CS216195B2 - Method of treating the residue gas originating at preparation of the kyanurchloride - Google Patents

Description

Z důvodů ochrany prostředí a k zabránění ztrát chloru při trimerisaci chlorkyanu se zbytkový plyn vzniklý po trimerisaci přivádí za tlaku do styku s kyanovodíkem · a přitom vzniklý chlorkyan se vymyje . ze zbytkového plynu vodou a takto získaný roztok se s výhodou vede opět do přípravy chlorkyanu.

216193

Je známo, že se kyanurchlorid připraví tak (v. DT-PS 827, 358, DT-PS 842,067, Ullmanova Encyklopedie technické chemie, str. 624), že se nechá reagovat kyanovodík a chlor za přítomnosti vody na chlorkyan a kyselinu solnou, chlorkyan se vypudí zahříváním z vodného roztoku, suší se chloridem vápenatým a v dále zapojeném reaktoru se trimerisuje při 200 — 500 ^VC na aktivním uhlí na kyanurchlorid.

Kyanurchloridové páry opouštějící trimerisační reaktor se vedou do chlazeného odlučovače, ze kterého se vynáší krystalický kyanurchlorid. Odpadní plyny, které se skládají z nezreagovaného chlorkyanu, chloru, chlorovodíku a inertních plynů, jako kysličníku uhličitého, a vedlejších produktů, jako fosgenu nebo chloridu uhličitého, se protiproudně promývají v jedné nebo více kolonách vodou a vypouštějí se do prostoru, zatímco vodný roztok obsahující chlorkyan a chlor se vede zpět do chlorace.

Chlorovodík vytvořený jako vedlejší produkt při chloraci kyanovodíku se odebírá ze zařízení ve formě zředěného vodného roztoku kyseliny solné, ztímco voda odebíraná ve formě kyseliny solné se stále doplňuje přídavkem čerstvé vody. Přívod čerstvé vody se reguluje tak, aby se vždy mohl získat cca 12 °/o hmot, vodný roztok kyseliny solné. Koncentrace kyseliny solné se může sice získat vyšší než 12 % hmot., současně by se však značně zvýšilo zmýdelnění nejdříve rozpuštěného chlorkyanu za tvorby chloridu amonného, který zůstane v kyselině solné, a kysličníku uhličitého, který se vede chlorkyanem do trimerisačního reaktoru. Zejména se ukázalo, že při 13 '% hmot, koncentraci kyseliny solné nastává již nepatrné, asi 2% zmýdelnění chlorkyanu.

Trimerisace suchého chlorkyanu na aktivním uhlí se provádí obzvláště výhodně za přítomnosti cca 0,5 — 3 % hmot, chloru. Protože trimerisace. chlorkyanu probíhá z chlazené srážecí komory zbytkový plyn, který obsahuje cca 20 — 50 hmot. % chlorkyanu, 30 — 70 hmot, o/o chloru a 10 — 30 hmot. % kysličníku uhličitého.

Na základě dobré rozpustnosti chlorkyanu ve vodě je snadno proveditelné vyprat chlorkyan ze zbytkového plynu vodou pomocí může vzniklý vodný . roztok, který obsahuje chlor a chlorkyan, opět reacirkulovat do chloračního stupně.

Avšak následkem nízké rozpustnosti chloru ve vodě a následkem poměrně vysokého obsahu plynného kysličníku uhličitého, který se vyskytuje při absorpci ve vodě jako nosný plyn, a tak působí proti úplné absorpci chloru ve vodě, je absorpce . chloru ve vodě nedostatečná. Proto obsahuje zbytkový plyn opouštějící absorpční kolonu vždy ješště 15 — 70 hmot. % chloru vedle 30 — 85 hmot. % kysličníku uhličitého a dusíku.

Když se má chlor vyprat vodou kvantitativně, jsou potřebná tak velká množství vo dy, že by při recirkulaci do chlorakčního stupně vznikla nuceně zředěná kyselina solná, což by bylo nehospodárné, a musela by se odstranit neutralizací. To však by vedlo k nedovoleně vysokému podílu soli v odpadní vodě.

Neupravený zbytkový plyn obsahující chlor se však nemůže z důvodu ochrany prostředí přímo vypouštět do atmosféry. Podle jedné známé metody se proto promyje zbytkový plyn vodným roztokem alkálií, jako například louhu sodného. Přitom vznikne však vodný roztok, který obsahuje kromě chlornanu ještě chlorid alkalického kovu a uhličitan . a teprve po redukci chlornanu a neutralizaci odpadní vody se může odvést.

Uvedená metoda dovoluje ovšem přípravu čistého odpadního plynu; je však ve značné míře nehospodárná a zatěžuje odpadní vodu vysokým podílem soli, to znamená, že z problému odpadního plynu se stává problém odpadní vody.

Způsob zpracování zbytkového plynu vzniklého při přípravě kyanurchloridu podle vynálezu se vyznačuje tím, že se tento zbytkový plyn o tlaku 0,1 — 0,5 MPa, s výhodou 0,1 — 0,4 MPa, nechá reagovat s alespoň ekvivalentním množstvím kyanovodíku ' k vytvoření chlorkyanu a potom se uvádí proti proudu vody, načež se přitom vzniklý vodný roztok chlorkyanu oddělí od čistého odpadního plynu a s výhodou se vede zpět do ' přípravy chlorkyanu, zatímco se čištěný odpadní plyn vypouští.

Jako absorpční kolony přicházejí v . úvahu všechny známé aparatury, především takové které obsahují vybavení, jako patra nebo výplňová tělíska.

Přivádění zbytkového plynu a kyanovodíku . se může provádět libovolným způsobem; je možné vést obě plynné složky společným nebo odděleným potrubím do spodní části absorpční kolony.

Je . však také možno· ' použít větší množství kyanovodíku než ekvivalentní, což je výhodné.

Kromě toho se může použít kyanovodík ve vodném roztoku. Tento vodný roztok kyanovodíku je s výhodou částí okružního roztoku cirkulujícího při přípravě chlorkyanu a obsahuje obecně kromě 0,9 až 2,5 hmot, procent kyanovodíku ještě 3 až 6 hmot, procent chlorkyanu.

Množství čerstvé vody přiváděné na vrcholek kolony se musí měřit tak, aby odtok z kolony mohl recirkulovat do přípravy chlorkyanu a zde vznikne kyselina solná o koncentraci 3 — 15 hmot. %, s výhodou 10 — 13 hmot. %.

Reakce zbytkového plynu s kyanovodíkem se provádí při teplotě 0 — 100 °C, s výhodou 10 — 60 °C. Jsou možné vyšší tlaky než 0,5 MPa (abs.), avšak jsou technicky neúnosné.

Chlazení absorpční kolony k odvádění reakčního tepla je obecně nutné jen ve spodním rozmezí výše uvedené teploty, tj. pod °C.

S

Technický pokrok způsobu podle vynálezu spočívá v možnosti kvantitativního ·. . odstranění chloru obsaženého ve zbytkovém plynu, kromě toho však také v tom, že se ještě přítomný chlorkyan opětovně získá společně s chlorem a může se dále použít. Provádění způsobu je velice jednoduché a získaný čištěný plyn je zcela zbaven škodlivých látek.

Způsob podle vynálezu bude blíže osvětlen na základě obr. 1 a následujících příkladů.

Podle obr. 1 se přivádí zbytkový plyn z trimerizace chlorkyanu potrubím 2 do spodní části la kolony 1. Do střední části lb se přivádí potrubím 3 voda obsahující kyselinu kyanovodíkovou nebo část okružního roztoku vzniklého při přípravě chlorkyanu, tj. hoření část kolony pracuje jako absorbér, spodní část jako reaktor.

Množství tohoto roztoku obsahujícího kyselinu kyanovodíkovou závisí jednak na obsahu chloru ve zbytkovém plynu, který má zreagovat, jednak na koncentraci kyseliny kyanovodíkové ve vodném roztoku: čím vyšší je obsah chloru, tím více kyanovodíku je potřebné ke kvantitativní reakci. Toto množství se může přidat buď jako malé množství roztoku, který má větší koncentraci kyseliny kyanovodíkové, nebo jako příslušně větší množství roztoku s menší koncentrací kyseliny kyanovodíkové.

Na vrcholek lc kolony 1 se přivádí potrubím 4 voda.

Čištěný odpadní plyn opouští kolonu 5.

Potrubím 6 se odebírá odtok kolony 1 a s výhodou se přivádí . do přípravy chlorkyanu (neznázorněno).

Protože se vodný roztok obsahující kyanovodík vede zpět do přípravy chlorkyanu, nenastává použitím přebytku kyanovodíku také žádaný problém s ochranou prostředí.

Technický pokrok způsobu podle vynálezu je právě ve skutečnosti, že se nejen získá odpadní plyn zcela zbavený chloru, který se může vypouštět do atmosféry, avšak současně se chlor obsažený v odpadním plynu převede na chlorkyan a tak se může použít pro získání chlorkyanu.

Kromě toho byl také vyřešen problém vzniku příliš zředěného a tím neužitečného roztoku kyseliny solné.

Vynález bude blíže objasněn na základě následujících příkladů:

Příklad 1

Do kolony 1, znázorněné na obr. 1, se nechá ' ' vtéci . ’ ' . při 0,11 MPa (abs.j 12,7 m³/h zbytkového plynu. ' Podíl chloru je 9,3 kg a obsah . ’ chlorkyanu je 3,8 kg. Ke zreagování chloru se přivádí do středu kolony 1 každou hodinu ' 5θ0 1 okružního roztoku vznikajícího při přípravě chlorkyanu. Tento vodný roztok obsahuje 2,25 % Δ 11,3 kg HCN a 5 % Δ 25 kg ' chlorkyanu. Vrcholek kolony se plní . 10 ' m3/h chlazené vody.

Odpadní plyn opouštějící vrcholek kolony (8,4 m³/h) je zbavený chloru, chlorkyanu a kyanovodíku.

Odtok kolony 1, který se opět uvádí do HCN, a 33,1 kg/h chlorkyanu.

Příklad 2

Do kolony 1, znázorněné na obr. 1, se nechá vtéci při 0,11 ' MPa (abs.) 58 m3/h zbytkového plynu. Podíl chloru je 15,2 kg a obsah chlorkyanu je 24,0 kg. Ke zreagování chloru se přivádí do středu kolony 1 každou hodinu roztok 16,7 kg kyanovodíku v 600 ml vody. Vrcholek kolony 1 se plní 9,7 m³/h vody. Odpadní plyn opouštějící kolonu 1 (44,4 m³/h) je zbaven chloru, chlorkyanu a kyanovodíku.

Odtok kolony 1, který se uvádí do přípravy chlorkyanu, obsahuje 10,91 kg/h HCN a 13,2 kg chlorkyanu.

Příklad 3

Do spodní části tlakové kolony 1, naplněné Raschigovými kroužky, se přivede jak 62 m3/h zbytkového plynu s 15,1 kg chloru, tak také 520 kg/h roztoku obsahujícího HCN s 20 kg HCN. Vrcholek kolony se plní 10 m³/h vody.

Na vrcholku kolony 1, která pracuje při 45 °C, je ventil na udržení tlaku, který je nařízen na 0,35 MPa (abs.). Za tímto ventilem se uvolní tlak odpadního plynu na atmosférický.

Odpadní plyn opouštějící kolonu 1 je zbaven chloru, chlorkyanu a kyanovodíku.

Odtok kolony 1, který se přivádí do přípravy chlorkyanu, obsahuje 14,26 kg/h HCN a 13,1 kg/h chlorkyanu.

Claims (3)

1. Způsob zpracování zbytkového plynu vzniklého při přípravě kyanurchloridu, vyznačený tím, že se tento zbytkový plyn o tlaku 0,1 až 0,5 MPa, s výhodou 0,1 , až 0,4 MPa, nechá reagovat s alespoň ekvivalentním množstvím kyanovodíku k vytvoření chlorkyanu a potom se uvádí proti proudu vody, načež se přitom vzniklý vodný roztok chlorkyanu oddělí od čištěného odpadního plynu a s výhodou se vede zpět do přípravy vynalezu chlorkyanu, zatímco se čištěný odpadní plyn vypouští.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se reakce zbytkového plynu s kyanovodíkem provádí při teplotě 0 až 100 °C, s výhodou 10 až 60 °C.

3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že se kyanovodík použije ve formě okružního roztoku cirkulujícího při přípravě chlorkyanu.