DD213417A1 - Verfahren zur herstellung von natriumkarbonat-perhydrat - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Natriumkarbonat-Perhydrat, das als bleichende Komponente in festen Wasch- und Bleichmittelmischungen geeignet ist. Ausgehend von einem kontinuierlichen Rohrreaktorverfahren zur Umsetzung von Natriumkarbonat mit waessriger Wasserstoffperoxidloesungen bei Gegenstromfuehrung von Warmluft ist es Ziel der Erfindung, bestehende Nachteile durch geeignete Fuehrung der Stoff- und Waermestroeme zu beseitigen. Erfindungsgemaess wird der Umsetzungs- und Trocknungsbereich in eine Umluftstroemung einbezogen, wobei die Menge der Umluft die der Warmluft um das 0,5 bis 7fache uebertrifft sowie feste Phase und Umluft sich im Gleichstrom befinden. Ein Teil der erforderlichen Waerme wird der Warmluft, ein anderer Teil dem Umluftstrom zugefuehrt, der pro Umlauf um 20 bis 50 K erwaermt wird. Die diesen Bereich verlassende Abluft wird im Gegenstrom zum Natriumkarbonat gefuehrt. Abgefilterter Staub wird dem Gleichstrombereich zugefuehrt. Das Produkt wird bei hoher Wasserstoffperoxidausbeute und erhoehter Raum-Zeit-Ausbeute in verbesserter Qualitaet erhalten.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung von Hatriumkarbonat-Perhydrat

.Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfaliren zur Herstellung von Hat riunikarbonat-Perhydrat aus festem, rieselfähigen Natriumkarbonat und stabilisierten wäßrigen ¥asserstoff-Per oxid lösungen, wobei dieses Natriumkarbonat-Perhydrat als bleichende Komponente in feste ¥asch- und Bleichmittölmischungen eingearbeitet werden kann«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

"Trockene" Verfahren, die auf der Umsetzung von festem, rieselfäiiigen ϊ-Tatriuinkarbonat und stabilisierten wäßrigen "Wasserstoff peroxidlösungen beruhen, sind seit 191^- bekannt und inzwischen in vielen Varianten und Ausführungsforsien vorgeschlagen worden. Sie unterscheiden sich sowohl hinsichtlich der Reaktionsbedixigungen, unter denen die Anlagerung des "wasserstoffperoxids an das Natriumkarbonat erfolgt, als auch hinsichtlich der Eigenschaften der verwendeten Rohstoffe ijnd des erhaltenen Produktes. Ein weiteres wichtiges Merkmal ist, wie und unter welchen Bedingungen das feuchte Unisetsungs-» produkt, 3. B. durch Trocknung, Granulierung und/oder Mischen mit anderen Stoffen, aufgearbeitet wird und welche Substanzen zur Verhinderung der Wasserstoffperosiά·ζersetzung eingearbeitet werden. Für das Verständnis

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der "trockenen" Verfahren sind dabei folgende Tatsa~ eben von Bedeutung:

1, Die Umsetzung erfolgt unter Wärmeentwicklung·, wobei diese Wärme aus der Realvtionsmischung abgeführt werden muß, da es sonst zur Zersetzung des Wasserstoffperoxids kommt,

2. Die Umsetzung ist, je nach, den gewählten Bedingungen, mit einer mehr oder weniger starken Zersetzung des "Wasserstoffperoxide verbunden, wobei pro Mol Wasserstoffperoxid etwa die dreifache Wärmemenge frei wird als bei dessen Anlagerung an die Soda.

3· Die Zersetzung wird bei starker Erwärmung sowie durch Anwesenheit von Feuchtigkeit im Zusammenhang mit der Alkalitat der Soda gefördert.

4.'Ton entscheidender Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit eines Verfahrens ist die Ausbeute in Bezug auf das ¥asserstoffperoxid.

5» "Weitere wichtige Kriterien sind der Energieverbrauch, der apparative Aufwand, die Raum-Zeit—Ausbeute und die erreichbare Qualität des Produktes, d. h. vor allem seine Eignung als bleichende Komponente in "Wasch— und Bleichini ttelgemisehen. Dabei wird die Produktqualität einerseits durch die erreichbare LagerstabiIität, d. h. durch die Erhaltung des Wasserstoff peroxidgehaltes in festen Mischungen und durch das erreichbare Bleichvermögen in flüssiger Phase, andererseits durch mechanische Eigenschaften wie Korngröße, Rieselfälligkeit etc. bestimmt·

unter Beachtung dieser Kriterien sind bei neueren "trokksnen" Verfahren zrwei grundlegende Varianten erkennbar. Diese unterscheiden sich darin, daB in einem Fall die umsetzung und die Entfernung des eingebrachten Wassers seitlich und meist auch räumlich, getrennt erfolgen, in einem anderen Fall dagegen die Umsetzung seitlich und

räumlich vom TrocknungsprozeS überlagert -wird« Beide Ausführungsforraen sind in der Literatur bereits ausführlich beschrieben und in ihren Vorzügen und Nachteilen erläutert worden. Bekannt ist, daß die Variante mit gleichzeitiger Umsetzung· und Trocknung einige Vorzüge aufweist, wie beispielsweise intensiver Stoff- und "Wärmeaustausch zwischen fester und gasförmiger Phase und Begrenzung der in der Reaktionsmischung vorhandenen "Ifassermenge durch den permanenten Trocknungsvorgang, wodurch den o. g. Eigenarten dieser Umsetzung besser entsprochen wird. So werden ¥asserstoffperoxidausbeuten über 90 fo und infolge der intensiveren Prozesse bessere Raum—Zeit—Ausbeuten erzielt als bei der anderen Variante. Hinzu kommt der Vorteil, in nur einer Verfahrensstufe ein trockenes Produkt zu erhalten. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der DD-PS 114051 beschrieben. Dieses zeichnet sich dadurch aus, daß die Umsetzung im mittleren Teil eines kontinuierlich arbeitenden Rohrreaktors erfolgt, wobei die .!Jas— serstoffperoxidlösung auf die ständig bewegte feste Phase aufgesprüht wird. Gleichzeitig wird mit im Ge-* gsnstrom zur festen Phase geführter Warmluft getrocknet. Dabei wird in einfacher lieise mit einer ¥asserstoffperoxidausbeute über 90 fo und bei guter Raum-Zeit-Ausbeute ein Produkt erhalten, welches allen genannten Anforderungen weitgehend entspricht« Ein weiterer Vorteil besteht in der Ausnutzung der Reaktionswärme und dem geringen spezifischen Energieverbrauch, so daß mit diesem Verfahren im Vergleich zu anderen bekannten Verfahren eine überaus wirtschaftliche Variante gegeben ist. Jedoch ist auch dieses Verfahren mit Mangeln behaftet, deren Ursachen im Ifesen der ablaufenden Prozesse zu suchen sind. Ein solcher Mangel besteht z. B. darin, daß durch die Gegenstroraführung der Warmluft ein bereits nahezu trockenes Produkt in unmittelbarem Eontakt mit der zugeführten "Warmluft hoher

Temperatur and niedriger Feuchtigkeit gebracht wird, "öra dabei einerseits die Wasserstoffperoxidsersetzung zu begrenzen, andererseits eine Verschlechterung der ProduktStabilität durch irreversible Schädigung des Stabilisatorsystems (siehe DD-PS i4Oi4o) entgegenzuwirken, ist eine schonende Trocknung bei verminderter "Warmlufttemperatur anzustreben. Da jedoch der einzubringende ¥ärmeinhalt der Luft durch die Stoff- und Tvarmebilanzen des kombinierten Reaktions—Trocknungs-

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J Prozesses vorgegeben ist, muß bei einer Verringerung der Temperatur z-wangsläufig auch die . zugeführte Luftmenge erhöht werden. Durch die dann höhere Strömungsgeschwindigkeit nimmt der Staubaustrag zu bz-w. es muß bei gleichem Staubaustrag mit einem geringen Produkt— durchsatz gearbeitet werden. Einer -weiteren Erhöhung der Raum—Zeit-Ausbeute sind dadurch Grenzen gesetzt. Obwohl es von Vorteil ist, ein einstufiges kontinuierliches Verfahren zu haben, ist in diesem Fall durch die Gegenstromführung der ¥armluft eine unerwünschte Verknüpfung des Feststofftransportes im Roiirreaktor mit dem Verlauf der Trocknungsprozesse gegeben. So führt die- Gegenströmung der ¥armluft zu einer Rückversetzung fester Teilchen entgegen ihrer Transport— richtung, wobei der Grad dieser RückVersetzung vom jeweiligen. Wassergehalt der festen Phase mitbestimmt wird. Gleichermaßen beeinflußt die Teilchengröße der Soda den Grad der Rückversetzung. Dadurch ergibt sich für unterschiedliche Betriebszustände des Rohrreaktors

« auch ein unterschiedliches Verweilzeitverhalten der

festen Phase und darüber hinaus eine abweichende Ver— weilzeit"verteilung auch für die unterschiedlichen Kornfraktionon innerhalb der festen Phase, Die Komplexität und Kompliziertheit dieser Vorgänge liegt auch darin begründet, daß sich Troeknungsverlauf und Transportprosesse auf der einen Seite und die Umsetzung von Wasserstoffperoxid mit Soda und die Sersetzung

des Tiasserstoff perosids auf der anderen Seite, insbesondere durch die energetischen Effekte, gegenseitig beeinflussen. Bei technischen Realctoren ist es deslialb schwierigj einen stationären Betriebszustand im optimalen Bereich stabil aufrecht zu erhalten. Durch den dargestellten Mechanisinus ausgelöste Verweilzeit- oder Füllgradschwankungen mit Auswirkungen auf die Produkteigenschaften lassen sich meist nicht völlig vermeiden« Bereits geringfügige, mitunter kaum beeinflußbare Änderungen der Eingangsgrößen, 2. B. die EomgröSensusaminensetzung der verwendeten Soda, können zu deutlich, en Veränderungen des stationären Betriebszustandes führen.

Ein weiterer Mangel des Rohrreaktorverfahrens besteht darin, daß aus der Abluft abgetrennter Staub rückgeführt wird und dieser auf Grund der Gegenströmung der Abluft erneut ausgetragen werden kann. In der Folge reichert sich dieser Kreislauf insbesondere mit feinsten Partikeln so lange an, bis die Transportkapazität der Abluft voll ausgeschöpft wird. Der dadurch bedingte größere Anfall von Staub erfordert höhere Aufwendungen zu seiner Abscheidung aus der Abluft und Rückführung in den Reaktor*

Ein weiterer Mangel besteht darin, daß das Produkt des Eohrreaktorverfahrens inhomogen zusammengesetzt ist. Auf Grund unterschiedlicher Verweilzeit belta Durchlau~ fen der ümsetsungszone erhalten kleinere Partikel einen über- und größere einen unterdurchschnittlichen Wasserstoff per oxidgehalt .

Eine weitere Einschränkung für den Einsatz der Produkte des Rohrreakiorverfahrens ergibt sich dadurch, daß es nicht gelingt, nach diesem Verfahren ein nahezu stöchiometrisch, d* la. entsprechend der Formel 2 ^a₉CC¹. . 3 H₀O , zusammengesetztes Produkt auf wirtschaftliche ü-'eise zu erzeugen, da in einem solchen Fall eine verminderte Wasserst offperoxidausbeute eintritt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein "trockenes" Verfahren snr Herstellung von Natriumkarbonat-Perhydrat, welches auf dem Prinzip eines kombinierten Reaktions-Trocknungs-Prozesses beruht und die den fortgeschrittensten derartigen Verfahren anhaftenden dargestellten Mängel überwindet.

Darlegung des ¥esens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem es durch geeignete Führung der Stoff- und Wärmeströme innerhalb eines Rohrreaktors gelingt, ein qualitativ verbessertes Natriumkarbonat—Perhydrat bei erhöhter Raum-Zeit-Ausbeute zu erhalten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem kontinuierlichen Rohrreaktor die Soda bsw» die feste Phase nacheinander eine Zone A des Rohrreaktors, in der der Soda die Abluft entgegenströmt,· eine Zone B, in der ein Umluft strom in den Rohrreaktox* eintritt, eine Zone C, in der aus der Abluft abgetrennter Staub eingespeist wird, eine Zone D, in der in bekannter Tveise die Umsetzung bei gleichseitiger ¥arinluf ttrocknung abläuft, eine Zone E, in der die ¥armlufttrocknung andauert und aus der der Umluftstrom austritt, weicher über einen Wärmetauscher der Zone B sugefiihrt wird, passiert, wobei die frische Tiarmluft in den Umluf t st rom und/oder die Zone D und/ oder die Zone E an einer oder mehreren Stellen eingespeist wird und der Mengenstrora der Umluft denjenigen der Warmluft um das 0,5 bis ?fache übertrifft. Dabei passiert der Umluftstrom einen Staubabscheider, vorzugsweise einen Aerozyklon, wobei der abgeschiedene Staub dem Produkt einverleibt wird. Der Umluft strom wird im Wärmetauscher in seiner Temperatur um 10 bis 70 K, -vorzugsweise um 20 bis SO Kj erhöht. Die Warmluf

wird an einer oder mehreren Stellen ent-weder der Zone E mit einer Temperatur von 50 bis 150 C, vorzugsweise von 70 bis 130 C, oder der Zone D mit einer Temperatur von 20 bis 50 C, oder aber in einer gemischten Forin, eingespeist. Die Abluft verläßt den Roiirreaktor mit einer Temperatur von 55 bis 70 C, vorzugsweise von 58 bis 65 C, und einer relativen Feuchtigkeit von 50 bis SO ^, vorzugsweise 55 bis 70 /£.

So wurde gefunden, daß durch die Überlagerung der Warmluft strömung im Rohrreaktor mit einem Umluftstrora in erfindungsgemäßer Größe die feste Phase nacheinander durch einen Bereich mit Gegenst rohrführung und einen Bereich. mit Gleichstromführung der Warmluft geführt werden kann und dabei Vorteile für die Durchführung des kombinierten Seaktions-Trocknungsprosesses entstehen. Es ist bekannt, daß eine Umlufttrocknung mit Führung des Umluftstromes über einen Wärmetauscher generell su schonenden Troclaiungsbedingungen führt, da bei gleichgroßer Trocknungskapazität wie bei einmaliger Luftvorwärmung die Eintritt st eiaperatur der Warmluft beliebig verringert werden kann. Si erfindungsgemäßer ¥aise -wird der erwärmte Umluftstrom zunächst durch die ümsetzungszone geführt, um dort durch eine intensive Trocknung einen Großteil des mit der Wasserstoffperoxidlösung eingespeisten Wassers zu entfernen, das Reaktionsmilieu trocken zu halten und die freiwerdende Reaktionswärme möglichst vollständig für den Trocknungsvorgang aufzubrauchen» In der darauffolgenden Zone E wird die Trocknung dann fortgeführt, wobei sich deren Intensität zunehmend verringert und somit der Gefahr einer überhitzung des nahezu trockenen Produktes, wie sie beim Gegenstromverfahren besteht, begegnet wird. Durch die Zuführung eines Teils der Wärme mit dem Umluftstrom gelingt es, unabhängig von der Temperatur der frischen Warmluft die gewünschte -Ibluftteiaperatur und -feuchtigkeit einzustellen. Derartige gewünschte Abluftzustände sind im

Falle einer einmaligen Vorwärmung der Luft, wie sie beispielsweise dem Gegenstromverfahren eigen ist, nur unter nachteiligen Polgen für die Ausbeute an Wasserst off per oxid und für die Produktqualität zu erreichen» Demgegenüber können derartige Abluftzustände mit der erfindtingsgemäßen Verfahrensfieise erreicht und damit die Raum—Zeit—Ausbeuten verbessert werden, ohne daß nachteilige Folgen entstehen» Dabei wird frische Tfarmluft im Bereich der Zone E so eingespeist, daß einer su starken Abkühlung entgegengewirkt wird. Nunmehr tritt die Abluft in gleichem Maße, trie frische Tiarin— luft in den umlaufenden Strom eingespeist wird, aus diesem aus und verläßt den Rohrreaktor im Gegenstrom zur eingespeisten Soda, wobei sich in der Abluft befindliches Wasserstoffperoxid in bekannter ¥eise an die Soda anlagert und dieses somit rückget/onnen wird. Durch die erfindungsgemäße Einspeisung des Umluftstromes in die Zone B ist es somit möglich, den P^eaktions-Trocknungsproseß unter Gleichstrombedingungen ablaufen zu lassen und dennoch die Abluft aus diesem Prozeß mit der eingespeisten Soda in Kontakt zu bringen, worin eine Voraussetzung für eine gute 'Wasserstoffperoxid— ausbeute besteht. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Umluftstrom nach der Entnahme aus der Zone S entstaubt, wodurch ein Rücktransport von trockenem Produkt in die Umsetzungszone bzrw. die Zone Ä verhindert -wird. Dadurch und durch den Umstand, daß die Strömung in beiden Richtungen von der Zone B -wegführt, •srird einer Verflechtung der Transportprozesse über den gesamten Rohrreaktor, die beispie Ist^eise beim Gegenstromverfahren zu nachteiligen !Wirkungen führen, entgegengewirkt. Gleichermaßen gelingt es, die Anreicherung von feinsten Teilchen im Kreislauf der Abluftentstaubung zu verhindern, indem der abgefilterte Staub in die Zone C, also in einen Gleiehstrombereich, eingeführt wird» Somit kann ,jedes Teilchen nur einmal mit

der Abluft ausgetragen werden und passiert nach, der Rückführung in den Rohrreaktor zwangsläufig die Zonen D und E, wobei die erneute Pöiclcführung in die Zone A über die Umluft durch o. g. Entstaubung der Umluft verhindert wird. ObTiOhI mit der Entstaubung der Umluft und der Abluft insgesamt eine wesentlich größere Luftmenge zu behandeln ist als beim einfachen Gebenstroraverfahren, ist diese Verfahrensweise von Vorteil. Der Grund dafür besteht darin, daß die Entstaubung der Umluft unvollständig sein und beispielsweise in einfacher ¥eise in einem Aerozyklon erfolgen kann, wodurch nur geringe zusätzliche Aufwendungen entstehen. Demgegenüber muß die Abluft gefiltert werden, wobei in erfindungsgemäSer "ivaise der Staubanfall an dieser Stelle verringert wird und keine Anreicherung von feinsten Partikeln im Filterkreislauf erfolgt, wie dies beim Gegenstromverfahren der Fall ist. Somit kann mit nur unwesentlichen apparativen Aufwendungen bei gleichem Staubanfall in der Abluft wie beim Gegenstromverfahren eine größere Lufttaenge durch den Rohrreaktor geführt bsw. die Strömungsgeschwindigkeit erhöht werden. Dadurch ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten zur Erhöhung der Raum-Zeit—Ausbeute. Durch die Gleichstromführung von fester Phase und Tfarmluft in den Zonen C, D und E werden kleinere Teilchen durch die Luftströmung schneller durch den Rohrreaktor geführt als größere Teilchen. Dies ist !günstig für den Verlauf der schonenden Trocknung, da kleinere Teilchen ohnehin schneller trocknen werden und danach nicht mehr so lange is Ilohrreaktor verweilen. Von besonderem Vorteil ist aber, daß unter diesen Bedingungen ein Produkt erhalten wird, bei dem Teilchen verschiedener Größe einen nahezu gleichen Gehalt an Wasserstoffperoxid aufweisen und insgesamt Produkte mit einheitlich höherem Gehalt an Wasserstoffperoxid auf wirtschaftliche ^Teise erhalten werden können.

"Weitere Merkmale vorliegender Erfindung betreffen die vorteilhafte Führung der ¥ars- und Umluft ströme» Brfindungsgemäß wird die Temperatur des Umluft stromes im Wärmetauscher um 10 bis 70 K erhöht» Die jeweils erforderliche Temperaturdifferenz richtet sich dabei nach der zuzuführenden !Wärmemenge und der Größe des Umluftstromes. Bei zu kleinen Temperaturdifferenzen ist entweder ein gegenüber dem "warmluft strom sehr großer Umluftstrom erforderlich oder die Warmluft muß bereits mit einer hohen Temperatur eingespeist werden* Zu große Temperaturdifferenzen bedeuten indes, daß im Rohrreaktor ein großes Temperaturgefälle entsteht, wobei die ümsetzungszone thermisch unnötig belastet wird» Als besonders "vorteilhaft erwies sich deshalb eine Temperaturerhöhung der Umluft -von 20 bis 50 K. Für die Zuführung der Tvarmluft sind mehrere Möglichkeiten gegeben, ¥ird die ¥armluft in,die Zone E eingespeist, so ist diese auf 50 bis 150 C, vorzugsweise auf 70 bis 130 Cj vorzuwärmen. In vorteilhafter ¥eise wird die Luft soweit erwärmt. daß der Trocknungsprozeß nicht sum Erliegen kommt, aber die Temperatur der Mischung aus Trarmluft und Umluft 70 C nicht übersteigt. In einer anderen T?eise kann die Warmluft, oder ein Teil derselben auch in den Umluft strom außerhalb des Rohrreaktors eingeführt werden. Wird jedoch die Warmluft direkt in die Umsetzungszone D eingeführt, so kann diese ohne oder mit geringer Vorwärmung angewendet werden,- da in der Umsetzungszone in der festen Phase "Warme freigesetzt wird. Bei dieser Ausführungsform wird der Luftstrom mit einer Temperatur von 20 bis 50 C direkt über die feste Phase geführt, wobei eine Tyarraeabfuhr sowohl durch den Trocknungsprozeß als auch durch die Anwännung der Luft selbst erfolgt» Da diese in der festen Phase freiwerdende ¥ärse nicht ausreicht, eine vollständige Trocknung herbeizuführen, wird im Anschluß daran mit, der zunehmend mit Umluft vermengten Luft weitergetrocknet,

wobei die fehlende 17ärme mit der Umluft zugeführt wird. Auch eine gemischte Form der Tvarmliift zuführung kann angewendet werden.

In vorteilhafter ¥eise wird die Zufuhr von Wärme und Luft so geregelt, daß eine Abluft gebildet wird, die eine Temperatur von 55 bis 70 C, vorzugsweise von bis 65 C, und eine relative Feuchtigkeit von 50 bis 30 $, vorzugsweise von 55 bis 70 fo, aufweist» In einem solchen Fall kann mit einem Minimum an Luft ein Maximum an wasser abgeführt werden, wobei noch gute Ausbeuten an Wasserstoffperoxid möglich sind« Fach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll die feste Phase die Umsetzungszone in weniger als einem Drittel der Gesamt-verweilzeit passieren. Diese Zeit ist ausreichend dafür, daß ein großer Teil des Wassers in dieser Zone verdampft werden kann. Jedoch darf diese 7er-T/eilzeit nicht unter fünf Minuten betragen, da sonst die Anlagerung des Nasserstoffpero:xids an die Soda in unzureichendem Maß abgeschlossen wird. In der Zone E •verweilt das noch feuchte Gemisch dann bis sum Abschluß der Trocknung, wozu mehr als ein Drittel der Gesamtverweilzeit vorgesehen ist. In bekannter 'feise ist es möglich, die Körnung des Produktes durch Granulieren zu verbessern, wozu im Bereich der Zone S Lösungen von Granulierhilfsmittein eingespeist werden können. Auch eine zusätzliche Zuführung von Stabilisatoren ist möglich. ¥ird eine solche Ausführungsform des Verfahrens gewählt, so bestehen durch die verbesserte Trocknungsintensität günstige Bedingungen für die Abführung des mit solchen Lösungen zusätzlich eingespeisten Wassers.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens kann in bekannter TJeise eine Soda mit vorgebildeter Kornstruktur eingesetzt werden.

Eine Ausführungsform des Verfahrens ist, bei gleichzeitiger Darstellung verschiedener Möglichkeiten der Tfaxmiufteinspeisung, in Figur 1 dargestellt. Die Soda a

wird in die Zone A des Hohrreaktors eingespeist* Die dajrauf aufbauende feste Phase durchläuft den Rohrreaktor und verläßt diesen 3.1s trockenes Produkt b. Aus der Zone A wird von der Abluft h Soda bzw. Sodastaub i ausgetragen. Die im Filter J aus der Abluft zurückgewonnene Soda wird dann in die Zone C eingespeist·. In der Zone D wird die "Wasserstoffperoxidlösung c auf die feste Phase aufgesprüht, -während in der Zone E das Aufsprühen von Lösungen d_f die Granulierhilfsmittel und/oder Stabilisatoren enthalten, vorgesehen ist. Die ¥armluft e kann in die -Zone E und/oder in den Umluft strom f eingespeist werden* Der Umluftstrom selbst -wird dem Rohrreaktor aa produktseitigen Ende entnommen, -wobei die mitgeführten Produktteilchen g in einem Aerozyklon F abgeschieden werden. Diese werden dem Produkt einverleibt bzw» im Fall einer Granulierung in die Zone Ξ zurückgeführt. Der entstaubte Umluftstrom wird vom Gebläse C angesaugt und einem Wärmetauscher H zugeführt, der mit Dampf k betrieben wird. Der erwärmte Umluft strom wird in die Zone B geleitet, wo er sich in einen ZweigstroEi, der die Abluft i bildet, und einen anderen Zweigstroni, der erneut umläuft, aufteilt. Eine weitere Möglichkeit zur Tiarmlufteinspeisung besteht darin, daß ein nicht oder nur g^^^^S vorgewärmter Luftstrom j in die Zone D eingeführt wird*

Das erf indungsgetnäße Verfahren soll anhand des folgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert werden:

Au sführungsbeispiel

Zur Herstellung von Natriumkarbonat-Perhydrat wurde ein als isoliertes Drehrohr ausgebildeter Rohrreaktor mit folgenden technischen Daten verwendet:

Gesamtlänge 5000 min Durchmesser 1200 mm Drehzahl 8 rain"" ^

Das Drehrohr enthielt im mittleren Teil 2 Druckluftser-

stäuberdüsen, die in die Zone D einmündeten, zum Versprühen von "Wasserstoffperoxidlösungen c. Die Drehrohrinnenwand war in axialer Sichtung mit Mitnehmerblechen von 80 ram Breite und 120 mm Abstand versehen. Dieser Rohrreaktor wurde in einer der Fig* 1 gemäßen Weise mit den Bestandteilen der Umluftführung F, G und. H und einer Vorrichtung zur Äbluftent staubung, dem Filter I, verbunden. Dabei wurde die Rohrleitung zur Einspeisung des Umluft stromes f in die Zone B von der Abluftseite her SOO mm in axialer Richtung in das Drehrohr hineingeführt

Der Filter I war mit der Zone C des Drehrohres mit einer Förderschnecke zur Rückführung des aus der Abluft h abgeschiedenen Sodastaubes i verbunden, die in gleicher T'Jeise 1400 mm in das Drehrohr hineinführte. Zur Einspeisung der "Warmluft e in die Zone E wurde eine Rohrleitung mit 2 Austrittsöffnungen von der Produktseite her eingeführt. Die Austrittsöffnungen waren 1300 mm bzw. 1^00 mm vom Ende des Drehrohres entfernt.

Der für die Anwärmung des Umluftstromes f verwendete ¥är— aetauscher H enthielt in einem Rechteckkanal ein von Dampf Ic durchströmtes Heizregister aus glatten Rohren

In erfindungsgemäßer Feise wurde dem Rohrreaktor bei einem ersten Versuch 187 kg/h Soda a in der Zone A zugeführt . Die verwendete Soda a bestand zu 82 % aus Teilchen mit einer Korngröße von 0,05 bis 0,15 nun. Hach dem Durchlaufen der Zonen B und C wurde die Soda a einschließlich des abgeschiedenen Sodastaubes i in der Zone D mit 5o,7 kg/h lOO^igem Tifasserst of f peroxid in Form einer 70 Ma /algen wäßrigen Lösung c behandelt. Die Lösung c enthielt kolloidal gelöstes Magnesiumsilikat und EDTA. Gleichzeitig wurde über das "Warmluf teinleitrohr Varmluft e in einer Menge von 3^-5 kg/h, bei einer Temperatur von 85 C in die Zone E eingespeist. Der Umluftstrom f wurde auf 1040 kg/h eingestellt. Das aus der Zone E austretende trockene Produkt b wurde mit dem aus dem Umluftstrom f im Aerozyklon F zurückgewonnenen Produkt staub g vereinigt.

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In der gleichen Apparatur wurde in einem "weiteren Versuch in gleicher Weise Soda a in einer Menge von 2kk kg/h mit. 73 j 5 kg/h 1OO?äigem Wasserstoffperoxid in Form der o, g. wäßrigen Lösung c umgesetzt. Die Menge der Warmluft e wurde bei unveränderter Temperatur auf 390 kg/h erhöht. Der Umluftstrom f hatte eine Größe von 1170 kg/h.

In einein ebenfalls auf gleiche Weise durchgeführten dritten Versuch warde Soda a in einer Menge von 151 kg/h mit 72,9 kg/h lOO^igem Wasserstoffperoxid in Form der o. g. wäßrigen Lösung c umgesetzt. Dabei wurde die Menge der Warmluft e nicht weiter verändert. Die Größe des Umluftstromes f wurde gegenüber dem 2. Versuch ebenfalls nicht verändert.

Bei diesen 3 Versuchen wurde die Wärmezufuhr an den Uraluftstrom f durch Regelung des Dampfes k so eingestellt, daß ein gut getrockneter Produktstrom erhalten wurde.

Die im stationären Zustand ermittelten Ergebnisse der Versuche sowie einige erreichte spezifische Werte sind in nachfolgender Tabelle zusammengestellt:

Versuch 12 3

Produktstrom, gebildet vom Produkt fo und dem Produktstaub g, in kg/h 2^5 320 220

Gehalt an Wasserstoffperoxid

im Produkt strom in Ma i> 22,3 21,9 31»0

Ausbeute an Wasserstoffperoxid

in $ 96,2 95 Λ 93,5

Restfeuchte im Produktstrom

in Ma # 1,1 1,5 0,5

Temperatur der Abluft h

in °C 58 62 62

Versuch 1 2 3

Menge der Warmluft e

in kg pro kg Produkt ca, 1,4 ca. 1,2 ca. 1,8

Temperaturdifferens der Umluft f im Wärmetauscher H in K 24 22 27

Gehalt an Wasserstoffperoxid in Ma $ für Produktteilchen

> 0,2 mm 22,0 21,3 30,4 < 0,05 mm 22,4 22,1 31,2

Vergleichsweise wurde in einem gleichartigen Rohrreaktor, der nach dem Gegenstromverfahren arbeitet, ein maximaler Produkt strom von 250 kg/h eines ca. 22 Ma ,Sigen Produktes erhalten, wobei die Ausbeute 91 bis 93 .$ betrug. Für die Trocknung wurden in diesem Fall 400 kg/h Luft mit Temperaturen von 100 bis 130 C eingespeist. Der Tfasserstoffperoxidgehalt unterschiedlicher Kornfraktionen unterschied sich dabei um 4 bis 8 Ma ^, wobei feine Anteile den höchsten Wasserstoffperoxidgehalt aufwiesen. Bei der Herstellung von Produkten mit einem Wasserstoffperoxidgehalt von 30 Ma $ ging die Ausbeute generell auf Werte unter 90 fo zurück, wobei die Ausbeute bei weiter steigender Wasserstoff peroxidzuführong mit wachsender Schnelligkeit absank,

Claims (10)

1. Erf in dung sans pruch

   « Verfahren zur Herstellung von Natriuiakarbonat-Perhydrat durch Umsetzung von fester, rieselfälliger Soda mit Tvasserst of f per oxid lösungen in einem kontinuierliehen Eohrreaktor, wobei die Zone der Umsststtng in einem mittleren Bereich des Rohrreaktors liegt, bei gleichseitiger Trocknung des Umsetzungsgeraisches mit ¥armluft, gekennzeichnet dadurch, daß die Soda bzw« die feste Phase nacheinander eine Zone A des RohrrealctOrs, in der der Soda die Abluft entgegenströmt _T eine Zone B, in der ein Umluftstrom in den Rohrrealetor eintritt, eine Zone C, in der aus der Abluft abgetrennter Staub eingespeist wird, eine Zone D, in der in bekannter ¥eise die Urnsetsung bei gleichseitiger Warsnlufttroeknung abläuft, und eine Zone Ξ, in der die ¥annlufttrocknung andauert und aus der der Umluftstrom austritt, -welcher über -einen ¥ärraetauseher der Zone B zugeführt wird,, passiert, wobei die frische Warmluft in den Umluftstrom uxid/oder die Zone D und/oder die Zone E an einer oder mehreren Stellen eingespeist wird und der Mengenstrom der Umluft denjenigen der ¥artnluft um das 0,5 bis 7fache übertrifft.
2. 2* "Verfahren nach Punkt 1», gekennzeichnet dadurch, daß der Umluft strom einen Staubabscheider, vorzugsweise einen Aerozyklon, passiert und der abgeschiedene Staub dem Produkt einverleibt wird.
3. 3· Verfahren nach Punkt 1. und 2«, gekennzeichnet dadurch, .daB der Umluft strom im TJärüie tauscher in seiner Temperatur um 10 bis 70 K, voraugsweise uin 20 bis 50 K, erhöht wird.
4. 4. Verfahren nach Punkt 1. bis 3., gekennzeichnet dadurch., daß die Tvarmluft oder eine Teilmenge derselben an einer oder mehreren Stellen der Zone E mit einer Temperatur von 50 bis 15O C, vorzugsweise von 70 bis 130 C, eingespeist wird.
5. 5. Verfahren nach. Punkt 1. bis 3*? gekennzeichnet dadurch, daß die Warmluft oder eine Teilmenge derselben an einer oder "mehreren Stellen der Zone D mit einer Temperatur von 20 bis 50 C eingespeist wird, wobei der eingespeiste Strom über die am Boden des Rohrreaktors befindliche feste Phase führt.
6. 6. Verfahren nach Punkt 1. bis 5·» gekennzeichnet dadurch, daß die Abluft den Rohrreaktor mit einer Temperatur von 55 bis 70 C, vorsugsireise von 58 bis 65 C, und mit einer relativen Feuchtigkeit von 50 bis 80 fa, vorzugsweise von 55 bis 70 p, verläßt.
7. 7» Verfahren nach Punkt 1» bis 6., gekennzeichnet dadurch, daß die feste Phase die Zone D in weniger als einem Drittel der Gesaratverweilzeit durchläuft, jedoch mindestens 5 Minuten in dieser Zone verweilt.
8. 8. Verfahren nach Punkt 1. bis 7·» gekennzeichnet dadurch, daß die Zone Ξ von der festen Phase in mehr als einem Drittel der Gesamt'verweilzeit durchlaufen wird.
9. .9. Verfahren nach Punkt 1. bis S,. gekennzeichnet dadurch, daß in dez* Zone E wäßrige Lösungen üblicherweise verwendeter Granulierhilfsmittel und/oder Stabilisatoren eingespeist -werden und der aus der Umluft abgeschiedene Staub in diesem Fall in die Zone E zurückgeführt trird.
10. 10. Verfahren nach Punkt 1. bis S., 'gekennzeichnet dadurch, daß die Soda rait besonders vorgebildeter Kornstrüktur eingesetzt wird.