153985. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vanádium-oxid-triklorid előállítására
153985 3 4 Ezen túlmenően) a szilárd anyagok; és gázok közötti ifolytanos reakciókat ismert technológiák egész sarával meg tehet valósítani. Azt várhatjuk továbbá, hogy egy gázhalmazállapotiú kMrozószér a neakcióterméklben sokkal kisebb mártékben, lesz; jelen szennyezésként. Fentiek alapján a találmány feladata olyan gázalakú klórozószar biztosítása vanadium-pentosdd klórozására, amely ipari méretekben lehetővé teszi tiszta vanádiuim-oxid-triklorid előállítását. Azt találtuk, hogy a vanádiumnpentoxid klóhozására a foszgén (klór-szén-oxid) megfelelő gázalakú klóroizószér. Ha foszgént vanadiuimrpentoxid fölött vezétünk keresztül 100—600 C°, célszerűen 300 C° és 400 C° közötti hőmérsékleten, kielégítő reakciósebességgel kizárólag vainádium-oxid-trikloridot kapunk. Ez a reakció^léfutás meglepő, 'mert ha szén-monoxid és klór ékvimolekuláiris elegyét azonos reakiciófeltétélek mellett reagáltatjuk, nem ugyanolyan sima reakció játszódik le, hanem először 500 C° fölötti hőmérsékleten- vanádiium-tetráklöíridból és vanádiúm-oxid-trikloridból álló elegy képződik. A szén-monoxidnak és klórnak előzetesen foszgénné való átalakítása lehetővé teszi közvetlenül vanádium-oxid-trikloíid- képződését. Fentiek alapján fel kell tételezni, hogy a klór-szén-monoxid a tionil-kloridhoz hasonló reakcióban képez vanádium-oxití-itrikloridot, úgyhogy az alábbi reakció egyenlet adható meg: V9O5 + 3COCl2 >2 VOQ3 + 3C0 2 Ennek a reakciónak az az előnye, hogy folytonosan megvalósítható, ha arról gondoskodunk, hogy az egyik reakiciózónálba állandóan, jusson vanádium-pentoxid és foszgén. A reakoiózőna hőmérsékletét célszerű 300 <C° és 400 0° közötti értékan tartani. Mint a magasabb, mint az alacsonyabb hőmérsékletek a reakciósebesség csökkenéséhez; vezetnek. Magasabb 'hőmérsékleteken a foszgén szén-monoxidra és klórra bomlik, aminek következtében 600 C° fölötti hőmérsékleten csak kis mennyiségű vanadium-tetraktárid képződik. A tioml-Mariddal szeimben, a foszgénnek az az. előnye, hogy a tekintélyes forráspont-különbségek áLapján nagyon könnyen elkülöníthető a vanádium-oxid-trikloridból. Ha a hűtő hőmérsékletét a kondénzálás során úgy választjuk meg, hogy kizárólag a vanádiuim-oadd-triklorid kondenzálódik, akikor a kapott vanadium-oxid-triklorid csupán kíb. 0,8 mg foszgént tartalmaz 1 ml vanádium-oxid-triklioridra számítva, Ezt a mennyiséget 0,015 mg/ml-re lehet csökkenteni, ha a vanádium-trikloirido't még aktívszénről is lédesztilMljuk, A kapott tisztaság teljesen kielégítő ahhoz, hogy a vanádium-oxid-trikloridot palimerizációs katalizátorként lehessen használni. A reakció ipari megvalósításához különösen alkalmas a fluidizációs eljárás, ahol a foszgén képezi a cirkulációs gázt. Ha a vanáiddum-oxid-trikloxid előállítását egyesítjük a foszgénnek szén-monoxidból és klórlból való előállításával, jelentős gazdasági előnyök adódnak azzal az esettel szemlben, amikor klórozószerként tionil-kloridat alkalmazunk. A találmányt az alábbi kiviteli példák segítségével közelebbről ismertetjük. 1. példa: A vanadium-pentoxidnak foszgénnel való reagálta tásához felhasznált berendezést a csatolt rajzon vázlatosan mutatjuk be. Az 1 aidagolóiberendezés segítséglével szién-monoxidból (8) és klórból (Ö) ékvimoleikuláris elegyet állítunk elő, amelyet foszgén-képzés céljából a kívülről hűtött, aktívszénnel töltött 2 reakciócsőbe vezetünk,. A képződött foszgént alulról bevezetjük egy második; fűthető, függőlegesen elrendezett reakciócsőbe, melynek átmérője 3—30 mm és hossza 1000; mm, Az alsó végén gázáteresztő, porózus 4 lemezzel ellátott reákció'csövet 200 g vanádium-psntoixiddal töltjük meg, A gázáramot úgy állítjuk be, hogy óránként 20 liter foszgén haladjon át a rendszeren. A reakrióhőmérséklete't a cső belsejében 380 C°-on tartjuk. A képződött vanádium-oxid-triklorid a reakciócső felső végén távozik; és a gázáraim magával ragadja. Az 5 hűtőben bekövetkező kondenzálódás után a termiéket a 6 edényben, fogjuk fel. A távozó gázok által elragadott vanádiuim-oxid-triklorid-gőzöktől a. 7 töltetes mosótoronyban tisztítjuk: meg valamilyen klórozott szénhidrogénnel. A gázbevezetést 6 óra eltelte után albbahagyjuk. A nyers terméket aktívszénről ledesztilláljuk. Ilyen módon 3120 g tiszta vanádium-oxid-trikloridot kapunk. 2. példa: Az 1. példa szerinti berendezésbe 200 g vanádíum-pén toxi dot töltünk. A cső belső hőmérsékletét 100 C°-ra állítjuk be. 20 liter/óra gázátáramoltatási sebesség mellett 6 óra alaltt 104 g tiszta vanádium-oxid-trikloridot kapunk. 3. példa: Az 1. példa szerinti berendezést 200 g vanádium-pen taxiddal töltjük mag. 6O0 C° rteak- . dóhőmérsékleten, valamint az 1. és 2, példában ismertetett gázmennyiséggel és reakcióidő alatt 140 g tiszta vanádium-oxid-trikloridot kapunk, 4. példa: Az; 1. példában leírt berendezés reakcióesóvének felső részét vanádium-pentoxid adagolására szolgáló eszközzel látjuk, el. Ezután a csőbe 200 g vanáldium-pentoxidot töltünk. A gázáramot 30 .liter/óra foszgénre állítjuk be. Miután 380 C° hőmérsékletet értünk el, foly-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
