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Verfahren zur G ewinnung von Cyanwasserstoff Die Erfindung betrifft
die Extraktion und Gewinnung von Cyanwasserstoff aus diesen enthaltenden Gasgemischen.
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Zur Abtrennung von Cyanwassersttoff aus diesen enthaltenden Gasgemischen
ist es lange üblich gewesen, das Gemisch m:it der wäßrigen Lösung :einer basischen
Verbindung in Berührung zu bringen. Die Gewinnung dies sauren Bestandteils aus derartigen
Lösungen hat sich im allgemeinen als urvbefriedligend urud unwirks,am erwiesen.
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Zur Extraktion und Gewinnung von Cyanwasserstoff aus diesen enthaltenden
Gasgemischen sind ferner verschiedene organische Flüssigkeiten (so nach der USA.-Patentschrift
1887 6o8 verschiedene aliphatisch e Ester und nach :der USA.-Patentschrift
2 o86 73 1 Glykalmonoäther und Glykolmonoätherester) angewandt worden. Die Wirksamkeit
dieser Lösungsmittel bei der Entfernung des Cyanwasserstoffes aus Gasgemischen und
anschließend bei der Regeneration des Cyanwasserstoffes hängt in erster Linie von
.dem Unterschied zwischen den jeweiligen Dampfdrucken :des. Lösungsmittels und des
gelösten Cyanwasserstoffes und von dem Grad der Selektivität des Lösungsmittels
für Cyanwasserstoff in dem ursprünglichen Gasgemisch ab. Die bisher zu diesem Zweck
.angewandten Lösungsmittel sind brauchbar gewesen, aber ihre Cyanwasserstofflösungen
zeigen selbst in der Verdünnung einen verhältnismäßig hohen Partialdampfdruck von
Cyanwasiseristoff bei Raumtemperatur. Je niedrnger :der Partialdruck des gasförmigen
gelösten Stoffes ist :und je mehr Cyanwasserstoff
pro Lösungsmittelvolumeneinhent
aufgelöst werden kann, um so besser :ist das Lösungsmittel geeignet, Cyanwasserstoff
zu absorbieren und festzuhalten. Eine Klasse von Lösungsmitteln, deren Cyanwasserstofflösungen
stärker konzentriert werden können als die bisher bekannten und noch einen wesentlich
geringeren Partialdampfdruck von Cyanwasserstoff zeigen, ist sehr erwünscht. Ebenso
erwünscht ist die chemische Beständigkeit des Lösungsmittels während des Extraktions-
und Regenerationsverfahrens.
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Erfindungsgemäß wird Cyanwasserstoff aus diesen enthaltenden Gasgemischen
durch Kontaktextraktion des Gemisches mit einem Lösungsmittel der Klasse jener Phosp.hitverbin.dungen
absorbiert, die bei Raumtemperatur gewöhnlich flüssig sind und die folgende .allgemeine
Formel haben.:
in der jedes R ein Alkylrest mit r bis q. Kohlenstoffatomen ist. Es wird angenommen,
daß die Phosphifie in beiden Konfigurationen im Gleichgewicht existieren. Die P:hosphitverbirndungen
dieser Klasse absorbieren Cyanwasserstoff bei oder nahe bei Raumtemperatur selektiv
und halten ihn lange Zeit wirksam fest. Praktisch reiner Cyanwasserstaff wird gewonnen,
indem man die Cyanwasserstofflösung :der Erfindung bei normalen Drucken erhitzt
oder indem man bei niedrigen Temperaturen verminderte Drucke anwendet und :dadurch
den gasförmigen gelösten Stoff von dem Lösungsmittel trennt.
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Verbindungen der.obigen Klasse, die sich gemäß vorliegender Erfindung
als Lösungsmittel eignen, sind Dimethylphosphlit, Diäthylphosphit, Methyläthylphosphit,
Dipropylphosp'hit und Dbutyl- und Diisobutylphosphit. Die flüssigen Verbindungen
dieser Klasse sind chemisch beständig und bilden Cyanwasserstofflös:ungen mit einem
ungewöhnlich niedrigen Partialdampfdruck von Cyanwasserstoff bei Raumtemperatur.
Die Lösungen, die Cyanwasserstoff in etwa 2-n-Konzentration. enthalten, zeigen Partialdampfdrucke
von Cyan-#vasserstoff im Bereich von etwa 17 bis 29 mm Hg bei 25°'.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wsrd bequem durchgeführt, indem man
ein Gemisch der Cyanwasserstoff enthaltenden Gase im Gegenstrom mit einem Lösungsmittel
in Berührung bringt, das aus der obengenannten Klasse :ausgewählt wind. Das gasförmige
Gemisch kann in den unteren Teileines Waschturmes gegeben :und das Lösungsmittel
in den oberen Teil des Turmes eingeführt werden. Die Absoirptionsreaktion ist bequem
bei Raumtemperatur durchführbar. Die Fließgeschwindigkeiten des Gases und des Lösungsmittels
können so eingestellt werden, daß der Cyanwasserstoff aus dem Gasgemisch vollständig
entfernt wird. Es kann jeder gewünschte Sättigungspunkt an Cyanwasserstoff in dem
Lösungsmittel erreicht werden. Gewöhnlich aber genügt eine etwa 5o%ige Sättigung.
Die erhaltene Cyanwasserstofflösung kann lange Zeit aufbewahrt werden, ohne daß
wesentliche Zersetzung eintritt. Man kann die Lösung in eine geeignete Vorrichtung,
z. B. einen Destillationsturm, überführen, in welchem durch Erhitzen der Lösung
oder durch Anwendung verminderten Druckes dabei oder durch beide Maßnahmen praktisch
reiner Cyanwasserstoff gewonnen werden kann. Das Lösungsmittel kann zur Wiederverwendung
in den Absorptionsturm zurückgeführt werden.
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Es wurde gefunden, daß die Absorption und die Zurückbehaltung des
Cyanwasserstoffes in einem speziellen Lösungsmittel eine Funktion des Paririaldempfdruckes
des Cyanwassersstoffes über seiner Lösung iin :dem Lösungsmittel bei :einer gegebenen
Temperatur ist. Es ist bekannt, daß sehr hochsiedende Lösungsmittel bei etwa 25°'
zu vernachlässigende Dampfdrucke zeigen. Deshalb ist die Neigung des betreffenden
Lösungsmittels, den Cyanwasserstoff bei einer bestimmten Temperatur zurückzubehalten,
um so größer, je niedriger der von Cyanwasserstoff bei 25° über einer Standardlösung
des Cyanwassersto:ffes in einem derartigen Lösungsmittel gezeigte Partialdampfdruckist.
Es sind verschiedene Lösungsmittel geprüft worden, um ihre jeweiligen Kapazitäten
hinsichtlich der Zurüokbehaltung des Cyanwasserstoffes zu bestimmen. Die folgende
Tabelle gibt die Werte von einigen Phosphitverbindungen wieder, mit der sich die
Erfindung befaßt. Die Lösungsmittel wurden nach dem Partialdampfdrwck (in mm Hg)
des Cyanwasserstoifes bewertet, den sie über einer 2-n-Lösung des Cyanwasserstoffes
in den betreffenden Lösungsmitteln bei 25° zeigen. Zum Vergleich wurde Diäthylenoxyd
(I, 4-Dioxan), das als eines der besten Lösungsmittel für Cyanwasserstoff bekannt
ist, mit einbezogen und in der gleichen Weise bewertet wie die in den Verfahren
:der Erfindung angewandten Lösungsmittel. .
| Lösungsmittel @. H C N-Partialdruck |
| Diäthylenoxyd (Dioxan) ... 64,0 |
| Dibutylphosphit . . . . . . . . . . . . 28,5 |
| Dlimethylphosphit .......... 20,0 |
| D.iäthylphosphit ........... 17,5 |
Aus der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß die in den Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung angewandten Lösungsmittel in .der Absorption @url.d'ZuTückbehaliung von
Cyanwasserstoff etwa 2- Abis 4mal so wirksam sind wie D:ioxan.
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In einem Beispiel wird ein gasförmiges Gemisch aus 94% Stickstoff
und 6% Cyanwasserstaff in einer geeigneten Säule -mit Diäthylphosphit bei Raumtemperatur
gewaschen. Die Durohlaufgeschwindigkeiten
werden so eingestellt,
daß praktisch aller Cyanwas.serstoff in dem Lösungsmittel absorbiert wird. Die erhaltene
7%ibge Cyanwasserstofflösung wird in einer Kolonne erhitzt, aus der der Cyanwasserstoff
besammelt und bis zur Verflüssigung abgekühlt wird. Der erhaltene Cyanwassearstoff
macht etwa 95 % des in der ursprünglichen Gas,mikhung enthaltenen und etwa 97 %
des .in der Waschturmlös,ung enthaltenen aus.