DE1670026A1

DE1670026A1 - Verfahren und Apparatur zur Herstellung einer Cyanurchloridloesung aus gasfoermigem Cyanurchlorid

Info

Publication number: DE1670026A1
Application number: DE1968A0058216
Authority: DE
Inventors: Evers William John
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-02-17
Filing date: 1968-02-16
Publication date: 1972-03-02
Also published as: NL141874B; CH510038A; GB1222095A; JPS5333597B1; YU32536B; CS184751B2; SU464992A3; YU33568A; NL6802253A; FR1555982A; BE710867A; DE1670026B2

Description

AGRIFAT S.A., Basel / Schweiz

Verfahren und Apparatur zur Herstellung einer Cyanurchlorid lösung aus gasförmigem Cyanurchlorid

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Apparaturen zur Herstellung von Cyanurchlorid, insbesondere betrifft sie die Herstellung von Cyanurchlorid in flüssiger Form in einem Lösungsmittel.

Cyanurchlorid ist ein nützliches Zwischenprodukt für die Fabrikation vieler Produkte, wie Chemotherapeutika, Herbiciden, Farbstoffen, Aufhellern, synthetischen Harzen, Kunststoffen, Kautschuk, Sprengstoffen und andere Materialien.

Ein zur Zelt verwendetes technisches Verfahren zur Herstellung von Cyanurchlorid ist im US-Patent No. 3 256 070 von Elwood Bruce Trickey beschrieben. In diesem Verfahren wird gasförmiges

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Cyanurchlorid in eine rotierende Kugelmühle eingeleitet. Die Trommel der Mühle wird mit Wasser gekühlt und die Temperatur bis unter die Deeublisationstemperatur erniedrigt-Der Dampf deoublJ miert die. Substanz, wird gleichzeitig zerkleinert], das Cyanurchlorid wird als weißes Pulver entnommen« Wenn man die richtige Beschickungsgeschwindlgkeit für den Dampf, die Temperatur und die Bedingungen in der Trommel einhält _e so erhält man einen hohen Ausstoß an Cyanurchlorid in Form eines feinzerteD.fcen festen Materiales.

Obgleich dies, soweit es funktioniert, zufriedenstellend ist_p ist das Material ziemlich schwierig zu handhaben, da es recht toxisch ist and spezielle Vorsichtsmaßnahmen bei der Verpackung und Aufbewahrung ergriffen werden müssen und da es bai der Verwendung in einem weiteren Verfahren, z.B. zur Herstellung von Herbiciden, anteilweise eingetragen werden muß, oder günstigstenfalls als ein Strom von Pulver zugeführt wird. Offensichtlich 1st dies jedoch ziemlich schwierig genau zu kontrollieren, außer durch genaues Abwägen des Materialquantums, bevor man mit der Beschickung beginnt. Ein solches System eignet sich unglücklicherweise nicht sehr gut für eine automatisierte Produktion.

Um Cyanurchlorid in einem automatisierten Produktionssystem verwenden zu können, 1st es wünschenswert, es in einer flüssigen Form zu besitzen· Die praktischste flüssige Form ist eine Läsung

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von Cyanurchlorid ί,η einem Lösungsmittel deswegen, weil flüssiges Cyanurchlorid bsi einer exakt erhöhten Temperatur gehalten itfercten muQ;. da es sonst fest wird. Um eine der beiden Stufen (a. Desublimation des Cyanurehlorides in den festen Zustand; b. anschließendes Lösen in einem Lösunsemittel) zu eliminieren, ist es wünschenswert» os mehr oder weniger direkt aus dem gasförmigen Zustand in das Lösungsmittel einzuleiten, wo es sieh löst und die gewünschte Lösung bildet.

Wenn jedoch das Cyanurchlorid aus der Trinserisationsanlage kommt; so ist es nicht nur mit nicht-triiaerisiertem Chlorcyan,, sondern auoh mit Chlorgas vermischt. Wenn dieses Gemisch direkt in ein Lösungsmittel, wie Toluol eingeleitet wird» findet sehr wahrscheinlich eine unerwünschte Reaktion» zumindest zwischen dem Chlor imd dem Lösungsmittel» statt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Cyanurchloridlösung aus einem Gemisch von gasförmigem Cyanurchlorid, Chlorcyan» Chlor und anderen gasförmigen Nebenprodukten der Reaktion» in einer Serie von Stufen, die nicht die Desublimation des Cyanurehlorides einschließen.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Cyanurchlorid in einem Lösungsmittel aus den Gasen in den Kondensationseinrichtungen.

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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Apparatur zur Ausführung des erfinäungsgem&ßen Verfahrens.

Das erfindungsgeraaSe Verfahren umfaßt 1.) die Kondensation . des Cyanurohlorides in seine flüssige Form, 2.) die sohneile Verdampfung des in der Flüssigkeit zurückgebliebenen Chlors und Chlor cyans, 2*) die Absorption des flüssigen Cyanurchlorides in dem Lösungsmittel· Die aus dem kondensierten Cyanur« Chlorid verjagten Gase werden anschließend getrennt absorbiert, die unerwünschten Materialien werden aus der Lösung entfernt und das zurückbleibende Cyanurchlorid wird in das gleiche Lösungsmittel überführt wie das, in welchem das flüssige Cyanurchlorid gelöst ist. In Alternative hierzu können die verjagten Oase weiterhin trimerisiert werden und anschließend auf die gleiche Weise behandelt vrerden. Die Apparatur zur Durchführung des Verfahrens enthält ciinen Kondensator, der den Ausstoß des Trimerisators aufnimmt und kondensiert und ein Gefaß, um das kondensierte Cyanurchlorid bsi einer besonderen Temperatur zu halten, während die Gase verjagt werden* Die Apparatur enthält weiterhin einen ersten Absorber, in welchem das flüssige Cyanurchlorid in einem Lösungsmittel absorbiert wird und entweder einen zweiten Absorber, Abstreifer und Lösungsmittel-Transfereinrichtungen, zur Absorption der verjagten Gase, oder einen "Scavenger"-Trimerisator und einen zweiten Absorber, Abstreifer und Losungsmittel-Transfereinrichtungen*

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Xn Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung kurz beschrieben:

Fig· 1 ist eine schstnatische Darstellung einer Apparatur zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welcher die aus dem kondensierten Cyanurchlorid verjagten Oase in einem zweiten Absorptionssystem absorbiert werden;

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Apparatur ähnlich der der Fig· 1, aber mit einem "Scavenger"-Trimerisator und einem zweiten Absorptionssystem; und

Fig. 5 ist ein Diagramm, das den MaterialfluS durch die Apparatur der Fig. 1 zeigt.

Zu Fig. 1: Eine Apparatur zur Durchführung des erfindungsgeraäßen Verfahrens enthält einen Kondensator 10 mit einem Eingang 11 und einem Ausgang 12, um eine Wärmesustauscherflüssigkelt hindurchzirkulieren zu lassen* Das obere Ende des Kondensators 10 1st direkt mit einem Trimerisator 13 verbunden, aber es ist nicht wichtig» dad er direkt verbunden ist· Der Ausstoß des Trlmerlsators kann durch ein Leitungssystem in den Kondensator eingespeist v/erden. Der Trimarisator 13 wird aus der Apparatur zur Herstellung von Chlorcyan beschickt. Am Boden des Kondensators befindet sich ein ummantelter Behälter 14 mit einem

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Eingang 15 und einem Ausgang 16 für eine Wärmeaustauscher« flüssigkeit. Aus dem Boden des Qefässes l4 führt eine Leitung zu einem ersten Absorptions turm 1? in einem primären Absorptionssystem, der an seinem oberen Ende eine Einlaßleitung 18 für Lösungsmittel und in seinem Boden eine Abflußleitung 19 für die Lösung besitzt. Die Leitungen 18 und 19 sind an einen L8sungsfflittel-L6sung°Vorrat3tank 20 angeschlossen» Die Leitung für Lösungsmittelzufuhr ist mit einer Pumpe 21 und einem Einlaß 22 für frisches Lösungsmittel und einem Ablaß 23 für Cyanur« ohloridlösung versehen*

Eine Leitung 24 zur Gasentnahme führt vom oberen Ende des GefSsses 14 zu einem zweiten Absorptionsturm 25 in einem zweiten Absorptionssystem. Das obere Ende des zweiten Absorptions*- türmes 25 ist mit einer Beschickungsleitung 26, zur Zufuhr von Lösungsmittel, verbunden, außerdem besitzt er eine Abzugsöffnung 27· Der Boden des zweiten Absorptionsturmes 25 1st mit einer Abflußleitung 28 verbunden, die über eine Pumpe 29 mit dem Kopf einer Abstreiferkolonne 30 verbunden ist. Der Kopf der Abstreiferkolonne 30 trägt eine Leitung, die zu einem Lösungsmittelkondensator 31 und dann zu einem Lösungsmittel« RUckflußkessel 32 führt, wobei der Boden des Kessels über eine Lösungsmittelpumpe 33 mit der Leitung 28 verbunden 1st, welche die Kolonne 30 beschickt. Die Ab3trelferkolonne ist mit einem Aufwärmer 34 verbunden. Vom Boden der Abstreiferkolonne

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führt eine Leitung 35 über eine Pumpt» 37 für den AbstreiferrUckotand su einer Lösungsmittel-foertragungskolonne 36. Vom Kopf der LlSsungsmittel-Ubertregunsekolonne 36 führt eine Leitung Über einen Wärmeaustauscher 38 zum Rücklauf behälter einer belüfteten Übertragungskolonne, und der Behälter 39 ist über eine Pumpe 40 rait der Leitung 35 verbunden, wodurch sie mit der Lösungsmittel-Übertragungskolonne verbunden ist, und der Behälter 39 ist ebenso mit der Lösungsmittel-Beschikkungsleltung 26 verbunden« für die Zufuhr von Lösungsmittel zum Kopf des Absorptionsturmes 25· Die Leitung 26 ist mit einem Einlaß hl für frisches Lösungsmittel versehen. Die Lösungsmlttel-übertragungskolonne 36 ißt mit einem Aufwärmer 42 verbunden und eine Lösungsmittel-Beschickungsleitung besitzt eine Abzweigung. Eine Leitung 43 führt vom Boden der Lösungsmittel-übortragungGlcolonne 36 über eine Pumpe 44 zum Lösungsmitte l/Lösung-Vorrats tank 20·

Wiihrend des Botriebes wird Chlorcyan in den Trimerisator 13 eingespeist und heifies aas« z.B. heiSe Luft, wird durch seinen Heismantel geleitet. Das trlmerisierte Chlorcyan, d.h. Cyanurchlorid, geht durch den Boden des Trimerisators in den Kondensator 1O_x, in welchem die Temperatur nahe der Kondensationstemperatur des Cyanurchlorides gehalten wird, vorzugsweise etwa 15O¹⁹C* indem man eine Wärmeaustauscher flüssigkeit, wie hel&;3 Öl, durch seinen Heizmantel mit dem Eingang 11 und

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Ausgang 12 leitet» Das Kondensat aus dem Kondensator 10 wird im geheizten Behälter 14 ges&ni&ell;, wo es mittels einer W£rraeaustauscherflüssigkeit, die durch seinen Mantel mit dem Eingang 15 und dem Ausgang 16 strömt, bei der Temperatur der Flüssigkeit gehalten wird. Die Temperatur der Flüssigkeit betrHgt vorzugsweise etwa 145 bis 1?O°C, Das Chlorcyongas, Chlorgas und einiges verdampfendes Cyanurchlorid wird durch die Entnahmeleitung 24 geleitet.

Das flüssige Cyanurchlorid aus dem Behälter 14 wird in den ersten Absorptionsturm 17 geleitet^ *fo es von Lösungsmittel absorbiert wird, welches aus dem Vorratstank 20 über die Pumpe 21 durch die Zufuhrleitung 18 eingepumpt wird und anschließ send in den Vorratstank zurückgeführt wird. Von Zeit zu Zeit wird frisches Lösungsmittel über den Einlaß 22 zugefügt und die Cyanurchloridlösung über den Ablaßhahn 2? entnommen» Vorzugsweise wird ein Lösungsmittel verwendet* das einen relativ hohen Anteil Cyanurchlorid absorbiert, so daß die Dimension der Anlage auf Mindestmaß gehalten werden kann. Ein zu« friedenstellendes Lösungsmittel ist Toluol und ein anderes ist Monochlorbenzol.

Die Abgase vom Kondensator 10 werden durch die Abgasleitung in ein zweites Rückgewinnungssystem geleitet. In diesen Gasen ist ein genügender Anteil Chlorcyan zurückgeblieben, der seine

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Rückgewinnung wirtschaftlich notwendig macht· Bei der Rückgewinnung gibt es jedoch gewisse Probleme« die die Verwendung eines Systems erforderlich machen» das mehr ist als nur ein anderer Absorber. Bedingt durch die Anwesenheit eines ziemlich großen Chloranteiles in diesen Abgasen, ist es unerwünscht« sie direkt mit einsin Lösungsmittel wie Toluol in Berührung zu bringen, da sich Reaktionsprodukte bilden« die eventuell abgetrennt und beseitigt werde» müssen« da sie sonst bei der weiteren Behandlung des Cyanurchlorides verarbeitet wer« den können. Es ist beabsichtigt« eine große Menge Cyanurchlorid herzustellen und obgleich der Anteil dieser Nebenprodukte einen geringen Prozentsatz darstellt« ist die tatsächliche Menge ziemlich groß und stellt ein ernsthaftes Problem dar«

Dementsprechend ist das Lösungsmittel« das dem zweiten Absorptionsturm 25 zugeführt wird« Tetrachlorkohlenstoff« ein Lösungsmittel,mit dem die Gase des Gasgemisches nicht reagieren« obwohl es dennoch die Oase absorbieren kann« Tetrachlorkohlenstoff absorbiert das Cyanurchlorid« Chlor und Chlorcyan in den Abgasen und absorbiert ebenfalls eine gewisse Menge CO₂ und andere Nebenprodukte« die infolge einer Hydrolyse« reaktion bei der Bildung von Chlorcyan anwesend sind. Der Rest des CQg und andere ungelöste gasförmige Reaktionsprodukte und Verunreinigungen« wie Stickstoff« strömen ab durch die

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öffnung 27 am oberen Ende &qb zweiten A Ba β teilte sich hevr.ua. <5a8 die oo ajrjoiVhr*::; CO₂--üor/s;! genügt, ao daß da« restliche von Lüsun»vaiöifcto.l nb^i'Di*■;·*■«= 30_g ohn· nsüätoilige Vfirücung durch da« aweite HUok^wimnmgs« system zirtailieran kann, I>ies orzeug'v aehr güiisttse Beding«ngön_s öls weiter uiiteii bsoehriobsn worden.

Die Tetraehlorfcohleiiafcoffliiaiins mit den darin abcorbisrfcen Abgasen wird durah die Pumpe 29 über die Leitung 28 zum Kopf der Ahotreiferkolanne 30 geleitet· In diesox· Kfclerae visröan das Chlor und Chlorcyan aus der LÖaunjs abgestreift. Hie Lösung wird erwHrmt, Indern man sie durch dsn Aufi-jHr-fayr Ja leitet^ dei¹- x*B. mittels Dampf geheist werden kann, tmd Chlor und Chlorcyan werden über den Kopf der Kolonne duroh einen Kondensator 31 in einen RUckflußbehMltor 32 getrieben· In dem Kondensator wird jeglicher verdampfter Tetrachlorkohlenstoff kondensiert und im RUakfluftbehälter 32 gesammelt, während das gasförmig« Chlor und Chlorcyan durch die Öffnung

der Lösung abgestreifte Chlor· und Chloroyangas ist pwiktisah CO₂-frei, und andere gasförmige Verunreinigungen« i«ie Stiokatoff, wurden im Abaorptionsturm 25 aus dem System entfernt· Has Chlor* und Chloroyangas kann daher mit frisoheni Chlor vermischt und direkt in eine Abstreifkoloime (hier nicht gezeigt) eingespeist werden» um die Oase von Chlorwasssr

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-stoffsSure abzustreifen, die vom Rückstand des Reaktors zur Herstellung von Chlorcyan koimat. Die Gase streifen Chlor und Chlorcyan von Ch'JLorwasserßfcoffsöur© ab und vierden dann direkt als Reakfcionsrsadiiua in den Reaktor eingespeist» Da der COgüberschuß und andere Verunreinigungen entfernt wurden« 1st es unnötig, eine getrennte Reinigungsstufe zwischen der abstreiferkolonns 30 und des* Reskfcions apparatur vorzusehen, und das Abstreifen in der Abjstraifkolonne j50 kann bsi einem Druck dmvihgeführt werden» so daß keine eigene Pumpdlnriehtung notwendig ist, um die Gase sur Chlorwasserstoff«Abstreifkolon- ns zu pumpen.

Aus dem RüakflußbehMlfcer 32 tiird konäensi©rtes I^Ssungsmittel in den LOsimgsmAtfceXsfcroni surtickgepumptj. der über Leitung 28 die Äbafcrsifkolonne 30 eingespeist wird.

Der Setraohiorkohlensfcoff, der nun im wesentlichen nur Cyanur chlorid gelöst enthält, die anderen Gase sind nur in unwesent lichen Ksngsn gelöst, wird aus dem Unterteil der Abstreifkolonne 30 durch die Pumpe 31 über die Leitung 35 abgepumpt.

Obgleich der Tetrachlorkohlenstoff Cyanurchlorid in Gegenwart von Chlor absorbiert, ohne unerwünschte Reaktionsprodukte zu bilden* ist die Löslichkeit dos Cyanurohlo^iöas in kohlenstoff rslativ gering, und die Größs ß©r Anlage«. d:le

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zur Verarbeitung der Lösung zur weiteren Umsetzung des Cyanurohloridea nötig ist, würde daher relativ groß sein müssen. Es ist daher notwendig« das Cyanurchlorid aus der Tetrachlorkohlenstofflösung in die Losung eines Lösungsmittels zu Übertragen, das stärker absorbiert und das gleiche ist» wie das Lösungsmittel* das im ersten Absorptionssystem verwendet wird. Deswegen wird die Lfeung aus der Abstreiferkolonne JQ in das obere Teil der LBsimssEJittel-Übsrtragungsicolonne 36 eingespeist, worin es vom Tetrachlorkohlenstoff auf das gleiohe Lösungsmittel übertragen ixird« das im ersten Absorptionssyctem -verviendet wird« Das andere Lösungsmittel ist vorzugsweise Toluol,, aber Monochlorbenzol kann ebenfalls mit guten Ergebnissen ver~ wendet «erden. Das andere Lösungsmittel wird nach dem Erhitzen in einem Aufwärser 42 in den unteren Teil der Übertragung·=· kolonne eingespeist, ein Teil der Lösung in der übertragung» kolonne wird zur Aufheizung auch durch den Aufwärisar 42 recyclislert. Alternativ kann das andere Lösungsmittel direkt in die Kolonne eingespeist werden« diese Anordnung ist nicht gezeigt. In der Übertragungskolonne wird das Cyanurchlorid in dem weniger flüchtigen und stärker absorbierenden Toluol oder Monochlorbenzol absorbiert* wShrend der Tetrachlorkohlenstoff verdacipft. Der Dampf strömt öbsr einen Kondensator 38, in Vielehen» das meiste kondensiert wird ab und wird im Rückfluß» behälter 39 gesammelt. Tetrachlorkohlenstoff kann aus Tank 39 durch die Pumpe 40 Über die Zufuhrleitung 26 zum Kopf des zwei-

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ten Absorptlonsturises 25 gepumpt werden« Die Zuleitung für frisches Lösungsmittel vereinigt sich mit der Leitung 26.

Ee ist selbstverständlich, daß das Lösungsmittel, in welches das Cyanurchlorid übertragen wird, stärker absorbieren muß als das Lösungsmittel, aus welchem das Cyanurchlorid Übertragen wird. So sind in der vorliegenden Anmeldung die bevorsugten Lösungsmittel Tetrachlorkohlenstoff und Toluol, Cyanurchlorid ist in Toluol besser löslich als in Tetra-Chlorkohlenstoff· Gleichfalls sollte das Lösungsmittel, aus dem das Cyanurchlorid übertragen wird, so beschaffen sein, daß es gut aus der Lösung des Cyanurchlorides im zweiten Lösungsmittel abgetrennt werden kann. Im bevorzugten Fall kann der Tetrachlorkohlenstoff leicht verdampft werden und durch Abziehen des Dampfes abgetrennt werden«

Die Lösung von Cyanurchlorid in Toluol oder Monochlorbenzol wird aus dem Unterteil der Ubertragungskolonne 36 durch eine Pumpe 44 In den Vorratstank 20 gepumpt, der die Lösung von Toluol oder Monochlorbenzol und Cyanurchlorid enthält, die im ersten Absorptionssystem gebildet wurde.

Alle in der Apparatur verwendeten Elemente sind mehr oder weniger konventionell, nur geringfügig modifiziert wo nötig, um die besonderen Materialien, die gehandhabt werden, und die besonderen Bedingungen, unter denen gearbeitet werden muß,

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in Rechnung zu stellen. Der zweite Absorptions turm 25 kann s.B. ein Turm sein, der teilweise mit Formstücken gefüllt ist« wie Ringen oder Sattelfüllkörpern« und die Abstreiferkolonne JO kann ein Turm sein, dessen oberer Teil mit Pornistüoken wie Ringen oder Sattelfüllkörparn gefüllt ist und dessen oberer und unterer Teil durch ein© perforierte Platte abgetrennt 1st. Di® Ubertragungskolonne kann den oberen Teil als Kolonne mit perforierten Platten und den unteren Teil offen haben. Alle Teile der Apparatur müssen natürlich aus Materialien hergestellt sein, die resistent sind gegenüber den zu handhabenden korrosiven Materialion und aus einem Material bestehen, das den Temperaturen und Drue kenn bei denen die Apparatur arbeitet» standhält. Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird ein Beispiel beschrieben*

Beispiel 1

Es wurde eine Apparatur betrieben, wie In Pig«, 1 dargestellt* um Chlorcyan zu Cyanurchlorid zu trimerisieren und dann zu kondensieren, die Gase darin zu verjagen und anschließend das flüssige Cyanurchlorid in ein Lösungsmittel einzumischen» Der Trimerisator wurde mit einem Wärme- ^-übertragungsmediutn, "Dowtherra", einem Produkt der Dow Chemical Co., auf 300⁰C erhitzt, die heiße Luft wurde vom Ausgang des Trimerisafcor-

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mantels in eine Esse oder Abzugsöffnung geleitet. Der Kondensator wurde mit lieißsin öl erhitzt, um ihn auf eine Tem» perafcur von l6O^cC zu halten. Das im ersten Absorptionssystera verwendete Ifösungsmittel war Toluol und das im zweiten Abeorptionssystcm war Tetrachlorkohlenstoff.

Darstellung 'Xn Figo 3? Herrn in äon Trirnerisator 100 Mole Chlorcyan üusarinisn mit 5 Molen Chlor und 0,8 Molen COp einge« speist werden,, gehen aus dem Trimsrisator 32-2 Mole Cyanur° chloride 5 Mole Chlor_P 2 Mole niehtuisgesetstes Chlorcyan und 0,8 Mole COg in den Kondensator. Dieses Gas ist bei einer Temperatur von etwa j560^eC. Im Kondensator werden 29,4 Mole Cyanurchlorid bsi einer Temperatur von etwa 150*0 zur Flüssigkeit kondensiert und im ersten Absorptionssystem in Toluol absorbiert,, wie in Verbindung rait Pig. I beschrieben, iöia aus dem Kondensator austretenden Gase enthalten 3,3 Mole Cyanurchlorid„ 5 Mole Chlor, 2 Mole Chlorcyan und 0,8 Mole COg und haben eine Temperatur von etwa 150^eC und stehen imter einem Druck, der nur geringfügig höher ist als Atmosphäx^:G.ndruek. Dieses Gas wird in den Absorptionsturra bei einer Temperatur von etwa 15$°C eingeleitet und 132 Mole Tetrachlorkohlenstoff werden als Flüssigkeit in den A^sorptionsturm eingespeist. Diο 3₅3 Mole Cyanurchlorid werden in 131,9 Molen Tetrachlorkohlenstoff absorbiert, zusammen mit 4,2 Molen Chlor, 1,98 Holen Chlorcyan und O₅ 3 f«5olen CO₂, wobei der AVi-'orp>:".onstm*i7i boi einer Temperatur von 20 bis 50^eC und einem

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Druck, der nur wenig höher ist als AtmosphSrendruek, arbeitetwährend aus dem oberem Ende des Absorptionsturmes ein Gasgemisch mit 0,1 Holen Tetrachlorkohlenstoff, 0,8 Molen Chlor* 0*5 Molen CQg und 0»2 Molen Chlorcyan entfernt wird. Die Menge C0„ ist der Überschuß über öle O₅ 3 Mole* die durch das vorliegende System zirkulieren können,« ohne nachteilige Wirkungen auf die Reaktionen ρ

Die Lösung aus dem unteren Teil des Absorptionsturmss wird bei einer Temperatur von 20 bis 50^eC in die Abstraifkolonne eingespeist» wobei über äon £uftr£rmer soviel W&rme zugeführt wird, daß die Temperatur hoch genug ist« um alles außer dem Cyanurchlorid vom Tetrachlorkohlenstoff abzustreifen= Hur 0,1 Hole Lösungsmittel werden mit den anderen Gasen entfernt, während praktisch alle anderen Gase verjagt werden· Die Kolonne arbeitet bei einem Druck von etwa l*4l kg/cm (20 psig) und die über Kopf austretenden Gase haben eine Temperatur von etwa 100^eC. Die Lösung aus dem unteren Teil der Abstreiferkolonne wird bsi einer Temperatur von etwa JlO⁰C in die Übertragungskolonne eingespeist, in welche ebenfalls 57,6 Mole Toluol, durch einen Aufwärmer auf eine Temperatur von etwa 120^eC aufgeheizt, eingebracht werden. Der gesamte Tetrachlorkohlenstoff wird bei etwa 76⁰C vertrieben, zurückgewonnen und in den Absorptionsturm recyclisiert, wahrend 2,3 Mole Cyanurchlorid* gelöst in 37,6 Molen Toluol, aus dem Unterteil

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der Übertragungskolonne bei etwa 120°C abgezogen werden und dem Strom flüssigen Cyanurchlorides, der aus dem Kondensator kommt und in Toluol g&lust ist, zugeführt warden· Die übertragungskolonne arbeitet bsi etwa Atmosphärendruek.

Xn einer richtigen Versuchsanlage wurden bei diesen Temperaturen und Drucken etwa 345 S Mole (0,76 Ib. raoles) pro dtunde Chlorcyan in den Trimerisator eingespeist.

Es ist auch möglich, die aus dem flüssigen Cyanurchlorid im Behälter 14 verjagten Gase zu nehmen und sie Über einen "Scavenger" zu leiten, ehe man sie durch das zweite Absorptions* system leitet» Eine solche Anordnung ist schematisch in Fig. dargestellt, worin die Apparatur die gleiche ist wie in Fig· I, bestehend aus einem Trimerisator 13* Kondensator 10 mit einem Behälter 14 und einem ersten Absorptionssy&tem mit einem Absorptionsturm 17, Vorratstank 20 und Leitungen 18 und 19 und Pumpe 21» Der Ausgang 24 für die aus dem flüssigen Cyanurchlorid im Behälter 14 verjagten Gase führt zu einem Spültrimerisator 51 ("Scavenger"-Trimerisator), dessen Gase zu einem zweiten Abaorpticnaturra 25 gehen, der das erste Element eines zweiten Absorptionssystems, welches das gleiche wie das zweite Absorptionssystem des Gerätes der Fig. 1 ist, darstellt und einen zweiten Absorptionsturm 25 enthält, usw. . Das kondensierte Cyanurchlorid geht zu dem Absorptionsturm 17·

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Die Arbeitsweise der Apparatur der Pig. 2 ist im Grunde genommen die gleiche wie die der Pig. 1, der ^ttScavenger"~Trlmerisator und zweite Kondensator arbeiten im Grunde unter den gleichen Bedingungen wie der erste Trimerisator· Kondensator und Behälter.

So wurde eine Apparatur und ©in Verfahren, das in der Apparatur durchgeführt wird, geschaffen, wobei Cyanurchlorid aus dem gasförmigen Zustand in eine Lösung gebracht wird, ohne daß es den festen Zustand durchlaufen hat* Die Verfahrensstufen garantieren, daß die Gase Chlorcyan, Chlor und gasförmiges Cyanurchlorid aus dem flüssigen Cyanurchlorid entfernt sind, ehe es ira Lösungsmittel absorbiert ist» Das Verfahren ist relativ leicht durchzuführen und liefert gute Ausbeuten an Cyanurchlorid, bezogen auf die Ausbeute, die theoretisch erwartet werden konnte.

Es wird angenommen, daß die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile aus der obigen Beschreibung zu entnehmen 1st, und es 1st klar, daß verschiedene Änderungen in der Form, Konstruktion und Anordnung der Teile vorgenommen werden können, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen· Die oben beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen sind lediglich bevorzugte Ausführungsformen.

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Claims

Patentansprüche

sssssssssssEsssssassescsatcsxs

It Verfahren zur Herstellung einer Cyanurohloridlösung aus gasförmigem Cyanurchlorid., dadurch gekennzeichnet« daß gasförmiges Cyanurchlorid zu einer Flüssigkeit kondensiert tfird, C-.8.2· Cyanurchlorid in flüssiger Form gehalten wird, während mzn Ghlorgas, Chloreyangae und gasförmiges Cyanur= ohlorid verjagt und anschließend das entgaste» flüssige: Cyanurchlorid in einem hierfür geeigneten Lösungsmittel absorbiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Cyanurchlorid bei einer Temperatur von etwa 150^eC kondensiert wird und bai einer Temperatur von etwa 145 bis etwa 17O⁰C gehalten wird.

2« Verfahren naah Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verjanteil Oase in einem weiteren Lösungsmittel, mit welchem die Gase nicht reagieren, absorbiert werden, von der so gebildeten Lösung praktisch alle Materialien, ausgenommen das Cyanurchlorid« abgestreift werden, anschließend das Cyanurchlorid aus diesen* weiteren Lösungsmittel In das gleiche Lösungsmittel übertragen wird, in welchem das flüssige Cyanurchlorid absorbiert wurde und die so gebildete LÖ3unß mit der Lösung des flüssigen Cyanurchlorids in dem l vereinigt wird.

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k. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel« In dem das flüssige Cyanurchlorid absorbiert wurde, Cyanurchlorid stärker absorbiert als das besagte weitere Lösungsmittel.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» daß das Lösungsmittel« in dem das flüssige Cyanurchlorid gelöst wird« Toluol 1st und das besagte weitere Lösungsmittel Tetrachlorkohlenstoff 1st.

6. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel, in dem das flüssige Cyanurchlorid gelöst wird, Monochlorbensol ist und das besagte weitere Lösungsmittel Tetrachlorkohlenstoff ist.

7. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die verjagten Gase trimerisiert werden» ehe sie in dem besagten weiteren Lösungsmittel absorbiert werden.

8. Verfahren zur Herstellung einer Cyanurchloridlösung, ausgehend von gasförmigem Cyanurchlorid, in einer Apparatur,, die einen Kondensator* unter dem Kondensator einen Behälter, ein primäres Absörptionssystem, das mit diesem Behälter verbunden ist, ein zweites Absorptionssystem und eine Oasleitung von dem Behälter zu diesem zweiten Absorptionssystem, enthält;,

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wobei das gasförmige Cyanurchlorid in den Kondensator geleitet wird» während der Kondensator bei der Kondeneationsteraperatur des Cyanurehlorides gehalten wird» das Kondensat im Behälter gesammelt und bei einer Temperatur gehalten wird, bei der es flüssig bleibt» die Gas© in dieser Flüssigkeit im Behälter verjagt werden» die Oase durch die Oasleitung in das zweite Absorptionssystem geleitet und dort in einem zweiten Lösungsmittel absorbiert werden» die Flüssigkeit aus dem Behälter in das erste Absorpi;lonssystem geleitet wird» die Flüssigkeit in diesem ersten Absorptionssystem in einem ersten Lösungsmittel absorbiert wird» die anderen Materialien außer Cyanurchlorid aus der Lösung der Oase und dem zweiten Lösungsmittel abgestreift werden» das Cyanurchlorid aus dem zweiten Lösungsmittel in das erste Lösungsmittel übertragen wird und die so gewonnene Lösung von Cyanurchlorid im ersten Lösungsmittel mit der Lösung» die im zweiten Absorptionssystem gebildet wurde» vereinigt wird·

9, Apparatur zur Herstellung einer Cyanurchloridlösung, aus· gehend vom gasförmigen Cyanurchlorid, dadurch gekennzeichnet» daß die Apparatur einen Kondensator mit einem Mantel zum Durchleiten von Wärmeaustauscherflüssigkeit, unter

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diesem Kondensator einen Behälter sun Aufnehmen der In diesem Kondensator kondensierten Flüssigkeit, versehen mit einem Hantel, um WKrmeaustausaherflüssigkeit hindurchzuleiten, ein eretee Absorptionssystem« das mit diesem Behälter verbunden ist» zur Absorption der Flüssigkeit dieses Behälters in einem hierfür geeigneten Lösungsmittel, und ein zweites Absorptionssystem, eine Oasleitung von oberen Teil dieses Behälters zu dem zweiten Absorptionssystem, um Oase aus der Flüssigkeit des Behälters in das zweite Absorptionssystem zu befördern und das zweite Absorptionssystem mit Einrichtung gen versehen ist zur Absorption der Gase, die aus der Flüssigkeit des Behälters kommen, enthält.

10. Apparatur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Absorptionssystem einen Absorptionsturm, einen Vorratstank und Einrichtungen, um Lösungsmittel und eine Lösung des flüssigen Cyanurohlorides und Lösungsmittel zwischen die» sem Vorratstank und dem Absorptionsturm zu befördern und AblaSeinrlchtungen, um die Lösung aus dem Beförderungssystem entnehmen zu können, enthält.

11t Apparatur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, da3 das zweite Absorptionssystem einen Absorptionsturm

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eine Abatreifkolonne , Einrichtungen, um die Lösung aus dsm Abaorptionsturra zur Abstreifkolonne zu befördern, eine Itösungaraitfcel-Überfcragungakolonne , Einrichtungen, um die abgestreifte Lösung aus der Abstreifkol&nne zur LfSsiincüniittel-Obsrtragungekolonne asu befördern» Einrichtungen, die die Loaungstrdttel-Ubertragungskolonne und den Absorptionsturtn verbinden, um Lösungsmittel, aus dem das Cyanurchlorid übertragen wurde« in diesen Absorptionsturm zu befördern«. 3cvjie Einrichtungen, die die Übertragungskolonne und das erste Ab3orptionssystem verbinden, um eine Cyanurchloridlösung in einem Lösungsmittel, in welches es übertragen wurde» an eine Stelle im ersten Absarptionssystem zu befördern.« wo eine gleiche CyanurchloridlÖsung und ein gleiches Lösungsmittel vorliegen, enthält·

12. Apparatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionsturm eine AblaSöffnung besitzt, um ungelöste* gasförmige Reaktionsprodukte und Verunreinigrjigen daraus zu entfernen, und die Abstreifkolonne Über Einrichtungen zum Ablassen von Chlor und gasförmigem Chlorcyan verfügt, um es direkt in einen Chlorcyan-Reaktor zu befördern.

Apparatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen, die die übsrtragungskoionne und den Absorptionsturm zur Befirderung von Lösungsmittel miteinander

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verbinden., über Einrichtungen zur Zufuhr frischen Lösungsmittels verfugen«

l4« Verfahren zur Oewinnung von Cyanurchlorid aus einem Gas« gemisch, das Cyanurchlorid enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch in eine VfHrmeaustauscherzone geschickt wird, in dieser Zone Wärme aus dem Gasgemisch abgeführt wird, um die Temperatur des Gasgemisches auf eine Temperatur um die Kondensationstemperatur des Cyanurchlorides zu erniedrigen, um das Cyanurchlorid zur Flüssigkeit zu kondensieren, das kondensierte Cyanurchlorid in einer zweiten Wärmeaustauscherzone aufgefangen wird, und durch Wärmeaustausch mit diesem aufgefangenen flüssigen Cyanurchlorid das Cyanurchlorid in flüssigem Zustand erhalten wird.

15· Verfahren zur Gewinnung von Cyanurchlorid aus Gasen* die aus einem Cyanurchlorid-Kondensator verjagt wurden, dadurch gekennzeichnet, daß praktisch alle verjagten Gase in einem Lösungsmittel, mit dem die Gaskomponenten nicht reagieren, absorbiert werden, praktisch alle Materialien außer Cyanurchlorid aus der Lösung abgestreift werden und anschließend das Cyanurchlorid aus diesem Lösungsmittel in ein anderes Lösungsmittel, in dem das Cyanurchlorid besser löslich ist, übertragen wird, wobei es mit dem, in dem gleichen Lösungsmittel gelösten Cyanurchlorid, vermischt werden kann«

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l6. Verfahren naoh Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet« daß bei der Gasabsorption auch die in der Absorptionsstufe nicht absorbierten» ungelösten Reaktionsprodukte und Verunreinigungen abgeführt «erden·

17· Apparatur zur Gewinnung von Cyanurchlorid aus Gasen« die aus einem Cyanurohlorid-Kondensator verjagt wurden« dadurch gekennzeichnet* daß die Apparatur einen Absorptionsturm, eine Abs t reif kolonne » Einrichtungen» um eine Lösung aus dem Absorptionsturm zur Abstreifkolonne zu befördern» eine Lösungsmittel«-Übertra;ungskolonne Einrichtungen» um die abgestreifte Lösung aus der Abstreife kolonne zur Lösungsraittel-Übertragungskolonne zu befördern, Einrichtungen» die die Lösungsmittel-Ubertr&gungskolonne und den Absorptionsturm miteinander verbinden» um Lösungsmittel» aus welchem das Cyanurchlorid übertragen wurde» zum Absorptionsturm zu befördern» sowie Einrichtungen enthält, die an diese Übertragungskolonna angeschlossen sind» um aus der Übertragungskolonne Cyanurchlorid in Lösung mit einem Lösungsmittel» in das es übertragen wurde« abzuziehen.

18« Apparatur nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet» daß der Absorptionsturm eine Ablaßöffnung enthält» um die ungelösten Reaktionsprodukte und Verunreinigungen» die bei der im Absorptionsturm durchgeführten Absorption nicht absorbiert

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wurden« zu entfernen.

19· Verfahren zur Gewinnung von Cyanurchlorid aus einest gasförmigen Gemisch, das Cyanurchlorid enthält, dadurch gekennzeichnet» daß praktisch alle verjagten Oase in einem Lösungsmittel, mit dem die Gaskomponenten nicht reagieren, absorbiert werden, praktisch alle Materialien außer Cyanurchlorid aus der Lösung abgestreift werden, und anschließend das Cyanurchlorid aus diesem Lösungsmittel in ein anderes Lösungsmittel; in dem das Cyanurchlorid besser löslich ist, übertragen wird.

20· Apparatur zur Gewinnung von Cyanurchlorid aus einem gasförmigen Gemisoh, das Cyanurchlorid enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Apparatur einen Absorptionsturm, eine Abstreifkolonne, Einrichtungen, um eine Lösung vom Absorptions« turm zur Abstreifkolonne zu befördern-, eine Lösungsciittelübertragungskolonne, Einrichtungen, um die abgestreifte Lösung aus der Abstreifkolonne zur Lösungsmittel-Übertragungskolonne zu befördern. Einrichtungen, die die Lösungsmittel-Übertragungs* kolonne und den Absorptionsturm miteinander verbinden? um Lösungsmittel, aus welchem das Cyanurchlorid übertragen wurde, zum Absorptionsturm zu befördern und Einrichtungen enthält, die an die Übertragungskolonne angeschlossen sind, um aus der Ubertragungskolonne Cyanurchlorid in Lösung mit einem Lösungsmittel, in das es übertragen wurde, abzuziehen.

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21. Apparatur nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die AbätreifUolonna einen Aufnähme? enthalt, der an den unteren Teil der Kolonne angeschlossen ist, einen Kondensator, der an das obere Ende der Kolonne angeschlossen ist, einen RUckfluSbehälter, der an den Kondensator angeschlossen ist und eine Gasablaßöffnung besitzt und eine Rückführleltung, die Pumpeinrichtungen enthält, die zwischen dem Rüekflußbe« hälter und den Einrichtungen z\xv Beförderung der Lösung vom Absorptionsfcurm zur Abstreifkolonne angeschlossen sind.

22. Apparatur nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ubsrfcraßungskolonne einen Aufwärmer besitzt, der an den unteren Teil der Kolonne angeschlossen ist, einen Kondensator, der an das obere Ende der Kolonne angeschlossen ist, einen Rückflußbehülter mit einer Ablaßöffnung, der an den Kondensa« tor angeschlossen ist, sowie eine Rückführleitung enthält, die Pumpeinrichtungen einschließt, die zwischen dem RUckfluSbehälter und den Einrichtungen angeschlossen sind, die die übertragungskolonne und den Absorptionsturm zur Beförderung von Lösungsmittel verbinden.

25» Verfahren zur Herstellung einer Lösung von Cyanurchlorid in einem hierfür geeigneten Lösungsmittel, wobei man Cyan-

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wasserstoff und Chlor umsetzt, um Chlorcyan herzustellen, das Chlorcyan trimerisiert, um gasförmiges Cyanurchlorid herzustellen, das gasförmige Cyanurchlorid kondensiert und in einem Lösungsmittel absorbiert und die aus dem kondensierenden Cyanurchlorid verjagten Oase behandelt, um daraus das Cyanurchlorid zu gewinnen« wobei die

verjagten Gase» außer den überschüssigen gasförmigen Reaktionsprodukten und Verunreinigungen, in einem Lösungsmittel absorbiert werden und gleichzeitig die überschüssigen, ungelös« ten Reaktionsprodukte und Verunreinigungen aus den absorbier· ten, verjagten Gasen entfernt werden, das Chlor und Chlorcyan aus der Lösung der verjagten Oase und dem Lösungsmittel abgestreift werden, wobei praktisch nur Cyanurchlorid im Lösungsmittel zurückgelassen wird und das abgestreifte Chlor und Chlorcyan in die Reaktionsstufe zur Umsetzung von Cyanwasserstoff und Chlor wieder zurückgeführt wird·

24. Apparatur zur Herstellung einer Lösung von Cyanurchlorid in einem hierfür geeigneten Lösungsmittel, die einen Reaktor zur Umsetzung von Cyanwasserstoff und Chlor enthält, um Chlorcyan herzustellen, einen Trimerisator zur Trimerisierung des Chloroyans zu gasförmigem Cyanurchlorid, der an diesem Reaktor angeschlossen ist, einen Kondensator, der an diesem Trimerisator angeschlossen ist, um das gasförmige Cyanurchlorid zu einer Flüssigkeit zu kondensieren, enthält, dadurch

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gekennzeichnet* daß sie einen zweiten Absorptionsturm, der an den Kondensator angeschlossen 1st« um die aus dem kondensierenden Cyanchlorid verjagten Oase aufzunehmen und alles, außer den Überschüssigen gasförmigen Reaktionsprodukten und Verunreinigungen, in einem Lösungsmittel absorbiert, Einrichtungen, um ein Lösungsmittel in den Ab3orptlonsturm einzuführen, eine öasablaßvorrichtung auf diesem Turm, eine Absferelfkolonne, um Chlor und Chloroyangas aus einer Lösung abzustreifen, Vorrichtungen, die zwischen der Abstreifkolonne und dom Absorptlonsturm angeschlossen sind, um die Lösung der vertriebenen Oase aus dem Absorptionsturm in die Abstreifkolonne einzuführen und Vorrichtungen zur Beförderung von Oas enthält, die zwischen der Abstreifkolonne und dem Reaktor angeschlossen sind, um das in der Abstreifkolonne abgestreifte Chlor und Chlorcyan zum Reaktor zu befördern.

25. Verfahren zur Überführung von Cyanurchlorid aus Tetrachlorkohlenstoff in ein anderes hierfür geeignetes Lösungsmittel, in dem das Cyanurchlorid besser löslich ist als in Tetrachlorkohlenstoff, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung von Cyanurchlorid in Tetrachlorkohlenstoff in ein geschlossenes Gefäß eingespeist wird, das andere Lösungsmittel ebenfalls in das geschlossene QefäS eingeführt und mit der Lösung vermischt wird, die Mischung erhitzt wird, um Tetraoglorkohlenstoffdampf zu vertreiben, der Dampf kondensiert

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und zurückgewonnen wird und die Cyanurchlorldlösung und das andere Lösungsmittel aus dem geschlossenen Oefaß entfernt werden.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet« daß das andere Lösungsmittel Toluol ist.

27. Verfahren nach Anspruch 25« dadurch gekennzeichnet« daß das andere Lösungsmittel Monochlorbenzol ist.

28· Eine Losungsmittel-Übertragungskolonne zur übertragung von Cyanurchlorid aus Tetrachlorkohlenstoff in ein anderes Lösungsmittel« in welchem es besser löslich ist als in Tetrachlorkohlenstoff, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine über-» tragungskolonne mit einem Eingang nahe dem oberen Ende für eine Lösung von Cyanurchlorid und Tetraehlorkohlenstoff, einen Aufwärmer, der dicht unter dem Mittelteil angeschlossen ist, eine Verbindung am Aufwärmer zur Lösungsmittelzufuhr, um das andere Lösungsmittel in die Kolonne einzuspeisen, einen Dampf ausgang am oberen Ende der Kolonne, einen Kondensator und einen RückfluBbehSlter, der an den Dampfausgang angeschlossen ist, um den verdampf ten Tetrachlorkohlenstoff zu kondensieren und zurückzugewinnen und am Boden der Kolonne eine Abflußöffnung enthKlt, um eine Lösung von Cyanurchlorid im anderen Lösungsmittel abziehen zu können.

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