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Verfahren zur Abtrennung von Chlorwasserstoffgas aus einem bei der katalytischen Oxydation von Chlorwasserstoffgas mit einem
Sauerstoff enthaltenden Gas erhaltenen Gasgemisch
Bekanntlich wird Chlor unter anderem durch die katalytische Oxydation von Chlorwasserstoffgas mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas bei einer Temperatur in der Grössenordnung von 300 bis 600 C herge- stellt. Da es sich hiebei um eine Gleichgewichtsreaktion handelt, ist die Umwandlung niemals vollstän- dig, so dass das aus dem Reaktor austretende Gasgemisch neben Chlor und Wasserdampf unweigerlich Chlorwasserstoff und Sauerstoff enthält. Werden als Ausgangssubstanzen kein reiner Chlorwasserstoff und/oder kein reiner Sauerstoff verwendet, so enthält das Gasgemisch ausserdem andere Komponenten.
Als Sauerstoff enthaltendes Gas wird beispielsweise häufig Luft verwendet, in welchem Falle das Gasge- misch ausserdem Stickstoff enthält.
Bis vor kurzem war die Durchführung der Reaktion bei einer Temperatur von ungefähr 4000C und tiefer lediglich eine theoretische Möglichkeit. Es war kein Katalysator mit einer ausreichenden Wirksamkeit bekannt, um die Reaktion bei dieser Temperatur mit praktisch annehmbarer Geschwindigkeit ablaufen zu lassen. Demnach musste eine Temperatur von mehr als 4000C angewendet werden, was jedoch unter anderem den Nachteil mit sich bringt, dass das Gleichgewicht bei höherer Temperatur ungünstiger liegt.
Weiterhin konnte das bereits eher ungünstige Gleichgewicht dennoch nicht mit den bekannten Katalysatoren erreicht werden, und die besten erreichbaren Umwandlungen lagen in der Grössenordnung von 30 bis 40%.
Dieser Zustand hat sich jedoch geändert. In der österr. Patentschrift Nr. 228744 ist nämlich ein Verfahren zur Oxydation von Chlorwasserstoffgas beschrieben worden, in welchem ein derart wirksamer Katalysator benutzt wird, dass die Reaktion bei einer relativ niedrigen Temperatur ablaufen kann, und dass trotzdem das theoretisch erreichbare Gleichgewicht im wesentlichen auch wirklich erreicht werden kann.
Mit Hilfe dieses Verfahrens werden tatsächlich Ausbeuten in der Grössenordnung von 751o erreicht.
Jedoch ist auch in diesem Falle die Umwandlung noch nicht vollständig, so dass zusätzlich zu den Oxydationsprodukten Chlor und Wasser in dem austretenden Gasgemisch ebenfalls nicht umgewandelter Chlorwasserstoff, Sauerstoff und, wie bereits oben angegeben wurde, möglicherweise auch andere Komponenten, wie etwa Stickstoff, vorhanden sind. Die übliche Verfahrensweise für die Wiedergewinnung von Chlor aus dem Gasgemisch setzt mit einer Herabsetzung der Temperatur des Gasgemisches auf ungefähr 40 - 1500C ein. Dies geschieht oft durch Abschrecken mit Wasser und/oder Chlorwasserstoffsäure, wobei der heisse Gasstrom mit Wasser und/oder Chlorwasserstoffsäure in Berührung gebracht wird, welche dann zumindest teilweise verdampft, wodurch dem Gasstrom Hitze entzogen wird. Nach Abkühlen kann das zurückbleibende Gasgemisch weiterhin auf verschiedene Weise aufgearbeitet werder.
Das Gemisch kann weiter abgekühlt werden, so dass der darin vorhandene Wasserdampf zu Wasser kondensiert wird, in welchem der im Gemisch vorhandene Chlorwasserstoff vollständig oder teilweise aufgelöst wird. Das Gemisch kann auch mit Wasser und/oder ungesättigter Chlorwasserstoffsäure gewaschen werden, damit der Chlorwasserstoff ausgewaschen wird, wobei Sorge dafür getragen wird, dass die Temperatur gegen Ende des
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Auswaschens so niedrig ist, dass im wesentlichen der gesamte Wasserdampf ebenfalls aus dem Gemisch kondensiert wird. In beidenFällen wird ein Gasgemisch erhalten, das nur wenig oder keinen Chlorwasser- stoff enthält und nur eine geringe Menge Wasserdampf aufweist. Das Gasgemisch kann beispielsweise mit
Schwefelsäure getrocknet werden, um diesen Wasserdampf abzutrennen.
Schliesslich kann das Chlor aus dem Gasgemisch wiedergewonnen werden, beispielsweise durch Abkühlen und Drucksteigerung, in wel- chem Falle das Chlor verflüssigt wird, oder auch durch Waschen des Gasgemisches mit einem selektiven
Lösungsmittel, wie Tetrachlorkohlenstoff oder Schwefelmonochlorid, in welchem das Chlor ohne weiteres löslich und die übrigen Gase nur wenig löslich sind. Anschliessend erfolgt die Destillation der erhaltenen
Lösung, um das Chlor vom Lösungsmittel abzutrennen.
Aus den obigen Ausführungen geht bervor, dass der während der Reaktion nicht umgewandelte Chlor- wasserstoff bei der Aufarbeitung des Gasgemisches in Form von Chlorwasserstoffsäure aus dem Gemisch ab- getrennt wird. Dies ist von Nachteil, wenn im Hinblick auf eine vollständige Umwandlung des Chlorwas- serstoffes der Wunsch besteht, den nicht umgewandelten Chlorwasserstoff erneut in den Reaktor einzulei- ten. Wird nämlich die Chlorwasserstoffsäure als solche erneut in den Reaktor geleitet, so wird eine be- trächtliche Menge Wasser in denselben geleitet, welche eine ungünstige Wirkung auf das Reaktionsgleich- gewicht ausübt und ein unerwünschtes Abkühlen des Reaktors verursacht.
Die andere Möglichkeit besteht darin, das Chlorwasserstoffgas zuerst aus der Chlorwasserstoffsäure abzutrennen und das Chlorwasserstoffgas erneut in den Reaktor einzuleiten. Jedoch ist auch die Abtrennung von Chlorwasserstoffgas aus der Chlor- wasserstoffsäure selbst nicht einfach, da Chlorwasserstoff und Wasser ein azeotropes Gemisch bilden, so dass während derDestillation bestenfalls nur eine geringe Menge Chlorwasserstoff aus der Chlorwasserstoffsäure abgetrennt werden kann. Zwar sind verschiedene Verfahrensweisen bekannt, um dennoch Chlorwasserstoff- säure vollständig in Chlorwasserstoff und Wasser aufzuspalten, jedoch bedeutet die Verwendung einer sol- chen Verfahrensweise eine Komplikation, die vorzugsweise vermieden werden sollte.
Die Schwierigkeiten sind in Wirklichkeit darauf zurückzuführen, dass bei dem genannten Aufarbei- tungsverfahren des'Gasgemisches Wasserdampf und Chlorwasserstoffgas gemeinsam in Form von Chlorwasserstoffsäure abgetrennt werden. Die Schwierigkeiten könnten darum vermieden werden, wenn der Wasserdampf und das Chlorwasserstoffgas getrennt aus dem Gemisch abgeschieden werden könnten.
In der franz. Patentschrift Nr. 968. 827 wird ein Verfahren für die Wiedergewinnung von Chlorwasserstoffgas aus einem Gasgemisch beschrieben, welches nebenchlorwasserstoffgas ebenfalls ein oder mehrere weitere unter den Verfahrensbedingungen nicht kondensierbare Gase enthält. Das Gasgemisch wird in den unteren Teil eines Absorptionsturmes geleitet und darin im Gegenstrom mit Chlorwasserstoffsäure der azeotropen Zusammensetzung gewaschen. Der Absorptionsturm wird in der Weise gekühlt, dass Chlorwasserstoffsäure mit einem höheren Gehalt an Chlorwasserstoff, als es der azeotropen Zusammensetzung entspricht, aus dem Bodenteil des Turmes abgeleitet wird. Diese konzentrierte Chlorwasserstoffsäure wird durch Destillation in Chlorwasserstoffgas und Chlorwasserstoffsäure von azeotroper Zusammensetzung aufgetrennt.
Diese letztere Chlorwasserstoffsäure wird erneut in den Absorptionsturm geleitet und in demselben als Waschflüssigkeit verwendet. In den oberen Teil des Absorptionsturmes, über der Stelle, an der die azeotrope Chlorwasserstoffsäure eingeleitet wird, wird eine geringe Menge Wasser eingeleitet, um Spuren von noch nicht aus dem Gasgemisch ausgewaschenem Chlorwasserstoffgas abzutrennen, so dass das den Turm am oberenEnde verlassende Gasgemisch überhaupt kein Chlorwasserstoffgas mehr enthält. Diese geringe Menge Waschwasser wird im Absorptionsturm mit der azeotropen Chlorwasserstoffsäure vermischt, welche an einer ein wenig tiefer gelegenen Stelle eingeleitet wird.
Enthält das zu behandelnde Gasgemisch im besonderen auch Wasserdampf, so ist es unmöglich, mit Hilfe dieses Verfahrens das Chlorwasserstoffgas quantitativ aus dem Gasgemisch wiederzugewinnen. Mindestens ein Teil des Wasserdampfes wird nämlich aus dem Gasgemisch kondensiert, und das Chlorwasserstoffgas wird in dem gebildeten Wasser wie auch in dem am oberen Ende des Absorptionsturmes eingeleiteten Wasser aufgelöst, so dass immer mehr azeotrope Chlorwasserstoffsäure gebildet wird. Da natürlich die Menge der im System zirkulierenden azeotropen Chlorwasserstoffsäure konstant bleiben soll, müsste azeotrope Chlorwasserstoffsäure mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der sie gebildet wird, aus dem System abgeleitet werden.
Dies bedeutet jedoch, dass ein Teil des im ursprünglichen Gasgemisch vorhandenen Chlorwasserstoffgases als azeotrope Chlorwasserstoffsäure abgeleitet wird, so dass das Chlorwasserstoffgas nicht quantitativ als Gas aus dem Gasgemisch wiedergewonnen wird.
In der brit. Patentschrift Nr. 820, 093 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem die Bildung von überschüssiger azeotroper Chlorwasserstoffsäure vollständig oder zumindest im wesentlichen vermieden werden kann. Das Gasgemisch wird in den unteren Teil eines Absorptionsturmes eingeleitet und darin im, Gegenstrom mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure gewaschen. Der untere Teil des Absorptionsturmes wird
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in der Weise gekühlt, dass Chlorwasserstoffsäure mit einem höheren Chlorwasserstoffgehalt, als es der azeotropen Zusammensetzung entspricht, aus dem unteren Teil des Turmes abgeleitet wird. Diese kon- zentrierte Chlorwasserstoffsäure wird durch Destillation in Chlorwasserstoffgas und Chlorwasserstoffsäure von azeotroper Zusammensetzung aufgetrennt.
Letztere Chlorwasserstoffsäure wird als Komponente der in diesem Turm als Waschflüssigkeit benutzten verdünnten Chlorwasserstoffsäure in den Absorptionsturm zurückgeleitet. Der obere und der mittlere Teil des Absorptionsturmes werden in der Weise erhitzt, dass das am oberen Ende des Absorptionsturmes austretende Gasgemisch viel Wasserdampf und wenig Chlorwas- serstoffgas enthält. Dieses Gasgemisch wird dann in einen Kühler geleitet, damit sich ein Teil des im
Gasgemisch vorhandenen Wasserdampfes kondensieren kann. In dem hiebei gebildeten Wasser löst sich ebenfalls Chlorwasserstoffgas aus dem Gasgemisch auf, so dass eine verdünnte Chlorwasserstoffsäure erhal- ten wird.
Diese Chlorwasserstoffsäure wird erneut als die zweite Komponente der in diesem Turm als
Waschflüssigkeit benutzten, verdünnten Chlorwasserstoffsäure in den Absorptionsturm eingeleitet.
In diesem System ist die im Kühler angewendete Temperatur ausschlaggebend dafür, ob überschüssige azeotrope Chlorwasserstoffsäure gebildet wird oder nicht. Die Temperatur im Kühler kann nämlich eine solche sein, dass die Menge Wasserdampf in dem den Kühler verlassenden Gasgemisch genau der Menge
Wasserdampf entspricht, welche mit dem ursprünglichen Gasgemisch in den Absorptionsturm eingeleitet wird. In diesem Falle bleibt die Wassermenge im System konstant, und es braucht keine azeotrope Chlor- wasserstoffsäure aus dem System abgeleitet zu werden. Trotzdem wird das Chlorwasserstoffgas nicht quan- titativ aus dem ursprünglichen Gasgemisch wiedergewonnen. Das den Kühler verlassende Gasgemisch ent- hält nämlich noch Chlorwasserstoffgas, dessen Menge vom Dampfdruck des Chlorwasserstoffgases über der im Kühler kondensierten, verdünnten Chlorwasserstoffsäure abhängt.
Liegt im besonderen im ursprüngli- chen Gasgemisch eine ziemlich hohe Menge Wasserdampf vor, dann muss die Temperatur im Kühler auf einen ziemlich hohen Wert eingestellt werden, damit eine gleiche hohe Menge Wasser unkondensiert im
Kühler zurückbleiben und den Kühler zusammen mit dem verbrauchten Gasgemisch verlassen kann. Das
Vorliegen einer hohen Temperatur im Kühler bedeutet jedoch, dass ein hoher Dampfdruck von Chlorwas- serstoffgas über der kondensierten verdünnten Chlorwasserstoffsäure im Kühler vorhanden ist, und dass deshalb eine relativ hohe Menge Chlorwasserstoffgas mit dem verbrauchten Gasgemisch aus dem Kühler aus- tritt. Es ist klar, dass diese Menge in Abhängigkeit von der Wahl einer niedrigeren Temperatur im Kühler herabgesetzt werden kann.
Dann wird jedoch mehr Wasser im Kühler kondensiert, so dass aus dem Kühler weniger Wasserdampf mit dem verbrauchten Gasgemisch abgeleitet wird, als mit dem ursprünglichen Gasgemisch in das System eintritt. Um im System ein Gleichgewicht aufrecht zu erhalten, sollte die Gleichgewichtsüberschussmenge als azeotrope Chlorwasserstoffsäure aus dem System abgeleitet werden.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass das Vorhandensein von Chlorwasserstoffgas in dem aus dem Kühler abgeleiteten verbrauchten Gasgemisch nicht nur einen Nachteil wegen eines Verlustes an Chlorwasserstoffgas bedeutet, sondern auch wegen der Verunreinigung des eventuell erhaltenen Chlors durch dieses Chlorwasserstoffgas und wegen der starken Korrosionseigenschaften von Gasgemischen, welche sowohl Chlorwasserstoffgas als auch Wasserdampf enthalten. Hiedurch werden hohe Anforderungen an die Betriebsausrüstung gestellt, welche für die weitere Aufarbeitung des Gasgemisches verwendet werden muss.
Erfindungsgemäss ist es nun möglich, den Chlorwasserstoff wirklich quantitativ aus Gasgemischen wiederzugewinnen, so dass keine überschüssige azeotrope Chlorwasserstoffsäure erhalten wird und kein Chlorwasserstoffgas mehr im verbrauchten Gasgemisch vorhanden ist.
Erfindungsgemäss wird der Chlorwasserstoff aus einem durch katalytische Oxydation von Chlorwasserstoffgas mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas erhaltenen Gasgemisch abgetrennt, wobei a) zuerst die Temperatur des Gasgemisches in an sich bekannter Weise auf ungefähr 40 - 1500C abgekühlt wird ; b) anschliessend aus dem gekühlten Gasgemisch ein Teil des darin enthaltenen Chlorwasserstoffes durch Auswaschen mit (ziemlich verdünnter) Chlorwasserstoffsäure abgetrennt wird, deren Konzentration niedriger ist als die der azeotropen Chlorwasserstoffsäure unter den gleichen Bedingungen, und die ein Gemisch der bereits in Stufe d) benutzten Waschflüssigkeit und der in Stufe c) erhaltenen azeotropen Chlorwasserstoffsäure ist ;
c) die in Stufe b) als Waschflüssigkeit erhaltene (ziemlich konzentrierte) Chlorwasserstoffsäure, deren Konzentration höher ist als die der azeotropen Chlorwasserstoffsäure unter den gleichen Bedingungen, in Chlorwasserstoffgas und azeotrope Chlorwasserstoffsäure aufgetrennt wird, welche als Komponente für die Waschflüssigkeit in Stufe b) verwendet wird ; d) aus dem in Stufe b) gewaschenen Gasgemisch noch darin vorhandener Chlorwasserstoff durch Auswaschen mit Wasser abgetrennt wird, welches durch Kondensation in Stufe e) erhalten wurde, in welchem Falle als bereits benutzte Waschflüssigkeit eine verdünnte Chlorwasserstoffsäure erhalten wird, welche als Komponente für die Waschflüssigkeit in Stufe b) verwendet wird ;
e) Wasserdampf aus dem in Stufe d) gewaschenen Gasgemisch zu Wasser kondensiert
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Dieser Gasstrom wurde in eine Vorrichtung 2 eingeleitet, in welcher die Temperatur des Gasstro- mes, durch Abschrecken mit 600 kg/h Chlorwasserstoffsäure einer Konzentration von 23, 5 Gew.. I1/o (141 HCl + 459 HO) und von 950C, von 365 auf 950C herabgesetzt wurde. Die für das Abschrecken be- nutzte Chlorwasserstoffsäure wurde über eine Leitung 3 zugeführt und vollständig in der Vorrichtung 2 verdampft. Die Vorrichtung 2 kann eine beliebige und bekannte, für das gründliche Vermischen einer
Flüssigkeit mit einem Gas verwendete Vorrichtung sein, wie etwa ein Venturirohr oder ein Einspritz- mischer.
Der die Vorrichtung 2 über eine Leitung 4 pro Stunde verlassende Gasstrom enthielt nun 808 kg
HCI und 980 kg H20 und wies im übrigen eine unveränderte Zusammensetzung auf, so dass über die Lei- tung 4 insgesamt ein Gasstrom von 5841 kg/h strömte. Die Temperatur betrug 950C und der Druck weiterhin 1, 5 ata.
Der Gasstrom wurde dann in den unteren Teil einer Kolonne 5 geleitet, in welcher der nach oben gerichtete Gasstrom nacheinander im Gegenstrom mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure und mit Wasser gewaschen wurde. Als Ergebnis des ersten Auswaschens mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure wurde bereits eine grosse Menge Chlorwasserstoff aus dem Gasstrom abgetrennt. Als Ergebnis des zweiten Auswaschens mit Wasser wurde der restliche Chlorwasserstoff aus dem Gasstrom abgetrennt. Für das zweite Auswaschen mit Wasser wurden 1075 kg Wasser/h von 900C verwendet, welches über eine Leitung 6 in den oberen Teil der Kolonne 5 zugeleitet wurde.
Die die obere Zone der Kolonne am unteren Ende verlassende, verdünnte Chlorwasserstoffsäure wurde gemeinsam mit 9255 kg Chlorwasserstoffsäure/h von 970C und einer Konzentration von 18 Gew. -10, welche durch eine Leitung 7 zwischen den beiden Zonen in die Kolonne 5 geleitet wurde, als Waschflüssigkeit für das erste Auswaschen mit Chlorwasserstoffsäure verwendet. Die während des ersten Auswaschens mit Chlorwasserstoffsäure verwendete Waschflüssigkeit sammelte sich im unteren Teil der Kolonne an. Dabei handelte es sich um Chlorwasserstoffsäure einer Konzentration von 23, 5 Gew. -10. Die Temperatur dieser Chlorwasserstoffsäure betrug 950C. Der Flüssigkeitsspiegel wurde durch die gestrichelte Linie AB angedeutet.
Die Flüssigkeit wurde regelmässig durch eine Leitung 8 in einer Menge von 10527 kg/h abgeleitet.
Die Kolonne bestand aus einem Material, welches beständig gegenüber den durch die Kolonne fliessenden Substanzen ist. Beispielsweise kann eine Kolonne aus Stahl in geeigneter Weise verwendet werden, die auf der Innenseite mit einem säurebeständigen keramischen Material ausgekleidet ist und eine Zwischenschicht aus Kautschuk aufweist. Die beiden Waschzonen der Kolonne konnten beispielsweise mit Raschig-Ringen aufgefüllt werden.
Es ist klar, dass die beiden Waschvorgänge anstatt in zwei Zonen einer Kolonne in zwei getrennten Kolonnen durchgeführt werden können, welche übereinander angebracht sind.
Die über die Leitung 8 aus dem unteren Teil der Kolonne 5 abgeleitete Chlorwasserstoffsäure einer Konzentration von 23, 5 Gew.- yo strömte durch eine Pumpe 9 in eine Leitung 10, welche sich in die Leitungen 3 und 11 aufspaltet. 600 kg Chlorwasserstoffsäure strömten pro Stunde durch die Lei- tung 3 in die Abschreckvorrichtung 2. Die restliche Chlorwasserstoffsäure strömte in einer Menge von 9 927 kg/h durch die Leitung 11 in einen Wärmeaustauscher 12, in welchem die Temperatur auf 1350C gesteigert wurde, und durch eine Leitung 13 in eine Destillationskolonne 14. In dieser Kolonne wurde die Chlorwasserstoffsäure in Chlorwasserstoffgas und Chlorwasserstoffsäure azeotroper Zusammensetzung aufgetrennt. Mit Hilfe der Pumpe 9 wurde die Kolonne 14 unter Druck gehalten.
Der Druck imunterenTeil derKolonne betrug 4,0 ata und im oberen Teil der Kolonne 3,9 ata. Die Temperatur betrug 1510C im unteren Teil der Kolonne, wo sich die Chlorwasserstoffsäure azeotroper Zusammensetzung ansammelte. Unter den vorliegenden Arbeitsbedingungen hatte diese Säure eine HCl-Kon-
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tet, durch welche sie in die Kolonne 5 geleitet wurde, wie dies noch im weiteren Verlauf der Beschreibung angegeben wird. Die Temperatur betrug 1460C im oberen Teil der Kolonne, von wo ein Gasgemisch von 1747 kg Chlorwasserstoff und 1193 kg Wasserdampf/h durch eine Leitung 16 abgeleitet wurde.
Dieses Gemisch strömte durch einen Kühler 17, in welchem die Temperatur auf 400C herabgesetzt wurde, wobei ein Teil des Gemisches (1080 kg HCl und 1188 kg Wasser/h) zu Chlorwasserstoffsäure kondensiert wurde, welche als Rückflussflüssigkeit durch eine Leitung 18 in den oberen Teil der Kolonne 14 zurückgeschickt wurde. Das nicht kondensierte Gas (667 kg HCI und 5 kg Wasser/h) wurde durch eine Leitung 19 aus dem Kühler 17 abgeleitet.
Es ist möglich, die Kolonne 14 bei einer andern Temperatur und einem andern Druck in Betrieb zu nehmen. Jedoch ist im allgemeinen die Destillation unter erhöhtem Druck von Vorteil, weil unter
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höherem Druck die azeotrope Zusammensetzung der Chlorwasserstoffsäure auf eine geringere HCl-Kon- zentration überwechselt. Weiterhin wird in diesem Fall das Chlorwasserstoffgas unter Überatmosphären- druck verfügbar, was erwünscht ist, weil es auf jeden Fall in den Oxydationsreaktor zurückgeleitet wird, und weil ein gewisser Überatmosphärendruck notwendig ist, um das Gas durch den Oxydationsreaktor zu leiten.
Es wurde bereits oben gesagt, dass sich die Chlorwasserstoffsäure der azeotropen Zusammensetzung in dem unteren Teil der Kolonne 14 ansammelt und über die Leitung 15 aus derselben abgeleitet wird.
Diese Aussage ist insofern nicht ganz genau, als die HCl-Konzentration der Säure in Wirklichkeit leicht höher als die azeotrope Konzentration ist. Theoretisch wäre es notwendig, eine Destillationskolonne mit einer unendlichen Zahl von theoretischen Trennstufen zu verwenden, um Säure der genauen azeotropen Zusammensetzung zu erhalten. In Wirklichkeit wäre es möglich, auf Wunsch so nahe wie möglich unter Verwendung einer Kolonne mit einer ausreichenden Zahl von theoretischen Trennstufen an die azeotrope Zusammensetzung heranzukommen. In der Praxis werden jedoch hinsichtlich des Geldaufwandes und der Anstrengungen, die der Destillation in angemessene Weise zugewendet werden können, Grenzen gesetzt.
In der Praxis bedeutet das, dass man sich mit der Herstellung einer Säure zufrieden geben muss, deren Zusammensetzung geringfügig von der azeotropen Zusammensetzung abweicht. Die Ausdrucksweise"Chlor- wasserstoffsäure azeotroper Zusammensetzung"und"azeotropes Chlorwasserstoffgemisch" in der vorliegen- den Beschreibung und den Ansprüchen ist in diesem Sinne zu verstehen.
Das durch die Leitung 19 abgeleitete Chlorwasserstoffgas enthielt eine geringe Menge Wasserdampf. Dieses Gas konnte sicher in den Oxydationsreaktor zurückgeleitet werden, weil die Menge Wasserdampf so gering war, dass die Oxydationsreaktion dadurch kaum beeinflusst wurde. Auf Wunsch konnte jedoch die Menge Wasserdampf in dem durch die Leitung 19 abgeleiteten Gas durch Abkühlen auf eine niedrigere Temperatur im Kühler 17 herabgesetzt werden.
Die für die Destillation in der Kolonne 14 benötigte Wärme wurde über eine Dampfleitung 20 am unteren Ende der Kolonne zugeführt. Natürlich kann auch eine andere zum Aufheizen geeignete Verfahrensweise benutzt werden, beispielsweise ein Heissöl-System.
Die am Boden der Kolonne 14 durch die Leitung 15 abgeleitete Chlorwasserstoffsäure strömte zuerst in den Wärmeaustauscher 12, wo die Temperatur der Säure auf 1l00C herabgesetzt wurde. Anschliessend strömte sie durch die Leitung 20, welche sich in die Leitung 21 und 22 aufspaltet. Durch die Leitung 22 strömten 4 010 kg/h und durch die Leitung 21 5 245 kg/h Säure. In die Leitung 22 war ein Kühler 23 eingebaut, mit dessen Hilfe die Temperatur der durch die Leitung 22 fliessenden Säure auf 800C herabgesetzt wurde. Die Leitungen 21 und 22 vereinigen sich wieder an einem Überwachungsventil 24 und gehen in die Leitung 7 über, durch welche 9255 kg Chlorwasserstoffsäure von 970C und einer Konzentration von 18 Gew...
I1/o in der Stunde strömten, wonach die Säure in der bereits oben beschriebenen Weise in die Kolonne 5 einströmte. Durch eine Leitung 25 strömten in der Stunde vom oberen Ende der Kolonne 5 5 644 kg Gas der folgenden Zusammensetzung :
1591 HO
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021 952 N2
35 CO 1900 C12
EMI6.2
5644
Dieses Gas hatte eine Temperatur von 90, 50C und einen Druck von 1, 5 ata.
Durch die Leitung 25 strömte das Gas in einen Kühler 26, in welchem es auf 71, 50C abgekühlt wurde. Während des Abkühlens wurden in der Stunde 1075 kg Wasser aus dem Gas kondensiert. Dieses Wasser wurde am unteren Ende des Kühlers 26 über die Leitung 6 in die Kolonne 5 wie oben beschrieben abgeleitet, nachdem es zuerst durch einenDampferhitzer 27, der in die Leitung 6 eingebaut war, auf 900C erhitzt worden war.
Das Gas verliess den Kühler 26 durch eine Leitung 28 in einer Menge von 4569 kg/h bei einer
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Temperatur von 71, 50C und unter einem Druck von 1, 5 ata und hatte die folgende Zusammensetzung : 516HO
47 C2Cl6 110 02
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35 C02 1 900 Cl
2
9 CCl4
4569
Es ist ersichtlich, dass die über die Leitungen 19 und 28 abgeleiteten Gase insgesamt genau die
Zusammensetzung des über die Leitung 1 zugeführten Gases aufwiesen. Auf diese Weise wurde die Abtrennung des gesamten über die Leitung 19 abgeleiteten Chlorwasserstoffes aus dem über die Leitung 1 zugeführten Gas erreicht. Mittels Abkühlen konnte nun fast der gesamte Wasserdampf aus dem restlichen Gas, welches über die Leitung 28 abgeleitet wurde, kondensiert werden.
Wurde dieses Gas beispielsweise auf 150C abgekühlt, dann wurden pro Stunde 495 kg Wasser daraus kondensiert. Das restliche Gasgemisch konnte dann auf übliche Weise aufgearbeitet werden. Hiezu konnte beispielsweise die restliche, geringe Menge Wasserdampf in einer Menge von 21 kg in der Stunde mit Schwefelsäure abgetrennt und anschliessend das Chlor von den andern Gasen abgetrennt werden. Erfindungsgemäss wurde so die individuelle Abtrennung von Chlorwasserstoff und Wasser aus dem ursprünglichen Gasgemisch erreicht.
Wie oben ausgeführt worden ist, ist es für den Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens wesentlich, dass die Mengen Wasserdampf, welche mit dem pro Stunde in der Stufe e) erhaltenen Gasgemisch und mit dem in Stufe c) erhaltenen Chlorwasserstoffgas abgeleitet werden, zusammen die gleiche Menge ergeben, welche der Wasserdampfmenge entspricht, die mit dem ursprünglichen Gasgemisch die Stufe a) eingeleitet wurde. Unter Bezugnahme auf die Durchführungsweise des Verfahrens entsprechend der Zeichnung bedeutet dies, dass die Mengen Wasserdampf, welche über die Leitungen 19 und 28 abgeleitet werden, zusammen gleich der Wasserdampfmenge sein müssen, welche durch die Leitung 1 zugeführt wird. Hiefür gibt es viele gangbare Wege. Ein solcher wird in der Zeichnung gezeigt.
Gleichheit der Wassermenge, welche über die Leitung 1 zugeführt wird, mit den Mengen, welche über die Leitungen 19 und 28 abgeleitet werden, bedeutet, dass die gesamte in dem System vorhandene Wassermenge konstant bleibt. Eine Ungleichheit der genannten Mengen bedeutet, dass die insgesamt im System vorhandene Wassermenge zunimmt oder abnimmt. Im System sind drei Flüssigkeitsspiegel vorhanden, nämlich AB und CD an den bereits angegebenenstellen, sowie EF im Kühler 26. Jede Ver- änderung der gesamten im System vorhandenen Wassermengen wirkt sich im Prinzip als ein Anstieg oder Abfall dieser Flüssigkeitsspiegel aus. Werden darum umgekehrt diese Flüssigkeitsspiegel konstant gehalten, dann ist es möglich, die gesamte im System vorhandene Wassermenge ebenfalls konstant zu halten.
Der Flüssigkeitsspiegel CD wird mit Hilfe eines Höhenstandkontrollgerätes 29 konstant gehalten, welches ein in die Leitung 15 eingebautes Ventil 30 betätigt.
Der Flüssigkeitsspiegel AB wird ebenfalls konstant gehalten. Dieser Spiegel wird über ein Höhenstandkontrollgerät 31 überwacht, welches ein Temperaturkontrollgerät 32 betätigt, das an die Leitung 7 angeschlossen ist, welches seinerseits das Kontrollventil 24 regelt. Steigt der Flüssigkeitsspiegel AB an, dann wird das Kontrollventil 24 über die Kontrollvorrichtung so eingestellt, dass eine
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Menge der über die Leitungund dass eine kleinere Menge durch die Leitung 22 strömt, so dass die über die Leitung 7 in die Kolonne 5 eingeleitete Chlorwasserstoffsäure auf eine höhere Temperatur gebracht wird.
Da auf diese Wei- se der Kolonne mehr Hitze zugeführt wird, steigt die Temperatur am oberen Ende der Kolonne an, und infolgedessen steigt auch der Druck von gesättigtem Wasserdampf über der Flüssigkeit an, wodurch mehr Wasserdampf durch die Leitung 25 strömt, so dass der Höhenstand AB wieder absinkt. Auf die gleiche Weise wird ein Absinken des Höhenstandes AB durch Einstellung des Kontrollventils 24 in der Weise ausgeglichen, dass von der über die Leitung 20 zugeführten Chlorwasserstoffsäure eine geringere Menge durch die Leitung 21 und eine grössere Menge durch die Leitung 22 strömt.
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Durch die Kontrollverfahrensweise wird sichergestellt, dass die Menge und die Temperatur des über die Leitung 6 zugeführten Wassers konstant bleiben. Die Temperatur wird mit Hilfe eines Dampferhitzers 27, der bereits oben erwähnt wurde, konstant gehalten. Die Menge wird mit Hilfe eines Strö- mungskontrollgerätes 33 konstant gehalten, welches an die Leitung 6 angeschlossen ist und ein in die Leitung 6 eingebautes Ventil 34 betätigt. Schwankungen der gesamten Zufuhr in die Kolonne 5 gehen hauptsächlich auf Schwankungen in der Zusammensetzung des über die Leitung 1 zugeführtenGasgemisches zurück. Diese Schwankungen hängen von dem Oxydationsablauf im Reaktor ab, und auf diesen Ablauf kann im Bereich der Erfindung nicht eingewirkt werden.
Mit Hilfe der oben beschriebenen Kontrollverfahrensweise stellt sich jedoch das System von selbst auf Schwankungen ein.
Es sei darauf hingewiesen, dass die beschriebene Überwachung der Temperatur der über die Leitung 7 in die Kolonne 5 eingeleiteten Chlorwasserstoffsäure ausreichend ist, um die Flüssigkeitshöhe AB konstant zu halten. Die Kolonne stellt sich automatisch auf einen Gleichgewichtszustand ein, und im Falle einer Veränderung der Arbeitsbedingungen wird automatisch ein neuer Gleichgewichtszustand erreicht. Eine detaillierte Erläuterung der dies bestimmenden Gründe würde den Rahmen dieser Beschreibung überschreiten. Nichtsdestoweniger können die folgenden Ausführungen als allgemeine Richtlinie gelten. Die Temperatur in der Kolonne 5 wird durch eine Zahl von Hitzeeffekten bestimmt. Zu diesen Hitzeeffekten gehören unter anderem drei besonders wichtige. Die andern werden in den folgenden Ausführungen ausser Acht gelassen.
Der erste bedeutende Hitzeeffekt ist die Freisetzung von Wärme bei der Absorption des über die Leitung 1 zugeführten Chlorwasserstoffgases in Wasser. Der zweite bedeutende Wärmeeffekt ist die Freisetzung von Wärme infolge der Kondensation des Wassers und der Absorption des Chlorwasserstoffgases, welche zusammen als flüssige Chlorwasserstoffsäure über die Leitung 3 in die Abschreckvorrichtung 2 eingeleitet, darin verdampft und dann in Dampfform über die Leitung 4 in die Kolonne 5 eingeleitet werden. Der dritte bedeutende Wärmeeffekt ist der Wärmeverbrauch bei der Verdampfung des über die Leitung 6 zugeführten Wassers, welches selbst wieder in Form von Dampf über die Leitung 25 aus der Kolonne 5 austritt.
Unter der Annahme, dass die Oxydationsreaktion aus irgend einem Grunde weniger zufriedenstellend verläuft, enthält das über die Leitung 1 pro Stunde zugeführte Gasgemisch mehr als 667 kg HC1 und weniger als 521 kg H, 0. Darum muss in der Kolonne 5 mehr HCI absorbiert werden, damit mehr Wärme freigesetzt wird und die Temperatur die Tendenz zum Ansteigen hat. Ist die Temperatur am oberen Ende der Kolonne 5 höher, dann enthält das über die Leitung 25 transportierte Gasgemisch mehr Wasserdampf. Der Flüssigkeitsspiegel AB sinkt dann ab.
Auf die oben beschriebene Weise wird die Temperatur der durch die Leitung 7 eingeleiteten Chlorwasserstoffsäure mit Hilfe der Kontrollvorrichtung herabgesetzt. Als Ergebnis hievon hat die Temperatur in der Kolonne 5 die Tendenz abzusinken, wodurch die oben erwähnte Tendenz des Temperaturanstiegs ausgeglichen wird. Das Ergebnis hievon ist, dass schnell ein neuer Gleichgewichtszustand erreicht wird.
Auch der Flüssigkeitsspiegel EF wird konstant gehalten. Wie bereits oben darauf hingewiesen worden ist, wird die Menge Wasser, welche über die Leitung 6 aus dem Kühler 26 abgeleitet wird, konstant gehalten.
Damit der Flüssigkeitsspiegel EF konstant gehalten wird, ist es somit ausreichend, wenn die über die Leitung 25 in den Kühler 26 zugeführte Menge Wasserdampf zunimmt oder abnimmt, damit die Menge Wasserdampf, welche über die Leitung 28 aus dem Kühler 26 abgeleitet wird, in gleichem Umfang zunimmt oder abnimmt. Dies kann ohne weiteres durch Kontrolle der Temperatur bewirkt werden, auf welche das über die Leitung 25 zugeführte Gasgemisch im Kühler 26 abgekühlt wird. Zu diesem Zweck kann der Flüssigkeitsspiegel EF beispielsweise durch ein Höhenstandkontrollgerät 35 überwacht werden, welches ein in einer Kühlwasserleitung 36 eingebautes Ventil 37 betätigt.
Es sei darauf hingewiesen, dass ein grosser Wahlbereich für die Festsetzung der Temperatur und der über die Leitung 6 zugeführten Wassermenge und für die Kühltemperatur im Kühler 23 vorhanden ist. Diese Grössen werden jedoch vorzugsweise wie folgt ausgewählt. Die Temperatur des über die Leitung 6 zugeführten Wassers wird vorzugsweise so ausgewählt, dass sie ungefähr gleich der Temperatur am oberen Ende der Kolonne 5 bei deren normaler Betriebsweise ist. Die Menge dieses Wassers wird vorzugsweise so festgesetzt, dass auf Grund der Verdampfungswärme dieses Wassers die Kolonne angenähert adiabatisch arbeitet.
In diesem Falle ist es nicht notwendig, die Temperatur der über die Leitung 7
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ten, so dass diese Säure bei ungefähr der gleichen Temperatur, welche in situ in der Kolonne vorhanden ist, d. h. bei ungefähr 97 C, in die Kolonne eintritt. Weil diese Säure über die Leitung 20 bei einer Temperatur von 1100C zugeführt wird und die Überwachung der Temperatur der Säure in die Leitung 7
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am einfachsten ist, wenn bei normaler Betriebsweise ungefähr die gleiche Säuremenge durch die Leitun- gen 21 und 22 fliesst, wird die Kühltemperatur im Kühler 23 auf 800C eingestellt.
Sobald die Tem- peratur und die Menge des über die Leitung 6 zugeführten Wassers und die Kühltemperatur im Küh- ler 23 einmal festgesetzt sind, kann die Säuretemperatur in der Leitung 7 ohne weiteres zum Aus- gleich von Schwankungen in der Zusammensetzung des über die Leitung 1 zugeführten Gasgemisches dienen, wie dies oben beschrieben worden ist.
Praktisch wird dies in Wirklichkeit ohne weiteres erreicht, weil für eine bestimmte Zusammensetzung des durch die Leitung 1 zugeführten Gasgemisches die Wärmeeffekte in der Kolonne 5 errechnet werden können. Auf dieser errechneten Basis wird die Kühltemperatur im Kühler 23 und die Heiztemperatur imDampferhitzer 27 festgesetzt und der über die Leitung 6 strömende folgerichtige Wasser- strom ungefähr gewählt. Ergibt es sich dann, dass mit dem gewählten Wasserstrom durch die Leitung 6 für die richtige Inbetriebnahme der Kolonne 5 sehr ungleiche Ströme von Chlorwasserstoff durch die
Leitungen 21 und 22 notwendig sind, so wird der Wasserstrom der Leitung 6 derart eingestellt, dass die Kolonne mit ungefähr gleichen Strömen von Chlorwasserstoffsäure durch die Leitungen 21 und 22 in Betrieb genommen wird.
Während des weiteren Arbeitsverlaufs wird dann der Wasserstrom durch die
Leitung 6 konstant gehalten.
Auch bezüglich der Temperatur, auf welche das über die Leitung 1 zugeführte Gasgemisch in der Abschreckvorrichtung 2 abgekühlt wird, besteht ein grosser Wahlbereich. Diese Temperatur kann durch die Menge der über Leitung 3 zugeführten Abschreckflüssigkeit kontrolliert werden. Erfolgt das Abkühlen in der Vorrichtung 2 auf eine Temperatur unter dem Taupunkt des erhaltenen Gasgemisches, dann strömt durch die Leitung 4 kein Gas, sondern ein Gemisch von Gas und Flüssigkeit.
Das Abschrecken in der Vorrichtung 2 wird vorzugsweise mit einem Auswaschvorgang mit Chlorwasserstoffsäure einer bestimmten Temperatur und Konzentration entsprechend der österr. Patentschrift Nr. 239809 verbunden.
Mit dem Gasstrom aus dem Reaktor fortgerissene Katalysatorreste werden dabei aus dem Gasstrom abgetrennt. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist dies von Bedeutung, um ein Verstopfen der Kolonne 5 u. a. Teile des Betriebssystems durch Katalysatorreste zu vermeiden.
Wie bereits erwähnt wurde, kann die für die Oxydation benutzte Ausgangssubstanz ein unvollständig reiner Chlorwasserstoff sein.
Als Ausgangssubstanz wird beispielsweise Chlorwasserstoffgas verwendet, das als Nebenprodukt von Reaktionen mit organischen Verbindungen erhalten wird, beispielsweise bei der Chlorierung von Propylen zu Allylchlorid oder beim Kracken von Dichloräthan zu Vinylchlorid, und das aus diesem Grunde organische Verunreinigungen enthält. Diese organischen Verunreinigungen können im Reaktor gekrackt, oxydiert und/oder chloriert werden. Was das Schicksal der organischen Verunreinigungen betrifft, so hängt dasselbe weitgehend von der Temperatur ab, bei welcher die Reaktion durchgeführt wird. Bei einer Reaktionstemperatur von ungefähr 4500C und darüber überwiegt die Oxydation, und als hauptsächliches aus den Verunreinigungen gebildetes Produkt wird Kohlendioxyd erhalten. Bei niedrigeren Temperaturen nimmt die Chlorierung fortschreitend zu und die Oxydation ab.
Wie bereits festgestellt worden ist, ist es vorteilhaft, die Reaktion bei einer möglichst niedrigen Temperatur durchzuführen, beispielsweise entsprechend den Angaben in der österr. Patentschrift Nr. 228744.
Die in diesem Falle im Reaktionsprodukt vorhandenen Chlorierungsprodukte besitzen immer ein niedriges Molekulargewicht, weil zusätzlich zur Chlorierung ebenfalls ein Kracken der ein höheres Molekulargewicht aufweisenden organischen Verunreinigungen erfolgt. Die Chlorierungsprodukte sind haupt-
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Cl.auftreten, weil CCl4 bei gewöhnlicher Temperatur flüssig ist.
Zur Vermeidung des Verstopfens der Vorrichtung wurde bereits die Verwendung einer speziellen Vorrichtungskonstruktion vorgeschlagen. Entsprechend der österr. Patentschrift Nr. 241421 wird beispielsweise Chlorwasserstoffgas aus dem Reaktionsprodukt durch Auswaschen mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure in senkrechten Rohren und parallelem, nach unten strömendem Fluss abgetrennt. In diesem Falle tritt nämlich ein Verstopfen der Rohre nicht ein, weil auskristallisierende, feste Substanzen aus dem unteren Teil der Rohre von dem Flüssigkeitsstrom ausgewaschen werden.
Die festen Substanzen sollten jedoch durch
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Filtration aus dem den unteren Teil der Rohre verlassenden Flüssigkeitsstrom abgetrennt werden, was bestimmte Nachteile mit sich bringt, denn die Flüssigkeit besteht aus ziemlich konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und wirkt daher stark korrodierend. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass durch das Vorhandensein von chlorierten organischen Verunreinigungen im Reaktionsprodukt keinerlei Schwierigkeiten hervorgerufen werden. Bei der Durchführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens im Zusammenhang mit der Zeichnung enthielt das über die Leitung 1 zugeführte
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C CIG. Dieche unter Abgabe von viel Wärme im Wasser absorbiert wird, so dass die Temperatur im System stets ziemlich hoch ist.
GemässderZeichnungistdiegesamteüberdieLeitunglzugeführteMengevonC Cl noch in dem über die Leitung 28 abgeleiteten Gasgemisch vorhanden. Wie bereits oben festgestellt wurde, kann die grösste Menge des Wasserdampfes durch Kondensation aus diesem Gasgemisch abgetrennt werden. Dies kann in der Weise geschehen, dass auch die grösste Menge C Cl auf einfache Weise abgetrennt wird. Zu diesem Zweck wird das Gasgemisch über die Leitung 28 in den Bodenteil eines Turmes 38 geleitet.
Das Gasgemisch stiegt in diesem Turm nach oben und verlässt den Turm am oberen Ende über eine Leitung 39. In dem Turm wird Wasser versprüht. Entsprechend der Figur werden über eine Leitung 40 in der Stunde 9 933 kg Wasser von 250C zugeführt. Dieser Strom wird auf drei Leitungen 41,42 und 43 verteilt, welche jeweils zu drei Berieselungsanlagen 44,45 und 46 führen, die in verschiedener Höhe des Turmes 38 angeordnet sind. In der Stunde fliessen 3 967 bzw. 3 966 kg Wasser durch die Leitung 41 bzw. 42. Über eine Leitung 43, welche zu der am weitesten oben gelegenen Berieselungsanlage 46 führt, fliessen in der Stunde 2 000 kg Wasser, welches durch einen in die Leitung 43 eingebauten Kühler. 47 auf 100C abgekühlt wird.
Somit steigt das Gasgemisch in dem Turm 38 nach oben durch einen Sprühregen von herabsinkenden Wassertropfen und wird dadurch gekühlt, so dass die Temperatur des durch die Leitung 39 abgeleiteten Gasgemisches 150C beträgt. Als Ergebnis des Ab- kühlens kondensiert aus dem Gasgemisch sowohl Wasserdampf als auch C Cl weitgehend aus, so dass das durch die Leitung 39 abgeleitete Gasgemisch die folgende Zusammensetzung aufweist :
21 HO
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4C Cl1100
2
35 CO2
EMI10.3
Cl9 CCl4 4022 kg/h
In dem Bodenteil des Turmes 38 sammelt sich Wasser an, in welchem das auskristallisierte C Cl in Suspension geht und in welchem weiterhin eine sehr geringe Menge Chlor aus dem Gasgemisch aufgelöst wird.
Die Temperatur der Flüssigkeit in dem unteren Teil des Turmes beträgt 550C. Der Flüssigkeitsstand wird durch die gestrichelte Linie GH angegeben. Die Flüssigkeit wird regelmässig über eine Leitung 48 aus dem unteren Teil des Turmes 38 abgeleitet. Durch diese Leitung strömen in der Stunde 10428 kg Wasser, in welchem in der Stunde 43 kg C Cl suspendiert und 9 kg Chlor aufgelöst werden.
Abgesehen von der vernachlässigbaren Menge Chlor enthält dieser Flüssigkeitsstrom somit keine wertvollen Komponenten, so dass der gesamte Strom als solcher abgeleitet werden kann.
Auf diese Weise wird eine Abtrennung von C2Cl6 durch Filtration vermieden. Darüber hinaus kann das auskristallisierte C2Cl6 kein Verstopfen der Vorrichtung hervorrufen, da ein leerer Turm 38, der also keine Füllung, Trennböden od. dgl. enthält, ja nicht verstopft werden kann. Jedoch ist nichts gegen
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die Anordnung von beispielsweise einer Zahl von Gitterkolonnenböden im Turm einzuwenden, da im Vergleich mit der Menge Wasser die Menge des festen CCl so gering ist, dass letzteres leicht aus dem Turm mit Hilfe des Wasserstromes ausgewaschen wird.
Die in der über die Leitung 48 abgetrennten Flüssigkeit vorhandene Menge Chlor, die verloren geht, kann auf Wunsch durch Erhöhung der Temperatur der Flüssigkeit im Bodenteil des Turmes 38 ver- mindert werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise Dampf in den Bodenteil des Turmes 38 eingeblasen werden. Wird so wenig Dampf darin verwendet, dass die Temperatur der Flüssigkeit im Bodenteil der Kolonne nicht über den Siedepunkt ansteigt, dann braucht die Wasserzufuhr über die Leitung 40 kaum verändert zu werden. Wird mehr Dampf verwendet, dann ist es natürlich notwendig, die Wasserzufuhr über die Leitung 40 zu steigern und/oder die Temperatur dieses Wassers herabzusetzen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Abtrennung von Chlorwasserstoffgas aus einem bei der katalytischen Oxydation von Chlorwasserstoffgas mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas erhaltenen Gasgemisch, bei welchem a) die Temperatur des Gasgemisches zuerst auf an sich bekannte Weise auf z.
B. ungefähr 40 - 1500C herabgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass man b) einen Teil des in dem abgekühlten Gasgemisch vorhandenen Chlorwasserstoffes durch Auswaschen mit Chlorwasserstoffsäure abtrennt, deren Konzentration niedriger ist als die der azeotropen Chlorwasserstoffsäure unter den gleichen Bedingungen und die ein Gemisch der bereits inStufe d) benutzten Waschflüssigkeit und der in Stufe c) erhaltenen azeotropen Chlorwasserstoffsäure ist ; dass man c) die in der Stufe b) als Waschflüssigkeit erhaltene Chlorwasserstoffsäure, deren Konzentration höher ist als die der azeotropen Chlorwasserstoffsäure unter den gleichen Bedingungen, in Chlorwasserstoffgas und in als Komponente für die Waschflüssigkeit in der Stufe b) verwendete azeotrope Chlorwasserstoffsäure auftrennt ;
dass man d) aus dem in der Stufe b) gewaschenen Gasgemisch den noch darin vorhandenen Chlorwasserstoff durch Auswaschen mit dem durch Kondensation in der Stufe e) erhaltenen Wasser abtrennt, in welchem Falle als bereits benutzte Waschflüssigkeit eine verdünnte Chlorwasserstoffsäure erhalten wird, welche als Komponente für die Waschflüssigkeit in der Stufe b) verwendet wird ; dass man e) aus dem in der Stufe d) gewaschenen Gasgemisch Wasserdampf zu Wasser kondensiert, welches als Waschflüssigkeit in der Stufe d) verwendet wird ;
wobei dafür gesorgt wird, dass die Menge des abgeleiteten Wasserdampfes - d. i. die Summe aus dem Wasserdampfgehalt des in der Stufe e) erhaltenen, von Chlorwasserstoffgas befreiten Gasgemisches und dem geringen Wasserdampfgehalt des in der Stufe c) anfallenden Chlorwasserstoffgases-gleich der Menge Wasserdampf ist, welche in der Stufe a) mit dem ursprünglichen Gasgemisch eingeleitet wird.
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