139042. lajstromszámú szabadalom • Eljárás toluolnak trinitrotoluollá nitrálására
13Ö042. célszerű kombinációjával a lehetőség szerint megközelítjük. A teljes egyenáramú eljárás hátrányait a fokozatos megoldás küszöböli ki. A fokozatokra való osztás az-5 zal az előnnyel is jár, hogy az egyes fokozatokban a viszonyokat, főképpen a hőmérsékletet, az illető fokozat igényeinelb megfelelően a legelőnyösebbre választhatjuk. 10 A találmány szerint a fokozatok száma csekély, vagyis 2—6 Kzzel a fokozatokra osztás előnyeinek megtartása mellett az 1,297.170 sz. amerikai szabadalmi leírás szerinti eljárással járó bonyolultságot és ).-, ellenőrzési nehézségei elkerüljük. Lecorche és Jovinet (Memorial des Poudres című folyóirat 1930/31. évi 21. kötet 255—64. lapjain,) szakaszos eljárást ismertetnek, amely szerint a toluolt két foiko-20 zafban nilrálják és a legmagasabb fokozatból távozó sava', tömény salétromsav hozzáadása után használják az első nitráló fokozatban. A szimmetrikus és aszimmetrikus Lri-2ö nilrotoluolt úgy választjuk el egymástól, hegv a második fokozat végén a savkeverék kevés salétromsavat és mintegy 21 /o vizel tartalmaz. Ily körülmények között a/, aszimmetrikus trinitrotoluol sokkal köny-30 nyebben oldódik, mint a szimmetrikus, amely lehűlésekor kikristályosodik. Ha az említett savkeverék egy részéi elvezetjük, úgy az aszimmetrikus trinitrotoluol menynyiségél a reakciókeverékben és a véglcr-85 mékben bizonyos határok közé szoríthatjuk. Vagy a második fokozat végén a jelzett erősségű savkeveréket kapjuk, ebben a lépésben jelentős mennyiségű szabad kéntrioxiddal kell elindulnunk. Az első l'o+0 kozat termékéi, mono- és dinitrololuol keverékét, víz hozzáadása útján választjuk el a reakciókeveréktől. A találmány szerinti eljárásnak a Lecorche és Jovinet-féK5 eljárással közös 45 vonásai: a fokozatokban dolgozás, az aszimmetrikus trinitrotoluol elválasztási módja és kéntrioxidot tartalmazó erős kevert sav használata. Ellenben elvileg különböznek abban, hogv a találmány szerint kettőnél 50 több lépésben dolgozunk folytonosan. Sok eljárás a csekély reakciósebesség miatt nem hajtható végre folytonos üzemben, mert folytonos üzemben a reakciósebességnek akkorának kell lennie, mint a 55 szakaszos üzem reakciósebessége. Megállapítottuk, hogy sok kénlrioxidot tartalmazó kevert sav lényegesen nagyobb reakciósebességet ad, mint más kevert savak, amely elegendő ahhoz, hogy a legmagasabb fok folytonos üzemét iparilag ki- 60 vánaíossá tegye. A Lecorche és Jovinet adataiból nem következtethető ezen lénnyel kiegészítve az ő eljárásuk legalacsonyabb fokozatának feloszlása leszi lehetővé a találmány szerinti eljárás folytonosságát. 65 .A találmány szerinti fokozatokra osztás lehetővé leszi továbbá a magasabb fokozathói távozó savat aránylag mérsékel! töménységű 60—(>5»,'u-os (pl. G0o/o-os) salétromsavval pótolni, mielőll ,az ala- 70 csonyabb fokozatba kerülne. Az eljárást ekkor úgy folytaihaljuk le, hogy a fokozatok egyikében sem kell vizet hozzáadnunk. Az eljárási tehát észszerűbben és gazdaságosabban bajthaljuk végre, mint Lecorche 75 és Jovinet, akik tömény salétromsavat adagolnak az első lépésben és ennek végé a a reakciókeveréket vízzel hígították. A találmány szerint a szimmetrikus és aszimmetrikus trinitrotoluol szétválasztása 8't csak akkor hatásos, ha a legmagasabb fokozatból távozó sav legfeljebb néhány százalék szabad kéntrioxidot és legfeljebb S<Vo vizet tartalmaz. Ily savból lehűléskor kiváló kristályos tömegei centrifugáljuk. 85 egymás után tömény kénsavval és vízzel mossuk, végül pedig egyszerűen szulfillal kezeljük úgy, hogy 80.6 O-nál olvadó termékel kapunk. Legalább 30"Vo szabad kéntrioxidol és 90 legalább 30<y0 salétromsavat tartalmazó keveri savak, amelyek célszerűen használtatnak kiindulási anyagul, többnyire nem állíttatnak elő a folyós savakból, hanem kéntrioxid felhasználásával (a 19.773 né- 9r> metalfökli szabadalmi leírás szerint). Minlhogv a kéntrioxid a kénsavnál jóval erősebben köti meg a vizel, az ily sav salétromsavlarlalmu jóval nagyobb, mintha kénsav szolgál a víz megkötésére. Saját- 100 szerű, hogy az ily kevert savak oxidáló hatása nagy salétromsavtartalmuk dacára nem nagy. Fontos előny, hogy ezen savak-' nál a nitráláskor a hőfejlődés aránylag csekély, ami a hőmérséklet szabályozását 105 megkönnyíti. A találmány előnyben részesített és a legjobb eredményeket adó megvalósításánál a berendezés három fokozatból áll, amelynek elsejében mono-, másodikában 110 mono- és dinitrotermék keveréke, harmadikában pedig trinitrotoluol keletkezik. A hőmérséklet az első fokozatban 20—30 C/. a másodikban -10—50 C/ és a harmadikban mintegy 55—85 C°. A távozó sav összeté- 115 tele az első fokozat végén 71o,o II.SO,, 25»/» H20, lo/o HN03 és 3o/o HNO,; a második fokozat végén 78<y0 H 2 S0 4 , 15°/o H s O. 2o/ 0
