DE817303C

DE817303C - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von explosiven fluessigen Salpetersaeureestern

Info

Publication number: DE817303C
Application number: DEP3460D
Authority: DE
Inventors: Frederick Alexander Crawford
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1946-12-06
Filing date: 1949-07-09
Publication date: 1951-10-15
Also published as: US2606919A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren und eine Apparatur zur kontinuierlichen Herstellung von explosiven flüssigen Salpetersäureestern aus rasch veresterbaren flüssigen mehrwertigen Alkoholen und insbesondere auf die kontinuierliche Herstellung von Nitroglycerin u. dgl. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein neues und verbessertes Kreislaufverfahren zur Herstellung der erwähnten explosiven flüssigen Salpetersäureester, wobei die zu veresternde organische flüssige Verbindung kontinuierlich mit einem Nitriersäuremedium nitriert wird und der entstehende flüssige Salpetersäureester von der Abfallnitriersäure getrennt wird.

Zweck der Erfindung ist der, ein verhältnismäßig sicheres Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von flüssigen, explosiven Salpetersäureestern vorzuschlagen, wobei eine Zentrifugaltrennung angewandt wird zur Entfernung des flüssigen, explosiven Salpetersäureesters von einer Mischung dieses SaI- ao petersäureesters mit Abfallsäure, die sich durch die Umsetzung eines flüssigen mehrwertigen Alkohols mit Salpetersäure bildet.

Es wurde gefunden, daß dieser Zweck dadurch erreicht werden kann, daß der flüssige, explosive Salpetersäureester in einer Zentrifuge von den nachfolgenden verhältnismäßig geringen Mengen dieser Mischung abgeschieden wird, wenn diese Zentrifugaltrennung in einem erheblichen Abstand von der Stelle durchgeführt wird, wo der flüssige mehrwertige Alkohol und die Nitriersäure miteinander gemischt wurden.

Gemäß der Erfindung besteht das Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von explosiven flüssigen Salpetersäureestern aus rasch veresterbaren flüssigen mehrwertigen Alkoholen darin, daß der Alkohol zusammen mit der Nitriersäure kontinuierlich in ein Mischgefäß eingeleitet wird, wobei die Ausgangsreaktionsmischung einem ständigen Umlauf unterworfen wird, indem sie mit einer solchen Geschwindigkeit vorwärtsgetrieben wird, daßeine ausreichende Turbulenz auch in dem unteren Teil des Gefäßes stattfindet, und zwar durch ein enges, außen gekühltes Rohr hindurch, welches außen an diesem ! Gefäß angebracht ist und zu einem in gleicher j waagerechter Ebene entfernt liegenden Ort führt, an dem die Reaktion beendet und die Flüssigkeit dann dem oberen Teil des Gefäßes wieder zugeführt wird, wobei ein Teil der im wesentlichen vollkommen umgesetzten Mischung an dem entfernten Ort abgezogen wird und der flüssige explosive Salpetersäureester durch ständige Zentrifugierwirkung von dem abgezogenen Teil getrennt wird, der selbst in Emulsionsform bleibt.

Vorzugsweise wird der kontinuierlich abgeschiedene flüssige explosive Salpetersäureester sofort in einem wäßrigen Waschmittel emulgiert.

Solange der flüssige explosive Salpetersäureester in der Abfallnitriersäure während seines Übergangs vom Nitrierkessel zu dem Zentrifugierabscheider in emulgierter Form verbleibt, besteht keine Gefahr, daß eine Detonation in der Zentrifuge sich durch die Flüssigkeitssäule zurück fortsetzt in das Nitriergefäß. Die gemäß der Erfindung angewandte Vorsorge, daß die Ausgangsreaktionsmischung mit einer Geschwindigkeit abgeführt wird, die ausreichend ist, um in ihr während der Fortleitung in waagerechter Ebene zu einem entfernten Ort eine Turbulenz zu erzeugen, macht es möglich, daß der Nitrierkessel und die Zentrifuge in einem so weiten Abstand voneinander angeordnet werden können, daß sich eine Explosionswelle von einer dieser Stellen zur anderen nicht fortsetzen kann.

Eine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignete Apparatur besteht aus einem Mischgefäß, dessen unterer, einen großen Durchmesser aufweisender Teil eine umlaufende Fördereinrichtung aufnimmt und einen oberen Halsteil mit kleinerem Durchmesser besitzt, der an der Oberseite offen ist und durch den die Welle der Fördervorrichtung geführt ist. Hierbei sind weiterhin Einlaßrohre für die flüssigen Reaktionsstoffe vorgesehen, ein äußeres Umlaufrohr, welches im wesentlichen auf seiner ganzen Länge mit einem Mantel versehen ist und das von dem Kessel etwa in der Höhe der Fördervorrichtung zu einem in gleicher waagerechter Ebene liegenden entfernten Ort führt und an den Halsteil des Kessels zurückführt. Gewünschtenfalls kann die Fördervorrichtung aus einer mit Rührflügeln versehenen Welle bestehen, durch die die in den Nitrierkessel eintretende Flüssigkeit in den unteren erweiterten Teil des Nitrierkessels gedrückt wird. In der Nähe des entfernten Ortes ist ein kontinuierlich ar1>eitender Zen- .' trifugalabscheider vorgesehen, und zwar in einer geringeren Flüssigkeitshöhe als der Kessel. Ein Abzweig von einem Teil des äußeren Umlaufrohres an dem entfernten Ort führt in den Zentrifugalabscheider. Dieser Abscheider besitzt einen Auslaß für die Abfallsäure und einen Auslaß für den abgeschiedenen flüssigen explosiven Salpetersäureester, der in einer Emulgierungsapparatur mündet, in welcher dieser Ester in einer wäßrigen Waschflüssigkeit emulgiert wird, und zwar dicht in der Nähe des Abscheiders. Der Zentrifugalabscheider und dieEmulgierapparatur sind vorzugsweise durch eine sie umgebende Ummantelung abgeschirmt, und zweckmäßig ist zwischen dem Mischkessel und dem entfernten Teil des Umlaufrohres ein Schutzwall vorgesehen.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren hat den Vorteil, daß, gleichgültig in welchem Abstand sich die Stelle befindet, von der der Flüssigkeitsstrom zu dem Abscheider abgezogen wird, in jedem Falle der Flüssigkeitsstrom von dem Mischkessel zu dem Abzweigort und zurück in den Mischkessel durch die in ihm erzeugte Türbulenz ständig in Form einer Emulsion gehalten wird. Da die Strecke, welche die Emulsion von der Abzweigstelle zu dem Abscheider zu durchlaufen hat und in der sie durch die Fördermittel nicht mehr im turbulenten Zustand gehalten wird, sehr kurz gemacht werden kann, kann der waagerechte Abstand zwischen dem Abscheider und dem Mischkessel sehr beträchtlich sein, ohne daß eine Abscheidung in der zwischen den beiden Kesseln fließenden Flüssigkeit stattfinden kann. Es kann also nicht die Möglichkeit eintreten, daß eine in einem der Kessel auftretende Detonation sich durch die Flüssigkeit hindurch in den anderen Kessel fortsetzt. Darüber hinaus können der Abscheider und der Mischkessel so angeordnet sein, daß, falls eine Detonation in einem dieser Gefäße auftritt, die hierdurch erzeugte Kraft nicht so groß ist, daß ein an der Seite des anderen Gefäßes stehender Arbeiter verletzt wird.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι die allgemeine Anordnung der Apparatur im Schnitt, und

Fig. 2 zeigt ebenfalls im Schnitt eine vergrößerte Darstellung des Mischkessels der Apparatur.

In den Zeichnungen ist 1 der Mischkessel, 2 die umlaufende Fördervorrichtung, 3 die Ausgangsleitung des mit einem Mantel versehenen äußeren Reaktionsrohres und 4 der rücklauf ende Teil desselben. In Fig. 1 ist 5 ein Abzweigrohr und 6 ein Zentrifugalabscheider. Der abgeschiedene flüssige explosive Salpetersäureester wird durch ein Rohr 7 abgeführt. In dieses Rohr 7 gelangt der Salpetersäureester dμrch ein Überlauf rohr 15 und wird dabei in Wasser eingeleitet, das durch eine Wasserleitung 16 eingeführt wird. Das Rohr 7 führt zu einem Waschtank, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Abfallsäure wird durch ein Überlaufrohr 8 abgeführt. In der Leitung 3, 4 ist ein Notauslaßventil 9 vorgesehen. Die ganze Apparatur

steht in einer Grube io, deren Boden mit Beton ausgelegt ist. Diese Grube ist durch einen Sicherheitswall 11 aus Beton o. dgl. in zwei Abteilungen geteilt. Der Zentrifugalabscheider 6 ist mit einer Betonummauerung versehen, die in ihrem oberen Teil eine Überlaufrinne i8 aufweist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Leitungen 3 und 4 mit Mänteln t>a ^und Aa versehen. Die Ausgangsflüssigkeiten, und zwar der flüssige mehrwertige Alkohol und die Nitriersäure, werden dem Mischgefäß durch Rohrleitungen 13 und 14 zugeführt. In dem Boden des Mischkessels 1 ist ein Verschlußteil 17 vorgesehen, der im Fall der Gefahr durch nichtdargestellte Mittel zerstört werden kann, um hierdurch das Mischgefäß rasch entleeren zu können.

Claims

Patentansprüche:

I.Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von explosiven flüssigen Salpetersäureestern aus rasch zu veresternden flüssigen mehrwertigen Alkoholen, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol und die Nitriersäure kontinuierlich einem Mischgefäß zugeführt werden, in dem die Ausgangsreaktionsmischung in einen ununterbrochenen Umlauf versetzt wird, wobei die Umlaufgeschwindigkeit so eingestellt ist, daß in der Flüssigkeit während des Umlaufs derselben ständig eine Turbulenz erzeugt wird und wobei die Flüssigkeit von dem unteren Teil des Mischgefäßes durch eine enge, von außen gekühlte Rohrleitung an einen Ort geführt wird, der von dem Mischraum in waagerechter Ebene weiter entfernt ist und an dem die Reaktion als beendet anzusehen ist, worauf dann die Flüssigkeit dem oberen Teil des Mischraumes wieder zugeleitet wird, nachdem ein Teil der im wesentlichen vollkommen umgesetzten Reaktionsmischung an diesem entfernten Punkt abgezweigt worden ist und aus diesem Teil der Reaktionsmischung dann durch kontinuierliche Zentrifugalwirkung der flüssige explosive Salpetersäureester abgeschieden wird, während die umlaufende Flüssigkeit weiter in emulgierter Form gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erhaltene kontinuierlich abgeschiedene flüssige' explosive Salpetersäureester unmittelbar nach seiner Abscheidung mit einem wäßrigen Waschmittel emulgiert wird.
3. Apparatur zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Mischkessel, in dessen Unterteil, der einen größeren Durchmesser aufweist, eine umlaufende Fördervorrichtung vorgesehen ist, und in dessen oberem Halsteil mit geringerem Durchmesser die Welle der Fördervorrichtung geführt ist und die Einlaßleitungen für die flüssigen Reaktionsstoffe münden, wobei an diesem Mischkessel außen ein mit einer Ummantelung versehenes Umlaufrohr vorgesehen ist, das die Flüssigkeit aus diesem Kessel in der Höhe der Fördervorrichtung zu einem entfernten Punkt führt und sie in den Halsteil des Kessels zurückführt, wobei in einer niedrigeren Flüssigkeitsebene als der Kessel ein kontinuierlich arbeitender Zentrifugalabscheider angeordnet ist, der durch eine Zweigleitung mit dem Umlaufrohr in Verbindung steht.
4. Apparatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle der Fördervorrichtung mit Rührplatten versehen ist. '
5. Apparatur nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugalabscheider einen Auslaß für die Abfallsäure aufweist und einen Auslaß für den abgeschiedenen flüssigen Salpetersäureester, der diesen einer in der Nähe befindlichen Emulgierapparatur zuleitet.
6. Apparatur nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugalabscheider und die Emulgierapparatur von einer Schutzummantelung umgeben sind.
7. Apparatur nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufrohr durch eine Schutzwand geführt ist, welche zwischen dem Mischkessel und dem entfernten Ende des Umlaufrohres angebracht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1813 10. 5i