PL101954B1 - A method of producing chlorocyan - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 30.08.1979 101954 Int. Cl2.

C01C 3/00 CZYTELNIA U -du Paientowego | Twórcawynalazku: Uprawniony z patentu: Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, Frankfurt (Republika Federalna Niemiec) Sposób wytwarzania chlorocyjanu Przedmiotem omawianego wynalazku jest sposób wytwarzania chlorocyjanu z cyjanowodoru i chloro¬ wodoru.

Znane jest z opisów patentowych RFN nr nr 2027957 i 2131383 wytwarzanie chlorocyjanu droga reakcji cyjanowodoru i chlorowodoru z nadtlenkiem wodoru w obecnosci wodnego roztworu jonów miedziowych i zela¬ zowych jako katalizatorów.

Reakcja przebiega z wydajnoscia okolo 90-92% w'odniesieniu do cyjanowodoru, przy czym ciagle wystepujacy nieznaczny rozklad nadtlenku wodoru i utleniajace zmydlanie cyjanowodoru sa przyczyna wystepo¬ wania w gazowym chlorocyjanie do 5% wagowych denu i do 5% wagowych dwutlenku wegla.

Przy trimeryzacji chlorocyjanu do chlorku cyjanurowego tlen wystepujacy w chlorocyjanie wplywa na zwiekszenie zuzycia wegla aktywnego, co utrudnia wytwarzanie chlorku cyjanurowego w sposób ciagly, gdyz czesciej nalezy przerywac proces celem wymiany wegla.

Stwierdzono, ze chlorocyjan praktycznie nie zawierajacy tlenu i azotu wytwarza sie w sposób calkowicie ciagly, jesli cyjanowodór i chlorowodór wzglednie kwas solny poddaje sie reakcji pod zwiekszonym cisnieniem z nadtlenkiem wodoru w srodowisku wodnym w obecnosci jonów miedziowych i zelazowych. Tak otrzymuje sie chlorocyjan pozbawiony tlenu i azotu. Przy tym ewentualnie reagenty takie, jak chlorowodór wzglednie kwas solny calkowicie albo czesciowo wytwarza sie bezposrednio we wprowadzanym do obiegu roztworze katalizato¬ ra, skladajacym sie z jonów miedziowych i zelazowych, przez reakcje chloru z cyjanowodorem, która mozna prowadzic zarówno pod cisnieniem jak tez metoda bezcisnieniowa.

Korzystne jest tworzenie sie chlorowodoru wzglednie kwasu solnego w takim miejscu obiegu, w którym medium obiegowe praktycznie nie zawiera nadtlenku wodoru.

Reakcje przebiegaja wedlug ponizszych wzorów: 1)HCN + CL2 -* C1CN + HC1 2)HC1 +HCN + H202 Cu^> Fe3+ ClCN + 2H20-53,5kkal/mol2 101954 Korzyscia prowadzenia procesu wedlug obu równan l i 2 jest to, ze chlor calkowicie przechodzi w chloro¬ cyjan bez otrzymywania przy tym kwasu solnego, który musi byc oddzielany. Odpada tu wiec takze przygotowa* nie pomieszczenia maszynowego na kwas solny. Reakcje 2 mozna prowadzic w reaktorze przedstawionym na fig. 3. Obydwie reakcje 1 i 2 mozna prowadzic albo w reaktorze przedstawionym na fig. 1 albo kazda z reakcji osobno w oddzielnym reaktorze, jak to jest pokazane na fig. 2.

Jak juz,wspomniano chlorowanie cyjanowodoru mozna prowadzic pod zwiekszonym cisnieniem albo nor¬ malnym.

Korzystnie reakcje ewentualnie takze chlorowania cyjanowodoru prowadzi sie pod cisnieniem 1,5-16 ^apWTK^ barów- i "" * 'zaskakujacy^jast fakt, ze stosowanie zwiekszonego cisnienia nie tylko nie hamuje przebiegu reakcji powsta¬ wania chlorocyjanu^ale nawet jeszcze je ulatwia, chociaz ze wzoru sumarycznego 2 nalezalo oczekiwac przeciw¬ nego* skutlttuponiewaz przy cisnieniu 1 bara chlorocyjanian ulatnia sie z roztworu reakcyjnego i to mogloby TOledimtafc ha rówpowage reakcji.

Okazalo sie natomiast, ze przy stosowaniu zwiekszonego cisnienia chlorocyjanian rozpuszcza sie calkowi¬ cie w roztworze reakcyjnym i przemiana cyjanowodoru oraz przez to wydajnosc chlorocyjanianu znacznie wzra¬ sta.

Poza tym nie przewidywano, ze reakcja chlorowania wedlug równania 1 przebiegnie w roztworze kataliza¬ tora pod cisnieniem bez reakcji ubocznych.

Oddzielanie chlorocyjanu od tlenu, azotu i wiekszosci dwutlenku wegla prowadzi sie na podstawie duzej róznicy miedzy rozpuszczalnoscia w roztworze reakcyjnym pod zwiekszonym cisnieniem chlorocyjanu i powsta¬ lego z nieznacznego rozkladu nadtlenku wodoru tlenu, a mianowicie nie rozpuszczalne w roztworze reakcyjnym gazy, jak tlen, azot i dwutlenek wegla odciaga sie w górnej czesci reaktora. Gazy te uwalnia sie od chlorocyjanu w pluczce cisnieniowej i odciaga przez zawór cisnieniowy.

W ten sposób przez rozprezenie roztworu reakcyjnego wytwarza sie chlorocyjan w postaci gazowej, który prawie nie zawiera tlenu i bez jakiegokolwiek dalszego oczyszczania, a tylko po uprzednim wysuszeniu mozna poddac trimeryzacji celem wytworzenia chlorku cyjanurowego.

Proces wytwarzania chlorocyjanu wedlug wynalazku prowadzi sie równiez w sposób calkowicie ciagly, jak wedlug opisu patentowego RFN nr 2027957 i 2131383, to znaczy uzyty roztwór katalizatora, skladajacy sie z jonów miedziowych i zelazowych, oddziela sie w czasie procesu i ponownie zawraca do reakcji.

Równiez w tym przypadku wode wprowadzana do obiegu z nadtlenkiem wodoru i kwasem solnym nalezy odciagac razem z woda powstajaca w czasie reakcji. Mozna to prowadzic metodami podanymi w opisie patento¬ wym RFN nr 2131383.

Nadzwyczaj korzystne okazalo sie usuwanie z obiegu wody wprowadzonej z reagentami oraz wody powsta¬ jacej w czasie reakcji razem z roztworem katalizatora, a mianowicie przez wymieniacz jonowy, przy czym wymie¬ niacz jonowy wiaze jony miedziowe i zelazowe, a sciekajacy roztwór odrzuca sie. Przez taki sposób postepowania odzyskuje sie jony miedziowe i zelazowe, ale roztwór obiegowy tylko do pewnego poziomu jest nasycany w tworzacy sie w roztworze katalizatora przez utleniajace zmydlanie cyjanowodoru chlorek amonowy, poniewaz nie wiaze go wymieniacz jonowy, a jest usuwany razem ze sciekami.

Korzystne okazalo sie nieco zmienione postepowanie, polegajace na tym, ze do reakcji uzywa sie ciekly cyjanowodór stabilizowany kwasem fosforowym. W tym przypadku wymieniacz jonowy po podaniu zbyt stezo¬ nego roztworu katalizatora traktuje sie kwasem mineralnym nie natychmiast, ale dopiero po uprzednim przemy¬ ciu posrednim substancjami o odczynie alkalicznym, jak rozcienczonymi lugami alkalicznymi albo roztworami soli o odczynie alkalicznym, jak na przyklad weglanami albo octanami.

Jako wymieniacze jonowe stosuje sie handlowe wymieniacze kationowe, przy czym odpowiednie sa zywice jonitowe na bazie polistyrenu albo ukladu polistyren-dwuwinylobenzen. Korzystnie stosuje sie makroporowate wymieniacze na bazie polistyrenu ze slabo kwasowymi aktywnymi grupami wymiennymi.

Po nasyceniu roztworem katalizatora wymieniacz przemywa sie, jony miedziowe i zelazowe oddziela roz¬ cienczonym kwasem mineralnym, korzystnie 1-10% wagowo wodnym kwasem solnym, a nastepnie zawraca je do obiegu w stezonej postaci omawianego roztworu katalizatora.

Im wyzsze stezenie posiada wprowadzany roztwór katalizatora, tym wiecej wody mozna odciagnac na jednostke czasu.

W celu utrzymania stale optymalnego stezenia katalizatora bardzo korzystne jest odciaganie w sposób ciagly oraz ciagle zawracanie zregenerowanego roztworu katalizatora.

Przy prowadzeniu procesu sposobem wedlug wynalazku pozadane jest utrzymywanie w czasie trwania reakcji wartosci pH 0,1—0,5, a zwlaszcza 0,25—0,35 oraz ustawienia temperatury w granicach 40—60°C, zwlasz¬ cza okolo 50°C.101954 3 Cieplo wydzielane w czasie reakcji wykorzystuje sie czesciowo do utrzymania temperatury reakcji, a nad¬ miar jego musi byc odprowadzony przezchlodzenie. .-. .

Przez stosowanie wyzej wymienionych zabiegów mozna uniknac w duzej mierze tworzenie sie dwucyjanu oraz utrzymuje sie w waskich granicach rozklad nadtlenku wodoru.

Cyjanowodór uzywa sie do reakcji w zwyklej postaci, zwlaszcza w postaci gazowej albo cieklej. Chlorowo¬ dór stosuje sie takze w postaci gazowej albo jako wodny roztwór zawierajacy 0,5-36% wagowych chlorowodoru, korzystnie 8-20% wagowych. Nadtlenek wodoru stosuje sie w postaci handlowych roztworów, na przyklad jako roztwór zawierajacy 25—95% wagowych, korzystnie 30—50% wagowych nadtlenku wodoru.

Reagenty nalezy stosowac mniej wiecej w stechiometrycznych ilosciach, na przyklad cyjanowodór, chloro¬ wodór i nadtlenek wodoru po 0,9-1,1 mola.

Wydajnosc chlorocyjanu w odniesieniu do nadtlenku wodom jest najkorzystniejsza przy optymalnym stezeniu katalizatora, która wynosi 0,077 mola miedzi na litr roztworu obiegowego i 0,0125-0,025 mola zelaza na litr. Mozna stosowac wieksze albo mniejsze stezenia, ale to nie ma korzystnego wplywu na wydajnosc chlorocyjanu. Na ogól stosuje sie po 0,5-0,005 mola miedzi i zelaza na litr roztworu obiegowego.

Reakcje prowadzi sie w zwyklych rurach reakcyjnych, które jednak zaopatrzone sa w górnej czesci w za¬ wór spustowy dla gazów odlotowych.

W sposobie wedlug wynalazku przemiana cyjanowodoru do chlorocyjanu jest znacznie wieksza w porówna¬ niu z procesem prowadzonym pod normalnym cisnieniem, przez co zmniejsza sie znacznie udzial cyjanowodoru w gazie i jednoczesnie otrzymuje sie chlorocyjan z wieksza wydajnoscia.

Poza tym wytworzony chlorocyjan praktycznie nie zawiera tlenu tak, ze reakcje triomeryzacji jego do chlorku cyjanurowego przeprowadza sie znacznie prosciej niz dotychczas.

Dalsza korzyscia bezposredniego chlorowania cyjanowodoru w porównaniu z dotychczas stosowanym spo¬ sobem reakcji jest to, ze otrzymany przy chlorowaniu kwas solny mozna natychmiast przeprowadzic w chloro¬ cyjan i odpada przez to oddzielanie kwasu solnego. Sposób wedlug wynalazku objasniaja blizej nastepujace przyklady, w których procenty odnosza sie do procentów wagowych.

Przyklad I. Do aparatury technicznej przedstawionej na fig. 1 wprowadza sie do obiegu przez reaktor I, jego górna czesc II, komore rozprezania III i pluczke VI 45 litrów wodnego roztworu, zawierajacego na 1 litr 13,0 g CuCl2 • 2H20 i 6,7 g FeCl3 • 6H20. Przez przewód 1 dozuje sie 1,6 kg/godzine cieklego cyjanowodoru stabilizowanego 0,1% H3PO4 i roztwór ten przesyla sie przewodem 8 za pomoca pompy 8a do reaktora I.

Przewodem 3 dodaje sie gazowy chlor w ilosci 2,0 kg/godzine, przez co polowa ilosci cyjanowodoru przeksztalca sie w chlorocyjan i chlorowodór.

Powstajacy gazowy chlorocyjan stwarza w zamknietym zaworem cisnieniowym 5a reaktorze I z górna czescia II i w pluszce cisnieniowej V cisnienie okolo 3 bary, £od którym chlorocyjan przechodzi do roztworu w ilosci do 5%. Roztwór katalizatora, zawierajacy chlorocyjan kieruje sie przez przewód 6 i zawór rozprezajacy 6a do komory rozprezania III.

Nastepnie roztwór, zawierajacy okolo 1—2% chlorocyjanu zawraca sie przewodem 7, przez pluczke VI, przewód 8 i pompe 8a do reaktora I. Przewodem 2 dodaje sie tu 2,22 kg/godzine 50% nadtlenku wodoru, co stanowi 10% nadmiar w stosunku do ilosci równowaznikowej. Nadtlenek ten przeksztalca kwas solny otrzymany z reakcji chlorowania w reaktorze II z druga polowa ilosci cyjanowodoru równiez w chlorocyjan.

W procesie ciaglym do wytwarzania chlorocyjanu zuzywa sie wiec ciagle w roztworze obiegowym, zawiera¬ jacym katalizator, calkowita ilosc cyjanowodoru i kwas solny powstajacy podczas chlorowania i przy tym war¬ tosc pH w cyrkulujacym roztworze jest stale utrzymywana na poziomie 0,25—0,35.

Mieszanina gazów, takich jak tlen, azot i dwutlenek wegla, utworzona przez nieznaczny rozklad nadtlenku wodoru, i przez utleniajace zmydlenie cyjanowodoru, zbiera sie w górnej czesci II 'reaktora I i stad udaje sie przewodem 5 do pluczki cisnieniowej V, gdzie zostaje odmyta od chlorocyjanu i wypuszczona przez zawór cisnieniowy 5a. Roztwór potrzebny do pluczki cisnieniowej pobiera sie z komory rozprezania III przewodem 10 i zaworem lOa, odgazowuje go w kolumnie IV i przesyla przewodem 11 za pomoca pompy lla do pluczki cisnieriieniowej V. Stad udaje sie on przewodem 13 przez pompe 13a z powrotem do reaktora I.

Wode wprowadzona do roztworu obiegowego z nadtlenkiem wodoru odciaga sie razem z woda powstajaca w czasie reakcji przewodem 9 i przez zawór rozprezajacy kieruje do VII celem odgazowania, przy czym wypro¬ wadzenie przewodu 9 znajduje sie ponizej przewodu 3 doprowadzajacego gazowy chlor.

Pobrany z oznaczonego miejsca roztwór katalizatora zawiera tam tylko jeszcze okolo 0,4% chlorowodoru, a nie zawiera juz nadtlenku wodoru.

Tenroztwór katalizatora po odgazowaniu w kolumnie VII kieruje sie przewodem 15 i przez zawór 4a albo 4b do wymienników jonowych VIII, gdzie uwalnia sie go od jonów miedziowych i zelazowych, a nastepnie przewodem 16 kieruje do scieków. Kazdorazowo nasycona kolumne wymiennika regeneruje sie w ten sposób, ze4 101954 najpierw przemywa ja 0,5% wodnym lugiem sodowym w celu usuniecia kwasu fosforowego, a nastepnie wprowa¬ dza przewodem 4 10% kwas solny celem odzyskania jonów miedziowych i zelazowych. Swiezo uzyskany roztwór katalizatora zawraca sie do obiegu przewodem 17 za pomoca pompy 17a oraz przewodem 8.

Gaz wychodzacy z IV przewodem 12 oraz z VII przewodem 14 zawiera obok chlorocyjanu glównie nie przereagowany w reaktorze I cyjanowodór, który w VI zostaje wymyty i zawrócony do reaktora 1 przewodem 8 za pomoca pompy 8a.

Przyklad II. W aparaturze technicznej przedstawionej na fig. 2 wprowadza sie do obiegu przez reaktor utleniania I, komore rozprezania III, reaktor chlorowania II, komore rozprezania IV i z powrotem do reaktora I 65 litrów wodnego roztworu, zawierajacego w 1 litrze 13,0 g CuCl2 • 2H20 i 6,7 g FeCl3 • 6H20.

Przewodem 1 dozuje sie 0,8 kg/godzine cieklego cyjanowodoru stabilizowanego 0,1% kwasu ortofosforo¬ wego i roztwór ten chloruje sie do chlorocyjanu w reaktorze II przez dodanie przewodem 4 2,0 kg chloru na godzine.

Tak powstajacy chlorocyjan wytwarza w reaktorze zamknietym cisnieniowym 1 la cisnienie okolo 3 bary, pod którym chlorocyjan przechodzi do roztworu w ilosci do 5%. Przy przekroczeniu ustalonego cisnienia roztwór przechodzi do komory rozprezania IV, gdzie zawartosc chlorocyjanu w nim spzdri do 1-2%. Rozprezny roztwór kieruje sie przez pompe 12a do reaktora utleniania I, potem dozuje sie do niego przewodem 2 cyjanowodór w ilosci 0,8 kg/godzine.

Przewodem 3 wprowadza sie 2,22 kg/godzine 50% nadtlenku wodoru, co stanowi 10% nadmiar i wówczas utworzony w reaktorze II kwas solny (1,08 kg HC1) reaguje z cyjanowodorem dajac równiez chlorocyjan. Powsta¬ jace gazy wytwarzaja równiez w reaktorze I cisnienie okolo 3 bary, które jest stale utrzymywane przez zawór cisnieniowy 6a. Roztwór katalizatora z rozpuszczonym w nim poc cisnieniem chlorocyjanem kieruje sie przez zawór rozprezajacy 7a do komory rozprezania III, skad uwolniony chlorocyjan uchodzi przewodem 21, laczy sie z chlorocyjanem z przewodu 22 prowadzacego z komory rozprezania IV i razem kierowane sa do suszenia, a nas¬ tepnie do trimeryzacji.

Rozprezony w III roztwór kieruje sie przewodem 8 do pluczki VII, gdzie gaz odlotowy pochodzacy z odgazowania z kolumny V i VIII zostaje odmyty od cyjanowodoru. Ciecz przemywajaca prowadzi sie przewo¬ dem 10 za pomoca pompy lOa do reaktora chlorowania II.

Kwasny roztwór katalizatora przechodzi z komory rozprezania IV przewodem 13 i przez zawór 13a do V celem odgazowania i stad przewodem 14 i przez pompe 14a do pluczki cisnieniowej VI. gdzie wymywa chloro¬ cyjan z wypuszczanej zaworem 6a mieszaniny gazowej, skladajacej sie z tlenu, azotu i dwutlenku wegla. Roztwór wymywajacy kieruje sie przewodem 15 za pomoca pompy 15a do reaktora I.

Scieki, zawierajace 0,3-0,4% kwasu solnego odciaga sie z III przewodem 9 i zaworem 9a, odgazowuje w VIII i kieruje przewodem 16 nrzez zawór 5a wzglednie 5b do wymienników jonowych IX, gdzie zatrzymane zostaja jony miedziowe (Cu4) i zelazowe (Fe4**).

Poniewaz wymieniacz jonowy zatrzymuje obokjonów miedziowych i zelazowych równiez kwas fosforowy, kwas ten najpierw wymywa sie 0,5% wodnym lugiem sodowym, a dopiero potem eluuje sie jony miedziowe i ze¬ lazowe i zawraca je do obiegu.

Scieki kieruje sie przewodem 23 do kanalu, przy czym ilosc ich wynosi 2 litry/godziny.

Jako wymieniacze jonowe stosuje sie znajdujace sie w handlu kationowe wymieniacze jonowe. Odpowied¬ nie sa wiec zywice jonitowe na bazie polistyrenu albo ukladu polistyren-dwuwinylobenzen. Korzystne sa makro- porowate wymieniacze na bazie polistyrenu ze slabo kwasowymi aktywnymi grupami wymiennymi.

W celu oddzielenia kwasu fosforowego stosuje sie poza lugami alkalicznymi roztwory soli o odczynie alkalicznym, jak na przyklad weglany albo octany metali alkalicznych.

Przyklad III. Do pracujacej w sposób ciagly aparatury przedstawionej na fig. 3 wprowadza sie do obiegu przez reaktor I, komore rozprezania II, pluczke III, kolumne do odgazowywania IV i pluczke cisnienio¬ wa V, 40 litrów roztworu zawierajacego w 1 litrze 13,0 g CuCl2 -2H20 i 3,35 g FeCl3. • 6H20.

Przewodem 1 dodaje sie gazowy cyjanowodór w ilosci 1,6 kg/godzine do znajdujacego sie w przewodzie 10 roztworu reakcyjnego, który przesyla sie za pomoca pompy lOa do reaktora I. Do reaktora I wprowadza sie przewodem 3 za pomoca pompy 3a 50% wodny roztwór nadtlenku wodoru w ilosci 4,301 kg/godzine, to znaczy % nadmiar w stosunku do stechiometrycznej ilosci, a przez przewód 2 pompa 2a 10% wodny kwas solny w ilosci 21,6kg/godzine.

Przez regulowanie dodawania kwasu solnego utrzymuje sie pH roztworu w czasie reakcji dokladnie w grani¬ cach 0,25—0,35. Wyzwalajacy sie chlorocyjan wytwarza w reaktorze I i pluczce cisnieniowej V cisnienie do 4 barów, które jest stale utrzymywane za pomoca zaworu cisnieniowego 6a, znajdujacego sie na górze pluczki cisnieniowej. W górnej czesci reaktora I zbiera sie tlen wyzwalajacy sie przez rozklad nadtlenku wodoru oraz powstajace przez utleniajace zmydlanie i reakcje aastepcze gazy, jak dwutlenek wegla i azot.101954 5 Temperature reakcji utrzymuje sie na poziomie okolo 50°C. Chlorocyjan rozpuszczony pod wytworzonym cisnieniem w roztworze katalizatora przechodzi przez przewód 7 i zawór rozprezajacy ?a do komory rozprezania II. Tu zmniejsza sie stezenie chlorocyjanu w roztworze z okolo 5% do okolo 1-2% tak, ze przy cyrkulacji wyno¬ szacej okolo 100 litrów/godzine moze wydzielic sie okolo 3,5 kg chlorocyjanu.

Czesc roztworu katalizatora otrzymanego w dolnej czesci komory rozprezania II kieruje sie przewodem 9 przez zawór 9a do kolumny IV, gdzie zachodzi w temperaturze 100°C proces odgazowania chlorocyjanu, kwasu cyjanowodorowego i dwutlenku wegla. Na 1 godzine ulega odgazowaniu 40 litrów roztworu katalizatora. Stad przez przewód 12 za pomoca pompy 12a podaje sie roztwór odgazowanego katalizatora w ilosci 16 litrów/godz. do pluczki cisnieniowej V, dokad przewodem 5 doplywa zebrana u góry reaktora I mieszanina gazowa, która odmywa sie od chlorocyjanu i przez przewód 6 oraz zawór cisnieniowy 6a rozpreza i wypuszcza.

Roztwór pluczacy kierowany jest z powrotem do reaktora I za pomoca pompy 13a przewodem 13, Ulatniajacy sie z kolumny IV gaz zawiera oprócz chlorocyjanu i dwutlenku wegla jeszcze czesc nie przerea- gowanego w reaktorze I cyjanowodoru, który w pluczce III wymywany jest z mieszaniny gazowej rozprezonym roztworem katalizatora, wprowadzonym przez przewód 8.

Przemyty gaz uchodzi przewodem 17 i po polaczeniu sie z gazem plynacym przewodem 18 udaje sie do reakcji trimeryzacji przez wieze suszaca, która nie jest pokazana na rysunku. Przeplucz z pluczki III kieruje sie z powrotem do reaktora I przez przewód 10, do którego dodaje sie równiez cyjanowodór, poprzez pompe lOa razem z roztworem z pluczki cisnieniowej V, dostarczanym przewodem 13 za pomoca pompy 13a.

Odciagniecie scieków w ilosci 25 litrów/godzine nastepuje w ten sposób, ze odgazowany roztwór kataliza¬ tora kieruje sie przez przewód 14 i zawór 14a, dowolnie zaworem 4a albo 4b do wymienników jonowych VI.

Tu zatrzymywane sa jony miedziowe i zelazowe, a scieki zawierajace chlorek amonowy odprowadza sie do kanalu. Jony miedziowe i zelazowe odzyskuje sie przez przemywanie 10% kwasem solnym kolumn wymieniaczy na przemian nasyconych jonami metali.

Otrzymany w ten sposób swiezy roztwór katalizatora zawraca sie do reaktora I przewodem 15 za pomoca pompy 15a w celu utrzymania odpowiedniego stezenia jonów.

Przecietna wydajnosc chlorocyjanu wynosi w stosunku do cyjanowodoru 96,2% wydajnosci teoretycznej.

Tak otrzymany chlorocyjan zawiera 0,1-0,3% dwucyjanu, 0,5% cyjanowodoiu i mniej niz 0,5% dwutlenku wegla i azotu. Za pomoca analizy metoda chromatografii gazowej tlenu nie wykrywa sie.

Przyklad IV. W takiej samej aparaturze, jaka pokazana jest na fig. 3, w sposób opisany w przykladzie III wprowadza sie do obiegu 40 litrów roztworu, zawierajacego wl litrze 13,0 g CuCl2 • 2H20 i 6,7 g FeCl3 • 6H20.

Do reaktora I dodaje sie przez przewód 1 i 10 za pomoca pompy lOa 1,6 kg/godzine cieklego cyjanowodo¬ ru stabilizowanego 0,1% H3P04. Cyjanowodór laczy sie w przewodzie 10 z roztworem reakcyjnym.

Przewodem 3 za pomoca pompy 3a wprowadza sie do reaktora I 50% wodny nadtlenek wodoru w ilosci 4,3 kg/godzine, to jest 10% nadmiaru w stosunku do stechiometrycznej ilosci, a przez przewód 2 pompa 2a do¬ daje sie 27,0 kg 8% wodnego roztworu kwasu solnego. Wartosc pH sprawdza sie za pomoca elektrody pH i utrzymuje w granicach 0,25—0,35 przez odpowiednie dodawanie kwasu solnego.

Przebieg reakcji jest taki sam, jak opisany w przykladzie III. Ilosc odprowadzanych scieków wzrasta tu do okolo 30 litrów ze wzgledu na uzycie kwasu solnego o wiekszym rozcienczeniu.

Odciaganie nastepuje w sposób opisany w przykladzie III z tym uzupelnieniem, ze z wymieniacza jonowe¬ go wymywa sie najpierw kwas fosforowy przy uzyciu 0,5% wodnego roztworu lugu sodowego, a dopiero potem eluuje sie jony miedziowe i zelazowe w sposób opisany w przykladzie III i zawraca do reakcji.

Wydajnosc wynosi okolo 96% wydajnosci teoretycznej. Stopien czystosci otrzymanego chlorocyjanu jest taki sam, jak podany w przykladzie III.

Sposobem wedlug wynalazku mozna równiez wytwarzac bromocyjan.

Claims (16)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania chlorocyjanu droga reakcji cyjanowodoru i chlorowodoru wzglednie kwasu solne¬ go z nadtlenkiem wodoru w srodowisku wodnym w obecnosci jonów miedziowych i zelazowych, z n a m i e n n- h:y t y m, ze reakcje prowadzi sie pod zwiekszonym cisnieniem.

2. ¦ 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie pod cisnieniem 1,5— 16 barów.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie pod cisnieniem 2—4 barów.6 101954

4. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie przy wartosci pH 0,1 -0,5.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, z n a m i e n n y t y m, ze reakcje prowadzi sie przy pH 0,25-0,35.

6. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny t y m, ze reakcje prowadzi sie w temperaturze 40-60°C.

7. Sposób wedlug zastrz. 1, z n a m i e n n y t y m, ze reakcje prowadzi sie w obecnosci 0,077 mola/litr jonów miedziowych oraz 0,0125-0,025 mola/litr jonów zelazowych.

8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wode wprowadzona z reagentami oraz wode wytworzona podczas reakcji odciaga sie z obiegu przez wymieniacze kationowe razem z roztworem katalizatora skladajacego sie z jonów miedziowych.

9. Sposób wedlug zastrz. 1, albo 8, znamienny tym, ze jako wymieniacz kationowy stosuje sie makroporowate wymieniacze na bazie polistyrenu ze slabo kwasowymi aktywnymi grupami wymiennymi.

10. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze w przypadku obecnosci kwasu fosforowego w odciaganym roztworze katalizatora traktowanie wymieniacza kationowego kwasem mineralnym prowadzi sie po uprzednim traktowaniu go substancjami o odczynie alkalicznym.

11. Sposób wytwarzania chlorocyjanu droga reakcji cyjanowodoru i chlorowodoru wzglednie kwasu solne¬ go z nadtlenkiem wodoru w srodowisku wodnym w obecnosci jonów miedziowych i zelazowych, znamien¬ ny tym, ze reakqe prowadzi sie pod zwiekszonym cisnieniem, przy czym reagenty takie, jak chlorowodór wzglednie kwas solny calkowicie albo czesciowo wytwarza sie bezposrednio we wprowadzanym do obiegu roztworze katalizatora, skladajacego sie z jonów miedziowych i zelazowych, przez reakcje chloru z cyjanowodo¬ rem, prowadzona ewentualnie pod zwiekszonym cisnieniem.

12. Sposób wedlug zastrz. 11,znamienny tym, ze proces i ewentualnie takze chlorowanie cyjano¬ wodoru prowadzi sie pod cisnieniem 1,5-16 barów.

13. Sposób wedlug zastrz. 11, albo 12, znamienny tym, ze proces prowadzi sie pod cisnieniem 2-4 barów.

14. Sposób wedlug zastrz. 11, z n a m i e n n y t y m, ze wode wprowadzona z reagentami i tworzaca sie w czasie reakcji odprowadza sie z obiegu razem z roztworem katalizatora, skladajacego sie z jonów miedziowych i zelazowych, przez wymieniacze kationowe.

15. Sposób wedlug zastrz. 14, znamienny tym, ze jako wymieniacze kationowe uzywa sie makropo¬ rowate wymieniacze na bazie polistyrenu ze slabo kwasowymi aktywnymi grupami wymiennymi.

16. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w przypadku obecnosci kwasu fosforowego w odprowadzanym roztworze katalizatora traktowanie wymieniacza kationowego kwasem mineralnym nastepuje po uprzednim traktowaniu go substancjami o odczynie alkalicznym. Fig. 1101 954 21 acN Fig. 2 M TT 7a li 17 i UsoA 16 2at 13 HCN e acN 9a N IIN h2 IV 15a~ * 13a iSa J 10. ©Ihci 12a Ju -i 4aX X4b * VI Fig. 3