163682. lajstromszámú szabadalom • Folyamatos eljárás cianurklorid előállítására
163682 5 6 tktívszén, mint katalizátor és csekély mennyiségű :lór jelenlétében a 3,312.697 számú USA szabadalni leírásban tárgyalt eljárás szerinti folyamatos :lórcián-trimerizálásnál lehetséges, hogy a trimeizálásnál képezett cianurkloridot a reakciógázoklak 145 C° (cianurklorid olvadáspontja) és 198 C° cianurklorid forrpontja) közötti hőmérsékletre való ehűtés útján cseppfolyós alakban elkülönítjük és a naradékgázokat, amelyek lényegében átalakulatlan :lórciánból, klórból és viszonylag nagy mennyiségű a 150 C°-os cianurklorid-Ieválasztási hőmérsékletiéi körülbelül 30 mól%) gázalakú cianurkloridból s egyéb szennyezésekből (mint COCl2 , C0 2 , Xl4 , (CN)a , stb.) állnak, új klórciánmennyiségek dagolása mellett közvetlenül és minden közbeeső :ezelés nélkül ismét visszavezessük a folyamatos trinerizálási eljárás körfolyamatába. Az a tény, hogy olyan gázok, amelyek nagy menylyiségű cianurkloridot és más, az előzőekben felőrölt gázalakú szennyeződéseket tartalmaznak, isszavezethetők a folyamatba anélkül, hogy ez a rimerizálási kinetikát a legcsekélyebb mértékben is átolná (amely a tér-idő-kitermelés romlásához veetne) nem volt előrelátható, mivel — amint ismeetes — a heterogén katalitikus folyamatban a reakiótermékek a reakciósebességre gátlóan hatnak, ízzel szemben a találmány szerinti eljárásnál nagy eringtetési sebességek esetén a tér-idő-kitermelés agyon jelentős, mintegy 500%-ig terjedő, javulását rjük el. A gyakorlatilag legalkalmasabb keringteti sebességek mellett 200—300 %-os tér-idő-kiterleléseket érünk el. A többszöri áthaladás lehetősége következtében íhetővé válik még az is az eddigi eljárásokhoz kéest, hogy a berendezést részben mérgezett kataliátorokkal is még gazdaságosan üzemeltessük. Az alkalmazott reaktorban (kontaktkemence) épződött cianurkloridnak a gőznyomással aráyosan kondenzálható részét előnyösen 155 C° köüli hőmérsékleten folyékony állapotban elkülöítjük. A forró hulladékgázokat, amelyek még lintegy 30 mól% gázalakú cianurkloridot tartallaznak, minden különösebb kezelés nélkül, előyösen egy forgódugattyús szivattyú segítségével a ontaktkemence elejére visszavezetjük és az átalault klórciánt a körfolyamatban friss klórciánnak alyamatos hozzávezetése útján pótoljuk. Az adaolást egyszerű módon a nyomásnak a trimerizálóészülékben való állandó értéken tartásával vezésljük. Megállapítottuk, hogy nem dúsulnak fel agyobb méretű szennyeződések a körfolyamatban, "supán C02 és HCl dúsulnak fel észrevehetően, melyek azonban még nagyobb koncentrációk eseín sem bizonyultak katalizátormérgeknek. A rendzerben nyomokban jelenlevő víz és levegő C02-vé s HCl-lé, illetve COCl2-vé és C0 2 -vé alakulnak s a COa feldúsulását okozzák. A katalizátormérezés megakadályozásához szükséges kis klóríennyiséget a koncentrációnak megfelelően ugyansak fenntartjuk a körfolyamatban. Az aktívszén-katalizátor gyakorlatilag korlátlan lettartamának biztosítására ajánlatos tehát a trilerizálást kisebb mennyiségű (körülbelül 5%) klór ílenlétében végrehajtani (lásd a 3,312.697 számú JSA szabadalmi leírást). Erre a célra a bevezetett klórciánhoz addig keverünk klórt, ameddig el nem érjük, hogy a szükséges mennyiség meglegyen a körfolyamatban. Avégett azonban, hogy a keringtetett gázelegyet túlságosan ne hígítsuk fel klórral, 5 ami a tér-idő-kitermelés csökkenéséhez vezetne, célszerű a klór mennyiségét a körfolyamatban úgy szabályozni, hogy a klórkoncentráció a kontaktágy elején nagyon kicsi, mégpedig körülbelül 5 mól%, legyen. 10 A gyakorlatban felhasznált klórciánt szokásos módon kéksav vizes közegben való klórozásával állítjuk elő és e termék nyomokban szennyeződéseket, például vizet és széndioxidot (a klórcián hidrolizálási terméke) tartalmaz, amelyek mennyiségi el-15 távolítása a gyakorlatban lehetetlen. Emellett a klórcián-trimerizációnál még mellékreakciók is játszódnak le, jóllehet nagyon korlátozott mértékben. Ilyen okok miatt vannak a keringtetett gázelegyben szennyeződések, mint széndioxid, foszgén, klór-20 hidrogén, széntetraklorid és dicián. Kísérletek mégis azt mutatták, illetve azt bizonyítják, hogy ezek és esetleg más jellegű vegyületek az aktívszén-katalizátor mérgezését nem idézik elő; ez egy olyan körülmény, amely egymaga lehetővé teszi az eljárás gaz-25 daságos végrehajtását. Jóllehet a dicián katalizátorméregként ismert, az eljárásnál uralkodó körülmények között azonban annak a ténynek a következményeként, hogy a kémiai egyensúlyok az alábbi 30 (CN)2 + C1 2 ^2C1CN 3 C1CN ^ (C1CN)3 egyenleteknél úgyszólván teljesen a klórcián és a cianurklorid oldala felé tolódnak el, dicián csak a 35 lehető legcsekélyebb és így elenyésző mennyiségben képződik. Avégett, hogy melléktermék feldúsulását, amelyek szennyeződésekként vannak jelen a klórciánban vagy a katalizáló kemencében kémiai reakció 40 útján képződnek ezekből a szennyeződésekből, megakadályozzuk, a körfolyamat öblítésére van szükség. Ebből a célból egy bizonyos, a klórcián szennyeződési fokához igazodó gázmennyiséget folyamatosan vagy szakaszosan meghatározott idő-45 közökben elveszünk a körfolyamatból és ezt a mennyiséget a klórcián és klór egyenértékű mennyiségével pótoljuk. Kitűnt, hogy technikai tisztaságú, kereskedelmi minőségű klórcián alkalmazásánál nagyon csekély öblítés kielégítő, így a körfolyamat-50 ból eltávolított gázelegy feldolgozása nem feltétlenül szükséges és ezt a gázt egyszerűen megsemmisíthetjük. Az ily módon okozott veszteségek 2%-nál kisebbek. Magától értetődően azonban a körfolyamatból eltávolított, kis részáramban levő cianur-55 klorid és klórcián egy — a kezelendő gázok kisebb térfogatának megfelelő olcsó — készülékben fel is dolgozható és értékesíthető. A tér-idő-kitermelés az időegység alatt átkeringtetett gáztérfogattól függ: minél nagyobb az átke-60 ringtetett gáztérfogat, annál nagyobb a tér-idő-kitermelés is. Már aránylag kis átkeringtetett mennyiségarányokkal is jelentős tér-idő-kitermelés javulásokat érhetünk el. A tér-idő-kitermelés és az átkeringtetett gázmennyiségek közötti összefüggést, 65 különben állandó körülmények megmaradása ese-3
