202161. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klórgáz előállítására
HU 202161 B növelésével előnyös hatások érthetők el. A regenerációs zóna gázzal érintkező részeit — hasonló okból, mint a reakciózóna felsőbb részeit ugyancsak 1 tömeg% alatti vastartalmú anyagból készítjük. A regenerációs zóna hidraulikus átmérőjének ugyancsak legalább 0,05 m-nek kell lennie hasonló okból, mint amit a reakciózónánál említettünk. Mivel a regenerációs zóna hőmérséklete és nyomása megegyezik a reakciózónáéval, az itt uralkodó nyomás légköri és 600 kPa közötti, illetve a hőmérséklet 350-450 ‘C. A gáz felületi sebessége 0,1- 1 m/sec közötti legyen, azonos okból, mint amit a reakciózónánál ismertettünk. » Az oxigénforrásul alkalmazott oxigén koncentrációja célszerűen 15-100 mól%, míg a katalizátor és a betáplált gázok közötti érintkezési idő célszerűen legalább 1 másodperc. Ha az oxigén koncentráció 15 mól%-nál alacsonyabb, a katalizátor aktivitása jelentős mértékben csökken, még akkor is, ha az érintkezési idő hosszabb. Az üyen alacsony oxigénkoncentráció ezért nem biztosítja a hosszú időn át tartó magas aktivitást. A betáplált gázok tartalmazhatnak közömbös gázt is. Ha az oxigénforrásul vagy hidrogén-kloridforrásul szolgáló gázban közömbös gáz van jelen, a találmány szerint alkalmazott katalizátor hosszabb időtartamon át megőrizheti aktivitását. Más szóval, ha a fluidizált-ágyas reakciót nitrogén és/vagy széndioxid hozzáadásával végezzük, az aktivitás csökkenésének mértéke kisebb, mint azonos reakciókörülmények mellett végzett azonos reakcióban, eltekintve a felületi sebességtől. Ez a tendencia ésszerűen nem tulajdonítható a közömbös gáz hozzáadása következtében megnövekedett felületi sebességnek. Annak a ténynek a következménye, hogy a közömbös gáz jó hatással van a találmány szerint alkalmazott katalizátor folyására. Jobb eredmények nyerhetők, ha nagyobb mennyiségű közömbös gázt adunk. A kapott klórgáz gazdaságos elválasztásával kapcsolatosan előzőekben említettek azonban gyakorlati szempontból célszerűtlenné teszik nagy feleslegű közömbös gáz alkalmazását. Tényként állapíthatjuk meg, hogy nem származik semmiféle előny abból, ha a közömbös gázt több mint ötszörös moláris feleslegben adagoljuk az alkalmazott oxigénhez viszonyítva. Ezért gyakorlati szempontból az ötszörös moláris felesleget tartjuk a megfelelő felső határnak. A betáplált gáznak közömbös gázzal való hígítását végrehajthatjuk úgy, hogy a közömbös gázt a betáplálandó gázzal a reaktorba való betáplálás előtt elegyítjük vagy az oxigénforrásul szolgáló gázt külön-külön azonos vagy különböző közömbös gázzal elegyítjük, és az így meghígított gázokat külön-külön vagy egymással elegyítve visszük a reaktorba. A következőkben a találmányt példákban és összehasonlító példákban mutatjuk be. 1. Példa 750 liter ionmentes vízben 16,9 kg króm(U[)-nitrátot oldunk, majd az oldathoz 6 óra alatt gondos keverés mellett hozzácsepegtetünk 31,3 kg 25%-os vizes ammóniát. A kapott csapadék-szuszpenziót ionmentes vízzel 1500 literre egészítjük ki. A vizes elegyet éjsza7 kán át állni hagyjuk, és a csapadékot ismételten dekantáljuk és mossuk. Ezután kolloid szilícium-dioxidot adunk hozzá a kaiéin álás utáni össztömegnek 25%-át kitevő mennyiségben. A szuszpenziót porlasztva-szárítón szárítjuk és a kapott szemcsés port 600 °C hőmérsékleten légköri nyomáson 3 órán át kalcináljuk. A finom szemcsés kristályokat ezután japán ipari szabvány szerinti szitákon átszitáljuk, ezáltal olyan katalizátort nyerünk, amelynek átlagos részecskemérete 50-60 pm, maximális részecskemérete 120 panésa katalizátor 12 tömeg% vagy ennél kevesebb finom, 40 pjn-nél kisebb méretű részecskét tartalmaz. Egy tiszta nikkelből készült reaktorba (japán ipari szabvány NNCP; vastartalma maximum 0,4 tömegei), amelynek fluidizált-ágyas zónájának ekvivalens átmérője 0,0545 m, magassága 1000 mm és belső szerelvényt nem tartalmaz, 884,4 g, az előzőekben ismertetett katalizátort töltünk (a katalizátorréteg magassága nyugalmi állapotban 32 cm). A reaktort kívülről 380 'C hőmérsékletre melegítjük fluidizált homokfürdővel. 0,145 m/sec felületi sebességgel 7,38 nl/perc (500 nl/kg katalizátor/óra) hidrogén-klorid-gázt és 3,69 nl/perc oxigéngázt vezetünk be (az oxigén mólaránya a hidrogén-kloridhoz 0,5). A betáplált gázokat 110-130 kPa nyomás mellett fluidizált állapotban reagáltatjuk A katalizátorréteg hőmérséklete a hőf e jlődés következtében 400 °C-ra emelkedett. A reaktorból távozó gázt csapdában fogjuk fel, amely csapda egy vizes kálium-jodid-oldattal és egy vizes nátrium-hidroxid-oldattal töltött gömbből áll, amely két gömb egymással összekötött. A két oldatot külön-külön titráltuk nátrium-tioszulfáttal illetve hidrogén-kloriddal, hogy a reagálatlan hidrogén-klorid és a keletkezett klór mennyiségét kvantitatívan meghatároztuk. A hidrogén-klorid konverzió mértéke a reakció megkezdődése után azonnal 72% volt. A konverzió még 7 nap múlva is 70% volt. Eredményeinket az I. táblázatban mutatjuk be. 2. Példa Az 1. példa szerinti eljárást követve olyan reaktort alkalmazunk, amelynek fluidizált-ágy része 108 mm belső átmérőjű és 1000 mm magas, belső szerelvényt nem tartalmaz és tiszta nikkelből készült (japán ipari szabvány; NNCP). A reaktorba 3516 g katalizátort töltünk (a katalizátor réteg nyugalmi magassága 32 cm). A katalizátorágyra 29,30 nl/perc hidrogén-klorid-gázt és 14,65 nl/perc oxigéngázt vezetünk. Abetápláltgázokat 400 °C hőmérsékleten fluidizált állapotbem reagáltatjuk. A konverzió mértékét az 1. példában megadott módon határozzuk meg, eredményeinket az I. táblázatban szemléltetjük. 3. Példa Az 1. példa szerinti eljárást követve 884,4 g katalizátort töltünk a reaktorba (a katalizátorréteg nyugalmi magassága 32 cm), a katalizátor-ágyra 11,79 nl/perc hidrogén-klorid-gázt és 5,90 nl/perc oxigéngázt vezetünk, és a betáplált gázokat 410 *C hőmérsékleten fluidizált állapotban reagáltatjuk Az átalakulást az 1. példában megadott módon határoz8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
