Способ получения сулемы

 

Использование: получение сулемы. Сущность способа: проводят хлорирование металлической ртути в избытке хлора в газовой фазе. Хлорирование ведут в присутствии катализатора: смеси хлоридов калия и натрия при их массовом соотношении (0,9 - 1,1):(1,4 - 1,6). Количество катализатора составляет 0,03-0,15 мас.ч. на 100 мас.ч. металлической ртути. 1 табл.

Изобретение касается получения хлоридов ртути и может быть использовано для получения сулемы, используемой для производства катализатора синтеза винилхлорида, а также для производства окиси ртути желтой и красной.

Известен способ получения сулемы путем воздействия хлора на ртуть в водной среде в присутствии катализатора йода или азотной кислоты [1] Это техническое решение принято авторами за прототип.

Недостаток известного способа в том, что процесс идет в водной среде и приводит к образованию ртутьсодержащих сточных вод. Процесс многостадиен и длителен по времени.

Согласно предлагаемому способу хлорирование металлической ртути ведут в газовой фазе в присутствии катализатора смеси хлоридов калия и натрия в массовом соотношении (0,9 1,1):(1,4 1,6).

Количество вводимого катализатора на 100 мас. ч. металлической ртути составляет 0,03-0,15 мас.ч.

Отличие предложенного технического решения состоит в том, что процесс хлорирования ведут в газовой фазе. В качестве катализатора используется смесь солей KCl и NaCl в соотношении (0,9-1,1):(1,4-1,6). На 100 мас.ч. металлической ртути вводится 0,03-0,15 мас.ч. катализатора. Температура синтеза в процессе хлорирования составляет 400 520^oC.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Предварительно готовится катализатор смесь KCl и NaCl в соотношении 0,9-1,4; перетирается в фарфоровой ступе, просеивается через сито 200 мкм. Затем расчетное количество катализатора смешивается с металлической ртутью. Происходит опудривание жидкой ртути.

После добавки катализатора ртуть заливается в напорный бачок, из которого затем непрерывно подается в предварительно нагретый до 350^oC кварцевый реактор. Одновременно в реактор непрерывно поступает газообразный хлор (в избытке). Температура синтеза 400 520^oC. Образующиеся пары сулемы десублимируются в десублиматоре в виде белого порошка, на 99,8% состоящего из основного продукта (сулемы). По окончании синтеза избыточный хлор в адсорбере поглощается 10% раствором NaOH.

Пример 1. 100 мас. ч. металлической ртути и 0,03 мас.ч. катализатора соотношения 0,9-1,4 смешивается и подается в реактор со скоростью 0,55 мл/мин. Хлор подается со скоростью 930 мл/мин. Температура синтеза 450^oC. Выход сулемы составляет 587 г/ч, т.е. с 1 см³ объема съем сулемы 4,9 г/ч.

Пример 2. Условия проведения по примеру 1. Соотношение KCl:NaCl 0,9-1,6.

Пример 3. Условия проведения по примеру 1. Соотношение KCl:NaCl 1,1-1,4.

Пример 4. Условия проведения по примеру 1. Соотношение KCl:NaCl 1,1-1,6.

Пример 5. Условия проведения по примеру 1. Соотношение KCl:NaCl 0,8-1,6.

Пример 6-10. Условия проведения по примеру 1. Соотношение ртути и катализатора 100:0,09.

Пример 11-15. Условия проведения по примеру 1-6. Соотношение ртути и катализатора 100:0,15.

Пример 16. Условия проведения по примеру 3. Соотношение ртути и катализатора 100:0,01.

Пример 17. Условия проведения по примеру 3. Соотношение ртути и катализатора 100:0,18.

Пример 18. Условия проведения по примеру 1. Катализатор отсутствует.

В процессе синтеза определялся выход сулемы, высаждение каломели на стенках выходного отверстия (нерастворимый в воде осадок), съем сулемы с 1 см³ поверхности реактора.

После выделения сулемы определялись содержание основного вещества и адсорбция сулемы на уголь из раствора.

Результаты испытаний представлены в таблице.

В отличии от известного способа предлагаемый способ исключает образование ртутьсодержащих сточных вод. Оптимальное соотношение катализатора KCl и NaCl в пределах (0,9-1,1):(1,4-1,6) позволяет получить сулемы от 587 г до 650 г с одной операции в час. Увеличение катализатора более 0,15 мас.ч. на 100 мас.ч. ртути приводит к снижению съема сулемы с единицы объема реактора (пример 17). Кроме того, верхний предел количества, вводимого на синтез катализатора ограничен снижением с 98 до 94% степени адсорбции сулемы из растворов на уголь.

Снижение количества катализатора до 0,01 мас.ч. на 100 мас.ч. ртути (пример 16) снижает объем сулемы до 3,8 г с см³ объема реактора.

Изменение скорости при подаче ртути и хлора в процессе синтеза впрямую зависит от соотношения катализатора. Существенную роль в составе катализатора играет содержание KCl, и оно оказывает влияние на скорость хлорирования. Содержание катализатора оказывает существенную роль на съем сулемы с 1 см³ поверхности реактора.

Формула изобретения

Способ получения сулемы из ртути и хлора в присутствии катализатора, отличающийся тем, что хлорирование ведут в газовой фазе, катализатором служит смесь хлоридов калия и натрия в массовом соотношении 0,9 1,1 1,4 1,6, причем количество вводимого катализатора составляет 0,03 0,15 мас.ч. на 100 мас.ч. металлической ртути.

РИСУНКИ

Рисунок 1

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 32-2003

Извещение опубликовано: 20.11.2003        

Дата прекращения действия патента: 02.02.2009

Извещение опубликовано: 10.04.2009        БИ: 10/2009

---