Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Sulfatieren von organischen Stoffen mit Schwefeltrioxydgas in einem inerten, gasförmigen Medium sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Sulfatierungsprozesse mittels Schwefeltrioxyd sind stark exotherm, und damit das fertige Produkt nicht von Zersetzungsprodukten dunkel gefärbt werden soll, muss das Schwefeltrioxydgas mit einer grösseren Menge inertem Gas, z.B. Luft, Kohlendioxyd, Stickstoff oder Schwefeldioxydgas, verdünnt und die'Reaktionswärme schnell abgeleitet werden. Beim satzweisen Arbeiten ist es verhältnismässig einfach. diese Reaktionsbedingungen aufrechtzuerhalten, weil man dann mit einem grossen Volumen des organischen Stoffs im Verhältnis zu der in jedem Augenblick zugeführten Schwefeltrioxydmenge arbeiten kann und die momentan entwickelte Reaktionswärme durch schnelles Umrühren der Reaktionsmischung, von der die Wärme über die gekühlten Flächen der Apparatur abgeleitet wird, verteilt werden kann.
Bei diesem Verfahren steigt jedoch die Viskosität der Reaktoinsmischung mit steigendem Sulfatierungsgrad stark an, wodurch die Farbe des Produktes infolge der dadurch bewirkten verminderten Wärmeübertragung verschlechtert wird. Weiterhin wird der Verbrauch an zugeführter mechanischer Umrührenergie erhöht und die Reaktionszeit verlängert. Normalerweise benötigt eine;satz- weise, mit etwa 1000 kg Rohstoffen durchgeführte Reaktion eine Zeit von etwa 4 Stunden.
Um die Aufenthaltszeit im Reaktionsapparat herabzusetzen und eine wirksamere Ausnutzung der Kühlflächen zu erzielen, sind daher kontinuierliche Methoden vorgeschlagen worden, die, falls geeignete Reaktionsbedingungen erfüllt sind, einen sehr schnellen Reaktionsverlauf - weniger als eine Minute - ermöglichen. Zur Erzielung eines guten Ergebnisses muss jedoch hierbei das Schwefeltrioxydgas mit einem inerten Gas gemischt werden, so dass die Schwefeltrioxydgaskonzentration vorzugsweise etwa 7% unterschreitet. Dies bedeutet, dass man z.B. bei der Sulfonierung von Dodecylbenzol etwa 1000 Liter Gas pro Liter Rohstoff reagieren lassen muss.
Bei einem derartigen kontinuierlichen Sulfatierungsprozess ist es von der allergrössten Bedeutung, eine möglichst schnelle Vermischung des organischen Stoffes mit der schwefeltrioxydhaltigen Gasmischung herbeizuführen.
Der organische Rohstoff sollte vorzugsweise in flüssiger Form vorliegen, und in dieser Flüssigkeit sollte während der Reaktionsdauer das Sulfatierungsmittel in dispergier- ter Form vorliegen. Weiterhin sollte eine möglichst schnelle Ableitung der Reaktionswärme erfolgen, so dass die Reaktionstemperatur nirgends 700C überschreitet; vorzugsweise sollte sie bei etwa 20-300C gehalten werden. Sonst werden dunkelgefärbte Produkte erhalten.
Äusserst wichtig ist es auch, eine möglichst schnelle Ableitung des Reaktionsproduktes aus der Reaktionszone zu bewirken.
Methoden zur kontinuierlichen Sulfatierung von organischen Stoffen mittels Schwefeltrioxydgas als Sulfatierungsmittel in einem inerten, gasförmigen Medium, wobei die Reaktionsmischung zwischen zwei gekühlte, im Verhältnis zueinander beweglich angeordnete Wände geleitet wird, sind bereits vorgeschlagen worden. Gemäss einer dieser Methoden wird ein Reaktor verwendet, bestehend aus einem festen, gekühlten Stator, in welchem konzentrisch ein innerer, sich drehender, gekühlter Rotor angeordnet ist, dessen Welle waagerecht oder senkrecht gelagert sein kann und dessen Drehzahl regelbar ist.
Der zwischen dem Rotor und dem Stator in der genannten Vorrichtung entstehende Spalt wird als Reak- tionszone ausgenutzt, und das Spaltvolumen kann so bemessen werden, dass das gebildete Reaktionsprodukt sich nur während sehr kurzer Zeit, vorzugsweise weniger als eine Minute, im 'Reaktor aufhält. Das Reaktionsprodukt wird vorzugsweise in Gleichstrom mit der schwefeltrioxydhaltigen Gasmischung geführt. Obwohl die Verwendung von Vorrichtungen der beschriebenen Art im Vergleich mit diskontinuierlichen Methoden bedeutende Vorteile besitzt, hat es sich jedoch gezeigt, dass die Aufrechterhaltung von konstanten Bedingungen während des gesamten Reaktionsverlaufs Schwierigkeiten bereitet.
Trotz verhältnismässig guter Umrührung erhält man in einigen Fällen geringe Mengen von Reaktionsprodukten hoher Viskosität, die sich an den Wänden des Stators festsetzen und zu einer Missfärbung des Endprodukts führen können. Weiterhin kann in einigen Fällen ein ungleichmässiger Sulfonierungsgrad des Endprodukts die Folge sein. Die genannten Nachteile können auch dann auftreten, wenn während des ganzen ,Prozesses eine verhältnismässig hohe Gasgeschwindigkeit aufrechterhalten wird, und sind bei schwierigeren Sulfatierungsprozessen, wie z.B. beim Sulfatieren von Fettalkoholen besonders fühlbar.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zum Sulfatieren von organischen Stoffen mittels Schwefeltrioxydgas in einem inerten, gasförmigen Medium, bei welchem Verfahren die Reaktionsmischung zwischen zwei gekühlte Wände geleitet wird, von denen die eine im Verhältnis zur anderen beweglich angeordnet ist, und welches Verfahren nicht mit den oben genannten Nachteilen behaftet ist.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsmischung dadurch in eine sich drehende, axial und lateral turbulente Bewegung versetzt wird, dass der beweglichen Kühlfläche eine Drehbewegung erteilt wird und diese Fläche in den Zwischenraum zwischen den beiden Kühlflächen vorstehende, einen intensiveren IKontakt zwischen der organischen Flüssigkeit und der Gasmischung bewirkende, praktisch senkrecht zu der beweglichen Kühlfläche stehende Organe aufweist, die die Turbulenz der Reaktionsmischung steigern, wodurch eine verbesserte Dispergierung der Gasmischung in der organischen Flüssigkeit erzielt wird.
Die genannten Organe, die im folgenden als Turbulenzorgane bezeichnet werden, sind so ausgebildet, dass die entstehenden Reaktionsprodukte, ohne in der Nähe der Turbulenzorgane zu verbleiben, gegen den Auslass weitergeleitet werden.
Durch die nach dem erfindungsgemässen Verfahren bewirkte sich drehende, axial und lateral turbulente Bewegung der Reaktionsmischung ist es möglich, eine verbesserte Dispergierung der Reaktionsgasmischung in dem organischen Stoff zu erzielen, ohne dass die Bewegung der Reaktionsprodukte gegen den Auslass gehindert wird, weshalb örtliche Übersulfatierung und dadurch bedingte Missfärbung des Reaktionsproduktes ganz vermieden wird. Beim Verfahren gemäss der Erfindung wird eine Dispersion der Gasmischung in dem organischen Stoff erhalten, in welcher der mittlere Durchmesser der Gasblasen unter 5 mm liegt und vorzugsweise geringer ist als 1 mm. Die Sulfatierung wird bei einer Temperatur von 15-700C, vorzugsweise 20-300C, durchgeführt.
Als Ausgangsstoffe für die Sulfatierung können sowohl aliphatische als auch cyclische organische Verbindungen verwendet werden. Als Beispiel können Fettalkohole, vorzugsweise mit einer Kohlenstoffkette C8-C18 > genannt werden, die eine oder mehrere Doppelbindungen enthalten. Der Rohstoff kann selbstverständlich auch aus Mischungen derartiger Verbindungen bestehen. Man kann auch Zusätze zu der organischen Flüssigkeit verwenden, welche selbst nicht sulfatiert werden, sondern zu einem anderen Zweck, z.B. als viskositätsmindernde Mittel oder als Lösungsmittel, vorgesehen sind. Als Beispiel derartiger Zusätze kennen Äthylendichlorid und ,Essigsäure genannt werden. Diese Produkte können, je nach der Aufgabe, die sie zu erfüllen haben, vor, während oder nach dem Sulfatierungsprozess zugesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des kontinuierlichen Sulfatierungsverfahrens gemäss der Erfindung. Die Vorrichtung wird in den beiliegenden Zeichnungsfiguren schematisch beispielsweise gezeigt, wdbei Fig. 1 eine Seitenansich der Vorrichtung ist, während die Fig. 2-4 perspektivische Abbildungen von drei geeigneten Typen von Turbulenzorganen, nämlich zylindrischen Zapfen (Fig. 2), konischen Zapfen (Fig. 3) und flachen, profilierten, durchgehenden Organen (Fig. 4), sowie von deren Anordnung auf der beweglichen Kühlfläche sind.
Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine um ihre Symmetrieachse drehbare, auf der Innenseite gekühlte, in der Hauptsache zylindrische Trommel, die auf der ganzen oder auf dem grössseren Teil ihrer Aussenseite mit einer Anzahl vorstehender, bei der Umdrehung der Trommel in dem umgebenden Medium Turbulenz bewirkender Organe 2 versehen ist, ferner durch einen die Trommel konzentrisch umgebenden, festen, äusseren Kühlmantel 3, Einlässe 4 für Schwefeltrioxydgasmischung und 5 für or ganischen.Stoff, einen Auslass 6 für das Reaktionsprodukt und die Restgasmischung, einen Einlass 7 und einen Auslass 8 zum'Kühlen der sich drehenden Trommel sowie einen Einlass 9 und einen Auslass 10 zum Kühlen des die Trommel umgebenden Kühlmantels 3.
Die vorstehenden Turbulenzorgane 2 können in sehr verschiedener Weise ausgebildet sein; eine unerlässliche Bedingung ist jedoch, dass sie derart ausgebildet und auf der beweglichen Kühlfläche angeordnet sind, dass in ihrer Umgebung keine s.g. toten Zonen entstehen, wo sich das Reaktionsprodukt in Form von Klumpen von höherer Viskosität ansammeln und dadurch übersulfatiert werden kann mit einer Missfärbung und einem ungleichmässigen Sulfatierungsgrad des Endprodukts als Folge. Dies ist beim Sulfatieren von hochviskosen, organischen Flüssigkeiten von besonderer Bedeutung. Die Turbulenzorgane dürfen also der Strömung der 1Reaktionsmischung zum Auslass keinen grösseren Widerstand entgegensetzen.
Sie können beispielsweise als in der Hauptsache zylindrische oder konische Zapfen mit im wesentlichen rundem Querschnitt ausgebildet und auf der beweglichen Kühlfläche in geeignetemtAbstand voneinander angeordnet werden. Die Höhe der Zapfen ist selbstverständlich von dem Abstand zwischen den beiden Kühlflächen und von der Geschwindigkeit jeder beweglichen Kühlfläche im Verhältnis zur feststehenden Kühlfläche abhängig. Die Höhe sollte so gross sein, wie es der zur Verfügung stehende aRaum zwischen den Kühlflächen unter Berück- sichtigung der Herstellungstoleranzen erlaubt. Hierdurch wird die Bildung einer schlecht wärmeleitenden Schicht zwischen der festen Kühlfläche und der Flüssigkeits-Gasdispersion vermieden und der Flüssigkeitsumsatz gesteigert.
Als geeignetes Mass für die'Höhe der Zapfen hat sich das 0,5-0,9fache des Abstands zwischen den beiden Kühlflächen bei einer Relativgeschwindigkeit der beweglichen Kühlfläche von 5-15 m/s erwiesen; die Höhe kann aber in gewissen Fällen auch geringer sein, z. B.
bis zum 0,1fachen Ides genannten Abstands. Wenn die Zapfen in der Hauptsache zylindrisch ausgebildet sind, sollten sie ein Querschnittsmass entsprechend dem 0,1-1fachen des Abstands zwischen den beiden Kühlflächen aufweisen. Wenn konische Zapfen verwendet werden, kann die Basis des Kegels auf der beweglichen Kühlfläche liegen. Die Spitze des'Kegels sollte quer abgeschnitten sein und einen Durchmesser aufweisen, der nicht geringer ist als derjenige der zylindrischen Zapfen. Bei konischen Zapfen kann auch die Basis jedes Ke- gels der feststehenden Kühlfläche zugewandt sein um ein besseres Verbleiben der organischen Flüssigkeit an der sich drehenden Kühlfläche zu bewirken, obwohl diese Ausführungsform mit höheren Herstellungskosten für die Apparatur verbunden ist.
Der Abstand zwischen den Zapfen hängt von der Relativgeschwindigkeit der beweglichen Kühlfläche ab und soll so gewählt werden, dass eine möglichst intensive Dispergierung der organischen Flüssigkeit erzielt wird. Die Zapfen dürfen jedoch nicht zu dicht sitzen, weil dann zwischen ihnen gasgefüllte Streifen entstehen können ohne genügenden Flüssigkeitsumsatz in den Grenzschichten der Streifen, wodurch die Gefahr einer örtlichen Übersulfatierung entsteht und das gebildete Produkt dunkelgefärbt wird. Als geeigneter Abstand zwischen den Zapfen hat sich das 820fache des Zapfendurchmessers gemessen in der Bewegungsrichtung der beweglichen Kühlfläche und bei der oben angegebenen Relativgeschwindigkeit erwiesen. Vorzugsweise beträgt dieser Abstand 9-15 Zapfendurchmesser.
Als besonders geeignet hat sich ein Abstand von 10 Zapfendurchmessern erwiesen. Senkrecht zur Bewegungsrichtung der beweglichen Kühlfläche wird das beste Ergebnis bei einem Abstand von etwa 3 Zapfendurchmessern oder mehr erhalten. Gute Ergebnisse sind mit einem Abstand in dieser Richtung von 4-15 Zapfendurchmessern erhalten worden, und besonders geeignet ist ein Abstand von etwa 5 Zapfendurchmessern.
Die Turbulenzorgane können auch als Hindernisorgane ( baffies ) ausgebildet werden, und zwar als in der Hauptsache rechteckige oder quadratische flache Glieder die längs der ganzen oder auf einem Teil der 'Kühlfläche angeordnet sind und gegebenenfalls Bohrlöcher aufweisen können um einen intensiveren IKontakt zu gewährleisten. Werden derartige flache Turbulenzorgane verwendet, sollten sie vorzugsweise nicht durchgehend und auf der ganzen Kühlfläche gleichförmig sein, sondern sollten, um die Tendenz zur Gasblasenbildung hinter ihnen her abzusetzen, weggeschnittene Teile aufweisen, wie dies aus Fig. 4 hervorgeht. Hierbei können die am meisten vorstehenden Teile der Turbulenzorgane im Verhältnis zueinander verschoben sein, so dass sie in der Strömungs- richtung eine Spirale bilden.
Als zweckmässige Form der Hindernisorgane hat sich ein in der Hauptsache rechteckiger Querschnitt in der Bewegungsrichtung mit einer Höhe entsprechend dem 0,2-0,9fachen des Abstands zwischen den Kühlflächen, einer Breite entsprechend dem 2-5fachen des Abstands zwischen den Kühlflächen und mit in Fig. 4 gezeigten rechteckigen Aussparungen, deren Höhe das 0,3-0,7fache und deren Breite das 3-4fache des Abstand zwischen den Kühiflächen beträgt, erwiesen.
Ein geeigneter Abstand zwischen den Hindernisorganen in der Bewegungsrichtung der beweglichen 'Kühlfläche entspricht dem 1-lOfachen des Abstands zwischen den Kühlflächen.
Die Turbulenzorgane können, um die Regelung der Aufenthaltszeit des Produkts im keaktionsapparat zu ermöglichen, auf der beweglichen Kühlfläche in Spiralform angeordnet sein, wenn diese Fläche als zirkulärer Rotor ausgebildet ist, wie in Fig. 2-4 gezeigt ist. Hierdurch wird es möglich, die Menge der organischen Flüssigkeit im Verhältnis zu der in der Gasmischung enthaltenen SOs-Menge in geeigneter Weise abzuwägen.
Werden die Turbulenzorgane z.B. in einer Spirale angeordnet, die bestrebt ist die Reaktionsmischung gegen den Auslass zu drücken, so wird hierdurch die Aufenthaltszeit der organischen Flüssigkeit im'Reaktionsraum verkürzt, während das entgegengesetzte Ergebnis erreicht wird, wenn die Spirale nach der anderen Wichtung verläuft. Um die beste Dispergierung herbeizuführen, müssen die Zapfen oder Hindernisorgane derart im Verhältnis zu den in der Strömungsrichtung nachfolgenden Zapfen oder Hindernisorganen versetzt sein, dass jeder Teil der festen Kühlfläche während einer Umdrehung in sehr kurzem Abstand von einer Zapfenspitze oder Spitze eines Hindernisorgans passiert wird.
Eine weitere iAusführung der Turbulenzorgane kann die Form eines durchbrochenen Stahlteppichs annehmen, der auf der beweglichen Kühlfläche angeordnet und mit ihr fest verbunden ist. Die bevorzugte Ausführungsform der Turbulenzorgane stellen aber in der Hauptsache zylindrische Zapfen dar.
Die Relativgeschwindigkeit der beweglichen Kühlfläche sollte so hoch wie möglich gehalten werden um den besten Dispergierungseffekt zu erzielen und um die Wärmedurchgangszahl so vorteilhaft wie möglich zu gestalten. Sie darf jedoch nicht so hoch sein, dass die organische Flüssigkeit von der beweglichen Kühlfläche zu der feststehenden Kühlfläche hinübergeschleudert wird und auf dieser letzteren eine Schicht bildet, so dass die Gasmischung in einem flüssigkeitsfreien Raum zwischen den beiden Kühlflächen hindurchströmen wird. In diesem Fall wird teils eine schlechte Dispergierung der Gasmischung in der organischen Flüssigkeit, teils eine niedrige Wärmedurchgangszahl. an der beweglichen Kühlfläche erhalten.
Beide diese Faktoren verursachen eine Missfärbung des iEndprodukts. Wenn die bewegliche Kühlfläche als ein in der Hauptsache zylindrischer Rotor ausgebildet ist, der konzentrisch in einer in der Hauptsache zylindrischen äusseren feststehenden Kühlfläche angeordnet ist, hat sich eine Drehzahl von 300-1500 U/min, vorzugsweise 500-700 U/min, als geeignet erwiesen. Als besonders zweckmässig hat sich eine Drehzahl von etwa 600 U/min erwiesen.
Die Mischung von Schwefeltrioxydgas und inertem Gas sollte zur Vermeidung von Umsetzungen ausserhalb der Reaktionsapparatur in diese an einer Stelle eingeführt werden, die von der Zufuhrstelle für den organischen Stoff getrennt ist, z.B. an zwei verschiedenen Stellen an der einen Stirnseite des Apparats, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Auch ist es möglich, den organischen Stoff durch die Stirnseite des Reaktionsapparats und das Sulfonierungsgas durch Düsen, die an den Seiten des Reaktionsapparats angebracht sind, wie aus Beispiel 5 hervorgeht, einzuführen. Die in den Zeichnungsfiguren dargestellte Anordnung ist nur schematisch und enthält bloss solche Einzelheiten, die notwendig sind, um den Erfindungsgedanken verständlich zu machen.
Andere Einzelheiten, die nötig sein können, um die Vorrichtung mechanisch zu vollenden aber für den Erfindungsgedanken unwesentlich sind und von dem Fachmann leicht ausgeführt werden können, sind weggelassen worden. Hierher gehören z.B. die Detailausführungen von Lagern, Packungen für Wellendurchgänge, Kühlvorrichtungen usw. Die gezeigten Einzelheiten können auch im Rahmen des Erfindungsgedankens in verschiedener Weise abgeändert werden. So z.B. kann die Vorrichtung mit senkrechter oder waagerechter Symmetrieachse oder in allen Lagen dazwischen arbeiten, und die Turbulenzorgane können andere als in der Hauptsache kreisförmige Querschnitte haben, wenn Zapfen verwendet werden, beispielsweise elliptische Querschnitte.
Beispiel I *Ein Reaktor wurde gebaut gemäss Fig. 1 bestehend aus einem mit Kühlmantel versehenen Stator 3, mit einem Kühlwassereinlass 9 und einem 'Kühlwasserauslass 10.
Innerhalb des Stators wurde ein Rotor 1 angeordnet, der von einem Motor angetrieben wurde. Der Rotor hatte innere Kühlung durch einen Wassereinlass 7 und einen Wasserauslass 8. Rund um den Rotor herum waren Zapfen 2 mit dem aus Fig. 2 auf der Zeichnung ersichtlichen Aussehen befestigt, deren Durchmesser 1 mm und deren ILänge 7 mm betrugen. Der innere Durchmesser des Stators betrug 75 mm und der äussere Durchmesser des Rotors 60 mm. Die Zapfen wurden mit 10 mm Zwischenraum und in Spiralform angeordnet; die Spirale stieg mit 10 mm pro Windung. Die Länge des Rotors betrug 500 mm und die des Stators 750 mm. Schwefeltrioxydgas wurde durch die untere Stirnseite bei 4 eingeleitet; die organische Substanz wurde durch den Bodeneinlass 5 zugeführt.
Die Mischung von Produkt und Rest- gas wurde im oberen Teil 6 des Reaktors zur Trennung herausgenommen.
Gleichzeitig wie eine Schwefeltrioxyd-Luft-Mischung mit einem Gehalt von 6% SO3 durch den Bodeneinlass 4 zugeführt wurde, wurde mit etwa 2,5 Liter pro Stunde technischer Laurylalkohol mit dem Schmelzpunkt, 20,50C eingeleitet. Die Reaktionstemperatur wurde bei 30 C gehalten. Die Drehzahl des Rotors betrug 600 Umdrehungen pro Minute. Die Schwefeltrioxyd-Luft-Mischung wurde so zusammengesetzt, dass sie 6% SOs enthielt, und die Menge der einströmenden Mischung so geregelt, dass im heraustretenden ,Produkt ein Sulfatierungsgrad von 104% aufrechterhalten wurde. Die erhaltene Dispersion wies eine durchschnittliche Grösse der Gasblasen von 1-2 mm auf.
Nach Neutralisierung mit verdünnter Natriumhydroxydlösung wurde ein Produkt mit den folgenden Analysedaten erhalten.
Aktives, oberflächenaktives Material 2S,9% Unsulfatiert 1,4% Salzgehalt 0,9% Produlctfarbe, ungebleicht, 3 Gardner
15% aktives Material
Mit demselben Reaktor, jedoch mit einem Rotor ohne Zapfen, wurde bei sonst gleichen Reaktionsbedingungen ein Produkt mit den folgenden Analysedaten erhalten: Aktives Material 27,0So Unsulfatiert 1,8% Salzohalt 1,3 o Produktfarbe, ungebleicht, 5 Gardner
15% aktives Material
Beispiel 2 IDerselhe Reaktor wie inlBeispiel 1 wurde verwendet. Anstelle von'laurylalkohol wurde ein Alkylphenol äthylenoxydaddukt eingeleitet, das in bekannter Weise durch Anlagerung von 4 Molen Äthylenoxyd an 1 Mol Nonylphenol hergestellt worden war.
Die verwendete SchwefeltrioxydiLuft-Mischung enthielt 5% SO3. Die Reaktionstemperatur wurde bei 300C gehalten. Die Drehzahl des Rotors betrug 600 Ulmin. Von dem Addukt wurden 3,0 kg/h eingepumpt und die Gasmenge wurde so bemessen, dass ein Sulfatierungsgrad von 110% erhalten wurde. Die erhaltene Dispersion wies eine durchschnittliche Grösse der Gasblasen von 1-2 mm auf.
Nach Neutralisierung mit verdünnter Natriumhydroxydlösung wurde ein Produkt mit den folgenden Analysedaten erhalten: Aktives, oberflächenaktives Materia1 32,0% Unsulfatiert 2,9% Salzgehalt 1,4% Produktfarbe, ungebleicht, 5 Gardner
32% aktives Material
Mit demselben tRea'ktor, jetzt aber mit einem Rotor ohne Zapfen, wurde bei sonst gleichen Reaktionsbedingungen ein Produkt mit der folgenden Analysedaten erhalten: Aktives Material 29,3% Unsulfatiert 3,6% Salzgehalt 1,870 Produktfarbe, ungebleicht, 9 Gardner
29,3% aktives Material
Beispiel 3
Ein Reaktor von im grossen und ganzen derselben Konstruktion wie Fig. 1 wurde verwendet. Der Rotor hatte jedoch längsverlaufende profilierte Hindernisorgane nach Fig. 4. Die Rotordrehzahl wurde bei 700 U/ min gehalten.
Gas- und sProdukteinleitung im übrigen in übereinstimmung mit Beispiel 1. Anstelle von lauryl alkohol wurde jedoch Tridecylalkohol mit einem Siedepunktsintervall von 252-2620C eingeleitet. Die Reak tionstemperatur wurde bei 20-25 C gehalten. Die erhaltene Dispersion wies eine durchschnittliche Grösse der Gasblasen von 1-2 mm auf. Die Analyse des neutralisierten Produkts ergab die folgenden Werte: Aktives Material 43,6% Unsulfatiert 0,78% Salzgehalt 1,2% Produktfarbe, ungebleicht, Unter 1 Gardner
15% aktives Material
Beispiel 4
Ein Reaktor von der gleichen Konstruktion wie in Fig. 1 wurde verwendet. Das Gas wurde jedoch durch Gasdüsen, insgesamt 3 Düsen, die seitlich im unteren Drittel des Reaktors angeordnet waren, eingeleitet.
Ein SO3 -Gehalt von 5% im eingehenden Gas wurde verwendet. Die Substanz, die sulfatiert wurde, war chemisch reines Oktanol (2-Äthylhexanol). Die 5teaktionstempera- tur wurde bei 20-250C gehalten. Die erhaltene Dispersion wies eine durchschnittliche Grösse der Gasblasen unter 1 mm auf. Der Sulfatierungsgrad betrug 104%.
Das mit verdünnter Natriumhydroxydlösung neutralisierte Produkt ergab folgende Analysenwerte: Aktives Material 37,7% Unsulfatiert 0,5% Salzgehalt 2% Farbe, ungebleicht, Unter 1 Gardner
15% aktives Material PATENT ANSPRUCH 1
Verfahren zum kontinuierlichen Sulfatieren von organischen Stoffen mit Schwefeltrioxydgas, das mit einem inerten, gasförmigen Medium verdünnt ist, bei welchem Verfahren der organische Stoff mit der schwefeltrioxydhaltigen Gasmischung bei einer Temperatur von 15-700C gemischt und die Reaktionsmischung zwischen zwei Kühlflächen geleitet wird, von denen die eine im Verhältnis zur anderen beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsmischung in eine sich drehende, axial und lateral turbulente Bewegung versetzt wird,
und dass die sich drehende Kühlfläche mit in der Hauptsache senkrecht zu derselben in den Zwischenraum zwischen den tKühlflächen vorstehenden Organen zur Steigerung der Turbulenz der Reaktionsmischung versehen ist, welche Organe so ausgebildet sind, dass die Reaktionsproldukte, ohne in der Umgebung der Organe zu verbleiben, zum Auslass weitergeleitet werden.
UN7IERANSPRüGIE
1. Verfahren nachtPatentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasmischung in dem organischen Stoff dispergiert wird zur Bildung einer Dispersion, in welcher der mittlere Durchmesser der Gasblasen geringer als 5 mm und vorzugsweise geringer als 1 mm ist.
2. Verfahren nach Patentanspruch I oder'Unteran- spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Reaktionsraum bei 20-300iC gehalten wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbulenzorgane als in der Hauptsache zylindrische oder konische Zapfen mit in der Hauptsache der gleichen Höhe wie der Abstand zwischen den beiden Kühlflächen ausgebildet sind.
4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der beweglichen Kühlfläche eine Drehbewegung erteilt wird, dass der Abstand zwischen den Turbulenzorganen in der Drehrichtung 8-20 Zapfendurchmesser, vorzugsweise 9-15 Zapfendurchmesser, beträgt, dass der Abstand zwischen den Turbulenzorganen senkrecht zur Drehrichtung mindestens etwa 3 Zapfendurchmesser, vorzugsweise 4-15 Zapfendiameter, beträgt, und dass der Zapfendurchmesser dem 0,1-lfachen, vorzugsweise dem 0,2-0,Sfachen des Abstandes zwischen den beiden Kühlflächen entspricht.
5. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbulenzorgane in der Drehrichtung mit einem in der Hauptsache rechteckigen lQuerschnitt ausgebildet sind mit einer Basis, die dem 2-5fachen des Abstands zwischen den Kühlflächen entspricht, mit einer Höhe, die dem 0,2 0,9fachen des Abstands zwischen den Kühlflächen entspricht, und mit rechteckigen Aussparungen, deren Höhe dem 0,3-0,7fachen und deren Breite dem 3-4fachen des Abstandes zwischen den Kühlflächen entspricht.
6. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unter ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbulenzorgane in der Strömungsrichtung spiralförmig auf der sich drehenden Kühlfläche angeordnet sind, so
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