Спосіб одержання концентрованої азотної кислоти

1. Спосіб одержання концентрованої азотної кислоти, що включає взаємодію концентрованих оксидів азоту, води та кисню та вибілювання продукційної кислоти, який відрізняється тим, 3 77369 4 азотной кислоты и удобрений: Энергосбереже1,6МПа, а в реакторі підтримують температуру, ние производств связанного азота и органичесяка зростає зверху вниз. Межі тиску обумовлені ких продуктов: Техника безопасности произтим, що при тисках нижче 0,7МПа значно знижуводств связанного азота и органических ється інтенсивність процесів окислення, а при продуктов. 2-е изд. перераб.- М.: Химия, 1987, тисках понад 1,6МПа погіршуються умови виді464с.] (прототип). лення оксидів азоту із отриманої кислоти. ПідтНедоліками прототипу є проведення технолоримання в колонному реакторі перепаду темпегічних процесів під різними тисками, використанратур призводить до збільшення концентрації ня чистого (технічного) кисню, використання виоксидів азоту в зоні утворення концентрованої сокої температури (температура кипіння азотної азотної кислоти за рахунок їх виділення із рідини кислоти) для вибілювання продукту, що вимагає внизу реактора за вищої температури та погливикористання відповідних матеріалів і устаткунання вгорі за зниженої температури. Збільшення вання, допоміжних заходів по забезпеченню та концентрації оксидів азоту, вихідного компоненту підтриманню температур, тисків, концентрацій, хімічної реакції, сприяє утворенню продукту - азоочищення забруднених оксидами азоту газових тної кислоти. викидів, значно ускладнює устаткування виробСуттєвими відмінностями винаходу, що заявництва та призводить до підвищених енергомаляється, у порівнянні з прототипом є: теріальних витрат. - отримання концентрованої азотної кислоти В основу винаходу поставлена задача: у спобез застосування чистого кисню; собі отримання концентрованої азотної кислоти - проведення взаємодії оксидів азоту води та шляхом обробки суміші HNO3 - N2O4 - Н2О киснем кисню в протитечійному колонному апараті; при високих тисках та вибілювання отриманої - проведення технологічних процесів під єдикислоти її кип'ятінням при невеликому розрідженним, порівняно невисоким тиском. ні виключити використання чистого кисню, знизиЗаявлюваний спосіб здійснюється таким чити тиск в реакторі та відмовитись від доведення ном. продукційної кислоти до кипіння. В колонний реактор дозують в середню часПоставлена задача вирішується тим, що в тину концентровані оксиди азоту у газоподібному, способі отримання концентрованої азотної кислозрідженому станах чи в вигляді розчину в азотній ти, який включає взаємодію концентрованих оккислоті, в нижню частину подають повітря а на сидів азоту води та кисню і вибілювання продукверх реактора - воду у вигляді розчину 85-90% ційної кислоти, згідно з винаходом, взаємодію HNO3. В реакторі підтримують задані температуведуть у протитечійному колонному реакторі, рний режим та тиск відомими методами. З нижоксиди азоту подають у середню частину реактоньої частини реактора виводять продукційну конра в зрідженому стані, або у вигляді концентроцентровану азотну кислоту, а відпрацьовані гази ваного розчину в 85-90%-вій HNO3, чи у вигляді з верхньої частини реактора направляють на концентрованого нітрозного газу, воду подають очистку відомими методами. на верх реактора у вигляді 85-90%-вої HNO3, киЗаявлюваний спосіб перевірявся в дослідних сень подають в низ реактора у вигляді повітря, а умовах на проточній установці. Експериментальні вибілювання ведуть в потоці повітря в нижній дослідження здійснювали на установці з колоною частині реактора. діаметром 147мм. Колона складалась із секцій Подача повітря в реакційну систему під нижустаткованих теплообмінними сорочками та зачими тисками дещо знижує інтенсивність процекріпленими між ними на відстані 400мм ситчатисів окислення в рідинній фазі, але збільшення ми протитечійними тарілками. Кожна секція мала об'єму газу сприяє перемішуванню реакційної карман для приладів контролю температури, а системи, виділенню недоокислених сполук азоту також вентилі для відбору проб рідинної та газов газову фазу та їх відведенню із реакційної сисвої фаз. Під нижню тарілку колони вводили повіттеми, внаслідок чого зберігається загальна інтенря, на верхню - 25-ту тарілку подавали вихідну сивність процесу утворення азотної кислоти. Збіазотну кислоту, на 11-ту тарілку вводили зріджені льшення об'єму газу-окислювача за рахунок оксиди азоту, або концентрований нітрозний газ. використання повітря та його контактування з Експеримент проводили протягом часу достатотриманою кислотою покращує умови видалення нього для не менше чим 3-кратного обміну рідини оксидів азоту, які не прореагували, внаслідок в колоні. Результати дослідів наведені в таблиці. чого вибілювання здійснюють під тиском і всі стаНаведені результати дослідів підтверджують дії отримання концентрованої азотної кислоти можливість отримання концентрованої азотної проводять під єдиним тиском, що спрощує оргакислоти під порівняно невисокими тисками з винізацію як основних, так і допоміжних технологічкористанням повітря, тобто досягнення технічноних процесів, зокрема, покращує умови очищення го результату при здійсненні заявлюваного сповідпрацьованих газів від оксидів азоту. собу. До того ж, повітря подають під тиском 0,7 5 77369 6 Таблиця Результати дослідів з отримання концентрованої азотної кислоти під низьким тиском Температура Відношення №№ Тиск в Щільність Витрата в колоні, °С Ν2Ο4/Η2Ο у дос- колоні, зрошення, повітря, вхідних потовихід3 2 лідів ата нм3/год низ верх м /(м год) ках ної 1 7,0 85 20 0,59 4,81 12,6 ^90,15 2 7,0 83 19 0,59 4,61 12,6 89,80 3 7,0 81 7 0,59 5,02 12,6 90,55 4 8,0 85 24 0,59 4,49 15,1 90,10 5 8,0 82 25 0,59 5,69 12,4 91,77 6 9,0 86 9 0,59 4,50 12,4 89,91 7 9,0 78 16 0,59 5,50 12,4 79,90* 8 9,0 78 13 0,59 5,50 15,1 79,90* 9 9,0 78 10 0,70 5,34 15,1 79,90* 10 1,1 85 14 0,59 5,49 15,1 90,10 Концентрація кислоти, % мас. куб 96,85 96,95 97,22 96,55 96,09 96,44 96,38 95,15 95,25 96,55 1 таріл- 3 тарілка ка 97,12 98,15 97,29 98,10 98,04 98,09 96,37 96,99 97,34 98,14 96,48 98,03 96,79 96,79 97,59 95,45 97,37 96,89 5 тарі- 7 таріллка ка 98,32 99,29 97,78 95,80 98,16 97,79 98,00 97,89 98,48 98,34 97,65 97,83 98,58 98,50 98,44 98,64 98,34 98,89 * - оксиди азоту подавались у вигляді розчину концентрацією 22,2 % у вихідній азотній кислоті Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601