DD272655A1

DD272655A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF COMBINED PARAFORMALDEHYDE

Info

Publication number: DD272655A1
Application number: DD29958387A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Wiegand; Rolf Lindner; Burkhard Schwertfeger; Reinhild Beckhaus; Karl Houschka; Dieter Enge; Ottmar Heise; Ferdinand Alber
Original assignee: Leuna Werke Veb
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1987-01-30
Publication date: 1989-10-18

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines freifliessenden, koernigen Paraformaldehyds durch Verspruehen eines 83- bis 90prozentigen waessrigen Formaldehydkonzentrats in einem Spruehturm, der mit einem Wirbelbett kombiniert ist. Ziel der Erfindung ist es, feste Produktanbackungen im Spruehturm, besonders im konischen Uebergangsteil des Spruehturmes zum Wirbelbett, zu verhindern. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass pulverfoermiger Paraformaldehyd, der aus dem Prozess selbst entnommen wird, mit in die Wirbelschicht eingeblasen wird.The invention relates to a process for producing a free-flowing, spherical paraformaldehyde by spraying an 83- to 90prozentigen aqueous formaldehyde concentrate in a spray tower, which is combined with a fluidized bed. The aim of the invention is to prevent solid product caking in the spray tower, especially in the conical transition part of the spray tower to the fluidized bed. The essence of the invention is that pulverfoermiger paraformaldehyde, which is taken from the process itself, is injected into the fluidized bed.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung -Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines freifließenden, körnigen Paraformaldehyds hoher Reaktivität und Alterungsbeständigkeit aus einem wäßrigen Formaldehydkonzentrat.The invention relates to a process for the preparation of a free flowing, granular paraformaldehyde of high reactivity and aging resistance from an aqueous formaldehyde concentrate.

Characteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, daß man einen freifließenden, körnigen Paraformaldehyd herstellen kann, indem ein wäßriges Formaldehydkonzentrat mit einem Formaldehydgehalt von 80 bis 90Ma.-% in einem kombinierten Wirbelschichtsprühtrockner versprüht und kurze Zeit in der Wirbelschicht durch entgegenströmende Warmluft von 313 bis 333 K nachgetrocknet wird. (DE 1208887). Dieses Verfahren wurde bereits in der DE 1720472 als im technischen Maßstab nient durchführbar bezeichnet, da die Oberfläche der primär entstehenden kleinen Paraformaldehyd-Kügelchen nicht genügend klebfrei ist und es infolgedessen zur Agglomerisierung und nach kurzer Zeit zu Verklebungen des Anströmbodens der Wirbelschicht kommt. Dieser Nachteil wird nach der DE 1720472 dadurch behoben, daß die Temperatur des entgegenströmenden Gases unterhalb 312 K, vorzugsweise zwischen 253 und 293 K, gehalten wird. Zum Erreichen eines handelsüblichen Formaldehydgehaltes von mindestens 90Ma.-% muß das Granulat weiterhin etwa 12 Stunden in oinem Verweilzeitbunker unter Durchleiten von Kaltluft gelagert werden. Nach dieter Technologie kommt es jedoch auch infolge des unzureichenden Trocknungsgrades im Sprühtrockner (der Formaldehydgehalt des Produktes in der Wirbelschicht ist gegenüber dem Ausgangsprodukt nur geringfähig erhöht) zur Agglomeratbildung in der Wirbelschicht und zu Versetzungen des Produk'iaustrages. Diese Verfahrensweise hat auch noch den Nachteil, daß die Kühlung des entgegenströmenden Gases im Wirbelschichtsprühtrockner und im Verweilzeitbunker den Einsatz von Kältemitteln erfordert, was zu hohen Energiekosten führt. Für die lange Verweilzeit im Nachtrockner sind außerdem große Apparate notwendig, die das Verfahren zusätzlich verteuern. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß durch die hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Gases von etwa 1 m/s im Sprühturm Sprühteilchen bis zu einer solchen Größe mit dem Gas ausgetragen werden, daß es zu Verklebungen auf dem Gasweg kommt.It is known that one can produce a free-flowing, granular paraformaldehyde by spraying an aqueous formaldehyde concentrate having a formaldehyde content of 80 to 90Ma .-% in a combined fluidized bed spray dryer and after-dried in the fluidized bed for a short time by countercurrent hot air from 313 to 333 K. (DE 1208887). This process has already been described as industrially feasible in DE 1720472, since the surface of the primarily formed small paraformaldehyde beads is not sufficiently tack-free and, as a result, agglomeration and, after a short time, adhesions to the inflow base of the fluidized bed occur. This disadvantage is remedied according to DE 1720472 in that the temperature of the countercurrent gas below 312 K, preferably between 253 and 293 K, is maintained. To achieve a commercial formaldehyde content of at least 90% by mass, the granules must continue to be stored for approximately 12 hours in a residence bunker while passing cold air. However, according to the dieter technology, it is also due to the insufficient degree of drying in the spray dryer (the formaldehyde content of the product in the fluidized bed is only slightly increased compared to the starting material) for agglomeration in the fluidized bed and dislocations of Produk'iaustrages. This procedure also has the disadvantage that the cooling of the countercurrent gas in the fluidized bed spray dryer and the residence time bunker requires the use of refrigerants, which leads to high energy costs. For the long residence time in the after-dryer also large apparatuses are necessary, which make the process more expensive. A further disadvantage of this method is that due to the high flow velocities of the gas of about 1 m / s in the spray tower spray particles are discharged to such a size with the gas that it comes to bonding on the gas path.

Weiterhin ist bekannt, daß beim Betreiben von kombinierten Wirbelschichtsprüht/ ocknern die Wirbelschicht in einem geringeren Querschnitt als der Sprühturm ausgeführt wird, um die Gasgeschwindigkeit im Sprühturm und damit den Austrag von Sprühteilchen stark abzusenken. Damit werden beim Einsatz solcher Apparate für die Herstellung von körnigem Paraformaldehyd die Versetzungen im Gasweg vermieden, da nur kleinste Teilchen ausgetragen werden, die sofort erhärten. Beim Betreiben solcher Apparate treten jedoch, insbesondere bei großen Dimensionen, Anbackungen an der konischen Einziehung zwischen Sprühturm und Wirbelschicht durch das Auftreffen noch klebriger Sprühteilchen auf, wenn der Winkel der Einziehung §60° zur Waagerechten beträgt. Ein größerer Winkel hat eine so g'.oße Höhe des konischen Übergangsstückes zur Folge, daß sich bei gleicher erforderlicher Fallhöhe im Sprühturm eine unvertretbar große Gesamthöhe der Apparatur ergibt. Wie in der US 4036891 beschrieben wurde, können solche festen Anbackungen im konischen Bereich von Sprühtürmen bzw. Sprühkammern mit Hilfe von Rüttlern oder Klopfern abgelöst werden. Das dabei anfallende stückige bzw. schollenartige Produkt stört jedoch bzw. bringt eine Wirbelschicht am unteren Ende des Sprühturmes zum Erliegen und verursacht Verstopfungen i~, Produktaustrag. Die Trocknung und Zerkleinerung eines solchen Produktes in mehrstufigen Wirbelrinnen bzw. einem vibrierenden Fluidbett außerhalb der Sprühkammer bei Temperaturen von 323 bis 373K, entsprechend der US 4036891, ist u.a. infolge der thermischen Belastung mit größeren Formaldehydverlusten verbunden.Furthermore, it is known that in the operation of combined Wirbelschichtsprüht / ocknern the fluidized bed is performed in a smaller cross-section than the spray tower to greatly reduce the gas velocity in the spray tower and thus the discharge of spray particles. Thus, the dislocations in the gas path are avoided when using such apparatus for the production of granular paraformaldehyde, since only the smallest particles are discharged, which harden immediately. When operating such apparatus, however, caking occurs at the conical collection between the spray tower and the fluidized bed due to the impact of still sticky spray particles, in particular for large dimensions, when the angle of the recovery amounts to 60 ° to the horizontal. A larger angle has such a g'.oße height of the conical transition piece with the result that results in the same required height of fall in the spray tower unacceptably large overall height of the apparatus. As described in US 4036891, such solid caking in the conical region of spray towers or spray chambers can be detached by means of vibrators or beaters. However, the resulting lumpy or lumpy product disturbs or brings a fluidized bed at the bottom of the spray tower to a standstill and causes blockages i ~, product discharge. The drying and comminution of such a product in multi-stage vortices or a vibrating fluid bed outside the spray chamber at temperatures of 323 to 373K, according to US 4036891 u.a. due to the thermal load associated with greater losses of formaldehyde.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines freifließenden, körnigen Paraformaldehyds nach einem Sprühtrocknungsverfahren zu entwickeln, das ohne großen apparativen und energetischen Aufwand betrieben werden kann.The aim of the invention is to develop a simple process for producing a free-flowing, granular paraformaldehyde by a spray-drying process, which can be operated without great equipment and energy expense.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Technologiezur Herstellung eines körrgen Paraformaldehyds durch Versprühen eines wäßrigen Formaldehydkonzentrates mit einem Gehalt von 83 bis 90 Ma.-% Formaldehyd in einem Sprühturm, der mit einer Wirbelschicht kombiniert is , so zu gestalten, daß die Bildung von Produktanbackungen im Sprühturm, besonders im konischen Übergangsteil zum Wirbelbett, verhindert wird.The invention has for its object to make the technology for producing a corrosive paraformaldehyde by spraying an aqueous formaldehyde concentrate containing 83 to 90 wt .-% formaldehyde in a spray tower, which is combined with a fluidized bed, so that the formation of product caking in the spray tower, especially in the conical transition part to the fluidized bed, is prevented.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß pulverförmiger Paraformaldehyd mit einem mittleren Korndurchmesser von < 0,1 mm in einer Menge von 1 bis 5Ma.-%, bezogen auf den Produktanfall an körnigem Paraformaldehyd, in die Wirbelschicht mit eingebläsen wird. Durch diese Verfahrensweise werden die in die Wirbelschicht eingftblasenen Pulverteilchen mit dem Wirbelbettgas zum Teil in den Sprühturm getragen und kommen mit den herabfallenden, noch klebrigen Paraformaldehydkörnern in Kontakt. Es zeigte sich, daß dadurch keine Produktanbackungen auf dem konischun Übergangsstück auftreten und die Paraformaldehydkörner kontinuierlich in die Wirbelschicht abgleiten, wodurch ein ungestörter Betrieb der Anlage möglich ist. Es wurden weiterhin festgestellt, daß das eingeblasene Pulver so fest an der Oberfläche der Paraformaldehydkörner haftet, daß es zu keinem nennenswert vermehrten Anfall an Feinkorn im Gasstrom bzw. zu keinem nennenswerten Abrieb im Endprodukt kommt.According to the invention this object is achieved in that powdered paraformaldehyde with an average particle diameter of <0.1 mm in an amount of 1 to 5Ma .-%, based on the product accumulation of granular paraformaldehyde, is blown into the fluidized bed with. By this procedure, the powder particles blown into the fluidized bed are partially carried into the spray tower with the fluidized bed gas and come in contact with the falling, still sticky paraformaldehyde grains. It was found that thereby no product caking on the conical transition piece occur and the paraformaldehyde grains continuously slide into the fluidized bed, whereby an undisturbed operation of the system is possible. It has also been found that the injected powder adheres so firmly to the surface of the paraformaldehyde grains, that there is no appreciably increased accumulation of fines in the gas stream or any significant abrasion in the final product.

Eine besondere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, als Paraformaldehydpulver den mit dem Gasstrom aus dem Sprühturin ausgetragenon Feinkornanteil zu verwenden. Der ausgetragene 'reinkor..anteil wird aus dem Gasstrom mit Hilfe eines Abscheiders abgetrennt und gelangt z. B. über eine Schleuse in einen Vorratsbehälter. Aus diesem Vorratsbehälter kann der puiverförmige Paraformaldehyd über einen Injektor mit einem zusätzlichen Gasstrom in das Wirbelbett oberhalb des Anströmbodens eingeblasen werden. Es ist aber auch möglich, ν ditere Mengen pulverförmigen Paraformaldehyds, die z. B. durch Vermählen von Granulat erzeugt wurden, -.uf diesem Wege in das Wirbelbett einzuspeisen. Die erfindungsgemäße Verfahrensweise ermöglicht somit auf einfache Weise die Herstellung eines körnigen Paraformaldehyds durch Versprühen eines wäßrigen Formaldehydkonzentrates mit einem Gehalt von 83 bis 90Ma.-% Formaldehyd, ohne daß es zu Produktanbackungen im Sprühturm und infolgedessen zu Störungen der Wirbelschicht und Verstopfungen im Produktaustrag kommt. Aufwendige konstruktive Gestaltungen des Sprühturms, eiwa durch ein besonders langes konisches Übergangsstück mit großem Neigungswinkel, werden dadurch überflüssig. Ein weiterer Vorteil der Verfahrensweise besteht darin, daß komplizierte Vorrichtungen zum Austrag eines noch klebrigen, stückigen Produktes auf, de*· ι Sprühtrockner sowie weitere Verfahrensschritte zur Trocknung und Fluidierung eines solchen Produkts entfallen. Durch dip', erwendung des bei dem Verfahren selbst anfallenden Feinkornanteils für die erfindungsgemäße Lösung entfällt auch die gesonderte Abfüllung, Konfektionierung und Lagerung des schwierig zu handhabenden pulverförmigen Paraformaldehyds, was zusätzliche Kosten verursachen würde.A particular advantageous embodiment of the solution according to the invention is to use as the paraformaldehyde powder the ausgetragenon with the gas stream from the sprayer fine grain fraction. The discharged 'reinkor..anteil is separated from the gas stream by means of a separator and passes z. B. via a lock in a reservoir. From this reservoir, the powdery paraformaldehyde can be injected via an injector with an additional gas stream into the fluidized bed above the inflow base. But it is also possible, ν ditere amounts of powdered paraformaldehyde, the z. B. were produced by grinding granules, -.uf feed this way in the fluidized bed. The procedure according to the invention thus makes it possible in a simple manner to prepare a granular paraformaldehyde by spraying an aqueous formaldehyde concentrate containing 83 to 90% by weight of formaldehyde, without the product caking in the spray tower and, consequently, disturbances of the fluidized bed and blockages in the product discharge. Elaborate constructive designs of the spray tower, eiwa by a particularly long conical transition piece with a large angle of inclination, are therefore superfluous. A further advantage of the procedure is that complicated devices for discharging a still sticky, lumpy product onto spray driers and further process steps for drying and fluidizing such a product are dispensed with. By dip ', the use of the resulting in the process itself fine grain content for the inventive solution also eliminates the separate filling, packaging and storage of difficult to handle powdered paraformaldehyde, which would cause additional costs.

Ausführungsbeispielembodiment

In einem zylindrischen Sprühturm mit einem Durchmesser von 3 m und einer Höhe von 20 m werden kontinuierlich 950 kg/h eines wäßrigen Formaldehydkonzentrates mit einem Formaldehydgehalt von 85,9Ma.-% und einer Temperatur von 363 K verüprüht. Am Fuß des Turmes befindet sich ein Wirbelbett, dessen Anströmboden einen Durchmesser von 1,40m hat. Durch den Anströmboden werden eine Gasmenge von 3 000 NmVh mit einer Temperatur von 312 K und oberhalb des Wirbelbetts eine Gasmenge von 4500NmVh mit einer Temperatur von 285K als Kühlgas zugeführt. Im Wirbelbett herrscht eine Temperatur von 319 K. Die minlere Verweilzeit der Paraformaldehydkörner in der Wirbelschicht beträgt 25 Minuten. In die Wirbelschicht, oberhalb des Anströmbodens, werden mit einem zusätzlichen Gasstrom über einen Injektor 23 kg/h eines pulverförmigen Paraformaldehyds mit einem mittleren Korndurchmesser von <0,1 mm eingeblasen. Aus dem Wirbelbett wer Jen kontinuierlich 888 kg/h eines freifließenden, klebfreien körnigen Paraformaldehyds mit einem Formaldehydgehalt von 91 '.Aa.-% und einem mittleren Korndurchmesser von 0,4mm austragen. An den Wandflächen oberhalb dor Wirbelschicht bildet sich kein Belag.In a cylindrical spray tower with a diameter of 3 m and a height of 20 m continuously 950 kg / h of an aqueous formaldehyde concentrate having a formaldehyde content of 85.9Ma .-% and a temperature of 363 K sprayed. At the foot of the tower is a fluidized bed, whose distributor bottom has a diameter of 1.40 m. Through the distributor plate a quantity of gas of 3,000 NmVh with a temperature of 312 K and above the fluidized bed a quantity of gas of 4500NmVh with a temperature of 285K is supplied as cooling gas. The fluidized bed has a temperature of 319 K. The min. Residence time of the paraformaldehyde grains in the fluidized bed is 25 minutes. In the fluidized bed, above the inflow, 23 kg / h of a powdered paraformaldehyde are injected with an average particle diameter of <0.1 mm with an additional gas stream via an injector. From the fluidized bed, Jen continuously discharges 888 kg / h of a free-flowing, tack-free granular paraformaldehyde having a formaldehyde content of 91 % by weight and an average grain diameter of 0.4 mm. On the wall surfaces above the fluidized bed no coating is formed.

Claims

A process for producing granular paraformaldehyde by spraying an aqueous formaldehyde concentrate containing 83 to 90% by weight of formaldehyde in a spray tower combined with a fluidized bed, characterized in that a paraformaldehyde powder having a mean grain diameter of <0, 1 mm in an amount of 1 to 5 wt .-%, based on the product accumulation of granular paraformaldehyde, is blown into the fluidized bed with.

2. The method according to claim 1, characterized in that is used as the paraformaldehyde powder of the resulting during spraying and discharged with the gas stream from the Sprühtutm fine grain fraction.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the paraformaldehyde powder is injected with an additional gas stream above the inflow into the fluidized bed.