DE612265C - Process for the simultaneous production of sulfuric acid and nitric acid or mixtures of these - Google Patents

Process for the simultaneous production of sulfuric acid and nitric acid or mixtures of these

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DE612265C
DE612265C DEB131057D DEB0131057D DE612265C DE 612265 C DE612265 C DE 612265C DE B131057 D DEB131057 D DE B131057D DE B0131057 D DEB0131057 D DE B0131057D DE 612265 C DE612265 C DE 612265C
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Dr Hans Baehr
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IG Farbenindustrie AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74Preparation
    • C01B17/82Preparation of sulfuric acid using a nitrogen oxide process

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Schwefelsäure und Salpetersäure oder Gemischen dieser Es wurde gefunden, daß man Schwefelsäure und Salpetersäure aus Stickoxyde und Schwefeldioxyd enthaltenden Gasen in vorteilhafter Weise darstellen kann, wenn man zunächst das Schwefeldioxyd durch die mit diesem gemischt oder getrennt zugeführten Stickoxyde in einer Anlage nach Art des Bleikammer- oder Turmverfahrens in Gegenwart von Wasser, Schwefelsäure oder Nitrosylschwefelsäure möglichst vollständig in Schwefelsäure oder Nitrosylschwefelsäure oder Gemische beider überführt und hierauf die Stickoxyde nach -ihrer Oxydation und Absorption in konzentrierter Schwefelsäure und Zersetzung der hierbei gewonnenen Nitrosylschwefelsäure als Salpetersäure oder Nitrate gewinnt. Das Verfahren kann in der Weise ausgeführt werden, daß man z. B. ein Stickoxyde und Schwefeldioxyd enthaltendes Gasgemisch nach Oxydation des Stickoxyds und Schyv efeldioxyds zu Stickstoffdioxyd und Schwefeltrioxyd durch einen entsprechend langen Aufenthalt in einer Oxydationskammer, der evtl. Luft oder andere sauerstoffhaltige Gase zugeführt. werden, durch einen- Absorptionsturm leitet, der mit Schwefelsäure berieselt wird. Man kann aber auch die heißen schwefeldioxyd- und stickoxydhaltigen Gase direkt in. einen mit Nitrasylschwefelsäure beschickten Absorptionsturm führen, in dem. eine' Oxydation des Schwefeldioxyds - zu Schwefeltrioxyd stattfindet. Durch die Wärme der ankommenden : Gase wird die Nitrosyisch-,vefelsäure dann zu Schwefelsäure und Stickoxyd zersetzt. .Die Schwefelsäure läuft in konzentrierter Form unten aus dem Turm ab. Die aus dem Absorptionsturm austretenden Gase werden zwecks Oxydation des Stickoxyds zu Stickstoffdioxyd in einer Oxydationskammer einige Zeit dem Einfluß sauerstoffhaltiger Gase ausgesetzt und gelangen darauf in einen mit Schwefelsäure berieselten Turm, der das Stickstoffoxyd herauslöst. Für die Berieselung des Turmes kann: die obenerwähnte, durch Zersetzung der Nitrosylschwefelsäure erhaltene konzentrierte Schwefelsäure benutzt werden. Die gewonnene Nitrosylschwefelsääre wird durch Erhitzen zersetzt, wobei einerseits konzentrierte Schwefelsäure und andererseits Stickoxyde gebildet - werden. Die letzteren liegen nun in sehr konzentrierter Form vor und können nach bekannten Verfahren auf Salpetersäure und Nitrate weiterverarbeitet werden.Process for the simultaneous production of sulfuric acid and nitric acid or mixtures of these. It has been found that one can use sulfuric acid and nitric acid represent from nitrogen oxides and sulfur dioxide containing gases in an advantageous manner can, if you first mix the sulfur dioxide with it or separate it supplied nitrogen oxides in a system based on the lead chamber or tower process as completely as possible in the presence of water, sulfuric acid or nitrosylsulfuric acid converted into sulfuric acid or nitrosylsulfuric acid or mixtures of both and then the nitrogen oxides after their oxidation and absorption in concentrated sulfuric acid and decomposition of the nitrosylsulfuric acid thus obtained as nitric acid or Nitrate wins. The method can be carried out in such a way that one z. B. a gas mixture containing nitrogen oxides and sulfur dioxide after oxidation of the nitrogen oxide and Schyv efeldioxyds to nitrogen dioxide and sulfur trioxide by one correspondingly long stay in an oxidation chamber, possibly air or other oxygen-containing Gases supplied. are passed through an absorption tower filled with sulfuric acid is sprinkled. But you can also use the hot ones containing sulfur dioxide and nitrogen oxide Lead gases directly into an absorption tower filled with nitrasylsulphuric acid, by doing. an 'oxidation of sulfur dioxide - to sulfur trioxide takes place. By the warmth of the incoming gases, the nitric acid, vefelic acid then becomes sulfuric acid and nitric oxide decomposes. The sulfuric acid runs out in a concentrated form at the bottom from the tower. The gases emerging from the absorption tower are oxidized the influence of nitrogen oxide to nitrogen dioxide in an oxidation chamber for some time exposed to oxygen-containing gases and then get into one with sulfuric acid sprinkled tower, which dissolves the nitrogen oxide. For sprinkling the tower can: the above-mentioned concentrated ones obtained by the decomposition of nitrosylsulphuric acid Sulfuric acid can be used. The obtained nitrosylsulfuric acid is heated by heating decomposed, with concentrated sulfuric acid on the one hand and nitrogen oxides on the other formed - to be. The latter are now in a very concentrated form and can be further processed using known methods for nitric acid and nitrates will.

Es ist vielfach zweckmäßig, den 0xydationsraum schwach mit verdünnter Schwefelsäure oder Wasser zu berieseln. Unter Umständen können auch geringe Mengen Wasserdampf zugeführt werden. Wird die umgepumpte Schwefelsäure durch Einführung von Dampf oder Wässer oder durch Kondensation eines Teiles des z. B. bei der Erzeugung der Stickoxyde durch Verbrennung von Ammoniak gebildeten Wassers auf einen Gehalt von weniger als 6o °1o H2 S 04 verdünnt, so spaltet sich die Nitrosylschwefelsäure beim Erhitzen in Schwefelsäure und Salpetersäure, wobei eine Mischung dieser gewonnen wird.It is often advisable to dilute the oxidation space slightly with diluted To sprinkle sulfuric acid or water. Under certain circumstances, small amounts can also be used Steam are supplied. Is the pumped sulfuric acid by introduction of steam or water or by condensation of part of the z. B. in production the nitrogen oxides by burning ammonia formed water diluted to a content of less than 60 ° 1o H2 S 04, the nitrosylsulfuric acid splits when heated in sulfuric acid and nitric acid, a mixture of these being obtained will.

Unter Umständen kann es besonders im Hinblick auf die Haltbarkeit der für die Absorptionstürme benutzten Materialien von Vorteil sein, das Schwefeldioxyd enthaltende Gas und den stickoxydhaltigen Gasstrom voneinander getrennt in das Absorptionssystem einzuleiten. Beispiel Ein aus Stickoxyden und Schwefeldioxyd bestehendes Gasgemisch wird durch die Leitung i (vgl. beiliegende Zeichnung) mit einer Temperatur von Zoo bis 300° in den Absorptionsturm 2 eingeführt. Auf letzteren wird eine aus einem der nachgeschalteten Türme ablaufende Nitrosylschwefelsäure durch Leitung 3 und Pumpe i i aufgegeben. Das zu verarbeitende Gasgemisch durchstreicht den Turm im Gegenstrom von unten nach oben und gibt seine Wärme zum größten Teil an die Nitrosylschwefelsäure ab, wobei diese.in Schwefelsäure und Stickoxyde aufgespalten wird. Das Schwefeldioxyd wird durch die frei werdenden Stickoxyde ganz oder teilweise in Schwefeltrioxyd übergeführt und in dieser Form von der konzentrierten Schwefelsäure absorbiert. Die heiße konzentrierte Schwefelsäure läuft evtl. nach entsprechender Kühlung in den Behälter q.. Die Gase sind beim Verlassen des Absorptionsturmes 2 meist so weit gekühlt, daß sich eine besondere Nachkühlung erübrigt. Ist eine solche doch: notwendig, so kann sie an dieser Stelle erfolgen. Die Gase treten dann gegebenenfalls nach Zumischung einer entsprechenden Menge sauerstoffhaltiger Gase bei 6 in den Oxydationsraum 5. Der Oxydationsraum kann unter Umständen gleichzeitig als Nachkühler dienen, so daß ein besonderer Kühler wegfallen kann. Zweckmäßig wird der Oxydationsraum mit einer kleinen Menge Wasser bzw. Wasserdampf oder verdünnter Säure berieselt. Das Stickoxyd wird nun vollständig in Stickstoffdioxyd übergeführt, das in den folgenden beiden mit konzentrierter Schwefelsäure berieselten Türmen 7 und 8 ausgewaschen wird. Die Schwefelsäure wird aus dem Behälter q. auf den Turm 8 gepumpt. Die aus den Türmen 7 und 8 ablaufende Nitrosylschwefelsäure sammelt sich in den Behältern g und io und kann nun aus dem Behälter io mittels Pumpe ii teilweise dem Absorptionsturm 2 zugeführt werden; der Rest wird in dem Zersetzungsapparat 12 in Stickoxyde und konzentrierte Schwefelsäure aufgespalten. Die Schwefelsäure fließt in den Sammelbehälter 4.. Die aus dem Zersetzungsapparat z2 entweichenden Stickoxyde sind sehr konzentriert und können leicht in den Absorptionstürmen 13, 1q. und 15 in Form von Salpetersäure bzw. Nitraten gewonnen werden. Zu diesem Zweck werden die Türme 13 und 1q. mit verdünnter Salpetersäure bzw. Wasser ihn Gegenstrom berieselt. Die verdünnte Salpetersäure des Turmes 14 sammelt sich in dem Behälter 16 und wird von hier durch die Pumpe 17 nach dem Turm 13 gebracht. Die konzentrierte Salpetersäure sammelt sich im Behälter 18. Die in den Abgasen enthaltenen letzten Spuren von Stickoxyden werden indem Turm 15 durch alkalische Waschmittel gewonnen; die nitrathaltigen Laugen sammeln sich in dem Behälter i g.Under certain circumstances it can be advantageous, particularly with regard to the durability of the materials used for the absorption towers, to feed the gas containing sulfur dioxide and the gas stream containing nitrogen oxide separately from one another into the absorption system. EXAMPLE A gas mixture consisting of nitrogen oxides and sulfur dioxide is introduced into the absorption tower 2 through line i (see accompanying drawing) at a temperature of from zoo to 300 °. A nitrosylsulfuric acid draining from one of the downstream towers is applied to the latter through line 3 and pump ii. The gas mixture to be processed passes through the tower in countercurrent from bottom to top and gives off most of its heat to the nitrosylsulfuric acid, which is split up into sulfuric acid and nitrogen oxides. The sulfur dioxide is completely or partially converted into sulfur trioxide by the nitrogen oxides released and absorbed in this form by the concentrated sulfuric acid. The hot concentrated sulfuric acid possibly runs into the container q after appropriate cooling. When leaving the absorption tower 2, the gases are usually cooled to such an extent that special after-cooling is not necessary. If this is necessary, it can be done at this point. The gases then enter the oxidation space 5, if appropriate after a corresponding amount of oxygen-containing gases has been mixed in, at 6. The oxidation space is expediently sprinkled with a small amount of water or steam or dilute acid. The nitrogen oxide is now completely converted into nitrogen dioxide, which is washed out in the following two towers 7 and 8, which are sprinkled with concentrated sulfuric acid. The sulfuric acid is removed from the container q. pumped onto tower 8. The nitrosylsulfuric acid draining from the towers 7 and 8 collects in the containers g and io and can now be partially fed from the container io to the absorption tower 2 by means of pump ii; the remainder is split up in the decomposition apparatus 12 into nitrogen oxides and concentrated sulfuric acid. The sulfuric acid flows into the collecting tank 4 .. The nitrogen oxides escaping from the decomposition apparatus z2 are very concentrated and can easily be stored in the absorption towers 13, 1q. and 15 can be obtained in the form of nitric acid and nitrates, respectively. Towers 13 and 1q. sprinkled it in countercurrent with dilute nitric acid or water. The diluted nitric acid of the tower 14 collects in the container 16 and is brought from here to the tower 13 by the pump 17. The concentrated nitric acid collects in the container 18. The last traces of nitrogen oxides contained in the exhaust gases are obtained in the tower 15 by alkaline detergents; the nitrate-containing alkalis collect in the container i g.

Der Zersetzungsapparat 12 ist ein Kolonnenapparat, der mit den Einsätzen 2o ausgekleidet ist. Die Einsätze bestehen aus übereinandergesetzten Ringen 21 und 22. Diese sind, wie auf der Zeichnung dargestellt ist, mit einem schräg angeordneten Bodenteil versehen und so ineinandergefügt, daß die Bodenteile zweier Ringe übereinander zu stehen kommen. Der Ausschnitt des oberen Ringes ist jeweils größer als der des unteren, wodurch die aus dem oberem Ring abfließende Flüssigkeit auf den unteren Ring auftropft. Sie sammelt sich in dem von dem Ring abgeschlossenen Ring 2,3, bis sie dann wieder auf den nächst tieferen Einsatz überläuft.The decomposition apparatus 12 is a column apparatus which is lined with the inserts 2o. The inserts consist of rings 21 and 22 placed one on top of the other. As shown in the drawing, these are provided with an inclined bottom part and fitted into one another in such a way that the bottom parts of two rings come to stand on top of one another. The cutout of the upper ring is larger than that of the lower one, whereby the liquid flowing out of the upper ring drips onto the lower ring. It collects in the ring 2, 3, which is closed off by the ring, until it then overflows again to the next lower insert.

Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich von den bekannten Verfahren, wie Bleikammer- oder Turmverfahren, dadurch, daß bei ihm Gemische von Schwefeldioxyd und Stickoxyden, zur Aufarbeitung gelangen; wobei die Stickoxyde zunächst zur Oxydation des Schwefeldioxyds zu Schwefelsäure benutzt und dann als Salpetersäure oder als Nitrosylschwefelsäure, , die auf Sälpetersäure verarbeitet wird., ausgeschieden werden. Nur ein Teil der Stickoxyde wird gegebenenfalls als Nitrosylschwefelsäure in die Absorptionsanlage zurückgeführt. Bei den bekannten Verfahren werden dagegen die Stickoxyde nach ihrer'\7'erwendung zur Oxydation von Schwefeldioxyd immer wieder zurückgewonnen und von neuem in den Prozeß zurückgeführt. Ein besonderer Vorteil des vorliegenden Verfahrens liegt darin, daß die Stickoxyde im Verhältnis zu dem vorhandenen Schwefeldioxyd in sehr großer Menge angewandt werden können, ohne - daß die Verluste an Stickoxyden größer werden, denn die Stickoxyde werden nach ihrer Verwendung als Oxydationsmittel für das Schwefeldioxyd als Salpetersäure ausgeschieden, wobei die Stickoxydverluste nur denjenigen bei dem gewöhnlichen Bleikammer-oder Turmverfahren entsprechen. Werden dagegen die Stickoxyde allein zur Oxydation von Sch@,vefeldioxyd benutzt, so geht mit den Abgasen ein wesentlicher Teil der Stickoxyde verloren. Dieser Verlust wird aber nicht durch den Gewinn aus der gleichzeitig erzeugten Salpetersäure gedeckt, sondern entfällt vollständig auf die erzeugte Schwefelsäure. Ein weiterer Vorteil ist darin zu er-, blicken, daß bei dem vorliegenden Verfahren in einer einzigen Anlage Salpetersäure und Schwefelsäure gewonnen werden können.The present method differs from the known methods, like lead chamber or tower process, in that it uses mixtures of sulfur dioxide and nitrogen oxides, go to work-up; the nitrogen oxides initially for oxidation of sulfur dioxide to sulfuric acid and then as nitric acid or as Nitrosylsulfuric acid, which is processed on nitric acid., Excreted will. Only a part of the nitrogen oxides is optionally used as nitrosyl sulfuric acid returned to the absorption system. In the known methods, however, are the nitrogen oxides again and again after their use for the oxidation of sulfur dioxide recovered and fed back into the process anew. A particular advantage of the present process is that the nitrogen oxides in proportion to the existing sulfur dioxide can be used in very large quantities without - that the losses of nitrogen oxides are greater, because the nitrogen oxides are after their Use as an oxidizing agent for the sulfur dioxide excreted as nitric acid, whereby the nitrogen oxide losses only match those in the usual lead chamber or Correspond to tower method. On the other hand, the nitrogen oxides alone are used for oxidation from If Sch @, vefeldioxyd is used, a substantial part of the nitrogen oxides goes with the exhaust gases lost. This loss is not generated by the profit generated at the same time Nitric acid, but is completely absent from the sulfuric acid produced. Another advantage can be seen in the fact that with the present method nitric acid and sulfuric acid can be obtained in a single plant.

Das Verfahren des Patents 482 346 wird hier nicht beansprucht.The method of patent 482,346 is not claimed here.

Claims (1)

PATENTANSPRUCFI Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Schwefelsäure und Salpetersäure oder Gemischen dieser, dadurch gekennzeichnet, daß Schwefeldioxyd zunächst durch mit ihm gemischt oder getrennt zugeführte Stickoxyde - ausgenommen sind die bei der katalytischen Verbrennung von Am monsulfit gebildeten Reaktionsgase - in einer Anlage nach Art des Bleikammer-oder Turmverfahrens in Gegenwart von Wasser, Schwefelsäure oder Nitrosylschwefelsäure möglichst vollständig in Schwefelsäure oder NitrosylschWefelsäure oder Gemische beider übergeführt wird, worauf die zuvor oxydierten und in konzentrierter Schwefelsäure absorbierten Stickoxyde, soweit sie nicht wieder für die Oxydation des Schwefeldioxyds Verwendung finden sollen, als Salpetersäure oder Nitrate gewonnen werden.PATENT APPLICATION Process for the simultaneous production of sulfuric acid and nitric acid or mixtures thereof, characterized in that sulfur dioxide initially through nitrogen oxides mixed with it or separately supplied - excepted are the reaction gases formed during the catalytic combustion of ammonium sulfite - in a system based on the lead chamber or tower process in the presence of water, Sulfuric acid or nitrosylsulfuric acid as completely as possible in sulfuric acid or nitrosyl sulphuric acid or mixtures of both is converted, whereupon the previously oxides of nitrogen oxidized and absorbed in concentrated sulfuric acid, as far as they are should not be used again for the oxidation of sulfur dioxide than Nitric acid or nitrates can be obtained.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1082581B (en) * 1955-09-13 1960-06-02 Buss Ag NO process for the production of sulfuric acid

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1082581B (en) * 1955-09-13 1960-06-02 Buss Ag NO process for the production of sulfuric acid

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