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Verfahren zur Erzeugung von Cyanwasserstoffsäure Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Erzeugung von Cyanwasserstoffsäure-. Sie beruht auf der Erkenntnis,
daß durch Behandlung von Kalkstickstoff, der einen mög-' lichst geringen Oxydgehalt
besitzt, mit völlig trockenem Chlorwasserstoff bei einer Temperatur von etwa 55o
bis iioo' C Cyanwasserstoff gebildet wird. Die Behandlung wird zweckmäßig
unter Zusatz von Kohlenstoff durchgeführt.
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Man hat bereits vorgeschlagen, durch Erhitzen eines Metallcyanamids
mit Chlornatrium in Gegenwart von Kohlte Cyannatrium herzustellen. Bei diesem bekannten
Verfahren handelt es sich um einen Schmelzprozeß, bei dem Reaktionsgemische im elektrischen
Ofen zusammengeschmolzen werden. Da es sich -UM ein endothermes Verfahren
handelt, wird hierbei viel Heizstrom verbraucht. Beim Verfahren der Erfindung handelt
es sich demgegenüber um einen Glühprozeß, der exotherm verläuft. Entsprechend verschieden
sind auch die Ergebnisse der beiden Verfahren: Bei den bekannten Verfahren resultiert
ein sehr unreines Schmelzcyan mit einem Cyanidgehalt von höchstens 4o bis
50 "/0; bei dem Verfahren der Erfindung demgegenüber entsteht Blausäure,
die durch Einleiten in Laugen sofort reines, hochprozentiges Cyanid oder Ferrocyanid
ergibt oder, falls gewünscht, so wie sie ist, z. B. in der Schädlingsbekämpfungsindustrie
oder sonstwie, Verwendung finden kann.
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Man kann bei dem geschilderten Verfahren zur Erzeugung von Blausäure
eine erhöhte Ausbeute dadurch erzielen, daß man den Chlorwasserstoff durch Zusatz
von Gasen, wie Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenoxyd und ähnlichen, verdünnt oder
aber hierzu Gasgemische, wie Generatorgas, Wassergas, Leuchtgas, verwendet. Durch
Zusatz dieser Gase verhindert man die Zersetzung des Cyanwasserstoffes sowie des
gleichzeitig entstandenen Ammoniaks. Zur Verdünnung des Chlorwasserstoffs kann man
auch die bei der Reaktion sich nach der Auswaschung des Cyanwasserstoffes bildenden
Gase verwenden, und man erreicht dann, daß das Ammoniak, das in den Reaktionsgasen
enthalten sein kann, durch neuerliche Zuführung in die Reaktion in Cyanwasserstoff
übergeführt werden kann. Kohlenstoff kann in Form von Staubkohle, Holzkohle, Koks
oder Ruß zugeführt werden.
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Kalkstickstoff bildet bei einer Temperatur von 550 bis
1 Ioo' C mit Chlorwasserstoff Cyanwasserstoff nach der Gleichung:
CaC N, + 2 H Cl + C = CaC1, + 2 H C N.
Die in
Reaktion tretenden Gase müssen trocken sein, damit die Bildung von Ammoniak nach
der Formel: CaCN2 + 3 H20 = CaCO3 + 2 NH,9 möglichst verhindert
wird.
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Da technisches Cyanamid Oxyde enthält, läßt sich die Bildung von Ammoniak
allerdings nicht vollständig verhindern, da durch
die Reaktion des
Chlorwasserstoffes mit den Oxyden sich neben Chlorid auch Wasser bildet, welches
wieder mit Cyanamid Ammoniak ergibt.
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Cyanwasserstoff entsteht durch die iv wirkung von Chlorwasserstoff
auf Cyan bei einer Temperatur von etwa 5oo iioo' C; die Ausbeute steigt mit
steigender Temperatur.
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Die nachfolgenden Versuche erläutern das Verfahren: 2o g Kalkstickstoff
mit -24,5 0/0 N
und 2,3 % 0-Gehalt, mit io g wasserfreier
Holzkohle gemischt, wurden im Reaktionsrohr beim ersten Versuch auf iioo'
C und beim zweiten Versuch auf 65o' C erhitzt. Vorher wurde die Luft
in der Apparatur durch Hindurchleiten von Wasserstoff verdrängt. Sobald die Temperatur
von iiooo C
bzw. 65o' C erreicht war, wurde ein unverdünnter Chlorwasserstoffstrom
mit einer Geschwindigkeit von 5 1 in der Stunde durch das Reaktionsrohr geleitet.
Der Chlorwasserstoff wurde vor Eintritt in das Reaktionsrohr mit Chlorcaleium getrocknet.
Die Reaktionsgase wurden durch verdünnte Natriumhydroxydlösung geleitet, in welcher
der Cyanwasserstoff aufgefangen wurde, und dann durch verdünnte Schwefelsäure, in
welcher das Ammoniak gebunden wurde. Sobald das aus dem Reaktionsrohr austretende
Gas keinen Cyanwasserstoff mehr enthielt, wurde der Versuch beendet. In der Natriumhydroxydlösung
und in der Schwefelsäure wurde der Cyan- bzw. Ammoniakgehalt bestimmt.
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Ergebn is: i. Terap. i i ooll C, un'verdfinnter Chlorwasserstoff,
Geschwindigkeit 5 I/Std.: 2,76 g
Cyanid-N., o,58g Ammoniak-N.
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:2. Temp. 65o' C, unverdünnter Chlorwasserstoff, Geschwindigkeit
5 I/Std.: 2,249 (#yanid-N., 1,28 g Ammoniak-N.
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Eine Mischung von :2o g Kalkstickstoff mit 24,5 l/.
N- und 2,3 % O-Gehalt mit io g
wasserfreier Holzkohle werden
im Reaktionsrohr aus Hartporzellan erhitzt. Während der Erhitzung wurde durch das
Rohr trokkener Wasserstoff geleitet. Sobald die erwünschte Reaktionstemperatur erreicht
war, wurde durch das Reaktionsrohr trockener Chlorwasserstoff geleitet, welcher
beim ersten Versuch mit Wasserstoff im Verhältnis -i : io und beim zweiten
Versuch mit Leuchtgas im Verhältnis i : 2o verdünnt war. Der verdünnte Chforwasserstoff
wurde beim ersten Versuch mit einer Geschwindigkeit von io 1 und beim zweiten
Versuch mit 2o 1 in der Stunde hindurchgeleitet. Die eingeführten Gase wurden
mit Chlorealcium getrocknet. Der verdünnte Chlorwasserstoff wurde so lange durch
das Rohr, welches beim ersten Versuch auf 9So' C und beim zweiten Versuch
auf iioo' C erhitzt wurde, geleitet, bis das Gas, welches aus dem Reaktionsrohr
kam, keinen Cyanwasserstoff und kein Ammoniak ,'Pthielt, worauf der Reaktionsrest
im Rohr l#. einem Strom von Wasserstoff auskühlen ,kelassen wurde. Die aus dem Reaktionsrohr
austretenden Gase, welche Cyanwasserstoff und Ammoniak enthalten, wurden durch eine
Natriumhydroxydlösung geleitet, in welcher der Cyanwasserstoff aufgefangen wurde,
während anschließend das Ammoniak durch verdünnte Schwefelsäure absorbiert wurde.
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Auf Grund der Analysen ergaben die Reaktionen bei 95o' C, verdünnt
mit Wasserstoff i : io und io 1 je Stunde, 3,07 9 Cyanidstickstoff,
0,86 g Ammoniakstickstoff; 1100' C, verdünnt mit Leuchtgas
i : -,o und :2o 1 je Stunde, 3,22 9 Cyanidstickstoff, 0,41
g Ammoniakstickstoff.
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Die Apparatur zur Durchführung des Verfahrens kann so eingerichtet
sein, daß die Reaktionen, welche durchgeführt werden, bei Unterdruck stattfinden,
damit ein Entweichen von Cyanwasserstoff durch die Undichtheit der Apparatur verhindert
wird. Die Zuleitung des Gasgemisches ist praktisch so einzurichten, daß das Gas
in jenen Teil des Reaktionsraumes eintritt, aus welchem man das durch die Reaktion
entstandene und nun abgekühlte Calciumchlorid abführt, und es dabei zur Trocknung
des Chlorwasserstoffes benutzt wird. Zur Herstellung des Reaktionsrohres darf kein
Eisen benutzt werden, da dieses die Zersetzung von Cyanwasserstoff bewirkt. Es ist
notwendig, die Strömungsgeschwindigkeit des Chlorwasserstoffes so einzurichten,
daß in den Endgasen kein Chlorwasserstoff vorhanden ist; die Geschwindigkeit ist
abhängig von der Menge des Cyanamides und von der Reaktionswärme.
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In der beschriebenen Weise gewonnener Cyanwasserstoff kann nach bekannten
Verfahren auf Cyanwasserstoffsäure oder auf Cyanide und Ferrocyanide verarbeitet
werden.