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Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff aus Formamid Bei der
Herstellung von Blausäure nach dem sogenannten Formamid-Vakuum-Verfahren wird Formamid
bei einem Druck von etwa 10 bis 150 Torr verdampft und unter Wärmezufuhr
vorwiegend nach
katalytisch in Blausäure und Wasser gespalten. In-Iv einer Nebenreaktion gemäß
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entsteht in geringer Menge auch Ammoniak, das durch Waschen mit Säure aus dem Spaltgas
entfernt wird. Dieses wird anschließend auf etwa Atmosphärendruck komprimiert und
dann entweder direkt durch Tiefkühlen zum Teil verflüssigt oder einer Destillationsanlage
zur Aufarbeitung auf reine Blausäure zugeleitet.
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Es ist bekannt, für die Erzeugung des benötigten hohen Unterdrucks
Pumpen mit mechanisch bewegten Teilen, z. B. ein- oder mehrstufige Kolbenverdichter
oder Kreiselpumpen, zu verwenden. Diese haben jedoch den Nachteil, daß bei ihrer
Verwendung die Blausäure leicht zu dunkelgefärbten festen Produkten polymerisiert,
was häufigeBetriebsunterbrechungen zwecks Reinigung der Anlage zur Folge hat. Verstopfungen
durch Blausäurepolymerisat beobachtet man besonders in den Zylindern und Schieberkästen
der Verdichter sowie in den Leitungen und Apparateteilen auf der Druckseite der
Verdichter. Auf der Saugseite der Verdichter sind demgegenüber solche Polymerisationen
nicht beobachtet worden.
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Gemäß einer weiteren bekannten Arbeitsweise soll keine Blausäurepolymerisation
auftreten, wenn man an Stelle der Kolbenverdichter für die Erzeugung des Unterdrucks
Dampfstrahlsauger einsetzt. Bei der Verwendung von Dampfstrahlsaugern ergeben sich
jedoch andere Nachteile, so daß sie sich in der Technik nicht bewährt haben. Diese
Nachteile lie-en in ihrem hohen Dampfverbrauch, da sich in dem anfallenden Kondensat
die gesamte Blausäure löst, woraus sie durch Destillation oder sonstwie gewonnen
werden muß, und zum anderen in der Notwendigkeit, große Abwassermengen von HCN-Spuren
befreien zu müssen. Es wurde nun gefunden, daß man für die Vakuumerzeugung bei der
Blausäureherstellung nach dem Formamid-Vakuum-Verfahren ohne Schwierigkeiten Verdichter
mit mechanisch bewegten Teilen, z. B. Kolbenverdichter, einsetzen kann, wenn die
Temperatur des blausäurehaltigen Spaltgases am Ausgang der Druckseite des Verdichters
durch Einstellung der Küffilwasserzufuhr auf 90 bis 130' C,
vorzugsweise
90 bis 110' C, in den anschließenden Apparaturteilen bis unmittelbar
vor seiner an sich bekannten Weiterverarbeitung auf 55 bis 80' C,
vorzugsweise 60 bis 70' C, eingestellt wird.
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überraschenderweise wird auf der Druckseite der Verdichter sowie innerhalb
der Leitungen und Apparateteile auf der Druckseite der Anlage eine Polymerisation
der Blausäure praktisch vermieden, wenn man die Temperaturen innerhalb der oben
angegebenen Grenzen hält. Bisher war man bestrebt, diese Temperaturen möglichst
niedrig zu halten, da es bekannt ist, daß die Polymerisation der Blausäure durch
erhöhte Temperaturen begünstigt wird.
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Dabei ist es vorteilhaft, die Leitungen auf der Druckseite der Anlage
mit Gefälle zu verlegen, so daß eventuell in der Anlage sich bildende Kondensate
oder niedergeschlagene ölnebel, die zu einer Polymerisation der Blausäure Anlaß
geben könnten, schnell abfließen und an dem oder den tiefsten Punkten der Anlage
abgezogen werden können. Außerdem ist es zweckmäßig, den an dem oder die
an den tiefsten Punkten angeordneten Kondensatabscheider auf der Druckseite der
Anlage einer regelmäßigen Spülung mit Wasser zu unterziehen. Es ist ferner möglich,
in die Spaltgasleitungen ein an sich bekanntes Stabilisierungsmittel einzudosieren,
um so die Polymerisationsneigung des Kondensats zu verrin2ern.
Die
auf der Druckseite befindlichen Spaltgasleitungen und Apparateteile, z.B. Abscheider,
werden zweckmäßig gegen Wärmeverluste durch Isolation geschützt. Hiermit ist gewährleistet,
daß das Spaltgas bis unmittelbar vor seiner Weiterverarbeitung noch eine Temperatur
von etwa 55 bis 80' C aufweist.
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Spaltgasleitungen, Kondensatabführleitungen und Apparateteile auf
der Druckseite des Verdichters werden zweckmäßig aus ausgeglühtem Stahl oder besonders
vorteilhaft aus Chrom-Nickel-Stahl hergestellt, da bei Verwendung dieser Materialien
praktisch keine Spannungsrißkorrosionen auftreten.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Hand der Figur beispielsweise
näher erläutert.
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Formamid wird in einen Kontaktofen 1 eingeführt, dort bei einem
Druck von etwa 100 Torr in bekannter Weise verdampft und unter Wännezufuhr
in Blausäure und Wasser gespalten. Das entstandene blausäurehaltige Spaltgas wird
in einem mit Schwefelsäure berieselten Waschturm 2 von gleichzeitig gebildetem Ammöniak
befreit. -Das gereinigte Spaltgas wird in einem Kühler 3 auf -eine
Temperatur von etwa 5 bis 30' C gekühlt und gelangt dann durch Leitung
4 in die Saugseite z. B. eines Kolbenverdichters 5. Das Gas wird hier auf
»einen Druck von nahezu 1 ata komprimiert, wobei eine erhebliche Kompressionswärme
entsteht, die durch Kühlwasser nur so weit abgeführt-wird, daß das Gas am Druckstutzen
des Verdichters noch eine Temperatur von 90 bis 1301 C aufweist. Das
komprimierte Gas wird durch eine mit Gefälle verlegte Leitung einem Abscheider
6 zugeführt, in dein wässerige blausäurehaltige Kondensate, die auch Schmierölspuren
enthalten, abgeschieden werden. Es gelangt von dort in die mit Gefälle verlegte
und gegen Wärmeverluste isolierte Sammelleitung 7, an die Anschlußstellen
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und 9 für weitere Kolbenverdichter angeordnet sind. Ein Teil des
Spaltgases gelangt nun z. B. durch Leitung 10 in eine in der Figur nicht
gezeichnete Blausäureverflüssigungsanlage oder in eine Anlage für dieAbsorption
vonBlausäure mit wässerigerNatronlauge, während z. B. ein anderer Teil durch Leitung
11 in eine Blausäuredestillationsanlage gefördert wird. Die Leitungen
10 und 11 sind ebenfalls mit Gefälle verlegt. Sie sind ebenso wie
Leitungl isoliert, so daß das in die Verflüssigungs- oder Absorptionsanlage bzw.
in die Destillationsanlage gelangende Spaltgas noch eine Temperatur von
60 bis 70' C aufweist. Durch die mit Gefälle verlegten Leitungen
7, 10 und 11 erreicht man, daß die sich abscheidenden Kondensate gut
abfließen können. Sie werden am tiefsten Punkt des Leitungssystems abgezogen und
in einem Abscheider12 gesammelt. Die in den beiden Abscheidern 6 und 12 gesammelten
Kondensate fließen durch Leitung 17 dem Sammler 13 mit automatischer
Standregelung 16 zu und werden von dort mittels Pumpe 14 durch Leitung
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z. B. in eine in der Figur nicht dargestellte Blausäuredestillationsanlage
gefördert. An Leitung 17
sind Anschlußstutzen 18 und 19 für
den Anschluß an Abscheider weiterer Blausäureverdichter vorge-
sehen. Durch
die Ventile 20 und 21 werden dem Leitungssystem an sich bekannte, Stabilisierungsmittel,
z. B. mit Wasser verdünnte Mineralsäuren, zugeführt, welche im zusammenfließenden
Kondensat die Neigung zur Blausäurepolymerisation vermindern sollen. Da von dem
Verdichter stets auch Schmierölreste in Form von Nebeln in die Spaltgasleitungen
auf der Druckseite des Verdichters Ge-
langen, die zusammen mit Wasser in
den Absehe-idern 6 und 12 niedergeschlagen werden, dort Blausäure lösen und
-vor allem bei längerem Stehen zut Bildung von blausäurepolymerisathaltigen Schmieren
neigen, ist es vorteilhaft, die Abscheider in regelmäßigen Abständen durch Spülen
mit Wasser zu reinigen. Es genügt z. B., diese Abscheider täglich ein- oder zweimal
kurz mit Wasser zu spülen, um die Bildung solcher störender Ablagerungen wirksam
zu verhindern. Die Leitungen 7, 10, 11 und 17
sowie die Abscheider
6 und 12 und der Sammler 13
werden z. B. aus Chrom-Nickei-Stahl hergestellt.
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Eine unter Einhaltung der erfindungsgemäßen Bedingungen betriebene
Anlage zeigt auch nach jahrelangem Betrieb keine Ansätze von Blausäurepolymerisaten,
obwohl eine Temperaturerhöhung im
Spaltgas nach dem bisherigen Stand der Technik
gerade das Gegenteil erwarten ließ. Durch den Wegfall von zeitraubenden und gefährlichen
Reinigungsarbeiten wird das Formamid-Vakuum-Verfahren zur Herstellung von Blausäure
erheblich wir& schaftlicher aestaltet.
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