Способ получения карбонила иридия

 

Изобретение относится к способу получения карбонила иридия и позволяет повысить выход целевого продукта, обеспечить его концентрирование в узкой зоне реакции , а также повысить производительность процесса. В автоклав диаметром 0,1 м и высотой 1 м загружают 357 г галогенсодержащей соли иридия, которую распределяют равномерно на тарелки, закрепленные одна над другой. На решетки, установленные по всему сечению реактора над каждой тарелкой , загружают 218 г меди в виде пыжа из медной стружки. При этом расстояние между слоем меди и слоем соли поддерживают равным 0,05-0,2 внутреннего диаметра реактора , аотношение величины поверхности меди к массе соли поддерживают равным 15-20 см /г. Автоклав заполняют моноксидом углерода и нагревают. После выдержки в течение 32-34 ч полученный продукт выгружают . Выход целевого продукта 97-98%, причем 96-98% от этого количества иридия сконцентрировано на тарелках. Производительность процесса0,76-0,77 кг/м2 ч. 1 табл. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 G 55/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4643404/26 (22) 30.01,89 (46) 07.05.91. Бюл. hh 17 (72) А.А.Гинзбург, Р.А.Шварцман, 1О,И,Губернский, А,С.Мнухин, А.И.Костылев, А.А.Михайлов и Ю.Г.Покровский (53) 661.893(088.8) (56) Имянитов Н.С., Рудковский Д,М. Получение карбонилов иридия. 1963, т. 33, вып,4, с. 1053-1054; (54),СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНИЛА

ИРИДИЯ (57) Изобретение относится к способу получения карбонила иридия и позволяет повысить выход целевого продукта, обеспечить его концентрирование в узкой зоне реакции, а также повысить производительность процесса. В автоклав диаметром 0,1 м и

Изобретение относится к способам получения карбонилов иридия и может быть использовано в технологии получения металлических покрытий.

Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта и его концентрирование в узкой зоне реактора, а также повышение производительности процесса.

Пример. В автоклав диаметром 0,1 м и высотой 1 м загружают 357 r галогенсодержащей соли иридия с содержанием иридия

40,76;, которую распределяют равномерно по трем тарелкам (по 119 г на каждой тарелке). Высота слоя на каждой тарелке составляет 10 — 12 мм. Тарелки закреплены на термопарном чехле, проходящем по оси реактора. На решетки из нержавеющей стали, установленные по всему сечению реактора

„„!Ж„„1646993 Al высотой 1 м загружают 357 г галогенсодержащей соли иридия, которую распределяют равномерно на тарелки, закрепленные одна над другой. На решетки, установленные по всему сечению реактора над каждой тарелкой, загружают 218 г меди в виде пыжа иэ медной стружки. При этом расстояние ме>кду слоем меди и слоем соли поддерживают равным 0,05 — 0,2 внутреннего диаметра реактора, а отношение величины поверхности меди к массе соли поддерживают равным

15 — 20 см /r. Автоклав заполняют монокси2 дом углерода и нагревают. После выдержки в течение 32-34 ч полученный продукт выгружают. Выход целевого продукта 97 — 98%, причем 96 — 980 от этого количества иридия сконцентрировано на тарелках. Производительность процесса 0,76 — 0,77 кг/м ч. 1 табл.

2, над каждой тарелкой, загружают 218 г меди в виде пыжа из медной стружки с удельной поверхностью 10.9 см2/г, Поверхность, стружки над каждой тарелкой составляет

2376 см, а.отношение величины поверхно2 сти стружки к массесоли на тарелке 20см /г соли, Расстояние от верха слоя соли до низа слоя медной стружки составляет 10 мм или

0,1 от внутреннего диаметра реактора. Общая высота загрузки соли иридия и меди 25 см.

Компрессором нагнетают моноксид углерода до давления 25 МПа, нагревают автоклав до 200 С и выдерживают в течение

33 ч. После выдержки автоклав охлаждают, вскрывают и продукт выгружают, Получают

213,4 г карбонила иридия, что в расчете на ! г4(СО)12 соответствует выходу 987,, Из это1646993 го количества в тарелках находятся 207,0 г карбонила иридия, что соответствует 97 от общего извлечения, Производительность процесса 0,77 кг/м ч, Результаты опытов, полученные при 5 различном расстоянии между слоями меди и соли, а также отношений величины поверхности меди к массе соли, приведены в таблице.

По известному способу реакцию карбо- 10 нилирования соли иридия проводят ваналогичном режиме (температура, давление), но берут другую загрузку исходных компонентов; в актоклав помещают стеклянный стакан, в котором находится трихлорид иридия 15 и спирально свернутые медные пластины (0,05х0,6х0,0005 м), причем промежутки между соседними витками спирали составляют

0,001 — 0,002 м.

Сущность предлагаемого способа за- 20 ключается в том, что в отличие от известного снижаются до минимума диффузионные ограничения контакта твердой сопи с реакционным газом и скорость процесса карбонилирования s этих условиях определяется 25 кннетикой самой химической реакции, а не диффузией молекул летучих исходных веществ и продуктов реакции через слой соли.

При этом, в известном способе при недостаточно развитой поверхности меди 30 процесс карбонилирования идет через стадию образования летучих карбонилгалогенидов иридия, которые переносят иридий к поверхности меди и разлагаются на ней, выделяя на поверхности карбонил иридия, 35 а галоген соединяется с медью в карбонилгалогенид меди.

При развитой же поверхности меди роль переносчика галогена выполняет фосген, образующийся на кристаллах соли при 40 вытеснении части галогена избыточным моноксидом углерода. Мигрируя к поверхности меди, он взаимодействует с ней по .уравнению:

2 Cu + C0Clz + СО = 2 CuCOCI, 45

Вследствие этого по известному способу основная масса кэрбонила иридия находится на поверхности меди, тогда как по предлагаемому способу практически весь карбонил иридия сконцентрирован в тех же 50 тарелках, где была исходная соль иридия.

Снижение отношения поверхности меди к массе соли за пределы 15 см /r делает величину поверхности меди недостаточной. что приводит к снижению извлечения карбо- 55 нида иридия, производительности процесса и концентрирования продукта (примеры 5 и 6),.

Повышение отношения поверхности меди к массе соли за пределы 20 см2/г приводит к непроизводительному использованию меди и пространства реактора и не дает никаких преимуществ по сравнению с примером 7, когда указанное отношение равно

20см /г.

Понижение расстояния между слоями, соли и меди ниже 0,05 внутреннего диаметра реактора приводит к побочной реакции восстановления иридия до металлического и, тем самым, к снижению извлечения карбонила иридия и производительности процесса (пример 8), Повышение расстояния между слоями соли и меди выше 0.2 внутреннего диаметра реактора приводит к снижению извлечения карбонила иридия, производительности процесса и концентрирования продукта за счет усложнения условий для диффузии реакционного газа и газообразных продуктов реакции (пример 9), . Из таблицы видно, что при предлагаемом расстоянии от верха слоя соли до низа слоя меди, равном 0,05 — 0,2 внутреннего диаметра реактора, и при значении отношения поверхности меди к массе соли, равном 15—

20 см /r, обеспечиваются извлечение кар2 бонила иридия на 97 — 98 g„, производительность процесса 0,76-0,77 кг/м ч и конценз. трирование карбонила иридия в тарелках на

96-98;4, а выход за предлагаемые пределы снижает показатели, Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с известным позволит повысить извлечение карбонила иридия на 5 — 6 ф,, производительность процесса в 1.5 раза и концентрирование карбонила иридия в 9—

10 раз.

Формула изобретения

Способ получения карбонила иридия, включающий загрузку в реактор галогенсодержащей соли иридия и меди, продувку и наполнение реактора моноксидом углерода, выдержку реакционной смеси при повышенных температуре и давлении, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и его концентрировании в узкой зоне реактора, а также увеличения производительности процесса, загрузку реактора солью иридия и медью ведут послойно, причем расстояние между слоем меди и слоем соли поддерживают равным 0,05-0,2 внутреннего диаметра реактора, а отношение величины поверхности меди к массе соли поддерживают равным l5 — 20см /г.

1646993

Отношение поверхности меди (см ) к массе соли (г) Доля карбонила иридия в тарелках от общего . извлечения, Пример

Производительность процесса. кгlм ч

Время, ч

Извлечение карбонила иридия, (Составитель В.Нечипоренко

Техред M.Моргентал, Корректор М.Пожо

Редактор И.Дербак

Заказ 1377 Тираж 3Q7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Уж ород, ул.Гагарина, 101

2

4

6

8 9

10 известный

14

303

Расстояние от верха слоя соли до низа слоя меди, доли внутреннедиаметра еакто а

0,1

0,1

0,05

0,2

0,1

0,12

0,1

0,02

0,025

98

97

98

97

93

98

81

76

97

98

98

96

92

92

&8

0,77

0,76

0,76

0,76

0,74

0,73

0,77

0,63

0,59

0,52

34

34

34

34

34

34

34

34

34