DE1961484C - Verfahren zur Herstellung von wäßriger Blausäure aus Formamid - Google Patents

Description

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In der deutschen Auslegeschrift i 211612 ist beschrieben, daß bei der Herstellung von Blausäure nach dem sogenannten Fomiamid-Vakuum-Verfahren Formamid bei einem Dnick von etwa 10 bis Torr verdampft und unter Wärmezufuhr vor-60 wiegend nach

H-CO-NH₁,-. HCN ' H.,O

katalytisch in Blausäure und Wasser gespalten wird, ß^ In('»lge einer Nebenreaktion gemäß

Η-CO—NH., - NH, : CO

sp p

zum Teil verflüssigt. Weiterhin ist bekannt, für . Erzeuguim des henöiigieii Unterdruckes Pump. /.. Ii. Kolbom erdichter. Schraubenverdichter, Was-, ringpumpen oder auch Dampfstrahl, zu verwende

Während siel·, bei Verwendung von Dampf,!;.! saimeru und W a-Aei; injpumpen Nachteile wee ihres hohen Dampfveri'rauciics bzw. der Noiv, dLkeii. üroUe Ahwas-e: mengen von Blausüi. spuren befreien zu müssen, ergeben und diese da in der Technik nur In speziellen Γ allen Anwend,· linden, haben Verdichter mit mechanisch bewei-Teilen den Nachteil, daß auf ihrer Druckzeile verdichtete Blau-.äure sehr stark zur Polymeri-a: neiiii. was erhebliche Beil lehsstöi ungen \erurs.i.. sofen nicht Maßnahmen /111 Vcihiiidcrun« der IV niensation ergrill'en werden. Dera: :ige bekininte M nahmen bestellen /. B. dann, dem verdichte! blausäurehaltigen Spaltgas geeignete Stabilisalo. z. IV Mineralsäuren, insbesondere gasförmigen Ch! wasserstoff, /u zu setzen.

Gemäß tk-r deutschen Auslegeschrift ! 2 1 1 (11 2 .-nügi auch schon das Hinhalten bestimmter Tem; raturen — erwähnt wird der Bereich zwischen ■■ und 130 C — um die Polymerisation praktisch . vermeiden. Früher war immer versucht worden, d Temperatur des (\ anv. asserstolles so niedrig ν. ι möglich /11 halten, da die Polymerisation des Cyan Wasserstoffes angeblich bei höheien Temperature.. begünstigt wird.

Trotz der bisher vorgeschlagenen Maßnahmen ge staltet sich die weitere Aufarbeitung der rohen Blausäure, z. B. in einer Verflüssigungsanlage, infolge de; Polymerisation in den Kondensatoren schwierig. F-. treten auch erhebliche Korrosionsprobleme auf, wenn die als Stabilisator eingespritzte Mineralsäure die Kondensatoren aus Chrom-Nickel-Stahl angreift.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Schwierigkeiteil vermieden werden, wenn man die Kondensatoren stehend anordnet und die Blausä'iredämpfe durch die Rohre führt. Zieht man bei dieser Anordnung einen Teil des Blausäurekondensate· aus einem unter dem Kondensator angebrachten Sammelgefäß ab. leitet ^. einer Pumpe zu, die es wieder auf den Kopf des Kondensators fördert, und verteilt es dort mit einer Düse über den oberen Rohrboden, so gelingt es. die in die Gasleitung eingedüste Mineralsäure gleichmäßig /u verteilen und die Polymerisation von Blausäure im Kondensationssystem weitgehend zu · erhindern. F.s ist zweckmäßig, in die Leitung zur Pumpe geeignete Filter einzubauen und diese regelmäßig zu reinigen, um auf diese Weise die geringen Polymerisatmengen, die trotzdem noch anfallen, zu entfernen.

Bei Anwendung der Erfindung an Kondensatoren aus Chrom-Nickel-Stahl ergeben sich bei Verwendung von Chlorwasserstoff als Stabilisierungsmittel wesentliche Vorteile. Bekanntlich ist Chrom-Nickel-Stahl gegenüber Chlorwasserstoff unbeständig. Die Haltbarkeit von Kondensatoren aus derartigem Material ist insbesondere dann begrenzt, wenn es nicht gelingt, die Bildung von Nestern hoher Säurekonzentration zu verhindern. Gerade das aber erreicht man in hohem Maße durch die beschriebene Einrichtung. Kondensatoren aus Chrom-Nickel-Stahl, die erfindungsgemäß angeordnet und mit dieser Einrich-

lung versehen sind, zeigen auch nach jahrctanycm Helrieh mir verhältnismäßig geringe Korrnsionscrscheinnimgen. Betriebsstörungen ilurcli Polvmeri- «.atioi können durch Anwendung der Erfindung mit Sicherheil vermieden werden. Auf Cirimd dieser Tatsache können an Steile von Kondensatoren aus Chrom-Nicki'l-Stahl auch solche aus an sich säurefestem Material. /. B. einer Kohlenslampfmasse. verwendet werden, die bisher wegen der bei noiwendi-

Reinigurjsarbeiten auftretenden Bruchi-efa'ur io dungsgmäßen Verf L h b

c) der im Kreislauf gepumpte Anteil der wäßrig: Blausäure durch Filtrieren gereinigt wird,

d) die 3 bis 5 Volumprozent der stündlich in ikr Abscheider einlaufenden wäßrigen Blausäure :">■ bis 9()mal in der Stunde aus dem Absclv'ui im Kreisauf auf den Kopf des Kondensat.·: zurückgepumpt werden.

Line beispielsweise Aiisfiihrimgsform des ei!··

rens ->ci an

Hand des

Schemas näher beschrieben:

Formamid wird in den Ölen I eingeleitet und :·.. einem Druck zwischen SO und 100 Torr sowie el· Temperatur zwischen 400 und 450 C in Blaus; .,

und Wasser gespalten. Das Spaltgas wird in KühL-i auf etwa 25 C abgekühlt und anschließend in ein. : mit Schwefelsäure berieselten Waschturm 3 \,^ gleich/eilig entstandenem . nmoniak befreit. I). gereinigte Spaltgas wird über Le.iung4 auf di<_ Saw

seile eines Schraubcmerdichters 5 geleitet, von ν chem es auf einen Druck von etwas üb/r 1 ata \ dichtet wird. Ein Teil der dabei entstehenden K· pressionswärme wird durch Einspritzen von Wa---■_ an der Einspritzvorrichtung 6 in den Verdichter al geführt. Die Wassereinspritzung wird so geregelt, ih das aus dem Verdichtet austretende Spaltgas no. I eine Temperatur zwischen 150 und '200 C hai 111 ■ das eingespritzte Wasser vollständig verdampft. IY. mittelbar hinter dem Verdichter befindet sich die Ein

nicht zu verwenden waren.

Weilerhin wurde gefunden, daß es vorteilhaft sein kann, die Temperatur im Spaltgas noch höher, als in der deutschen Auslegeschrill 1 211 612 beansprucht, einzustellen. Offensichtlich hängt die Po!\mcrisaüonsneitJLung der Blausäure nicht allein von der jeweils herrschenden Temperatur im oder hinter dem Verdichter ab, sondern auch und vor allem von der Zusammensetzung des Spaltgases, wobei 1" .-sonders der Anteil des Wassers im Spaltgas eine Rolle spielt.

So ist es z. B. vorteilhaft, hei einem Wasserdamplgehalt \on etwa 20 Volumprozent im Spaltgas in den Verdichtern Temperaturen von 150 bis 200 C einzustellen und durch geeignete Maßnahmen, z. B. Wärmeisolierung, dafür zu sorgen, daß diese Temperatiiren in den nachfolgenden Leitungen bis zum Kondensator aufrechterhallen bleiben oder zumindest nicht stark abfallen.

Man vermeidet auf diese Weise die I !ntcrschreiluiiii

des Taupunktes in der Gasleitung und damit die BiI- 30 spritzvorrichtung 7. durch die ein gasförmiger Stan thing von Ammoniak, das durch Verseifung von lisator. z. B. Chlorwasserstoff, eingeführt wird. Blausäure mit kondensiertem Wasserdampf entstehe;! Das verdichtete Gas. welches neben Cyanwassei

kann und bekanntlich die Polymerisation der Blau- stoff und Wasserdampf noch etwa 2 Volumpro/eir säure auslöst. ' Inertgas (CO, CO., !.'._,. Luft) enthält, wird über die

Im einzelnen betrifft die Erfindung nunmehr ein 35 Leitung 8. welche gegen Wärmeverlusti: isoliert und Verfahret, zur Herstellung wäßriger Blausäure durc! zusätzlich beheizt ist. dem Kondensator 9 zuL.Tuhn Spaltung von Formamid bei' vermindertem Drucr Es durchströmt diesen von oben nach unten durch und erhöhter Temperatur, wobei mau das von Air. die Rohre und wird dabei auf etwa 30 bis 35 C ab moniak befreite und gekühlte cyanwasserstoffhaltige gekühlt. Die kondensierte wäßrige Blausäure wird im Spaltgas auf etwa Atmosphärendruck verdichtet und ₄₀ Abscheider 10 von restlichem Spaltgas getrennt. Lctzkondensiert, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß teres wird über Leitung Π weiteren Kondensatoren man das cyanwasserstoffhaltige Spaltgas bei Tempe- zur Verflüssigung zugeleitet.

raturen von 150 bis 200° C verdichtet und diese Tem- Ein Teil der verflüssigten, etwa 50- bis oOgewieht-

peratiiren in den Gasleitungen zwischen Verdichtern prozenligen wäßrigen Blausäure wird aus Abscheider und Kondensator aufrechterhält und daß man das 45 10 über Leitung 12 und Filter 13 von der Pumpe 14 verdichtete Spaltgas in einem oder mehreren hinter- angesaugt ur.d auf dem Kopf des Kondensators 9 mit einande.geschaltcten, senkrecht angeordneten Kon- Hufe einer Düse 15 so versprüht, daß der obere Rohrdensatoren verflüssigt, die gewonnene ->'^:;ßrige Blau- boden an allen Stellen kräftig gespült wird. Die da/u säure in einem oder mehreren Abscheidern sammelt erforderliche Menge ist von der Konstruktion des und daraus fortlaufend etwa 3 bis 5 Volumprozent der 50 Kondensators abhängig. Sie beträgt im .erliegenden stündlich in den Abscheider einlaufenden wäßrigen Falle etwa 3 bis 5 Volumprozent der stündlich in den Blausäure 40- bis 120mal in der Stunde im Kreislauf Abscheider K) einlaufenden wäßrigen Blausäure, auf den Kopf des Kondensators zurückpumpt und doch wird diese ziemlich geringe Menge stündlich dort versprüht. tiwa 9()mai in dem durch die BezugszilTern 10, 12,

In einer bevorzugten Ausführungsforin kann Jas 55 13, 14, 15, 10 bezeichneten Kreislauf umgewälzt. Der Verfahren der Erfindung ferner dadurch gekenn- »u.„u^i(i;_r,.,,i,„„_r,„,;„_{t rla}a =.mmnr .-in Vorzeichnet sein, daß

a) man das cyanwasserstoffhaltige Spaltgas bei Temperaturen von 160 bis 180⁰C verdichtet und diese Temperaturen in den Gasleitungen zwischen Verdichtern und Kondensator aufrechterhält,

Abscheider 10 ist so konstruiert, daß immer ein Vorrat an wäßriger Blausäure zum Umwälzen zur Verfügung steht. Der Überschuß an wäßriger Blausäure kann über c^i;e Leitung 16 (mit Tauchrohr) frei ablaufen und wird seiner weiteren Verwendung zugeführt.

Eine unter diesen Bedingungen betriebene Anlage kann jahrelang ohne besondere Schwierigkeiten beirieben werden. Cs genügt, die geringen Polymeri-

b) das verdichtete Spaltgas neben Cyanwasserstoff 65 sationsbedingungen, die noch anfallen, durch ge-15 bis 25 Volumprozent Wasserdampf enthält, legentliches Reinigen des Filters 13 zu entfernen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung wäßriger Blausäure durch Spaltung von I .mnarnid hei \ermindeitem Druck und erhöhter Temperatur, wobei man das von Ammoniak befrei.e und gekühlte cyanwasseistolfirialtige Spaltgas auf etwa Atmosphärendruck verdichtet und kondensiert, d a d 11 r c h g e k e η η ζ e i c h 11 e t . daß man das n> cyanwasserstoffhaltige Spaltgas bei Temperaturen \on 150 bis 200- C verdichtet und diese Temperaturen in den Gasleitungen zwischen Verdichtern und Kondensator aufrechterhält und daß man das verdichtete Spaltgas in einem oder mehreren hintereinanden'eschalteten, senkrecht angeordneten Kondensatoren verflüssigt, die gewonnene wäßrige Blausäure in einem oder mehreren Abscheidern sammelt und daraus fortlaufend etwa 3 bis 5 Volumprozent der stündlich in den Ab- 2η scheider einlaufenden wä'Jrigen Blausäure 4Ü- bis I2()mal in der Stunde im Kreislauf auf den Kopf des Kondensators zurückpumpt und dort versprüht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das cyanwasserstoffhaltige Spaltgas bei Te nperaturen von 160 bis 180'C verdichtet und diese Temperaturen in den Gasleitungen zwischen Verdichtern und Kondensator sufrechterhält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verdichtete Spaltgas neben Cyanwasserstoff 15 bis 25 Volumprozent Wasserdampf enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Kreislauf gepumpte Anteil der wäßrigen Blausäure durch Filtrieren gereinigt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 3 bis 5 Volumprozent der ·\° stündlich in den Abscheider einlaufenden wäßrigen Blausäure 50- bis 90mal in der Stunde aus eiern Abscheider im Kreislauf auf den Kopf des Kondensators zurückgepumpt werden.

ersteht ir, ruinier Menge auch Ammoniak das d.; = . Waschen mit Säure aus dem Spaltgas entfernt v.· Das Spalte w<:d ,ms, !,iieUe.ul au "wa A:m sphärendruck komprimiert und ourch r,e'kunhr