DK163224B - Fremgangsmaade til fremstilling af natriumperborat, monohydrat ud fra natriumperborat, tetrahydrat - Google Patents

Description

i

DK 163224 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af natriumperborat, monohydrat ud fra natriumperborat, tetrahydrat.

Natriumperborat med bruttoformlen NaBO^Hg, som betegnes 5 som natriumperborat, tetrahydrat, anvendes løbende til fremstilling af vaskemidler. Det udviser imidlertid visse karakteristika, såsom f.eks. opløsningshastighed og varmestabilitet, som stadig er utilstrækkelig til at give fuld tilfredsstillelse inden for dette anvendelsesområde.

10 Man foretrækker således mere og mere natriumperborat, så kaldt monohydrat, med bruttoformlen NaBO^H^, som i forhold til natriumperborat, tetrahydrat ikke alene har et indhold af aktiv oxygen, som er ca. 50% større; men som også har en større opløsningshastighed og en højere smel-15 tetemperatur.

De-hidtil kendte fremgangsmåder til fremstilling af natriumperborat, monohydrat ud fra natriumperborat, tetrahydrat består i fra sidstnævnte at fjerne den ønskede mængde krystalvand ved hjælp af en varm luftstrøm.

20 For at sikre en god fordeling af den varme luft i den mas se, som skal dehydratiseres, og for at undgå en overdreven nedbrydning af sidstnævnte, foreslår man i almindelighed at gennemføre dehydratiseringen deraf, idet man holder den i fluidiseret tilstand ved hjælp af den varme 25 luftstrøm.

Dette er f.eks. tilfældet i de fremgangsmåder, som er omtalt i belgisk patentskrift nr. 718 160 og i fransk patent-skrift nr. 1 081 421. Den omtalte fordel ved sådanne fremgangsmåder, består i at sikre sig en ensartet temperatur 30 i den masse, som skal dehydratiseres.

2

DK 163224 B

Dehydratisering ved hjælp af varm luft af natriumperborat, tetrahydrat fører dog, således som det er indikeret i fransk patentskrift nr. 2 207 859, enten til et perborat monohydrat med utilstrækkelig modstandsdygtighed over for 5 slid eller til et produkt med forbedret modstandsdygtig hed over for slid; men som gennem en fremgangsmåde, hvor man arbejder med for høj temperatur til at undgå smeltning af en del af materialet og tilstedeværelsen af "skorper" i de derved fremstillede produkter.

10 Som beskrevet i fransk patentskrift nr. 2 207 859 har man ligeledes til formål at fremstille et produkt med bedre modstandsdygtighed mod slid end de produkter, som man opnår ved de tidligere fremgangsmåder med varm luft, idet man kun må acceptere en overfladesmeltning af perborat-15 kornene. Denne overfladiske smeltning af kornene er gjort mulig ved hjælp af et forhøjet vanddampindhold i den varme luft i kontakt med den masse, som skal dehydratiseres, under en del af eller hele behandlingen. Dette høje relative fugtighedsindhold opnås ved hjælp af tilsætning af 20 mættet vanddamp til luften under indførslen af denne til dehydratiseringsområdet.

I det franske tillægsskrift nr. 2 285 339 til fransk patentskrift nr. 2 207 859 er det specificeret, at man kan sikre sig den nødvendige fugtighed i luften til opnåelse 25 af resultatet der er omtalt i hovedpatentskriftet alene ved hjælp af fordampningen af krystalvandet; men det er så nødvendigt at gennemføre behandlingen til dehydratiserin-gen i to trin, hvoraf det første trin må være langsomt.

De i ovennævnte patentskrift og tillægsskrift omtalte 30 fremgangsmåder udviser dog følgende tre ulemper: de frem kalder dannelsen af meget fine partikler, som medrives med luftstrømmen og vanddampstrømmen, at medføre for ikke at udsættes for et betydeligt tab af produktet fraseparering af disse fine partikler fra gasstrømmen, hvilke må

DK 163224 B

3 foregå på effektiv og derfor kostbar måde, samt at frembyde i det mindste lokalt en vis risiko for fuldstændig smeltning af kornene som en følge af selve det princip, på hvilket disse fremgangsmåder er baseret.

5 De hidtil kendte fremgangsmåder gør det således ikke mu ligt hverken at opnå en høj produktion eller at gennemføre behandling på homogen måde uden tab ved nedbrydning og ej heller, når dette onde er undgået, at føre til et produkt med tilstrækkelig god modstandsdygtighed mod slid, 10 ligesom man heller ikke, når denne egenskab skulle være forbedret, kan undgå en deraf følgende gnidning og risiko for sammensmeltning af kornene.

Fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse gør det muligt at undgå ulemperne knyttet til de hidtil kendte 15 fremgangsmåder.

Man har fundet, at dehydratiseringen af natriumperborat, tetrahydrat er hurtig og fører til et natriumperborat, monohydrat med stor opløshingshastighed og god modstandsdygtighed mod slid, når denne afvanding gennemføres under 20 et reduceret tryk og ved en passende temperatur.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig derved, at dehydratiseringen af natriumperborat, tetrahydrat til natriumperborat, monohydrat gennemføres ved at absolut tryk, som holdes mellem 0,03 bar og 0,13 bar, samt ved en 25 temperatur i den masse, som skal dehydratiseres, som ikke overstiger 70 °C, samt uden at nogen som helst gasstrøm får lejlighed til at trænge ind i dehydratiseringsområdet.

Dersom man arbejder ved et absolut tryk lavere end 0,03 bar, stiger dehydratiseringshastigheden yderligere; men 30 modstandsdygtigheden over for nedslidning af det således fremstillede produkt bliver utilstrækkelig.

4

DK 163224 B

Dersom man arbejder ved et absolut tryk højere end 0,13 bar, bliver dehydratiseringshastigheden hurtigt for lav til, at kornene forbliver beskyttet mod risiko for sammensmeltning, og til at man kan opnå en tilstrækkelig høj 5 industriel produktivitet.

Opretholdelsen af den masse, som skal dehydratiseres, ved det lave tryk gennemføres under anvendelse af i sig selv velkendte og konventionelle midler.

De kalorier, som er nødvendige for behandlingen, tilføres 10 med det produkt, som skal dehydratiseres, ved i sig selv kendte midler, såsom f.eks. ved cirkulering af en varme-overføringsvæske i det niveau, hvor der foreligger systemer til understøtning af den masse, som skal dehydratiseres, og/eller reaktionsbeholderens vægge, ved hjælp af 15 faste eller bevægelige opvarmningselementer, som er pla ceret i det kammer, som skal dehydratiseres, eller under anvendelse af mikrobølgevirkningen.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen gennemføres kontinuert eller diskontinuert i et hvilken som helst apparatur, som 20 gør det muligt at arbejde under et tryk, som holdes inden for de ifølge opfindelsen definerede grænser, og som er forsynet med et system til fordeling af perboratkornene, således at man sikrer sig en homogen temperatur i den masse, der skal dehydratiseres. Sådanne apparater er 25 f.eks. båndtørreapparater eller pladetørreapparater for synet med skarpe knive, eller vibrerende tørreapparater eller roterende ovne. Man anvender hyppigst som konstruktionsmateriale for sådanne apparater, der er egnet til anvendelse ifølge opfindelsen, rustfrit stål. 1

Opfindelsen belyses nærmere ved de efterfølgende eksemp ler .

DK 163224 B

5

De værdier, som i disse eksempler er anført under betegnelsen: "nedslidningsgraden", er blevet bestemt på følgende måde: 50 g af perboratet underkastes i 6 minutter 'indvirkning af 8 kugler af rustfrit stål med diameteren 5 20 mm, som befinder sig i en horisontal cylinder af rust frit stål med en indre diameter på 100 mm og en længde på 115 mm, som roterer med en hastighed på 150 omdrejninger/ minut. Nedslidningsgraden bestemmes derpå som værende vægt-procentdelen af perboratet med en kornstørrelse mindre » 10 end 53^um.

Målinger af den specifikke overflade af det således fremstillede produkt, hvilke målinger gennemføres efter den såkaldte BET-metode, viser, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen fører til et natriumperborat, monohydrat, som 2 15 kan have en specifik overflade mindre end 10 m /g, fak- 2 tisk i almindelighed mellem 4 og 7 m /g.

I samtlige efterfølgende eksempler er det vægtmæssige udbytte af det opnåede perborat, monohydrat praktisk talt kvantitativt i forhold til det anvendte perborat, tetra-20 hydrat.

EKSEMPEL 1

Man anbringer 1,6 kg tørt natriumperborat, tetrahydrat, hvis indhold af aktivt oxygen er 10,2 vægt-%, hvis ned- 2 slidningsgrad er 4,5%, på en overflade på 0,1 m af en 25 bakke udstyret med en roterende skraber med fire vinger inden i et rum, som holdes under et absolut tryk på 0,08 bar v/ed hjælp af et pumpesystem, og som er forsynet med et opvarmhingssystem bestående af cirkulering af en varme-overføringsvæske i en dobbeltvæg. 1

Dehydratiseringen af perborat, tetrahydratet gennemføres ved en temperatur mellem 58 °C og 63 °C.

6

DK 163224 B

Behandlingen, under hvilken det dannede vanddamp kondenseres uden for området, standses efter 30 minutters forløb. Det perborat, monohydrat, som opsamles efter at man har ført tilbage til atmosfæretryk og foretaget en hurtig 5 afkøling, indeholder 15 vægt-% aktivt oxygen og udviser 2 en specifik overflade på 4,1 m /g, en opløsningshastighed på 100¾ på mindre end 1 minut samt en nedslidningsgrad på 7,9%.

EKSEMPEL 2 10 Idet man går frem analogt med eksempel 1, men dog ved en

temperatur af den masse, der skal dehydratiseres, på 55 QC

til 61 °C i løbet af 45 minutter, indeholder det således opnåedes perborat, monohydrat 15,8 vægt-?i aktivt oxygen, 2 og det udviser en specifik overflade på 6,3 m /g, en op-15 løsningshastighed på 100¾ i mindre end 1 minut, samt en nedslidningsgrad på 4,7¾.

EKSEMPEL 3

Idet man går frem under de samme betingelser med hensyn til tryk og temperatur som i eksempel 2, men idet man an-20 vender 2,2 kg perborat, tetrahydrat indeholdende 8 vægt-?i vand og har en varighed af dehydratiseringsbehandling på 75 minutter, indeholder det således opnåede perborat, monohydrat 15,7 vægt-?o aktivt oxygen, og det udviser en 2 specifik overflade på 6,1 m /g, en opløsningshastighed 25 på 100¾ i mindre end 1 minut, samt en nedslidningsgrad på 4,3¾.

EKSEMPEL 4

Idet man dehydratiserer 1,3 kg perborat, tetrahydrat fra eksempel 1 analogt med eksempel 2, men dog under et abso-30 lut tryk på 0,09 bar, indeholder det således opnåede per-

DK 163224 B

7 borat, monohydrat 15,6 vægt-?o aktivt oxygen, det har en opløsningshastighed på 100¾ i mindre end 1 minut, og det 2 udviser en specifik overflade på 4,8 m /g samt en nedslidningsgrad på 4,3¾.

5 EKSEMPEL 5

Idet man går frem analogt med eksempel 4, men ved et absolut tryk på 0,035 bar og en temperatur af den masse, der skal dehydratiseres, på 50 °C til 58 °C, indeholder det således dannede perborat, monohydrat 15,6 vægt-?i aktivt 10 oxygen, det har en opløsningshastighed på 100¾ i mindre end 1 minut, og det udviser en specifik overflade på 8,2 m /g samt en nedslidnignsgrad på 7,8¾.

EKSEMPEL 6

Dehydratisering af 0,8 kg perborat, tetrahydrat fra eksem-15 pel 1 ved et absolut tryk på 0,03 bar og ved en tempera tur af den masse, der skal dehydratiseres, på 46 °C til 57 °C igennem 50 minutter føre til et perborat, monohydrat, hvis indhold af aktive oxygen er 15,5 vægt-?o, hvis opløsningshastighed er fuldstændig på mindre end 1 minut, 2 20 og hvis specifikke overflade er 9,0 m /g, og nedslidnings- graden er 5¾.

EKSEMPEL 7

Dehydratisering af 1,3 kg natriumperborat, tetrahydrat ved at tryk på 0,13'bar igennem 50 minutter gennemføres 25 mellem 62 °C og 67 °C, og den fører til et natriumperbo- rat, monohydrat, som har et indhold af aktivt oxygen på 2 15,5 vægt-?o, en specifik overflade på 3,9 m /g, en opløsningshastighed på 100¾ på mindre end 1 minut samt en nedslidningsgrad på 4,2¾.

Claims (2)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af natriumperborat, monohydrat ved dehydratisering af natriumperborat, tetrahy-drat, kendetegnet ved, at dehydratiseringen 5 gennemføres ved et absolut tryk holdt mellem 0,03 og 0,13 bar og ved en temperatur i den masse, der skal dehydrati-seres, som ikke overstiger 70 °C, samt uden at nogensomhelst gasstrøm får lejlighed til at trænge ind i dehydra-tiseringsområdet.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at temperaturen af den masse, der skal dehydrati-seres, er 45-70 °C.