Способ концентрирования водных растворов азотной кислоты Советский патент 1960 года по МПК C01B21/44 

Известен способ концентрирования водных растворов азотной кис лоты электролизом с вводом разбавленного раствора в катодное пространство и окислов азота в анодное пространство и выводом концентрированной азотной кислоты из анодного пространства электролизераОписываемый способ по сравнению с известным позволяет использовать для концентрирования растворы азотной кислоты ниже 70%. t. этой целью ввод окислов азота производят порциями в течение всего процесса электролиза в количествах, соответствующих степени насыщения ими анолита (не допуская его кипения). Для получения максимальных выходов по току в качестве окислов азота применяют двуокись (четырехокись) азота.

Способ может быть осуществлен в электролизере, ванна и диафрагМЯ которого выполнены из кислотостойкого материала. Катод изготовляют из любого материала, стойкого к действию разбавленной азотной кислоты, например из графита или нержавеющей стали. Анод применяют платиновый, выполненный в виде сеток из проволоки диаметром около 0,05 мм или же из кислотостойкого металла, покрытого слоем платины порядка нескольких м,икрон. Ванну загружают раствором слабой азотной кислоты, например концентрации 50-60%, получаемой непосредственно в азотно-кислотных системах, работающих под атмосферным давлением или под повыщенным давлением. В анодное пространство вводят двуокись азота в жидком или газообразном состоянии, которая хорощо растворима в азотной кислоте- Количество двуакиси азота, вводимой в электролизер, не должно превышать растворимости ее в азотной кислоте в условиях электролиза, так как, в противном случае, происходит расслаивание анолита, причем в нижнем слое оказывается почти чистая жидкая двуокись азота.

Л1 126106- 2 -

После включения тока начинается процесс электролиза и концен1рирования азотной кислоты. При содержании двуок-иси азота в количестве от 5 до 25% степень использования тока (на окисление двуокиси азота, почти на 100%) лежит в широком интервале плотностей тока и температуры. В .разбавленной кислоте плотность тока доводится до 4550 а/лг без существенного снижения степени использования тока на анодное окисление двуокиси азота, которая близка к 100%. Электролиз проводят при температуре 30-45. В анолит необходимо вводить дву-: окись азота, а не окись азота или азотистую кислоту; в дву.к по.следних случаях эффект концентрирования резко снижается . Поэтому двуокись азота не должна содержать значительных примесей других соединений азота. Так как в процессе электролиза двуокись азота расходуется, то необходимо добавлять ее в анолит порциями, не допуская вскипания (до получения почти насыщенного раствора), но не более 25%При наличии в католите азотной кислоты концентрацией 25-50% выделение водорода обычно не происходит, а наступает восстановление азотной кислоты до окиси азота, которая может вьщеляться из кислоты в виде газа или растворяться в ней. При более низких концентрациях кислоты в католите возлшжен ряд нежелательных катодных процессов и значительное выделение водорода на катоде, что является сигнало., необходимости замены католита свежим раствором слабой азотной кислоты. Отработанный католит может быть направлен в абсорбционную; систему цеха слабой азотной кислоты, где снова доводится до стандарта на слабую кислоту.

Предмет изобретения

1.Способ концентрирования водных растворов азотной кислоты электролизом с вводом разбавленного раствора в катодное пространст-.

во и окислов азота в анодное пространство и выводом концентрированйой азотной кислоты из анодного нространства электролизера, отличающийся тем, что, с целью использования для концентрирова1щд растворов азотной кислоты ниже 70%, ввод окислов азота пJ)oизвoдяг порциями в течение всего процесса электролиза, в количествах, соочветствующих степени насыщения ими анолита (не допуская его вскк-. цания).

2.Способ но п. 1, отличающийся тем, что, с целыо получения максимальных выходов по току, в качестве окислов азота применяют двуокись (четырехокись) азота