179494. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klórcián elválasztására klórciánt sósavgázt és klórgázt tartalmazó gázelegyből
3 179494 4 klórciánt szolgáltatnak ugyan, és így nincs szükség fáradságos szárításra, hátrányos azonban a jelentős oldószer-felhasználás, a nagy energiafogyasztás, valamint az, hogy az oldószerek időnként tisztítást igényelnek. A gázelegyben jelenlevő klórgáz és a felhalmozódó cianúrsav-klorid hatására ugyanis az oldószerek részlegesen klórozódnak, és az így képződő termékek eltávolítását meg kell oldani (a szerves oldószerben a klórcián sósavgáz jelenlétében kis mértékben mindig trimerizálódik, és ezért kis mennyiségben cianúrsav-klorid is képződik). Egy további ismert eljárást — amelynél a klórcián trimerizálásával történő cianúrsav-klorid-gyártásnál képződő, a klórcián mellett sósavgázt és klórgázt tar talmazó elhasznált gázelegyből távolítják el a klórciánt - a 64 526SZ. lengyel szabadalmi leírás ismertet. Eszerint az elsősorban klórgázból, sósavgázból és klórciánból álló gázelegyet — 100°C-on teljesen kondenzálják, majd az így nyert folyékony elegyet frakcionált desztillációnak vetik alá. A desztilláció során tiszta sósavgáz távozik el, és visszamarad a klórcián és a klórgáz elegye. Ez az ismert eljárás biztosítja ugyan a sósavgáz megfelelő eltávolítását, azonban sok energiát fogyaszt, s az ipari méretű alkalmazása igen nehézkes, mivel rendkívül alacsony hőmérsékletet kell fenntartani, és különleges berendezésre van szükség. Azt találtuk, hogy a klórcián a további feldolgozáshoz, például a cianúrsav-klorid szintéziséhez megfelelő tisztaságban és egyszerű módon elválasztható az elsősorban klórciánt, sósavgázt és klórgázt tartalmazó gázelegyekből, anélkül, hogy szükség lenne a teljes gázelegy kondenzálására és az azt követő frakcionált desztillációra. A találmány szerint úgy járunk el, hogy a gázelegyben jelenlevő klórciánt egy, a forráspontja alatti hőmérsékletre hűtve cseppfolyósítjuk, majd a kondenzált és ilyen módon a gázelegytől elválasztott klórciánt — amely még tartalmaz sósavgázt és klórgázt is - további tisztításnak vetjük alá. E tisztítás során a nyers klórciánt a forráspontja körüli hőmérsékleten hevítjük, a jelenlevő szennyező anyagokat ilyen módon kiforraljuk, és visszamarad a kívánt tisztaságú cseppfolyós klórcián. A klórcián cseppfolyósitása után visszamaradó hűl ladék gázelegy sósavgázból, klórgázból és igen csekély mennyiségű klórciánból áll, s önmagában ismert módon dolgozható fel. A találmány szerinti eljárásnál a klórcián cseppfclyósítását -75 és -25 °C közötti hőmérsékleten végezzük, attól függően, hogy a gázelegy mennyi klórciánt tartalmaz. A klórcián cseppfoiyósítását nyomás alatt is végezhetjük. Ilyen módon magasabb hőmérsékleten hajthatjuk végre a cseppfolyósítást, illetve növelhetjük a cseppfolyósítás mértékét. A találmány szerinti eljárásnál, a tisztítási művelet során a termék tisztaságának mértékét annak az időnek a beállításával szabályozhatjuk, amely alatt a nyers klórciánt a forráspontjának megfelelő vagy azt megközelítő hőmérsékleten tartjuk. Ehhez megfelelően megválasztjuk a klórcián áramlási sebességét a berendezésekben, a tartály térfogatát, valamint a gőzök kondenzálásának hőmérsékletét. E hőmérséklet növelésével megrövidül az illékony szennyező anyagoknak a klórciántól való elválasztási sebessége, és tisztább lesz a termék. Egyidejűleg azonban nagyobb klórcián-veszteséggel kell számolnunk. Ezért a tisztítás során a gőzök kondenzálási hőmérsékletét úgy állítjuk be, hogy az ne legyen alacsonyabb a klórcián cseppfolyósításánál alkalmazott hőmérsékletnél, ugyanakkor azonban alacsonyabb legyen a klórcián forráspontjánál. A klórcián tisztaságát a tisztító művelet idejének megnyújtásával is növelhetjük. A találmány szerinti eljárásnak számos előnye van. Egyszerűen kivitelezhető; lehetővé teszi, hogy a klórciánt nagy mennyiségben és tisztán különítsük el anélkül, hogy körülményes szárítási műveletekre lenne szükség. A találmány szerinti eljárás igen kedvezően alkalmazható folyamatos gyártásoknál. Ilyen módon 99%-os tisztaságú klórcián is elkülöníthető, akár 98%-os termeléssel. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal részletesen ismertetjük. I. példa Hidrogéncianid klórgázzal történő klórozásánál keletkező, 57,4 súlyrész klórciánt, 34,1 súlyrész sósavgázt, 6,8 súlyrész klórgázt és 1.7 súlyrész egyéb mellékterméket tartalmazó gázelegyet folyamatosan egy hűtő berendezésbe vezetünk, amelyben —55 és —50 °C közötti hőmérsékletet tartunk fenn. A cseppfolyósodon (és ezáltal elválasztott) nyers klórciánt, amely 88 súlyai klórciánt, 6 súly% sósavat és 6 súly% klórt tartalmaz, hűtőkeverék segítségével körülbelül -9 °C-ra hűtött szifoncsövön vezetjük át egy olyan tartályba, amelyhez —20 °C-on tartott visszafolyató hűtő csatlakozik. A tartály hőmérsékletét 12—13 °C-ra állítjuk be. A nyers klórciánt körülbelül 90 percig tartjuk ebben a tartályban tisztítás céljából. A tisztított klórciánt folyamatosan elvezetjük egy hűtőkeverékkel -6 °C-ra hűtött szifoncsövön keresztül. A kapott termék 97 súly% klórciánból, 2,5 súly% sósavból és 0,5 súly% klórból áll. A tisztító művelet során eltávozó gázokat, amelyek 34,8 súly% klórciánt, 38,5% klórgázt és 26,7 súly% sósavgázt tartalmaznak, a folyamatba belépő szennyezett gázeleggyel egyesítjük, és a cseppfolyósító művelethez visszavezetjük. A cseppfolyósításnál eltávozó gázokat, amelyek 77,3 súly% sósavból, 3,3 súly% klórciánból, 15,3 súly% klórból és 4,1 súly% egyéb melléktermékekből állnak, ismert módszerekkel dolgozzuk fel. így a hidrogéncianid klórozásánál keletkező 100 súlyrész gázelegyből 57,8 súlyrész klórciánt kapunk, ami 97%-os elválasztásnak felel meg, ha az adatokat 100%-os klórciánra számoljuk át. II. példa Ugyanolyan gázelegyet dolgozunk fel, mint az I. példában, és hasonló módon járunk el, azonban a tisztítást 5 órán át végezzük, és a visszafolyató hűtőben -15 és -10 °C közötti hőmérsékletet állítunk be. A folyamatosan elvezetett termék 99 súly% klórciánból, 0,9 súly% sósavból és 0,1 súly% klórból áll. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
