DE1467142B2 - Verfahren zur abtrennung von chlorwasserstoffgas aus einem bei der katalytischen oxydation von chlorwasserstoffgas mit einem sauerstoffhaltigen gas erhaltenen gasgemisch - Google Patents

Description

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Gesamtverfahren durch zusätzliche Schritte allzusehr tion in ChlorwasserstoSgas und Chlorwasserstoffbelastet. säure von azeotroper Zusammensetzung aufgetrennt. Die bisherigen Schwierigkeiten könnten nur da- Letztere Chlorwasserstoffsäure wird als Komponente durch vermieden werden, daß man den Wasser- der in diesem Turm als Waschflüssigkeit benutzten dampf und das Chlorwasserstoffgas von vornherein 5 verdünnten Chlorwasserstoffsäure in den Absorpgetrennt abscheidet. tionsturm zurückgeleitet. Der obere und der mittlere In der französischen Patentschrift 968 827 wird ein Teil des Absorptionsturmes werden in der Weise er-Verfahren zur Wiedergewinnung von Chlorwasser- hitzt, daß das am oberen Ende des Absorptionsturstoffgas aus einem Gemisch mit weiteren, unter den mes austretende Gasgemisch viel Wasserdampf und Verfahrensbedingungen nicht kondensierbaren Gasen io wenig Chlorwasserstoffgas enthält. Dieses Gasgebeschrieben. Das Gasgemisch wird dabei in einem misch wird dann in einen Kühler geleitet, damit Absorptionsturm im Gegenstrom mit Chlorwasser- sich ein Teil des im Gasgemisch vorhandenen Wasstoffsäure von azeotroper Zusammensetzung ge- serdampfes kondensieren kann. In dem hierbei gewaschen. Der Absorptionsturm wird in der Weise bildeten Wasser löst sich ebenfalls Chlorwasserstoffgekühlt, daß Chlorwasserstoffsäure mit einem mehr 15 gas aus dem Gasgemisch auf, so daß eine .verdünnte als azeotropen Gehalt an Chlorwasserstoff vom Chlorwasserstoffsäure erhalten wird. Diese Chlor-Boden des Turmes abgezogen wird. Diese konzen- wasserstoffsäure wird erneut als die zweite Kompotrierte Chlorwasserstoffsäure wird durch Destillation nente der in diesem Turm als Waschflüssigkeit bein Chlorwasserstoffgas und Chlorwasserstoffsäure von nützten, verdünnten Chlorwasserstoffsäure in den azeotroper Zusammensetzung aufgetrennt. Diese 20 Absorptionsturm eingeleitet.

letztere Chlorwasserstoff säure wird erneut in den In diesem System ist die im Kühler angewandte Absorptionsturm geleitet und in demselben als Temperatur ausschlaggebend dafür, ob überschüssige Waschflüssigkeit verwendet. In den oberen Teil des azeotrope Chlorwasserstoffsäure gebildet wird oder Absorptionsturmes, über der Stelle, an der die nicht. Die Temperatur im Kühler kann nämlich eine, azeotrope Chlorwasserstoffsäure eingeleitet wird, 25 solche sein, daß die Menge Wasserdampf in dem wird eine geringe Menge Wasser eingeleitet, um Spu- den Kühler verlassenden Gasgemisch genau der ren von noch nicht aus dem Gasgemisch ausge- Menge Wasserdampf entspricht, welche mit dem urwaschenem Chlorwasserstoffgas abzutrennen, so daß sprünglichen Gasgemisch in den Absorptionsturm das den Turm am oberen Ende verlassende Gasge- eingeleitet wird. In diesem Falle bleibt die Menge misch in Wirklichkeit überhaupt kein Chlorwasser- 30 Wasser im System konstant, und es braucht keine stoffgas enthält. Diese geringe Menge Waschwasser azeotrope Chlorwasserstoffsäure aus dem System wird im Absorptionsturm mit der azeotropen Chlor- abgeleitet zu werden. Trotzdem wird das Chlorwaswasserstoffsäure vermischt, welche an einer ein serstoffgas nicht quantitativ aus dem ursprünglichen wenig tiefer gelegenen Stelle eingeleitet wird. Gasgemisch wiedergewonnen. Das den Kühler ver-Enthält das zu behandelnde Gasgemisch im be- 35 lassende Gasgemisch enthält nämlich noch Chlorsondern auch Wasserdampf, so ist es unmöglich, mit wasserstoffgas, dessen Menge vom Dampfdruck des Hilfe dieses Verfahrens das Chlorwasserstoffgas Chlorwasserstoffgases über der im Kühler kondenquantitativ aus dem Gasgemisch wiederzugewinnen. sierten, verdünnten Chlorwasserstoffsäure abhängt. Mindestens ein Teil des Wasserdampfes wird näm- Liegt im besonderen im ursprünglichen Gasgemisch lieh aus dem Gasgemisch kondensiert, und das Chlor- 4° eine ziemlich hohe Menge Wasserdampf vor, dann wasserstoffgas wird in dem gebildeten Wasser wie muß die Temperatur im Kühler auf einen ziemlich auch in dem am oberen Ende des Absorptionsturmes hohen Wert eingestellt werden, damit eine gleiche eingeleiteten Wasser aufgelöst, mit dem Ergebnis, hohe Menge Wasser unkondensiert im Kühler zudaß immer mehr azeotrope Chlorwasserstoffsäure ge- rückbleiben und den Kühler zusammen mit dem verbildet wird. Da natürlich die Menge der im System 45 brauchten Gasgemisch verlassen kann. Das Vorliegen zirkulierenden azeotropen Chlorwasserstoffsäure kon- einer hohen Temperatur im Kühler bedeutet jedoch, stant bleiben sollte, müßte azeotrope Chlorwasser- daß ein hoher Dampfdruck von Chlorwasserstoffgas stoffsäure mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der über der kondensierten verdünnten Chlorwasserstoffsie gebildet wird, aus dem System abgeleitet werden. säure im Kühler vorhanden ist und daß darum eine Dies bedeutet jedoch, daß ein Teil des im Ursprung- 50 relativ hohe Menge Chlorwasserstoffgas mit dem verliehen Gasgemisch vorhandenen Chlorwasserstoff- brauchten Gasgemisch aus dem Kühler austritt. Es gases als azeotrope Chlorwasserstoffsäure abgeleitet ist klar, daß diese Menge in Abhängigkeit von der wird, so daß das Chlorwasserstoffgas nicht quanti- Wahl einer niedrigeren Temperatur im Kühler herabtativ als Gas aus dem Gasgemisch wiedergewonnen gesetzt werden kann. Dann wird jedoch mehr Wasser wird. 55 im Kühler kondensiert, so daß aus dem Kühler wein der britischen Patentschrift 820 093 wird ein niger Wasserdampf mit dem verbrauchten Gasge-Verfahren beschrieben, wobei die Bildung von über- misch abgeleitet wird, als mit dem ursprünglichen schüssiger azeotroper Chlorwasserstoffsäure voll- Gasgemisch in das System eintritt. Um im System ein ständig oder zumindest im wesentlichen vermieden Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, sollte die Gleichwerden kann. Das Gasgemisch wird in den unteren 60 gewichtsüberschußmenge als azeotrope Chlorwasser-Teil eines Absorptionsturmes eingeleitet und darin stoffsäure aus dem System abgeleitet werden,
im Gegenstrom mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure Es sei ferner darauf hingewiesen, daß das Vorgewaschen. Der untere Teil des Absorptionsturmes handensein von Chlorwasserstoffgas in dem aus dem wird in der Weise gekühlt, daß Chlorwasserstoffsäure Kühler abgeleiteten verbrauchten Gasgemisch nicht mit einem höheren Chlorwasserstoff gehalt, als es der 65 nur einen Nachteil wegen eines Verlustes an Chlorazeotropen Zusammensetzung entspricht, aus dem wasserstoffgas bedeutet, sondern auch wegen der Verunteren Teil des Turmes abgeleitet wird. Diese kon- unreinigung des eventuell erhaltenen Chlors durch zentrierte Chlorwasserstoffsäure wird durch Destilla- dieses Chlorwasserstoffgas und wegen der starken

667	HCl	CO2
521	H0O	Cl2
47	c;cie	CCl4
110	O9
1,952" N,
35
1,900
9

Korrosionseigenschaften von Gasgemischen, welche sowohl Chlorwasserstoffgas als auch Wasserdampf enthalten. Hierdurch werden hohe Anforderungen an

die Betriebsausrüstung gestellt, welche für die weitere .

Aufarbeitung des Gasgemisches verwendet werden 5

Erfindungsgemäß ist es nun möglich, den Chlorwasserstoff wirklich quantitativ aus Gasgemischen

wiederzugewinnen, so daß keine überschüssige 5 241 ke

azeotrope Chlorwasserstoffsäure erhalten wird und io '

kein Chlorwasserstoffgas mehr im verbrauchten Gas- Dieser Gasstrom wurde in eine Vorrichtung 2 ein-, gemisch vorhanden ist. geleitet, in welcher die Temperatur des Gasstromes . Das erfindungsgemäße Verfahren zur Abtrennung durch Abschrecken mit 600 kg/Std. Chlorwasservon Chlorwasserstoff aus dem bei der katalytischen stoffsäure einer Konzentration von 23,5 Gewichts-Oxydation von Chlorwasserstoffgas mit einem 15 prozent (141 HCl+459 H₂O) und von 95° C auf. sauerstoffhaltigen Gas erhaltenen Gasgemisch durch 365 bis 95° C herabgesetzt wurde. Die für· das Ab-Abkühlen auf 40 bis 150° C und Waschen des ge- schrecken benutzte Chlorwasserstoffsäure wurde kühlten Gasgemisches mit wäßriger Chlorwasserstoff- über eine Leitung 3 zugeführt und vollständig in der säure ist dadurch gekennzeichnet, daß man Vorrichtung 2 verdampft. Die Vorrichtung 2 kann

20 eine beliebige und bekannte, für das gründliche Ver-

a) das Abkühlen durch Abschrecken des Gasge- mischen einer Flüssigkeit mit einem Gas verwendete misches mit rückgeführter konzentrierter wäß- Vorrichtung sein, wie etwa ein Venturirohr oder ein riger Chlorwasserstoffsäure durchführt; Einspritzmischer.

b) einen Teil des in dem abgekühlten Gasgemisch Der die Vorrichtung 2 über eine Leitung 4 pro vorhandenen Chlorwasserstoffes durch Aus- ^a5 Stunde verlassende Gasstrom enthielt nun 808 kg HCI . waschen mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure und 980 kg H₂O und wies im übrigen eine unveränabtrennt, die ein Gemisch aus der in d) benutz- derte Zusammensetzung auf, so daß über die Leiten Waschflüssigkeit und der in c) erhaltenen tung 4 insgesamt ein Gasstrom von 5,841 kg/Std. azeotropen Chlorwasserstoff säure ist; strömte. Die Temperatur betrug 95° C und der

_x j. . , ν . _ti ^_{11 x} _ .. .3° Druck weiterhin 1,5 ata.

c) die nach b) erhaltene Chlorwasserstoffsaure in _{Der Gasstrom wurde dann in den unteren Teil}

Chlorwasserstoffgas und azeotrope Chlorwasser- _{einer Kolonne g geleitet> in wdcher der Mch oben}

stonsaure auttrennt; gerichtete Gasstrom nacheinander im Gegenstrom

d) aus dem in Stufe b) gewaschenen Gasgemisch mit verdünnter Chlorwasserstoff säure und mit Wasden noch darin vorhandenen Chlorwasserstoff 35 ser gewaschen wurde. Als Ergebnis des ersten Ausdurch Auswaschen mit Wasser abtrennt, waschens mit verdünnter Chlorwasserstoff säure

wurde bereits eine große Menge Chlorwasserstoff

wobei insgesamt die Menge des abgeleiteten Wasser- aus dem Gasstrom abgetrennt. Als Ergebnis des

dampfes der in Stufe d) zugeführten Menge Wasser. zweiten Auswaschens mit Wasser wurde der restliche

und der Menge Wasserdampf, welche mit dem ur- 40 Chlorwasserstoff aus dem Gasstrom abgetrennt. Für

sprünglichen Gasgemisch eingeleitet wurde, ent- das zweite Auswaschen mit Wasser wurden 1,075 kg

spricht. ■ Wasser/Std. von 90° C verwendet, welches über eine

Beim Abtrennen des in dem in Stufe a) gewasche- Leitung 6 in den oberen Teil der Kolonne 5 zugeleinen Gasgemisch noch vorhandenen Chlorwasserstof- tet wurde. Die Leitung 6 läuft durch einen Dampffes durch Auswaschen mit Wasser erhält man also 45 erhitzer 7, der mit einer Dampfleitung 8 ausgestattet eine verdünnte Chlorwasserstoffsäure, die als Korn- ist, um das Wasser auf die erforderliche Temperatur ponente für die Waschflüssigkeit in Stufe a) benutzt von 90° C zu bringen. Die die obere Zone der Kowird. Man sorgt dafür, daß die Menge an Wasser- lonne am unteren Ende verlassende, verdünnnte dampf, der mit dem in Stufe c) erhaltenen Gasge- Chlorwasserstoffsäure wurde gemeinsam mit 9,255 kg misch und dem in Stufe b) erhaltenen Chlorwasser- 50 Chlorwasserstoffsäure/Std. von 97° C und einer Konstoffgas abgeleitet wurde, zusammen ebenso groß zentration von 18 Gewichtsprozent, welche durch sind wie die Menge Wasser aus der Auswasch- eine Leitung 9 zwischen den beiden Zonen in die stufe c) und der Menge Wasserdampf, die mit dem Kolonne 5 geleitet wurde, als Waschflüssigkeit für ursprünglichen abgekühlten Gasgemisch eingeleitet das erste Auswaschen mit Chlorwasserstoffsäure worden ist. 55 verwendet. Die während des ersten Auswaschens,

Nach der auf diese Weise erfolgten Abtrennung mit Chlorwasserstoffsäure verwendete Waschflüssig-

des Chlorwasserstoffes aus dem Gasgemisch kann der keit sammelte sich im unteren Teil der Kolonne an.

darin noch vorhandene Wasserdampf auf einfache Dabei handelte es sich um Chlorwasserstoffsäure einer

Weise durch Kondensation abgeschieden werden. Konzentration von 23,5 Gewichtsprozent. Die Tem-

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher 60 peratur dieser Chlorwasserstoff säure betrug 95° C.

erläutert. Durch Leitung 1 wurde ein auf 365° C Der Flüssigkeitsspiegel wurde durch die gestrichelte

erhitzter Gasstrom in einer Menge von 5,241 kg je Linie AB angedeutet. Die Flüssigkeit wurde regel-

Stunde unter einem Druck von 1,5 ata zugeführt. mäßig durch eine Leitung 10 in einer Menge von

Dieser Gasstrom stammte aus einer Reaktion, in wel- 10,527 kg/Std. abgeleitet.

eher organische Verunreinigungen enthaltendes 65 Die Kolonne bestand aus einem Material, welches Chlorwasserstoffgas katalytisch mit Luft bei 365° C beständig gegenüber den durch die Kolonne fließenoxydiert wurde. Die Zusammensetzung des Gas- den Substanzen ist. Beispielsweise kann eine Kostromes (Angaben in kg) war wie folgt: .'":;■·'; lonne aus Stahl in geeigneter Weise verwendet wer-

den, die auf der Innenseite mit einem säurebeständigen keramischen Material ausgekleidet ist und eine Zwischenschicht aus Kautschuk aufweist. Die beiden Waschzonen der Kolonne konnten beispielsweise mit Raschig-Ringen aufgefüllt werden.

Es ist klar, daß die beiden Waschvorgänge anstatt in zwei Zonen einer Kolonne in zwei getrennten Kolonnen durchgeführt werden können, welche übereinander angebracht sind.

Die über die Leitung 10 aus dem unteren Teil der Kolonne S abgeleitete Chlorwasserstoffsäure einer Konzentration von 23,5 Gewichtsprozent strömte durch eine Pumpe 11 in eine Leitung 12, welche sich in die Leitungen 3 und 13 aufspaltet. 600 kg Chlorwasserstoffsäure strömten pro Stunde durch die Leitung 3 in die Abschreckvorrichtung 2. Die restliche Chlorwasserstoffsäure strömte in einer Menge von 9,927 kg/Std. durch die Leitung 13 in einen Wärmeaustauscher 14, in welchem die Temperatur auf 135° C gesteigert wurde, und durch die Leitung 15 in eine Destillationskolonne 16. In dieser Kolonne wurde die Chlorwasserstoffsäure in Chlorwasserstoffgas und Chlorwasserstoffsäure äzeotroper Zusammensetzung aufgetrennt. Mit Hilfe der Pumpe 11 wurde die Kolonne 16 unter Druck gehalten. Der Druck im unteren Teil der Kolonne betrug 4,0 ata und im oberen Teil der Kolonne 3,9 ata. Die Temperatur betrug 151° C im unteren Teil der Kolonne, wo sich die Chlorwasserstoffsäure äzeotroper Zusammensetzung ansammelte. Unter den vorliegenden Arbeitsbedingungen hatte diese Säure eine HCl-Konzentration von 18 Gewichtsprozent. Der Flüssigkeitsspiegel wird durch die gestrichelte Linie CD angedeutet. Die Chlorwasserstoffsäure wurde regelmäßig in einer Menge von 9,255 kg/Std. durch eine Leitung 18 abgeleitet, durch welche sie in die Kolonne 5 geleitet wurde, wie dies noch im weiteren Verlauf der Beschreibung angegeben wird. Die Temperatur betrug 146° C im oberen Teil der Kolonne, von wo ein Gasgemisch von 1,747 kg Chlorwasserstoff und 1,193 kg Wasserdampf pro Stunde durch eine Leitung 17 abgeleitet wurde. Dieses Gemisch strömte durch einen Kühler 19, in welchem die Temperatur auf 40° C herabgesetzt wurde, wobei ein Teil des Gemisches (1,080 kg HCl und 1,188 kg Wasser pro Stunde) zu Chlorwasserstoffsäure kondensiert wurde, welche als Rückflußflüssigkeit durch eine Leitung 20 in den oberen Teil der Kolonne 16 zurückgeschickt wurde. Das nicht kondensierte Gas (667 kg HCl und 5 kg Wasser pro Stunde) wurde durch eine Leitung 21 aus dem Kühler 19 abgeleitet.

Es ist möglich, die Kolonne 16 bei einer anderen Temperatur und einem andern Druck in Betrieb zu nehmen. Jedoch ist im allgemeinen die Destillation unter erhöhtem Druck von Vorteil, weil unter höherem Druck die azeotrope Zusammensetzung der Chlorwasserstoffsäure auf eine geringere HCl-Konzentration überwechselt. Weiterhin wird in diesem Fall das Chlorwasserstoffgas unter Überatmosphärendruck verfügbar, was erwünscht ist, weil es auf jeden Fall in den Oxydationsreaktor zurückgeleitet wird und weil ein gewisser Überatmosphärendruck notwendig ist, um das Gas durch den Oxydationsreaktor zu leiten.

Es wurde bereits oben gesagt, daß sich die Chlorwasserstoffsäure der azeotropen Zusammensetzung in dem unteren Teil der Kolonne 16 ansammelt und über die Leitung 18 aus derselben abgeleitet wird.

Diese Aussage ist insofern nicht ganz genau, als die HCl-Konzentration der Säure in Wirklichkeit leicht höher als die azeotrope Konzentration ist. Theoretisch wäre es notwendig, eine Destillations-

kolonne mit einer unendlichen Zahl von theoretischen Trennstufen zu verwenden, um Säure der genauen azeotropen Zusammensetzung zu erhalten. In Wirklichkeit wäre es möglich, auf Wunsch so nahe wie möglich unter Verwendung einer Kolonne mit einer

ίο ausreichenden Zahl von theoretischen Trennstufen an die azeotrope Zusammensetzung heranzukommen. In der Praxis werden jedoch hinsichtlich des Geldaufwandes und der Anstrengungen, die der Destillation in angemessener Weise zugewandt werden können, Grenzen gesetzt. In der Praxis bedeutet das, daß man sich mit der Herstellung einer Säure zufrieden geben muß, deren Zusammensetzung geringfügig von der azeotropen Zusammensetzung abweicht. Die Ausdrucksweise »Chlorwasserstoffsäure äzeotroper Zusammensetzung« und »azeotropes Chlorwasserstoffgemisch« in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen ist in diesem Sinne zu verstehen. Das durch die Leitung 21 abgeleitete Chlorwasserstoffgas enthielt eine geringe Menge Wasserdampf.

Dieses Gas konnte sicher in den Oxydationsreaktor zurückgeleitet werden, weil die Menge Wasserdampf so gering war, daß die Oxydationsreaktion dadurch kaum beeinflußt wurde. Auf Wunsch konnte jedoch die Menge Wasserdampf in dem durch die Leitung 21 abgeleiteten Gas durch Abkühlen auf eine niedrigere Temperatur im Kühler 19 herabgesetzt werden.

Die für die Destillation in der Kolonne 16 benötigte Wärme wurde über eine Dampfleitung 22 am unteren Ende der Kolonne zugeführt. Natürlich kann auch eine andere zum Aufheizen geeignete Verfahrensweise benutzt werden.

Die am Boden der Kolonne 16 durch die Leitung 18 abgeleitete Chlorwasserstoffsäure strömte zuerst in den Wärmeaustauscher 14, wo die Temperatur der Säure auf 110° C herabgesetzt wurde. Anschließend strömte sie durch die Leitung 23. welche sich in die Leitungen 24 und 25 aufspaltet. Durch die Leitung 25 strömten 4,010 kg und durch die Leitung 24 5,245 kg Säure in der Stunde. In die Leitung 25 war ein Kühler 26 eingebaut, mit dessen Hilfe die Temperatur der durch die Leitung 25 fließenden Säure auf 80° C herabgesetzt wurde. Die Leitungen 24 und 25 vereinigen sich wieder an einem Uberwachungsventil 27 und gehen in die Leitung 9 über, durch welche 9,255 kg Chlorwasserstoffsäure von 97° C und einer Konzentration von 18 Gewichtsprozent in der Stunde strömten, wonach die Säure in der bereits oben beschriebenen Weise in die Kolonne 5 einströmte.

Durch eine Leitung 28 strömten in der Stunde vom oberen Ende der Kolonne 5 5,644 kg Gas der folgenden Zusammensetzung:

1,591 H₂O

47	C,C16
110
1,952	N2
35	CO.,
1,900	Cl0"
9	CCl4

5,644 kg

Dieses Gas hatte eine Temperatur von 90,5° C und einen Druck von 1,5 ata.

309 527/467

9 30

Es ist ersichtlich, daß die über die Leitungen 21 Menge Chlorwasserstoffsäure, die über die Leitung 23 und 28 abgeleiteten Gase insgesamt genau die Zu- zugeführt wird, durch die Leitung 24 strömt und daß sammensetzung des insgesamt über die Leitung 1 zu- eine geringere Menge durch die Leitung 25 strömt, geführten Gases und des über die Leitung 6 zugeführ- so daß die über die Leitung 9 in die Kolonne 5 geten Wassers aufwiesen. Auf diese Weise wurde über 5 leitete Chlorwasserstoffsäure auf eine höhere Temdie Leitung 21 die Abtrennung des gesamten Chlor- peratur gebracht wird. Da auf diese Weise der Kowasserstoffs aus dem über die Leitung 1 zugeführten lonne mehr Hitze zugeführt wird, steigt die Tem-Gas erreicht. Mittels Abkühlen konnte nun fast der peratur am oberen Ende der Kolonne an und ingesamte Wasserdampf aus dem restlichen Gas, wel- folgedessen steigt auch der Druck von gesättigtem ches über die Leitung 28 abgeleitet wurde, konden- io Wasserdampf über der Flüssigkeit an, wodurch mehr siert werden. Wurde dieses Gas beispielsweise auf Wasserdampf durch die Leitung 28 strömt. Auf die 15° C abgekühlt, dann wurden pro Stunde 1570 kg gleiche Weise wird ein Absinken des Höhenstandes Wasser daraus kondensiert. Das restliche Gasge- AB durch Einstellung des Kontrollventils 27 in der misch konnte dann auf übliche Weise aufgearbeitet Weise ausgeglichen, daß von der über die Leitung werden. Hierzu konnte beispielsweise die restliche, 15 23 zugeführten Chlorwasserstoffsäure eine geringere geringe Menge Wasserdampf in einer Menge von 21 kg Menge durch die Leitung 24 und eine größere Menge in der Stunde mit Schwefelsäure abgetrennt und an- durch die Leitung 25 strömt.

schließend das Chlor von den anderen Gasen abge- Durch diese Kontrollverfahrensweise wird sichertrennt werden. Es wurde so die individuelle Abtren- gestellt, daß die Menge und die Temperatur des über nung von Chlorwasserstoff und Wasser aus dem ur- 20 die Leitung 6 zugeführten Wassers konstant bleiben, sprünglichen Gasgemisch erreicht. Schwankungen der gesamten Zufuhr in die Kolonne 5

Wie oben ausgeführt worden ist, ist es für den Ab- gehen hauptsächlich auf Schwankungen in der Zulauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlich, sammensetzung des über die Leitung 1 zugeführten daß die Mengen Wasserdampf, welche pro Stunde mit Gasgemisches zurück. Diese Schwankungen hängen dem in der Stufe d) erhaltenen Gasgemisch und mit 25 von dem Oxydationsablauf im Reakor ab, und auf dem in Stufe c) erhaltenen Chlorwasserstoffgas ab- diesen Ablauf kann im Bereich der vorliegenden Ergeleitet werden, zusammen die gleiche Menge er- findung nicht eingewirkt werden. Mit Hilfe der oben geben, welche der während der Stufe d) zugeführten beschriebenen Kontrollverfahrensweise stellt sich je-Menge Wasser und der Wasserdampfmenge insge- doch das System von selbst auf Schwankungen ein. samt entspricht, die mit dem ursprünglichen Gasge- 30 Es sei darauf hingewiesen, daß die beschriebene misch in Stufe a) eingeleitet wurde. Unter Bezug- Überwachung der Temperatur der über die Leitung 9 nähme auf die Durchführungsweise des Verfahrens in die Kolonne 5 eingeleiteten Chlorwasserstoffsäure entsprechend der Figur bedeutet dies, daß die Men- ausreichend ist, um das System in Betrieb zu halten, gen Wasserdampf, welche über die Leitungen 21 und Das System stellt sich automatisch auf einen Gleich-28 abgeleitet werden, zusammen gleich der über die 35 gewichtszustand ein, und im Falle einer Veränderung Leitung 6 zugeführten Menge Wasser und der Wasser- der Arbeitsbedingungen wird automatisch ein neuer dampfmenge sein müssen, welche durch die Lei- Gleichgewichtszustand erreicht. Eine detaillierte Ertung 1 zugeführt wird. Hierfür gibt es viele gangbare läuterung der dies bestimmenden Gründe würde Wege. Ein solcher wird in der Figur gezeigt. den Rahmen dieser Beschreibung überschreiten.

Gleichheit der Wassermengen, welche über die 40 Nichtsdestoweniger können die folgenden Ausfüh-Leitungen 1 und 6 zugeführt werden, mit den Men- rangen als allgemeine Richtlinie gelten. Die Temgen, welche über die Leitungen 21 und 28 abgeleitet peratur in der Kolonne 5 wird durch eine Zahl von werden, bedeutet, daß die gesamte in dem System Hitzeeffekten bestimmt. Zu diesen Hitzeeffekten gevorhandene Wassermenge konstant bleibt. Eine Un- hören unter anderem drei besonders wichtige. Die gleichheit der genannten Mengen bedeutet, daß die 45 anderen werden in den folgenden Ausführungen insgesamt im System vorhandene Wassermenge zu- außer acht gelassen. Der erste bedeutende Hitzenimmt oder abnimmt. Im System sind zwei Flüssig- effekt ist die Freisetzung von Wärme bei der Abkeitsspiegel vorhanden, nämlich AB und CD. Jede sorption des über die Leitung 1 zugeführten Chlor-Veränderung der gesamten im System vorhandenen wasserstoffgases in Wasser. Der zweite bedeutende Wassermengen wirkt sich im Prinzip als ein Anstieg 50 Wärmeeffekt ist die Freisetzung von Wärme infolge oder Abfall dieser Flüssigkeitsspiegel aus. der Kondensation des Wassers und der Absorption

Der Flüssigkeitsspiegel CD wird jedoch mit Hilfe des Chlorwasserstoffgases, welche zusammen als

eines Höhenstandkontrollgerätes 29 konstant gehal- flüssige Chlorwasserstoffsäure über die Leitung 3 in

ten, welches ein in die Leitung 18 eingebautes Ventil die Abschreckvorrichtung 2 eingeleitet, darin ver-

30 betätigt. 55 dampft und dann in Dampfform über die Leitung 4

Bei Konstanthaltung des Höhenstandes CD in die Kolonne 5 eingeleitet werden. Der dritte bemacht sich jede Zunahme oder Abnahme der gesam- deutende Wärmeeffekt ist der Wärmeverbrauch bei ten Wassermenge im System durch einen Anstieg oder der Verdampfung des über die Leitung 6 zugeführten ein Absinken des Höhenstandes AB bemerkbar. Wassers, welches selbst wiederum in Form von Dieser Spiegel wird über ein Höhenstandkontroll- 60 Dampf über die Leitung 28 aus der Kolonne 5 ausgerät 31 überwacht, welches ein Temperaturkontroll- tritt. Unter der Annahme, daß die Oxydationsreakgerät 32 betätigt, das an die Leitung 9 angeschlossen tion aus irgendeinem Grunde weniger zufriedenstellst, welches seinerseits das Kontrollventil 27 regelt. lend verläuft, enthält das über die Leitung 1 pro Ein Anstieg des Höhenstandes AB bedeutet, daß die Stunde zugeführte Gasgemisch mehr als 667 kg HCl Gesamtmenge Wasser im System zunimmt oder daß 65 und weniger als 521 kg H.,O. Darum muß in der zu wenig Wasserdampf über die Leitung 28 abge- Kolonne 5 mehr HCl absorbiert werden, damit mehr leitet wird. Das Kontrollventil 27 wird dann so über Wärme freigesetzt wird und die Temperatur die Tendie Kontrollvorrichtung betätigt, daß eine größere denz zum Ansteigen hat. Ist die Temperatur am

oberen Ende der Kolonne 5 höher, dann enthält das über die Leitung 28 transportierte Gasgemisch mehr Wasserdampf. Die Menge Wasser im System nimmt ab, und der Flüssigkeitsspiegel AB sinkt dann ab. Auf die oben beschriebene Weise wird die Temperatur der durch die Leitung 9 eingeleiteten Chlorwasserstoffsäure mit Hilfe der Kontrollvorrichtung herabgesetzt. Als Ergebnis hiervon hat die Temperatur in der Kolonne 5 die Tendenz abzusinken, wodurch die obenerwähnte Tendenz des Temperaturanstiegs ausgeglichen wird. Das Ergebnis hiervon ist, daß schnell ein neuer Gleichgewichtszustand erreicht wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß ein großer Wahlbereich für die Festsetzung der Temperatur und der über die Leitung 6 zugeführten Wassermenge und für die Kühltemperatur im Kühler 26 vorhanden ist. Diese Größen werden jedoch vorzugsweise wie folgt ausgewählt. Die Temperatur des über die Leitung 6 zugeführten Wassers wird vorzugsweise so ausgewählt, daß sie ungefähr gleich der Temperatur am oberen Ende der Kolonne 5 bei deren normalen Betriebsweise ist. Die Menge dieses Wassers wird vorzugsweise so festgesetzt, daß auf Grund der Verdampfungswärme dieses Wassers die Kolonne angenähert adiabatisch arbeitet. In diesem Falle ist es nicht notwendig, die Temperatur der über die Leitung 9 zugeführten Chlorwasserstoffsäure zu verwenden, um die Kolonne in einem Wärmegleichgewicht zu halten, so daß diese Säure bei ungefähr der gleichen Temperatur, welche in situ in der Kolonne vorhanden ist, d. h. bei ungefähr 97° C in die Kolonne eintritt. Weil diese Säure über die Leitung 23 bei einer Temperatur von 110° C zugeführt wird und die Überwachung der Temperatur der Säure in der Leitung 9 am einfachsten ist, wenn bei normaler Betriebsweise ungefähr die gleiche Säuremenge durch die Leitungen 24 und 25 fließt, wird die Kühltemperatur im Kühler 26 auf 80° C eingestellt. Nachdem die Temperatur und die Menge des über die Leitung 6 zugeführten Wassers und die Kühltemperatur im Kühler 26 einmal festgesetzt sind, kann die Säuretemperatur in der Leitung 9 ohne weiteres zum Ausgleich von Schwankungen in der Zusammensetzung des über die Leitung 1 zugeführten Gasgemisches dienen, wie dies oben beschrieben worden ist.

Praktisch wird dies in Wirklichkeit ohne weiteres erreicht, weil für eine bestimmte Zusammensetzung des durch die Leitung 1 zugeführten Gasgemisches die Wärmeeffekte in der Kolonne 5 errechnet werden können. Auf dieser errechneten Basis wird die Kühltemperatur im Kühler 26 und die Heiztemperatur im Dampferhitzer 17 festgesetzt und der über die Leitung 6 strömende folgerichtige Wasserstrom ungefähr gewählt. Ergibt es sich dann, daß mit dem gewählten Wasserstrom durch die Leitung 6 für die richtige Inbetriebnahme der Kolonne 5 sehr ungleiche Ströme von Chlorwasserstoff durch die Leitungen 24 und 25 notwendig sind, so wird der Wasserstrom der Leitung 6 derart eingestellt, daß die Kolonne mit ungefähr gleichen Strömen von Chlorwasserstoffsäure durch die Leitungen 24 und 25 in Betrieb genommen wird. Während des weiteren Arbeitsverlaufs wird dann der Wasserstrom durch die Leitung 6 konstant gehalten.

Auch bezüglich der Temperatur, auf welche das über die Leitung 1 zugeführte Gasgemisch in der Abschreckvorrichtung 2 abgekühlt wird, besteht ein großer Wahlbereich. Diese Temperatur kann durch die Menge der über Leitung 3 zugeführten Abschreckflüssigkeit kontrolliert werden. Erfolgt das Abkühlen in der Vorrichtung 2 auf eine Temperatur unter dem Taupunkt des erhaltenen Gasgemisches, dann strömt durch die Leitung 4 kein Gas, sondern ein Gemisch von Gas und Flüssigkeit.

Das Abschrecken in der Vorrichtung 2 wird vorzugsweise mit einem Auswaschvorgang mit Chlorwasserstoffsäure einer bestimmten Temperatur und

ίο Konzentration entsprechend dem Verfahren gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 242 579 verbunden.

Mit dem Gasstrom aus dem Reaktor fortgerissene

Katalysatorreste werden dabei aus dem Gasstrom abgetrennt. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist dies von Bedeutung, um ein Verstopfen der Kolonne 5 und anderer Teile des Betriebssystems durch Katalysatorreste zu vermeiden.

Wie bereits erwähnt worden ist, kann die für die Oxydation benutzte Ausgangssubstanz ein unvollständig reiner Chlorwasserstoff sein.

Als Ausgangssubstanz wird beispielsweise Chlorwasserstoffgas verwendet, das als Nebenprodukt von Reaktionen mit organischen Verbindungen erhalten wird, beispielsweise bei der Chlorierung von Propylen zu Allylchlorid oder beim Kracken von Dichloräthan zu Vinylchlorid, und das aus diesem Grunde organische Verunreinigungen enthält. Diese organischen Verunreinigungen können im Reaktor gekrackt, oxydiert und/oder chloriert werden. Was das Schicksal der organischen Verunreinigungen betrifft, so hängt dasselbe weitgehend von der Temperatur ab, bei welcher die Reaktion durchgeführt wird. Bei einer Reaktionstemperatur von ungefähr 450° C und darüber wiegt die Oxydation vor, und als hauptsächliches aus den Verunreinigungen gebildetes Produkt wird Kohlendioxyd erhalten. Bei niedrigeren Temperaturen nimmt die Chlorierung fortschreitend zu und die Oxydation ab. Wie bereits festgestellt worden ist, ist es vorteilhaft, die Reaktion bei einer mögliehst niedrigen Temperatur durchzuführen, beispielsweise entsprechend den Angaben in der deutschen Auslegeschrift 1195 726.

Die in diesem Falle im Reaktionsprodukt vorhandenen Chlorierungsprodukte besitzen immer ein niedriges Molekulargewicht, weil zusätzlich zur Chlorierung ebenfalls ein Kracken der ein höheres Molekulargewicht aufweisenden organischen Verunreinigungen erfolgt. Die Chlorierungsprodukte sind hauptsächlich CCl₄ und C₂Cl₀.

Bei der Aufarbeitung von Reaktionsprodukten mit einem Gehalt an CCl₄ und C₂Cl₆ kann das Vorhandensein von C₂Cl₆ zu Schwierigkeiten führen. In dem heißen Reaktionsprodukt liegen die Substanzen nämlich in Form von Gasen vor, welche sich bei der niedrigeren Temperatur des Reaktionsproduktes während des Aufarbeitens kondensieren. C₉Cl₆ ist bei gewöhnlicher Temperatur eine feste Substanz, welche beim Kondensieren ein Verstopfen der Vorrichtung hervorrufen kann. Diese Schwierigkeit kann nicht mit CCl₄ auftreten, weil CCl₄ bei gewöhnlicher Temperatur flüssig ist.

Zur Vermeidung des Verstopfens der Vorrichtung wurde bereits die Verwendung einer speziellen Vorrichtungskonstruktion vorgeschlagen. Entsprechend der deutschen Patentschrift 1 194 379 wird beispielsweise Chlorwasserstoffgas aus dem Reaktionsprodukt durch Auswaschen mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure in senkrechten Rohren und parallelem, nach

unten strömendem Fluß abgetrennt. In diesem Falle tritt nämlich ein Verstopfen der Rohre nicht ein, weil auskristallisierende, feste Substanzen aus dem unteren Teil der Rohre von dem Flüssigkeitsstrom aufgewaschen werden. Die festen Substanzen sollten jedoch durch Filtration aus dem den unteren Teil der Rohre verlassenden Flüssigkeitsstrom abgetrennt werden, was bestimmte Nachteile mit sich bringt, denn die Flüssigkeit besteht aus ziemlich konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und wirkt daher stark korrodierend.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß durch das Vorhandensein von chlorierten organischen Verunreinigungen im Reaktionsprodukt keinerlei Schwierigkeiten hervorgerufen werden. Bei der Durchführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens im Zusammenhang mit der Figur enthielt das über die Leitung 1 zugeführte Gasgemisch bereits CCl₄ und C₂Cl₆. Die zugeführte Menge C₂Cl₆ ist so gering und die Temperatur im System so hoch, daß der Partialdruck von C₂Cl₆ die Sättigungsgrenze an keiner Stelle überschreitet, so daß nirgendswo C₂Cl₆ auskristallisiert. Dies trifft nicht nur bei dieser besonderen Durchführungsweise zu, sondern gilt allgemein. Das C₀Cl₆ stammt eigentlich aus den in dem zu oxydierenden Chlorwasserstoffgas vorhandenen Verunreinigungen, so daß die im Reaktionsprodukt vorhandene Menge von C₂Cl₆ stets gering ist. Auf der andern Seite enthält das Reaktionsprodukt unweigerlich eine beträchtliche Menge HCl, welche unter Abgabe von viel Wärme im Wasser absorbiert wird, so daß die Temperatur im System stets ziemlich hoch ist.

Gemäß der Figur ist die gesamte über die Leitung 1 zugeführte Menge von C₂Cl₆ noch in dem über die Leitung 28 abgeleiteten Gasgemisch vorhanden. Wie bereits oben festgestellt wurde, kann die größte Menge des Wasserdampfes durch Kondensation aus diesem Gasgemisch abgetrennt werden. Dies kann in der Weise geschehen, daß auch die größte Menge C₂Cl₆ auf einfache Weise abgetrennt wird. Zu diesem Zweck wird das Gasgemisch über die Leitung 28 in den Bodenteil eines Turmes 33 geleitet. Das Gasgemisch steigt in diesem Turm nach oben und verläßt den Turm am oberen Ende über eine Leitung 34. In dem Turm wird Wasser versprüht. Entsprechend der Figur werden über eine Leitung 35 in der Stunde 17,900 kg Wasser von 25° C zugeführt. Dieser Strom wird auf vier Leitungen 36, 37 38 und 39 verteilt, welche entsprechend zu vier Berieselungsanlagen 40, 41, 42 und 43 führen, die in verschiedener Höhe des Turmes 33 angeordnet sind. In der Stunde fließen 5,300 kg Wasser durch die Leitungen 36, 37 und 38. Über die Leitung 39, welche zu der am weitesten oben gelegenen Berieselungsanlage 43 führt, fließen in der Stunde 2,000 kg Wasser, welches durch einen in die Leitung 39 eingebauten Kühler 44 auf 10° C abgekühlt wird. Somit steigt das Gasgemisch in dem Turm 33 nach oben durch einen Sprühregen von herabsinkenden Wassertropfen und wird dadurch gekühlt, so daß die Temperatur des durch die Leitung 34 abgeleiteten Gasgemisches 15° C beträgt. Als Ergebnis des Abkühlens kondensiert aus dem Gasgemisch sowohl Wasserdampf als auch C₂Cl₆ weitgehend aus, so daß das durch die Leitung 34 abgeleitete Gasgemisch die folgende Zusammensetzung aufweist (Angaben in kg):

ίο 21H₀O

4 C₉Cl₆
1,952 N₀
110 O,"
35CO₂

1,886 Cl₀

9CCl.

4,017 kg/h

In dem Bodenteil des Turmes 33 sammelt sich Wasser an, in welchem das auskristallisierte C₂Cl₆ in Suspension geht und in welchem weiterhin eine sehr geringe Menge Chlor aus dem Gasgemisch aufgelöst wird. Die Temperatur der Flüssigkeit in dem unteren Teil des Turmes beträgt 75° C. Der Flüssigkeitsstand wird durch die gestrichelte Linie GH angegeben. Die Flüssigkeit wird regelmäßig über eine Leitung 45 aus dem unteren Teil des Turmes 33 abgeleitet. Durch diese Leitung strömen in der Stunde 19,470 kg Wasser, in welchem in der Stunde 43 kg C₂Cl₆ suspendiert und 14 kg Chlor aufgelöst werden. Abgesehen von der vernachlässigbaren Menge Chlor, enthält dieser Flüssigkeitsstrom somit keine wertvollen Komponenten, so daß der gesamte Strom als solcher abgeleitet werden kann.

Auf diese Weise wird eine Abtrennung von C₂Cl₆ durch Filtration vermieden. Darüber hinaus kann das auskristallisierte C₂Cl₆ kein Verstopfen der Vorrichtung hervorrufen, da ein leerer Turm 33, der also keine Füllung, Trennböden od. dgl. enthält, ja nicht verstopft werden kann. Jedoch ist nichts gegen die Anordnung von beispielsweise einer Zahl von Gitterkolonnenböden im Turm einzuwenden, da im Vergleich mit der Menge Wasser die Menge des festen C₂Cl₆ so gering ist, daß letzteres leicht aus dem Turm (L mit Hilfe des Wasserstromes ausgewaschen wird.

Die in der über die Leitung 41 abgetrennten Flüssigkeit vorhandene Menge Chlor, die verlorengeht, kann auf Wunsch durch Erhöhung der Temperatur der Flüssigkeit im Bodenteil des Turmes 33 vermindert werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise Dampf in den Bodenteil des Turmes 33 eingeblasen werden. Wird so wenig Dampf darin verwendet, daß die Temperatur der Flüssigkeit im Bodenteil der Kolonne nicht über den Siedepunkt ansteigt, dann braucht die Wasserzufuhr über die Leitung 35 kaum verändert zu werden. Wird mehr Dampf verwendet, dann ist es natürlich notwendig, die Wasserzufuhr über die Leitung 35 zu steigern und/oder die Temperatur dieses Wassers herabzusetzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

baren Umwandlungen lagen in der Größenordnung

Patentanspruch· ^{von 30}.^{bis 40} °(⁰·

Es ist bereits früher (s. deutsche Auslegeschrift

1195 726) ein Verfahren zur Oxydation von Chlor-Verfahren zur Abtrennung von Chlorwasser- 5 wasserstoffgas beschrieben worden, in welchem ein stoff aus dem bei der katalytischen Oxydation derart wirksamer Katalysator benutzt wird, daß die von Chlorwasserstoffgas mit einem sauerstoffhal- Reaktion bei einer relativ niedrigen Temperatur abtigen Gas erhaltenen Gasgemisch durch Abkühlen laufen kann und daß trotzdem das theoretisch erauf 40 bis 150° C und Waschen des gekühlten reichbare Gleichgewicht im wesentlichen auch wirk-Gasgemisches mit wäßriger Chlorwasserstoff- io lieh erreicht werden kann. Mit Hilfe dieses Verfahsäure, dadurch gekennzeichnet, daß rens werden tatsächlich Ausbeuten in der Größenman Ordnung von 75 °/o erreicht.

a) das Abkühlen durch Abschrecken des Gas- Jedoch ist auch in diesem Falle die Umwandlung gemisches mit rückgeführter konzentrierter noch nicht vollständig, so daß zusätzlich zu den wäßriger Chlorwasserstoffsäure durchführt; 15 Oxydationsprodukten Chlor und Wasser in dem

b) einen Teil des in dem abgekühlten Gasge- austretenden Gasgemisch ebenfalls nicht" umgewanmisch vorhandenen Chlorwasserstoffes durch delter Chlorwasserstoff, Sauerstoff und, wie bereits Auswaschen mit verdünnter Chlorwasser- oben angegeben wurde, möglicherweise auch andere stoffsäure abtrennt, die ein Gemisch aus der Komponenten wie etwa Stickstoff vorhanden sind, in d) benutzten Waschflüssigkeit und der in 20 Die übliche Verfahrensweise für die Wiedergewinc) erhaltenen azeotropen Chlorwasserstoff- nung von Chlor aus dem Gasgemisch setzt mit einer säure ist; Herabsetzung der Temperatur des Gasgemisches auf

c) die nach b) erhaltene Chlorwasserstoff- ungefähr 40 bis 150° C ein. Dies geschieht oft durch säure in Chlorwasserstoffgas und azeotrope Abschrecken mit Wasser und/oder Chlorwasserstoff-Chlorwasserstoffsäure auftrennt; 25 säure, wobei der heiße Gasstrom in Kontakt mit Was-

d) aus dem in Stufe b) gewaschenen Gasge- ser und/oder Chlorwasserstoffsäure gebracht wird, misch den noch darin vorhandenen Chlor- welche dann zumindest teilweise verdampft, wowasserstoff durch Auswaschen mit Wasser durch dem Gasstrom Hitze entzogen wird. Nach abtrennt, dem Abkühlen kann das zurückbleibende Gasge-

wobei insgesamt die Menge des abgeleiteten Was- 3° misch weiterhin auf verschiedene Weise aufgearbeiserdampfes der in Stufe d) zugeführten Menge tet werden. Das Gemisch kann weiter abgekühlt wer-Wasser und der Menge Wasserdampf, welche mit den, so daß der darin vorhandene Wasserdampf zu . dem ursprünglichen Gasgemisch eingeleitet wurde, Wasser kondensiert wird, in welchem der im Geentspricht, misch vorhandene Chlorwasserstoff vollständig oder

35 teilweise aufgelöst wird. Das Gemisch kann auch mit Wasser und/oder ungesättigter Chlorwasserstoffsäure

gewaschen werden, damit der Chlorwasserstoff ausgewaschen wird, wobei Sorge dafür getragen wird, daß die Temperatur gegen Ende des Auswaschens 40 so niedrig ist, daß im wesentlichen der gesamte Was-

Bekanntlich wird Chlor durch die katalytische serdampf ebenfalls aus dem Gemisch kondensiert Oxydation von Chlorwasserstoffgas mit einem Sauer- wird. In beiden Fällen wird ein Gasgemisch erhalten, stoff enthaltenden Gas bei einer Temperatur in das nur wenig oder keinen Chlorwasserstoff enthält der Größenordnung von 300 bis 600° C hergestellt. und nur eine geringe Menge Wasserdampf aufweist. Da es sich hierbei um eine Gleichgewichtsreaktion 45 Das Gasgemisch kann beispielsweise mit Schwefelhandelt, ist die Umwandlung niemals vollständig, so säure getrocknet werden, um diesen Wasserdampf daß das aus dem Reaktor austretende Gasgemisch abzutrennen. Schließlich kann das Chlor aus dem unweigerlich Chlor, Wasser, Chlorwasserstoff und Gasgemisch wiedergewonnen werden.
Sauerstoff enthält. Werden als Ausgangssubstanzen Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß kein reiner Chlorwasserstoff und/oder kein reiner so der nicht oxydierte Chlorwasserstoff beim AufSauerstoff verwendet, so enthält das Gasgemisch arbeiten des Gasgemisches als Chlorwasserstoffaußerdem andere Komponenten. Als Sauerstoff ent- säure aus dem Gemisch abgetrennt wird. Dies ist von haltendes Gas wird beispielsweise häufig Luft ver- Nachteil, wenn der nicht oxydierte Chlorwasserstoff wendet, so daß das Gasgemisch außerdem Stickstoff zwecks vollständiger Oxydation erneut in den Reakenthält. 55 tor eingeleitet werden soll. Mit der Chlorwasserstoff-Bis vor kurzem war die Durchführung der Reak- säure kommt nämlich eine beträchtliche Menge tion bei einer Temperatur von ungefähr 400° C und Wasser in den Reaktor hinein, die dort das Reaktiefer lediglich eine theoretische Möglichkeit. Es tionsgleichgewicht stört und zu einer unerwünschten war kein Katalysator mit einer ausreichenden Wirk- Abkühlung des Reaktors führt. Die andere Möglichsamkeit bekannt, um die Reaktion bei dieser Tem- 60 keit besteht darin, zuerst aus der Chlorwasserstoffperatur mit praktisch annehmbarer Geschwindigkeit säure das Chlorwasserstoffgas abzutrennen und nur ablaufen zu lassen. Demnach mußte eine Temperatur dieses in den Reaktor zurückzuführen. Da aberChlorvon mehr als 400° C angewandt werden, was jedoch wasserstoff und Wasser ein azeotropes Gemisch unter anderm den Nachteil mit sich bringt, daß das bilden, kann durch Destillation bestenfalls nur eine Gleichgewicht bei höherer Temperatur ungünstiger 65 geringe Menge Chlorwasserstoff von der Chlorwasserliegt. Weiterhin konnte das bereits eher ungünstige stoffsäure getrennt werden. Will man die Chlorwasser-Gleichgewicht dennoch nicht mit den bekannten Ka- stoffsäure nach bekannten Verfahren vollständig in talysatoren erreicht werden, und die besten erreich- Chlorwasserstoff und Wasser aufspalten, so wird das