Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Blausäure Zur Gewinnung von Stoffen, die durch die gegen seitige Reaktion von Gasen in Gegenwart von Kon taktmaterial entstehen, bedient man sich hintereinan- derliegender Kontaktschichten, die die Gase nachein ander durchströmen. Bei der Gewinnung von Blau säure aus Ammoniäk und Kohlenoxyd enthaltenden Gasen ergeben sich dabei insofern Schwierigkeiten, als die beiden Reaktionsgase vor dem Eintritt in die jeweilige Kontaktschicht auf hohe Temperatur er hitzt werden müssen. Die Erhitzung von Ammoniak führt dabei allzu leicht zu Zersetzungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, diesem Mangel abzuhelfen. Das erfindungs gemässe kontinuierliche Verfahren zur Gewinnung von Blausäure durch Umsetzung von Ammoniak mit Kohlenoxyd ist dadurch gekennzeichnet, dass man Kohlenoxyd enthaltende Gase durch eine Mehrzahl hintereinanderliegender Kontaktschichten führt, diese Gase vor jeder Kontaktschicht aufheizt, Ammoniak getrennt vor jede Kontaktschicht führt und .dort mit den aufgeheizten Gasen vermischt.
Dabei kann man die Kohlenoxyd und gegebenenfalls auch Reaktions gase enthaltenden Gase vor der Kontaktschicht über Reaktionstemperatur aufheizen, eine Überhitzung, die an sich bei katalytischen Reaktionen, zum Beispiel der Druckhydrierung, bekannt ist.
Die erfindungsgemässe Anlage zur Durchführung des Verfahrens, die für den Durchtritt eines Gasstro mes bestimmte, hintereinander angeordnete Kontakt schichten und im Zuge des Gasstromes vor jeder Kontaktschicht angeordnete Heizeinrichtungen auf weist, ist dadurch gekennzeichnet, dass vor jeder Kon taktschicht ein Mischraum mit Zuführungsleitung für Ammoniak enthaltendes Frischgas angeordnet ist.
Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispiels- weise Ausführungsform der erfindungsgemässen An lage im Axialschnitt.
In einem Ofen 1 sind in Abständen die Kontakt schichten 2, 3 und 4 angeordnet. Der Kontakt kann zum Beispiel aus Aluminiumoxyd bestehen. Die Kon taktschichten 2, 3 und 4 liegen im Zuge eines Gas stromes, für dessen Eintritt ein Stutzen 5 und für dessen Austritt ein Stutzen 6 vorgesehen sind. Vor jeder Kontaktschicht 2, 3 und 4 ist eine Heizzone angeordnet, die durch die Rohranordnung 7 gebil det ist. Innerhalb dieser Rohre oder Schächte 7 be finden sich Heizrohre 8, zweckmässig an der Ober fläche mit Aluminium legierte Stahlrohre, in denen Heizwiderstände liegen.
Eine oder jede einzelne, durch die Rohre 7 ge bildete Heizzone enthält ein Thermoelement 9, das zur Regelung der Temperatur bestimmt ist. Die Kon taktschichten 2 bis 4 sind durch keramische Roste unter Vermittlung von Säulen 10 getragen. Im Zuge der Gase vor den Rosten ist vor jeder Schicht ein Sammel- oder Mischraum 11 angeordnet, in den je eine Gaszuleitung 12 einmündet.
Durch den Stutzen 5 werden Kohlenoxyd ent haltende Gase zugeführt, die im Wärmeaustausch mit den abziehenden Reaktionsgasen zweckmässig be reits aufgeheizt sind. Die Gase treten durch die unter der Schicht 2 angeordneten Heizrohre 7 und werden dort über die Reaktionstemperatur aufgeheizt. Die so aufgeheizten kohlenoxydhaltigen Gase gelangen zu nächst in den unter der Schicht 2 angeordneten Mischraum 11, dem durch den Stutzen 12 Ammo- niakgas zugeführt wird. Im Mischraum 11 vermischt sich das Ammoniakgas mit den aufgeheizten kohlen oxydhaltigen Gasen.
Durch die Mischung wird dem Gasgemisch die erforderliche Reaktionstemperatur vermittelt. Die umzusetzenden Gase treten nun in die Kontaktschicht 2 ein, werden in dieser umgesetzt und nach Verlassen in der nachfolgenden Heizzone wieder aufgeheizt. Die Aufheizung in der zweiten und in der nachfolgenden Heizzone ist so, dass die Reak- tionswärmeverluste und diejenigen für Abstrahlung ausgeglichen werden. Es kann aber auch höher auf geheizt werden, um der veränderten Konzentration in der nachfolgenden Schicht zur Erreichung des Gas gleichgewichtes Rechnung zu tragen.
Es hat sich ergeben, dass keramische Heizrohre auch in diesem Fall zerstört werden können. Die Verwendung von metallischen Rohren anderseits zeigte jeweils grössere Verluste, insbesondere an CO, auch wenn es sich um hochwertige Legierungen bei dem Röhrenmaterial handelte. Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine solche Zersetzung ausblieb oder auf ein Mindestmass beschränkt wurde, wenn an der Oberfläche mit Aluminium legierte Stahlrohre als Heizrohre verwendet wurden.
Es ist erkennbar, dass das erfindungsgemässe Ver fahren die Möglichkeit zur Aufrechterhaltung einer gleichmässigen Reaktionstemperatur in .den einzelnen Stufen oder Schichten 2, 3 und 4 oder aber auch eine differenzierte Abstufung der Temperatur in diesen Schichten ermöglicht.
Zufolge der Aufteilung des Gesamtkontaktes in mehrere Schichten ist die Ge fahr von Verlagerungen durch Staubbildung und un gleichmässige Umsetzung vermindert. Da Ammoniak erst durch Vermischung mit den höher aufgeheizten kohlenoxydhaltigen Gasen auf die Reaktionstempera- tur gebracht wird, ist auch die Gefahr der Zersetzung von Ammoniak vermindert. Mit Hilfe des erfindungs gemässen Verfahrens ist es möglich, annähernd einen theoretischen Umsatz der Gase zu Blausäure unter geringstem Verlust zu erreichen.
Process and device for the production of hydrogen cyanide To obtain substances that are produced by the mutual reaction of gases in the presence of contact material, contact layers are used one behind the other through which the gases flow one after another. In the production of hydrocyanic acid from gases containing ammonia and carbon dioxide, difficulties arise in that the two reaction gases must be heated to a high temperature before entering the respective contact layer. Heating ammonia all too easily leads to decomposition.
The object of the present invention is to remedy this deficiency. The continuous process according to the invention for obtaining hydrogen cyanide by reacting ammonia with carbon oxide is characterized in that gases containing carbon oxide are passed through a plurality of contact layers lying one behind the other, these gases are heated up in front of each contact layer, ammonia is passed separately in front of each contact layer and there with the heated ones Gases mixed.
The gases containing carbon dioxide and possibly also reaction gases can be heated above the reaction temperature before the contact layer, an overheating which is known per se in catalytic reactions, for example pressure hydrogenation.
The system according to the invention for carrying out the method, which has contact layers arranged one behind the other for the passage of a gas flow and heating devices arranged in front of each contact layer in the course of the gas flow, is characterized in that in front of each contact layer a mixing space with a feed line for ammonia Fresh gas is arranged.
The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the inventive system in axial section.
In an oven 1, the contact layers 2, 3 and 4 are arranged at intervals. The contact can consist of aluminum oxide, for example. The con tact layers 2, 3 and 4 are in the course of a gas stream, for whose entry a connector 5 and for its exit a connector 6 are provided. In front of each contact layer 2, 3 and 4, a heating zone is arranged, which is gebil det through the pipe arrangement 7. Inside these pipes or shafts 7 be there are heating pipes 8, expediently on the upper surface alloyed with aluminum steel pipes in which there are heating resistors.
One or each individual heating zone formed by the tubes 7 contains a thermocouple 9 which is intended to regulate the temperature. The con tact layers 2 to 4 are supported by ceramic grids with the help of pillars 10. In the course of the gases in front of the grids, a collecting or mixing space 11 is arranged in front of each layer, into each of which a gas supply line 12 opens.
Gases containing carbon oxide are fed through the nozzle 5, which are expediently already heated up in heat exchange with the withdrawing reaction gases. The gases pass through the heating pipes 7 arranged under the layer 2 and are heated there above the reaction temperature. The carbon-oxide-containing gases heated up in this way first reach the mixing space 11 arranged under the layer 2, to which ammonia gas is fed through the nozzle 12. In the mixing chamber 11, the ammonia gas mixes with the heated carbon dioxide-containing gases.
The mixture gives the gas mixture the required reaction temperature. The gases to be converted now enter the contact layer 2, are converted in this and, after leaving, are heated again in the subsequent heating zone. The heating in the second and the following heating zone is such that the reaction heat losses and those for radiation are compensated. However, it can also be heated to a higher level in order to take account of the changed concentration in the subsequent layer in order to achieve gas equilibrium.
It has been found that ceramic heating pipes can also be destroyed in this case. The use of metallic tubes, on the other hand, showed greater losses, in particular of CO, even if the tube material was high-quality alloys. Surprisingly, it was found that such a decomposition did not occur or was limited to a minimum when steel tubes alloyed with aluminum on the surface were used as heating tubes.
It can be seen that the method according to the invention enables the possibility of maintaining a uniform reaction temperature in the individual stages or layers 2, 3 and 4 or else a differentiated gradation of the temperature in these layers.
Due to the division of the total contact into several layers, the risk of relocations due to dust formation and uneven implementation is reduced. Since ammonia is only brought to the reaction temperature by mixing it with the more heated carbon-oxide-containing gases, the risk of ammonia decomposition is also reduced. With the help of the fiction, contemporary process, it is possible to achieve approximately a theoretical conversion of the gases to hydrocyanic acid with minimal loss.