DE1261857B

DE1261857B - Verfahren zur Herstellung von Melamin

Info

Publication number: DE1261857B
Application number: DEA47492A
Authority: DE
Inventors: Lindley Clair Beegle; James Edgar Longfield; Eugene Kerr Watson; John Maurice Witheford
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1964-08-19
Filing date: 1964-10-30
Publication date: 1968-02-29
Also published as: BE654779A; NL6412587A; NO115801B; CH467792A; US3377350A; SE300215B; GB1051923A; FR1415050A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C07d

Deutsche KL: 12 ρ-10/05

Nummer: 1261 857

Aktenzeichen: A 47492IV d/12 ρ

Anmeldetag: 30. Oktober 1964

Auslegetag: 29. Februar 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Melamin, wobei flüssiger Harnstoff in Gegenwart eines Gases bei Temperaturen im Bereich von 300 bis 450⁰C mit einem Fließbett aus inerten, anorganischen, wärmebeständigen, porösen, adsorbierenden Feststoffen mit großer Oberfläche in Berührung gebracht wird und das Melamin im Maße seiner Bildung als Dampf mittels eines von unten nach oben durch das Fließbett geleiteten Wirbelgasstromes ausgetragen wird.

In der USA.-Patentschrift 2 760 961 ist die Herstellung von Melamin durch Erhitzen von Harnstoff oder Biuret in Berührung mit einem inerten, anorganischen, wärmebeständigen, hochporösen Adsorbens mit großer Oberfläche, wie Kieselsäuregel, auf eine Temperatur von wenigstens 220° C, wobei auch Ammoniak mitverwendet werden kann, beschrieben. Dabei kann man flüssigen Harnstoff unter Rühren in einen trockenes Kieselsäuregel enthaltenden Kolben einführen, oder man kann den Harnstoff in Pulverform dem unteren Ende einer mit Kieselsäuregel gefüllten Säule zuführen und mit Ammoniak in das damit erzeugte Fließbett spülen, das bei einer Temperatur von etwa 35O⁰C gehalten wird. Keine dieser Arbeitsweisen ließ einen kontinuierlichen Betrieb zu, weil eine Agglomeration der Teilchen des Betts erfolgte. Von den Erfindern durchgeführte, nicht veröffentlichte Versuche, flüssigen Harnstoff durch eine Eintropfleitung oder eine nicht pneumatische Düse in ein Fließbett einzuführen, haben gleichfalls Agglomerationen der teilchenförmigen Stoffe des Betts verursacht.

Derartige Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den geschmolzenen Harnstoff durch eine Düse in das Fließbett mittels eines zerstäubenden Gases einführt, wobei die Austrittsgeschwindigkeit des Zerstäubungsgases wenigstens bei Schallgeschwindigkeit liegt.

Vorzugsweise wendet man eine Zerstäubungsdüse an, die ein konzentrisch in einem weiteren Rohr angeordnetes engeres Rohr und dadurch einen ringförmigen Raum zwischen beiden Rohren aufweist, wobei ein Ende des weiteren Rohrs zu einer Mündung ausläuft und das entsprechende Ende des engeren Rohrs kurz vor dieser Mündung endet, wodurch ein Mischabschnitt gebildet wird; das zur Zerstäubung dienende Treibgas leitet man < dabei durch den ringförmigen Raum und den geschmolzenen Harnstoff durch das innere Rohr. Beide Stoffe werden unmittelbar nach ihrer Vereinigung in dem Mischabschnitt durch die Mündung in das Fließbett eingedüst.

Verfahren zur Herstellung von Melamin

Anmelder:

American Cyanamid Company, Wayne, N. J.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dr. I. M. Maas,

und Dr. W. G. Pfeiffer, Patentanwälte,

8000 München 23, Ungererstr. 25

Als Erfinder benannt:

Eugene Kerr Watson, Pelham, Township

(Kanada);

John Maurice Witheford, Wyckoff, N. J.;

James Edgar Longfield, Stamford, Conn.;

Lindley Clair Beegle, Darien, Conn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 19. August 1964 (390 527),

vom 1. September 1964

(393 768)

Vorteilhaft verwendet man als Zerstäubungsgas Ammoniak, das vorzugsweise auf eine Temperatur von wenigstens etwa 350⁰C vorerhitzt ist. Sehr vorteilhaft ist es dabei, wenn man das Vorerhitzen des Ammoniaks auf eine Temperatur von 550 bis 770⁰C in Berührung mit einer Nickel-Chrom- oder Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung durchführt. Als sehr günstig erwies es sich, wenn das Ammoniak 0,05 bis 0,2 Gewichtsprozent Wasser enthält.

Im allgemeinen liegt die Temperatur des Ammoniaks bei wenigstens etwa 150⁰C; es ist aber auch möglich, praktisch die gesamte benötigte Wärme dem Reaktionsabschnitt durch das Ammoniak zuzuführen, wenn dieses genügend stark vorerhitzt wird.

In der Zeichnung ist eine zum Teil schematische Querschnittsansicht eines für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens brauchbaren Reaktionsgefäßes dargestellt. Es sei jedoch darauf hin-

809 510/337

3 4

gewiesen, daß es sich bei diesem Reaktionsgefäß bei dem der Atmosphäre. Es können .'jedoch auch

lediglich um eine bevorzugte Äusführungsform han- Drücke bis zu etwa 10 Atm oder noch höhere Drücke

delt. Wie in der Zeichnung dargestellt, ist das Reak- angewandt werden, doch werden die besten Ergeb-

tionsgefäß zylindrisch ausgebildet, senkrecht ange- nisse bei Atmosphärendruck oder nur geringfügig

ordnet und am oberen und unteren Ende abgerundet. 5 erhöhtem Druck erhalten.

Falls erwünscht, kann es, wie dargestellt, isoliert Es hat sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, sein. Am Boden des Reaktionsgefäßes befindet sich zum Vorheizen des als Zerstäubungsgas dienenden eine öffnung zur Einführung von Ammoniakgas. Ammoniaks auf 550 bis 750⁰C Wärmeaustauscher Am oberen Ende des Reaktionsgefäßes werden die aus einer Nickel-Chrom-Legierung oder Nickelhauptsächlich aus Melamin bestehenden Reaktions- 10 Chrom-Molybdän-Legierung, wie Inconel oder Haprodukte vorzugsweise durch einen Staubsammler stell oy C, zu verwenden, weil dann bei diesen hohen oder ein Staubfilter (wie dargestellt) abgezogen. In Temperaturen nur eine geringfügige Crackung des einen vorbestimmten Abstand vom Boden des Reak- Ammoniaks eintritt und diese Legierungen außertionsgefäßes befindet sich in dessen Innerem eine ordentlich haltbar sind. Es ist ohne weiteres ersicht-Verteilerplatte, die als Verzweigung wirkt, über der Γ5 lieh, daß durch eine merkliche Ammoniakcrackung Verteilerplatte und vorzugsweise im unteren Ab- und/oder Beschädigung der Oberfläche der Wärmeschnitt des Betts ist — wie dargestellt — eine Düse austauscher der mit der Verwendung von vorgeangeordnet, durch die geschmolzener Harnstoff in heiztem Ammoniak als Wärmequelle Verbundene das Bett eingedüst werden kann. Vorteil aufgehoben und das Vorheizen ■ praktisch

Die in der Zeichnung dargestellte Düse weist ein 20 unbrauchbar würde.

Innenrohr zur Einführung von geschmolzenem Harn- Dabei wurde ferner gefunden, daß durch den

stoff auf, das konzentrisch in einem weiteren Rohr Zusatz sehr kleiner, aber wirksamer Mengen von

angeordnet ist, wodurch ein ringförmiger Raum für Wasser zu dem Ammoniak die Ammoniakspaltung

ein Zerstäubungsgas, wie Ammoniak, gebildet wird. im Vorerhitzer noch zusätzlich verhindert wird.

Die Vermischung des Zerstäubungsgases und des 25 Beispielsweise wird die Ammoniakcrackung über

flüssigen geschmolzenen Harnstoffs tritt unmittelbar lange Zeiträume um mehr als 10% vermindert, wenn

vor ihrem Austritt durch die Düsenöffnung ein, man einen Vorerhitzer mit einer Innenfläche aus

wobei der geschmolzene Harnstoff von dem Zer- Inconel anwendet und etwa 0,05 bis 0,2 Gewichts-

stäubungsgas mitgeschleppt wird, das sich mit wenig- prozent Wasser zu dem Ammoniak zusetzt,

stens Schallgeschwindigkeit bewegt. 30 Inconel hat folgende Zusammensetzung: Ni 78,5%,

Ammoniak ist zwar das bevorzugte Zerstäubungs- Cr 14,0%, Fe 6,5%, wobei der Rest aus nur geringen

gas,, doch können auch andere Gase, beispielsweise Mengen anderer Metalle besteht. Hastelloy C hat

Kohlendioxyd und Stickstoff, statt dessen verwendet folgende Zusammensetzung: Cr 14,5 bis 16,5%,

werden. Beispielsweise kann man ein Gemisch aus Fe 4,0 bis 7,0%, Mo 15,0 bis 17,0%, Co 2,50%,

Ammoniakgas und Kohlendioxyd einsetzen. 35 wobei der Rest im wesentlichen aus Nickel und

Die Austrittsgeschwindigkeit des in die Zerstäu- nur geringen Mengen anderer Metalle besteht. Diese bungsdüse eingeführten Zerstäubungsgases muß gleich beiden Legierungen sind die bevorzugten Nickeloder größer sein als seine Schallgeschwindigkeit Chrom- und Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen, in der Düse. Die zur Erreichung einer der Schall- doch können auch andere mehr oder weniger ähngeschwindigkeit gleichen Austrittsgeschwindigkeit er- 4° liehe Legierungen im Rahmen der Erfindung als forderliche, stündlich durchzusetzende Gasmenge er- Baustoff für den Vorerhitzer des Zerstäubungsgases rechnet sich zu: angewandt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung,

65,03 ■ 0,748 · 10⁵ ■ AP\/ [kg/Std.] . ^{ohne sie zu} beschränken.

|/ ι·ι,ο 45

Beispiel 1

In dieser Gleichung bedeutet: A die Querschnittsfläche der Auslaßöffnung der Zerstäubungsdüse in Es wird ein senkrecht stehendes zylindrisches cm²; P den absoluten Druck im Reaktionsgefäß Reaktionsgefäß mit einem Innendurchmesser von in kg/cm²; γ das Verhältnis der spezifischen Wärme 50 15,2 cm und einer Höhe von 1,83 m aus korrosionsbei konstantem Druck zu der spezifischen Wärme beständigem Stahl verwendet, das am Boden mit bei konstantem Volumen des Zerstäubungsgases (di- einem Gaseinlaß und am oberen Ende mit einem mensionslos); M das Molekulargewicht des Zerstäu- Gasauslaß versehen ist. Etwas über dem Gaseinlaß bungsgases in kg/Mol und T die absolute Temperatur ist ein Gasverteiler vorgesehen, der aus einer horides Zerstäubungsgases bei seinem Eintritt in die 55 zontal angeordneten runden Platte aus «korrosions-Zerstäubungsdüse in Kelvingraden (⁰K). Für Ammo- beständigem Stahl besteht, die durch eine größere niak als Zerstäubungsgas liegt der Wert von γ bei Zahl von Löchern durchbrochen ist. Eine pneuma-1,3 und der Wert von M bei 17 kg Mol. tische Zerstäubungsdüse ist in horizontaler Lage

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ge- in der Reaktorwandung an einer Stelle angeordnet,

bildeten gasförmig austretenden Produkte werden 60 die sich 15,2 cm über dem Gasverteiler befindet,

praktisch im Maße ihrer Bildung aus dem Bett durch Die Querschnittsfiäche der Austrittsöffnung der Düse

das verwendete Wirbelgas, vorzugsweise Ammoniak, beträgt 1,119 ■ 10~² cm². Der Reaktor ist mit Thermo-

entfernt. Das Wirbelgas wird je nach der Korngröße elementen zur Messung der Innentemperatur und

des Katalysators mit einer Geschwindigkeit im Be- einem Manometer zur Messung des Innendrucks

reich von 0,03 bis 1,52 m/sec durch das Bett geleitet. 65 ausgerüstet. An der Wandung des Reaktors sind

Wie bereits erwähnt, wird das Bett der adsorbieren- elektrische Heizvorrichtungen angebracht,

den festen Stoffe bei einer Temperatur im Bereich In diesem Reaktor werden 5 kg eines Siliciumdiocyd-

von 300 bis 450° C gehalten. Der Druck liegt etwa gels mit einem Teilchendurchmesser von etwa 50 Mi-

krön und einer Oberfläche von 600 m²/g eingeführt. Ammoniakgas wird auf eine Temperatur von 200⁰C erhitzt und mit einer Geschwindigkeit von 7,7 kg je Stunde durch die Einlaßöffnung des Reaktors eingeführt. Die elektrischen Heizeinrichtungen an der Reaktorwandung werden so eingestellt, daß die Thermoelemente im Inneren eine Temperatur von 375° C anzeigen. Der absolute Druck im Reaktor beträgt 1,05 kg/cm².

Die minimale Durchsatzmenge für das als Zerstäubungsgas wirkende Ammoniak wird aus der oben angegebenen Gleichung berechnet, wobei folgende Werte eingesetzt werden:

Für T420° K, was 147° C entspricht,
für P 1,05 kg/cm² und
für A 1,119 · 10"² cm².

Die berechnete Mindestdurchsatzmenge beträgt 1,044/Stunden. Dementsprechend wird Ammoniakgas auf eine mittlere Temperatur von 147⁰C erhitzt und mit einer Menge von 1,36 kg je Stunde durch die Zerstäubungsdüse geleitet.

Außerdem wird geschmolzener Harnstoff mit einer Temperatur von 135° C durch die Zerstäubungsdüse in einer mittleren Menge von 9 kg je Stunde geleitet. Das den Reaktorauslaß verlassende Gas wird durch ein luftgekühltes Rohr geführt, worin Melamin kondensiert, und dann an die Atmosphäre abgegeben.

Der Betrieb der Vorrichtung wird 4 Stunden lang in dieser Weise fortgesetzt. Dann wird die Zufuhr von Ammoniak und Harnstoff abgebrochen, der Reaktor abgekühlt und das pulverförmige Siliciumdioxydgel aus dem Reaktor entnommen. Das entnommene Siliciumdioxydgel ist frei fließend und weist keine Klumpen auf. Der Reaktor wird geöffnet und untersucht, wobei sich herausstellt, daß er keinerlei Materialablagerungen enthält.

Beispiel 2

Der im Beispiel 1 beschriebene Reaktor wird mit 5 kg Siliciumdioxydgel (50 Mikron, 600 m²/g) beschickt. Ammoniakgas wird auf 200⁰C erhitzt und in einer Menge von 4,45 kg je Stunde durch den Reaktoreinlaß eingeführt. Die Innentemperatur des Reaktors wird durch elektrische Heizeinrichtungen an der Reaktorwandung auf 375° C eingestellt. Ammoniakgas wird erhitzt und in einer Menge von 2,26 kg je Stunde durch die Zerstäubungsdüse geleitet. Geschmolzener Harnstoff mit einer Temperatur von 135° C wird ebenfalls durch die Zerstäubungsdüse in einer mittleren Menge von 2,71 kg je Stunde eingeleitet. Diese Arbeitsweise wird 24 Stunden fortgesetzt. Von Zeit zu Zeit werden kleine Zusätze von pulverförmigen Siliciumdioxydgel in den Reaktor eingeführt, um das in Form von Proben entnommene und mit dem aus dem Reaktor austretenden Gas Weggeführte zu ersetzen.

Die Temperatur des der Zerstäubungsdüse zugeführten Ammoniaks schwankt zwischen 92 und 132° C. Der Druck im Reaktor schwankt zwischen 1,05 und 1,19 kg/cm². Die aus der oben angegebenen Gleichung für diese Bedingungen errechnete Mindestdurchsatzmenge des zur Zerstäubung verwendeten Ammoniaks schwankt zwischen 1,04 und 1,27 kg je Stunde. Die tatsächlich angewandte Menge des Zerstäubungsgases liegt mit 2,26 kg je Stunde daher auf jeden Fall darüber.

Nach 24 Stunden wird die Zufuhr an Ammoniak und Harnstoff abgebrochen, der Reaktor wird abgekühlt, und das Siliciumdioxydgel wird herausgenommen. Es ist frei fließend und enthält keine Klumpen. Der Reaktor wird geöffnet und untersucht. Dabei wird festgestellt, daß er keine Materialablagerungen enthält, woraus sich ergibt, daß der kontinuierliche Betrieb noch sehr viel langer fortgesetzt werden kann.

Beispiel 3

Dieses Beispiel dient zum Nachweis dafür, daß die Anwendung einer Durchsatzmenge des Zerstäubungsgases, die größer als die aus obiger Gleichung errechnete Mindestdurchsatzmenge ist, ein für die kontinuierliche erfolgreiche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentliches Merkmal darstellt.

Nach den in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Arbeitsweisen werden sechs Versuche durchgeführt, wobei die Querschnittsflächen der Austrittsöffnung der Zerstäubungsdüse, der Reaktordruck und die Strömungsgeschwindigkeit des zur Zerstäubung dienenden Ammoniaks abgeändert werden. Bei allen sechs Versuchen (a, b, c, d, e und f, s. unten) werden 5,0 kg Siliciumdioxydgel (50 Mikron, 600 m²/g) in den Reaktor eingeführt; die Reaktorinnen temperatur beträgt 375⁰C, die Menge des als Wirbelgas verwendeten Ammoniaks schwankt zwischen 3,62 und 8,16 kg je Stunde, und die Zufuhr des Harnstoffs beträgt 2,71 kg je Stunde. Die Temperatur des zur Zerstäubung dienenden Ammoniaks liegt zwischen 140 und 150⁰C. Die Temperatur des eingeführten geschmolzenen Harnstoffs liegt bei etwa 135° C. Die Temperatur des dem Reaktoreinlaß zugeführten Ammoniaks liegt bei etwa 200°C.
Jeder Versuch wird während 4 Stunden durchgeführt, und nach dem Abbrechen des Versuchs wird das Siliciumdioxydgel sowie das Innere des Reaktors untersucht.

In der folgenden Tabelle I sind die Querschnittsflächen der Austrittsöffnung der Düse, der Reaktor- druck, die aus obiger Gleichung errechnete stündliche Mindestdurchsatzmenge des Zerstäubungsgases, die tatsächlich angewandte stündliche Durchsatzmenge des zur Zerstäubung dienenden Ammoniaks und die Untersuchungsergebnisse für jeden Versuch angegeben. Das in der Tabelle I erscheinende Wort »Pfropfen« bezeichnet eine Ansammlung von festen Siliciumdioxydgelteilchen, die durch organische Stoffe miteinander verbunden sind, wobei diese feste Ansammlung am Ende der Zerstäubungsdüse haftet und sich in den Reaktor hinein erstreckt. Es ist selbstverständlich, daß die fortgesetzte Vergrößerung dieses Pfropfens den kontinuierlichen Betrieb des Verfahrens nach kurzer Zeit unmöglich machen würde.

Aus der Tabelle I ergibt sich, daß sich ein Pfropfen nur bei denjenigen Versuchen bildete, bei denen die Durchsatzmenge des zur Zerstäubung dienenden Ammoniaks geringer ist als die aus obiger Gleichung errechnete Mindestmenge, wohingegen bei denjenigen Versuchen, bei denen die Durchsatzmenge des zur Zerstäubung dienenden Ammoniaks größer ist als die aus obiger Gleichung berechnete Mindestmenge, kein Pfropfen gebildet wird.

Tabelle I

Versuch	Querschnittsfläche der Austrittsöffnung der Düse in cm²	Reaktordruck kg/cm²	Berechnete Mindest- durchsatzmenge des der Zerstäubung dienenden Ammoniaks in kg/h	Angewendete Durchsatzmenge in kg/h	Ergebnis
a-	1,119 · ΙΟ"²	1,05	1,04	0,68	Pfropfen
b	1,119 · ΙΟ"²	1,05	1,04	1,22	kein Pfropfen
C	1,119 ■ ΙΟ"²	2,1	2,08	2,04	Pfropfen
d	1,119 · ΙΟ"²	2,1	2,08	2,26	kein Pfropfen
e	1,92 · ΙΟ"²	1,05	1,72	1,59	Pfropfen
f	1,82 · 10^l2	1,05	1,72	1,81	kein Pfropfen

Im folgenden Beispiel werden die Vorteile veranschaulicht, die mit dem Vorheizen von Ammoniak in Berührung mit einer Nickel-Chrom- oder Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung verbunden sind.

Beispiel 4

In einen rohrförmigen Elektroofen von 2,13 m Länge und einem Innendurchmesser von 15,24 cm in senkrechter Stellung werden vier gesonderte Rohre von 6,35 mm Durchmesser angeordnet, deren untere Enden in eine Verzweigung eingesetzt sind, die sich etwa 90 cm vom Boden des Ofens befindet, und deren obere Enden sich über den Ofen hinaus erstrecken.

Über dem Ofen ist eine Abschreckzone angeordnet, die aus einem Behälter mit einem Innendurchmesser von 15,24 cm besteht, worin kaltes Wasser zirkuliert. Der obere Teil der vier Rohre mit dem Durchmesser 6,35 mm erstreckt sich durch diesen Abschnitt und wird dadurch in Wasser eingetaucht.

Jedes Rohr mit dem Durchmesser 6,35 mm besteht aus einem anderen Material: eines aus Inconel, eines aus Hastelloy C, eines aus mit Kupfer ausgekleidetem (Stärke der Auskleidung etwa 0,76 mm) korrosionsbeständigem Stahl und eines aus Vycor (wärme- und chemikalienbeständiges Glas mit äußerst geringem Ausdehnungskoeffizienten). Auf 485^CC vorgeheiztes Ammoniakgas wird durch die Verzweigung eingeführt, durch die es zu jedem der vier Rohre mit dem Durchmesser 6,35 mm gelangt; in diesem wird es auf 700⁰C erhitzt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit durch jedes der Rohre mit dem Durchmesser 6,35 mm etwa 57 g Mol je Stunde beträgt. Das Ammoniakgas enthält etwa 10% H₂, und der Ofen wird etwas länger als 4000 Stunden bei einem absoluten Druck von etwa 2,45 kg/cm in Betrieb gelassen. Nach dem Austritt aus dem oberen Ende des auf 700⁰C erhitzten Ofens wird der Gasstrom in der Abschreckzone auf etwa 30° C abgekühlt. Das aus jedem einzelnen Rohr austretende Ammoniak wird von Zeit zu Zeit analysiert, um die eingetretene Crackung zu bestimmen. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Tabelle II
Crackung (Gewichtseinheit/Std./Flächeneinheit)

Material	Nach 600 Stunden	Nach 4000 Stunden
Inconel Hastelloy C .. Kupfer	0,90 0,34 0,008	1,40 0,62 0,024

Tabelle III

Material

Inconel
Hastelloy C

H₂O-Zusatz
in ¹V₀

0,08
0,08

CO₂-Zusatz
in "/ο

0,008
0,008

Crackung Gewichtseinheit/Std./Flächen-

einheit)
nach 4000 Stunden

1,25
0,28

Tabelle IV

	H₂O-	CO₂-	Crackung (Gewichts-
	Zusatz	Zusatz	einheit/Std./Flächen-
Material	in " „	in ».·„	einheit)
			Änderung von
	0,2		1800 bis 2000 Stunden
Inconel	0,2		1,0 0,92
Hastelloy C ..		0,005	0,43 0,21
Inconel		0,005	1,0 0,96
Hastelloy C ..		0,43 0,28

Wasser und CO₂ werden vor dem überhitzen auf 550 bis 750⁰C, vorzugsweise vor Erreichen einer Temperatur von 200⁰C, zugesetzt. Zur Erleichterung der Analysen und zur Unterdrückung der Crackung werden dem Ammoniak außerdem 2 bis 10% Wasserstoff zugesetzt. Das aus dem Vycorrohr austretende Ammoniakgas ist eine Blindprobe, die lediglich zur Bezugnahme dient und damit eine Bestimmung des Ausmaßes der Crackung beim Durchgang durch den Vorerhitzer und der Crackung in jedem Rohr ermöglicht.

Aus den in der Tabelle II angeführten Ergebnissen ist zu ersehen, daß die Crackung in dem Kupferrohr um einen Faktor von 3 zugenommen hat. Die Untersuchung des Rohrs ergibt, daß seine Innenfläche beträchtliche Absplitterungen aufweist und gefurcht erscheint. Die Rohre aus Inconel und Hastelloy C bleiben dagegen sehr gut erhalten, und die Zunahme in der Crackung ist weit geringer.

Die mit dem Ammoniak in Berührung stehende Legierung auf Nickelgrundlage soll für die erfindungsgemäßen Zwecke vorzugsweise wenigstens 200 Mikron stark sein.

Statt der in den obigen Beispielen genannten Nickel-Chrom- und Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen können auch andere Legierungen mit wenigstens etwa 55% Ni und wenigstens etwa 14% Cr

dann liegt seine Konzentration im allgemeinen unter etwa 18%- "

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Melamin, wobei flüssiger Harnstoff in Gegenwart eines Gases bei Temperaturen im Bereich von 300 bis 450° C mit einem Fließbett aus inerten, anorganischen, wärmebeständigen, porösen, adsorbierenden Feststoffen mit großer Oberfläche in Berührung gebracht wird und das Melamin im Maße seiner Bildung als Dampf mittels eines von unten nach oben durch das Fließbett geleiteten Wirbelgasstromes ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den geschmolzenen Harnstoff durch eine Düse in das Fließbett mittels eines zerstäubenden Gases einführt, wobei die Austrittsgeschwindigkeit des Zerstäubungsgases wenigstens bei Schallgeschwindigkeit liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zerstäubungsdüse anwendet, die ein konzentrisch in einem weiteren Rohr angeordnetes engeres Rohr und dadurch einen ringförmigen Raum zwischen beiden Rohren aufweist, wobei ein Ende des weiteren Rohrs zu einer Mündung ausläuft und das entsprechende Ende des engeren Rohrs kurz vor dieser Mündung endet, wodurch ein Mischabschnitt gebildet wird, und daß man das zur Zerstäubung dienende Treibgas durch den ringförmigen Raum und den geschmolzenen Harnstoff durch das innere Rohr leitet und beide Stoffe unmittelbar nach ihrer Vereinigung in dem Mischabschnitt durch die Mündung in das Fließbett eindüst.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zerstäubungsgas Ammoniak verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ammoniak auf eine Temperatur von wenigstens etwa 350⁰C vorerhitzt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Vorerhitzen des Ammoniaks auf eine Temperatur von 550 bis 750°C in Berührung mit einer Nickel-Chrom- oder Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung durchführt.

6. Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,05 bis 0,2 Gewichtsprozent Wasser enthaltendes Ammoniak als Zerstäubungsgas verwendet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 510/337 2.6S

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