ble med en hastighet på 1323 g/time tilført en vanlig gassblander og så inn i en katalytisk reaktor utstyrt med et platinanett. Denne platinanett-katalysator var en sirkulær

skive med en-diameter på 7,5 cm, ogvar fremstilt av en tråd bestående av 90 % platina og 10 % rhodium med én tråddiameter på 0,075 mm og en mesh-størrelse på 80 x 80. Selve platinanettet ble holdt på en temperatur på ca. 888°C. Reaksjonen mellom ammoniakk og oksygen fra luften ble startet ved å oppvarme et lite punkt av platinanettet ved hjelp av.en elektrisk lysbue. Etter selve starten spredde reaksjonen"seg over hele resten av nettet. Dette tok mellom 1 og 2 minutter. Sammensetningen av avgassene fra den katalytiske brenner ble målt ved vanlig gassf as ékromatograf i-teknikk, og man fant • følgende resultat:

Reaksjonsproduktene som inneholdt nitrogenoksyder frå den katalytiske reaktor ble så blandet med ytterligere .• luft i en mengde på 272 g/time. Temperaturen på deri resulte-rende, gasstrøm var ca. 65°C. Denne gasstrøm ble så ført inn i et sylindrisk vertikalt motstrøms-reaksjonstårn. Reaktoren

var fremstilt av rustfritt stål og var ca. 487 cm høy. Den nedre del på 122 cm var. ca. 10 cm i diameter, mens den øvre del på 365 cm var ca. 7,5 cm i diameter. Volumet på denne reaktor, var ca. 30 1.

Det indre av tårnet var utstyrt.med en seksjon som inneholdt spon av rustfritt stål som en pakning og denne var plasert ca. 45 cm fra bunnen av tårnet og ble båret ved hjelp av et nett av rustfritt stål som gikk tvers over den<;>indre del av tårnet. Denne pakkede del gikk helt til toppen av tårnet. Volumet av den pakkede delen av motstrømstårnet var ca* 24,6 liter. Den upakkede nedre del av tårnet inneholdt væske til et nivå på ca. 15 cm. Bunnen av tårnet var utstyrt med et utløp hvis diameter var ca. 1,25 cm slik at væske kunne tas ut fra tårnet. I veggen på den upakkede del av tårnet like under den pakkede delen, var det plasert et innløp hvorigjennom gasstrømmen fra ammoniakk-oksygenbrenneren samt luft kunne tilføres tårnet.

Et innløp ca. 6 mm i diameter var plasert i veggen

a-v tårnet ca. 5 cm fra toppen av tårnet, og gjennom denne åpning kunne man tilføre vandig salpetersyre. Når reaksjonen var kommet igang, ble nevnte vandige salpetersyreoppløsning-kontinuerlig tilført tårnet gjennom denne åpning i en mengde på ca. 14.060 g/time. På toppen av tårnet var det også et uttak med en diameter på ca. 6 mm hvorigjennom utslippsgassené kunne føres ut av tårnet. Væsken i den nedre del av tårnet"ble holdt på ca. 57 °C. Temperaturen i nevnte pakkede del av tårnet like over selve det bærende nett ble bestemt ved hjelp av en termokuppel og var 38°.C, mens temperaturen på den pakkede del nær toppen av tårnet var ea. 10°C.

Etter at de gassformede produkter fra ammoniakk-oksydasjonen med tilsatt luft var tilført tårnet og reaksjonen hadde gått i en viss tid, ble temperaturen i denne upakkede del like under;den pakkede del målt til ca. 63°C.

Etterhvert som reaksjonen skred frem, ble en 'vandig salpetersyreoppløsning kontinuerlig resirkulert til enheten ved å oppsamle den væske som strømmet ut fra reaktoren ved bunnen av denne. Før reaksjonen ble startet ble 1324 g (100 % HNOj.) salpetersyre tilsatt tårnet. ' Syren ble tilsatt som en 24,3 %, s. vandig oppløsning; Som tidligere opprettholdt mari '■ resirkuleringsmengdén på denne vandige oppløsning av salpetersyre på ca. 14.060 g/time; Væsken fra reaktoren inneholdt noen oppløste nitrogenoksyder. Disse uomsatte nitrogenoksyder kan fjernes fra væsken og returneres til tårnet. For å oppnå dette ble væsken fra tårnet ført til et annet tårn av rustfritt stål som.var. ca. 240 cm høyt og hadde en diameter på ca.

10 em og et volum på ca. 41 1. Dette tårn var pakket, med de samme spori av,rustfritt stål som i den første .reaktor. Væsken ble tilført toppen av dette andre pakkede tårn ved hjelp av et innløp med en diameter på 18 mm og som var plasert i tårnets vegg ca.. 7,5 cm fra toppen, hvoretter væsken ble ført ned gjennom det pakkede tårn ved hjelp av tyngdekraften. Nevnte andre tårn var utstyrt med en dampkappe slik at tårnets temperatur kunne holdes på minst 66°C, slik at eventuelle nitrogenoksyder som var oppløst i væsken kunne desorberes som en gass. Disse frigjorte eller desorberte gasser ble ført opp og ut gjennom tårnet gjennom et uttak i toppen som var ca. 6 mm i diameter. Disse frigjorte gasser ble. så returnert til reaktoren for. omdannelse til salpetersyre ved hjelp av et. inntak i reaktoren med en diameter på ca. 6 mm og som var plasert i dennes vegg like over væsken i bunnen av tårnet, og dette punkt lå ca. 15 cm over bunnen av reaktoren. En strøm av vandig.salpetersyre ble tatt ut fra nevnte andre tårn gjennom et utløp ca. 6.mm i diameter, og som var plasert i bunnen av annet tårn.". Denne strøm av vandig salpetersyre ble avkjølt til ca. romtemperatur og resirkulert ved hjelp av en vanlig pumpe slik at man opprettholdt motstrømmén av vandig salpetersyre i reaktoren. Etter ca, 4 timers reaksjonstid var syre-mengden som var fjernet fra enheten ca. 2787 g (100 %'HNO^), og konsentrasjonen på den innvundne.syre var 27,4 Netto fremstilt syre var 1463 g (100 ?.HN0^), og dette representerer et utbytte på 85,9 % > Man fant at utslippsgassene fra tårnreaktoren var ca. 1700 g/time og 0,20 £ av disse gasser var nitrogenoksyder. Temperaturen på utslippsgassene var ca. 23°C Vplumeffekten av reaktoren i dette eksempel var 0,28 kg /liter/døgn.

Eksempel 2

Eksempel 1 ble gjentatt bortsett fra at tempera-.turen på sonen mellom den nedre væskeseksjon og pakkesonen i øvre del av reaktortårnet ble holdt på ca. 50°C. Mengden av syre som i begynnelsen ble tilsatt enheten var ca. 1602 g (100..$ HNOj) tilsatt som en 25,2 #'s vandig oppløsning. Etter ;4 timers reaksjonstid var det totalt fjernet fra enheten ' 2936 g^ (100 % HNO^) salpetersyre, og konsentrasjonen på syren var 28,1 %. Netto fremstilt syre var 1334 g (100 % HNOj) og dette representerte et utbytte på 80,3 Utslippet fra tårnet, var 1700 g/time, og av dette representerte0,38 % nitrogenoksyder. Den volumetriske effekt av reaktoren i dette eksempel var 0,24 kg salpetersyre/liter/døgn.

Eksempel 3

<:>Eksempel 1 ble gjentatt bortsett fra åt temperaturen på sonen mellom væsken i den nedre sone og pakkingen i

den øvre sone ble holdt på 71°C. Mengden av syre som ble tilsatt i begynnelsen var 1325 g (100 % HNO-^) tilsatt som 24,3 % vandig oppløsning. Etter 4 timers reaksjonstid var total syremengde fjernet fra enheten 27o8 g (100 % HNQ^), og konsentrasjonen på syren var 30,3 Netto fremstilt syre var 1383

g (100 % HNOj) og representerte et utbytte på 84,2 %. Utslippet fra tårnet var 1500 g/time, og av dette representerte o,71 % nitrogenoksyder. Den volumetriske effekt i reaktoren i dette eksempel var o,26 kg salpetersyre/liter/døgn..■' Eksempel 4.

Man brukte i dette eksempel en reaktor av samme type som vist på fig. 3* Reaktorens dimensjoner var noe . forskjellig fra de som er vist i eksemplene 1,-2 og 39 og var utstyrt med gassprøve-uttaksåpninger ved punktene A,. B, C og D

• som vist på fig. 3* Ammoniakk i en mengde på 101,0 g/time og luft som var tørket i en mengde på 1315 g/time, ble ført inn i en vanlig gassblander og så inn i en katalytisk reaktor som vai* utstyrt med et platinanett. Denne platinanett-katalysator var en trelaget sirkulær skive med en diameter på 7*5cmbg hvor platinatrådene var sammensatt av 90 % platina og 10 % rhodium, og de hadde en diameter på 0,075 mm>og en mesh-størrelse på 80 x: 80. Platihakataly sat oren ble holdt på ca. 927°C. Reaksjonen mellom ammoniakken og oksygenet i luften ble startet ved å oppvarme et lite punkt på platinanettet med en liten elektrisk lysbue. Etter starten spredde reaksjonen seg lang-somt over resten av trådnettet. Dette tok mellom 1 og 2 minutter. Sammense.tningen på avgassene fra den katalytiske brenner ble målt ved vanlig gassfasekromatografi-teknikk, og ..følgende resultater ble oppnådd: Temperaturen på3uft-nitrogenoksydblandingenble avkjølt til ca. 31°C Gasstrømmen ble så ført inn i et vertikalt tårn av den type som er vist på'fig. 3. Reaktoren var sylindrisk og var laget av rustfritt stål og var 450 cm høy. Den nedre delen på 150 cm var ca. 10 cm i diameter mens den øvre del på 300 cm var ca. 7,5 cm i diameter. 30 cm av den øvre del av tårnet hadde en diameter på 10 cm. Tårnets volum var 29,5 liter. Væskenivået i den nedre delen var 47,5 cm dypt. Bunnen av reaktoren var utstyrt med et uttfck hvis diameter var ca. 1,25 cm, slik at væske kunne tas.ut fra reaktoren. T veggen i selve reaktoren, mellom den øvre pakkede del og væskenivået var det et innløp hvorigjennom man kunne tilføre gasstrømmen fra ammoniakk-oksygenbrenneren. til satt luft. Et innløp ca. 6 mm i diameter var plassert ca. 15 cm fra toppen av reaktoren, og gjennom dette kunne man tilføre vandig salpetersyreoppløsning. Etterhvert som reaksjonen skred-fram ble vandig salpetersyreoppløsning kontinuerlig tilført reaktoren gjennom dette innløp i en mengde på 14.060 g/time. På toppen av reaktoren var det et utløp ca. 6 mm i diameter og gjennom dette kunne, man ta ut selve utslippet av gasser. Væsken i den nedre del av reaktoren ble holdt på 93°C. Temperaturen i den pakkede del av reaktoren 25 cm over det nett som bar selve pakningen, var ved hjelp av en termokuppel bestemt til 16°C, mens temperaturen på salpetersyren vsd .innløpet var ca. 5°C Som vist på fig. 3 var reaktoren utstyrt med åpninger gjennom hvilke man kunne ta ut gassprøver for analyse,Tog disse åpninger er vist ved punktene A, B, C og D.. Gassåpningen ved Å var mellom innløpet 25 gjennom hvilket man kunne tilføre blandingen fra den katalytiske brenningen, og væskenivået i den desortøerende sone 15. Gassåpningen ved B var like under (ca. 6,25 cm) pakningen 18 i absorbsjonssonén 17 i reaktoren. Gassåpningen ved C var i selve pakningen 18 i sonen 17 like under (ea. 15 cm) det punkt hvor de to deler av reaktoren var festet til hverandre. Denne gassåpning var nær kjølespiralen 23 i sonen 17. Gassåpningen ved D var like over det punkt hvor de to deler av reaktoren støtte sammen.

Etter at de gassformede produkter fra ammoniakk-oksydasjonen samt tilsatt luft var tilført reaktoren og reaksjonen hadde, gått for en viss tid, målte man .temperaturen i den del av reaktoren som befant seg mellom den øvre pakkede del og væskenivået i den nedre delen, og temperaturen var ca. 55°C..■

Etterhvert som reaksjonen skrider frem ble vandig salpetersyreoppløsning kontinuerlig resirkulert til tårnet ved å oppsamle en strøm av salpetersyre som ble tatt ut fra reaktoren gjennom uttaket i bunnen av. tårnet.. Før reaksjonen startet ble det tilsatt 1159 g (100 % HNO^) salpetersyre til reaktoren. Denne syre ble tilsatt som en 21,8 % vandig oppløsning. Som nevnt tidligere var resirkuleringshastighéten av denne vandige oppløsning ca. 14.000 g/time. Væsken fra reaktoren kan inneholde noen oppløste nitrogenoksyder. Disse uomsatte nitrogenoksyder blir fortrinnsvis eliminert fra

væsken ved å oppvarme bunnen av tårnet. For å oppnå dette.er det plasert en varmespiral i de nedre 30 cm av reaktoren. Spiralen blir oppvarmet med varmt vann slik at temperaturen i bunnen av tårnet kan holdes på minst 66°C, hvorved eventuelle gasser som måtte være oppløst i væsken vil bli frigjort.. Disse desorberte eller frigjorte gasser føres opp gjennom tårnet og kan omdannes til salpetersyre. Væske som tas.ut"fra reaktoren ble avkjølt og resirkulert slik at man opprettholdt en strøm av vandig salpetersyre i tårnet.

Etter fire timers reaksjonstid hadde man fjernet;

totalt 2435 g salpetersyre (100 % HNO^), og syrekonsentrasjo-nen var 26,1 %. Netto fremstilt syre var 1276 g (100 % HNO^j og dette representerer et utbytte på 85,3 %- Man fant at utslippet fra" tårnet var 1750 g gass/time, og av dette var 0,80 % nitrogenoksyder. Temperaturen på utslippet i gassfasen

. var 24°C. Etterhvert som reaksjonen skred frem ble det tått prøver fra reaktoren gjennom åpningene A, B, C og D,; og disse

ble analysert på: vanlig gasskromatografisk måte. Resultatene av disse analyser var følgende: . Resultatene av, disse analyser er vist grafisk på fig. 4. Konsentrasjonen av reaktive nitrogenoksyder ved B var 9,92 vekt-^, mens konsentrasjonen av nitrogenoksyder ved C var 2,07 vekt-#.

Basert på den tilførte ammoniakk var den teoretiske mengde salpetersyre som kunne fremstilles ved fremgangsmåten 0,3 kg salpetersyre/liter reaktorrom. Man fant at effektivi-teten ved aromoniakkoksydasj onen var 89,3 %* Hvis man korri-gerer for 100 % ammoniakk-oksydasjonseffektivitet oppnådde man et utbytte på 85,6 % i foreliggende fremgangsmåte, og dette representerer et volumetrisk utbytte på 2,5 kg; salpetersyre

pr., døgn pr. liter. Den virkelige omdannelse var 2,3 kg salpetersyre/døgn/liter reaktorrom basert på netto innvunnet salpetersyre.

Man har således vist at hastigheten og effektivi-teten med henpyn til omdannelse av nitrogenoksyder til salpetersyre i foreliggende fremgangsmåte med sin kontinuerlige konsentrasjon av nitrogenoksyder, skyldes minst tre faktorer. Por det første tilveiebringer fremgangsmåten et effektivt system for ekstrahering av nitrogenoksyder (prinsippielt nitrogenoksyd) selv i lave konsentrasjoner fra réaktoravgas-sene og en retur av disse nitrogenoksyder til en nitrogen-pksydrik reaksjonssone for der. å bli omdannet til salpetersyre. Por det annet gir fremgangsmåten høy konsentrasjon av

reaktive nitrogenoksyder som er kontinuerlig i kontakt med en

- væske, slik at disse oksyder lett omdannes til salpetersyre. Videre gir fremgangsmåten et effektivt system for å ekstra-here oppløste nitrogenoksyder fra væsken som har vært anvendt

i prosessen, og deretter kan man konsentrere disse nitrogen-, oksyder slik åt de lett kan omdannes til salpetersyre.

Claims (14)

1.. Kontinuerlig fremgangsmåte for fremstilling av salpetersyre,karakterisert vedat man: (a) tilveiebringer en reaksjonssbne med en absorberende sone, en konsentrerende sone og en desorberende sone, . (b) kontinuerlig tilfører en første strøm av vandig salpetersyre inneholdende fra ca. 10 til ca. 40 % salpetersyre til nevnte absorberende sone i en tilstrekkelig mengde til at man opprettholder et forut bestemt nivå av vandig salpetersyre i nevnte desorberende sone, (c) kontinuerlig tilfører gassformede ammoniakk-oksydasjons-produkter og et gassformet oksydasjonsmiddel som innbefatter molekylært oksygen til nevnte konsentrasjonssone, (d) omsetter ammoniakk-oksydasjonsproduktene og pksydasjons-midlet i nærvær av nevnte første strøm for derved å fremstille gassformede reaksjonsprodukter som innbefatter nitrogendioksyd samt flytende reaksjonsprodukter som innbefatter salpetersyre som kombinerer seg med nevnte første strøm for derved å anrike dennes innhold av salpetersyre, (e) holder temperaturen på nevnte første strøm idet den passerer absorbsjonssonén i et område fra 5 til 37°P f°r i det minste å oppløse hovedmengden av de gassformede reaksjon-produkter som tilføres absorbsjonssonén fra nevnte første strøm, (f) holder temperaturen på den vandige salpétersyre i den desorberende.;sone på en temperatur på minst 55°C for å fri-gjøre fra .nevnte salpetersyre hovedmengden av oppløste gassformede reaks jonsprodukter, •.: (g) tar ut en annen strøm med et anriket innhold av salpetersyre fra væsken i den desorberende sone i en mengde som.gjør at man opprettholder et forut bestemt væskenivå, (h) skiller nevnte andre strøm i en produktstrøm og en resirkulerende strøm, (i) kontinuerlig tilfører nevnte resirkulerende strjdm til absorbsjonssonen.for derved å få tilvéiebragt nevnte første strøm, og (j) tilsetter H20 til nevnte absorberende sone, og hvor mengden og:tilførselshastigheten av det tilsatte vann samt den produktstrøm-som skilles ut, koordineres slik at man får tilvéiebragt nevnte første strøm som hår en salpetersyre-:• konsentrasjon i området fra ca. 10 til ca'. 40 vekt-?.

2., Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakt er i- • s-e r f v ed at reaksjonssonen er vertikal, pg ved at nevnte vertikale sone har en Øvre sone, en nedre sone og en intermediær sone.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakt er i-s^ e r tv e d at nevnte første strøm av vandig salpetersyre inneholder fra 20 - 30 % salpetersyre.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte gassformede oksydasjonsmiddel som innbefatter molekylært oksygen, er tilstede i en tilstrekkelig mengde til å øke omdannelsen av nitrogenoksyd til nitrogen dioksyd.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertve, d .at temperaturen på nevnte ammoniakkoksyda-sjonsprodukter og nevnte oksydasjonsmiddel er mellom 37 og 94°C.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat temperaturen på den vandige salpetersyre i den desorberende sone holdes, på minst 65°C.

7» ..Fremgangsmåte ifølge.krav 1,karakterisert vedat nevnte produktstrøm skilles ut med en slik hastighet og med en slik mengde at mengden salpetersyre som fjernes - tilsvarer den mengde salpetersyre som fremstilles i -prosessen.

8. : Fremgangsmåte ifølge krav 1, k a r å k t e r i-sert v e d , at produktstrømmen konsentreres slik at man får en strøm av vånn og en strøm av konsentrert salpetersyre,-og hvor nevnte, vannstrøm tilsettes nevnte resirkulerende strøm slik at man derved får tilvéiebragt nevnte første strøm av vandig salpetersyre.

9. Kontinuerlig fremgangsmåte for fremstilling av salpetersyre,karakterisert, v e d at man: (a) tilveiebringer en reaksjonssone med en absorberende sone, én konsentrerende sone og en desorberende.sone, (b) kontinuerlig tilfører en første strøm av Vandig salpetersyre inneholdende fra 10 - 40 '% salpetersyre til nevnté absorberende sone, i en mengde som er tilstrekkelig til at man opprettholder et forut bestemt nivå av vandig salpetersyre i nevnte desorberende sone, (c) kontinuerlig tilfører nitrogenoksyder og et gassformet oksydasjonsmiddel som innbefatter molekylært oksygen til nevnte konsentreringssone, (d) reagerer nitrogenoksydene og oksydasjonsmidlet i nærvær av nevnte første strøm, hvorved man får fremstilt gassformede reaksjonsprodukter som innbefatter nitrogendioksyd samt flytende reaksjonsprodukter som innbefatter salpetersyre, som kombinerer seg med nevnte første strøm slik at denne blir anriket på salpetersyre, . (e) holder temperaturen på nevnte første strøm idet den passerer gjennom nevnte absorbsjonssone, i. et område fra 5 til .40°C, slik at man i det. minste oppløser hovedmengden av dé gassformede reaks jonsprodukter som tilføres den absorberende sone i nevnte første strøm, (f) holder temperaturen på den vandige salpetersyre i den desorberende sone på minst 55°C for derved å få frigjort hovedmengden av de oppløste gassformede reaksjonsprodukter som finnes i nevnte vandige salpetersyre, •' (g) tar ut en annen strøm med et anriket innhold av salpetersyre fra væsken i den desorberende sone med en hastighet som gjør at man opprettholder nevnte forut bestemte væskenivå, (h.) skiller nevnte andre strøm i en produktstrøm og en resirkulerende strøm, (i) kontinuerlig tilfører nevnte resirkulerende strøm til absorbsjonssonén for derved å få tilvéiebragt nevnte første strøm, og (j) tilsetter E^ O til nevnte absorberende sone og.hvor mengden og tilførselshastigheten av nevnte vann og den produktstrøm som skilles ut koordineres slik at.man får tilvéiebragt nevnte første strøm med et salpetersyreinnhold, som ligger i området . fra ca. 10 til. ca. 40 vek. t-%..

10. •. Fremgangsmåte ifølge krav 9»k a r a k t e r i- s e r t v e d at reaksjonssonen er vertikal, og ved at nevnte vertikale sone har en øvre, en nedre og en intermediær sone.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, k a. r a k t e r i- sert 'Ve. d at nevnte første strøm av vandig salpetersyre inneholder fra ca. 20 til ca. 30 % salpetersyre.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 9,karakterisert vedat.nevnte gassformede oksydasjonsmiddel som innbefatter molekylært oksygen, er tilstede i en mengde •tilstrekkelig til. å øke omdannelsen av nitrogenoksyd til nitrogendioksyd. • 13..

Fremgangsmåte ifølge krav 9, k a r a k t e r i-s é r t "'..v e d åt temperaturen på nevnte ammbniakkoksyda-sjonsprodukterr og nevnte oksydasjonsmiddel er mellom 37 og 94°C.

14.'Fremgangsmåte ifølge krav 9,karakterisert vedat produktstrømmen blir konsentrert slik at man får en strøm av vann og en strøm av konsentrert salpetersyre, hvoretter nevnte vannstrøm tilsettes nevnte resirkulerende, strøm slik at man får tilvéiebragt første strøm av van dig salpetersyre. • 15.. Fremgangsmåte ifølge krav 9,karakterisert vedat'nevnte produktstrøm skilles ut med en slik . hastighet og i en slik mengde at den mengde salpetersyre som .fjernes tilsvarer den mengde salpetersyre som blir fremstilt ved prosessen...