Способ производства азотной кислоты и ее рекуперации.
Формула / Реферат
1. Способ получения азотной кислоты или рекуперации окиси азота, отличающийся тем, что он включает в себя следующие операции:
взаимодействие окиси азота (NO) с азотной кислотой (НNО3) в водном растворе с образованием диазота триоксида (N2О3) в водном растворе;
ограничение подачи кислорода (O2) в указанный водный раствор до тех пор, пока концентрация диазота триоксида (N2О3) не увеличится до значений в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л; и
окисление N2O3 кислородом в водном растворе с образованием азотной кислоты (НNО3) при поддержании концентрации диазота триоксида (N2О3) в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л.
2.Способ по п.1, отличающийся тем, что кислород является газообразным.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию азотной кислоты поддерживают равной 5-65%.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что образование N2О3 происходит в присутствии ионов нитрита.
5. Способ получения азотной кислоты или рекуперации окиси азота, отличающийся тем, что он включает в себя следующие операции:
обеспечение источника NOx;
взаимодействие NO из указанного источника NOx с НNО3 в присутствии в водном растворе ионов нитрита с получением N2О3;
ограничение подачи O2 в N2О3 до тех пор, пока концентрация N2О3 не увеличится до значений в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л; и
взаимодействие N2О3 с О2 и с Н2О с образованием азотной кислоты при поддержании концентрации N2О3 в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что источник NOx в основном состоит из NO.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что NOx является газообразным.
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что азотная кислота находится в жидком состоянии.
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что концентрация азотной кислоты составляет от 5 до 65%.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что NО2 находится в водном растворе.
11. Способ рекуперации азотной кислоты, отличающийся тем, что он включает в себя следующие операции:
обеспечение источника НNО3 (1);
взаимодействие части указанной НNО3 (1) с восстанавливающим соединением для образования NOx;
взаимодействие NO из указанного источника NOx с НNО3 (1) с получением N2О3 (водн.);
ограничение подачи О2 в указанный N2О3 (водн.) до тех пор, пока концентрация указанного N2О3 (водн.) не увеличится до значений в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л; и
взаимодействие N2О3 с O2 и с Н2О с образованием дополнительной НNО3 (1) при поддержании концентрации диазота триоксида (N2О3) в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что источник NOx, в основном, состоит из NO.
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что концентрация HNO3 (1) составляет от 5 до 65%.
14. Способ по п.11, дополнительно включающий поддержание в водном растворе трехвалентного азота во время протекания реакции.
15. Способ по п.11, отличающийся тем, что образование N2О3 происходит в присутствии ионов нитрита при взаимодействии NO с HNO3.
16. Способ получения азотной кислоты, отличающийся тем, что он предусматривает создание источника NOx, взаимодействие NO из указанного источника NOx с HNO3 в присутствии ионов нитрита с получением N2О3;
ограничение подачи O2 в указанный N2О3 до тех пор, пока концентрация N2О3 не увеличится до значений в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л; и взаимодействие N2О3 с O2 и с Н2О, при поддержании концентрации указанного диазота триоксида (N2О3) в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л.
17. Способ получения азотной кислоты, включающий стадии:
взаимодействия газообразного соединения двухвалентного азота с соединением пятивалентного азота в растворе с получением соединения трехвалентного азота в растворе; и
взаимодействия соединения трехвалентного азота в указанном растворе с кислородом и водой с получением соединения пятивалентного азота при поддержании наличия трехвалентного азота в избытке добавленного кислорода.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что избыток кислорода вводят для образования белой азотной кислоты, не содержащей трехвалентного азота.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что концентрацию трехвалентного азота поддерживают равной от 0,1 до 40,0 г/л в виде N2О3.
20. Способ по п.17, отличающийся тем, что соединение двухвалентного азота непрерывно взаимодействует с соединением пятивалентного азота с образованием соединения трехвалентного азота, которое непрерывно окисляется кислородом для непрерывного увеличения концентрации получаемой азотной кислоты.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что эффективная рабочая концентрация азотной кислоты составляет от 5 до 65%.
22. Способ по п.17, отличающийся тем, что соединение двухвалентного азота повторно реагирует с соединением пятивалентного азота с получением соединения трехвалентного азота, которое повторно окисляется кислородом с получением соединения пятивалентного азота с увеличением при этом концентрации получающейся азотной кислоты.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что рабочая концентрация азотной кислоты составляет от 5 до 65%.
Текст
1 Область техники, к которой относится изобретение Данное изобретение относится к методу прерывания цикла превращения NO в NO2 в производстве азотной кислоты и выделения окиси азота, более конкретно, к устройству и способам возвращения в цикл газообразногоNOx, рекуперации и получения азотной кислоты. Предпосылки создания изобретения Математически бесконечный цикл газофазного окисления окиси азота (NO) до двуокиси азота (NO2) преобладает в производстве азотной кислоты и выделении окиси азота. Цикл превращения окиси азота в двуокись азота, которое было лимитирующей реакцией всех способов получения азотной кислоты с тех пор, как стали осуществляться процессы, основные на каталитическом окислении аммиака,описывается следующими уравнениями:(3) 3NO2 (г) + Н 2O (ж)2HNO3 (ж) + NO (г). Уравнения (2) и (3) описывают цикл, отсутствующий в данном изобретении. Как можно видеть из уравнений (2) и (3), взаимодействие каждых трех молей NO2 с водой с образованием двух молей азотной кислоты приводит к возвращению одного из трех молей окисленного азота в виде NO. Это безусловно требует повторного окисления NO дополнительным количеством O2 из воздуха или другого источника. Математически одна третья часть окисленного азота должна быть повторно окислена кислородом каждый раз, когда две трети реагируют с водой с образованием азотной кислоты. Проблемы снижения стоимости и охраны окружающей среды, возникающие при применяемом в настоящее время газофазном окислении окиси азота (NO), преобладали и определили промышленное производство азотной кислоты с самого начала в 1908 г., когда профессор Оствальд впервые запустил в производство способ получения азотной кислоты, основанный на каталитическом окислении аммиака (NН 3) в окись азота (NO). Существуют три переменные величины,регулирующие газофазное окисление или повторное окисление NO в NO2, уравнение (2). Ими являются: а. концентрация NO в зависимости от концентрации О 2; б. температура: время реакции уменьшается с понижением температуры; в. давление: необходимость проведения трехмольной реакции, требующей наличия 2-х молей NO и одной молекулы О 2, уменьшает время, требующееся для окисления NO кислородом при давлении в третьей степени от величины, при которой протекает реакция. 2 Это привело к промышленному созданию и использованию дорогих установок высокого давления. При осуществлении эти реакции требуют возврата одной трети двуокиси азота в газовую фазу в виде окиси азота (NO), уравнение (3),затем снова требуется трехмольная реакция до получения двуокиси азота (NО 2), уравнение (2),и затем дополнительная реакция в жидкой фазе для превращения двух третей этой NO2 в азотную кислоту (НNО 3), при этом одна третья часть поступающей NО 2 снова возвращается в газовую фазу в виде NO для дополнительной реакции в газовой фазе и так далее. Эта используемая в настоящее время серия реакций является попыткой достичь бесконечности в промышленном производстве. Конечно,в современном производстве азотной кислоты экономические соображения приводят к тому,что в некоторый момент при осуществлении этой бесконечной серии реакций всякий раз, как только достаточное количество окислов азота превратилось в азотную кислоту, так что их дальнейший возврат в цикл отрицательно сказывается на экономике дальнейшего процесса рецикла, окислы превращаются в отходы. Это приводит к выбросу NOx в атмосферу. В патенте США 3991167, Depommier и др.,фирма Produits Chimiques Ugine Kuhlmann указано, что в настоящее время производство азотной кислоты из аммиака приводит к получению отходящих газов, содержащих от 1000 до 2000 см 3 окислов азота на кубический метр газа, в то время как действующее законодательство стремится ограничить эту величину, примерно, 200 см 3 окислов азота на кубический метр хвостовых газов. В патенте далее указано, что прогрессивный способ, уравнение (3), описанный ранее,делает "чрезвычайно трудным осуществление абсорбции последних следов окислов азота в абсорбционной системе, обычно используемой в производстве азотной кислоты" (колонка 1,строки 61-63)."Попытки снизить количество выделившихся окислов азота простым расширением возможностей абсорбционной системы встречаются с различными техническими проблемами. Кроме того, дополнительные установки потребовали бы значительного увеличения капиталовложений" (колонка 2, строки 1-6). Depommier подчеркивает многие трудности, возникающие при осуществлении способов снижения выбросов окислов азота в современном производстве азотной кислоты. Типичное количество выбросов из таких установок равно, примерно, 3,9 метрических тонн (мт) газов на каждую метрическую тонну полученной 100%-ной HNO3. Отходящие газы обычно содержат 0,02-0,20% NOx. При мировом производстве азотной кислоты, равном в 1985 г. более 30 миллионов мт в 3 год, в атмосферу выбрасывается от 23400 до 234000 мт NOx в год. Вследствие наличия правил, регулирующих охрану окружающей среды, и вследствие того, что выбросы газов часто имеют красновато-коричневую неприятную окраску, большая часть выбросов на заводах по производству азотной кислоты в США и в других частях света, уделяющих внимание охране окружающей среды, обрабатывается или для того, чтобы сделать выбросы незаметными или для перевода выбрасываемых газов NOx в другую химическую форму. Ранее самой распространенной обработкой была каталитическая реакция с избытком природного газа, который служил для уменьшения количества, разбавления и диспергирования выбрасываемых окислов азота, что приводило к исчезновению красновато-коричневой окраски газов и к выделению непрореагировавшего природного газа в атмосферу. Используемая в настоящее время технология предусматривает применение дорогого средства, представляющего собой газообразный аммиак, добавляемый в избытке и реагирующий в присутствии катализатора с NOx с получением азота и нитрата аммония, который выдерживается при довольно высокой температуре, чтобы предотвратить выделение видимого белого пара нитрата аммония, так как он выбрасывается в атмосферу. Для этой реакции обычно требуется избыток аммиака, что также приводит к выбросу химических веществ в атмосферу. Помимо вышеуказанных экономических причин и вредного воздействия на атмосферу при осуществлении цикла превращения двуокиси азота в окись азота, существует также экономическая проблема, вызванная уравнением (2),согласно которому для контакта с одним молем кислорода с образованием двух молей NО 2 требуется два моля NO. Это повторяется вновь и вновь в цикле. При использовании уравнения (2) для обеспечения достаточно тесного контакта, чтобы влиять на обоснованную с экономической точки зрения скорость молекулярных реакций между окисью азота и кислородом, создаваемые теперь установки работают при повышенном давлении. Достижение этих величин давления требует использования дорогостоящих турбокомпрессоров и изготовления всего оборудования, работающего под давлением, из дорогостоящей нержавеющей стали, выдерживающей высокие давления.Freitag и Е. Scheibler, являющиеся экспертами Uhde Co., одного из самых больших и давно существующих поставщиков заводов по производству азотной кислоты в мире, утверждают в Handbook of Chemical Production Processes,Robert A. Meyers, editor, p.3.6-24, 1986 при описании "Способов получения азотной кислоты вUhde", что стоимость таких турбокомпрессоров 4 составляет 25-30% от общей стоимости типичного завода по производству азотной кислоты. Повышенное давление, используемое для повышения скорости реакции, также вызывает большие потери дорогостоящего платинового катализатора и низкую эффективность процесса окисления аммиака и превращения его в азотную кислоту. Типичные числовые характеристики процесса сжигания NН 3, представленные W. Freitag и Е. Scheibler в их ранее упомянутом отчете о способах производства азотной кислоты в Uhde,включают сведения о расходе платинового катализатора, равном 55 мг/мт НNО 3, полученной при давлении 1,0 атм (0,1 МПа абс.) и 280 мг/мт НNО 3, полученной при давлении 10,0 атм (1,0 МПа абс.). Часть этой платины может быть выделена на фильтрах по ходу потока продукта, но во всех случаях расходы на платину значительно выше при более высоких рабочих давлениях,которые применяются в современном производстве азотной кислоты. Конверсия аммиака в окись азота и затем в азотную кислоту также снижается. В ссылке,указанной выше, величина конверсии аммиака в окись азота (NН 3NO) снижается с 97,5% при давлении 0,1 МПа абс. до 94,0% при давлении 1,0 МПа абс., потеря составляет 3,5%. Теоретические представления и специалисты свидетельствуют, что трехвалентный азот,растворенный в азотной кислоте, практически не может быть окислен одним кислородом или воздухом с образованием дополнительного количества азотной кислоты. Это убедительно выражено Bernard J.Lerner (the Beco Engineering Company) в патенте США 5017348, колонка 4, строки 49-55. Единственный и постоянный недостаток известного уровня техники, обсуждавшегося выше, заключается в отказе признать, что обработка НNО 2 в растворе воздухом или кислородом в открытой системе приводит к удалению из раствора самих реагентов, НNО 2 и NO, что требует окисления в жидкой фазе. Это вызывает непрерывное удаление NO из раствора независимо от того, используют ли воздух или чистый кислород. Сущность изобретения Настоящее изобретение предусматривает способ быстрого удаления окиси азота (NO) из газовой фазы при каталитической реакции с азотной кислотой. В процессе реакции в растворе образуется трехокись азота (N2O3). 4NO (г) + 2HNO3 (водн.)3N2 О 3 (водн.) + Н 2 О Необходимым гомогенным катализатором является ион растворенного нитрита (NO2-). При наличии ионов нитрита реакция является быстрой и количественной. Хотя в большинстве источников об азотной кислоте и окислах азота утверждается, что 5 образование N2 О 3 затруднено и происходит редко, согласно данному изобретению это соединение образуется быстро и в таких больших концентрациях, что если это желательно, можно получить концентрированный темно-синий,похожий на чернила раствор N2 О 3 в азотной кислоте и воде. Другую часть настоящего изобретения,прерывающего цикл превращения в газовой фазе NO в NO2, составляет обнаружение того факта, что в вышеуказанном растворе можно достичь быстрого количественного окисления N2 О 3 в жидкой фазе скорее, чем в обычной газовой фазе.(4) N2 О 3 (водн.) + О 2 (г) + Н 2 О 2 HNO3 (водн.) В отличие от используемой в настоящее время технологии не происходит возвращенияNO или NО 2 назад в газовую фазу. Цикл прерывается. Настоящее изобретение дает возможность получить большую концентрацию N2 О 3 в растворе и осуществить быструю жидкофазную реакцию N2 О 3 с О 2, что позволяет проводить процесс таким образом, чтобы О 2, поступающий в водный раствор N2 О 3, полностью прореагировал и чтобы О 2 (газ) не выходил из жидкости. Скорости абсорбции и реакции настолько высоки, что процесс можно осуществлять в таком простом оборудовании, как разбрызгиватель или индуктор для поглощения NO с последующим или одновременным диспергированием газообразного О 2 в полученной жидкости, что приводит к образованию азотной кислоты изNO, О 2 и Н 2 О. При осуществлении настоящего изобретения не требуется дорогостоящего работающего под давлением в условиях множественной массопередачи оборудования, такого как абсорбционные колонны, башни с насадкой, колпачковые колонны и т.д., которое требуется в настоящее время для производства азотной кислоты и выделения окиси азота. Цели данного изобретения Основная цель данного изобретения заключается в создании усовершенствованного способа эффективного и экономичного превращения NOx в азотную кислоту. Другой целью этого изобретения является создание способа прерывания математически бесконечного цикла газофазного окисления окиси азота (NO) до двуокиси азота (NO2). Еще одна цель данного изобретения состоит в разработке способа рекуперации азотной кислоты без выброса газообразных окислов азота в окружающую среду. Дальнейшей целью настоящего изобретения является создание способа повышения концентрации азотной кислоты без необходимости осуществления выпаривания. Еще одной целью изобретения является разработка способа образования трехвалентного 6 азота в растворе, который может быстро прореагировать с газообразным кислородом. И еще одной целью настоящего изобретения является создание экономичного способа производства азотной кислоты при атмосферном давлении при уменьшении или прекращении вредных выбросов в окружающую среду. Подробное описание Часть изобретения состоит в установлении того факта, что можно быстро удалить окись азота (NO) из газовой фазы путем каталитической реакции с азотной кислотой. Реакция приводит к образованию в растворе трехвалентного азота. 4NO (г) + 2HNO3 (водн.)3N2O3 (водн.) + Н 2 О Гомогенным катализатором является ион растворенного трехвалентного азота (NO2-). Когда образуется достаточное количество трехвалентного иона, реакция становится быстрой и количественной. Хотя в большинстве источников об азотной кислоте и окислах азота утверждается, что образование N2O3 затруднено и происходит редко, согласно данному изобретению это соединение образуется быстро и в таких больших концентрациях, что если это желательно, можно получить концентрированный темно-синий,похожий на чернила раствор N2O3 в азотной кислоте и воде. Другую часть настоящего изобретения,прерывающего цикл превращения в газовой фазе NO в NO2, составляет обнаружение того факта, что в вышеуказанном растворе можно достичь быстрого количественного окисления N2O3 в жидкой фазе скорее, чем в обычной газовой фазе.(4) N2O3 + O2 + Н 2O2HNO3 Поддержание избытка окислов трехвалентного азота в растворе позволяет осуществлять быстрое добавление кислорода без необходимости выделения кислорода в газовую фазу. В отличие от осуществляемых в настоящее время способов возврата NO или NO2 в газовую фазу нет. Цикл прерван. Данное изобретение позволяет получить высокое содержание N2 О 3 в растворе и осуществить жидкофазную реакцию N2 О 3 с О 2 с высокой скоростью. Процесс протекает таким образом, что в газовую фазу кислород не попадает, и он не требуется в газовой фазе. Очевидно, что непрерывное поступлениеNOx (NO + NО 2) в скрубберную азотную кислоту и их окисление с получением дополнительного количества азотной кислоты приводит к увеличению концентрации соединенных азотных кислот. Скорости абсорбции и реакции настолько высоки, что процесс можно осуществлять в таком простом устройстве как разбрызгиватель или дроссель, для удержания NO с последующим диспергированием газообразного кислоро 7 да в полученной жидкости с получением азотной кислоты из NO, О 2 и Н 2 О. При осуществлении настоящего изобретения не требуется дорогостоящего оборудования с множественной массопередачей, такого как абсорбционные колонны, башни с насадкой,колпачковые колонны и т.д., которое используется в настоящее время при производстве азотной кислоты и выделении окиси азота. Конечно,абсорбционные колонны, башни с насадкой,колпачковые колонны и другие аппараты для осуществления массопередачи, можно использовать и в соответствии с данным изобретением,однако стоимость их может быть значительно снижена, и они могут быть более простыми по конструкции. Настоящее изобретение предусматривает способ, который включает следующие стадии: 1) Получение и поддержание соответствующего количества растворенных N2 О 3/NO2- в скрубберном растворе азотной кислоты. Возможное содержание NO: 1,0-20,0 г/л в виде прореагировавшего NO. Интервал NO: 0,1-40,0 г/л в виде прореагировавшего NO. Возможное содержание HNO3: 15 - 55% НNО 3. Интервал содержания HNO3: 5-65% HNО 3. 2) Удаление NO из газовой фазы путем взаимодействия с HNO3. 3) Поддержание оптимального содержания(4) N2O3 + О 2 + Н 2 О 2 HNO3 Если поддерживается оптимальное количество N2O3 (растворенная NO), взаимодействиеNO с HNO3 протекает количественно с высокой скоростью и требуется только одна или максимум несколько стадий массопередачи. То же самое верно и для реакции с кислородом. При осуществлении способа описанным методом газообразная NO сразу же количественно реагирует в жидкой фазе. В полученном растворе поддерживают избыток NO, которая участвовала в реакции. Когда кислород контактирует с этим раствором, он сразу же количественно реагирует с растворенной окисью азота (NO) с образованием азотной кислоты (HNO3). На практике О 2 (г),поступающий в раствор N2O3, не переходит из раствора в газовую фазу. Окончательное окисление NO до HNO3 полностью происходит в жидкой фазе. Если имеется NO2, поступающая при осуществлении процесса, при котором выделяетсяNOx или при газофазном окислении, когда в поступающих газах содержится кислород, NO2 превращается в HNO3 и NO при взаимодействии с водой, находящейся в скрубберном раствореHNO3/NO2, как показано уравнением (3). Получающаяся NO реагирует с азотной кислотой и окисляется в жидкой фазе подаваемым кислородом. Если это желательно, можно перекрытьN2 О 3/НNО 3 можно хранить или передавать на другой участок для окисления до азотной кислоты в любое удобное время. Альтернативные формы осуществления изобретения Альтернативный способ получения азотной кислоты (HNO3) согласно данному изобретению можно описать как включающий стадии: первая - взаимодействие газообразной окиси азота (+2) (NO), как показано в табл. 1, с азотом (+ 5) (HNO3) в растворе с получением окисленного азота (+3) в растворе (N2O3); и вторая - взаимодействие окисленного азота(+3) (N2 О 3) в растворе с кислородом (О 2) и водой (Н 2 О) с получением окисленного азота (+5)(НNО 3) при поддержании количества азота (+3)(N2 О 3) в избытке по отношению к добавленному кислороду (О 2). Состояние окисления можно назвать также валентностью. Таблица 1 Окисление Состояние азотаN2, азот Примеры Аппарат соединен с источником окислов азота и двумя или тремя сосудами для абсорбции азотной кислоты, представляющими собой реакторы объемом 1 л, содержащие азотную кислоту, содержащую трехвалентный азот. Скрубберная или подаваемая в качестве реагента азотная кислота непрерывно циркулирует через лабораторный дроссель. Это обеспечивает энергию, требующуюся для циркуляции окислов азота в сосудах. Сосуды соединены с образованием непрерывной петли. Пример 1. К 4,536 кг 50% азотной кислоты (НNO3) добавляют избыток трехокиси мышьяка (Аs2 О 3). Полученную окись азота (NO) пропускают через три скруббера с разбрызгиваемым раствором,представляющим собой раствор 20% HNO3, содержащей трехвалентный азот. Как только содержание трехвалентного азота в скрубберной азотной кислоте превышает его первоначальное содержание 3,2 г/л в видеNO, газообразный кислород реагирует со скрубберным раствором при введении его непосредственно в скрубберный раствор. Добавление кислорода регулируется таким образом, чтобы в растворе поддерживался избыток трехвалентного азота. В верхнюю часть кислород не поступает. 9 По мере продолжения цикла собранная и окисленная окись азота повышает концентрацию скрубберной азотной кислоты. Выход выделенной азотной кислоты равен 2,268 кг в виде 100%-ной HNO3, или 99,17% введенной NO превратилось в азотную кислоту по способу согласно данному изобретению. Добавление этих 2,268 кг к первоначальной скрубберной азотной кислоте повышает ее концентрацию до 47,8%. Пример 2. Газообразную смесь NOx со стехиометрическим количеством кислорода пропускают через два реактора, как описано выше. Общее количество окислов азота, подаваемых в систему, составляет 63,86 г в расчете на азотную кислоту. Количество окиси азота, выделенной в виде азотной кислоты, составляет 65,63 г, что соответствует 102,78%, т.е. практически полному выделению. В первом абсорбере выделено 97,8% окиси азота, и во втором - 2,2%. Суммарные преимущества настоящего изобретения Из вышеописанного очевидно, что изобретен усовершенствованный, экономически выгодный и благоприятный для окружающей среды способ получения азотной кислоты и превращения NOx в азотную кислоту. Этот способ сводится к прерыванию математически бесконечного цикла газофазного окисления окиси азота (NO) в двуокись азота (NO2) и вновь в окись азота, когда двуокись азота взаимодействует с водой с получением азотной кислоты. Далее, это изобретение предусматривает способ рекуперации и получения азотной кислоты без выделения газообразных окислов азота в окружающую среду. Следует иметь в виду, что приведенные выше описание и конкретные примеры только иллюстрируют пример осуществления изобретения и его принципы и что в аппаратурное оформление специалистами могут быть внесены различные изменения и модификации без выхода за рамки данного изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения азотной кислоты или рекуперации окиси азота, отличающийся тем,что он включает в себя следующие операции: взаимодействие окиси азота (NO) с азотной кислотой (НNО 3) в водном растворе с образованием диазота триоксида (N2 О 3) в водном растворе; ограничение подачи кислорода (O2) в указанный водный раствор до тех пор, пока концентрация диазота триоксида (N2 О 3) не увеличится до значений в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л; и 10 окисление N2O3 кислородом в водном растворе с образованием азотной кислоты (НNО 3) при поддержании концентрации диазота триоксида (N2 О 3) в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л. 2.Способ по п.1, отличающийся тем, что кислород является газообразным. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию азотной кислоты поддерживают равной 5-65%. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что образование N2 О 3 происходит в присутствии ионов нитрита. 5. Способ получения азотной кислоты или рекуперации окиси азота, отличающийся тем,что он включает в себя следующие операции: обеспечение источника NOx; взаимодействие NO из указанного источника NOx с НNО 3 в присутствии в водном растворе ионов нитрита с получением N2 О 3; ограничение подачи O2 в N2 О 3 до тех пор,пока концентрация N2 О 3 не увеличится до значений в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л; и взаимодействие N2 О 3 с О 2 и с Н 2 О с образованием азотной кислоты при поддержании концентрации N2 О 3 в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что источник NOx в основном состоит из NO. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, чтоNOx является газообразным. 8. Способ по п.5, отличающийся тем, что азотная кислота находится в жидком состоянии. 9. Способ по п.5, отличающийся тем, что концентрация азотной кислоты составляет от 5 до 65%. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, чтоNО 2 находится в водном растворе. 11. Способ рекуперации азотной кислоты,отличающийся тем, что он включает в себя следующие операции: обеспечение источника НNО 3 (1); взаимодействие части указанной НNО 3 (1) с восстанавливающим соединением для образования NOx; взаимодействие NO из указанного источника NOx с НNО 3 (1) с получением N2 О 3 (водн.); ограничение подачи О 2 в указанный N2 О 3(водн.) до тех пор, пока концентрация указанного N2 О 3 (водн.) не увеличится до значений в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л; и взаимодействие N2 О 3 с O2 и с Н 2 О с образованием дополнительной НNО 3 (1) при поддержании концентрации диазота триоксида(N2 О 3) в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что источник NOx, в основном, состоит из NO. 13. Способ по п.11, отличающийся тем, что концентрация HNO3 (1) составляет от 5 до 65%. 14. Способ по п.11, дополнительно включающий поддержание в водном растворе трехвалентного азота во время протекания реакции. 15. Способ по п.11, отличающийся тем, что образование N2 О 3 происходит в присутствии ионов нитрита при взаимодействии NO с HNO3. 16. Способ получения азотной кислоты,отличающийся тем, что он предусматривает создание источника NOx, взаимодействие NO из указанного источника NOx с HNO3 в присутствии ионов нитрита с получением N2 О 3; ограничение подачи O2 в указанный N2 О 3 до тех пор, пока концентрация N2 О 3 не увеличится до значений в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л; и взаимодействие N2 О 3 с O2 и с Н 2 О при поддержании концентрации указанного диазота триоксида (N2 О 3) в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/л. 17. Способ получения азотной кислоты,включающий стадии: взаимодействия газообразного соединения двухвалентного азота с соединением пятивалентного азота в растворе с получением соединения трехвалентного азота в растворе; и взаимодействия соединения трехвалентного азота в указанном растворе с кислородом и водой с получением соединения пятивалентного азота при поддержании наличия трехвалентного азота в избытке добавленного кислорода. 18. Способ по п.17, отличающийся тем, что избыток кислорода вводят для образования бе 12 лой азотной кислоты, не содержащей трехвалентного азота. 19. Способ по п.17, отличающийся тем, что концентрацию трехвалентного азота поддерживают равной от 0,1 до 40,0 г/л в виде N2 О 3. 20. Способ по п.17, отличающийся тем, что соединение двухвалентного азота непрерывно взаимодействует с соединением пятивалентного азота с образованием соединения трехвалентного азота, которое непрерывно окисляется кислородом для непрерывного увеличения концентрации получаемой азотной кислоты. 21. Способ по п.20, отличающийся тем, что эффективная рабочая концентрация азотной кислоты составляет от 5 до 65%. 22. Способ по п.17, отличающийся тем, что соединение двухвалентного азота повторно реагирует с соединением пятивалентного азота с получением соединения трехвалентного азота,которое повторно окисляется кислородом с получением соединения пятивалентного азота с увеличением при этом концентрации получающейся азотной кислоты. 23. Способ по п.22, отличающийся тем, что рабочая концентрация азотной кислоты составляет от 5 до 65%.
МПК / Метки
МПК: C01B 21/40
Метки: рекуперации, способ, азотной, кислоты, производства
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/7-2125-sposob-proizvodstva-azotnojj-kisloty-i-ee-rekuperacii.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ производства азотной кислоты и ее рекуперации.</a>
Предыдущий патент: Производные хинолина
Следующий патент: Новые промежуточные соединения для пестицидов
Случайный патент: Способы и соединения для получения аналогов сс-1065