184074. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cianurklorid-szuszpenziók előállítására szerves oldószerekben
184 074 A találmány eljárás cianurklorid-szuszpenziók előállítására víztartalmú szerves oldószerekben, danurklorid-olvadéknak a víztartalmú szerves oldószerrel való érint - keztetésével. Ismeretes, hogy a cianurklorid, amely klórciánnak katalizátorok, mindenek előtt aktívszén, segítségével történő trimerizálásával állítható elő, nagyon értékes közbenső termék különböző iparágak számára, így színezékek és gyógyszerek készítésére, valamint a textilipar, a mezőgazdaság, továbbá a műanyag-, gumi- és robbanószeripar által alkalmazható anyagok előállítására. A cianurklorid, mint ismeretes, a trimerizálás után gázalakban van jelen átalakulatlan klórciánnal és klórral, valamint melléktermékekkel együtt. Már régóta szokásos ezt a reakdóelegyet közvetlenül szilárd cianurkloriddá alakítani, például a gázelegyek kívülről hűtött terekbe való bevezetése útján („Ullmann”, Enzyklopädie der technischen Chemie, 3. kiadás, 1954, 5. kötet 624. és 625. oldal, 4. kiadás, 1975, 9. kötet 652. oldal). Egy másik megoldás szerint, amelyet a 3,256.070 számú amerikai szabadalmi leírás ismertet, a gázt vízzel hűtött golyósmalomba vezetik be. A szilárd cianurklorid általában poralakban keletkezik és eddig ilyen formában került továbbfeldolgozásra. A feldolgozásnál a reakciósebesség növelése érdekében kívánatos, hogy a cianurklorid finom eloszlású szilárd alakban vagy oldott formában legyen jelen. Erre a célra egy sor eljárás ismert, amelyek szerint a cianurkloridot szilárd formában szerves oldószerekbe (1,964.619 számú NSZK-beli közzétételi irat), vízbe (1,545.840 számú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali irat) vagy erősen hűtött szerves-vizes rendszerbe (1,695.117 számú NSZK-beli közzétételi irat) vezetik be, majd az így kapott danurklorid-oldatokat vagy -szuszpenziókat előállításuk után a lehető leghamarabb reakdóba viszik. Az ilyen szuszpenziók vagy oldatok előállításánál azonban az a probléma, hogy a cianurklorid könnyen cianursawá hidrolizálódik. Ez már kis mennyiségű víz — így a technikai oldószerekben jelenlévő víz — jelenlétében megkezdődik és adott esetben robbanásig fokozódhat, ami e veszély mellett danurklorid-veszteséggel is jár (R. Rys, A. Schmitz és H. Zollinger; Helv. Chim. Acta 54,1,14 (1971), 163. oldat). Könnyű hozzáférhetőségük miatt éppen a technikai oldószereknek, tehát a szerves-vizes rendszereknek van különös jelentősége cianurklorid-szuszpenziók vagy -oldatok előállításánál. Ismeretes, hogy semleges, vizes cianurklorid-szuszpenziót lehet készíteni olvadt cianurkloridnak vízbe való bevitele útján (1,670.731 számú NSZK-beli szabadalmi leírás). Az így kapott szuszpenzió azonban tisztán vizes jellegű, azaz szerves oldószerektől mentes, amely — mint ismeretes — növeli ugyan a cianurklorid oldhatóságát, de ezzel megnő a cianurklorid ciánsavvá történő hidrolízisének a veszélye is víz jelenlétében. Dyenféle hidrolízis vizes-szerves oldószerekben olyan sebességet érhet el, hogy robbanások keletkezhetnek. 3 Az 1,670.731 számú NSZK-beli szabadalmi leírásban ismertetett eljárás nem vihető át szerves-vizes rendszerre, mivel a cianurklorid-szuszpenziónak a tartózkodási ideje az adott készülékekben túlságosan hosszú, különösen akkor, ha az oldószerekből és cianurkloridból álló elegy keveredési hőmérsékleteit is figyelembe veszik. Az említett szabadalom adatai szerint 4:1 arányú víz) cianurklorid keverési aránynál a vizes szuszpenzió keveredési hőmérséklete majdnem 50°C, ha 20°C-os vizet használnak annak érdekében, hogy a cianurklorid-olvadékból szuszpenziót állítsanak elő. Kisebb keverési arányoknál a keveredési hőmérséklet még magasabb. A fenti 4:1 aránynál nagyobb keverési arányok esetén az említett szabadalom adatai szerint nem csökken jelentős mértékben a keveredési hőmérséklet, mivel ez egy határértékhez közeledik, amely 20°C-os meleg víz alkalmazása esetén 45°C körül van. Mivel az alkalmazott készülékek csak légköri nyomáson üzemeltethető, nem volt lehetőség arra, hogy nyomáscsökkentéssel egyidejűleg hőmérsékletcsökkenéseket és ezzel alacsonyabb keverési hőmérsékleteket állítsanak be. A találmánnyal az a célunk, hogy cianurklorid-szuszpenziókat állítsunk elő víztartalmú szerves oldószerekben, a cianurklorid hidrolízisének az elkerülése, illetve nagymérvű csökkentése mellett. Azt találtuk, hogy cianurklorid-szuszpenziókat állíthatunk elő cianurklorid hidrolízisének elkerülése, illetve nagy mértékű csökkentése mellett, folyékony cianurkloridnak és vizes szerves oldószernek fúvóka segítségével történő érintkeztetése útján oly módon, hogy a folyékony cianurkloridot 1,5—6 bar nyomáson és 145—194°C hőmérsékleten zárt, lefelé ívelten kifolyónyílássá szűkülő keverőtartály felső részén fúvókán keresztül beporlasztjuk és a cianurklorid porlasztására szolgáló fúvóka irányára tangendálisan elhelyezett csövecskéken bevezetett és a keverőtartály teljes fala mentén folyadékréteget képező egy vagy több oldószerrel — amelyek előnyösen alifás vagy cikloalifás, 1—6 szénatomos ketonok és 0,1—50 súly% víztartalommal rendelkeznek — összekeverjük, emellett kívánt esetben a nyomást atmoszférikus és 0,01 bar közötti értékre szabályozzuk. A folyékony cianurkloridot előnyösen fűtött vezetéken át visszük be a fúvókába. A leírt megoldással lehetővé válik, hogy a víztartalmú szerves oldószert úgy oszlassuk el a kamrafalon, hogy a folyadékréteg az ívelt alakú elvékonyodásnál vastagabb legyen, mint a kamrafal többi részén. Az üvegtechnikában használatos „ívelten szűkülő” kifejezés olyan elszűkülést jelöl, amely nem meredek, hanem lapos S-görbe formában, a tartály csőfalából kiindulva a kifolyónyíláshoz hajlik. Hasonló elszűkülések vannak a vörösbort tároló palackoknál is, amelyek az átmenetet képezik a tulajdonképpeni palack és annak nyaka között. Az elszűkülés a keverőtartályban előnyösen mindig ott kezdődhet, ahol a porlasztóit részecskék körülbelül 50 %-a találkozik a falon képződött folyadékréteggel. Előnyösen ez a rész a csőalakú keverőtartály alsó harmadában van. -, 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
