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La préparation du nitrate d'ammoniaque, qui s'opère habituellement en partant d'acide nitrique et d'ammo- niaque, conduit à la nécessité d'absorber, d'une façon quelconque, un nombre important de calories produites par
la réaction de l'ammoniaque sur l'acide nitrique.
Autrefois, ces calories étaient absorbées par de l'eau; dans un réfrigérant parcouru par la solution acide
en cours de neutralisation; ces calories étaient donc entièrement perdues.
On a essayé, par la suite, d'utiliser ces calories pour produire l'évaporation d'une partie de l'eau des solutions de nitrate d'ammoniaque obtenues, soit par détente du liquide sous vide, soit par détente sous pression atmosphérique, l'appareil de neutralisation dans lequel se fait la réaction de l'acide sur l'ammoniaque étant, dans ce dernier cas, mis sous pression élevée pour éviter la forma.tion de vapeur dans l'appareil de neutralisation proprement dit.
La présente invention a pour objet un procédé qui permet, tout en simplifiant la construction des appareils, d'obtenir une récupération plus complète des calories en excédent, se traduisant par l'obtention directe de solutions plus concentrées; elle repose sur l'utilisation de la vapeur produite par la détente des liquides réchauffés par la réaction, pour réchauffer gratuitement l'acide avant son entrée dans l'appareil
de neutralisation.
La construction des appareils est, d'autre part, simplifiée du fait qu'aucun organe ne fonctionne sous pression.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, l'ensemble d'une installation pour
la mise en oeuvre du nouveau procédé.
L'acide nitrique en solution est refoulé, par la pompe P , à travers un certain nombre de réchauffeurs tubulaires R , R , etc... chauffés gratuitement, ainsi qu'on le verra, plus loin, au moyen de vapeur à température croissante.
Dans ces réchauffeurs, l'acide est réchauffé avant son entrée à l'appareil de neutralisation N. Cet appareil de neutralisation N, fonctionnant sous pression atmosphérique, reçoit, d'une part, l'acide nitrique chaud en solution et l'ammoniaque à l'état gazeux; pour éviter que la température ne s'élève pas trop par suite de la réac-tion, et pour éviter la formation de vapeur dans cet appareil, ainsi que la mise sous pression, on envoie d'autre part, dans cet appareil, au moyen de la pompe P , une circulation de solution de nitrate d'ammoniaque refroidie. Les quantités d'acide et d'ammoniaque étant réglées, il sort du neutraliseur N une solution neutre ou très faiblement acide, réchauffée par la réaction.
Cette solution est envoyée dans les séparateurs
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des vides progressivement décroissants; étant donné le vide régnant dans chacun de ces appareils, le liquide s'y évapore de telle façon que sa température s'abaisse dans chaque séparateur, jusqu'au point d'ébullition qui correspond au degré de vide existant dans ces appareils.
La vapeur ainsi formée dans les étages successifs de détente, où elle atteint des températures croissantes, est utilisée dans les réchauffeurs tubulaires R , R , etc... au réchauffage de l'acide entrant en fabrication. La division de l'appareil de détente en plusieurs stades permet de réchauffer l'acide à une température élevée
et de réaliser ainsi une récupération supplémentaire intéressante. Comme toutes les calories, ainsi libérées, ne peuvent être captées par le réchauffage et qu'une
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sous le vide le plus poussé, est condensée dans un condenseur auxiliaire C. Le vide, dans l'ensemble des appareils, est établi par la pompe à air P.
Comme moyen de réglage de la température dans le neutraliseur N, on dispose:
1[deg.]) du débit de la pompe P ,
2
2[deg.]) du vide établi dans les appareils de détente.
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The preparation of ammonium nitrate, which is usually carried out starting from nitric acid and ammonia, leads to the need to absorb, in some way, a large number of calories produced by
the reaction of ammonia with nitric acid.
In the past, these calories were absorbed by water; in a refrigerant through which the acid solution
in the process of neutralization; these calories were therefore entirely lost.
We tried, subsequently, to use these calories to produce the evaporation of part of the water from the ammonia nitrate solutions obtained, either by expansion of the liquid under vacuum, or by expansion under atmospheric pressure, the neutralization apparatus in which the reaction of the acid with ammonia takes place being, in the latter case, placed under high pressure to prevent the formation of vapor in the actual neutralization apparatus.
The present invention relates to a method which allows, while simplifying the construction of the apparatus, to obtain a more complete recovery of the excess calories, resulting in the direct obtaining of more concentrated solutions; it is based on the use of the vapor produced by the expansion of the liquids heated by the reaction, to heat the acid free of charge before it enters the apparatus
neutralization.
The construction of the devices is, on the other hand, simplified owing to the fact that no member operates under pressure.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, the whole of an installation for
the implementation of the new process.
The nitric acid in solution is delivered, by the pump P, through a certain number of tubular heaters R, R, etc ... heated free of charge, as will be seen later, by means of steam at increasing temperature .
In these heaters, the acid is heated before entering the neutralization apparatus N. This neutralization apparatus N, operating at atmospheric pressure, receives, on the one hand, the hot nitric acid in solution and the ammonia in gaseous state; to prevent the temperature from rising too much as a result of the reaction, and to prevent the formation of steam in this apparatus, as well as the pressurization, one sends on the other hand, in this apparatus, by means from the pump P, a circulation of cooled ammonia nitrate solution. The quantities of acid and ammonia having been regulated, a neutral or very weakly acidic solution emerges from the neutralizer N, heated by the reaction.
This solution is sent in the separators
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progressively decreasing voids; given the vacuum prevailing in each of these devices, the liquid evaporates therein such that its temperature is lowered in each separator, up to the boiling point which corresponds to the degree of vacuum existing in these devices.
The steam thus formed in the successive expansion stages, where it reaches increasing temperatures, is used in the tubular heaters R, R, etc ... for reheating the acid entering production. Dividing the expansion device into several stages allows the acid to be heated to a high temperature
and thus achieve an interesting additional recovery. As all the calories thus released cannot be captured by reheating and only
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under the highest vacuum, is condensed in an auxiliary condenser C. The vacuum, in all the devices, is established by the air pump P.
As a means of adjusting the temperature in neutralizer N, we have:
1 [deg.]) Of the pump flow rate P,
2
2 [deg.]) Of the vacuum established in the expansion devices.