Znane sposoby chlorkowania metanu da¬ dza sie podzielic na dwie grupy: a) Sposób chlorowania przy niskiej tem¬ peraturze, gdzie potrzebna do zapoczatko¬ wania i podtrzymywania reakcji energja uzyta jest w postaci swiatla lub takze w po¬ staci energji elektrycznej (ciemne wylado¬ wania elektryczne). b) Sposób chlorowania przy wysokiej temperaturze, gdzie energja dostarczana jest w postaci ciepla.Przy obu sposobach koniecznem jest by reakcja przebiegajaca przy silnem wywia¬ zywaniu ciepla, w niektórych okoliczno¬ sciach przy eksplozji zostala regulowana przez dodanie srodka rozrzedzajacego. Ja¬ ko taki srodek rozrzedzajacy proponowa¬ no glównie azot lub kwas weglowy, lub je¬ den z obydwu skladników reakcji. Jako srodek rozrzedzajacy proponowano juz tak¬ ze pare wodna, lecz tylko przy przebiega¬ jacym przy bardzo niskiej temperaturze, np. 80 — 100° C „sposobie swietlnym*', który dozwala na uzycie tego srodka roz¬ cienczajacego.Przy „sposobie cieplnym", przebiegaja¬ cym przy wysokiej temperaturze, np. 400 — 500°C trzeba bylo uzycie pary wod¬ nej jako srodka rozrzedzajacego juz zgó- ry uwazac za wykluczone, poniewaz wia- domem bylo, ze przy takich temperaturach chlor i para wodna bardzo szybko dzialaja na siebie wydzielajac tlen. Odkryto, ze w pewnych okolicznosciach te niebezpieczne reakcje nie wystepuja. Mianowicie chloro¬ wi nalezy przypisac to znakomite dziala-nie, ze zabiera on wodór nie parze wodnej lecz metanowi. Zatem nie odbywa sie ta nie¬ pozadanareakcja 2£l2+2 H20=4 HCl+O^ lecz proces przebiega nadzwyczaj glad¬ ko w zadanym kierunku. C H± -\- CI2 = C H3 Cl + H CL Para wodna nie bie¬ rze wiec udzialu w reakcji pomimo wyso¬ kiej temperatury, lecz wywiera ona jedynie zadane opózniajace dzialanie. Takze ocze¬ kiwany przy tak wysokich temperaturach reakcji rozklad produktów chlorowania nie odbywa sie jak stwierdzono skutkiem o- becnosci pary wodnej.Na podstawie tych spostrzezen mozna takze przy przebiegaj acem przy wysokich temperaturach chlorowaniu metanu zasto¬ sowac pare wodna zamiast lub obok do¬ tychczas uzywanych srodków rozrzedzaja¬ cych i przez to w szczególnie korzystny sposób powstrzymac poboczne reakcje a szczególnie uniknac eksplozji.Aby otrzymac dobry wynik reakcji i aby uniknac niepozadanych reakcyj pobocznych koniecznem jest dozorowanie wysokosci ku metylu od gazów reakcji odbywa sie znacznie latwiej, albowiem wymaga to je¬ dynie skondensowanie stosunkowo niewiel¬ kich ilosci zawartej pary wodnej, podczas gdy przy znanych sposobach, izolowanie chlorku metylu przez kompresje lub ozie¬ bienie bylo tern bardziej skomplikowane i obfite w straty, im wiecej uzyto srodka roz¬ rzedzajacego. iW przeciwstawieniu do zastosowania gazów, jak azot i kwas weglowy daje ni¬ niejszy sposób te korzysc, ze do produktu reakcji nie zostaja wprowadzone obce ga¬ zy, skutkiem czego uwolnione od* produk¬ tów reakcji koncowe wzglednie reakcyjne gazy moga byc ponownie uzyte do procesu.W przeciwstawieniu do sposobu pole¬ gajacego na dodaniu nadmiernej ilosci me¬ tanu posiada niniejszy sposób te przewage, ze stosunek chloru i metanu mozna lepiej dostosowac do zadanych produktów chlo¬ rowania niz to dotychczas bylo mozliwem.Wiadomo, ze np. do osiagniecia pro¬ duktu, zlozonego z nizszych stopni chloro- temperatury, poniewaz przy zbyt wysokich kiwania metanu, musi byc uzyty metan w temperaturach wystepuje niepozadany roz- 0,znacznym nadmiarze. Przy uzyciu pary ui-j —j„ : ~a :_ ~: a-* 1„i wodnej jako srodka rozrzedzajacego mozna klad wody i otrzymuje sie ostatecznie kwas weglowy i tlenek wegla. Zawartosc pary wodnej moze sie wahac w znacznych gra¬ nicach. W ogólnosci uzycie 2 do 3 objeto¬ sci pary wodnej n$ jedna czesc chloru oka¬ zalo sie wystarczaj acem. W danych wy¬ padkach wystarcza nawet dodanie 1 do 2 czesci pary wodnej a pod niektóremi wa¬ runkami nawet mniejsza ilosc. Teoretycz¬ nie niema granicy dla dodawania pary wod¬ nej, jednakze ze wzgledów praktycznych nalezy unikac nadmiaru tej ostatniej. Dla pewnej oznaczonej aparatury, da sie latwo oznaczyc temperatura maksymalna, nalezy¬ ta ilosc pary wodnej i maksymalna pred¬ kosc gazu przez prosta analize gazu (oz¬ naczenie dwutlenku i tlenku wegla).Uzycie pary wodnej jako srodka rozrze¬ dzajacego daje te wielka korzysc, ze izo¬ lowanie produktu chlorowania np. chlor- dojsc do odpowiednich produktów uzywa¬ jac znacznie mniejszych ilosci metanu.Sposób moze byc wykonywany w obec¬ nosci katalizalorów, jak chlorek zelaza, chlorek miedzi i t. d. lub bez nich. Jako bardzo uzyteczne katalizatory dla niniej¬ szego sposobu, a takze dla innych sposobów chlorowania metanu okazaly sie haloidy ziem alkalicznych ziemnych, np. chlorek wapniowy, chlorek magnezowy i t. d. Te ostatnie w razie potrzeby moga byc uzyte wraz z odpowiedniemi srodkami rozrzedza- jacemi np. w postaci porowatych podkla¬ dów. V Jak dalej odkryto, mozna uzyc pare wodna równoczesnie takze do doprowadza¬ nia potrzebnych dla reakcji ilosci ciepla do miejsca reakcji, przez co osiaga sie te ko¬ rzysc, ze mozna sie obejsc bez ogrzewaniazewnetrznego, co przy wyborze rozmiarów jako tez ze wzgledu na dobór materjalów budowlanych dla aparatu jest bardzo waz- nem. Do tego celu uzywa sie z korzyscia przegrzanej pary.Przyklad 1. Przez napelniona kawal¬ kami szamoty rure kwarcowa o dlugosci o- kolo 70 cm a szerokosci 40 mm przepu¬ szcza sie okolo 25 litrów metanu, okolo 38 litrów chloru i 100 g pary wodnej. Tem¬ peratura reakcji wynosi 400° — 500° C.Reakcja przebiega spokojnie bez eksplozji lub oddzielania sie wegla. W produktach reakcji rozdzielony jest chlor nastepujaco: 53% w HClt 8% w CHZ Cl, 13% w CH2 Cl2, 20% w CH C/3, 5% w C C/4.Przyklad 2. Przez rure reakcyjna prze¬ syla sie na godzine mieszanine gazów o skladzie: 37 litrów metanu, 37 litrów chlo¬ ru i 100 g pary wodnej, wtedy chlor roz¬ dziela sie w produktach koncowych przy równiez zupelnie spokojnym przebiegu re¬ akcji nastepujaco: '52% w HCl, 12% w CH, Cl, 21% w CH2 Cl2t 14% w CH C/8, 1% w C Cl±.Przyklad 3. Przy predkosci godzinowej: 41 litrów Ynetanu i 20 litrów chloru i 70 g pa¬ ry wodnej rozdzielenie sie chloru w pro¬ duktach reakcji jest nastepujace: 51% w HCl% 26% w CH?t Cl, 20% w CH2 Cl2t 1% w. CH C/3, 0% w CCHL PL