CS196436B2 - Způsob oddělování chlorkyanu - Google Patents

Description

/ Vynález se týká způsobu oddělování chlorkyánu a chloru ze silně kyselé reakční směsi vznikající v reakční koloně za nízkých ztrát hydrolýzou a při dobrém roždělovacím účinku.

Chlorkyan je cenným meziproduktem pro výrobu kyanurchloridu, který je zase meziproduktem pro výrobu velkého počtu produktů jako farmaceutik, herbicidů, barviv, zjasňovacích prostředků, synthetických pryskyřic, umělých hmot, gumy, trhavin atd.

V US patentu č. 3 197 273 (Elwood Bruče Trickey) je popsán nyní používaný provozní způsob výroby chlorkyanu sloužící k převedení na kyanurčhlórid. Podle tohoto způsobu se-chlor a kyselina kyanovodíková uvedou do reakčního¹ dílu výplňové kolony, která sestává z frakční části, z promývačky plýnu, reaktoru a oddělovače plynu. Voda se přivádí na horním konci pračky plynu, na dolním konci oddělovače plynu se zahřívá těžká fáze pomocí páry. Volbou správné dávký různých reakčních složek lze výši teploty v koloně řídit tak, aby plynný chlor* kyah bylo možno odtahovali ve vysokých výtěžcích z hlavy kolony.

Způsob, popsaný ve shora uvedeném patentním spise je. sice uspokojující vzhledem ke kvalitě a množství vyráběného produktu, ale kromě tohoto se získá jako těžká fázé 196436 ' '+;

zředěný, tj; 2 až 3% vodný, roztok kyseliny chlorovodíkové.· Tento vedlejší produkt, lze relativně snadno odstraniti, v případě že se ho vyloučí jen málo; v praxi jsou ale vyloučená množství, tak vysoká, že není možné je vzhledem k ustanovení ochrany vodhíchtoků proti znečištění, jednoduše odvésti jako odpadní vody. Na druhé straně by z ekonomických důvodů nebylo možné provádět zkoncentrované zředěné kyseliny chlorovodíkové za účelem jejího dalšího použití nebo. prodeje, neboť výdaje na toto zkoncentrování by byly větší něž prodejní cena technické čisté koncentrované kyseliny chlorovodíkové,.;. ' ' .

Vyřešení problému dalšího zpracování nebo prodeje kyseliny solné, vyloučené jako meziprodukt, tím, že výroba Chlorkyanu probíhá za podmínek, při kterých se získává koncentrovanější kyselina chlorovodíková se až dosud jevilo jako neproveditelné a sice pro ekonomicky neúnosné ztráty na výchozím materiálu, tj. kyselině kyanovodíkové, vzhledem k+robíhající hýdrolýse, popřípadě spolu s touto v těžké fázi vyloučené kyselině chlorovodíkové.

. Při uvažovaném technickém způsobu výroby chlorkyanu je proto nutné Udťžovati ztráty způsobené hydrolyšou nízko, popřípadě musí být ztráty kyseliny kyanovodíkově prak196 4 + , ,, . Λ ? ,.

tický vyloučený. Ztráty způsobené hydrolýzou jsou mezi jiným závislé také na způsobu oddělování plynného chlorkyanu a chloru rozpuštěných v odkalovacím 'produktu; chlorkyanové reakčrií kolony. Ve shora zmíněném pat. spisu se'toto oddělování provádí zahříváním reakční směsi parou v baňce. Zatímco průběh této metody v přítomnosti zředěné kyseliny chlorovodíkové je možný, vede naproti tomu oddělovací metoda pomocí zahřívání, používaná při způsobu výroby za přítomnosti koncentrované kyseliny chlorovodíkové ke značnému zvýšení hydrolýzy.

Předmětem předloženého vynálezu je způsob oddělování chlorkyanu z reakční směsi vznikající při syntéze chlorkyanu z chloru a kyseliny kyanovodíkové a obsahující 15 až, .20 % hmotnostních chlorovodíku, který spočívá v tom, že se reakční směs vede při teplotě 15 až 60 °C se shora dolů náplňovou kolonou a současně se v protiproudu vůči reakční směsi nechá proudit plynný chlor o teplotě místnosti, získaná směs plynů ae- . Stávající z chlorkyanu a. chloru' sa odvádí „ z hlavy kolony a'kyselina chlorovodíková zbavená chlorkyanu se odvádí v místě paty kolony, načež se získaná kyselina chlorovodíkoyá zbavuje zahříváním na teplotu varu rozpuštěného chloru.

Zatímco teplota, při níž se chlorkyan vypuzůje z reakční směsi, se udržuje na nízké hodnotě, je možné udržet ztráty vzniklé hydrolýzou rovněž nízko, neboť následující zahřívání zbytku reakční směsi pro vypuzení plynného chloru, který je v ní rozpuštěn nemá již žádný vliv na ztráty způsobené hydřolysou. Uvedená oddělovací metoda zmenšuje Ztráty; způsobené hydrolysou na 1/10 nebo na; ztráty menší, než jaké vznikají u známých dělicích metod, u nichž dělení probíhá pomocí zahřívání. ·

Vynález je popsán ye vztahu na připojený výkres, který představuje schematický nárys dělicí; kolony, jakožto zařízení pro provedení způsobu podle vynálezu.

Podle uvedeného příkladu provedení sestává zařízení podle vynálezu z kolony 10, v jejíž horní dělicí části 11 je upravena vrstva náplňových tělísek; která je tvořena známými druhy těchto tělísek. Na dolním konci horní dělicí části 11 kolony 10 je otvor 12 pro přívod plynného chloru a na hbrním konci horní dělicí části 11 kolony 10, tj, na hlavě kolony 10 je upravena (směrem nahoru vedoucí] výpusť 13 plynu. Přímo pod výpustí 13 plynného chloru je hlava kolony 10 opatřena přívodem 14 pro kapalinu. ·

Kolona 10 je rovněž opatřena v dolní dě- licí části 15-vrstvou náplňových tělísek známých pro oddělování plynu. Na dolním? konci této dolní dělicí části 15 kolony 10 jé upravena jímka 16, do níž je vestavěn parní had 17. Dno jímky 16 je opatřeno vedením 18 pro odvádění kyseliny solné.

: Při uvedeném účelu použití, pro který byla podle předloženého vynálezu dělicí kolona určena, je výpusť 13 plynného chloru připojena na horní dělicí část 11 kolony 10 pomocí vedení ke spodku reaktoru kolony.

(neznázorněno), ve kterém se převádí chlor reakcí s kyselinou kyanovodíkovou ve , vodném; prostředí. Přívod 14 kapaliny je spoijen rovněž se spodkem reaktoru kolony 10 vedením, kterým je kolona 10 plněna kapalnou těžkou fází z Reaktoru kolony.

Během provozu plní se kolona 10 nad horní dělicí částí 11 výplňové polohy vodným roztokem reakční směsi sestávající z 15 až 20% kyseliny chlorovodíkové a obsahující rozpuštěný chlorkyan až ke stupni nasycení, právě tak jako chlor, při teplotě mezi 60 °C a teplotou místnosti a Tato směs se nechá stékati přes náplňová tělíska. Plynný chlor se vtlačuje při teplotě místnosti otvorem 12 do kolony 10 tak,' že proudí vzhůru v protiproudu vzhledem k reakční směsi, horní dělicí částí 11 kolony 10. Tímto způsobem se výhodně vypuzuje rozpuštěný chlorkyan z reakční směsVv plynném stavu, aniž by přitom znatelně s chlorem nebo aniž by pro/ bíhaja hydrolysa. Výměnou tepla ve vrstvě náplňových tělísek je možné provésti oddělení plynu .prakticky při teplotě místnosti, nebo při teplotě o málo vyšší. Použité teploty nejsou proto přes vysokou koncentraci . kyseliny v reakční směsi příznivé pro hydrolysu. ,

Reakční směs ochuzená o chlorkyan teče dále dolní dělicí; částí 15 kolony 10 do jímky 16 vyhřívané pomocí parního hadu 17. Rozpuštěný plynný chlor se vyžene pomocí zahřívání a na výstupu ohřeje vrstvu náplňových tělísek. Dělicí část kolony 10 je dostatečně dlouhá, takže je umožněna výměna tepla mezi přiváděným plynným chlórem a _; odtékajícím vodním roztokem a přiváděný proud plynného chloru je ve výšce otvoru 12 pro plynný chlor ochlazen na teplotu místnosti.

Při tomto způsobu oddělování chlorkyanu z vodného roztoku kyseliny chlorovodíkové pomocí plynného chlóru při teplotě místíme-, ti vó výplňové koloně nedochází k žádné přeměně chlOřkýánu na jiné sloučeniny jako například NHiGl, která by byla hopná ziriínky. Chlor používaný k vypuzení chiórkyanu může; být dodatečně uveden v reaktoru kolony do reakce kyselinou kyanovodíkovou za účelem získání chlorkyanu, aniž bý přitom vznikly větší ztráty hydrolysou. ^!

Následující příklady slouží k objasnění způsobu dělení podle vynálezu, který spočívá v oddělování chlorkyanu pomocí plyn/ ného chloru při teplotě místnosti. ·'< .

Příklady 1 až 6 ¹

Příklady oddělování 1 až 6 podle tabulky 1 se provádí v koloně dlouhé 183 cm a průměru 2,5 cm, naplněné 0,3 cm — Raschigovými kroužky. Tato kolona? Odpovídá shora uvedené výplňové koloně zařízení podle výkresu. Plynný chlor se při teplotě místnosti vede z oddělené předlohy pro .chlor, testovací směsi vodného roztoku chlorkyanu, obsahující 15 až 20 % kyseliny chlorovodíků196436 ' ³ vé pochází z oddělené reakční kolony. V příkladech se testovací směsi množství 10 ínl/min jednoduše halíjí do kolony, zatímco·, plynný chlor se vtláčeje v množství 5 ml/min do dolní části kolony.

Výhoda způsobu podle vynálezu oproti známému sfavď techniky je znázorněna pomocí údajů ztrát hydrolysou u způsobu podle vynálezu ve srovnání se známými způsoby. K tomu účelu se použijí stejné testovací směsi pro příklady 1 až 6 a chlorkyan se vyžene zahříváním. Ukázalo se, že ztráty hydrolysou při zpracování reakční směsi obsahující kyselinu chlorovodíkovou, která se vyloučí při synthese, chlorkyanu podle vynálezu byly sníženy z hodnoty více procent na hodnotu zlomku procenta.

Shora popsaná a na výkresu znázorněná kolona 10 může být sama o sobě použita podle předloženého vynálezu. Tato kolona je ale opatřena přípojkami vedení ke spojení s reaktorem kolony a s výhodou je spojena sé dnem reaktoru kolony. Provedení vynálezu je sice popsáno v závislosti na výchozí synthese chlorkyanu z chloru a kyseliny kyanovodíkové, použití vynálezu není ale omezeno pouze na tento způsob..

’ Bylo popsáno zařízení a způsob, při němž se toto zařízení používá pro oddělování chlorkyanu z. reakční směsi, při němž nevznikají ztráty hydrolysou, o kterých bylo nutné se zmiňovat. Plynný chlor používaný k oddělování může být dodatečně použít jako reakční složka pro výrobu chlorkyanu, aniž by přitom vznikaly větší ztráty způsobené hydrolysou. Vypuzený chlorkyan se oddělí známým způsobem od chloru před jeho dalším použitím k synthese chlorkyanu.

Jak bylo shora uvedeno, má vynález četné výhody. Zde popsané a znázorněné provedení zařízení podle vynálezu je výhodnou formou provedení. Tvarové odchylky, odchylky v konstrukci a uspořádání součástí zařízení podle vynálezu, jsou v rozsahu předloženého vynálezu možné.

Tabulka I.
Příklad	Průchod x-krát kolonou	% HC1 ve směsi	% ztráty hydrolysou	% ztráty hydrolysou při zahřívání
1 a	2	.—	0,13	0,95
b	1	— .	0,26	0,95
2 a	1	—	0,80	2,1
b	2	—	0,53	2,1
3	2.	: 17,5	0,13	2,8
4	2	18	0,53	2,4
5	2	15	0,B1	0,91
6	2	17,2	0,21	1,28

předmět e z u

Claims (1)

1. předmět e z u

   Způsob oddělování chlorkyanu z reakční?

   směsi vznikající při syntéze chlorkyanu z chloru a kyseliny kyanovodíkové a obsahující 15 až 20 % hmotnostních chlorovodíku, ' vyznačující se tím, že se reakční směs vede při teplotá 15 až 60 °C shora dolů náplňovou kolonou a sou.časně se v protiproudu vůči reakční směsi nechá proudit plynný chlor q teplotě místnosti, získaná směs plynů sestávající z chlorkyanu a chloru se odV^ z hlavy kolony a kyselina chlorovodíkový zbavená chlorkyanu se odvádí v místě pátýkolony, načež se získaná kyselina chlorovodíková zbavuje zahříváním na teplotu varu rozpuštěného chloru.

   1 list výkresů