PL103514B1 - Sposob wytwarzania cyjankow metali alkalicznych i urzadzenie do wytwarzania cyjankow metali alkalicznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania cyjanków metali alkalicznych, zwlaszcza cyjanku sodu, na drodze mokrej. Przedmiotem wynalazku jest równiez urzadzenie do stosowania tego sposobu.

Obok szeroko rozpowszechnionej metody Castnera otrzymywania cyjanku sodu na drodze suchej poprzez reakcje stopionego sodu z amoniakiem w obecnosci rozzarzonego wegla drzewnego, znane sa takze metody mokre wytwarzania cyjanku sodu poprzez absorpcje gazowego cyjanowodoru w wodnym roztworze wodorotlenku sodu. Tak wiec znany jest sposób polegajacy na przepuszczaniu gazowego cyjanowodoru przez 50% roztwór wodnego lugu sodowego w chlodzonym absorberze wypelnionym pierscieniami Raschiga. W ten sposób otrzymuje sie roztwór zawierajacy 28 do 30% cyjanku sodu, z którego przez odparowanie prózniowe i filtracje uzyskuje sie krystaliczny cyjanek sodu.

Znane sa takze z opisów patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki Póln. nr nr 2876066 i 3015539 sposoby absorbowania gazowego cyjanowodoru przez wodny roztwór cyjanku i wodorotlenku sodowego w absorberze strumieniowym. W kazdym z tych sposobów podlega absorpcji cyjanowodór gazowy, co jest podyktowane dazeniem do szybkiego zaabsorbowania go i zobojetnienia na cyjanek sodu, gdyz zanim to nastapi cyjanowodór ma sklonnosc do polimeryzacji w zetknieciu z wodorotlenkiem sodu. Sposób i urzadzenie opisane w patencie 3015539 charakteryzuje sie tym, ze do wnetrza glowicy absorbera strumieniowego, majacego wydluzony ksztalt z przewezeniem posrodku, doprowadza sie od góry roztwór wodny cyjanku i wodorotlenku sodowego, natomiast przez boczne doprowadzenie do wspomnianej glowicy wprowadza sie gazowy cyjanowodór, otrzymany przez odparowanie cieklego cyjanowodoru. Wyplywajacy z górnego doprowadzenia pod cisnieniem roztwór cyjanku i wodorotlenku sodu zasysa obecny w glowicy gazowy cyjanowodór i przechodzi z duza szybkoscia przez komore mieszania zwezajaca sie stopniowo, po czym po przejsciu najbardziej waskiego odcinka, tracac na szybkosci przeplywu, wchodzi do zbiornika stanowiacego zamkniecie cieczowe. Poniewaz na sciankach glowicy absorbera, majacych stycznosc z cyjanowodorem, istnieje tendencja do polimeryzacji cyjanowodoru, zachodzi potrzeba stosowania natrysku wodnego na te scianki przy pomocy2 103 514 specjalnej dyszy umieszczonej w glowicy absorbera. Koncowy roztwór cyjanku sodu z zamkniecia cieczowego, odprowadzany jest przez chlodnice czesciowo do dalszej przeróbki na wyparkach prózniowych i filtrach a czesciowo zawracany jest do glowicy absorbera.

Ujemna strona opisanego sposobu jest odparowywanie cieklego cyjanowodoru dla zastosowania go w stanie gazowym do otrzymywania cyjanku sodu, ponadto zapobieganie polimeryzacji cyjanowodoru na sciankach absorbera przez natrysk wodny, co powoduje rozcienczanie koncowego roztworu cyjanku sodu i koniecznosc odparowywania dodatkowej ilosci wody.

Celem wynalazku jest usuniecie tych wad i zapewnienie sposobu mieszania cieklego cyjanowodoru z wodnym roztworem cyjanku i wodorotlenku metalu alkalicznego, dla stworzenia warunków do przebiegu reakcji powstawania cyjanku metalu alkalicznego z wyeliminowaniem reakcji polimeryzacji cyjanowodoru.

Zostalo to rozwiazane przez mieszanie cyjanowodoru cieklego z roztworem cyjanku i wodorotlenku metalu alkalicznego przez wprowadzanie do przestrzeni, w której nastepuje mieszanie dwu wspólsrodkowych strumieni, przy czym wewnetrzny strumien stanowi ciekly cyjanowodór a zewnetrzn>, obejmujacy go je.t strumieniem roztworu wodnego cyjanku z wodorotlenkiem metalu alkalicznego. Jednoczesnie do przestrzeni mieszania doprowadza sie gaz obojetny, np. powietrze lub azot. Gaz obojetny porwany przez przeplywajaca ciecz zostaje w dalszym ciagu procesu wydzielony i z powrotem skierowany do przestrzeni mieszania. Cyrkulujac w ten sposób zapobiega on polimeryzacji cyjanowodoru na sciankach absorbera, jednoczesnie powoduje bardziej intensywne, burzliwe mieszania obu strumieni.

Urzadzenie sluzace do stosowania sposobu wedlug wynalazku stanowi znany z ksztaltu absorber strumieniowy, majacy zgodnie z niniejszym wynalazkiem osadzone w glowicy dwie wspólsrodkowe dysze, z których wewnetrzna przeznaczona jest dla cieklego cyjanowodoru a zewnetrzna dla roztworu cyjanku i wodorotlenku metalu alkalicznego. Absorber posiada na dolnym koncu, wpuszczonym w zbiornik posredni, szereg bocznych otworów wyplywowych. Z przestrzeni gazov,ej zbiornika posredniego prowadzi przewód rurowy do glowicy asorbera.

Zaleta wynalazku jest brak potrzeby odparowywania cieklego cyjanowodoru w celu przeprowadzenia go w stan gazowy. Nie zachodzi takze potrzeba wtryskiwania wody dla obmywania scian wewnetrznych asorbera, przez co unika sie instalowania dodatkowych urzadzen oraz rozcienczania koncowego roztworu.

Przedmiot wynalazku objasniony jest w przykladzie wykonania z powolaniem sie na rysunek, na którym fig. 1 przedstawia ogólny schemat technologiczny a fig. 2 — absorber strumieniowy.

W obiegu, poprzez absorber 1, zbiornik posredni 2, pompe cyrkulacyjna 3, chlodnice wodna 4 cyrkuluje stale wodny roztwór w ilosci 50 m3/godz o stezeniu 520 g/litr cyjanku sodu i 3 g/litr wodorotlenku sodu. Obieg ten utrzymywany jest przez pompe cyrkulacyjna, która rurociagiem 5 pobiera roztwór ze zbiornika posredniego i poprzez rurociag 6, chlodnice wodna, rurociag 7 i 8 podaje roztwór do absorbera. Do obiegu wprowadza sie poprzez rurociag 9, cyjanowodór ciekly w ilosci 500kg/godz a poprzez rurociag 10 roztwór ^ wodny wodorotlenku sodu o stezeniu 670 g/litr w ilosci 1650kg/godz. Ze zbiornika posredniego ta sama pompa cyrkulacyjna 3 przesyla przez chlodnice i rurociag 11 roztwór wodny cyjanku sodu w ilosci 2150 kg/godz o stezeniu 520 g/litr cyjanku sodu i 3 g/litr wodorotlenku sodu do aparatów nie pokazanych na rysunku, stanowiacych wyparki prózniowe i filtry. Temperatura roztworu przed chlodnica wodna wynosi 47°C a po chlodnicy 42°C, Temperatura w chlodnicy utrzymywana jest przez regulowany przeplyw wody chlodzacej rurociagami 12 i 13.

W przestrzeni gazowej 14 zbiornika posredniego znajduje sie gaz obojetny — azot, który cyrkuluje z pomoca przewodu rurowego 15 miedzy absorberem a zbiornikiem posrednim. Roztwór cyrkulacyjny cyjanku i wodorotlenku sodu doprowadzany jest do absorbera 1 przez króciec 16 i dysze zewnetrzna 17.

Przez króciec 18 i dysze wewnetrzna 19 doprowadzany jest ciekly cyjanowodór. Obie ciecze wyplywaja z dysz pod cisnieniem z róznymi predkosciami i mieszajac sie w przestrzeni mieszania 20 stwarzaja warunki do reakcji zobojetnienia wodorotlenku sodu z cyjanowodorem. Fakt, ze strumien zewnetrzny stanowi roztwór wodorotlenku sodu z cyjankiem sodu zapobiega przedostawaniu sie cyjanowodoru na scianki aparatu i obrastaniu ich polimerem. Przeciwdziala temu dodatkowo doplyw do glowicy absorbera przez króciec 21 azotu z przestrzeni gazowej 14 zbiornika posredniego. Mieszanina gazowo-cieczowa z przestrzeni mieszania przez dyfuzor 22 i otwory 23 w dolnym koncu absorbera strumieniowego dostaje sie do zbiornika posredniego 2.

W ukladzie technologicznym w urzadzeniu wedlug wynalazku mozna otrzymywac takze cyjanek sodu sposobem periodycznym. W tym celu po napelnieniu zbiornika 2 roztworem wodnym wodorotlenku sodu w ilosci 20000 kg o stezeniu 670 g/litr i uruchomieniu cyrkulacji jak w poprzednio opisanym procesie ciaglym, dozuje sie ciekly cyjanowodór w ilosci 500 kg/godz. Po uplywie okolo 12 godzin uzyskuje sie 26080 kg roztworu cyjanku sodu, zawierajacego w litrze roztworu 520 g cyjanku sodu i 3 g wodorotlenku sodu.103514 3

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania cyjanków metali alkalicznych na drodze neutralizacji wodnego roztworu wodorotlenku metalu alkalicznego za pomoca cyjanowodoru, przez mieszanie cyjanowodoru ze strumieniem roztworu wodnego, zawierajacego cyjanek i wodorotlenek alkaliczny, znam i e n n y tym, ze stosuje sie wspólsrodkowe strumienie, wewnetrzny cieklego cyjanowodoru, zewnetrzny wodnego roztworu cyjanku i wodorotlenku metalu alkalicznego, a do nich doprowadza sie gaz obojetny.

2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny ty m,ze stosuje sie obiegowy gaz obojetny.

3. Urzadzenie do wytwarzania cyjanków metali alkalicznych stanowiace absorber strumieniowy o wydluzonym ksztalcie z przewezeniem posrodku, znamienne tym, ze w glowicy absorbera (1), osadzone sa dwie wspólsrodkowe dysze, z których wewnetrzna (19) przeznaczona jest dla cieklego cyjanowodoru, a dysza zewnetrzna (17) przeznaczona jest dla roztworu cyjanku i wodorotlenku metalu alkalicznego, przy czym na dolnym koncu absorbera, osadzonym w zbiorniku posrednim (2) znajduje sie szereg bocznych otworów, skierowanych do wnetrza zbiornika posredniego, a,przestrzen gazowa (14) tego zbiornika jest polaczona przewodem rurowym (15) z glowica absorbera. 8 9 Figi