184071. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cianurklorid vizes szuszpenzióinak vagy oldatainak előállítására
184 071 A találmány eljárás cianurklorid vizes szuszpenzióinak előállítására, folyékony cianurkloridnak vízzel való érintkeztetésével. Ismeretes, hogy a cianurklorid, amely klórciánnak katalizátorok, mindenek előtt aktivszén, 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 reakcióelegyet 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 viszik. A szüárd cianurklorid általában poralakban keletkezik és eddig ilyen formában került feldolgozásra. A feldolgozásnál a reakciósebesség növelése érdekében kívánatos, hogy a cianurklorid finom eloszlású szilárd alakban vagy oldott formában legyen jelen. Mivel a cianurklorid minden hőmérsékleten úgyszólván egyáltalán nem oldódik tiszta vízben, csak vizes szuszpenzió formájában készíthető el. Eddig a legtöbb esetben cianurkloridot eddig szilárd anyagként szuszpendáltak vízben. Eközben először kis mérvű hidrolízis jelentkezett, mivel a cianurklorid — ahogy említettük - alig oldható semleges vízben. A szilárd cianurklorid azonban gyakran tartalmaz kis mennyiségű klórt és klórciánt, amelyek diszproporcionálódás, illetve elszappanosodás következtében melléktermékeket, mindenek előtt sósavat, képeznek. Az eddig semleges víz — a mindenkori klór- és klórciántartalomtól függően — többé vagy kevésbé savas lesz. Savas-vizes oldatokban a hirdolizis nagyobb mértékűvé válik. Vizes szuszpenziók különösen folyamatos feldolgozásánál azonban a megállapították, hogy a cianurklorid hidrolízisének a mértéke a keverőtartály nagyságával megnőtt, azaz minél hosszabb ideig tartózkodott a szuszpenziók, illetve a szuszpenzió egy része ebben a tartályban a kivétel előtt, annál nagyobb mértékű volt a hidrolízis. Ezeket a hátrányokat, amelyek a cianurklorid-szuszpenziók előállításánál jelentkeztek szilárd cianurklorid vízbe való bevitelekor, úgy próbálták megszüntetni, hogy olvadt cianurkloridot folyattak be a vízbe (1,670.731 számú NSZK-beli szabadalmi leírás). Mivel az olvadt cianurklorid a megelőző olvasztásnál a hozzátapadt klór és klór cián egy részét elvesztette, a hidrolízis veszélye már nem volt olyan nagymérvű. Minden esetre a cianurklorid nagy olvadási hőmérséklete miatt m nőtt a vizes szuszpenzió keveredési hőmérséklete . Az olvadt cianurklorid és a víz mindenkori keverési 3 arányától függően a keveredési hőmérséklet jelentősen megemelkedett, amely a klórtartalom miatt — még ha csekély mértékű volt is az — hidrolízist indíthatott meg. Az említett szabadalmi leírás adatai szerint — ahol a víz/cianurklorid keverési arány 4:1 volt, a vizes szuszpenzió keveredési hőmérséklete majdnem 50°C-ra emelkedett még akkor is, ha 20°C-os vizet használtak annak érdekében, hogy a cianurklorid-olvadékból szuszpenziót állítsanak elő. Kisebb keverési arányoknál a keveredési hőmérséklet még jóval magasabb. A fenti 4:l-nél nagyobb keverési arányok esetén az említett szabadalmi leírás adatai szerint nem csökken jelentős mértékben a keveredési hőmérséklet, mivel az egy határértékhez közeledik, amely 20°C-os meleg víz alkalmazása esetén 45°C körül van. Mivel az alkalmazott készülékek csak légköri nyomáson üzemeltethetők, nem volt lehetőség arra, hogy nyomáscsökkentéssel egyidejűleg hőmérsékletcsökkentéseket és ezzel alacsonyabb keveredési hőmérsékleteket állítsanak be. Ehhez járult még az, hogy az 1 670 731 számú NSZK- beli szabadalmi leírásban leírt eljárással kapott szuszpenzió későbbi alkalmazásokra túlságosan durvaszemcsés volt és előállítás után először aprítani kellett, például nedves malomban, még fúvóka alkalmazása esetén is. A találmánnyal az a célunk, hogy olyan finomszemcsés, vizes cianurklorid-szuszpenziókat állítsunk elő, amelyek csak nagyon csekély mértékben hidrolizálnak. Azt találtuk, hogy cianurklorid-szuszpenziókat állíthatunk elő a cianurklorid hidrolízisének elkerülésével, illetve nagy mértékű csökkentésével, folyékony cianurkloridnak és víznek érint ke ztetése 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 tengenciálisan elhelyezett csövecskéken bevezetett és a keverőtartály teljes fala mentén folyadékréteget képező vízzel 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 megoldás alkalmazásával lehetővé válik, hogy a vizet úgy oszlassuk el a kamrafalon, hogy a folyadékréteg az ívelt alakú elszűkülésnél 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 keverő tartályban előnyösen mindig ott kezdődhet, ahol a porlasztott részecskék körülbelül 50 %-a találkozik a falon képződött folyadékréteggel. Előnyösen ez a rész a keverő tartály alsó harmadában van A kifolyónyílás átmérőjének a nagysága nem döntő 4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
