DE1930286C3

DE1930286C3 -

Info

Publication number: DE1930286C3
Application number: DE1930286A
Authority: DE
Inventors: Jose Luis Denaeyer; Willy Kegelart
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 1968-07-17
Filing date: 1969-06-14
Publication date: 1980-05-29
Also published as: DE1930286B2; FR2013104A1; ES368696A1; US3623836A; DE1930286A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Natriumperborat-mono-hydrat durch Dehydratation von Natriumperborat-tetrahydrat mittels warmer Luft in einem Trockner mit Fließbett

Bekanntlich findet Natriumperborat starke Verwendung in Waschmittel. Das zu diesem Zweck verwendete handelsübliche Perborat ist im allgemeinen das Perborat-tetrahydrat der Formel NaBO₃ · 4 H₂O oder NaBO₂ · H2O2 · 3 H₂O, welches ungefähr 10% Aktivsauerstoff liefert Für gewisse besondere Waschmittelpulver zieht man vor, das Perboratmonohydrat der FormelNaBO₃ . H₂OoderNaBO₂ · H₂O₂mit 15-16% Aktivsauerstoff zu benutzen, dessen wesentliche Vorteile gegenüber dem Tetrahydrat eine wesentliche Verbesserung seiner Lösegeschwindigkeit in Wasser und eine Verringerung des spezifischen Gewichtes sind.

Das üblichste Verfahren der Herstellung des Natriumperborat-monohydrats besteht in der Dehydratation des Tetrahydrats durch einen Strom warmer Luft, und das geeignetste Verfahren, diese Dehydration zu bewirken, besteht darin, in einem Trockner mit Fließbett zu arbeiten, dessen wohlbekannte Vorzüge, nämlich eine regelmäßige und in der ganzen Masse gleichförmige Temperatur und ein rascher Wärmeaustausch, besonders bedeutungsvoll im Fall verhältnismäßig unbeständiger Produkte, wie die Persalze, sind.

Bei diskontinuierlichen Versuchen war nun festzustellen, daß beim Einführen der Fluidisierungsluft bei verschiedenen Temperaturen zwischen 90 und 14O⁰C das erhaltene Perboratmonohydrat widerstandsfähig gegen Abrieb ist.

Als diese Ergebnisse der kontinuierlichen Arbeitsweise ifn Fließbett angepaßt werden sollten, mußte festgestellt werden, daß die Festigkeit der Körner von der Temperatur der Speiseluft für das Fließbett abhing. Insbesondere führte das Temperaturgebiet, welches gute Ergebnisse bei diskontinuierlicher Arbeit liefert, zu spröden Perborat-monohydraten bei kontinuierlicher Arbeitsweise. Es wurde festgestellt, daß man dagegen abriebfeste Körner von Perborat-monohydrat erhält, wenn man kontinuierlich in einem Trockner mit Fließbett arbeitet, dessen Speiseluft auf höhere Temperaturen gebracht ist

Aus der kanadischen Patentschrift 7 79 199 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem u.a. wasserfreies Natriumperborat, NaBO3, aus Natriumperborattetrahydrat über die Stufe des Natriumperboratmonohydrates hergestellt werden kann. Hierbei wird jedoch zunächst bei einei Temperatur von etwa 55° C zur Umwandlung des Tetrahydrates in das Monohydrat gearbeitet anschließend wird die Temperatur auf etwa UO⁰C zur Entwässerung des Monohydrates in das wasserfreie Natriumperborat erhöht Das hierbei erhaltene, wasserfreie Natriumperborat ist ein Produkt, das beim Inkontaktbringen mit Wasser aufschäumt

In dieser kanadischen Patentschrift wird jedoch nichts darüber ausgesagt, daß die in das Fließbett eingeführte Speiseluft eine besonders hohe Temperatur haben sollte.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, daß man in kontinuierlicher Weise eine auf mindestens 180⁰C gebrachte Speiseiuft in das Fließbett einleitet und die eingeführte Menge an Tetrahydrai derart regelt daß die Temperatur des fluidisierten Bettes auf einen solchen nahezu konstanten Wert gehalten wird, daß man das Monohydrat erhält.

Vorzugsweise speist man den Trockner mit Luft, deren Temperatur zwischen 180 und 210°C liegt. Es wurde beobachtet daß durch Erhöhen der Temperatur der Fluidisierungsluft man die Festigkeit der Körner verbessert, aber man vergrößert auch anteilig die Neigung zur Bildung von Agglomeraten (mittlerer Durchmesser > 1 mm) in dem den Trockner verlassenden Natriumperborat-monohydrat

Das als Ausgangsprodukt dienende Perborat-tetrahydrat kann trockenes Perborat-tetrahydrat oder luftfeuchtes Produkt sein, welches unmittelbar bei der Gewinnung aus Wasserstoffperoxyd und Natriummetaborat abgeschleudert wird.

Beispiel

Bei einer ersten Laborversuchsreihe ist der Trockner ein Zylinder von 15 cm Durchmesser und 1 m Höhe, versehen an seinem Boden mit einem Glasgespinst, welches eine gute Verteilung der Luft in dem Fließbett sichert. Das Perborattetrahydrat wird durch eine oben am Zylinder befindliche öffnung eingeführt, während das Perborat-monohydrat über eine seitliche Rohrleitung ausgetragen wird, welche sich 32 cm über dem Boden befindet. Man arbeitet mit einer Luftgeschwindigkeit in dem Trockner zwischen 16 und 32cm/Sek. und man regelt die eingeführte Menge an Tetrahydrat derart, um die Temperatur des fluidisierten Betts auf einem solchen nahezu konstanten Wert (56,7 bis 58,6° C) so zu halten, daß man Monohydrat erhält, welches

fao mindestens 15 bis 15,2% aktiven Sauerstoff enthält.

Für eine zweite Versuchsreihe in halbtechnischem Maßstab benutzt man einen zylindrischen Trockner von 75 cm Durchmesser und 30 cm ausnutzbarer Höhe (Abstand zwischen dem Boden des Zylinders und der Abzugsleitung des Monohydrats). Die Versuche wurden mit einer Luftmenge von 417 m³ N/h entsprechend einer Luftgeschwindigkeit in dem Bett von 32 bis 34 crn/Sek. durchgeführt.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle enthalten.

Perborat

Temperatur der

eingeführ- Laborten Luft "C

Abrieb-Index, %

trockner mit Fließbett

halbtechnischer Trockner mit Fließbett

Gehalt an Agglomeraten kg/ Tonne des Monohydrats

Tetratiydrat

Mono- 140 hydrat 153

200 210 250

3 18

7 5

14

12

In dieser Tabelle sind die Abriebwerte gemäß dem nachfolgenden Test angegeben, welcher ermöglicht, den Widerstand gegen Abrieb, d.h. die Festigkeit der Körner zu messen.

in eine Ideine Drehtrommel von 12 cm Länge und 5,7 cm innerem Durchmesser bringt man 50 g Perborat das als Rückstand auf einem Sieb mit 0,210 mm Maschenweite verblieb, und 200 g Bleikugeln von 6 mm Durchmesser. ^;

Diese Trommel, die sich um eine waagerechte Achse mit einer Geschwindigkeit von 140 Drehungen/Minute dreht, wird 15 Minuten in Bewegung gehalten. In konventioneller Weise definiert man den Abriebindex als gleich dem Doppelten des Gewichts, ausgedrückt in g, von dem Material, welches am Ende des Versuchs durch ein Sieb mit 0,053 mm Maschenweite hindurchgeht Es wird in % ausgedrückt.

Die Produkte, welche als gut hinsirhtlich der Festigkeit der Körner für ihre Einverleibung in Waschmittelpulver angesehen werden, sind solche, deren Abriebindexweniger oder gleich 10% ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Natriumperborat-monohydrat durch Dehydratation von Natriumperborat-tetrahydrat mittels warmer Luft in einem Trockner mit Fließbett, dadurch gekennzeichnet, daß man in kontinuierlicher Weise eine auf mindestens 180⁰C gebrachte Speiseluft in das Fließbett einleitet und die eingeführte Menge an Tetrahydrat derart regelt, daß die Temperatur des fluidisierten Bettes auf einen solchen nahezu konstanten Wert gehalten wird, daß man das Monohydrat erhält

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Speiseluft für das Fließbett zwischen 180 und 210°C liegt

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Fließbetttrockner mit abgeschleudertem Natriumperborat-tetrahydrat speist, so wie es aus der Gewinnung aus Wasserstoffperoxyd und Natriummetaborat anfällt