CS230227B1 - Agent for reducing agglomeration - Google Patents
Agent for reducing agglomeration Download PDFInfo
- Publication number
- CS230227B1 CS230227B1 CS863882A CS863882A CS230227B1 CS 230227 B1 CS230227 B1 CS 230227B1 CS 863882 A CS863882 A CS 863882A CS 863882 A CS863882 A CS 863882A CS 230227 B1 CS230227 B1 CS 230227B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- agglomeration
- substances
- particles
- agent
- humidity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Vynález sa týká prostriedku pre zniženie aglomerácie a hygroskopičnosti práškových, krystalických alebo granulovaných látok, pričom výběr a množstvo protispiekavého aditiva je volené tak, že tendencia aglomerácie sa znižuje, respektive úplné potlačuje.
Práškové, krystalické a granulované látky majú široké priemyselné uplatnenie najma v chemickom priemysle pri výrobě hnojív, výbušnin, plastov, hasív, gumárenských chemikálií a podobné. Po ich výrobě a před použitím sa skladujú vo vreciach, sudoch, alebo kontejneroch. V případe velkého množstva čistých látok v hoře uvedených íormách počas takého skladovania je pozorovaná aglomerácia, alebo spiekanie sa takým spósobom, že skladovaný materiál sa konvertuje na relativné tuhá masu, například VO' formě aglomerovaných hrud, oproti požadovanému sypkému materiálu.
Nežiadúca vlastnost spiekanie spósobuje rózne ťažkosti pri mechanických operáciách s týmito látkami, či už ako medziproduktami, alebo íinálnymi produktaml.
Stupeň spečenia je podmienený róznymi laktormi okrem kvality látky, najčastejšie však obsahom vlhkosti (vnútorná, vonkajšia), skladovacou teplotou a jej kolísáním, tlakom, pod ktorým sa produkt skladuje, do2 bou skladovania, velkosťou častíc (kryštálov) a ich tvarom atd’.
Za nejdoležitejší íaktor sa považuje vnútorná a vonkajšia vlhkos11. Získaný práškový, krystalický alebo granulovaný materiál má po· odchode z íinálneho stupňa výroby vnútornú vlhkost, ktorej obsah je závislý na použitej íinálnej operácii. Po vystúpení volnej vody na povrch tieto látky poskytujú nasýtené roztoky, ktoré sú buď v prvej íáze příčinou premostenia častíc, alebo pósobia na kapilárou adhéziu. Vonkajšia vlhkost sa prejavuje pri překročení kritickej relatívnej vlhkosti, kedy dochádza k absorpcii vlhkosti, čo je spojené s rozpás taním povrchových vrstiev častíc za vzniku nasýteného roztoku a neskór, pri poklese vlhkosti ovzdušia, dochádza k jej odpareniu a spečeniu častíc, to je k hrudkevaniu masy. Potřebné je uviesť, že rýchlosť pohlcovania vody závisí od viacerých podmienok, ako například od velkosti a povrchu častíc, difúznych a absorpčných pochodov, na výměně vzduchu v systéme a podobné.
Skladovacia teplota má vplyv na aglcmeráciu aspoň z dóvodu, že jej stúpnutím sa zvýši podiel, respektive rýchlosť celého radu chemických reakcií, ktoré prispievajú na aglomeráciu.
Tlak, pod ktorým sa látky skladujú, prispieva k aglomerácii vzhladom k zlepšeniu dokonalého styku povrchov, respektive pri prípadnej deformácii častíc sa rovnako zvýši styková plocha.
Doba skladovania je spojená, ako je zjavné v niektorých prípadoch s rozkladnými reakeiami, ktorých rýchlosť korešponduje s hodnotami skladovacej teploty, a v poměrně krátkej době dochádza k aglomerácii. Oproti tomu rozpúšťacie a rekryštalizačné cykly vyžadujú dlhšiu dobu pre spůsobenie aglomerácie, ale prejavujú sa v priebehu celej doby skladovania. Na druhej straně sa můžu rýchle vytvořit přitažlivé kapilárně sily. K nasýteniu roztoku obvykle dochádza velmi rýchle, len výměnou vlhkosti s ovzduším. Dlžkou času, zvlášť vplyvom tlaku, stykové plochy častíc sú modifikované, ako už bolo uvedené.
Nezanedbatelným faktorom je aj velkost častíc, zvlášť keď produkt obsahuje různé frakcie, čo evidentne podporuje aglomeráciu.
Navrhnutie vhodného mechanizmu spiekania práškových, kryštalických alebo granulovaných látok je vel'mi obtiažne vzhladom k existencii širokej variácie fyzikálnych a chemických vlastností povrchov, čo je zjavné z predchádzajúceho výkladu.
Zjednodušené vysvetlenie mechanizmu je také, že vplyvom adsorbovanej vlhkosti sa vytvoří na povrchu častíc nasýtený roztok, ktorý sa v důsledku kapilárnych sil hromadí na miestach styku častíc. Kvapalinové můstiky, ktoré takto vznikajú, spát kapilárnymi silami priťahujú k sebe ďalšie částice, čím vznikajú váčšie zhluky. Pod vplyvom vonkajších podmienok výhodných pre kryštalizáciu jednotlivých látok z nasýtených roztokov tvoriacich kvapalinové můstiky, dochádza k rekryštalizácii a k aglomerácii, respektive k „spiekaniu“ utvořených aglomerátov. Tento dualitný pohfad je postavený na základe teorie premostenia častíc a kapilárnej adhézie, ktoré přežili mnoho diskuzi! a kritik.
Vel'a je možné urobit pre zabránenie spiekavosti pri konstruovaní výrobných jednotiek. Důležitý je tiež výběr surovin a pomocných látok, ako aj metody ich spracovania. Jedným zo zřejmých postupov pre zabránenie spiekavosti by bolo balenie dobré vysušeného produktu v suchej atmosféře a zamedzenie k němu přístupu vonkajšieho vzduchu počas skladovania. Tento stav je však z prevádzkových důvodov prakticky neuskutečnitelný. Dalším postupom, ktorým je možné manipulačně potlačit spiekavosť, je vysušenie horúceho produktu a jeho rýchle ochladenie před zabalením.
V praxi je vo váčšine prípadov vždy nutné použit určitý druh aditíva pre konečnú ochranu proti aglomerácii. Výrobcovia sa snažia túto nutnost obísť, ale v súčasnosti sa to javí nemožné.
Z výskumov použitia různých přísad je tieto mcžné rozdělit na dve skupiny. Do prvej skupiny patria látky, ktoré sú schopné adsorbovat, či absorbovat vlhkost a zároveň znižovať počet kontaktov medzi časticami s tendenciou aglomerácie. Ide hlavně o inertně typy antiaglomeračných práškov, ktoré sa vyznačujú jemnosťcu a vysokou měrnou plochou povrchu. Po ich aplikácii v potrebmom množstve pokryjú jednotlivé částice látky. Keďže netvoria spojitý inertný film okolo kryštálu, tieto procesy vedúce k aglomerácii můžu ďalej pokračovat. Napriek tomu modifikujú strukturu medzikryštalického spojenia vzniklého v priebehu rozpúšťaco-rekryštalizačného cyklu, čo sa prejaví na křehkosti vzniklého spojenia. V priebehu toho tiež absorbujú velké množstvo nasýtených roztokov a takto oslabujú kapilárně sily. Ďalej do určitej miery můžu působit ako regulátory vlhkosti a brzdit jej výměnu. Najdůležitejšími fyzikálnymi vlastnosťami protispiekavých činidiel tejto skupiny je granulometria, tvar částice, respektive kryštálu a jeho štruktúra.
ĎalŠia skupina zahrňuje hlavně povrchovoaktívne a vodovzdorné krycie substancie vytvárajúce na povrchu částice hydrofóbny film chrániaci styková plochu, najmá od přístupu vody.
Vzhladom na určitú podobnost předloženého vynálezu je potřebné uviesť, použitie k protlspiekavej úpravě látok, prostriedkov na báze kondenzátov zlúčenín s pohyblivým atómom vodíka zo skupiny amidov, tioamidov alebo amidínov s formaldehydom, respektive vyššími aldehydmi samostatné alebo spolu so sulfonovanými zlúčeninami ligninu (čs. autorské osvedčenie 220 964, čs. AO 227 902, čs. AO 225 026, čs. AO 229 961.
Rozšírenie doposial' používaných prostriedkov rieši tento vynález, pódia ktorého ako prostriedku pre zníženie aglomerácie a hygroskopičnosti práškových, kryštalických alebo granulovaných látok je použité polyformaldehydu v množstve 0,005 až 25 % hmot., s výhodou 0,5 až 3 % hmot., vzhladom na celkovú hmotnost upravovanej látky.
Výhodou vynálezu je tá skutočnosť, že získané výrobky obsahujú účinné aditívum, ktoré nezvyšuje obsah popola. Dlhé skladovanie nespůsobuje íažkosti pri mechanických operáciách. Naviac dosiahnutým zložením produktov, u ktorých horná hranica obsahu polyformaldehydu nie je zvlášť obmedzená, sa získá v mnohých prípadoch, například u dusičnanu amonného a hexametyléntetramínu celý rad aplikačných výhod.
Ako· protispiekavé prostriedky sa osvědčili nízkomolekulárne polymery, například trioxán, tak aj polyméry s vyššou priemernou molekulovou hmotnosťou, s výhodou v rozmedzí 20 000 až 150 000.
Je známe, že keď absorbuje naprosto suchý polyformaldehyd vlhkost, roztiahne sa pri přechode do stavu, kedy je dosiahnuté rovnovážného obsahu vlhkosti (0,2 % pri 50 %
I relatívnej vlhkosti a teplote 22,8 °C) a 0,1 % alebo 0,001 mm na 1 mm. Pri ponoření polyformaldehydu pri uvedenej teplote do vody zvačší sa rozměr o 0,4 °/o alebo o 0,004 milimetra na 1 mm dížky. Tieto skutočnosti sčasti vysvetlujú priaznivé posobenia polyformaldehydu ako protispiekavého aditíva.
Vynález je ilustrovaný, však nie obmedzený nasledujúcimi príkladmi prevedenia.
Příklad 1
Do homogenizačného aparátu je předkládané 900 kg dusičnanu amonného s nasledujúcimi akostnými parametrami:
Dusík celkový, % 33
Vlhkost, % 1,1
Granulometria:
zbytok na site 5 mm, % 6 přepad sitom 0,6 mm, % 6.
K předkládanému dusičnanu amonnému sa v jednotlivých šaržiach přidává 0,1, 0,5, 1,1, 2,9 a 25,0 % hmot. trioxánu (vlhkost 0,8 °/o) a velkost častíc:
Frakcie do 0,04 mm 65 % hmot.
Frakcie 0,04 — 0,071 mm 35 % hmot.
Po 25-minútovej homogenizácii sa zmes balí do vriec s polyetylénovou vložkou po cca 30 kg. Vrecia sa uložia na palety asi po 30 kusoch a takto sú skladované 180 dní pri 20 až 24 °C. Po tejto době sa posudzuje spiekavosť vzhladom k dusičnanu amonnému bez přídavku trioxánu.
Výsledky prezentuje tabulka:
Vzorka dusičnanu Stav po skladovaní amonného s obsahom trioxánu (% hmot.)
Příklad 2
Do homogenizátora sa předloží 900 kg mletého, hexametyléntetraminu (HMT) s nasledujúcimi parametrami:
Obsah HMT, % 99,5
Vlhkost, % 0,5
Velkost častíc, mm <0,5
K předloženému HMT sa přidá 0,5 % hmot. polyformaldehydu s blokovanými koncovými hydroxylovými skupinami anhydridom kyseliny octovéj (to je 4,5 kg aditívaj s nasledujúcou špecifikáciou:
Frakcie do 0,04 mm 24 % hmot.
Frakcie 0,04 — 0,071 mm 76 % hmot.
Po 25-minútovej homogenizácii sa produkt balí do vriec s polyetylénovou vložkou po cca 25 kg. Vrecia sú uložené na paletách po asi 30 kusoch a takto skladované 180 dní pri teplote 20 až 25 °C. Po tejto době skladovania kontrolovaný produkt je sypký, bez náznaku aglomerácie oproti porovnávaciemu standardu bez protispiekavej přísady, ktorý tvoří kompaktný blok.
0,0 aglomerácia dokonaláThe invention relates to a composition for reducing the agglomeration and hygroscopicity of powdered, crystalline or granular substances, wherein the choice and amount of anti-caking additive is selected such that the tendency of agglomeration is reduced or suppressed, respectively.
Powdered, crystalline and granular substances have a wide industrial application especially in the chemical industry in the production of fertilizers, explosives, plastics, extinguishers, rubber chemicals and the like. After manufacture and before use, they are stored in bags, drums, or containers. In the case of a large amount of pure substances in the above mentioned forms during such storage, agglomeration or sintering is observed in such a way that the stored material is converted to a relatively solid mass, for example in the form of agglomerated lumps, against the desired bulk material.
The undesirable sintering property causes various difficulties in mechanical operations with these substances, either as intermediates or other products.
The degree of sintering is determined by the various lactants in addition to the quality of the substance, but most often by the moisture content (internal, external), the storage temperature and its fluctuation, the pressure under which the product is stored, storage time, particle size (crystal) and shape, etc. '.
Internal and external humidity are considered to be the most important factors 11 . The powdered, crystalline or granulated material obtained, after leaving the final stage of production, has an internal moisture content which depends on the final operation used. Upon ascension of free water to the surface, these substances provide saturated solutions which either cause the particles to be bridged in the first stage or cause capillary adhesion. The external humidity is manifested when exceeding the critical relative humidity, when the absorption of moisture occurs, which is associated with the spreading of the surface layers of particles to form a saturated solution and later, when the humidity decreases, it evaporates and caking particles, . It should be noted that the rate of water uptake depends on a number of conditions, such as particle size and surface area, diffusion and absorption processes, air exchange in the system, and the like.
The storage temperature has an effect on agglomeration at least for the reason that by increasing it the proportion or rate of a number of chemical reactions contributing to the agglomeration is increased.
The pressure under which the substances are stored contributes to the agglomeration with a view to improving the perfect contact of the surfaces or, in the case of possible deformation of the particles, the contact surface also increases.
The storage time is associated, as is evident in some cases with decomposition reactions, the rate of which corresponds to the storage temperature values, and agglomeration occurs in a relatively short time. In contrast, dissolution and recrystallization cycles require a longer time for agglomeration, but are manifested throughout the entire storage period. On the other hand, attractive capillary forces can quickly be created. Saturation of the solution usually occurs very quickly, only by the exchange of humidity with the atmosphere. The contact surfaces of the particles are modified by the length of time, especially under pressure, as mentioned above.
The particle size is also a not negligible factor, especially when the product contains different fractions, which obviously promotes agglomeration.
The design of a suitable sintering mechanism for powdered, crystalline or granular materials is very difficult due to the existence of a wide variation in the physical and chemical properties of the surfaces, as is evident from the foregoing.
A simplified explanation of the mechanism is that, due to the adsorbed moisture, a saturated solution is formed on the surface of the particles, which accumulates at the particle contact points due to capillary forces. The liquid bridges that result from this, asleep by capillary forces, attract other particles to each other, thereby creating heavier clumps. Under the influence of external conditions advantageous for the crystallization of individual substances from saturated solutions forming liquid bridges, recrystallization and agglomeration or "sintering" of formed agglomerates occur. This dual view is based on particle bridging theory and capillary adhesion that have survived much discussion! and critic.
Much can be done to prevent caking in the design of production units. The choice of raw materials and excipients as well as the methods of their processing are also important. One obvious way to prevent caking would be to package a good dried product in a dry atmosphere and prevent outside air from entering during storage. However, this situation is practically impossible for operational reasons. Another method by which the sintering can be manipulated is to dry the hot product and cool it quickly before packaging.
In practice, in most cases it is always necessary to use some kind of additive for ultimate agglomeration protection. Manufacturers are trying to circumvent this need, but at present it seems impossible.
Research into the use of various additives can be divided into two groups. The first group includes substances that are capable of adsorbing or absorbing moisture while reducing the number of contacts between particles with a tendency to agglomeration. These are mainly inert types of anti-agglomeration powders, which are characterized by fineness and high specific surface area. After their application in the required amount they cover the individual particles of the substance. Since they do not form a continuous inert film around the crystal, these processes leading to agglomeration can continue. However, they modify the structure of the intercrystalline bond formed during the solvent-recrystallization cycle, which translates into the fragility of the bond formed. They also absorb large amounts of saturated solutions and thus weaken capillary forces. Furthermore, to some extent, they can act as moisture regulators and inhibit its replacement. The most important physical properties of the anti-caking agents of this group are granulometry, particle shape, and crystal, respectively, and its structure.
Another group includes mainly surface-active and waterproof coating substances forming on the surface particles of a hydrophobic film protecting the interface, in particular from the access of water.
In view of a certain similarity of the present invention, it is necessary to mention the use for the anti-caking treatment of substances, compositions based on condensates of movable hydrogen compounds of amides, thioamides or amidines with formaldehyde or higher aldehydes alone or together with sulfonated lignin compounds. 220 964, MS AO 227 902, MS AO 225 026, MS AO 229 961.
An extension of the compositions used hitherto is solved by the present invention, wherein polyformaldehyde is used in an amount of 0.005 to 25% by weight, preferably 0.5 to 3% by weight, based on the total, as a means for reducing the agglomeration and hygroscopicity of the powdered, crystalline or granular substances. weight of substance to be treated.
An advantage of the invention is that the products obtained contain an active additive which does not increase the ash content. Long-term storage does not cause difficulties in mechanical operations. In addition, a number of application advantages are obtained in many cases, for example in the case of ammonium nitrate and hexamethylenetetramine, by the composition of the products in which the upper limit of the polyformaldehyde content is not particularly limited.
Low molecular weight polymers, such as trioxane, as well as polymers having a higher average molecular weight, preferably in the range of 20,000 to 150,000, have proved to be anti-caking agents.
It is known that when absorbing totally dry polyformaldehyde moisture, it expands upon transition to a state of equilibrium moisture content (0.2% at 50%
(Relative humidity and temperature 22.8 ° C) and 0.1% or 0.001 mm per 1 mm. When the polyformaldehyde is immersed in water at this temperature, the dimension is increased by 0.4% or 0.004 millimeters per 1 mm length. These facts partly explain the favorable behavior of polyformaldehyde as an anti-caking additive.
The invention is illustrated, but not limited, by the following examples.
Example 1
900 kg of ammonium nitrate with the following quality parameters are fed to the homogenization apparatus:
Total nitrogen,% 33
Humidity,% 1.1
Particle size:
sieve residue 5 mm,% 6 sieve overflow 0.6 mm,% 6.
0.1%, 0.5%, 1.1%, 2.9% and 25.0% by weight are added to the present ammonium nitrate in individual batches. trioxane (humidity 0.8 ° / o) and particle size:
Fractions up to 0.04 mm 65 wt.
Fraction 0.04-0.071 mm 35% wt.
After homogenization for 25 minutes, the mixture is packed into polyethylene liner bags of about 30 kg each. The bags are placed on pallets of about 30 pieces and stored for 180 days at 20-24 ° C. After this time, the sinterability is assessed with respect to ammonium nitrate without addition of trioxane.
The results are presented in the table:
Nitrate sample Ammonium storage condition containing trioxane (% m / m)
Example 2
The homogenizer is charged with 900 kg of ground, hexamethylenetetramine (HMT) with the following parameters:
HMT content,% 99.5
Humidity,% 0.5
Particle size, mm <0.5
0.5 wt. acetic anhydride-blocked polyformaldehyde with blocked hydroxyl-terminated groups (i.e. 4.5 kg additive with the following specification):
Fractions up to 0.04 mm 24% w / w
Fractions 0.04 - 0.071 mm 76% wt.
After homogenizing for 25 minutes, the product is packed into polyethylene liner bags of about 25 kg each. The bags are stored on pallets of about 30 pieces and stored for 180 days at 20-25 ° C. After this storage period, the controlled product is free-flowing, with no indication of agglomeration as compared to a comparative standard without an anti-caking additive which forms a compact block.
0.0 agglomeration perfectClaims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS863882A CS230227B1 (en) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | Agent for reducing agglomeration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS863882A CS230227B1 (en) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | Agent for reducing agglomeration |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS230227B1 true CS230227B1 (en) | 1984-08-13 |
Family
ID=5437214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS863882A CS230227B1 (en) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | Agent for reducing agglomeration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS230227B1 (en) |
-
1982
- 1982-12-01 CS CS863882A patent/CS230227B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3533776A (en) | Prilling process for the manufacture of granules of materials adapted for fertilizers or other uses | |
| CA1177702A (en) | Urea granules coated with polyalkylene glycol of molecular weight from 200 to 600 | |
| NO149658B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF STABILIZED AMMONIUM NITRATIVE GRANULES | |
| US4263050A (en) | Process for preparation of granules containing viscous substance at high concentration | |
| CA2042927A1 (en) | Lignosulfonate conditioning agent for urea particles | |
| JPH09503478A (en) | Grout material and its use | |
| RU2332392C2 (en) | Fertiliser elements having coat | |
| US5676729A (en) | Particulate urea with mineral filler incorporated for hardness | |
| PT850878E (en) | PROCESS AND INSTALLATION FOR THE MANUFACTURE OF POROUS AMMONIA NITRATE | |
| CS230227B1 (en) | Agent for reducing agglomeration | |
| US3779936A (en) | Calcium chloride and polyethylene glycol desiccant briquette | |
| EP3256436B1 (en) | Ammonium nitrate products and method for preparing the same | |
| CA1092155A (en) | Method for the production of urea of high mechanical strength | |
| WO2002079119A1 (en) | Dry fertilizer compositions and method for making the same | |
| CA1276445C (en) | Anticaking and antidusting composition | |
| RU2403234C2 (en) | Ammonium nitrate granule and preparation method thereof | |
| US3837835A (en) | Preparation of non-dusting and non-caking granular fertilisers | |
| US3692511A (en) | Limestone granulation | |
| US3447982A (en) | Ammonium nitrate having diatomaceous earth dispersed therein and method of making same | |
| US3584098A (en) | Method of manufacture of improved sewer and drain cleaner compositions | |
| WO1995021689A1 (en) | Granular urea | |
| CS229961B1 (en) | Method of anti-caking treatment of hexamethylenetetramine | |
| US3898312A (en) | Method of forming improved briquetting of calcium chloride | |
| AU679330B2 (en) | Granular urea | |
| US2372178A (en) | Conditioning resing glues |