Bereiding van 80 gew% HNO3

(1)

adres:

Laboratorium voor Chemische Technologie

...T·.A.·Her-en-iu-s··· . onderwerp: ....:~~.~.~.~~~~g Y..@

ê

.O'..

g~.w.%.

HNQ

.3"

.

.;:> JJreumes antoorgracht bij no 21 Delft datum: Juni 1965

(2)

11. InleLlir.{J Li . J.ype .lroces

lv. 3eschrljving van het ~roces.

V. Hassaba ans

Ijl. Product Le van 9':),5 ge I . J sa.Lpete r-zuu.r ,

v11.,IarrntebaLan s •

., Ll Lde r e k e nLng appar-atuur

IX.

Jpecificatie apparatuur

x.

literatuur. 2 4 4 5 7 8 9 12 14

(3)

I ...:,;n envatt i n(:; :

.et uewenst·e rad ct is 0,0 ,(>'1.< al.l e t e r 7 rir.

i toeCé ~'n wer-d van

0 :,:::

8 "" . '

f"31 et er z

1

rr dat e )r o d.icee rd wpr n een JU 'ent s aLpet er-auir-faor-Lex.

et v2, I :,ew.;~ Z .1.rr ve r eers t onder <lor pe n aan een

destillatie bij 700 nm kwil: r-uk , l·e t t.o ppr-o duct bevatte 2,75Lewo0 salpeterzu r , het oodemprodlct 67 , 00 [ ew· . ~e t bode~prod~ct

was voeaing voor een tweede ce st i Llata , nu bij Loornm kwi.: d r uk,

Als topproduct werd het ee we n s t e 80 ,0 gpw~ salpeterzulr verkre

-gen , het bodempro duct werd ~e r e c i r c u l e e r d .

~e refl x verhouding bij de eerste destillatie was 20 , bij de tweede

9.

(4)

I ~~~__~!!~_~~~_d~L2_~~~~_~~~2~~ ~~~~_~:

Voor de pr odu c t ie vun 99, 5 ~ salpeterzUJr kr~j5t me n de volben d e r-eauI taten:

D₂

185,9

ton

99,5

f zUlr/ daG· =

e

ev»

303,0

ton b2,1 , dag . .1"

=

gew, zuur, Dl

=

117,1 ton 2,75 gew';i> zU'.lr / d Ó·

131

-

14416 ton 67 , 1

e

ew,:

Z'J.urI dag.

B₂

=-

14230 ton 66,6 t,&\·d zu r/ da[S .

De eerste destilla tie-een-heid heeft 10 theoretische schot e ls . R= 30. ~e tweede d estil-latie-eenheid heeft b schotels• .

=

50.

(5)

8

VII 1 armtebalans: (zie blokschemaj

Berekening van de warmtectromen naar en van de voor

-verwarmer; ~armtestroom in: ~ c~ c=s.w.= ,640 (litt. 7) m ll) cT = 75,72. O,640. 70,4 l:cal/s= m 'lar:nte,;;,trooIn uit; c = 0,670

m

_mcT

=

75 ,72. 0,670. 120,6 = 2~620 }~l hvu .v , toe te voeren war.nt ee 25620 - 14280= 11340 l:Ttl 10980 2560 ~ r _.test.r-onen ui t 1425(' 2562(' 3JLCC 7430 14220 17f)9CO 18230 17841)0 14724 47230 3595(' 13990 14280 11340 47230 25628 223t5ü 7080 10750 2131 C 25200 176460 14220 147240 2306 4240 14300 voorver-warmer Dest ve enl .1 condensors .Jest.eenh.1 .ookketels dest.eenh.l Koeler .J ,t.eenh .2 onaensors Dest.een .2 ookketels d st.eenh .2

.s

t.r omen in :,', •

• • .J. everraoge n van de recirculatiePO:-:1p = ,],3 i:;/

(6)

vvortc_:d : a) 3erelening van e eerste d~st·~l~tie-eenheid .

: et aantal t he or etä s che se cte Ls 'Tel Q ver kr er en met de gr ;ische nethode van :c Gabe en rticle. 'zie -r ~~e~ 2;

.,,'

_.Jl. .

v een reflux verhoudine van 2C krijgt wen 8 theoreti8che sch6 -tels , als q=l is.

De gegevens voor de damplijn zijn verkre en uit l itt . 3. 'Z 2.j,7f..- T!l..l/uec D= 4,2 m. ~nder in oe kolom, 2~,4 D= ?,C5 m/s~c. De gasstroo~/sec =

n

D2 v

=

ifi_v

jet aantal practische schotels is dan 12. Als afstand tu~sen ae ~chotels werd (,bam gekozen. De hooete van d~

kolom is dan 6,6C'm. ..Je

ffia:

X• gassnelheid vJ =

O,C6c

Vt~

I 111/S '*( F.30cn. Chemä s c: 1J,ler1<tuigen

~

ieel 11)

Ir

fL

=

1253 _{i·g/ m}

3

(litt. b;

f~ werd bere1<ena vo15e n s de ideal. -as' et.

,,(/ . h t I L

r·

273 l.

w-evTl.C van gas

=

_

4

,

..

,

. At

=

0,5

van een condensor beho r e nd e bi,i ..:"S taLf.at Lel.o l.om 1.

~r zijn 10 condensors: De 25,7<...-

3/

dr "1pf't ...oom= =2, 8Lm s. IC ~ af te ·08ren warr.te i : b) ( 0 "

cl

~k-i6 {.. t:. = 8 1-e 2 = b6,5-C)i),5 ln

e

~ll 8'- ,5

Eh.

_56,5 *~ 2 II

_--

₁₀₀₀ 1 = 5G,) "'1 ')) ., m • ramers. §ysi~chetran'~or~verschijnRelen(1961) b1z.12t

(7)

10

utel de lenGte ûeT pij Jen is 3 M. ila n is het aantal )ijpen:

iD_mwater

=

31,7

-c/»

=

31,9 1/s.

=

24u pijpen .

719 ,2

3

'aat er b OL/hr door een ij) van 25 fin , dan i s . e) 1.00 C.

hvu.v . et aantal be nodLgde rJij')en is : 31,9 . 36 0

=

144 pijpen. 800

r.et aantal tuoe pasae s wordt dun 24G -: ? 144

~n de cond e ~ ~o r komen aus 2. 144

=

?b& pij~&n.

lJ 1 -= n . t m

=

17,

5d

~

t

=

1,4 . a

=

41,4 mmo

=

31, J /s 0t 1 v= ~~/ ' )

=

v ]L) ~ .J

=

0,12"1.

Toe te vo ~en l~rMte is :

IJt e1 kookketels aanwez iç.

2131(0

=

2=

- -

--e

4

'E' o.ende bij te s t LI Lat Le ko on 1:

'" .,. ,... 3 .-ec

= -, ...,-, ... /;;;;

.

114,4 ₌ 781 mm

=

32 "1M ~eek = 6c mm 1CoITl ₌ 2C !"'1r.1 - - -

-!JC'1 -nm -> )=

e

,Sto

m L= 3,(0 m JJ,=-

_...

17,5& • 2

t

pijl.) 2 . .r l' 1.u

=

2 passes= 2. .Jarr.:;>,troo.

~

= v , TI:.D2 ... .J =

o.

7urn • v 4 ' oe wateriLld t a1.ameter~ ~ v lD_v

C) J rekening van pn .ookvete ..,...d__Q..~p

5~

D,

-tr~

\

~ \ _I I

'<-

D

~I J.Jami-'~n::"aat ii.am Ho

=

25-"3: rm. ~, die lengte i8 ' C

=

:1404 m. C,(1725

der .ech11k flr lJTl..lcl1"pfti"e j(ookktb~.L ~ A s."u' lor' c 1',"--'-1 • ,., e_f 2eA laL i./)~) )l~• ₂₃₁_. .. A At

=

17 -12 2 = 9('0 11 7 - ~" 3 0 , - r .: ,

ee"'1 pij Jen van

(8)

•.J el p.ij pLe l te is óm " dan is het aanta I . ij )en 1911.

Q c arno ₌ _.5

c

I .. -

,

, rn / s3 )

)ttl ga&snelh iu in •e0 i j t e n i ' ₄ ~

,"ec •

cor 1;1~ .ü~.,en : 1~11. rt, J2 _{4 C1./}_{sec .=} ₃₇₆₂ _L/s

4 D_l = m. t t=1, 4

.

d : 44 ,4 mrn m ₌ 45,8 UI: 44,4

.

,15,6 : 2 34 mrn 2 ""2"

,

P2JP

=

32 mrn 2. i j : 1-t

.

steek ₌ 68 rnrn + 2134 mrn .u : 2, 14 m

viamete r va n de s oo~inlaat :

"7

*"

ai_vstoom = 103,J . 242 ,55 L/s = 3,151 ,,-'/s l'B sto o-i

=

24?,551 v

=

jm/sec s vccm

.

m

v ') = v Tt:.J '-4

fr ....uLtLaat d i.amet e r : oJte1 v;= é 11/seC.

~

= v TC.•} h.'l.V. ü= 0,57 m,

v

4

d ) Ber exe n i.n r va.. e '-:en o r :

~t~l ünelLpid in pn ~~r

=

2m/ ....ec 10

,:;1

rn. f'=_"i ol..v_{_. -}re ) 1~ .):L 'J~"'" r" ... 7 ), -= ft )

=

3D .... 0)₎ _: 1,:', (lit~. ü)

2 randschotten en

3

m1ddens cho t

-van "1,'_11 = _

ten (zie fip.) Opp. van 10or~tro

-.n hoe

L

b

75 ,

r2

.::;..

55, 7 L./sec 1 ,3( ~erL t

*

orld _ower 24 (, )35, blz.

17;-~7)

.

~*.l . 1\.ramers ~hysische tran oort ve r r; ijnselen ( 961) blz.82 .

(9)

12

e ) Voor de recirculatie pomp wer d een )eg e ma n n centrifuea al

pomp genomen type 37 . n=120 0 t / mi n. 4COOL/min ma x . S,ó a s nk diameterwaaier = 400 mm ; zuigbuis diameter 175 mrn;

)voer-ho og t e

=

5m.

vo o r de pr od u c t s t r o ompomp weru typ e Li ,5 fTe n o~en : 15CT _/~~_{n .}

n

=

15 u 5 t/M ~ n d~ door een rl~ • > TC' .. , ') H )';T

-hoob te =

5 m.

, a<.Jl e r .1.v C I..I ...

Jll l e a.ppa.r-at.uur- moe t geraaakt zijn van chr o o l-u1. : '81 .~t,l, L .

Voorver- Co nde n s o rs Ko okk e t e l s

warmers lJest.eenh.1 .Jest.eenh.1

1 10 8 1,42

0,9

2,14 6, 0 3,0 3,C 753 288 1911 25-32 25- 3 2 25- 3 2 3 2 0,78 0, 12 2."_eiJ.-('~"__~ _ _ iar _~.l ol. r(,te i l rn A' nta l pijp en

ol."'ij pdi a l

e-ter in \'VI1"t\ Aa n t a l tube passes .Jamp inlaat diarn. Koe l wa t e r in-laat diarn. antal shell passes ..Jam p uitlaat diam. in m Jtoom inlaat uiarn. 0,12 1,06 0,67

(10)

l:oe l e r Cond e n s or s Kookketels .Jest.eenh. 2 Je s t . e e nh . 2 Aantal 1 ₃ ₉ lJiameter 1,72 1,7 5 1,70 in m • . Hoogte in _3,0 m Lengte in 3,0 6, 0 m antal pijpen 1080 121 4 1167 .2i j p diame- _25-₃₂ ₂₅_-32 ₂₅_{- 32} ter in mm Aantal tube 4 2 pa s s e s .Jamp inlaat _1,₀₄ diam. oelwater in- 0,19 0 ,2 4 l aa t d Lam • }antal she ll ₃ Pas s es va mp uitlaat _1,₇₂ di arn, in "TI stoom inlaat _C_,83 di am , .Je s t . vest. Tank eenh.l eenh.2 67 , 1 Aantal 1 ₃ 1 lJiam. in 3,30 0,65 0,75 0, 8 5 m l100g t e in 6,6c 6,00 1, ~5 m Le ng t e in 1,50 1,70 m Aantal pr a c t 11 schotels Zu ur i nl a a t 0,1 5 0,28 C, 16 diam.

(11)

14

X Literatuur

1) The l"erti1iser ..Jociety • .Lroceedings no , 78. G• .irake .

. rocesses for the manufacture of jitric acid (1963)

2) F •.J.-:iles . .Iitric Acid (1961) blz. 52-'-0

3) Co11ection of Czechoslovak Chemical Communications.25 vo1.1 (196 ) blz. 5bO

4) D.O.3 lc6085C. Pintsch Bama Akt~eneezel1schaft (1959)

5) D.";. 3099531

6) Zeitschrift fUr Physika1ische Chemie~ 144"A (1929) blz. 250

7)

Lando1t-Bornstein. Zahlenwert und :un c t i onen .

~rG.Band

112(1931)

(12)

0)8

Îy

0,30 • 0,10

x

o

o,'Lo 010 }

(13)

o

,

~

.

;; 7,5"

R::

~

1- ::;

1

7

5J,,~

(14)

!II

113.\00

(15)

Le --..J." -- - ·TRC WATER , J..-- - - - ---lr-- 4'-'- --- ---.. STOOt1 LC- -WATER FRC -TIlt -·-

-w=:=s

-••--- TRC STOOM I ~ L.FRC

1

~ --TRC I. lTRè) LC ;- --J...J---; , / STO FRC 62.1 GEW.". SALPE TE R2UUR L ...".----1- - ---;r-- r · ".LC

1

80.0 GEW.". SALPETERZUUR I . 5 KG/SEC. I " " 1.'-71 _t.IJ.O-'_

t

I

- - -- - -. ,in OESTI L-CONDEN- 4t oo VOOR- OESTI L-eONDE _1''-'1 LATI E SOR

~_MENGER 7S.71 _VERWA 7Ut

ATlE SOR KOLOM tUI .---- _HER KOLDH _1\18 Sil

I

t

"'77

t

I

0.10' 8U

"'2

KOOK-In~l 5,$11 _101,11 KOOK- _lOlt !KOELER KETEL f---'" - _MASSABALAN 71.1.'l KETEL t .... _{STROMEN IN} 'Id... . 7'L9I .7U " G T.A.HERENI US JUNI 1.5 DESTILLATIE VAN G S-STOOH I NL T GaGASINL 5