Una mezcla de HCN y Cl2 se introduce en el reactor de bucle (a y b). La solución acuosa saturada de ClCN sale del bucle, luego el ClCN se lava con agua (c) para eliminar impurezas y se seca (d).
El agua de lavado que contiene HCl se envía a un separador (e) para recuperar el ClCN disuelto y liberar el HCl concentrado para su uso posterior. Alternativamente, las secciones (e), (a) y (c) se pueden combinar en una sola unidad. El ClCN seco y purificado se somete a trimerización (f) sobre carbón activado para formar vapores de cloruro cianúrico.
Los vapores se condensan en cloruro cianúrico fundido o sólido (g). El producto se puede disolver en un disolvente para uso cautivo o envasarlo en contenedores (h e i). Los gases de cola se depuran y reciclan (k) para minimizar los desechos.
Este proceso normalmente logra rendimientos de ClCN superiores al 95 % y rendimientos de cloruro cianúrico superiores al 90 %.
Existen varias variaciones que tienen como objetivo eliminar la formación de HCl diluido durante la producción de ClCN. Estas incluyen reacciones en fase gaseosa de un solo paso que utilizan carbón, tetracloroetano o cianógeno y cloro sobre carbón.
Se han explorado otros catalizadores para la trimerización de ClCN, como el cloruro cianúrico fundido, los cloruros metálicos, las mezclas eutécticas y las zeolitas.
En los laboratorios, las soluciones de ClCN en solventes orgánicos como el benceno y el cloroformo se pueden trimerizar utilizando HCl. Los procesos comerciales pueden utilizar el azeótropo de cloruro de hidrógeno-éter dimetílico para la trimerización.
Los equipos para la producción de ClCN utilizan materiales resistentes a la corrosión, como vidrio, fluoropolímeros, grafito o resinas especiales. Los equipos de producción de cloruro cianúrico suelen utilizar níquel, acero inoxidable o aluminio.
La humedad es un problema importante en este proceso y puede provocar una corrosión grave. Para reducir este riesgo es importante contar con equipos, materiales y procedimientos de manipulación adecuados.
4. Usos del cloruro cianúrico
El cloruro cianúrico se utiliza como precursor de pesticidas y herbicidas, en la producción de colorantes, abrillantadores y estabilizadores de luz ultravioleta en plásticos, y en la síntesis orgánica.
Los derivados más importantes del cloruro cianúrico son las aminotriazinas, en particular las alquilaminotriazinas, que se utilizan como pesticidas y herbicidas. Los herbicidas a base de triazinas siguen siendo uno de los más exitosos comercialmente, y la mayoría de las formulaciones contienen 2-cloro- o 2-metiltio-4,6-dialquilamino-1,3,5-triazinas.
La atrazina (1) es el herbicida de triazina más importante y representa más del 70 % del consumo de cloruro cianúrico dedicado a la producción de herbicidas. Los herbicidas de triazina se fabrican en todo el mundo.
Menos del 30 % de la producción de cloruro cianúrico se utiliza en otras aplicaciones industriales, como abrillantadores ópticos, estabilizadores UV, colorantes reactivos y agentes de reticulación.
Los productos de reacción de aminoestilbenos con triazinas sustituidas, en particular los ácidos bis(triazinilamino)estilbenodisulfónicos (2), se utilizan como agentes abrillantadores para telas y papel.
Los derivados de colorantes preparados a partir de cloruro cianúrico pueden reaccionar químicamente con las telas. Los colorantes Procion (3) estuvieron entre los primeros.
El cloruro cianúrico y los cianuratos se utilizan en la producción de gelatina y pegamentos. Entre los ejemplos se incluyen las sales de sodio de 2,4-dicloro-6-hidroxi-1,3,5-triazina (4) y 2,4-dihidroxi-6-cloro-1,3,5-triazina (5). Además, el cianurato de trialilo (6) se utiliza en las industrias del caucho y los plásticos.
Las triazinas tienen otros usos, como modificadores, aceleradores, retardantes de llama, productos farmacéuticos, antioxidantes, antiozonantes y eliminadores de metales pesados.
