CS230227B1 - Agent for reducing agglomeration - Google Patents

Description

er ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (1B) POPIS VYNALEZU K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 230227 (11) (BIÍ i (22) Přihlášené 01 12 82(21) (PV 8638-82) (40) Zverejnené 15 09 83 (51) Int. Cl.3 C 05 G 3/00 OŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydané 15 08 86 (75)

Autor vynálezu DIMUN MILAN ing., PRIEVIDZA, ZEMAN SVATOPLUK ing., MICHALOVCE (54) Prosti?iedok pre zníženie aglomerácie í

Vynález sa týká prostriedku pre zníženieaglomerácie a hygroskopičnosti práškových,krystalických alebo granulovaných látok,pričom výběr a množstvo protispiekavéhoaditiva je volené tak, že tendencia aglome-rácie sa znižuje, respektive úplné potlačuje.

Práškové, krystalické a granulované lát-ky majú široké priemyselné uplatnenie naj-ma v chemickom priemysle pri výrobě hno-jív, výbušnin, plastov, hasív, gumárenskýchchemikálií a podobné. Po ich výrobě a předpoužitím sa skladujú vo vreciach, sudoch,alebo kontejneroch. V případe velkéhomnožstva čistých látok v hoře uvedenýchformách počas takého skladovania je pozo-rovaná aglomerácia, alebo spiekanie sa ta-kým spůsobom, že skladovaný materiál sakonvertuje na relativné tuhú masu, napří-klad VO' formě aglomerovaných hrud, opro-ti požadovanému sypkému materiálu.

Nežiadúca vlastnost spiekanie spůsobujerůzné ťažkosti pri mechanických operáciáchs týmito látkami, či už ako medziprodukta-mi, alebo finálnymi produktami.

Stupeň spečenia je podmienený různýmifaktormi okrem kvality látky, najčastejšievšak obsahom vlhkosti (vnútorná, vonkaj-šia), skladovaco,u teplotou a jej kolísáním,tlakom, pod ktorým sa produkt skladuje, do- 2 bou skladovania, velkosťou častíc (kryštá-lovj a ich tvarom atď.

Za nejdoležitejší faktor sa považuje vnú-torná a vonkajšia vlhkosh Získaný práško-vý, krystalický alebo granulovaný materiálmá po· odchode z finálneho stupňa výrobyvnútornú vlhkost, ktorej obsah je závislý napoužitej finálnej operách. Po vystúpení vol-nej vody na povrch tieto látky poskytujú na-sýtené roztoky, ktoré sú buď v prvej fázepříčinou premostenia častíc, alebo posobiana kapilárnu adhéziu. Vonkajšia vlhkcsť saprejavuje pri překročení kritickej relatívnejvlhkosti, kedy dochádza k absorpcii vlhkos-ti, čo je spojené s rozpúšlaním povrchovýchvrstiev častíc za vzniku nasýteného roztokua neskor, pri poklese vlhkosti ovzdušia, do-chádza k jej odpareniu a spečeniu častíc,to je k hrudkevaniu masy. Potřebné je u-viesť, že rýchlosť pohlcovania vody závisíod viacerých podmienok, ako například odvelkosti a povrchu častíc, difúznych a ab-sorpčných pochodov, na výměně vzduchu vsystéme a podobné.

Skladovacia teplota má vplyv na aglome-ráciu aspoň z důvodu, že jej stúpnutím sazvýši podiel, respektive rýchlosť celého ra-du chemických reakcií, ktoré prispievajú naaglomeráciu. 230227 230227

Tlak, pod ktorým sa látky skladujú, pri-spieva k aglomerácii vzhíadom k zlepšeniudokonalého styku povrchov, respektive priprípadnej deformácii častíc sa rovnako zvý-ši styková plocha.

Doba skladovania je spojená, ako je zjav-né v niektorých prípadoch s rozkladnýmireakciami, ktorých rýchlosť korešponduje shodnotami skladovacej teploty, a v poměr-ně krátkej době dochádza k aglomerácii.Oproti tomu rozpúšťacie a rekryštalizačnécykly vyžadujú dlhšiu dobu pre sposobenieaglomerácie, ale prejavujú sa v priebehu ce-lej doby skladovania. Na druhej straně samůžu rýchle vytvořit přitažlivé kapilárněsily. K nasýteniu roztoku obvykle dochádzavelmi rýchle, len výměnou vlhkosti s ovzdu-ším. Dlžkou času, zvlášť vplyvom tlaku, sty-kové plochy častíc sú modifikované, ako užbolo uvedené.

Nezanedbatelným faktorom je aj velkostčastíc, zvlášť keď produkt obsahuje různéfrakcie, čo evidentne podporuje aglomerá-ciu.

Navrhnutie vhodného mechanizmu spie-kania práškových, krystalických alebo gra-nulovaných látok je velmi obtiažne vzhla-dom k existencii širokej variácie fyzikál-nych a chemických vlastností povrchov, čoje zjavné z predchádzajúceho výkladu.

Zjednodušené vysvetlenie mechanizmu jetaké, že vplyvom adsorbovanej vlhkosti savytvoří na povrchu častíc nasýtený roztok,ktorý sa v důsledku kapilárnych sil hroma-dí na miestach styku častíc. Kvapalinovémůstiky, ktoré takto vznikajú, spát kapilár-nymi silami priťahujú k sebe ďalšie částice,čím vznikajú váčšie zhluky. Pod vplyvomvonkajších podmienok výhodných pre kryš-talizáciu jednotlivých látok z nasýtenýchroztokov tvoriacich kvapalinové můstiky,dochádza k rekryštalizácii a k aglomerácii,respektive k „spiekaniu“ utvořených aglo-merátov. Tento dualitmý pohlad je postave-ný na základe teorie premostenia častíc akapilárnej adhézie, ktoré přežili mnoho dis-kuzi! a kritik.

Vela je možné urobit pre zabránenie spie-kavosti pri konstruovaní výrobných jedno-tiek. Důležitý je tiež výběr surovin a po-mocných látok, ako aj metody ich spraco-vania. Jedným zo zřejmých postupov pre za-bránenie spiekavosti by bolo balenie dobrévysušeného produktu v suchej atmosféře azamedzenie k němu přístupu vonkajšiehovzduchu počas skladovania. Tento stav jevšak z prevádzkových důvodov praktickyneuskutečnitelný. Dalším postupom, ktorýmje možné manipulačně potlačit spiekavosť,je vysušenie horúceho produktu a jeho rých-le ochladenie před zabalením. V praxi je vo váčšine prípadov vždy nut-né použit určitý druh aditíva pre konečnáochranu proti aglomerácii. Výrobcovia sasnažia túto nutnost obísť, ale v súčasnostisa to javí nemožné. Z výskumov použitia různých přísad je tieto mcžné rozdělit na dve skupiny. Do pr-vej skupiny patria látky, ktoré sú schopnéadsorbovat, či absorbovat vlhkost a zároveňznižovať počet kontaktov medzi časticami stendenciou aglomerácie. Ide hlavně o inert-ně typy antiaglomeračných práškov, ktorésa vyznačujú jemnostou a vysokou měrnouplochou povrchu. Po ich aplikácii v potreb-nom množstve pokryjú jednotlivé částicelátky. Keďže netvoria spojitý inertný filmokolo kryštálu, tieto procesy vedúce k aglo-merácii můžu ďalej pokračovat. Napriek to-mu modifikujú štruktúru medzikryštalické-ho spojenia vzniklého v priebehu rozpúšťa-co-rekryštalizačného cyklu, čo sa prejaví nakřehkosti vzniklého spojenia. V priebehutoho tiež absorbujú velké množstvo nasýte-ných roztokov a takto oslabujú kapilárněsily. Ďalej do určitej miery můžu působitako regulátory vlhkosti a brzdit jej výmě-nu. Najdůležitejšími fyzikálnymi vlastnosťa-mi protispiekavých činidiel tejto skupiny jegranulometria, tvar částice, respektive kryš-tálu a jeho štruktúra. ĎalŠia skupina zahrňuje hlavme povrcho-voaktívne a vodovzdorné krycie substancievytvárajúce na povrchu částice hydrofóbnyfilm chrániaci styková plochu, najmá odpřístupu vody.

Vzhíadom na určitá podobnost předlože-ného vynálezu je potřebné uviesť, použitiek protispiekavej úpravě látok, prostriedkovna báze kondenzátov zlúčenín s pohyblivýmatómom vodíka zo skupiny amidov, tioami-dov alebo amidínov s formaldehydom, re-spektive vyššími aldehydmi samostatné ale-bo spolu so sulfonovanými zlúčeninami lig-ninu (čs. autorské osvedčenie 220 964, čs.AO 227 902, čs. AO 225 026, čs. AO 229 961.

Rozšírenie doposial používaných prostried-kov rieši tento vynález, podlá kterého akoprostriedku pre zníženie aglomerácie a hyg-roskopičnosti práškových, kryštalických ale-bo granulovaných látok je použité polyform-aldehydu v množstve 0,005 až 25 % hmot.,s výhodou 0,5 až 3 % hmot., vzhíadom nacelková hmotnost upravovanej látky. Výhodou vynálezu je tá skutočnosť, že zís-kané výrobky obsahujú účinné aditívum,ktoré nezvyšuje obsah popola. Dlhé sklado-vanie nespůsobuje tažkosti pri mechanic-kých operáciách. Naviac dosiahnutým zlože-ním produktov, u ktorých horná hranica ob-sahu polyformaldehydu nie je zvlášť obmed-zená, sa získá v mnohých prípadoch, napří-klad u dusičnanu amonného a hexametylén-tetramínu celý rad aplikačných výhod.

Ako· protispiekavé prostriedky sa osvěd-čili nízkomolekulárne polyméry, napříkladtrioxán, tak aj polyméry s vyššou priemer-nou molekulovou hmotnosťou, s výhodou vrozmedzí 20 000 až 150 000.

Je známe, že keď absorbuje naprosto suchýpolyformaldehyd vlhkost, roztiahne sa pripřechode do stavu, kedy je dosiahnuté rov-novážného obsahu vlhkosti (0,2 % pri 50 %

Claims (2)

1. 230227 I relativné] vlhkosti a teplote 22,8 °C) a 0,1 %alebo 0,001 mm na 1 mm. Pri ponoření po-lyformaldehydu pri uvedenej teplote do vo-dy zvačší sa rozměr o 0,4 °/o alebo o 0,004milimetra na 1 mm dížky. Tieto skutočnostisčasti vysvetlujú priaznivé posobemia poly-formaldehydu ako protispiekavého aditíva. Vynález je ilustrovaný, však nie obmedze-ný nasledujúcimi príkladmi prevedenia. Příklad 1 Do homogenizačného aparátu je předklá-dané 900 kg dusičnanu amonného s nasle-dujúcimi akostnými parametrami: Dusík celkový, % 33 Vlhkost, % 1,1 Granulometria: zbytok ina site 5 mm, % 6 přepad sitom 0,6 mm, % 6. K předkládanému dusičnanu amonnémusa v jednotlivých šaržiach přidává 0,1, 0,5,1,1, 2,9 a 25,0 % hmot. trioxánu (vlhkost0,8 °/o) a velkost častíc: Frakcie do 0,04 mm 65 % hmot. Frakcie 0,04 — 0,071 mm 35 % hmot. Po 25-minútovej homogenizácii sa zmesbalí do vriec s polyetylénovou vložkou pocca 30 kg. Vrecia sa uložia na palety asipo 30 kusoch a takto sú skladované 180 dnípri 20 až 24 °C. Po tejto době sa posudzujespiekavosť vzhladom k dusičnanu amonné-mu bez přídavku trioxánu. Výsledky prezentuje tabulka: Vzorka dusičnanu Stav po skladovaníamonného s obsa- hom trioxánu(% hmot.) Příklad
2. 2 Do homogenizátora sa předloží 900 kgmletého, hexametyléntetramínu (HMT) s na-sledujúcimi parametrami: Obsah HMT, % 99,5 Vlhkost, % 0,5 Velkost častíc, mm <0,5 K předloženému HMT sa přidá 0,5 % hmot.polyformaldehydu s blokovanými koncový-mi hydroxylovými skupinami anhydridomkyseliny octovéj (to je 4,5 kg aditíva) s na-sledujúcou špecifikáciou: Frakcie do 0,04 mm 24 % hmot. Frakcie 0,04 — 0,071 mm 76 % hmot. Po 25-minútovej homogenizácii sa produktbalí do vriec s polyetylénovou vložkou pocca 25 kg. Vrecia sú uložené na paletáchpo asi 30 kusoch a takto skladované 180 dnípri teplote 20 až 25 °C. Po tejto době skla-dovania kontrolovaný produkt je sypký, beznáznaku aglomerácie oproti porovnávacie-mu standardu bez protispiekavej přísady,ktorý tvoří kompaktný blok. 0,0 aglomerácia dokonalákompaktný kus 0,1 zlahnutý (rázom sarozpadol na kryštály) 0,5 sypký nepatrný náznakzfahnutia 1,1 sypký 2,9 sypký 25,0 sypký PREDMET Použitie polyformaldehydu ako prostried-ku pre zníženie aglomerácie a hygroskopič-nosti práškových krystalických alebo gra-nulovaných látok v množstve 0,005 až 25 °/o VYNALEZU hmot., s výhodou 0,5 až 3 °/o hmot., vzhl'a-dom na celkovú hmotnost upravovanej lát-ky.