Способ концентрирования водных растворов азотной кислоты

 

№ 126100

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г, А. Манакин

СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ

Заявлено 13 апреля 1959 г. за М 625060/23 в Комитет по делам изобретен <й и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 4 за 1960 г.

Известен способ концентрирования водных растворов азотной ки. лоты электролизом с вводом разбавленного раствора в катодное пространство и окислов азота в анодное пространство и выводом конце »трированной азотной кислоты из анодного пространства электролизера

Описываемый способ по сравнению с известным позволяет использовать для концентрирования растворы азотной кислоты ниже 70",о., этой целью ввод окислов азота производят порциями в течение всего процесса электролиза в количествах, соответствующих степени насыщения ими янолитя (не допускяя его кипения) . Для получения максимальных выходов по току в качестве окислов азота применяют двуокись (четь1рехокись) азота.

Способ может быть осуществлен в электролизсре, ванна и диафрагма которого выполнены из кислстостойко"o материала. Катод изготовляют из любого материала, стойкого к действию разбавленной азотной кислоты, например из графита или нержавеющей стали. Анод прим"-няют платиновый, выполненный в виде сеток из проволоки диаметром около 0,05 л1я или же из кислотостойкого металла, гокрытого слоем платины порядка нескольких микрон. Ванну загружают раствором слабой азотной кислоты, например концентрации 50 — 60 1о, получаемой íспосредственно в азотно-кислотных системах, работающих под атмосферным давлением или под повышеннь::м давлением, В анодное пространство вводят двуокись азота в жидком или газообразном состоянии, которая хорошо растворима в азотной кислоте Количество двуокиси 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.! > 12о10о

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 концентрированной азотной кислоты из анодного пространства электролизера, отл ич а ющийс я тем, что, с целью использования для концентрирования растворов азотной кислоты ниже 70%, ввод окислов азота производяг порциями в течение всего процесса электролиза, в количествах, соо,— ветствующих степени насьпцения ими анолита (не допуская его вски.— пания).

2. Способ по п. 1, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью получения максимальных выходов по току, в качестве окислов азота применяю.г двуокись (четырехокись) азотаКомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров. СССР

Редактор Н. И. Мосин Гр. 43, 4ьй

Подп. к печ. 25Х-60 г.

Тираж 650 Цена 25 коп.

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,17 п. л Зак. 4733

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

51осква, Петровка, 14.

После включения тока начинается процесс электролиза и концентрирования азотнси кислоты. 1!ри, одержании двуокиси азота в количестве от 5 до 25 степень-использования тока (на окисление двуокиси азота почти íà 100!0) лежит в широком интервале плотностей тока и температуры, B разбавленной кислоте плотность тока доводится до

4550 a/II без существенного снижения степени использования тока на аподное окисление двуокист: азота, которая близка к 100, в. Электролиз проводят при температуре 30 — 45". В анолит необходимо вводить двуокись азота, а не окись азота или азотистую кислоту; в двух последних. случаях эффект концентрирования резко снижается. Поэтому двуокись азота не должна содержать значительных примесей других соединений азота. Так как в процессе электролиза двуокись азота расходуется, т> необходимо добавлять ее в анолит порциями, не допуская вскипания (до получения почти насыщенного раствора), но не более 25"о.

При наличии в католите азотной кислоты концентрацией 25 — 50% выделение водорода обычно не происходит, а наступает восстановление азотной кислоты до окиси азота, которая может выделяться из кислоты в виде газа или растворяться в ней. При более низких концентрациях кислоты в католитс возможен ряд нежелате ILIlblx катодных процессов и значительное выделение водорода на катоде, что является сигналом

HeooxogHMocT l замены католита свежим расТаороМ слабой азотной кислоты. Отработанный католит может быть направлен в абсорбционную систему цеха слабой азотной кислоты, где снова доводится до стандарта на слабую кислоту.