JPS6360744B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 周知のように、触媒、とくに活性炭を用いるク
ロルシアンの三量重合によつて得られる塩化シア
ヌルは、染料及び繊維工業製品、ならびに医薬
品、農業製品、さらにプラスチツク工業製品、ゴ
ム工業製品及び火薬工業製品のような種種の工業
分野の極めて重要な中間製品である。

塩化シアヌルは、周知のように、三量重合後、
未反応のクロルシアン及び塩素、ならびに副生成
物と一緒にガス状で生じる。

該反応ガス混合物を、例えば該ガス混合物を外
部冷却された室へ導入する（“Ullmanns
Enzyklopa¨die der technischen Chemie”、第３
版、1954年、第５巻、第624〜625頁及び同書、第
４版、1975年、第９巻、第652頁参照）ことによ
るか、あるいは米国特許第3256070号明細書に記
載の方法により水で冷却されたボールミル中に導
入することによつて直接に固体塩化シアヌルに変
えるのが久しく通例であつた。

固体塩化シアヌルは一般に粉末状で生じ、これ
まで主としてこの形で加工処理される。

反応ガスを分離室中で直接昇華することにより
固体塩化シアヌルを得る場合、狭い粒子スペクト
ルを有する細粒状製品を得ることが困難であるこ
とが不利であつた。

それで、塩化シアヌルの一部が屡々粗大結晶の
形で昇華室の壁及び内蔵装置上に沈積し、次いで
この沈積物を機械的に叩き落さねばならず、これ
によつて運転の中断が生じることは全く別として
も、後接した工程で小さい粒径にしなければなら
なかつた。

また更に、該固体生成物中になお塩素及びクロ
ルシアンの残分が含まれており、これによつて団
塊化が生じるだけでなく、塩化シアヌルの貯蔵及
び加工処理も困難になつた。

更に、腐蝕性反応成分の塩素及びクロルシアン
によつて、分離装置及び排出装置の腐蝕の危険も
存在した。

従つて、反応ガスから塩化シアヌルを得る他の
方法を見い出す努力がなされた。

反応ガス中に含有されている塩化シアヌルを固
化前に液状にし、次にこれを噴霧によつて細粒状
固体に変える方法は公知であり、この場合昇華熱
の1/3が導出できたにすぎない（西ドイツ国特許
第2537673号明細書参照）。

この方法では、溶融熱は分離室に導入された不
活性ガスによつて導出される。液状塩化シアヌル
を使用することによつて、塩素及びクロルシアン
は固化前に除去することができた。

生じた固体塩化シアヌルは細粒状であつて、た
だ冷却媒体として不活性ガスを使用するので不活
性ガスによつて搬出される塩化シアヌルに対する
付加的な後処理工程が必要であつた。

本発明の目的は、装置に大きい費用をかけるこ
となく、目指す狭い粒子スペクトルを有する細粒
状の塩化シアヌルの製造法を得ることである。

ところで、有利に塩素及びクロルシアンを有し
ない液状塩化シアヌルを噴霧装置を用いて分離室
中へ噴霧しかつ間接冷却によつて固化する時は、
狭い粒度分布を有する細粒状塩化シアヌルを液状
塩化シアヌルの噴霧によつて製造できることが判
明した。

液状塩化シアヌルの製造は自体公知であり、西
ドイツ国特許第2332636号明細書又は特開昭55−
51073号公報に記載の方法が優れている。

噴霧装置としては、原則的には例えば回転デイ
スク、単物質流又は二物質流ノズルのようなあら
ゆる種類の分配装置が好適である。

回転デイスクを使用する際には回転数の変化に
よつて、単物質流ノズルの場合には初圧の変化に
よつてかつ二物質流ノズルの場合には液体／ガス
−比率の変化によつて、著しく狭い粒度分布によ
つてすぐれている所望品質の製品を製造すること
ができ、このことは、生成物の加工処理に特に有
利である。

二物質流ノズルの場合には、塩化シアヌルの噴
射ガスとして特に空気又は窒素のような不活性ガ
スを使用する。

このガスは液状塩化シアヌルの温度と同じ温度
に予熱することが望ましく；この場合には150℃
〜185℃の温度範囲が有利である。

分離室内の圧力は本方法にとつて重要でなく、
一般にほぼ大気圧である。

塩化シアヌルを噴霧する場合、少量の付加的噴
射ガスで作動するノズル、殊に二物質流ノズルが
有利であることが立証された。

従つて、該系から搬出される廃ガス流量は最低
値に制限される。

廃ガス中の塩化シアヌルの含量は著しく僅かな
ために、固体の分離を省略して、廃ガス浄化のた
めの装置的費用を小さくすることができる。

噴霧すべき２つの媒体、特に液状媒体及びガス
状媒体がノズル出口断面から出る前に均質に混合
され、混合物はノズル中で加速されかつ該混合物
が音速でノズル出口断面から出る前記の二物質流
ノズルを使用する場合、噴霧された塩化シアヌル
融液の平均液滴直径及び固体塩化シアヌルの粒度
は、混合媒体の液体分とガス分との量比を選択す
ることによつて調節することができる。

周知のように、液体の運動エネルギー（これは
再び液体に働く圧力（初圧）に依存し、初圧の上
昇につれて増加する）は混合物の加速に寄与す
る。

更に、運動する液体中に流れ方向と反対方向に
働く圧力衝撃が生じることも公知である。特定の
流動速度からは、圧力衝撃は不変となり、しかも
この速度が液体分とガス分との均質混合物の音速
に等しくなつたときにもはや流れ方向に対し反対
方向に作用しない。

この種の二物質流ノズルは自体公知で、例えば
西ドイツ国特許公告公報第1542066号、西ドイツ
国特許公開公報第2627880号に記載されており、
一般的原理は“ヒエミー・インジエニウア・テヒ
ニク（Chemie−Ing.−Techn.）”、第38巻1966
年／第３号、第342〜346頁に記載されている。

ノズルの所定の幾何学的形態及び所望の塩化シ
アヌル物質流において、特定の粒子スペクトルを
調節するためにはこのスペクトルに属する液相と
ガス相との混合媒体の量比をテスト実験によつて
定めなければならない。

粒子直径が約98％まで50μm以下である粒子ス
ペクトルが優れている。この場合、前記の二物質
流ノズルの１つを使用する場合、テスト実験で次
の値が測定された： 液状塩化シアヌル毎時175Kgの量では、塩化シ
アヌル対空気の量比は約60：１であることが判明
した。

噴霧された塩化シアヌルは分離室に入り、該室
中で小液滴は結晶化によつて固化する。特に、ジ
ヤケツトを備えた普通の分離室が用いられる。

結晶化工程に必要な熱導出は、霧化された塩化
シアヌルから分離室中に存在するガス相を経て冷
却された室壁への対流的熱伝導に基づいて行なわ
れる。これによつて、冷却媒体としての付加的な
不活性ガス量は回避される。

室壁を冷却するためには、例えば冷却ゾル又は
水のような常用の冷却媒体が使用される。

室中に存在する、塩化シアヌルの飽和ガス相か
ら昇華によつて生じる冷却した室壁上の少量の固
体塩化シアヌルは、例えばスクレーパ又は撹拌ブ
ラシのような掻取装置か又は振動装置によつて除
去される。

これにより、好ましくない壁沈積物の形成は阻
止される。この壁沈積物は、冷却液への熱導出を
阻止する作用ならびに粒度分布に対し不利な作用
をする。

機械的掻取装置の存在しない噴霧室の部分は、
この部分を例えば80℃〜100℃の温度に加熱する
ことによつて塩化シアヌルの結晶性沈積物を除去
するのが特に有利である。

加熱するのは、例えば伝熱媒体油又は蒸気のよ
うな普通の加熱媒体を用いるか又は電気エネルギ
ーによつて行なうことができる。

本発明方法の工業的進歩は、第一にこれまで噴
霧した塩化シアヌルとの直接熱交換に必要であつ
たような付加的助剤なしに液状塩化シアヌルを固
化するという事実である。更に、この助剤の省略
によつて同時に、助剤から塩化シアヌル残分を得
るための費用のかかる全ての後処理工程も回避さ
れる。

また、本発明方法は、公知技術の方法に比して
著しく簡略化されている。

更に、本発明方法によれば、直接昇華と比較し
て処理量を著しく上昇させることも可能である。

熱交換面が等しい場合、これまでの昇華に比べ
て処理量は約２倍か又はそれ以上に高くなる。

生じる固体生成物は特に良流動性である、すな
わち該生成物は団塊化せず；このことは、袋詰、
貯蔵及び加工処理の際に特に有利に作用する。

また更に、該生成物は99％以上の公知の純度で
あるが、実際に塩素及びクロルシアンを含有しな
い。

装置から出る廃ガスによる塩化シアヌルの損失
は無視しうる程度に小さく；したがつて、収率は
実際に定量的である。

このことは、噴霧すべさ２つの媒体をノズル出
口断面から出る前に均質に混合されておりかつ僅
かなガス量で作業する二物質流ノズルを使用する
場合、十分に妥当である。

本発明方法によれば、有利に高い微粒分を有す
る特に良好に調節可能な粒子スペクトルを得るこ
とが可能である。

この粒子は、三量重合後に生じる反応ガスの昇
華によつて得られる粒子よりも多孔質の構造を有
し、これによつてより大きい内部面積が与えられ
ている。

これによつて、本発明方法によつて得られる生
成物は、より大きい反応速度及び向上した選択性
が重要な反応に特に好適である。

狭い粒子スペクトルを有する塩化シアヌルの工
業的製造法に関する数多くの当業者の努力にも拘
らず、工業的に簡単に実施しうる連続的方法でか
かる収率、純度及び粒度分布で塩化シアヌルを得
ることができることは予想できなかつた。

本方法は図面に二物質流ノズルを用いて図示
し、さらに実施例につき本発明方法を詳説する。

液状塩化シアヌルは循環導管１１１からポンプ
１を用いて濾過器２を通り導管１１２によつて分
離室３に供給され、噴霧装置４（ここでは、二物
質流ノズル）を用いて噴霧される。塩化シアヌル
融液を案内する全ての導管及び装置は、適当な加
熱媒体で150℃〜180℃の温度に加熱される。

同時に、噴霧装置４に、分配装置５から同じく
加熱される導管１１３によつて圧縮空気が供給さ
れる。

分離室３の円錐部の端部には排出管６が存在
し、該管により固体塩化シアヌルは導管１１４を
通つて塩化シアヌルサイロ７に入る。

少量の塩化シアヌルダストを含有する廃ガス
は、サイロ７から導管１１９によつて吸引され、
普通の廃ガス洗浄系（図示されてない）に供給さ
れる。

分離室３は冷却ジヤケツトを備え、該ジヤケツ
トにより室壁は導管１１５及び１１６によつて冷
却される。

分離室３の蓋は導管１１７及び１１８によつて
加熱される。

分離室３中には撹拌機８が存在し、この掻取装
置によつて冷却された室壁、場合によつて円錐部
が存在しない場合に底及び／又は蓋での塩化シア
ヌルの固着が回避される。

例 １ 循環導管１１１からポンプ１を用い、濾過器２
を通り導管１１２により口径0.6mmの単物質流ノ
ズルを用いて温度158℃及び圧力６バールの液状
塩化シアヌル毎時7.6Kgを分離室３（直径0.8ｍ、
高さ2.5ｍ）中へ噴霧する。

結晶化工程に必要な、分離室からの熱導出は、
温度約15℃の冷却水流によつて行なわれる。

製品は、分離室３の円錐部を経て排出口６を通
り導管１１４によつて製品サイロ７中へ搬出され
る。

得られる塩化シアヌルの粒度分布は、篩分析に
よつて次のように確認された： ＜33μｍ 48.2重量％ 33〜40μｍ 16.4重量％ 40〜63μｍ 18.80重量％ 63〜100μｍ 16.2重量％ ＞100μｍ 0.4重量％ ＞160μｍ ０重量％ 例 ２ 例１に比して次のパラメータを変更： 塩化シアヌル融液の温度： 170℃ ノズルの口径： 1.0mm 塩化シアヌル物質流量： 34.0Kg／ｈ 篩分析によつて測定された粒度分布： ＜33μｍ 37.4重量％ 33〜40μｍ 21.40重量％ 40〜63μｍ 31.2重量％ 63〜100μｍ 18.8重量％ ＞100μｍ 1.2重量％ 例 ３ 例１と同様であるが次のパラメーターを変え
た： 単物質流ノズルの数： ５（それぞれ孔径1.0mm） 塩化シアヌル融液の温度： 160℃ 塩化シアヌル物質流量： 175Kg／ｈ 塔の直径： 3.5ｍ 塔の高さ： 3.5ｍ 篩分析によつて測定された粒度分布： ＜50μｍ 61.4重量％ 50〜70μｍ 14.8重量％ 70〜100μｍ 9.2重量％ 100〜160μｍ 10.5重量％ ＞160μｍ 4.1重量％ 例 ４ 閉回路導管１１１から、ポンプ１を用い導管１
１２、及び二物質流ノズルからなる噴霧装置４に
より、温度175℃を有する液状塩化シアヌル毎時
130Kgを分離室３中へ噴霧する。

同時に、圧縮空気1.2Nm³／ｈを圧力4.0バール
及び温度180℃で導管１１３により噴霧装置４に
供給する。

結晶化工程に必要な、分離室（直径3.5ｍ、高
さ3.5ｍ）からの熱導出は、温度約15℃で冷却水
流によつて行なわれる。

製品は分離室３（この場合、該室は円錐部を有
しない）から、排出口６を通り導管１１４によつ
て製品サイロ７中へ搬出される。

得られる塩化シアヌルの粒度分布は篩分析によ
つて次のように確認された： ＜50μｍ 95.6重量％ 50〜70μｍ 2.6重量％ 70〜100μｍ 1.0重量％ 100〜160μｍ 0.4重量％ ＞160μｍ 0.4重量％ サイロ７から取出される。ガス１m³当り塩化シ
アヌル約１ｇを含有する廃ガスは洗浄器中で水で
塩化シアヌルがなくなるまで洗浄する。

例 ５ 例４と同様であるが次のパラメーターが変更： 圧縮空気流量： 2.5Nm³／ｈ 圧縮空気圧： 5.5バール 篩分析によつて測定された粒度分布： ＞50μｍ 98重量％ 50〜70μｍ 1.6重量％ 70〜100μｍ 0.4重量％ 例 ６ 例４と同様であるが次のパラメーターを変更： 圧縮空気流量： 4.0Nm³／ｈ 圧縮空気圧： 6.0バール 篩分析によつて測定された粒度分布： ＜50μｍ 99.0重量％ 50〜70μｍ 1.0重量％ 例 ７ 例４と同様であるが次のパラメーターを変更： 圧縮空気流量： 0.2Nm³／ｈ 圧縮空気圧： ４バール 塩化シアヌル流量：220Kg／ｈ 篩分析によつて測定された粒度分布： ＜50μｍ 55.6重量％ 50〜70μｍ 14.0重量％ 70〜100μｍ 9.4重量％ 100〜160μｍ 12.6重量％ ＞160μｍ 8.4重量％ 例 ８ 例７と同様であるが次のパラメーターを変更： 圧縮空気流量： 0.5Nm³／ｈ 圧縮空気圧： ５バール 篩分析によつて測定された粒度分布： ＜50μｍ 68.8重量％ 50〜70μｍ 11.4重量％ 70〜100μｍ 8.6重量％ 100〜160μｍ 7.8重量％ ＞160μｍ 3.4重量％ 例 ９ 閉回路導管１１１から、ポンプ１を用いて濾過
器２を通り導管１１２及びすべて均一に供給され
る５つの二物質流ノズルからなる噴霧装置４によ
り、温度160℃の液状塩化シアヌル毎時365Kgを分
離室３（直径3.5ｍ、高さ3.5ｍ）中へ噴霧する。

同時に、圧縮空気12Nm³／ｈを圧力4.0バール
及び温度180℃で導管１１３によつて噴霧装置４
に供給する。

結晶化工程に必要な、分離室からの熱導出は、
温度約15℃の冷却水流によつて行なわれる。

製品は、分離室３（この場合、該室は円錐部を
有しない）から搬出口６により導管１１４によつ
て製品サイロ７に搬出される。得られる塩化シア
ヌルの粒度分布は篩分析によつて次のように確認
された： ＜50μｍ 94.8重量％ 50〜70μｍ 3.8重量％ 70〜100μｍ 1.4重量％ サイロ７から取出される、ガス１m³当り塩化シ
アヌル約１ｇを含有する廃ガスは、洗浄器中で水
により塩化シアヌルがなくなるまで洗浄する。

例 10 例９に比して、塩化シアヌル流量を585Kg／ｈ
に上昇させ、空気流量を8.2Nm³／ｈに減少させ
る。次の粒度分布が篩分析によつて測定された： ＜50μｍ 77.3重量％ 50〜70μｍ 10.7重量％ 70〜100μｍ 6.0重量％ 100〜160μｍ 4.4重量％ ＞160μｍ 1.6重量％ 例 11 例９によるが次のパラメーターを変更： 空気流量： 6.5Nm³／ｈ 塩化シアヌル流量： 730Kg／ｈ 次の粒度分布が篩分析によつて測定された： ＜50μｍ 56.4重量％ 50〜70μｍ 15.6重量％ 70〜100μｍ 9.2重量％ 100〜160μｍ 11.2重量％ ＞160μｍ 7.6重量％ 例 12 例９に比して、塩化シアヌル流量を1000Kg／ｈ
に及び空気流量を32.8Nm³／ｈに上昇させた。

粒度分布は次のとおりであつた： ＜50μｍ 93.7重量％ 50〜70μｍ 4.1重量％ 70〜100μｍ 2.0重量％ ＞100μｍ 0.2重量％

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の方法を実施する装置の略示断
面図である。 １……ポンプ、２……濾過器、３……分離室、
４……噴霧装置、５……分配装置、６……搬出
管、７……製品サイロ、８……撹拌ブラシ、１１
１……閉回路導管、１１２，１１３，１１４，１
１５，１１６，１１７，１１８，１１９……導
管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液状塩化シアヌルの噴霧による固体塩化シア
   ヌルの製造法において、塩素及びクロルシアンが
   有利にできるだけ完全に除去されている液状塩化
   シアヌルを噴霧装置を用いて分離室中へ噴霧し、
   間接冷却によつて固化することを特徴とする、固
   体塩化シアヌルの製造法。 ２ 液状塩化シアヌルを二物質流ノズルを用いて
   噴霧する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 液状塩化シアヌルを、噴霧すべき２つの媒
   体、特に液状媒体及びガス状媒体がノズル出口断
   面から出る前に均質に混合され、混合物はノズル
   中で加速され、この混合物が音速でノズル出口断
   面から出る、二物質流ノズルを用いて噴霧し、そ
   の結果噴霧された塩化シアヌル融液の平均液滴直
   径及び固体塩化シアヌルの粒度を混合媒体の液体
   分とガス分との量比の選択によつて調節する、特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。 ４ 分離室の冷却面は内蔵された掻取装置又は振
   動装置によつて固体塩化シアヌルが存在しないよ
   うにする、特許請求の範囲第１項から第３項まで
   のいずれか１項記載の方法。