- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 79. 1949 /
190

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 11. 12 mars 1949 - Grundämnenas periodiska system, av Sigge Hähnel - Tillverkning av xylidin, av SHl

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

190

TEKNISK TIDSKRIFT

viss undergrupp till en, där den har närmast
högre typnummer. Eftersom dessa anger de
energinivåer, som bestämmer periodindelningen,
kan nämligen väntas, att skillnaden i energi skall
vara större mellan dessa elektrontyper än mellan
f- och d-elektroner med samma typnummer.

I alla händelser har dessa oregelbundenheter
liten kemisk betydelse, därför att de blott gäller
elektroner, som har nära lika energi. För
kemisten är därför Yeou Tas regler en fullt
tillfredsställande approximation, men då blir också
Sim-mons’ tabell över det periodiska systemet den
enda riktiga. En på motsvarande sätt reviderad
vertikal tabell enligt Thomsen—Bohr är
naturligtvis lika motiverad.

Litteratur

1. Carroll, B & Lehrman, A: The electron configuralion of the
ground state of the elements, J. chem. Educ. 25 (1948) s. 662.

2. Hakala, R W: J. chem. Educ. 25 (1948) s. 229.

3. Harvey, B G: The actinide elements, Nucleonics 2 (1948) s. 30.

4. Herzberg, G: Alomic Spectra and Atomic Structure, New York
1944.

5. Hubbard, H D & Mecgers, W F: Key to Periodic Chart of
the Atoms, Chicago 1947.

6. Kjellson, II: Atomteori och atombomber, Tekn. T. 75 (1945)
s. 1417.

7. Pao-Fang Yl: J. chem. Educ. 24 (1947) s. 567.

8. Richtmyer, F K & Kennard, E H: lntroduction to Modern
Physics, New York 1912.

9. Ruark, A E & Urey, H C: Atoms, Molecules and Quanta,
New York 1930.

10. Simmons, L M: A modilication of the periodic table, J. chem.
Educ. 24 (1947) s. 588.

11. Simmons, L M: Displau of electronic configuralion by a periodic
table J. chem. Educ. 25 (1948) s. 658, 698.

12. Yeou Ta: Une nouvelle represéntation du tableau périodique des
éléments, Ann de phys. (12 ») 1 (1946) s. 88.

13. Zimens, K-E: Periodiska systemet au i dag, CTH Handl. nr 78,
Göteborg 1948.

Tillverkning av xylidin. Är 1943 uppstod i USA en
oerhörd efterfrågan på bensin med oktantal 100 för det snabbt
växande stridsflyget. Många nya anläggningar för
framställning av sådan bensin var under byggnad, men
bensinen behövdes genast; annars måste det nya flyget förbli
overksamt. Redan tidigare hade Shell Development Co
upptäckt aromatiska aminoföreningars synnerligen
gynnsamma inverkan på bensin särskilt för motorer, som
kördes med bensinrik gasblandning. Ehuru dessa
aminoföreningar länge varit kända som antiknackningsmedel,
visade det sig, att deras verkan mångdubblades under de
speciella förhållanden, som gällde för flygmaskinsmotorer.
Bland dem visade sig xylidin allra bäst ur praktisk
synpunkt, och det beslöts därför att sätta i gång tillverkning
av detta ämne.

Konstruktion av en ny fabrik för detta ändamål var
utesluten, men i Texas fanns en nästan färdig anläggning för
ammoniaksyntes, Cactus Ordnance Works, vars
färdigställande stoppats för att ge plats åt angelägnare
arbetsuppgifter. Shell fick nu i uppdrag att omändra den till
xylidinfabrik, efter att först några veckor tidigare ha
börjat utreda möjligheterna för kommersiell framställning av
xylidin. Fabriker för tillverkning av sprängämnet TNT
(trotyl) hade konstruerats så snabbt, att ett överskott på
produktionskapacitet fanns åtminsone för avsevärd tid
framåt. Detta överskott kunde utnyttjas för nitrering av
xylen (xylol) ur petroleum. Den erhållna nitroxylenen
kunde sedan hydreras till xylidin vid Cactus Ordnance
Works, men först måste en lämplig katalysator för denna
process utprovas. Detta arbete utfördes av Shell
Development Co, och nästan samtidigt påbörjades försök i halv-

stor skala och ombyggnad av ammoniakfabriken. Härvid
måste man i möjligaste mån tillvarata tillgänglig
apparatur, och man gjorde då bl.a. destillationskolonner genom
att ställa liggande cylindriska tankar på ände. Utnyttjandet
av den för ammoniaksyntesen avsedda apparaturen blev
möjlig därigenom, att järn utan olägenhet kunde användas
som konstruktionsmaterial vid xylidinframställningen. •
Den till Cactus levererade råa nitroxylenen måste först
befrias från föroreningar, som kunde förgifta
katalysatorn. Detta skedde genom destillation, men innan denna
kunde utföras, måste man ta bort vissa föroreningar,
framför allt nitrofenoler, som medförde explosionsrisk.
Detta utfördes genom behandling med het 20 %
sodalösning. Organiska natriumsalter, som även ansågs
ter-miskt instabila, tvättades bort med hett vatten. Den på
detta sätt behandlade xylenen innehöll fortfarande 5—-7 %
lätta kolväten och 2—3 % dinitroxylener. Dessa
föroreningar, och eventuellt andra okända, avlägsnades genom
destillation i två kolonner på 18 och 6 bottnar vid ett
tryck på 10 torr för att med hänsyn till explosionsrisken
hålla destillationstemperaturen låg.

Den befintliga anläggningen för framställning av vätgas
kunde användas i nästan oförändrat skick. Som
katalysator vid hydreringen användes nickel (eller Ni—Cu)
på en inert bärare i form av korn med 6—10 mm
diameter. Man erhöll ca 70 volymer xylidin per volym
katalysator, innan dennas aktivitet fallit så mycket, att den
måste regenereras. Detta skedde utan att ta ut
katalysatorn ur apparaten med överhettad ånga (upp till 450°)
innehållande växande mängd syrgas. Härvid bortbrändes
det kol, som bildats vid hydreringen och inaktiverat
katalysatorn. Hydreringen utfördes i fyra torn 2,45 m i
diameter och 22 m höga, vart och ett innehållande tio
katalysatorbäddar. Reaktionen måste utföras inom ganska snäva
temperaturgränser för att undvika hydrering av
bensenkär-nan, vilket sker vid högre temperatur. Då nästan lika mycket
värme som vid förbränning av vätgasen frigörs vid
hydreringen, måste detta värme bortskaffas på ett effektivt sätt.
En kraftig cirkulerande vätgasström förvärmd till 200°
infördes nedtill i reaktionstornet, i vilket trycket hölls vid
7,5 atö. Under första katalysatorskiktet fanns en vanlig
klockbotten, på vilken nitroxylen inleddes. När vätgasen
nådde katalysatorskiktet, innehöll den därför nitroxylen,
under det dess temperatur fallit till 180°. Den steg sedan
i katalysatorskiktet till 230° men sänktes ånyo till 180°
på en ny klockbotten, där nitroxylen och vatten
inleddes. Samma process upprepades vid alla tio
katalysatorskikten, varvid halten xylidin steg undan för undan.
De avgående gaserna kondenserades i en vanlig tubkylare
med nära 2 800 nr kylyta. Vätgasen avskildes härvid och
återfördes till reaktionstornet. Kondensatet innehöll olika
xylidinisomerer, nitroxylen, vissa biprodukter och en stor
kvantitet vatten. Det blandades med litet C,-kolväten för
att underlätta separeringen i två vätskeskikt. Det mesta
av vattenfasen, som innehöll en betydande mängd
ammoniak, återfördes till hydreringen. Den organiska fasen
hade sammansättningen (exklusive C,-kolväten): xylidin
84 %, nitroxylener 2 %, biprodukter 4—8 %, resten var
löst vatten. Ur denna blandning framställdes nästan ren
xylidin genom destillation i en kontinuerlig apparat
bestående av tre kolonner med 20, 32 och 24 bottnar och
arbetande under tryck av resp. 350, 400 och 200 torr.
Slutprodukten höll 99 % xylidin, 0,5 % nitroxylen och spår
av biprodukter. Den stabiliserades genom tillsats av 0,01 %
alkylerad fenol för att förhindra missfärgning och
förhartsning samt lagrades under kvävgas.
Vid slutet av 1944 hade den militära situationen
förändrats. De nya fabrikerna för framställning av bensin hade
kommit i gång, och efterfrågan på ammoniak för
sprängämnestillverkning hade stigit starkt. Xylidintillverkningen
nedlades då, och sex månader senare framställdes
vattenfri ammoniak i samma anläggning (DeLargey m.fl. i
Chem. Engng okt. 1948). SHI

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:34:21 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1949/0202.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free