DE1667582A1

DE1667582A1 - Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Bortrifluorid

Info

Publication number: DE1667582A1
Application number: DE1968K0064977
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dr Becher; Joachim Dr Massonne
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Priority date: 1968-03-09
Filing date: 1968-03-09
Publication date: 1971-07-08
Also published as: DE1667582B2; FR2003557A1; DE1667582C3; GB1203013A; US3625651A

Description

Kali-Chemie 3 Hannover, den 8. März 1968

Aktiengesellschaft Pat. Dr. Ha. /Nö.

Patentanmeldung
Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Bortrifluorid

Bei den Verfahren zur Herstellung von Bortrifluorid durch Umsetzung von Borsäuren mit Fluorwasserstoff, bei welchen Schwefeltrioxid oder schwefeltrioxidhaltige Verbindungen als wasser entziehende Mittel eingesetzt werden, wird häufig im Reaktionsprodukt neben Wasserdampf, Schwefeltrioxid, Fluorwasserstoff oder Verbindungen dieser Stoffe auch Schwefeldioxid beobachtet. Die Menge dieser Verunreinigungen hängt von den Reaktionstempera- M türen und der Art der Reaktormaterialien ab. Da diese Verunreinigungen Störungen in vielen Reaktionen verursachen, für die Bortrifluorid als Reaktionskomponente oder Katalysator herangezogen wird, ist eine Reinigung der technischen Produkte in den meisten Fällen unumgänglich.

Bortrifluorid ist bekanntlich chemisch eine sehr reaktionsfähige Substanz; eine Abtrennung der Verunreinigungen ist daher auf chemischem WegQ_; praktisch nicht zu erreichen. Die Abtrennung von Wasserdampf, Fluorwiissei*- stoff und Schwefeltrioxid läßt sich aber ohne Schwierigkeiten mit physikalischen Methoden durchführen. Allein die Abtrennung von Schwefeldioxid ist nicht ohne weiteres möglich. So läßt sich beispielsweise Schwefeldioxid we- Λ

gen seines endlichen Partialdrucks auch bei tiefen Temperatui'en nur unvollständig auskondensieren.

Eine Möglichkeit zur Abtrennung von Schwefeldioxid aus Bortrifluorid wäre durch eine Tieftemperaturdestillation gegeben; das Verfahren ist aber unwirtschaftlich, da der niedrige BF -Siedepunkt von -10C" C die Anwendung sehr tiefer Temperaturen bedingt. Auch für die Abtrennung von Schwefeldioxid durch Druckdestillation werden infolge der niedrigen kritischen Temperatur von Bortrifluorid so tiefe Temperaturen benötigt, daß das Verfahren unrentabel wird.

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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Bortrifluorid ist nun dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch bei Temperaturen von 0 bis -80 C, vorzugsweise bei -10 bis -30 C, mit Aktivkohle behandelt wird. Im einfachsten Fall wird das Schwefeldioxid enthaltende Bortrifluorid durch eine auf der erforderlichen Temperatur gehaltene Aktivkohleschicht hindurchgeleitet. Schwefeldioxid wird durch die Aktivkohle quantitativ adsorbiert und so aus dem Bortrifluorid entfernt. Das Verhältnis zwischen adsorbierter Menge Schwefeldioxid und adsorbierter Menge Bortrifluorid ist bei Temperaturen unter -10 C besonders günstig, so daß größere Bortrifluoridverluste vermieden werden können. Das an Aktivkohle adsorbierte Bortrifluorid kann man zudem leicht zurückgewinnen, wenn man das bei der Regenerierung entweichende, SO -haltige Bortrifluoridgemisch zu einer Bortrifluoridadditionsverbindung, beispielsweise dem Phosphor säur eaddukt, aufarbeitet.

Ein weiterer Vorteil dieses er findung s gemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die zusätzlich vorkommenden Verunreinigungen, wie Wasserdampf, Schwefeltrioxid und Fluorwasserstoff, die nach dem üblicherweise vorgenommenen Waschen der Rohgase mit konzentrierter Schwefelsäure noch in geringen Mengen zugegen sein können, ebenfalls restlos entfernt werden. Es ist somit nicht erforderlich, zusätzliche physikalische Methoden zur Abtrennung solcher Verunreinigungen anzuwenden.

Es war nicht ohne weiteres vorauszusehen, daß sich Aktivkohle für die Selektivabtrennung von Schwefeldioxid aus Bortrifluorid eignet. Andere, ebenfalls oberflächenreiche Adsorbentien, wie silikathaltige oder tonerdehaltige Materialien, beispielsweise aktivierte Tonerde oder Molekularsiebe, sind völlig ungeeignet, weil auch Bortrifluorid in dem in Frage kommenden Temperaturbereich praktisch irreversibel adsorbiert wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Aktivkohle vor ihrem Einsatz durch Ausheizen und Evakuieren entgast und von der adsorbierten Feuchtigkeit befreit. Das Aktivkohlebett wird ansctiließend auf die ge-

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wünschte Temperatur herabgekühlt und das zu reinigende Gas hindurchgeleitet. Der Durchbruch von Schwefeldioxid kann beispielsweise durch die Entfärbung von verdünnter Jodstärkelösung, in der man eine Probe des austretenden Gases löst, nachgewiesen werden. Zur Regenerierung der Aktivkohle kann das adsorbierte Gas durch Ausheizen wieder verdrängt werden. Dazu wird die Aktivkohle schicht auf Temperaturen zwischen 80 bis 200 C erwärmt. Das Ausheizen kann unter Durchleiten eines Inertgases, wie Stickstoff oder Luft, oder aber auch Bortrifluorid, erfolgen.

Beispiel 1:

Bortrifluorid mit einem Gehalt von 3, 84 Volumenprozent Schwefeldioxid wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa5 l/h bei -25 C über 7, 3 g gekörnte Aktivkohle, die sich in einem U-Rohr befanden, geleitet. Die Aktivkohle nahm ein

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Volumen von 26 cm ein, die Länge der Aktivkohle schicht betrug 18, 3 cm. Bis zum Durchbruch von Schwefeldioxid wurden 62, 9 g reines Bortrifluorid erhalten.

Beispiel 2:

Bortrifluorid mit einem Gehalt von 4, 9 bzw. 3, 84 Volumenprozent Schwefeldioxid wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 5 l/h bei verschiedenen Temperaturen zwischen -25 und +23 C über 7, 3 g gekörnte Aktivkohle, die sich in einem U-Rohr befanden, geleitet. Dabei wurde der Zeitraum bis zum SO Durchbruch, die adsorbierte Menge SO sowie die bis zum SO -Durchbruch erhaltene Menge reines Bortrifluorid bestimmt. Die beigefügte Tabelle zeigt, daß erst unterhalb von O C eine für technische Zwecke ausreichende Schwefeldioxidadsorption stattfindet.

	9 9 84 84	T	a b e 11 e	Zeitraum b. z. SO₀ - Durchbruch	Bis z. Durchbruch v. SO2 erhaltenes reines BF₃ (g)
	Temp. d. Ad- sorptions- schicht(° C)	Adsor bierte SO -Men-	2O 45 215 255	1,88 5,41 48,7 62,9
SO₂-Gehalt d. Gasmischung (Vol. -%)	+23 +1 -12,5 -25	0,10 0,28 1,85 2,30
4, 4, 3, 3,

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Bortrifluorid, dadurch

ο gekennzeichnet, daß das Gasgemisch bei Temperaturen von 0 bis -80 C,

vorzugsweise bei -10 bis -30 C, mit Aktivkohle behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung der Aktivkohle bei Temperaturen zwischen 80 und 200 C, gegebenenfalls unter Durchleiten eines Inertgases oder von Bortrifluorid, durchgeführt wird.

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