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Verfahren zum Verdampfen von Formamid Für die Herstellung von Cyanwasserstoff
aus Formamid spielt die Art der Verdampfung des Formam@ids eine entscheidende Rolle.
Forrmamid hat einen Siedepunkt von ungefähr 2oo°. Bei dieser Temperatur tritt bereits
eines erhebliche des Formamids in Kohlenoxyd und Ammoniak ein. Formamid läßt sich
zwar in sehr hohem Vakuum und bei Verwendung von Glas oder Eded.stählen oder Edelmetallen
urizersetzt verdampfen. Das für die Vermeidung der Zersetzung des F.ormamids beim
Verdampfen erforderliche hohe Vakuum kann jedoch nicht aufrechterhalten werden,
wenn das Forma.mid für die Gewinnung von Cyanwasserstoff dienen soll,' da die zwischen
der Erzeugung des Vakuums und -der Verdampfung des Form@amids eingeschaltete Kontakt-
und Reinigungsapparatur den niedrigen Druck, der im Verdampfer notwendig wäre, nicht
erlaubt. Hinzu kommt, daß der bei der Reaktion sich bildende Cyanwasserstoff, wenn
man ihn als freie Säure gewinnen will, durch die Vakuumpumpe ab@gesiaugt und nicht
bereites vor der Pumpe abgeschieden werden, kann. Für die Erzeugung eines hohen
Vakuums wären schon aus diesem Grunde ungewöhnlich hohe Investierungen eTfozderlich.
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Um die Spalturig des Formamids in Kohlenoxyd und Ammoniak zurückzudrängen,,
hat man daher bereits vorgeschlagen, das Formia@rnid überhitzten
Flächen
zuzuführen, an denen es beim Auftreffen sofort verdampft werden soll, ohne sich
in flüssiger Form im Verdampfer albzuscheiden. Eine derartige schnelle Verdampfung
soll nach einem anderen bekanntgewordenen Vorschlag in der Weise durchgeführt werden,
da,ß man dä,s Formäanid in ein geneigtes, von außen geheiztes Rohr -mit sodeher
Cleschwindigkeit eintropfen läßt, daß. am Ausgang des Rohres das gesamte Formtimid
verdampft ist. Von erheblichem Nachteil bei der Durchführung dieses Vorschlags.
in technischem Maßstab ist es, daß eine Vielzahl von Rohren notwendig ist, deren
jedes für, sich mit einer genau dosierten Mehge Formtimid beschickt werden muß.
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Es wurde nun gefunden, daß es zur Vermeidung merklicher Ausbeuteverluste
durch Zersetzung des FOTmam,ids- in Kohlenoxyd. und Ammoniak entgegen der bisherigen
Ansicht nicht notwendig ist, die Verdampfung in sehr hohean Vakuum vorzunehmen.,
.sondern daß man die Zersetzung auch hintanhalten kann, wenn man .das Formtimid
bei mäßigem Unterdruck oder Atmosphärendruck aus einem Sumpf von flüssigen Formanvid
heraus verdampft.
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Vorteilhaft verdampft man das Farniamid in einer Vielzahl von außen
beheizter und in den Sumpf des. Formamids eintauchender Rohre. Zu diesem Zweck kann
man das Formtimid in den unteren Teil eines als. Verodampfee ausgebildeten Rährenkörpers
einführen, dessen Rohre durch zweckmäßig von oben nach unten, geführte Reizgase
erhitzt werden. Das Formaniid steigt aus dem Sumpf am Boden des Verdampfers in den
Rohren hoch und verdampft von der Obetfläche der Schicht, die es in den einzelnen
Rohren bildet und deren Höhe durch die Temperatur der Heizgase gegeben ist, ;sehr
schnell, wobei der Formamiddampf.gleichzeitig auf die für den sich anschließenden
Kontaktofen erforderliche Temperatur erhitzt wird.- Diese -Verfahrensweise ermöglicht
die Beschickung des Verdampfers mit-=F-oarmamid durch-einen einzigen Rotamasser
und die selbsttätige Regelung der Menge des in jedem einzelnen Rohr zur Verdampfung
gelangenden. Formamids. .Wenn z. B. im, einzelnen Rohren infolge eines besonders
guten Wärmeübergangs eine erhöhte Verdampfung von Formtimid einsetzt, so erhöht
sich der Gegendruck durch die größere Menge vercdampften Foxmtimids und läßt den
Flüssigkeitsspiegel in diesen Roden absinken, wodurch die Heizfläche kleiner und
die Verdampfungsgeschwindigkeit dementsprechend geringer wind. Wird andererseits
infolge von Verkrustungen der Wärmeübergang in einzelnen Rohren geringer, so wird
die Verdampfungsgesahwindigkelt durch das Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels ausgeglichen.
Um das Formtimid möglichst rasch ausder einer Zersetzung besonders günstigen Temperaturzone
herauszuführen, kann, man. denn. Durchmesser der Verdampfernrohre möghchst klein
halten oder, was sich als besonders zweckmäßig erwiesen hat, die Rollire so mit
Verdrängungskörpern versehen, -daß ein Ringraum mit einer Breite von .nur wenigen
Millimetern entsteht. Durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise erreicht man nicht
nur, daß das die Siedezone ezre-ichende Formami@d rasch verdampft wird:, sondern
auch, daß der Formamiddämpf möglichst schnell auf die am Kontakt erforderliche Temperatur
von 36o° und höher gebracht wird. Gerade das schnelle Durchlaufen der Temperaturzone
vom Siedepunkt des Formamids bis zu 36o° ist für die Ausbeute an Cyanwasserstoff
von großer Wichtigkeit, da mit der Erhöhung der Temperatur die Geschwindigkeit,
mit der das Formtimid in Kählenoxyd und Ammoniak zerfällt, zunimmt, 'bis bei 36o°
eine Temperatur erreicht ist, bei der nur noch eine Spaltung in Cyarnwasserstoff
-und Wa5serd#ampf stattfindet.
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Die rasche Hindurchführung des Formamiddampfes durch diesen kritischen
Temperaturbereich wird bei keinem der beschriebenen Verfahren zur Verdampfung von
Formtimid erreicht. Verdüst man nach dem erwähnten, bekannten Vorschlag Formtimid
auf überhitzte Flächen, ohne daß also ein Sumpf -flüssigen Formamids vorhanden ist,
so verläßt der Formamiddampf den Verdampfer immer nur mit der dem jeweiligen Druck
entsprechenden Siedetemperatur, da die Verdüsung einen Apparat mit großem leeren
Raum voraussetzt, dem die Heizflächen für die rasche Rufheizung des Formamiddampfes
fehlen. Bei dem Verfahren, die Verdampfung in einem geneigten, von außen beheizten
Rohr vorzunehmen, wird darüber hinaus die zur Verfügung stehende Heizfläche gar
nicht voll ausgenutzt, da das Formainid als Rinnsal. am Boden entlang läuft. Auch
dusch eine Abwandlung der hierfür benutzten Anordnung, die darin besteht, daß man
das Verdampferrohr senkrecht stellt und zur gleichmäßigen Verteilung des Formamids
mit Füllkörpern beschickt, läßt sich nicht verhindern, daß erhebliche Verluste durch
Zersetzung des Formamids in Kohlenoxyd und Ammoniak eintreten und nach verhältnismäßig
kurzer Betriebszeit die Rohre durch Polymerisationen und Verkrackungen des Formamids
verstopft sind und gereinigt werden müssen.