Способ концентрирования азотной кислоты

3639 1 И,ОБРЕТЕНИЕ АВТОРСКОЕ СВИДсТЕЛЬСТВЗ Н О ПИСАН ИЕ способа концентрирования азотной кислотытельству А,2 года (спр. Тихонова, заявленномперв, Яо 119 Я).иковано 31 мая 1934 года. авторскому сви11 октябряО выдаче авторског вндетельства Предлагаемый способ имеет целью получение концентрированной азотной кислоты посредством многоступенчатой дестилляции в присутсвии серной кислоты, ввод и вывод которой производится в нескольких пунктах колонны (по числу производимых дестилляций).Слабая гзэтная кислота, представляюшая нормальный продукт абсорбции нитрозных газов, имеет ограниченное применение; к тому же ее транспортировка не рентабельна. Поэтому, получение в азотной промышленности концентрированной азотной кислоты, необходимой для многих современных производств, принимает все большие размеры. На чрезвычайную важность этого вопроса указывает то обстоятельство, что в последнее время появилось множество патентов на способы получения концентрированной азотной кислоты, Единственным наиболее распространенным методом до сих пор является способ концентрирования слабой азотной кислотой путем дестилляции в присутствии серной кислоты, как водоотнимающего средства.Из числа патентов на способы получения концентрированной азотной кислоты, появившихся в последние годы, до сих пор ни один не может конкури. ровать с вышеуказанным методом, несмотря на его недостатки, главный из которых заключается в том, что для концентрирования слабой НХО, приходится применять большие количества серной кислоты в виде купоросного масла, а отходящую из концентрационных установок слабую серную кислоту концентрировать на специальных установках, что является чрезвычайно доро. гой побочной операцие,Новый способ состоит в том, что при концентрировании азотной кислоты посредством многоступенчатой дестилляции вводят отдельными порциями сер ную кислоту на нескольких ступенях дестилляции, причем указанные количества (порции) серной кислоты отводят с тех же ступеней, куда они были введены, без смешивания с порциями, вводимыми на предыдущие и последующие ступени, Таким образом, смешивание серной и азотной кислот и дестилляция этой смеси производится в несколько приемов. Благодаря этому удается концентрировать азотную кис. лоту, применяя небольшие количества серной кислоты, и, что особенно важно, для концентрирования можно употреблять не только купоросное масло, но и слабую серную кислоту, например, гловерную и даже камерную. Отходя. щая после процесса серная кислота менее концентрирована, чем при суще. ствующем способе;:Теория предлагаемого процесса вытекает из свойств смесей серной и азотной кислот.Теоретический расчет концентрации азотной кислоты можно произвести, пользуясь кривыми на приводимой ниже диаграмме,П р и м е р 1. Расчет концентрирования по существующему способу (в один прием).Для смеси 1(см. таблицу), являющейся современной заводской смесью, количсство НИО, в парах над кипящей смесью составляет 96% (см. диаграмму). Количество же расходуемой серной кислоты совпадает с получающимся на практике и составляет 4,5 части на 1 часть НИО,П р и м е р 2. Концентрирование по предлагаемому методу с начальными кислотами такого же состава в два приема,Первичная смесь содержит 1 часть слабой НКО,. и 1,8 части купоросного масла (см, таблицу - смесь 11). Данная смесь выделяет при дестилляции 87 ОО- ную азотную кислоты (см. диаграмму).Выделяющаяся 87%-ная азотная кислота смешивается со второй порцией купоросного масла в отношении 0,5. Полученная смесь, вторичная, выделяет при дестилляции 98%-ную азотную кислоту. Общее количество затраченного купоросного масла составляет 1,29 на единицу слабой азотной кислоты, т, е, в 2 раза менее, чем при существующем способе (ср. смеси 1 и 1),При дестилляции этой же смеси (11) в один прием получается только 93%НМОНеобходимо указать, что при увеличении количества дестилляций количество потребной серной кислоты еще более снижается,При концентрации отработанной слабой серной кислоты, применяемой для дестилляции смеси 11, тепла расходуется ча 130 О менее, чем от смеси 1, вследтвие того, что на дегидратацию более слабой серной кислоты тепла требуется с меньше при одинаковом количестве испаряемой воды,Расход пара на дестилляцию тоже снижается вследствие уменьшения количества серной кислоты, а, следователь. но, и уменьшения необходимого для ее испарения тепла.П р и м е р 3, Расчет концентрирова ния азотной кислоты такого же г остава что и в предыдущих расчетах, с помощью гловерной 78%-ной кислоты в два приема.Первичная смесь (смесь 1), составленная из 1 части слабой "МО, и 1 части гловерной кислоты, дает при дестилляции 83 О-нуюНИд, Вторичная смесь (смесь Ш), полученная смешением паров 83",О-ной НИО, с другой порцией гловерной кислоты, выделяет при кипении 98/О-ную азотную кислоту,Общее количество затраченной гловерной кислоты составляет 1,6 части на 1 часть слабой азотной кислоты (ср. смеси 1 и ).Интересно отметить, что при дестилляции смеси 111 в один прием получается только 73%-ная НАВОЗ,Таким образом, даже при концентрировании гловерной кислотой предлагаемый способ концентрирования позволяет снизить расход серной кислоты,Отходящая после концентрирования слабая серная кислота в этом случае может концентрироваться не только на специальных усгановках (при этом тепла будет расходоваться на 50 Ъ меньше, чем расходуется сейчас), но и в башнях сернокислотных установок, вследствие чего может совершенно отпасть побоч. на я дорогая операция концентрирования отработанной серной кислоты. Следовательно, данный способ концентрирования азотной кислоты позволяет совершенно освободиться ог специальных концентрационных установок для серной кислоты путем комбинирования работы сернокислотных башен и концентрационной колонны там, где это возможно.Слабая серная кислота будет пода. ваться на башни для укрепления и вновь возвращаться в колонну в виде гловерной кислоты.Применение предлагаемого принципа позволяет даже с помощью камернойкислсггы получить 9 бо/о-ную азотную кислоту (см, таблицу - смесь Ч). При этом серной кислоты (считая на моногидрат) расходуется столько же, сколько расходуется при концентрации в один прием с помощью купоросного масла,Полученная экономия в топливе при концентрировании слабой серной кислоты до первоначальной концентрации в 6Ъ достигает 28%, в"педствие того, что при равном количес;и испаряемой воды из состава серной кислоты на дегидратацию более слабой кислоты тепла затрачивается меньше. фКонцецтра-, ция нсхтд-Состав смесикислот вОтношение исходных кислот НаО Н 11 О,Концентрация отходящей Нф 04вных кислот в/67 67 67 50 17 65 33 80 40 39 44 34 34 .26 34 2,68 1,00 0,83 59,4 57,0 5 Е,0 65 80 95 Конечный результат 450 95 3,4 ной кислоты отводят с тех же ступеней, на которые они введены, без смешивания с порцияе, вводимыми на предыдущие и последующие ступени.2, При осуществлении сг особа, означенного в и. 1, применяют серную кислоту более слабой концентрации, чем купоросное масло, например, гловерную или камерную. 1, Способ концентрирования азотной кислоты путем многоступенчатой дестилляции в присутствии серной кислоты с подводом последней отдельными порциями на нескольких ступенях, отличаю щийся тем, что указанные порции сер 5015 50 ) 25 87 38 Конечный ц 17850 125,0 27883 1 415 Предмет изобретения. Отношение исходных кислотНЯОЛ в парах при кипении смесивсвидетельству А. Б. Тихснсва М 363960 еоцгнтно овлРядни НИОКР 8 /7 ЯРЯИ РР,фФ ГОЧКЕ ЬФ/7 Е/тфСЖ ФМЭЛНЮЫЛ смсии дьотной и. сеРнойкисл 07 ы Я УР М З У