DE1013644B

DE1013644B - Verfahren zur Herstellung grobkoernigen Harnstoffs

Info

Publication number: DE1013644B
Application number: DEST10723A
Authority: DE
Inventors: Klaas Over; Leonardus Jacobus Rothkrans
Original assignee: Stamicarbon BV
Current assignee: Stamicarbon BV
Priority date: 1955-01-14
Filing date: 1956-01-03
Publication date: 1957-08-14

Description

Verfahren zur Herstellung grobkörnigen Harnstoffs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kristallisieren von Harnstoff aus stark konzentrierten z. B. 90 bis 92 O/,igen Lösungen mit Hilfe einer Anzahl serienweise angeordneter länglicher Kristallisierb eh älter, die von einem Rühr- und Förderorgan, z. B. einer Schaufelachse versehen sind. Bei diesem Verfahren wird die stark konzentrierte Lösung dem einen Ende des Kristallisierbehälters oder der Reihe von Kristallisierbehältern zugeleitet und die Lösung mit Hilfe der Schaufelachse durch den Behälter bzw. die Behälter gepreßt, wobei Kristallisation auftritt und das vorhandene Wasser durch die frei werdende Kristallisationswärme verdampft wird, so daß am Ende eine trockene Kristallmasse verbleibt, die weiterhin durch den (die) Behälter hindurch nach der Abführungsöffnung befördert wird.
In dieser Weise erhält man ein sehr feines Produkt, das bei Lagerung stark zusammenbackt.
Es wurde nun gefunden, daß bedeutend größere Kristalle erhalten werden, wenn man der auskristallisierenden Lösung eine derartige Menge eines Schaummittels zusetzt, daß sich in dem Teil des Kristallisierbehälters bzw. der Kristallisierbehälter, in dem (denen) infolge der freiwerdenden Kristallisationswärme eine Wasserverdampfung stattfindet, ein träge fließender, kompakt schäumender Kristallbrei bildet. Es zeigt sich, daß diese Kristallmasse, nachdem fast sämtliches vorhandenes Wasser verdampft worden ist, ziemlich unvermittelt in eine nicht mehr schäumende Masse trockener Kristalle (Feuchtigkeitsgehalt etwa 0,2 01o) übergeht, die beträchtlich gröbere Abmessungen aufweisen als die, welche ohne Zusatz eines Schaummittels erhalten werden.
Als Schaummittel für die konzentrierte Harnstofflösung, die einigermaßen alkalisch reagiert, sind ionogene oberflächenaktive Stoffe, deren schaumbildende Eigenschaft auf das Anion zurückzuführen ist, besonders gut verwendbar; oberflächenaktive Stoffe, deren schaumbildende Eigenschaft eine Folge des Kations ist, bilden mit der konzentrierten Harnstofflösung keinen Schaum; Zusatz dieser letzteren Stoffe führt denn auch nicht zur Bildung gröberer Kristalle. Es zeigt sich, daß die Menge des Schaummittels, das zugesetzt werden muß, verhältnismäßig gering ist; 0,01 bis 0,2 Gewichtsprozent trockenes Schaummittel, berechnet auf die dem Kristallisiergefäß zugeleitete Harnstoffmenge, genügt bereits. Dieses Schaummittel läßt sich in ausgezeichneter Weise in Form einer wäßrigen Lösung in das Kristallisiergefäß hineinleiten.
Die Erfindung wird an Hand nachstehender Beispiele erläutert, wobei die Beispiele 1 bis 8 sich auf den Einfluß der verschiedenen Schaummittel beziehen, während Beispiel 9 einen Leerversuch beschreibt.
Beispiel 1 Einem mit einer Schaufelachse versehenen Kristallisierbehälter, Länge 4 Meter, Inhalt 1,2 m3, wurde stündlich 400 kg Harnstoff in Form einer 90 0/0eigen Lösung zugeleitet. Der Behälter war dann für etwa zwei Drittel gefüllt.
Die Schaufelachse machte 77 Umdr./Min. Dem Kristallisierbehälter wurde weiterhin stündlich 3,2 kg einer 20 gewichtsprozentigen Lösung des Natriumsalzes der Decylbenzolsulfonsäure zugeführt. Nach Zusatz dieser Lösung war der Kristallisierbehälter zum größten Teil mit einer kompakt schäumenden, träge fließenden Masse gefüllt.
An dem anderen Ende wurden trockene, verhältnismäßig grobe isometrische Kristalle aus dem Kristallisierbehälter abgeführt, deren Größe mittels einer Siebanalyse ermittelt wurde.
Hierbei ergab sich daß: 38,5 01o der Kristalle war größer als 1 mm und 41 °íO der Kristalle hatte eine Abmessung von 0,5 bis 1 mm 15,50/, der Kristalle hatte eine Abmessung von 0,3 bis 0,5 mm 3,0010 der Kristalle hatte eine Abmessung von 0,2 bis 0,3 mm 2,0 01o der Kristalle hatte eine Abmessung von 0,1 bis 0,2 mm Beispiel 2 Der Versuch wurde unter denselben Verhältnissen wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß jetzt nur 1 kg einer 20 obigen Lösung des Natriumsalzes der Decylbenzolsulfonsäure zugesetzt wurde.
Das Ergebnis der Siebanalyse ist in der hinter den Beispielen aufgestellten Tabelle bezeichnet.
Beispiel 3 Für die Ausführung siehe wiederum Beispiel 1, jedoch wurde jetzt 1,5 kg einer 4%igen Lösung eines Na-Sulfatesters eines- hochmolekularen sekundären Alkohols zugesetzt.
Beispiel 4 Abweichend von den vorhergehenden Beispielen bestand das Schaummittel jetzt aus einer 20 °/Oigen Na-Stearatlösung, die in Mengen von 1,8 kg je Stunde zugeleitet wurde.
Beispiel 5 Hier bestand das Schaummittel aus einer 16%igen Lösung des Na-Sulfatesters von Laurylalkohol, die in Mengen von 1,65 kg je Stunde zugeleitet wurde. Sonst gelten für dieses Beispiel, wie für die Beispiele 6 bis 9 dieselben Verhältnisse, die in Beispiel 1 beschrieben worden sind.
Beispiel 6 Hier wurde als Schaummittel eine 14°/Oige Lösung eines Na-Alkylsulfonats angewandt, die in Mengen von 1,5 kg je Stunde zugeleitet wurde.
Beispiel 7 Als Schaummittel wurde hier eine 25%ige Lösung eines Alkylphenylpolyglycoläthers angewandt, die in Mengen von 1,0 kg je Stunde zugeleitet wurde.
Beispiel 8 Für diesen Versuch wurde als Schaummittel eine 13,5 0/0ige Lösung von Lauryl-Pyrtdiniumchlorid angewandt, die in Mengen von 2 kg je Stunde zugesetzt wurde.
Dieses Schaummittel zeigte mit der konzentrierten Harnstofflösung keine Schaumbildung.
Beispiel 9 Hier fand kein Schaummittel Anwendung.

Die Siebanalysen der in den vorhergehenden Versuchen gebildeten Kristallmassen sind in nachstehende Tabelle zusammengetragen.

Siebanalyse in mm

% zugeleitetes % Schaum-

Schaummittel mittel in der

Bei

Schaummittel auf zugesetzten

spiel

vorhandenen wäßrigen

Harnstoff Lösung

0 0

Natriumsalz von Decylbenzolsulfon-

säure................................ 1 0,16 20 38,5 41 15,5 3 2

Natriumsalz von Decylbezolsulfon-

säure................................ 2 0,05 20 30,5 45 19 3,5 2

Natriumsulfatester eines hochmoleku-

laren sekundären alkohols ........... 3 0,015 4 37,5 49 12 1,5 -

Na-Steart............................ 4 0,09 20 46 48 5,5 0,5 -

Natriumsulfatester von Laurylalkohol 5 0,066 16 53,5 38 7 1,5 -

Natriumsulfonat einer hydrierten C14-

C16 -Fraktion erhalten bei der

Fischer-Tropsch-syntehse............. 6 0,05 14 38 39 15,5 5 2

Alkylphenylpolycoläther ............. 7 0,06 25 25 37 29 6 3

Laurylpyridinumchlorid............... 8 0,07 13,5 0,5 23 51 16,5 8

Leerversuch ......................... 9 - - 2 22 46 16 13

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung grobkörnigen Harnstoffs aus konzentrierten Harnstofflösungen in einem oder einer Anzahl nacheinandergeschalteter länglicher Kristallisierbehälter, die mit einem Rühr- zugleich Förderorgan versehen sind, wobei die Lösung dem einen Ende des Kristallisierbehälters oder dem ersten der Reihe Behälter zugeleitet und weiterhin durch den bzw. die Behälter gepreßt wird, wobei Kristallisation auftritt und das Wasser verdampft wird, und schließlich am anderen Ende des Behälters oder der Reihe von Behältern eine trockene Kristallmasse abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der auskristallisierenden Lösung eine solche Menge eines Schaummittels, das wäßrige Harnstofflösungen zum Schäumen zu bri lgen vermag, zugesetzt wird, daß sich in dem Kristallisierbehälter, bzw. den Kristallisierbehältern eine kompakt schäumende, träge fließende Masse bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaummittel oberflächenaktive Stoffe angewandt werden, deren schaumbildende Eigenschaft auf das Anion zurückzuführen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaummittel in einer Menge von 0,01 bis 0,2 Gewichtsprozent, berechnet auf die zu kristallisierende Harnstoffmenge, zugesetzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 832 745, 837095 und 697 141 ; französische Patentschrift Nr. 928 513.