186283. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés tiszta klórcián kinyerésére
5 186283 6 előtt az olyan sósavas oldatok használata előnyös a találmány szerinti eljárásnál, amelyek a klórcián előállításánál keletkeznek. Az ilyen oldatok előnyösen mindig bizonyos hidrogéncianid-felesleget tartalmaznak (827 358 számú NSZK-beli szabadalmi leírás). A vizes elpárologtató folyadék mennyisége az átadandó hőegységek számához igazodik, ahogy ez az elpárologtatóknál szokásos. Az elpárologtató folyadékot egyidejűleg a zavaró szennyeződések eltávolítására és a klórcián-visszafolyás újbóli elpárologtatására használjuk, túlfolyó-, illetve átfolyó edényben, amely 15 °C felett, előnyösen 40—60 °C-on üzemel. A meleg, vizes oldat klórciánra gyakorolt hatása olyan rövid és az itt, valamint a frakcionálásnál bekövetkező elszappanosodás olyan csekély, hogy az ammóniumklorid-tartalom még 50 °C-os és körülbelül 10 súly% hidrogénkloridot tartalmazó víz alkalmazásánál is — amint ez a klórcián előállításánál keletkezik — 0,1 súly% ammóniumklorid-mennyiség alatt van, az elpárologtató folyadékra vonatkoztatva. Abban az esetben, ha a nyers klórciánban szabad klór van jelen, akkor az elpárologtató oldatban valamely szokásos szabályozó rendszer segítségével a hidrogéncianidtartalmat járulékosan állandóan 0,1—1 súly% hidrogéncianid értéken tartjuk. Ily módon az elpárologtató oldatban nem kerül sor a nitrogéntriklorid felgyülemlésére, még ha nagy mennyiségű klór van is jelen a klórciánban (például üzemzavaroknál). Mint említettük, a klórciánnak a találmány szerinti eljárással való rektifikálásához legalább 10 elméleti tányérra (TB), előnyösen 15—30 elméleti tányérra, van szükség 1 : 1—1 : 10, előnyösen 1 : 1,5 és 1:3 visszafolyatási arány (D/R) esetén. Emellett a frakcionáló rész minden szokásos kiviteli alakkal, így harangtányérral, szitatányérral és hasonlókkal rendelkezhet, előnyösen töltőtesteket alkalmazunk. Visszafolyató kondenzátorokként valamennyi szokásos kiviteli alakot használhatjuk, mindenekelőtt grafittartalmú anyagból vagy tantálból készült csőköteges hőcserélő jön számításba. A frakcionálási, mint említettük, 1—2 bar nyomáson végezzük a kolonnafejre vonatkoztatva. Kolonnafej termékként olyan klórciángázt kapunk, amelynek a víztartalma 0,1 súly‘% alatt van, rendszerint 0,05 súly%, és gyakorlatilag mentes szerves anyagoktól és hidrogénkloridtól. A tisztított, gyakorlatilag vízmentes klórciángáz klórtartalma függ annak a nyers klórciánnak a klórtartalmától, amelyet a kolonnába betápláltunk és ez mindennemű veszélyeztetés nélkül egészen 20 tf.%-ig terjedhet. A hidrogéncianid ugyancsak lecsökken a fejtermékben. Mivel azonban a hidrogéncianid forráspontja (27 °C) és a klórcián forráspontja (13,5 °C) viszonylag közel van egymáshoz, a hidrogéncianid mennyiségének csökkentése érdekében gazdaságosabb, ha ezt valamely mosófolyadékban néhány tized % értékig eltávolítjuk a gázból és a rektifikálást csak a maradék hidrogéncianid eltávolítására, valamint a víz elkülönítésére alkalmazzuk. Ilyen intézkedésekkel ugyanolyan hatásosság mellett az elméleti tányérok számát kis értéken tarthatjuk és így — ahogy fent említettük — előnyösen 18 elméleti tányérszám elegendő, előnyösen D/R=l : 1,5—1 : 3 visszafolyatási aránynál, míg a hidrogéncianid tiszta desztillációs leválasztása esetén további rektifikáló tányérokra lenne szükség. A nyers klórcián részére a rektifikálás előtt mosófolyads-kként vizet vagy klórcián-tartalmú vizes oldatokat, így például azokat, amelyek a klórcián trimerizálásánál a maradékgáz mosásakor keletkeznek, vagy az 1 271 091 számú NSZK-beli szabadalmi leírás szerint alkil-aromásvogyületeket alkalmazunk átfolyatással vagy részbeni visszavezetéssel. Víznek vagy klórcián-tartalmú vizes oldatoknak az alkalmazásánál célszerű, ha nem engedjük, hogy a hidrogéncianid-taitalom és a hidrogénklorid-tartalom külön-külön lényegesen meghaladja a 0,5—1,0 súly%-ot. E határ alatt az oldatok alkalmazhatók a mosáshoz. A mosófolyadék hőmérséklete 15 °C és 25 °C közötti legyen. Az egyes eljárási lépéseket — a részkondenzálással járó rektifiálást és az újbóli elpárologtatást, valamint a mosást — olyan különálló készülékekben végezhetjük, amelyeket csővezetékek kötnek össze egymással. Az 1. ábra például egy ilyen elrendezést mutat. A nyers klórciángáz a 111 vezetéken átjut az 1 mosókolonnába. Ezt a mosókolonnát a 112 vezetéken át látják el mosóvízzel. Az eltávolítandó anyagokkal telített víz a 113 vezetéken keresztül távozik a kolonnából. A mosott klórcián a 114 vezetéken át a 2 rektifikáló kolonnába áramlik, ahol a 3 kondenzátorban való részleges kondenzálás következtében visszafolyás keletkezik. A folyékony klórcián a 115 vezetéken át a 4 elpárologtatóba folyik. Ez az elpárologtató a találmány szerint egy 5 túlfolyóval ellátott túlfolyóedényből áll, amelyben a klórciánt érintkezésbe hozzuk a 116 vezetéken keresztül odavezetett elpárologtató folyadékkal, amelynek a hőmérséklete a klórcián forráspontja felett van és a hőtartalma elég nagy ahhoz, hogy a klórciánt elpárologtassa, például kb. 50 °C-os víz. Ebben az esetben az újból elpárologtatott klórciánt a 118 vezetéken keresztül viszszavezetjük a 2 rektifikáló kolonnába. Amennyiben, ahogy fent említettük egy, a klórcián előállítási folyamatában keletkező sósav- és adott esetben hidrogéncianid-tartalmú oldatot alkalmazunk, úgy az ismét elpárologtatott klórciánt előnyösen a 119 vezetéken át visszavezetjük az 1 mosókolonnába annak érdekében, hogy ott a magával vitt hidrogéncianidtól megszabadítsuk. A 116 vezetékből származó, a párolgási hő elvonásával lehűtött folyadék a 117 vezetéken át kifolyik a 4 elpárologtatóból. A 113 és/vagy 117 vezetékekből jövő folyadékokat a klórcián-előállító folyamatba visszakeringtethetjük és; ezek ott arra szolgálhatnak, hogy a sósavkoncentrációt a klórcián előállítása során a kívánt értéken tartsák. A káros anyagoktól megszabadított klórciánt a 120 vezetéken át vezetjük ki a 2 rektifikáló oszlopból. Ennek egyik részét visszafolyásként a 121 vezetéken át visszavisszük a 2 rektifikáló oszlopba, másik részét pedig gázalakú termékként a 122 vezeték segítségével további alkalmazás céljára, például a trimerizálási reakciólépcsőbe visszük. A klórcián esetleges vizes mosását az 1 mosókolonnában önmagában ismert módon végezzük, például valamilyen csörgedeztető toronyban vagy egy tányéros kolonnában, ellenáramban. Különösen előnyös az olyan kiviteli alak, amelyben az egyes eljárási lépések kivitelezésére szolgáló készülékek kolonnaszerű rendszerré vannak egyesítve, például, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
