DE645321C - Verfahren zur Entfernung von Blausaeure aus gasfoermigen oder fluessigen Gemischen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Extraktion, Konzentrierung und Wiedergewinnung von Cyanwasserstoff aus gasförmigen oder flüssigen Mischungen.
Die allgemeine Praxis zur Entfernung eines Bestandteils aus rohen Gasmischungen besteht darin, daß man die Gasmischung in wirksamer Weise, vorzugsweise unter Druck, mit einem flüssigen Lösungsmittel für das zu entfernende Gas in Berührung bringt und daß man das gelöste Gas aus der erhaltenen Lösung durch Destillation, Druckverminderung oder Vereinigung beider Verfahren wiedergewinnt. Die Wirksamkeit dieses Verfahrens oder die Reinheit des erhaltenen Produktes wird bestimmt durch die selektive Lösungsfähigkeit des angewendeten Lösungsmittels auf die Komponenten der zu behandelnden Gasmischung, ferner durch die chemische Unangreifbarkeit des Lösungsmittels bei den in diesem Verfahren angewendeten Temperaturen und von der Differenz der Dampfdrucke des flüssigen Lösungsmittels und des gelösten Gases bei der Temperatur, bei der die Wiedergewinnung des Gases erfolgt. Je genauer diese Bedingungen beobachtet werden, um so wirksamer ist im allgemeinen das Verfahren. Das wiedergewonnene Produkt ist weniger verunreinigt, und die Notwendigkeit einer weiteren Behandlung ist vermindert.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Klasse ausgezeichneter Lösungsmittel für Cyanwasserstoffsäure, die chemisch stabil sind und einen außerordentlich geringen Dampfdruck bei den in Frage kommenden Temperaturen besitzen, so daß die Absorption und die Wiedergewinnung des Gases wirksam durchgeführt werden kann und nur eine äußerst geringe Nachbehandlung zur weiteren Reinigung des gewonnenen Produktes erforderlich ist.

Gemäß der Erfindung wird die Cyamvasserstoffsäure aus ihrer Mischung mit anderen Stoffen mit Hilfe eines Lösungsmittels aus der Klasse der Äther oder gemischten Ätherester der Mono- oder Polyglykole gewonnen. Im Anschluß an diese Behandlung kann entweder das Lösungsmittel oder die Cyanwasserstoffsäure durch Erhitzen der Lösung zum Austreiben des Gases wiedergewonnen werden oder dadurch, daß man den über der Lösung lastenden Druck vermindert, wobei eine Abtrennung des gelösten Gases bewirkt wird, oder indem man die Vereinigung beider Maßnahmen benutzt.

Man hat zur Absorption von Blausäure aus Gasgemischen schon Carbonsäureester, wie die einfachen Ester einwertiger Alkohole oder.· Fette und Wachse, vorgeschlagen. DemgegerH über weisen die beim vorliegenden Verfahren verwendeten Verbindungen ein wesentlich; besseres Lösungsvermögen für Blausäure auf und besitzen gegenüber den vorgeschlagenen Estern den Vorteil höherer Siedepunkte, wοίο durch Verluste bei der Wiedergewinnung des gelösten Gases vermieden werden. Das Lösungsvermögen von Fetten u. dgl. für Blausäure ist außerordentlich gering; bei ihrer Verwendung ergeben iich aber außer-'5 dem auch l'nzuträglichkeitcn durch Ranzigwerden und Zersetzung. Die erfindungsgemäß verwendeten Lösungsmittel, wie die PoIvglykole und ihre Derivate, sind also bei der Absorption der Blausäure den bisher verwenao deten Mitteln ganz wesentlich überlegen.

Unter dem Ausdruck Polvglvkole ist eine Klasse symmetrisch gebauter substituierter oder nichtsubstituierter Verbindungen zu verstehen, wie l>eispielsweise Diäthylenglykol, as Diprop\iengIvkol,Dibutvlenglykol,Triäthvlenglvkol u. dgl., ferner auch unsymmetrische substituierte oder nichtsubstituierte Verbindungen, wie Athylenpropylenglykol. Athvlenbutylenglvkol, Propyleributylenglykol, Di- :io äthylenpropylenglykol. Diäthylenbutylenglykol u. dgl. Die für die vorliegende Erfindung geeigneten Polyglvkole können entweder eine gerade Kette besitzen wie die e1)en beschriebenen Verbindungen oder eine verzweigte Kette, wie PropyJenisobutylenglykol, Athylenisobutvlenglykol u. dgl. Es sei hierbei darauf hingewiesen, daß die Verbindungen mit verzweigter Kette durch Substitution von Verbindungen mit gerader Kette entstanden aufgefaßt werden können, wobei mindestens r Wasscrstoffatom in der geraden Kohlenstoff kette durch ein organisches Radikal ersetzt ist. Die Substitution von Wasserstoffatomen in der geraden Kohlenstoffkette braucht nicht unbedingt durch Alkylgruppen zu erfolgen, da auch andere einwertige Gruppen mit Hy droxylcharakter u. dgl. in einigen Fällen an Stelle der Wasserstoffatome treten können. Entsprechende Substitutionsprodukte können unter den Verbindungen mit verzweigter Kette verwendet werden.

Wie oben erwähnt, können außer den eigentlichen Polyglykolen, die eben beschrieben sind, auch deren Äther (primäre, sekundäre oder tertiäre, normale oder Tsoäther) oder deren Ester (Aryl-. Alkyl- oder Aralkvlester) und gemischte Atherester der Polyglvkole als Lösungsmittel für die Cyanwasserstoffsäure benutzt werden. Als Verbindüngen dieser Gruppe seien erwähnt: Diäthylenglykolmonomethylather, Diäthylenglykolmonoäthyläther, Diäthylenglykolmonopropyläther, Diäthylenglykolmonobutyläther, Diäthylenglvkoldimethyläther, Diäthylenglykoldijijthyläther, Diäthylenglykoldipropyläther/fSs •,.Diäthylenglvkoldibutyläther, Diäthylenglykol-,„njönoisopropy lather, D'iäthylenglykolmonotertiärbutyläther, Diäthvlenglykolmono- oder -dilactat, Diäthylenglykolmono- oder -dibenzoat, Diäthylenglykolmono- oder -dimaleat, Diäthylenglykolmono- oder -dioxalat, Diäthvlenglvkolmonoäthylätherformiat, Diäthylenglvkolmonoisopropylätherbenzoat, Diäthylenglykolmonotertiärbutylätheracetat, Diäthylenglykolmonophenylätheracetat, Diäthylenglykolmonoäthylätheracetat, Diäthylenglykolmonoacetat, Diäthylenglvkoldiacetat, Diäthylenglykohnonopropylätheracetat, Diäthj'lenglykolmonobutylätheracetat. Auch die Monoglvkolverbindungen sind geeignet, wie z. B. Glykolmono- und -dialkyläther, Ester der Monoalkyläther des Athylenglykols, Äthylenglvkolmonoäthylätheracetat. Derivate von cyclischer Bauart, z.B. Dioxan, sind-ebenfalls verwendbar.

Im allgemeinen hängt das Absorptionsvermögen der Lösungsmittel für Cyanwasserstoffsäure von der Gegenwart bestimmter Sauerstoffgruppen in der Molekülzusammensetzung des Lösungsmittels ab. Je größer die Zahl dieser Gruppen ist, um so leichter wird die Cyanwasserstorrsäure vom Lösungsmittel aufgelöst. Unter den Gruppen, die in dieser Weise die Lösungseigenschaften der oben aufgezählten Verbindungen bestimmen, seien die 9S folgenden besonders hervorgehoben: die Äther-O — C \- , die Carbonylgruppe O

gruppe )C

— C :--.- O, die Oxogruppe > C — C — C <J-. Von den Verbindungen, die die gleiche Sauerstoffgruppierung im Molekül besitzen, besitzt die Verbindung, dk* die kleinsten organischen Gruppen trägt, die größte Absorptionsfähigkeit gegenüber Cyanwasserstoffsäure. Diese Fähigkeit vermindert sich schrittweise in dem Maße, in dem die Nebengruppen im Molekulargewicht wachsen.

Die Herkunft der zu behandelnden Cyanwasserstorfsäuremischung ist nicht von Be- ito deutung. Die saure" Mischung kann z. B. gewonnen sein aus Formamid, Ammoniak und Kohlenoxyd, Kohlenwasserstoffen und Ammoniak, Kohlenwasserstoffen und Stickoxyd usw. us

Bei der Durchführung des Verfahrens werden vorzugsweise Gase, die Cyanwasserstoffsäure enthalten, in irgendeiner geeigneten Weise bei passender Temperatur mit einem oder mehreren der genannten Lösungsmittel iao bei Atmosphärendruck oder höherem Druck in Berührung gebracht. Die Cyanwasserstoff-

säure wird absorbiert und kann durch Erhitzen oder Druckverminderung oder gegeben nenfalls durch beide Maßnahmen aus dem Lösungsmittel wiedergewonnen werden. Das letztere kann kontinuierlich in das Verfahren zurückkehren. Es kann jedoch auch eine Extraktion in flüssiger Phase erfolgen, wenn dies gewünscht wird.

Die cyanwasserstoffsäurehaltige Mischung

ίο kann unter Druck in einer porösen Masse, die mit einem oder mehreren der beschriebenen Lösungsmittel angefeuchtet ist, aufgelöst werden.

Nur zur Veranschaulichung seien die fol-

is genden Vergleichsergebnisse angeführt.

Ein Gas, das 6 °/o Cyanwasserstoffsäure enthielt, wurde durch zwei Absorptionseinrichtungen hindurchgeschickt, von denen jede 5 ecm Lösungsmittel enthielt. Nach ι Stunde wurden die in den Absorbern vorhandenen Lösungen auf ihren Gehalt an Cyanwasserstoffsäure analysiert. Die Löslichkeit bei Zimmertemperatur und einem Partialdruck von o,o6 Atm. betrug bei Diäthylenglykolmonoäthyläther 0,051 g Cyanwasserstoffsäure im Kubikzentimeter, bei Äthylenglykolmonoäthyläther 0,041 g Cyanwasserstoffsäure im Kubikzentimeter, bei Äthylenglykolmonoäthylätheracetat 0,024 g Cyanwasserstoff säure im Kubikzentimeter.

Das Gas wurde mit diesen Lösungsmitteln unter ähnlichen Bedingungen im Gegenstrom gewaschen. Der Grad der Entfernung der Cyanwasserstoffsäure hängt vom Charakter des Lösungsmittels, von der Zahl der Behandlungen, von der Menge des Lösungsmittels, von der Temperatur und dem beim Verfahren herrschenden Druck u. dgl. ab. Es ließ sich jedoch feststellen, daß die Polyglykolverbindüngen wirksamer waren als die entsprechenden Monoglykolderivate.

Das Waschen kann in einem Turm erfolgen, der Packungen, Platten o. dgl. enthält. Das Lösungsmittel kann am unteren Ende des Turmes mit einem bestimmten Cyanwasserstoffsäuregehalt abgezogen werden, der dem Sättigungsgrad entsprechen oder darunter liegen kann, je nach den Erfordernissen des Betriebes. Praktisch ist z. B. eine Sättigung des Lösungsmittels zu 50 bis löo °/₀ mit Cyanwasserstoffsäure. Das Lösungsmittel kann im Kreislauf geführt werden, bis der gewünschte Sättigungsgrad erreicht ist, und dann zu einer Austreibekolonne zur Wiedergewinnung der Cyanwasserstoffsäure oder des Lösungsmittels oder gegebenenfalls beider Stoffe geleitet werden. Das Lösungsmittel wird dann in den Kreislauf zurückgeführt. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann lediglich ein Teil des Lösungsmittels zur Abtreibekolonne geschickt werden, während eine bestimmte Menge kontinuierlich im Waschturm gemeinsam mit frischen Lösungsmitteln im Kreislauf geführt wird.

Das Verfahren kann entweder kontinuierlieh oder mit Unterbrechungen schichtweise durchgeführt werden.

Lösungen der Cyanwasserstoffsäure in einem oder mehreren der obengenannten Lösungsmitteln können zur Lagerung der Cyanwasserstoffsäure verwendet werden, die in einer derartigen Lösung sich weniger leicht polymerisiert als in reinem Zustand. Es können auch Reaktionen der Cyanwasserstoffsäure, beispielsweise Kondensationen mit Aldehyden, Ketonen. Oxyden u. dgl., in gelöstem Zustande ausgeführt werden. Derartige Reaktionen lassen sich leichter regulieren, wenn sie in einem inerten Lösungsmittel ausgeführt» werden. Das absorbierend und verdünnend wirkende Lösungsmittel bietet den Vorteil, daß man die Maßnahme des Abdestillierens der absorbierten Cyanwasserstoffsäure aus der Absorptionsflüssigkeit vermeiden kann.

Claims (2)

85 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Gewinnen von Blausäure aus gasförmigen oder flüssigen Gemischen, dadurch gekennzeichnet, daß man go die Mischungen mit einem Lösungsmittel behandelt, das der Klasse der Äther oder gemischten Ätherester der Mono- oder Polyglykole entstammt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Monoäthers oder Monoesters von Diäthylenglykol.