Salpetersäurebehandlung

Einführung

Salpetersäure ist eine der gebräuchlichsten Mineralsäuren in der chemischen Industrie. Sie wird durch Hochtemperaturoxidation von Ammoniak mit Sauerstoff hergestellt, bei der ein Katalysator aus Platin und Rhodium zum Einsatz kommt. Zusammen mit Wasser entsteht dann Salpetersäure mit einer Konzentration von bis zu 68 Gew.-%. Ein Großteil dieser Salpetersäure wird für die Produktion von Düngemitteln verwendet. Andere Verfahren, wie die Herstellung von Sprengstoffen, Farbstoffen, Raketentreibstoffen oder Polyurethanen, erfordern höher konzentrierte Salpetersäure. Im Hinblick auf die Konzentration ist zu berücksichtigen, dass Salpetersäure und Wasser, wie unten dargestellt, bei einer Salpetersäurekonzentration von 68 Gew.-% ein Azeotrop bilden.

Die Konzentrierung von Salpetersäure bis zum oder nahe am azeotropen Punkt erfolgt durch eine „simple“ Rektifikation, die als Vorkonzentrierung bezeichnet wird. Die Hochkonzentrierung von Salpetersäure über dem azeotropen Punkt bis zu 99,8 Gew.-% wird durch extraktive Rektifikation mit Schwefelsäure durchgeführt. Bei diesem Konzentrierungsprozess entstehen NO_x-Gase, die sich teilweise in der produzierten flüssigen Salpetersäure lösen. In den meisten Fällen muss die Salpetersäure frei von NO_x sein, so dass anschließend ein Bleich- bzw. Stripping-Verfahren mit Luft folgt, um reine konzentrierte Salpetersäure zu gewinnen. Die entstehenden NO_x-Gase werden in Salpetersäure umgewandelt und recycelt, um die allgemeine Prozesseffizienz zu steigern und NO_x-Emissionen zu vermeiden.

Für Nitrierprozesse verwendete Salpetersäure wird für gewöhnlich mit Schwefelsäure gemischt, um ein Gemisch mit der Bezeichnung „Nitriersäure“ zu erhalten. Die Salpetersäure in diesem Gemisch reagiert während des Nitriervorgangs nicht quantitativ, so dass die Rückgewinnung der Säuren wichtig für die Kosteneffizienz des gesamten Nitrierprozesses und die Reduzierung der Nitrate im Abwasser ist. Für die Rückgewinnung und Reinigung bzw. die sogenannte Denitrierung und weitere Aufbereitung von Salpetersäure aus verschiedenen Abfall- und Zulaufströmen hat De Dietrich Process Systems optimale Prozesse entwickelt und weltweit zahlreiche Anlagen errichtet. 

Die Anlagen für diese QVF® Prozesse werden aus hochkorrosionsbeständigen Komponenten aus QVF® Borosilikatglas 3.3 und De Dietrich Stahlemail von De Dietrich Process Systems gebaut. Als Hersteller dieser Komponenten hat De Dietrich Process Systems in den letzten Jahrzehnten daher Prozesse zur Behandlung von Salpetersäure entwickelt, z. B. für die:

• Vorkonzentrierung von Salpetersäure
• Produktion hochkonzentrierter Salpetersäure bis zu 99,8 Gew.-%
• Bleichung von Salpetersäure
• Herstellung von Salpetersäure aus NO_x
• Rückgewinnung von Salpetersäure aus verschiedenen Abfallströmen
• Rückgewinnung von Salpeter- und Schwefelsäure aus Nitrierprozessen
• Zersetzung und Beseitigung organischer Verbindungen aus Salpetersäure
• Reinigung von Salpetersäure bis zum höchsten Reinheitsgrad für Elektronik (electronic grade)

Die Auslegung dieser Prozesse wird immer für die an Ihrem Standort verfügbaren Betriebsmittel optimiert.

Eine Optimierung und Anpassung dieser Prozesse an Ihren Zulaufstrom sowie Ihre Qualitätsvorgaben für das Produkt kann von uns in einer unserer Testeinrichtungen vorgenommen werden.