DE1667438A1 - Verfahren zur katalytischen Hydrolyse von Phosgen - Google Patents
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. "We ic km an ν, Dr, Ing. A-Weickmann
D1PL.-ING« H.Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr.K.Fincke
Dipl.-Ing. F. A.WEICKMANN, Dipl.-Chem. B. Huber
. —_—__ 7438
HSE
Gase 11,1 ο2-3? s München 27, ben
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22
ΪΗΕ DOW GHEMIOAI1 GOMPAITf, Midland, Mich »"/USA
Terfahren zur katalytisehen Hydrolyse toh Phosgen
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur '
katalytischen Hydrolyse von Phosgen su HOL· und GO2, insbesondere
die Abtrennung von Phosgen von anderen Gasen durch katalytisch^ Hydrolyse desselben in Gegenwart einer
speziellen form aktivierter Eonerde.
Phosgen ist ein stark giftiges Sas, welches häufig als
Verunreinigung in anderen Gasströmen, insbesondere in
Chlorgas- oder chlorierten Eohlenwasserstoff-Gasströmen
vorkommt. Das Vorhandensein von Phosgen in chlorierten lösungsmitteln, auch in sehr geringen Mengen, stellt eine
schwere Gefahr ftir die Gesundheit dar. Es bestand daher
seit langem ein Bedürfnis nach einem Verfahren zur kontinuierlichen Entfernung von Phosgen aus derartigen Gasströmen
mit minimalem Verlust oder minimaler Modifizierung
- 2 1Q8824/U81
der lamptkomponente des (Jasstroms. Desgleichen hat auch
das YoEhandeiiseIn von Phosgen In Ghlorgasströmen bisher
eraste Äbtrennungsprobleme aufgeworfen.
wurde gefunden, und hierauf beruht die Erfindung,
dass l&osgen katalytisch zu GO« und HOl in Gegenwart von
aktivierter !Eonerde bei einer [Temperatur von etwa 95 bis
19a° Q iiydrollsiert werden- kann. Unter diesen Bedingungen
verläuft die Hydrolyse quantitativ und das Terfahren kann
entweder auf reines Phosgen, grosse Phosgenmengen enthaltende
Ciasströme, oder auch auf (Jasströme die Phosgen nur
in. Spürenmengen enthalten, angewendet werden.
Wenn die Temperatur des Katalysatorbettes wesentlich unter
95° ö liegt, so erfolgt keine oder nur eine geringe
Hydrolyse von Phosgen. Wird die Temperatur des Katalysatorbettes
wesentlich über 19o° 0 erhöht, so erfolgt ebenfalls ein.® rasche Verminderung des Hydrolysegrades des Phosgens.
Bie teeisöische Erklärung für die Wirksamkeit dieses speziellen,
femperaturbereiches ist zwar nicht ganz klar, die
Yersneiisergebnisse zeigen jedochg dass dieser Temperaturbereich,
für die Reaktion kritisch ist. Theoretisch, hydrplislert
zwar ein Mol Wasser ein Mol Phosgen zu HOL und CO2»
gelegentlich kann es jedoch erwünscht sein, einen Überschuss an Phosgen anzuwenden, um Wasser bis in den Bereich
von 1 Ms 2 Teilen/Mill. zu entfernen.
- 3 - ' 109924-/U81
Das erfindungsgemäese Terfahren zur kataiytischen Hydrolyse
von Phosgen bestellt daher darin9 dass eine gasförmige
Mischung die Phosgen "and Wasserdampf enthält, mit einer alkaliaktivierten £onerde bei einer lemperatiir
von 95 bis 19o° G in Kontakt gebracht wird« Der aktivierte !Donerdekatalysator sollte vorzugsweise eine Oberflächengrösse
von 2o bis 3oo cjm/g aufweisen und o,5 bis 3 Gew.-$
Natrium und/oder Kalium enthalten. Gase von besonderem
Interesse, aus denen auch Spiirenmengen von Phosgen mit dem erfindungsgemässen Terfahren entfernt werden können, sind
beispielsweise Chlor und chlorierte Kohlenwasserstoffe.
Der alkaliaktivierte !Donerdekatalysator kann nach zahlreichen Terfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann eine
wässrige Lösung welche Aluminiumsalze enthält, mit einer
verdünnten wässrigen Alkalilösung behandelt werden, welche entweder Hatrium- oder Kaliumionen enthält, Ms die Ausfällung
des Aluminiums erfolgt» Danach kann das ausgefällte Aluminiumoxydgel getrocknet und bei !Temperaturen von 25o
bis etwa 5oo° C mehrere Stunden geröstet werden, um eine
vollständige Dehydratisierung und Aktivierung sicherzustellen.
Dieses und ähnliche Terfahren zur Herstellung und Aktivierung von SDonerde sind bekannt.
Das hier beschriebene katalytisch^ Umwandlungsverfahren
kann auf Phosgen allein oder auf Mischungen von Phosgen mit
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-U 8Ί
anderen Gasen angewendet v/erden. Zu derartigen Gasen
gehören Luft, die inerten Gase, die Halogene, Kohlenwasserstoffe
und chlorierte Kohlenwasserstoffe. Häufiger
wird Phosgen jedoch in verhältnismässig verdünnten Konzentrationen gefunden, in der Luft, in Ohlor oder
in chlorierten Kohlenwasserstoffen, und seine Abtrennung "bzw* seine Entfernung aus diesen Gasströmen stellt
das Hauptanwen&ungsgebiet des erfindungsgemässen Verfahrens
dar. ,
Im allgemeinen wird das Phosgen oder das phosgenhaltige Gas mit Wasserdampf durch ©in Bett aus aktivierter Sonerde
geleitet, welches auf eine ^temperatur von 95 his
19o° G erhitzt ist, und zwar mit einer Raumgeschwindigkeit
(berechnet unter Bezugnahme auf ein Gas bei Standardbedingungen hinsichtlich Temperatur und Druck) zwischen
1oo Y/T/Std. bis 5oo T/V/Std. Die Länge des Katalysatorbettes
und die Strömungsgeschwindigkeit des Phosgens oder der Phosgen-Gasmischung, die dieses durchströmt,
werden gewöhnlich so eingerichtet, dass man eine Kontaktzeit mit dem aktivierten !Donerdekatalysatorbett von etwa
o,6 bis o,o1 Minuten erhält.
Die Hydrolyseprodukte von Phosgen sind HOL und CO2 und
lassen sich daher durch Auswaschen mit einer starken
Base wie Natronlauge oder durch irgendein anderes geeignetes
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MIttel je nach, den Eigenschaften, der anderen Gaskomponenten
entfernen.
Das System lässt sich, klein und wirksam ausführen -und
zur kontinuierlichen Reinigung Jedes gegebenen Gasstromes
verwenden. Einellänger dauernde Verwendung des aktivierten
Tonerdekatalysators hat gezeigt, dass die Katalysator-Lebensdauer ohne merklichen J&tivitätsverlust praktisch
unbegrenzt ist.
Es wurde ein zylindrisches Katalysatorbett hergestellt unter Verwendung von aktivierter Süonerde, wie oben definiert,
mit einem mittlere».- Durchmesser von 2*38 mm» wobei
das Bett eine Höhe von 9 cm und einen Durchmesser von, 1,5 cm aufwies (14 ial Volumen), Das Bett und der in
das Bett eintretende Beschiokimgsstrom wurdea auf einer
!Temperatur von loo0 G gehalten, line gasförmige Mischung
von Stickstoff, Phosgen und Wasserdampf wur4© dann durch
das Katalysatorbett gieltet* Die Strömungsgeadteiindlgkeiten
betrugen 85o ml Stickst off/Minute, o,6 ml Phosgen/Min,
und 1,2 ml Wasserdampf/Min., so dass sich ein Gasstrom
mit einem Gehalt von 7o Sellen/Mill. Phosgen und Ho Seilen/
Mill. HgO ergab. Beim Ausströmen des Gases aus dem Reaktor
wurde ein leil des abflies senden Stromes durch ein Erockenrohr
geleitet, welches wasserfreies Calciumsulfat enthielt
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und dann in eine 1o cm lange Infrarotgaszelle in einem
Infrarotspektrometer mit 1,3 m Weglänge gebracht, um
kontinuierlich den Phosgengehalt des G-ases zu bestimmen. Die Strömung wurde 12o Stunden aufrechterhalten
und hierbei wurde keinerlei Phosgen in dem Reaktorabgas gefunden.
Ein weiterer Heil des Reaktorabstroms wurde durch, eine
Wasserfalle geleitet, dann durch ein mit wasserfreiem
Calciumsulfat gefülltes Trookenrohr und schliesslieh
durch ein Tersuchsfeuchtigkeits-Messgerät. Die Titration
des Wassers und die Wägung des Trockenrohrea zeigten,
dass HGl und CO2 im Verhältnis 2 s 1 vorhanden waren.
Die Temperatur wurde dann auf den Bereich von 84 bis
C verringert ΈΐΏ-d 5o Stunden so aufrechterhalten« Während
dieses Zeitraumes wurden stäatig 1ο-bis 4o Seile/Kill."
Phosgen durch das Infrarotspektrometer festgestellt. Die !Temperatur wurde dann auf 135° G erhöht. Bei dieser 'Temperatur
wurde im AbwBtromgas kein Phosgen gefunden. Bann
wurde die !!temperatur auf 14o° 0 erhöht. Bei dieser !temperatur sseigte das Infrarotspektrometer 1© bis 2o Seile/Mill.
Phosgen im Abgas an.
Nach dem Verfahren von Beispiel 1 und. unter Verwendung
der dort beschriebenen Vorrichtung wurde eine Gasmischung
1687438
von Chlor j Phosgen unä Wasser dem,-'gleichen Katalysatorbett
mit einer S-escliwitiäigkelt vosa-30G ml/ltin. (1 at*9
250° G) zugeführt. Bas Chlor enthielt t.ooo feile/Mill.
Phosgen und 2.ooo Xeile/Kill« Wasser«. Wie in Beispiel 1
enthielt das Abstromgas aus dem Reaktor bei einer temperatur
von 84 his 87° G 1o bis 2o leile/Mill. Phosgen.
Bei 1oo° Ο und hei 19o° G wurde im leaktorehgas kein
Phosgen gefunden. Bei 195°.'■ 0 Jedoch wurden to feile/Hill.
Phosgen im Abgas des Reaktors aufgefunden.
In gleicher Weise kann Phosgen aus ehlorierten Kohlenwasserstoffen, wie !richloräthylen und Peröhloräthylen,
entfernt werden.
Claims (4)
1. Verfahren zur katalytischen Hydrolyse von Phosgen,
dadurch, gekennzeichnet, dass eine gasförmige Mischung welche Phosgen und Wasserdampf enthält, mit alkaliaktivierter
Tonerde hei einer Temperatur von 95 bis 19o° C
in Berührung gebracht wird.
a 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der verwendete Katalysator eine Oberflächengrösse von 2o bis 3oo m /g aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator o,5 bis 3 Gew.-# Natrium
und/oder Kalium enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die gasförmige Mischung Chlor
P und/oder ein oder mehrere chlorierte Kohlenwasserstoffe
enthalt.
109824/U 81
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1667438A DE1667438C3 (de) | 1968-02-23 | 1968-02-23 | Verfahren zur katalytischen Hydrolyse von Phosgen |
| FR141657A FR1563154A (de) | 1968-02-23 | 1968-02-28 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| FR141657 | 1968-02-28 |
Publications (3)
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| DE1667438C3 DE1667438C3 (de) | 1979-04-05 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1667438C3 (de) |
| FR (1) | FR1563154A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0019160A1 (de) * | 1979-05-16 | 1980-11-26 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Vernichtung von Phosgen |
| US6464951B1 (en) | 2002-04-20 | 2002-10-15 | Kse, Inc. | Method, catalyst, and photocatalyst for the destruction of phosgene |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE2531545C3 (de) * | 1975-07-15 | 1981-10-29 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Entfernung von Phosgen aus Abgasen |
-
1968
- 1968-02-23 DE DE1667438A patent/DE1667438C3/de not_active Expired
- 1968-02-28 FR FR141657A patent/FR1563154A/fr not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0019160A1 (de) * | 1979-05-16 | 1980-11-26 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Vernichtung von Phosgen |
| US4301126A (en) * | 1979-05-16 | 1981-11-17 | Basf Aktiengesellschaft | Process for destroying phosgene |
| US6464951B1 (en) | 2002-04-20 | 2002-10-15 | Kse, Inc. | Method, catalyst, and photocatalyst for the destruction of phosgene |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1667438C3 (de) | 1979-04-05 |
| DE1667438B2 (de) | 1978-08-03 |
| FR1563154A (de) | 1969-04-11 |
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