DE303271C - - Google Patents

Description

Den Gegenstand des vorliegenden Patentes bildet ein Verfahren zur Konzentration von Salpetersäure durch Destillation von verdünnter Salpetersäure bei Gegenwart von wasserentziehenden Mitteln.

Die Konzentration von Salpetersäure durch Destillation verdünnter Säure mit Wasser entziehenden Mitteln ist in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt geworden.

ίο Man hat für diese Zwecke Schwefelsäure, Phosphorsäure, Arsensäure, diese letztere auch in Form ihrer Pyro- oder Metaverbindungen, vorgeschlagen. An Stelle von Schwefelsäure hat man auch stark saure Salze (Polysulfate) für geeignet gehalten. Schließlich sind auch wasserbindende Salze, wie Calciumnitrat, in den Kreis der Versuche gezogen worden.

Alle diese Vorschläge haben nach der einen oder anderen Richtung hin nicht erwünschte technische Folgen gehabt. Teils entstehen Verluste durch Zersetzung von Salpetersäure, teils, wie bei den kristallwasserhaltigen Salzen, ist die erreichbare Konzentration nicht genügend. Das aus wirtschaftlichen Gründen am meisten benutzte Konzentrationsmittel, nämlich die konzentrierte Schwefelsäure, konnte bisher deswegen nur unter bestimmten Betriebsumständen angewendet werden, weil die Regenerierung der zum Konzentrieren benutzten Schwefelsäure füglich nur in einer Schwefelsiäurefabrik und der damit verbundenen ausgedehnten und teuren Apparatur geschehen konnte, da sich die Schwefelsäure von gewissen Konzentrationsgraden ab verflüchtigt und sich infolgedessen beim Austreiben des ausgenommenen Wassers allerhand Unannehmlichkeiten ergeben, die nur in einer Schwefelsäurefabrik überwunden werden können. Gemeinsam allen nach diesem Prinzip arbeitenden .Konzentrationsverfahren war das, daß das Konzentrationsmittel in mit Wasser verdünntem Zustande zurückblieb, so daß zur Wiedergewinnung des Konzentrationsmittels eine Wiederkonzentration desselben notwendig wurde.

Der Erfinder hat sich nun die Aufgabe gestellt, die Destillation der verdünnten Salpetersäure mit Wasser entziehenden Mitteln so zu führen, daß nach der Abtreibung sämtlicher Salpetersäure das Konzentrationsmittel in der ursprünglichen Konzentration zurückbleibt, so. daß der Prozeß durch Wiederzusetzung verdünnter Salpetersäure ohne weiteres wiederholt bzw. weitergeführt werden kann.

Es wird dies dadurch erreicht, daß das Konzentrationsmittel von vornherein in einer derartigen Konzentration angewendet wird, daß nach dem Abtreiben der konzentrierten Salpetersäure das Konzentrationsmittel, also z. B. die Schwefelsäure, gegenüber seiner ursprünglichen Konzentration noch Salpetersäure mit so viel Wasser enthält, daß das Gemisch eine für sich destillierbare ist, verdünnte Salpetersäure ergibt und so bei der weiteren Destillation das gesamte zurückgehaltene Wasser der ursprünglichen verdünnten Salpetersäure mit der noch zurückgehal-

tenen Salpetersäure abdestilliert und das Konzenträtionsmittel 'in der ursprünglichen Stärke im Apparat zurückbleibt. ' ■

Während also bei den bisherigen Verfahren das bei der Konzentration aus dem Prozeß herauszuschaffende Wasser das ■ Konzentrationsmittel verdünnte, wird nach dem vorliegenden Verfahren dieses Wasser in Gestalt verdünnterer Salpetersäure entfernt. Es wird ίο damit unter allen Umständen die Operation der Wiederkonzentration des Konzentrationsmittels erspart, eine Operation, die einerseits kostspielig und zeitraubend ist, und deren Wegfall anderseits die sofortige Wiederholung des Verfahrens in der gleichen Apparatur gestattet.

Die Erreichung des Zustandes des Konzentrationsmittels, nämlich, daß es nach Abtreibung der konzentrierten Salpetersäure nur noch mit einem für sich destillierbaren Gemisch von Salpetersäure und Wasser verdünnt ist, hängt von der Wahl der ursprünglichen Konzentration des Konzentrationsmittels ab. . Diese ursprüngliche Konzentration kann, nachdem man die technische Regel erkannt hat, ohne weiteres aus den Dampfspannungsverhältnissen berechnet werden. Wählt man dementsprechend die ursprüngliche Konzentration des Konzentrationsmittels und das Mischungsverhältnis zwischen diesem und der zu konzentrierenden Salpetersäure, so ergibt sich bei der Destillation nach Abtreibung der konzentrierten Salpetersäure eine verdünnte Salpetersäure, die das gesamte, aus dem Prozeß zu entfernende Wasser mit sich führt und das Konzentrationsmittel in ursprünglicher Stärke zur Wiederverwendung zurückläßt.

Für Schwefelsäure liegt diese Konzentration bei etwa 82 bis 86 Prozent. Das Verfahren soll im folgenden an einem Beispiel erläutert werden:

1000 Teile 52prozentige Salpetersäure = 520 Teile H NO₃ destilliert mit 3000 Teilen 83prozentige Schwefelsäure ergeben 515 Teile 92,o5prozentige Salpetersäure = 474 Teile H NO₃ und 484 Teile o,,3prozentige Salpetersäure = 45 Teile HNO₃.

Im Apparat verbleibt eine Schwefelsäure, deren Konzentration stets zwischen 83 und 84 Prozent schwankt. Die Ausbeute an Salpetersäure ist also 99,8 Prozent.

Ein derartiges Verfahren hat aber einen bedeutenden technischen Vorteil gegenüber den bisherigen Verfahren. Es ist oben bereits erwähnt, daß durch das Verfahren eine Operation, nämlich die Wiederkonzentration des wasserentziehenden Mittels erspart ■ bleibt. Das Verfahren hat aber weiter noch den nicht zu unterschätzenden technischen Effekt, daß es in . eisernen Gefäßen durchgeführt werden kann. Bekanntlich greifen Gemische ; von Schwefelsäure und Salpetersäure das Eisen weniger an. als. die einzelnen Säuren. Bei dem angemeldeten Verfahren befindet sich im Apparat. zunächst eine 82- bis 86prozentige Schwefelsäure. Diesegreift Eisen überhaupt nicht an. Bis zum Schlüsse: der gesamten Destillation ist diese Schwefelsäure aber niemals mit Wasser allein, sondern stets zusammen mit Salpetersäure verdünnt, bis sie schließlich wieder die Konzentration von 82 bis 86 Prozent hat. Hieraus und aus dem Fortfall der Wiederkonzentration ergibt sich weiter die große Annehmlichkeit, immer ohne Ortswechsel im gleichen Gefäße arbeiten zu können.

Es ist zwar schon vorgeschlagen, die gesamte Konzentration der Salpetersäure in einem Gefäße durchzuführen, und zwar dadurch, daß mit der gleichen Schwefelsäure zunächst eine Vor konzentration, sodann eine Nachkonzentration vollzogen wird, worauf dann die Schwefelsäure als etwa öoprozentige Schwefelsäure zurückbleibt. In diesem Falle ist sie aber mit Wasser allein verdünnt, kann also in eisernen Gefäßen nicht behandelt werden, und muß, um wieder in das Verfahren • eingeführt werden zu können, in gesonderter Operation wieder konzentriert werden, wodurch der Konzentrationsprozeß der Salpetersäure zunächst einmal unterbrochen wird. Demgegenüber kann beim Erfindung'sgegenstande nach Abtreibung der letzten Salpetersäure sofort wieder mit Zusatz verdünnter Sainetersäure begonnen werden. ⁹^

Die im Verfahren als Träger des Wassereehaltes der ursprünglichen Salpetersäure entfallende dünne Salpetersäure ist als Absorptionssäure sehr geeignet, und im übrigen bietet auch ihre Konzentration in- der Kolonne keine erheblichen Schwierigkeiten.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zur Konzentration von Salpetersäure durch Destillation mit wasserentziehenden Mitteln, z. B. Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserentziehende Mittel in derartiger Konzentration angewendet wird, daß nach der Abtreibung der konzentrierten Salpetersäure der gesamte Wasserrest aus der ursprünglich angewendeten verdünnten Salpetersäure in Form dünner Salpetersäure abdestilliert wird.
   ■ 2. Ausführungsform des Verfahrens ¹¹S nach Anspruch 1 unter Verwendung von Schwefelsäure als Konzentrationsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelsäure in solcher Konzentration und Menge verwendet wirft, daß nach dem Ab- 1-20 treiben der Salpetersäure in der gewünschten Konzentration die . ursprüngliche

   Schwefelsäure zunächst im Gemisch mit einer verdünnten Salpetersäure zurückbleibt, die bei der weiteren Destillation für sich destillierbar ist, so daß die Schwefelsäure in der ursprünglichen Konzentration zurückbleibt.

   3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als wasserentziehendes Mittel dienende Schwefelsäure in einer Konzentration von 82 bis 86 Prozent verwendet wird.