Способ получения концентрированныхОКиСлОВ АзОТА Советский патент 1981 года по МПК C01B21/20 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ОКИСЛОВ

АЗОТА фате 40-55 %-ной азотной кислотой при 50-90С и соотношении раствор окислов азота: азотная кислота 1-4:1 При использовании обычного нитроз ного газа в процессах азотнокислого производства под давлением 1-7,3 атм парциальн ое давление в подобных газах составляет 0,1-0,46 атм. В предлагаемом способе при обработке жидко го раствора окислов азота в ТБФ полу чают концентрированные окислы азота с парциальным давлением 1,1-3 атм. Возможность получения указанных параметров получаемого газа обусловлена значительным высаливающим действи ем азотной кислоты вследствие связывания в комплексы с азотной кислотой и разрывом связей между окислами азота и ТБФ. Это действие еще более усиливается при использовании горячих растворов азотной кислоты, так как повышение температуры, также способствует десорбции окислов азота из жидкой фазы. Выбор весового соотношения 1-4:1 основан на экспериментальных результатах, свидетельствующих о том, что процесс вкщеления концентрированных окислов азота протекает наиболее интенсивно и полно именно при предлага емых соотношениях азотной кислоты и раствора окислов азота в трибутилфосфате. Меньшее количество подаваемой кислоты приводит к снижению скорости выделения окислов азота в газовую фазу, а при больших количест вах HNO уменьшается количество выде ляемых окислов азота в газовую фазу из-за частичного протекания процесса кислотообразования. Применение 40-55%-ной кислоты обусловлено тем, что кислота такой концентрации оказывает наибольшее высаливающее действие, приводящее к увеличению равновесного парциального давления окислов азота и что азотная кислота с такой концентрацией эффективно взаимодействует с окислами азо та при повышенной температуре. Технологическая схема получения концентрированных окислов состоит в следующем. Нитрозный газ проходит холодиль.ник-конденсатор, где выделяются пары воды, и поступает в низ абсорбера, орошаемого трибутилфосфатом. Раствор соединений азота в трибутилфосфа те направляют в реактор-отстойник, куда подают или кислый конденсат из холодильника-конденсатора, предварительно подогретый до 50-90°С,ил 40-35%-ную кислоту. В реакторе полу чают концентрированные окислы азота выходящие из. реактора под давлением до 3 атм. Снизу реактора выходит вод ный раствор азотной кислоты, а из зоны отстоя органического слоя раствор азотной кислоты в трибутилфосфате, который поступает в противоточный реэкстрактор, где происходит регенерация трибутилфосфата с образованием водной фазы, присоединяемой к основному потоку азотной кислоты. Регенерированный трибутилфосфат осушают в реакторе, охлаждают до 0-30°С и подают на орошение абсорбера . Поглощение окислов азота проводят под давлением 7,3 атм, температуре 10°С. Производительность установки по соединениям азота в пересчете на моногидрат азотной кислоты 21,2 т/ч. Состав газа, уходящего из контактного аппарата: кг-моль об.% 337,6 9,93 193,2 5,68 522,0 . 15,35 2348,2 69,04 3402,0100 В холодильнике-конденсаторе происходит выделение кислого конденсата в количестве 16,91 т в виде 53%-ной азотной кислоты. К нитрозному газу добавляют 428 кг-моль воздуха для обеспечения оптимального содержания О2 В.выхлопных газах. Состав газа на входе в абсорбционную колонну: кг-мэль об.% NO 25,60,86 NO-, 169,85,69 91,5 3,07 2686,5 8,9 2982,3 100 На орошение колонны подают 19,2 т раствора и HNO- в трибутилфосфате с концентрацией 1% воды и 3,97% азотной кислоты. Из колонны после абсорбции уходит раствор, содержащий: кгмасс.% 1393 5,11 7108,7 26,09 4001,47 102,3 0,38 18247,0 66,95 27251,0 100 Состав газа на выходе из колонны: кг-моль общ.% 2774,6 100 К органической фазе добавляют конденсат, предварительно нагретый до 90 °С. Из реактора получают 56%-ную азотную кислоту в виде водного раствора и 29%-ный раствор азотной кислоты в трибутилфосфате, содержащий 3,2% .

Количество и состав органической фазы:

кг

7804

861

18247

26912

Водная фаза составляет 14100 кг виде 56%-ной азотной кислоты. В газовую фазу выделяется:

кг . 00.% NO 1443 52,7 N02 1391 .. 33,2 218 13,2

51

0,9 HNO,

3103 100

Газ выделяется с давлением 2 атм, Органическая фаза промывается водой в шестиступенчатом противоточном экстракторе с получением 20,22 кг/т раствора азотной кислоты в трибутилфосфате, содержащего 763 кг азотной кислоты и 1210 кг воды и 12,56 т

56%-ной азотной кислоты. Для промывки подается 5,87т воды. Всего выделяется -26,66 т 56%-ной азотной кислоты .

Органическая фаза из реэкстрактора нагревается в испарителе до 90120С для удаления паров воды, от- куда 19,2 т раствора подается на орошение колонны, а 1,02 т водных паров удаляется из процесса.

Для увеличения выхода Концентрированных окислов азота на выделение

окислов азот подается не весь конденсат, а только его половина или третья часть,т.е. соотношение по весу раствора окислов -азота в трибутилфосфате и конденсата изменяется от 1:1 до 4;1. Для окончательной отдувки жидкости от окислов используют добавочный воздух, а полученный газ направляют в абсорбционную колонну.

Другие примеры осуществления способа получения концентрированных окислов азота приведены в таблице экспериментальных данных.

Предлагаемый способ создает возможность получения концентрированных окислов азота,выделяющихся под повышенным давлением, которые можно использовать для производства жидких окислов азота или для повьошения концентрации продукционной азотной кислоты. При этом сокращаются.объекты абсорбционного оборудования, упрощается технология получения продукции и снижается расход дефицитного и дорогого холода.

Формула изобретения

Способ получения концентрированных окислов азота из нитрозных газов путем поглощения их жидким сорбентом с последующим выделением, отличающийся тем, что, с целью

получения концентрированных окислов азота с парциальным давлением 1,13,0 атм и упрощения способами качестве жидкого сорбента используют трибутилфосфат,а выделение осуществляют обработкой полученного раствора окислов азота в трибутилфосфате 4055%-ной азотной кислотой при 50-90 С и соотношении раствор окислов азота: азотная кислота 1-4:1.

10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 197512, кл. С 01 В 21/40, опублик.03.06.67.

2.Авторское свидетельство СССР № 105415, кл. С 01 В 21/20, опублик.27,11.42 (прототип).