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Verfahren und Mittel zur Reinigung von Azetylen und anderen Gasen.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die an sich bekannten Verfahren und Mittel zur Bindung von Phosphorwasserstoff, wie sich solcher bei der Zersetzung von unreinem Kalziumkarbid mit Wasser neben letzteren oder auf irgend einem anderen Wege bildet.
Die bis jetzt wichtigsten der bekannten Mittel zur Entfernung des Phosphorwasserstoffes aus Gasen wirken als Oxydationsmittel, indem sie-den Phosphorwasserstoff in Phosphorsäure umwandeln, die, da sie nicht flüchtig ist, in der Masse verbleibt.
Es lag nahe anzunehmen, dass gewisse Salze von mehrere Verhindungsstufen bildenden Metallen, die aus der jeweilig höheren Verbindungsstufe leicht in eine niedere Verbindungsstufe übergeführt werden können, leicht eine Oxydation des Phosphorwasser-
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eines solchen Salzes ist das Ferrichlorid, das hierbei in Ferrochlorid als Eisensalz niederer Verbindungsstufe übergeht.
Diese Reduktion eines Salzes höherer Verbindungsstufe in ein solches niederer Verbindungsstufe geht mit der gewünschten Intensität nur unter dem Einfluss eines Katalysators, wie beispielsweise 1\Iercurichchlorid, \'or sich, das den Phosphorwasserstoff bindet, hierauf sofort durch das Salz höherer Verbindungsstufe reduziert wird, das in ein Salz niederer Verbindungsstufe übergeht, so dass das Mercurichlorid als Katalysator angesprochen werden kann.
Jedoch sind die Reaktionen in der Wirklichkeit viel verwickelter und es bilden sich flüchtige Chlorverbindungen, die frei werden ; wenn es sich um die Reinigung von Azetylen handelt, vereinigen sich damit diese Produkte und bilden gasförmiges Azetylen- chlorid, mithin eine neue Verunreinigung.
Dieses Azetylenchlorid entwickelt bei der Verbrennung Salzsäure, die selbst in sehr kleinen Mengen schwere Nachteile, wie die Zerstörung der Vergoldungen, Malereien, Tapetenstoffe bewirkt und auf den Organismus einen schädlichen Einfluss hat. Diese Tatsache ist umso schwerwiegender, da die Salzsäure in so geringen Mengen auftritt, dass sie nicht sofort bemerkt wird und selbst schwierig zu bestimmen ist, während ihre schädlichen langsamen, aber beständigen Wirkungen erst entdeckt werden, wenn sie mit der Zeit einen gewissen Grad erreicht haben.
Eine erste Vervollkommung hat darin bestanden, die Mischung von Ferrichlorid und Ferrioxyd, die ursprünglich vorgeschlagen wurde, durch Eisenoxychlorid zu ersetzen, das dadurch erhalten wurde, dass Ferrochlorid auf einem geeigneten Träger (beispielsweise Infusorienerde) einfach dem Einfluss der Luft ausgesetzt wurde, Dieses Mittel bietet den Vorteil, dass zu dem Chlorid, durch dessen Reduktion die Bildung von Salzsäure eintritt, ein Oxyd hinzutritt, das fähig ist, diese Säure zu binden, wobei das Chlorid und das Oxyd innig, sozusagen Molekül für 1Iolekül, im genauen, gewünschten'Verhältnis gemengt sind. Es bietet auch den wesentlichen Vorteil der leichten Herstellbarkeit und sehr geringer Herstellungskosten.
Das auf Grund dieser Angaben hergestellte Mittel lässt eine vollkommene Reinigung erreichen in bezug auf den Phosphorwasserstoff ; die Entwicklung von Salzsäure bei der Verbrennung von Azetylen war zwar auch geringer als früher, trotzdem war es noch immer praktisch unzulässig,
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Die Bildung flüchtiger Chlorverbindungen wird durch das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Verfahren gänzlich verhindert ; das Verfahren besteht darin, den Eisenchloride und Eisenoxychloride und Mercurichlorid enthaltenden Stoffen eine gewisse Menge von Mangandioxyd (gefälltes Mangansuperoxyd MKC) hinzuzufügen. Durch diese Hinzufüguug wird das Reinigungsvermögen des Stoffes wie auch seine Regenerierbarkeit an der Luft in keiner Weine verringert.
Das Mangandioxyd hat nur eine katalytische Wirkung, da eine ganz geringe Menge desselben genügt, um ein Andauern seiner Wirkung bis zur gänzlichen Erschöpfung des Mittels zu erhalten. Diese Wirkung kann schematisch in folgender Weise dargestellt werden : Der Phosphorwasserstoff wird durch das Oxychlorid unter Bildung von Salzsäure oxydiert.
Diese letztere entwickelt nun durch das Mangandioxyd unter Bildung von Manganchlorür Chlor. Das Manganchlorür setzt sich mit dem Oxychlorid zu Ferrochlorid und Mangandioxyd um, welch letzteres, da es stets wieder regeneriert wird, wie ein Katalysator wirkt.
Das Chlor wird durch das Ferrochlorid gebunden, so dass dadurch das Ferrichlorid teilweise regeneriert wird, oder es wirkt unmittelbar auf den Phosphorwasserstoff ein.
Diese Darstellung ist natürlich nur ein erklärende Schema mit unvermeidlicher hypothetischer Grundlage, wie dies bei allen katalytischen Reaktionen der Fall ist.
Hier ist allein das Endergebnis von Bedeutung, d. h. die vollständige Entfernung des Phosphorwasserstoffes ohne Bildung einer flüchtigen Chlorverbindung.
Ausser dem Mangandioxyd sind auch andere Sauerstoffverbindungen des Mangans oder von Metallen derselben Reihe fähig, die gleiche Wirkung hervorzubringen, jedoch ergibt das Mangandioxyd die besten Ergebnisse.
Das Reinigungsmittel stellt eine mehr oder weniger mit Wasser verdünnte, innige Mischung der in obigem aufgezählten Stoffe dar, die gewöhnlich auf einen Träger aufgebracht wird, um sie für Gase sehr durchlässig zu machen. Die Zusammensetzung kann entsprechend dem verfolgten Zweck in weiten Grenzen geändert werden.
Zur Reinigung von durch Einwirkung von Wasser auf Kalziumkarbid erhaltenes Azetylen können die Bestandteile beispielsweise in folgenden Gewichtsverhältnissen verwendet werden :
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<tb>
<tb> Ferrochloridlösung <SEP> (F <SEP> Cl,) <SEP> 40"Bé....'640
<tb> MercuricMorid <SEP> (HgC)....... <SEP> 8
<tb> Mangandioxyd <SEP> (gefälltes <SEP> Mn <SEP> t <SEP> 02).... <SEP> 2
<tb> Trockene <SEP> Infusorienerde.,,.... <SEP> 350
<tb> 10Q0
<tb>
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Im Bedarfsfalle kann auch die folgende Zusammensetzung nach Gewichtsteilen mit gutem Erfolge verwendet werden :
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<tb>
<tb> Femchloridlösung <SEP> 4. <SEP> 5 <SEP> Be....... <SEP> 600
<tb> Frisch <SEP> gefälltes <SEP> Eisenoxyd <SEP> go
<tb> MercuricMorid, <SEP> ........ <SEP> 8
<tb> Gefälltes <SEP> Ma. <SEP> ngandioxyd....... <SEP> a
<tb> Infusorienerde.......... <SEP> 300
<tb> 1000
<tb>
Das mit einer oder der anderen dieser Ausführungsformen erhaltene Mittel ist ein orangegelb gefärbtes, etwas feuchtes Pulver.
Beim Gebrauche, d. h. bei der Verwendung eines solchen Mittels zur Reinigung der Gase gehen die Ferrisalze in Ferrosalze über und können regeneriert werden, d. h. wieder in Ferrisalze zurückverwandelt werden, durch Reoxydation der Masse in der Luft. Dies ist immer möglich, unabhängig davon, wie das Mittel ursprünglich hergestellt wurde, ob unmittelbar von einem Ferrosalz ausgegangen wurde, wie in dem ersten Beispiel oder, wie in dem zweiten oben angeführten Beispiel, von einem Ferrisalze.
PATBNT-ANSPRÜCHB : i. Verfahren, um bei der Absorption von Phosphorwasserstoff durch Eisenoxychloride (oder Mischungen von Oxyden und Chloriden) in Gegenwart von Mercurichorid als Katalysator die Bildung flüchtiger Chlorverbindungen zu verhindern, gekennzeichnet durch
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als Katalysator wirkt.