Verfahren zur Herstellung von Fluorwasserstoff Fluorwasserstoff wird
üblicherweise durch Erhitzen eines etwa äquimolekularen Gemisches aus Flußspatmehl
und konzentrierter Schwefelsäure in Drehtrommeln, Retortenöfen oder sonstigen mit
Rührwerk versehenen Gefäßen hergestellt.Process for the production of hydrogen fluoride is hydrogen fluoride
usually by heating an approximately equimolecular mixture of fluorspar flour
and concentrated sulfuric acid in rotating drums, retort furnaces or other with
Agitator-equipped vessels produced.
Es ist auch bekannt, ein aus Flußspat und konzentrierter Schwefelsäure
bei gewöhnlicher Temperatur hergestelltes Gemisch in flachen Schichten auszubreiten
und hierauf in einer von außen beheizten, geeignet temperierten Retorte zu erhitzen.It is also known to be made from fluorspar and concentrated sulfuric acid
to spread mixture made at ordinary temperature in flat layers
and then heated in an externally heated, suitably tempered retort.
Diese Verfahren haben den Nachteil, daß sie infolge der Beheizung
von außen vom wärmetechnischen Standpunkt aus unwirtschaftlich sind und verhältnismäßig
große und schwere Apparaturen erfor= Bern, die wegen der Verzunderung und der stark
korrodierend wirkenden Eigenschaften der Reaktionsteilnehmer nur eine kurze Lebensdauer
besitzen. Bei kontinuierlich beschickten Drehtrommeln bereitet z. B. die Abdichtung
an den Eintrittsstellen des Flußspats und der Schwefelsäure bzw. an den Austrittsstellen
des Fluorwasserstoffs und des bei der Reaktion entstandenen Anhydrits besondere
Schwierigkeiten.These methods have the disadvantage that they are due to the heating
from the outside, from a thermal point of view, are uneconomical and proportionate
large and heavy equipment required, because of the scaling and the strong
corrosive properties of the reactants only have a short life
own. With continuously charged rotating drums z. B. the seal
at the entry points of the fluorspar and sulfuric acid or at the exit points
the hydrogen fluoride and the anhydrite formed in the reaction
Trouble.
Es wurde nun gefunden, daß man die Nachteile der bekannten Verfahren
beseitigen bzw. stark vermindern kann, wenn man die bei den bisherigen Verfahren
störend auftretende Verfestigung des etwa äquimolekularen Gemisches aus F1ußspat
und konzentrierter
Schwefelsäure ausnutzt, indem man dieres .Gemisch
bei normaler oder nur wenig erhöhter Temperatur erhärten läßt, es dann zerkleinert,
z. B. in Körner oder andere Formlinge überführt und schließlich in einem Wirbelschichtofen
erhitzt. Als aufwirbelndes Medium verwendet man dabei vorteilhaft Fluorwasserstoffgas.
Das Zerkleinern, gegebenenfalls Formen des Flußspat-Schwefelsäure-Gemisches wird
zweckmäßig in einer geschlossenen Apparatur vorgenommen, damit der hierbei bereits
entweichende Fluorwasserstoff aufgefangen werden kann. ` Es hat sich ferner noch
als vorteilhaft erwiesen, dem Gemisch aus Flußspat und Schwefelsäure vor dem Erhitzen
in an sich bekannter Weise einige Prozent eines inerten Stoffes, z. B. des bei der
Reaktion entstehenden Anhydrits, zuzusetzen.It has now been found that the disadvantages of the known processes
can eliminate or greatly reduce, if one can do with the previous methods
disruptive solidification of the approximately equimolecular mixture of fussspar
and more focused
Exploiting sulfuric acid by mixing the mixture
let harden at normal or only slightly elevated temperature, then crush it,
z. B. converted into grains or other briquettes and finally in a fluidized bed furnace
heated. It is advantageous to use hydrogen fluoride gas as the fluidizing medium.
The crushing, if necessary shaping, of the fluorspar-sulfuric acid mixture is carried out
expediently made in a closed apparatus, so that this already
escaping hydrogen fluoride can be captured. `It has furthermore
Proven beneficial to the mixture of fluorspar and sulfuric acid before heating
in a manner known per se, a few percent of an inert substance, e.g. B. the at the
Reaction resulting anhydrite to be added.
Das Austreiben des Fluorwasserstoffs erfolgt durch Beheizen der Wirbelschicht
mit Heizelementen. Die Heizelemente. können aus Röhren bestehen, in denen eine geeignete
Heizflüssigkeit zirkuliert. Die notwendige Heiztemperatur liegt bei etwa Zoo bis
300°. Das Verfahren wird zweckmäßig in mehreren untereinander angeordneten Wirbelschichtbetten
durchgeführt, z. B. derart, daß das Material in bekannter Weise durch Fallrohre
von den oberen zu den darunterliegenden Wirbelschichtbetten gelangt. Die Beheizung
der Wirbelschichtbetten erfolgt nur insoweit, .als dies zum Austreiben des Fluorwasserstoffs
notwendig ist. Das unterste bzw: die unteren Wirbelschichtbetten werden-.zweckmäßig
nicht mehr beheizt. Die Wärme des bei der Umsetzung entstehenden Anhydrits wird
von diesem an das im Gegenstromdurchströmende Fluorwasserstoffgas abgegeben, so
daß der aus dem letzten Reaktionsraum z. B. mit Hilfe einer Schnecke oder einer
ähnlichen Vorrichtung ausgetragene Anhydrit die Apparatur mit verhältnismäßig niedriger
Temperatur verläßt.The hydrogen fluoride is driven off by heating the fluidized bed
with heating elements. The heating elements. can consist of tubes in which a suitable
Heating fluid circulates. The necessary heating temperature is around zoo to
300 °. The process is expediently carried out in several fluidized beds arranged one below the other
performed, e.g. B. such that the material in a known manner through downpipes
passes from the upper to the underlying fluidized beds. The heating
the fluidized bed only takes place to the extent that this is done to drive out the hydrogen fluoride
necessary is. The lowest or: the lower fluidized beds are-. Expedient
no longer heated. The heat of the anhydrite formed during the reaction is
given by this to the hydrogen fluoride gas flowing through in countercurrent, so
that from the last reaction chamber z. B. with the help of a snail or a
Similar device discharged anhydrite the device with relatively lower
Temperature leaves.
-Durch die Fluorwasserstoffentwicklung und die Bewegung in der Wirbelschicht
zerfallen die Teilchen des Flußspat-Schwefelsäure-Gemisches. Dadurch ist die Korngröße
des Festproduktes auf den verschiedenen untereinander angeordneten Wirbelschichtbetten
im Mittel verschieden groß. Es ist .deshalb zweckmäßig, den Druck des aufwirbelnden
Mediums im Raum zwischen den einzelnen Betten den Bedingungen der jeweils darüber
folgenden Wirbelschichtbetten anzupassen. Das kann dadurch geschehen, daß man in
bekannter Weise das aufwirbelnde Medium den einzelnen Wirbelschichtbetten. gesondert
zuführt oder es zwischen den einzelnen Betten erneut auf den zur Bildung der Wirbelschicht
notwendigen Druck, z. B. mit Hilfe eines Gebläses, bringt.-By the evolution of hydrogen fluoride and the movement in the fluidized bed
The particles of the fluorspar-sulfuric acid mixture disintegrate. This is the grain size
of the solid product on the various fluidized beds arranged one below the other
different sizes on average. It is therefore advisable to reduce the pressure of the whirling up
Medium in the space between the individual beds the conditions of each above
adapt to the following fluidized beds. This can be done by in
known way the fluidizing medium the individual fluidized beds. separately
or it is fed again between the individual beds to form the fluidized bed
necessary pressure, e.g. B. with the help of a fan brings.
Der bei der Umsetzung entwickelte Fluorwasserstoff wird nach Abscheiden
des mitgeführten Staubes in üblicher Weise kondensiert oder absorbiert. Zuvor wird
ein Teilstrom des Gases abgetrennt und mittels eines Gebläses auf den zur Bildung
der Wirbelschicht notwendigen Druck gebracht und dann als aufwirbelndes Medium dem
Wirbelschichtofen wieder zugeführt.The hydrogen fluoride evolved during the reaction is after separation
of the entrained dust is condensed or absorbed in the usual way. Previously will
a partial flow of the gas is separated and by means of a fan on to the formation
the fluidized bed brought the necessary pressure and then the fluidized medium
Fluidized bed furnace supplied again.