202160. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klór elválasztására gázelegyből
HU 202160B át vezetjük el 30,8 kg/óra sebességgel (0,4 kmól). A cseppfolyós klór összetétele a következő: hidrogénldorid: nyomnyi, oxigén: 0,6 tömeg%, víz: nyomnyi, klór: 99,9 tömeg%, nitrogén: nyomnyi, szén-dioxid: 0,4 tömeg%. Másrészt, az el nem folyósodon gáz, azaz az a maradékgáz, amely a desztillációs oszlop tetején távozik, elsődleges oxigénből áll, de szervetlen gázokat is tartalmaz. Összetétele: hidrogén-klorid: nyomnyi, oxigén: 40,8 tömeg%, víz: nyomnyi, klór: 9,7 tömeg%, nitrogén: 16,3 tömeg%, szén-dioxid: 33,2 tömeg%. A maradékgázt ezután a 35 vezetéken át 24,5 kg/óra sebességgel visszavezetjük és a kevert gázhoz hozzákeverjük, majd ezzel együtt a 6 reaktorba bevezetjük. A 36 visszamaradó gáz egy részét 6,6 kg/óra áramlási sebességgel a szennyezést eltávolító oszlopra vezetjük (az ábrán ez nem szerepel), amelyben vízzel mossuk, majd a légtérbe elengedjük. 2. Példa A nyersanyagként használt hidrogén-klorid-gáz nyomása 5.105 Pa, hőméséklete 28 "C, összetétele pontosan megegyezik az 1. példában alkalmazott gázéval, áramlási sebessége 39,7 kg/óra (1,1 kmól). A hidrogén-klorid oxidálását pontosan azonos módon végeztük az 1. példában leírtakkal, kivéve a következő módosításokat: 1) Az aktív szénen való kezelést követően a másik nyersanyagot, azaz az oxigéngázt 8,0 kg/óra sebességgel (0,25 kmól) vezetjük be az 1. példában megadott 10,2 kg/óra (0,3 kmól) helyett. 2) A 35 vezetéken át visszacirkuláltatott oxigéntartalmú gz áramlási sebességét 38,0 kg/óra értékre (1,1 kmól) növeljük az 1. példában megadott 24.5 kg/óra (0,7 kmól) értékről. Az 1. példában alkalmazott visszacirkuláltatott oxigéntartalmú gáz összetétele a következő: hidrogén-klorid: nyomnyi, oxigén: 40,8 tömeg%, víz: nyomnyi, klór: 9,7 tömeg%, nitrogén: 16,3 tömeg%, szén-dioxid: 33,2 tömeg%. Ezzel szemben a 2. példában alkalmazott gáz összetétele a következő: hidrogén-klorid: nyomnyi, oxigén: 42,1 tömeg%, víz: nyomnyi, klór: 9,8 tömeg%, nitrogén: 15,9 tömeg%, szén-dioxid: 32,2 tömeg%. Ugyanis az oxigént a 2. példában 0,75 mól/mól hidrogén-klorid nyersanyag mennyiségben tápláltuk be, ellentétben az 1. példában alkalmazott 0,5 mól oxigén/mól hidrogén-klorid értékkel. 3) A 6 fluidizált-ágyas reaktorban alkalmazott katalizátort 1,0 cm3/g pórustérfogaú, 50-60 pin átlagos részecskeátmérőjű szilícium-oxid hordozónak vízmentes krómsav vizes oldatába való merítésével, majd a készítmény 500 °C hőmérsékleten való kalcinálásával állítjuk elő. A katalizátor 60 tömeg% króm-oxidot tartalmaz. A reaktorba az így készített katalizátorból 30,9 kg-ot töltünk be. 4) Az 1. példában az oxidációs reakció után kapott gáz összetétele a következő: hidrogén-klorid: 17.6 tömeg%, oxigén: 15,1 tömeg%, víz: 9,4 tömeg%, klór: 39,8 tömeg%, nitrogén: 5,9 tömeg%, szén-dioxid: 12,2 tÖmeg%, króm: 0,05 tömeg%; és 85,3 kg/óra (2,2 kmól) gáz távozik a reaktorból. A 2. példa szerint kapott gáz összetétele a következő: hidrogén-klorid: 14,4 tömeg%, oxigén: 21,4 tömeg%, víz: 7,2 tömeg%, klór: 32,6 tömeg%, nitrogén: 8,0 tömeg%, szén-dioxid: 16,4 tömeg%, króm: 0,06 tö13 meg%; 85,6 kg/óra (2,2 kmól) gáz távozik. 5) A 9 hidrogén-klorid-gáz abszorpciós oszlop tetején az 1. példában 38,5 kg/óra sebességgel táplálunk be 25 ”C hőmérsékletű vizet, és a cirkuláltató szivattyú elvezetésén 60 kg/óra mosófolyadékot vezetünk el. A 2. példában a bevezetett víz mennyisége 32,5 kg/óra, az elvezetett mosófolyadék 49 kg/óra (a két példa szerint elvezetett mosófolyadék összetétele azonos). 6) A 21 kénsavas mosóoszlopba az 1. példa szerint 3,0 kg/óra 98%-os kénsavat vezetünk be frissítésül, míg a 70%-os kénsavból 4,2 kg/óra mennyiséget távolítunk el. Ezzel szemben a 2. példa szerint 2,31 kg/óra 98%-os kénsavat viszünk be, és 3,23 kg/óra 70%-os kénsavat vezetünk el. 7) Az 1. példa szerinti, a kénsavas mosóról távozó 50 'C hőmérsékletű kapott gáz összetétele a következő: hidrogén-klorid: nyomnyi, oxigén: 20,8 tömeg%, víz: nyomnyi, klór: 54,2 tömeg%, nitrogén: 8,2 tömeg%, szén-dioxid: 16,8 tömeg% és agázt a 28 kompresszorba 61,9 kg/óra (1,3 kmól) mennyiségben tápláljuk be. A 2. példa szerint a kapott 50 'C hőmérsékletű gáz összetétele a következő: hidrogén-klorid: nyomnyi, oxigén: 27,4 tömeg%, víz: nyomnyi, klór: 41,2 tömeg%, nitrogén: 10,3 tömeg%, szén-dioxid: 21,1 tömeg% és a gázt a 28 kompresszorra 66,8 kg/óra (1,5 kmól) mennyiségben vezetjük be. Az 1. példa szerinti eljárást alkalmazva az oxidációt az előzőekben említettek szerint végezzük. A termékül kapott cseppfolyós klórt a 32 desztillációs oszlop aljáról a 33 vezetéken át nyerjük 23,6 kg/óra (0,34 kmól) áramlási sebességgel. Összetétele pontosan megegyezik az 1. példában keleketkezett cseppfolyós klóréval. A desztilláló oszlop tetején elvezetett el nem cseppfolyósított gázt a 36 vezetéken át vezetjük 5,3 kg/óra sebességgel a szennyeződésmentesítő oszlopra (az ábrán nem szerepel). 3. Példa Benzol klórozásából származó, 1 % benzolt tartalmazó hulladékgázt alkalmazunk nyersanyagként, a gázt 2 kg aktív szénnel töltött oszlopon vezetjük át, ami által a hidrogén-klorid gázban a benzol koncentrációja 100 ppm értékre vagy az alá csökken. A katalizátort a következő módon készítjük: 30 1 ionmentesített vízben 3,0 kg króm(III)-nitrát-nonahidrátot oldunk. A kapott oldathoz gondos keverés mellett 30 perc alatt hozzácsepegtetünk 2,9 kg 28%-os vizes ammóniaoldatot. A kapott csapadékos elegyet ionmentes vízzel 2001-re hígítjuk. A szuszpenziót éjszakán át állni hagyjuk, majd ismételt dekantálás közben mossuk a csapadékot. Az elegy kalcinálás utáni tömegére számítva 10 tömeg% kolloidális szüícium-dioxidot adunk hozzá. Az elegyet ezután porlasztva-szárító berendezésen szárítjuk, így port nyerünk. Akapott port 600 °C hőmérsékleten, levegő atmoszférában 3 órán át szárítjuk. A port ezután JIS standard szitákkal szitálva kigyűjtjük az 50-60 |im átmérőjű króm-oxid-katalizátor részecskéket. 5,08 cm belső átmérőjű, nikkelből készült, fluidizált-ágyas reaktorba töltünk ezután 375 g fenti katalizátort. A reaktort fluidizált homokfürdővel kí14 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
