DE2027389A1 - Boron trifluoride recovery - from conc sulphuric acid by blowing - out with air or inert gas - Google Patents
Boron trifluoride recovery - from conc sulphuric acid by blowing - out with air or inert gasInfo
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Description
- Verfahren zur Verminderung des BortriBluoridgehaltes in konzentrierter Schwefelsäure Die Erfindung bezieht sich au9 ein Verfahren zur Verminderung des Bortrifluoridgehalt3 in konzentrierter Schwefelsäure unter Rückgewinnung desselben.
- 3ei der Herstellung von Bortrifluorid durch Umsetzung von borsäure mit wasserfreiem Fluorwasserstoff in Gegenwart von Oleum bei Temperaturen zwischen 80 und 160° C werden als Nebenprodukt große Mengen an konzentrierter Schwefelsäure erhalten. Bei geeigneter Reaktionsffihrung ist der Gehalt solcher Schwefelsäure an Bortrifluorid zwar verhältnismäßig gering, kann aber noch bei manchen Verwendungszwecken störend wirken. Wird beispielsweise Bortrifluorid enthaltende Schwefelsäure für die Herstellung von Fluorwasserstoff durch aufschluß von Flußspat herangezogen, ao kann dies zu einer Wertminderung der bei diesem Prozeß als Nebenprodukt anfallenden Hexafluorkieselsäure führen, weil diese mit Oxyfluorborsäuren verunreinigt -wird. Das BortriBluorid gelangt nämlich zusammen mit Siliciumtetrafluorid, das aus im Säurespat noch vorhandenen silikatischen Begleitstoffen gebildet wird, in die AbBorptionsadlage für die niedrigaiedenden Anteile aus der Pluorwasserstoff-Destillation. Da nun die bei der Absorption gebildeten Oxyfluorborsäuren - im Gegensatz zu etwa gleichzeitig gebildeter Kieselsäure - nicht mehr von Hexafluorkieoelsäure abgetrennt werden können, muß die Entfernung borhaltiger Verunreinigungen möglichst weitgehend schon vor dem Aufschluß geschehen. -Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verminderung des Bortrifluoridgehaltes in konzentrierter Schwefelsäure unter Rückgewinnung des Bortrifluorids ist nun dadurch gekennzeichnet, daß man die konzentrierte Schwefelsäure mit Luft oder einem gegenüber der konzentrierten Schwefelsäure und BortrifLuorid inerten Gas bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 2000 C ausbläst und die Borverbindung durch Absorption mittels einer Elektronendonatorverbindung aus dem Spülgasgemisch gewinnt. Als inerte Gase eignen sich beispielsweise Stickw stoff oder Kohlendioxid. Zur Beschleunigung des Ausblasevorganges wird die konzentrierte Schwefelsäure zweckmäßigerweise aug eine Temperatur zwischen 100 und 170? a gebracht. Die Durch£hrung des Verfahrens kann in beliebiger Weise erfolgen. in der einfachsten Ausführungsform bringt man die konzentrierte Schwefelsäure in einem beheizbaren Behälter auf die gewünschte Temperatur und drückt dabei das Spülgas mittels eines Einleitungsrohres, welches am unteren Ende zur Erhöhung der Wirksamkeit eine brauaenihnliche Vorrichtung besitzen kann, durch die Flüssigkeit. Bevorsugt führt man das Reinigungsverfahren jedoch so durch, daß man zur Erhöhung der Wirksamkeit Apparate verwendet, in welchen die konzentrierte Schwefelsäure mit möglichst großer Oberflächenentwicklung kontinuierlich einem Spülgasstrom entgegengeführt wird. Dies geschieht vorteilhaft in beheizbaren, mit Füllkörpern beschickten Türmen, an deren oberen Ende die heiße Bortrifluorid enthaltende Schwefelsäure eingeführt wird und dem vom unteren Ende eingeblasenen Gasstrom entgegenläuft.
- Zur Rückgewinnung der Borverbindungen wird das aus den Reaktoren abziehende Gasgemisch in geeigneten Wasch-oder SprUhtürmen mit einem zur Absorption der Borverbindungen fähigen Medium gewaschen. Als Waschflüssigkeiten eignen sich Elektronendonatorverbindungen, wie beispielsweise Wasser, Alkohole, Äther, Amine, Carbonsäuren und dergleichen. Bevorzugt wird als Waschfldssigkeit Wasser eingesetzt, wobei Lösungen von Oxyfluorborsäure entstehen. Diese Lösungen können als Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Metallfluoboraten dienen. Bei Verwendung anderer Lösungsmittel können wertvolle Addukte des Bortrifluorids erhalten werden.
- Zur näheren-Erläuterung des Verfahrens und seiner Wirksamkeit mögen die folgenden Beispiele dienen: Beispiel 1 Je 3 kg Bortrifluorid enthaltende, konzentrierte Schwefelsäure mit einem Borgehalt von 0,20 Gewichtsprozent, welche sich in einem mit einem bis nahe an den Boden reichenden Gaseinleitungsrohr und einem Abgasrohr ausgestatteten Duranglaskolben befanden, wurden während einer Stunde mit 20 Liter Stickstoff ausgeblasen, wobei die Schwefelsäure auf die in der Tabelle genannten Temperaturen gebracht wurde. Zur Erzeugung eines gleichmäßigen Gasstromes war das Einleitungsrohr mit einer brausenähnlichen Vorrichtung versehen. Das aus den Kolben entweichende Gasgemisch wurde durch ein mit Wasser beschicktes Waschflascensystem geleitet; dabei ging das Bortrifluorid unter Bildung von Oxyfluorborsäure in Lösung. Die Menge des aus der konzentrierten Schwefelsäure entfernten Bors wurde mittels Analyse der Waschflüssigkeit bestimmt. Der Borgehalt der behandelten SchwefelsCure wurde aufgrund der Analysenwerte errechnet: Temperatur (O C) Borgehalt (Gew.-%) 26 0,0? 60 0,055 100 0,04 130 0,03 Beispiel 2 Ii oberen Ende eines mit Polytetrafluoräthylen ausgekleideten Stahlrohres von 1500 mm Länge und ca. 40 mm Durchmesser, welches eine Füllung von Korundscherben enthielt, wurden kontinuierlich pro Stunde 5 kg konzentrierte Schwefelsäure mit einem Borgehalt von O,fl Gewichtsprozent eingeführt. Vom unteren Rohrende her wurde ein Preßluftstrom von 100 Liter/Stunde entgegengeführt. Das am Kopfende entweichende Gasgemisch wurde in einem Umlaufwäscher aus Polyvinylchlorid im Gegenstrom mit Wasser gewaschen. Aus der Analyse der Waschflüssigkeit wurde der Restborgehalt der konzentrierten Schwefelsäure ermittelt. Der Reinigungsprozeß, der bei drei verschiedenen Temperaturen erfolgte, führte zu den in der folgenden Tabelle aufgezeigten Ergebnissen: Temperatur (° C) Borgehalt (Gew.-ffi) 50 0,07 100 0,05 150 0,035 Die zur Absorption des Bortrifluorids verwendete Waschflüssigkeit wurde mit Kaliumchlorid versetzt und das dabei gebildete schwerlösliche Kaliumfluoborat abgetrennt.
Claims (2)
1. Verfahren zur Verminderung des Bqrtrifluoridgehaltes in konzentrierter
Schwefelsäure unter Rückgewinnung des Bortrifluorids9 dadurch gekennzeichnet, daß
man die konzentrierte Schwefelsäure mit Luft oder einem gegenüber der konzentrierten
Schwefelsäure und Bortrifluorid inerten Gas bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur
und 2000 C aufbläst und die Borearbindung durch Absorption mittels einer Elektronendonatorverbindung
aus dem Spülgasgemisch gewinnt.
2. Verfahren nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß als inertes
Gas Stickstoff oder Kohlendioxid eingesetzt wird.
30 Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausblasevorgang bei einer temperatur zwischen 100 und 1700 C durchgeführt
wird.
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Publications (1)
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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