HU182944B - Process for precipitating cyanurchloride aracket-iii-bracket closed - Google Patents

Description

A találmány eljárás cianuiklorid leválasztására szilárd vagy folyékony formában, klórcián trimerizációja után keletkező reakciógáz-elegyből.

Ismeretes, hogy a cianurklorid, amely katalizátorok, mindenekelőtt aktív szén, segítségével klórcián trimerizálása útján állítható elő, nagyon értékes közbenső termék különböző iparágak számára, így színezékek és a textiliparban felhasználható termékek, valamint gyógyszerkészítmények, továbbá a mezőgazdaság által igényelt anyagok, úgyszintén a műanyag-, gumi- és a robbanóanyagiparban alkalmazásra kerülő termékek előállítására.

A cianurklorid, mint ismeretes, a trimerizálás után gáz alakban keletkezik és átalakulatlan którciánnal, klórral, valamint melléktermékekkel együtt van jelen.

Ezt a reakcióelegyet hosszú idő óta szokásosan közvetlenül szilárd cianuikloriddá alakítják, például oly módon, hogy a gázelegyet kívülről hűtött terekbe vezetik („Ullmann”, Enzyklopádie dér technischen Chemie, 3. kiadás, 1954, 5. kötet 624. és 625. oldal, valamint 4. kiadás, 1975, 9. kötet 652. oldal).

Más megoldás, így a 3,256.070 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint a reakcióelegyet vízzel hűtött golyósmalomba viszik.

A szilárd cianurklorid általában por alakban keletkezik, amelyet az eddigiekben ilyen formában használtak továbbfeldolgozásra.

A szilárd cianurklorid hátránya azonban az, hogy nem kezelhető egyszerűen.

A cianurklorid leszedésénél és tárolásánál, úgyszintén a továbbfeldolgozásnál biztonsági rendszabályok bevezetése vált szükségessé.

Ezenkívül a szilárd formában való elkülönítés szintén bizonyos technikai nehézségekkel jár együtt, mivel a cianurklorid részben durva kristályok alakjában rárakódik a leválasztó edények falára és a beépített részeire, valamint a kihordó készülékre.

Ezeket a durva kristályokat mechanikusan le kell verni és ez a végtermék jelentős minőségromlásához vezet.

A durva kristályok lerakódásának az elkerülésére a szilárd cianurklorid elkülönítésekor közömbös hűtőfolyadékot permeteznek be fúvókák segítségével, ahogy az 1,266.308 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás ismerteti.

Eközben azonban kéregképződés megy végbe a fúvókákon és eltömődés jelentkezik.

Munkaegészségügyi és környezetvédelmi okokból, valamint az egyre, több automatizált eljárás megjelenésével szükségessé vált a cianurklorid jobban kezelhető és jobban feldolgozható formában való előállítása.

Erre a célra kínálkozott a cianurklorid folyékony vagy oldott alakban való előállítása. Cianurklorid oldott formában való jelenléte azonban meglehetősen nagy mennyiségű oldószer tartalékolását és visszanyerését teszi szükségessé. Ezenkívül hulladékgáz-problémák lépnek fel, amelyek az eljárást bonyolultabbá teszik, ahogy ez a 3,539.565 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásból látható.

Ezenkívül az alkalmazott oldószernek minden esetben a későbbi feldolgozási célokhoz kell igazodnia és a cianurklorid oldhatósága az egyes oldószerekben meglehetősen eltérő.

Ismeretesek továbbá olyan eljárások is, amelyeknél a gáz alakú cianurkloridot valamely közvetítő folyadék segítségével folyósítják.

Ezek a közvetítő folyadékok — így például a foszforoxiklorid — minden valószínűség szerint akadályozzák a cianuiklorid kilépését a frakcionáló kolonnából.

Ilyen közvetítő folyadék alkalmazása költséges készü5 léket igényel a használt közvetítő folyadék feldolgozására és visszakeringtetésére, valamint a hulladékgáz tisztítására.

Ezen túlmenően kitűnik az is, hogy a közvetítő folyadéknak a folyékony cianuiklorid-fázisba való alkalman10 kénti bejutása jelentős mérvű minőségromláshoz vezet.

Ennek ellenére a folyékony cianurklorid és a por alakú cianuiklorid áruhányadának növekvő jelentősége miatt kívánatos lenne, ha olyan eljárás létezne, amelynek a segítségével mindkét fázis ugyanabban a készülékben és egyszerű úton lenne előállítható.

A találmánnyal az a célunk, hogy olyan eljárásmódot alakítsunk ki cianurklorid előállítására, amelynek alapján a cianurkloridot tetszés szerint folyékony vagy szilárd formában tudjuk előállítani.

Azt találtuk, hogy folyamatosan állíthatunk elő cianurkloridot klórcián trimerizációja után keletkező reakciógáz-elegyből szilárd vagy folyékony formában, ha a reakciógáz-elegyet olyan berendezésbe, amely egy lehajtóoszlopból és egy utána kapcsolt kondenzátorból, célszerűen egy fejkondenzátorból áll — előnyösen a lehajtóoszlop felett - bevezetjük és a lehajtóoszlop fenékmaradékát a cianurklorid forráshőmérsékletén tartjuk, a reakciógázelegyben lévő cianurkloridot a kondenzátor kivezetésénél beállított 146-190 °C hőmérséklet tarto30 mányban kondenzáljuk, a folyékony cianurkloridot a lehajtóoszlop alsó végén folyadék formájában elvesszük és/vagy közvetlenül vagy adott esetben közbenső tárolás után egy permetező toronyba továbbítjuk és abban szétpermetezzük, végül a finomszemcsés cianurkloridot a permetező torony aljáról elvesszük.

A hőmérsékletnek a kondenzátor kilépésénél való beállításával szabályozhatjuk a folyadék alakjában leválasztandó cianurklorid mennyiségét az oszlopfejen át a maradékgázzal távozó cianurklorid mennyiségéhez viszo40 nyitva.

Minél alacsonyabb ez a hőmérséklet, annál kisebb mennyiségű cianurklorid távozik a maradék gázzal együtt.

Ezt a maradék gázt megsemmisíthetjük vagy ismert 45 módon, például deszublimálással, feldolgozhatjuk.

Amint ismeretes, a nem trimerizált klórcián, valamint a klór és a semlegesgáz összetétele és a mennyisége a maradék gázban a katalizátor tulajdonságaitól és a vele összefüggő feltételektől, amelyek a trimerizálórészben a klórcián számára léteznek, függ.

Lehajtó oszlopként hagyományos desztilláló kolonnák szolgálnak.

Kondenzátorokként ismert hőcserélőket, előnyösen csőköteges hőcserélőket alkalmazunk. Ezeket a konden55 zátorokat vagy a lehajtóoszlop után kapcsoljuk vagy — ahogy már említettük — előnyösen fejkondenzátorokként alkalmazzuk.

A hőelvezetés előnyösen ismert hőátadó közegek segítségével történik.

A reakcióelegyet közvetlenül bevihetjük ugyan a lehajtóoszlopba, de energetikailag kedvezőnek bizonyult az, ha a reakciógázt a lehajtóoszlop felett vezetjük be a berendezésbe. Különösen kedvező egy közbenső elemnek a beépítése a berendezésbe, mégpedig a lehajtó65 oszlop feletti gázbevezetés és a kondenzátor közé.

-2182 944

Ebben a közbenső elemben a kondenzálandó gázelegy közbenső hűtést kap még mielőtt belép a kondenzátorba.

Permetező toronyként és leválasztókamraként a szokásos léghűtéses vagy folyadékhűtéses készülékeket al- 5 kalmazzuk.

A permetező torony permetező szervei erre a célra alkalmas eszközök lehetnek, így szórótányérok, különböző felépítésű egy- és kétanyagos fúvókák, amelyek különféle porlasztási elvek alapján működnek. 10

A találmány szerinti eljárás műszaki előnye - ahogy már említettük — az eljárás rugalmasságában van, amelynek a segítségével folyékony és szilárd cianurkloridot nyerhetünk klórcián trimerizációjánál keletkező reakciógázok elegyéből. 15

Másrészt technikailag könnyen véghezvihető eljárást kapunk, amely csak kevés eljárási lépésből áll, mivel az eljárás minden kiegészítő kémiai segédanyag nélkül végezhető.

Ezen túlmenően a végtermékek nagy tisztaságukkal - 20 és különösen a szilárd anyagok — finomszemcsés alakjukkal és megnövekedett szabadon folyó képességükkel tűnnek ki.

A folyékony cianurkloridot ezenkívül előnyösen klórtól és klórciántól mentesen kapjuk, mert az oldott gázo- 25 kát kihajtjuk a folyósított cianurkloridból.

Az eljárás továbbá a környezetet nem károsítja, mivel a maradék gázokban lévő káros komponenseket, így pél- . dául a klórt és a klórciánt, szokásos mosással eltávolítjuk és adott esetben ismét visszavezethetjük a klórcián-elő- 30 állítási folyamatba.

A találmány szerinti eljárást a csatolt 1. ábrán és a példákon közelebbről is bemutatjuk.

Ahogy az 1. ábrán láthatjuk, a túlhevített reakciógázelegyet - amely cianurkloridgőzből és klórt, klórciánt 35 és közömbös gázokat tartalmazó maradék gázból tevődik össze, és amely a rajzon fel nem tüntetett trimerizációs reaktort elhagyja— az 1 csővezetéken át a 2 berendezésbe vezetjük.

A berendezés a 2b lehajtóoszlopból és a 2c fejkon- 40 denzátorból áll. Adott esetben a 2a közbenső elem behelyezése útján a gőzelegyet telítettgőz-hőmérsékletre hűthetjük, mimellett a kondenzátorból lefolyó cianurkloridkondenzátum egy része ismét gőzzé alakul.

A 2a közbenső elem nélkül a gőzelegyet közvetlenül a 45 2c kondenzátor alatt vezetjük be és ott lehűtjük.

A 2 berendezésbe belépő cianurklorid-gőzelegy egy része a 2c kondenzátorban elfolyósodík, a megmaradó rész a nem kondenzált gázokkal együtt egy vezetéken át egy leválasztókamrába kerül (nincs feltüntetve) a ciánur- 50 klorid leválasztására.

A kondenzált és a gáz alakban maradó cianurklorid viszonyát a 2c kondenzátor kilépésénél elhelyezett 3 hőmérsékletmérő és szabályozó segítségével állítjuk be.

A 2b lehajtóoszlop lehajtó szakaszában az elfolyó- 55 sitott cianurkloridban oldott maradék gázokat, mindenekelőtt a klórt és a klórciánt, eltávolítjuk.

Ehhez olyan fenékmaradék-hőmérséklet szükséges, amely nagyobb vagy egyenlő a folyékony cianurklorid forráshőmérsékletével a megfelelő kolonnanyomáson és 60 amely a 9 elgőzölögtető segítségével tartható fenn.

Az így előállított, maradék gázoktól megtisztított cianurklorid-olvadékot a 10 vezetéken át a 11 tárolótartályba visszük, amelyből azt a 11a vezeték útján veszszük el.

Abban az esetben, ha a cianurklorid-olvadékot ugyancsak szilárd formájú termékké akarjuk alakítani, akkor azt a 11 tárolótartályból a 15 vezetéken át a 13 szivattyú segítségével vagy a 12 vezeték útján közvetlenül a 14 permetező toronyba visszük és ott szétpermetezzük és azt a 14a vezeték segítségével porlasztott szilárd anyagként elvesszük.

Azokat a készülékrészeket és vezetékeket, amelyek cianurklorid-olvadékot tartalmaznak vagy szállítanák, a cianurklorid olvadáspontja feletti hőmérsékletre kell melegíteni.

1. példa

981 kg cianurkloridgőzből és 70 kg maradékgázból (N₂, Cl₂, C1CN, CO2) álló elegyet vezetünk óránként a 2b lehajtóoszlopba. Az elegy nyomása 794 torr, hőmérséklete pedig 225 °C.

Miután az elegy a 2a közti elemben 191 °C-os telítettgőz-hőmérsékletre lehűlt, azt a 2c kondenzátorban 150 °C-ra hűtjük. Az elfolyósított cianurkloridban oldott maradék gázok leválasztása érdekében az oszlopban lefelé haladó folyadékárammal szemben 196 kg/óra mennyiségű cianurkloridgőz-áramot vezetünk a fenékmaradékból.

Az oszlop fenékmaradékában 891 kg/óra mennyiségű gyakorlatilag tiszta cianurklorid-olvadék keletkezik. Ezt az olvadékot egy kétanyagos füvóka segítségével egy permetező toronyban szétpermetezzük, amikor is a következő szemcseeloszlást kapjuk;

< 50 μπι	93,7 súly%
50- 71 μτη	4,1 súly%
72 — 100 μπι	2,0 súly%
>100 μπι	0,2 súly%.

A cianurkloriddal telített 150 C-os maradék gáz a 4 vezetéken keresztül hagyja el a 2c fejkondenzátort.

Claims (2)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás cianurklorid leválasztására szilárd vagy folyékony formában klórcián trimerizációja után keletkező reakciógáz-elegyből, azzal jellemezve, hogy a reakciógázelegyet egy lehajtóoszlopból és egy utínakapcsolt kondenzátorból, célszerűen fejkondenzátorból álló berendezésbe — előnyösen a lehajtó oszlop felett — bevezetjük és a lehajtó oszlop fenékmaradékát a cianurklorid forráshőmérsékletén tartjuk, a reakciógáz-elegyben lévő cianurkloridot a kondenzátor kivezetésénél beállított 146—190 °C hőmérséklet-tartományban a folyékony cianurkloridot a lehajtóoszlop alsó végén folyadék alakjában elvesszük és közvetlenül vagy adott esetben közbenső tárolás után egy permetező toronyba továbbítjuk és abban szétpermetezzük, végül a finomszemcsés cianurkloridot a permetező torony aljáról elvesszük.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a folyékony formában keletkező cianurkloridot a kondenzációt követően a lehajtóoszlopban az oldott klórtól és klórciántól megszabadítjuk.