Способ получения однохлористой серы

М 9269 Класс 12 1, ЩД.Ч ПЯТОТ Ю ИЗОБРЕТЕНИЙ ОПИСАНИЕ способа получения однохлористой серы.(заяв. свид,14438), О выдаче патента опубликовано 31 мая 1929 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 мая 1929.гсдъПредлагаемое изобретение относится к известному способу получения однохлористой серы (52 С 12) из серы и хлора в присутствии хлористой серы и катализатора,Промышленное получение хлоро. производных серы непосредственно из элементов осуществляется или горячим способом - пропусканием хлора в расплавленную серу, или же холодным", при котором хлор взаимодействует либо с твердой серой, либо же с серой, растворенной в двухлористой сере.Предлагаемый способ получения хлоропроизводных серы принадлежит к. группе холодных" способов. В существенных чертах он сводится к тому, что хлор пропускают при определенных температурных условиях, в твердую серу, более или менее смоченную хлористой серой, в присутствии пятихлористой сурьмы. В данном случае имеет место, таким образом, явление так называемого парного катализа", при чем роль парного катализатора" должна быть приписана комбинации: хлористая сера и пятихлористая сурьма, с оптимальной температурой действия, лежащей не ниже 50 - 60 С, Сушность происходящих при этом явлений можно себе представить так: хлор действует в присутствии ЬЬС 1 а весьма энергично на хлористую серу с образованием дихлорида по уравнению 5,С 12+ С 12 = 25 ЬС 12;.образовавшийся дихлорид в присутствии ЗЛИСЬ, действует не менее энергично на сухую серу с образованием хлористой серы по реак- цИИ 5 С 12+5=5 аС 12.Та роль, которую в предлагаемомсспособе играет парный катализатор" - в частности специфические.особенности 5 ЬС 1., а также смысл упомянутой уже оптимальной тем.пературы в значительной степени выясняются из следующих наблюде-.ний: 1) реакция образования дву.хлористой серы из хлористой серы и хлора по уравнению: 5. С 12+ С 12 -- = 25 С 1,не только в отсутствии катализатора, но и в присутствии таких катализаторов, как железная пыль, й 1 С 1.и др протекает чрез.вычайно медленно, при чем полу.ченный продукт содержит на ряду со связанным (в форме дихлорида) хлором, также значительное количество хлора, растворимого в хлористой сере; поэтому достаточно небольшого уже подъема температуры для того, чтобы хлор этот на.чал выделяться. Это явление не , следует смешивать с разложением,.двухлористой серы при нагревании; как показали дальнейшие наблюдения, выделение растворенного хлора происходит при более низкой температуре, чем разложение дихлорида, при чем температура эта обуславливается той температурой, при которой происходило насыщение хлористой серы хлором; кроме того, разложение дихлорида происходит гораздо менее бурно. Пяти- хлористая сурьма играет в данном случае, повидимому, совершенно особую роль, и в ее присутствии упомянутая реакция образования двухлористой серы дает результаты исключительно хорошие, как в смысле скорости поглощения, так и в отношении состава полученного продукта, 2) Заметное разложение двухлористой серы при нагревании по уравнению: 2 ЬС 12 = 5. С 12+ С 1 начинаясь при температурах около 40 С, достигает своего максиму,ма при 55 С. 3) Обесцвечивание двухлористой серы серой по уравнению: С 1. + 5= 5,С 1, в присутствии 5 ЬС 1;, протекает чрезвычайно энергично; заметно слабее она идет в присутствии А 1 С 1 и совсем вяло (при комнатной температуре даже без сколько - либо заметных скоростей) в присутствии железной пыли или же в отсутствии катализатора, При этом при температуре между 50 С - -60 ф С в присутствии 5 ЬС 1,.; упомянутая реакция происходит почти моментально.Производство хлористой серы (монохлорида) по предлагаемому, "способу удобнее всего осущест-вляется в аппарате цилиндрической формы, изображенном на чертеже в вертикальном разрезе, с лазом А для загрузки серы, с краном о для выпуска готового продукта и с двумя трубками, из коих одна С доходит до дна и служит для подачи хлора, другая же .О оканчивается под самой крышкой прибора и соединяется с серно-кислотным манометром (либо же со склянкой Тищенко) для контроля над давлением внутри аппарата. Обычно поглоще.ние хлора серой происходит на столько энергично что в реакционном пространстве имеет место большее или меньшее разрежение.Работа начинается с того, что в котел вводится необходимое для начала операции количество хлористой серы и 5 ЬС 1,;. Затем забрасывается столько серы, сколько допускает емкость прибора и начинается пропускание хлора, при чем прибегают к внешнему охлаждению в случае, если температура реак. ционного пространства поднимется слишком высоко. После того, как будет пропущено расчитанное количество хлора, дают отстояться содержимому цилиндра (чем сберегается катализатор) и опоражнивают его, оставляя лишь такое количество хлорида, какое необходимо для возобновления операции, послечего начинают цикл снова.В качестве парного катализатора" применяется хлористая сера и 5 ЬС 1,. При этом очень благоприятным оказывается то обстоятельство, что ЬЬС 1.- образует в хлори.стой сере чрезвычайно объемистую,хлопьевидную массу, что способст. вует его равномерному распределению по всему реакционному пространству. Относительно количества применяемых катализаторов, можно отметить, что 5 ЬС 1; производит необходимый эффект, будучи введен в самых минимальных дозах (напр менее 0,1% по весу введеннойв реакции серы, что же касается хлористой серы, то и ее количествоможет быть так-же мало, как и количество МС 1., Однако, принимая во внимание своеобразный характер процесса, при котором газообразный хлор реагирует с твердой серои, и трудность, вследствие этого, распределения катализатора по всей поверхности введенной в реакционное пространство серы (что желательно для максимальной скорости процесса и для более целесообразного использования емкости применяемой аппаратуры) - полезнобрать хлористой серы столько, чтобы вся взятая в цилиндр сера была погружена в хлористую серу. Вовсяком случае, хлористой серы должно быть налито в реакционный сосуд столько, чтобы уровень ее был выше конца трубы, подводящей хлор, На чертеже сера в кусках занимает в аппарате простран. ство аоса. Наилучшая утилизация поверхности введенной в реакционное пространство серы, а, следова. тельно, и наибольшая скорость пе. реработки имеют место в том слу-чае, если уровень налитой в реакционный сосуд хлористой серы будет доходить до со; большее количество хлористой серы не принесет пользы, меньшее же выведет из сферы реакции часть серы, лежащую выше уровня хлористой серы. Так, если хлористая сера налита .лишь до уровня е в реакцию вой,цет лишь то количество серы, которое занимает объем аеф. Объем еос будет служить только запасом серы, входящим в реакцию по мере повышения уровня хлористой серы, в связи с образованием новых ее количеств,П р и м е р, В сосуд, в котором 11 омещено 141 г серы, 86 г хлористой серы и 0,1 г пятихлористой сурьмы, пропускают сухой хлор, поддерживая в колбе охлаждением температуру около 70 С. Пропустив 157 г хлора, прекращают реакцию.Почти весь продукт (379 г вместо 383 г) отгоняют в пределах 135 - 137 С, Цвет продукта до отгонки - светло. желтый, т.-е. такой, какой имеет хлористая сера, отогнанная в вакууме,Таким образом, в предлагаемом способе отсутствует необходимость в приготовлении раствора серы, хлор может пропускаться с большой скоростью, полученный продукт не требует дальнейшей очи-. стки и аппаратура значительно упрощается, в виду отсутствия мешалки. Предмет патента,1, Способ получения однохлористой серы (Ь,С 1,) из серы и хлора в присутствии хлористой серы и катализатора, отличающийся тем, что реакцию ведут при повышенной температуре в присутствии пя. тихлористой сурьмы, как катализатора.2. Прием осушествления способа по и. 1, отличающийся тем, что по окончании реакции содержимому реакционного сосуда дают отстояться и отделяют часть продукта, оставляя вместе с катализатором количество продукта, необходимое для новой операции.