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Verfahren zur Herstellung von frei fließendem, flockigem Hexachlorcyclohexan
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von frei fließendem, flockigem Hexachlorcyclohexan,
das nach dem Verpacken und Lagern frei fließend bleibt.
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Hexchlorcyclohexan wird bei der Herstellung, insbesondere während
der Reinigung von flüchtigen Verunreinigungen, z. B. Benzol, durch Verdampfen geschmolzen.
In diesem geschmolzenen Zustand kann Hexachlorcycolhexan weder zweckmäßig verpackt
noch bequem als Insektizid benutzt werden. Daher wird das flüssige Hexachlorcyclohexan
verfestigt, so daß man es in Büchsen einfüllen oder in anderer Weise verpacken kann.
Bei einem der bisher üblichen Verfahren wird das flüssige Hexachlorcycolohexan in
feste Flocken übergeführt, indem man das geschmolzene Material auf einer von innen
gekühlten Drehtrommel abkühlt und verfestigt, wonach die feste Masse in Flocken
von der Trommel abgeschabt wird.
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Dieses flockige Material wurde bisher stets direkt verpackt.
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Flockiges Hexachlorocyclohexan, das aus geschmolzenem Hexachlorcyclohexan
durch Abkühlen und Verfestigen auf einer Drehtrommel oder auf ähnliche Weise hergestellt
wird, bleibt jedoch nach dem Verpacken und Lagern nicht frei fließend. Das flockige
Hexachlorcyclohexan backt vielmehr leicht zus ammen, verklumpt stark oder verliert
dadurch seine freie Fließfähigkeit. Dadurch wird das Entnehmen aus dem Behälter
erschwert und unwirtschaftlich.
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Das in der USA.-Patentschrift 2 691 625 beschriebene Verfahren, bei
welchem das Hexachlorbenzol mit Dampf suspendiert, dann in Wasser eingeleitet und
anschließend gekühlt wird, zeigt umständliche und kostspielige Verfahrensschritte,
die das vorliegende Verfahren auf einfache Weise vermeidet.
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Gegenstand der Erfindung ist nun ein neuartiges und wirksames Verfahren,
durch das ein flockiges, frei fließendes Hexachlorcyclohexan hergestellt wird, das
auch nach dem Verpacken frei fließend bleibt.
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Es wurde nun gefunden, daß das in üblicher Weise hergestellte flockige
Hexachlorocyclohexan vor dem Verpacken in einer dünnen Schicht mindestens 40 Minuten,
vorzugsweise mindestens 90 Minuten, auf etwa 10 bis 330 C abgekühlt werden muß.
Zweckmäßig kühlt man die dünne Flockenschicht gewöhnlich mindestens 40 Minuten auf
Raumtemperatur ab. Anschließend werden die Flocken von der Unterlage in üblicher
Weise entfernt und in Trommeln oder Be hältern verpackt. Selbst nach einer längeren
Lagerzeit von beispielsweise 60 Tagen oder mehr behält das flockige Hexachlorcyclohexan
unter den üblichen Transport- und Lagerbedingungen seine Fließfähigkeit.
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Die Behandlung von geschmolzenem Hexachlorcyclohexan zur Bildung
von Flocken, die dann erfindungsgemäß behandelt werden, ist auf verschiedenen Wegen
möglich. Gewöhnlich wird das geschmolzene Hexachlorcyclohexan auf einem rotierenden,
von innen gekühlten Zylinder gleichmäßig verteilt. Durch Berührung mit der Trommeloberfläche
wird die Schmelze abgekühlt, wobei sich eine dünne Schicht von festem Hexachlorcyclohexan
bildet, das durch ein Kratzeisen oder ein ähnliches Gerät in Form von Flocken von
der Trommeloberfläche entfernt wird.
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Die Temperatur, auf die das verfestigte Hexachlorcyclohexan bei der
Flockenbildung auf der Trommel gekühlt wird, schwankt stark in Abhängigkeit mehrerer
Faktoren, insbesondere der Arbeitstemperatur der Trommel. Normalerweise wird die
Trommel mit umlaufendem Wasser gekühlt, wodurch die Temperatur des verfestigten
Hexachlorcyclohexans bei einer Temperatur unter dem Schmelzpunkt liegt und über
etwa 450 C liegt. Durch Veränderung der Arbeitsweise der Trommel, insbesondere durch
die Wahl des Kühlmittels und der Zeit, während der das Hexachlorcyclohexan auf der
Kühlfläche verbleibt, kann das flockige Hexachlorcyclohexan auf jede beliebige Temperatur
innerhalb dieses Bereiches gekühlt werden. So kann man beispielsweise an Stelle
von Wasser
Salzwasser als Kühlmittel bei wesentlich niedrigeren
Temperaturen verwenden.
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Bisher wurden die durch den Kratzer auf der rotierenden Fläche der
Kühltrommel gebildeten Flocken sofort in geeigneten Behältern, vor allem Transporttrommeln,
verpackt. Erfindungsgemäß wird das geflockte Hexachlorcyclohexan nicht sofort verpackt,
sondern statt dessen auf einer geeigneten Unterlage in einer dünnen Schicht von
vorzugsweise etwa 25 bis 75 mm Dicke ausgebreitet. Dünnere Schichten sind zwar ebenfalls
brauchbar, wegen zu großer Einschränkung des Durchsatzvermögens jedoch nicht sehr
zweckmäßig.
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Durch entsprechende Anordnung einer geeigneten Aufnahmefläche unterhalb
des Kratzers können die Flocken durch ihre Schwere auf diese Fläche fallen.
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Eine wirksame Verteilung der Flocken auf der Fläche zur Erzielung
einer dünnen Schicht ist auf verschiedene Weise möglich. Beispielsweise können die
Flokken bei Anordnung einer sich seitlich auf einem im wesentlichen horizontalen
Weg bewegenden Fläche unterhalb des Kratzeisens auf die sich bewegende horizontale
Fläche fallen. Die gewünschte geringe Schichtdicke erzielt man dadurch, daß man
die Geschwindigkeit der Oberfläche in linearer Richtung unterhalb des Kratzeisens
entsprechend einstellt.
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Sobald die Flocken in der bezeichneten dünnen Schicht verteilt sind,
werden sie einer besonderen Kühlbehandlung unterworfen, wodurch sie in den frei
fließenden Zustand gebracht werden. Bei dieser Behandlung wird die Temperatur der
Flocken von etwa 450 C oder höher, z. B. 650C, auf 10 bis 330 C herabgesetzt. Dies
erreicht man dadurch, daß man die dünne Flockenschicht gewöhnlich Luft von Raumtemperatur
aussetzt, z. B. von etwa 320 C oder darunter. Selbstverständlich ist des Kühlmittel
nicht unbedingt auf Luft von normaler Temperatur unter nor--malen Druckbedingungen
beschränkt. Man kann auch Luft oder andere inerte Gase mit Temperaturen unter Raumtemperatur
verwenden, wobei man sich der bekannten Gaskühltechnik bedient. Zur Durchführung
des Kühlverfahrens kann man auch mit Wasser ge-.kühlte Förderbänder verwenden.
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Es hat sich gezeigt, daß neben der Kühlung der dünnen Schicht aus
Hexachlorcyclohexanflocken außerdem die Kühl dauer bei der Herstellung des frei
fließenden Produkts entscheidend ist. Es ist wichtig, daß man die dünne Flockenschicht
mindestens etwa 40 Minuten, vorzugsweise etwa 60 bis 120 Minuten oder auch noch
länger, der kühlenden Atmosphäre aussetzt.
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Am zweckmäßigsten führt man das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich
durch, und zwar so, daß das geschmolzene Hexachlorcyclohexan nacheinander geflockt,
gekühlt und verpackt wird. In der Zeichnung ist die kontinuierliche Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
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Geschmolzenes Hexachlorcyclohexan aus einer beliebigen Quelle wird
in Behälter 1 aufbewahrt und in geschmolzenem Zustand gehalten. Falls nötig, kann
der Inhalt dieses Behälters-erhitzt werden, um eine Verfestigung zu vermeiden. Von
hier gelangt das geschmolzene Hexachlorcyclohexan in den Trog 2, in dem das geschmolzene
Gut mit dem Mantel einer Kühltrommel 3 in Berührung steht. Das geschmolzene Hexachlorcyclohexan
gelangt durch Schwerkraft oder mittels einer Förderpumpe durch das Rohr 4 in den
.Trog2, wobei sich die Zuillhrgeschwindigkeit durch das Ventil 5 regulieren läßt.
Sollte sich das im Trog 2
befindliche flüssige Material verfestigen, so kann man
von außen erhitzen, um den flüssigen Zustand aufrechtzuerhalten.
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Das im Trog 2 befindliche geschmolzene Hexachlorcyclohexan wird von
der Oberfläche der sich im Uhrzeigersinn drehenden Kühltrommel 3 aufgenommen. Dadurch
entsteht auf dem Mantel der Trommel ein Film 6 aus Hexachlorcyclohexan. Durch die
Leitungen 8 und 8 8a wird Kühlwasser durch die Trommel 3 geführt, das die Schmelze
auf der Trommelfläche kühlt. Eine Walze 7 berührt den Film 6 tangential.
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Die Flockenbildung aus dem aus verfestigtem Hexachlorcyclohexan bestehenden
Film 6 erreicht man dadurch, daß man auf der unteren Seite der Trommel 3 einen Schaber
9 anordnet, dessen eine Kante den Außenmantel der Trommel 3 berührt oder fast berührt.
Da die Trommel 3 sich an dieser Kante des Kratzers vorbeidreht, löst dessen Schneide
den Film aus festem Hexachlorcyclohexan in Form von Flocken von der Trommelfläche
ab.
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Das auf diese Weise in Flocken abgelöste Hexachlorcyclohexan fällt
auf Grund der Schwerkraft durch den Trichter 10 auf die waagerechte Fläche des sich
bewegenden Förderbandes 11 herab. Das Förderband 11 ist ein sich kontinuierlich
bewegendes Band aus einem geeigneten Material, z. B. glatter Segelleinwand, das
auf den Wellen 12 und 13 läuft, die beide durch hier nicht gezeigte Antriebsmittel
angetrieben werden können. Das Band läuft in der angegebenen Richtung, wobei sich
der obere Teil durch eine in Kammer 14 vorgesehene kühlende Umgebung bewegt.
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Kühlgase werden durch Leitung 15 in die Kammer 14 eingeleitet und
durch Leitung 16 abgezogen. Als Kühlgas verwendet man normalerweise Luft bei Normaltemperatur
oder auf andere Weise gekühlte Luft oder auch ein inertes Gas.
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Die der Kühlbehandlung unterworfenen Flocken werden am Ende des Förderbandes
11 abgenommen und fallen durch das Rohr 17 in die offene Transporttrommel 18. Es
können mehrere Transporttrommeln auf einem Fördergerät angeordnet werden, so daß
stets eine offene Trommel zur Aufnahme der Flocken bereitsteht.
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Das erfindungsgemäß als Ausgangsmaterial verwendete Hexachlorcyclohexan
kann aus den verschiedenartigsten Quellen stammen. Gewöhnlich handelt es sich um
das durch Additionschlorierung von Benzol erhaltene Reaktionsprodukt, das nach dem
Entfernen des Benzols, z. B. durch Destillation, in flüssiger Form vorliegt. Dieses
flüssige Hexachlorcyclohexan kann dann direkt in den Behälter 1 eingetragen und
von dort zur Herstellung frei fließender Flocken verwendet werden.
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Es ist natürlich nicht erforderlich, das geschmolzene Hexachlorcyclohexan
unmittelbar aus der Herstellungsstufe zu gewinnen. Man kann auch festes Hexachlorcyclohexan
auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes, z. B. auf über 148 bis 1650
C erhitzen.
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Geeignet ist fast jedes Isomerengemisch. Es sind aber nicht nur die
bei der Herstellung von Hexachlorcyclohexan durch direkte Additionschlorierung von
Benzol erhaltenen Isomerengemische brauchbar, sondern auch die verschiedenen Isomerengemische
mit erhöhten Konzentrationen an y-Isomerem, wie sie durch selektive Abtrennung verschiedener
Isomeren erhalten werden können. Falls gewünscht, kann auch praktisch reines y-Isomeres
bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Für die Herstellung von flockigem
Hexachlorcyclohexan aus geschmolzenem durch
Aufbringen auf eine
gekühlte, rotierende Trommel und fortlaufendes Abkratzen des festen Hexachlorcyclohexans
wird Schutz im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht beansprucht.
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Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Beispiels erläutert:
Beispiel Ein Isomerengemisch von geschmolzenem Hexachlorcyclohexan, das durch Additionschlorierung
von Benzol hergestellt wurde, wurde mit einer Geschwindigkeit von 1090 kg pro Stunde
einer rotierenden Trommel mit einem Durchmesser von 1,20 m und einer Achsenlänge
von 2,15 m eingeführt. Die Trommel wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 Umdrehungen
je Minute gedreht und mit Wasser von 200 C gekühlt.
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Das flockige Produkt wurde durch Abkratzen des auf der Trommel gebildeten
Films aus Hexachlorcyclohexan erhalten. Das Abkratzen des festen Hexachlorcyclohexans
in Form von Flocken erfolgte durch einen die Oberfläche der Trommel tangential berührenden
Schaber.
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Ein Teil der auf diese Weise hergestellten Flocken, welcher dem Fassungsvermögen
des im Betrieb befindlichen Fördergeräts entsprach, fiel dann auf ein sich kontinuierlich
bewegendes, ebenes Fördermittel, dessen eines Ende unter dem Berührungspunkt zwischen
Kratzer und Trommelfläche angeordnet war.
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Das ebene, aus glatter Segelleinwand hergestellte Förderband hatte
einen oberen Lauf won 4,60 m und eine Breite von 46 cm. Die Geschwindigkeit der
geradlinigen Bewegung des Förderbandes wurde verändert, um die in nachstehender
Tabelle angegebenen Verweilzeiten zu erzielen. Am Ende des oberen Laufs des Förderbandes
wurden die Flocken direkt in die unterhalb der Entladestelle angeordnete Transporttrommel
abgeworfen. Die Schichtdicke des zu kühlenden Hexachlorcyclohexans auf dem Förderband
wurde durch Einstellung verschiedener Lineargeschwindigkeiten reguliert.
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Die verschiedenen Temperaturen der kühlenden Atmosphäre, die Beschaffenheit
des Endprodukts und die Verweilzeit auf dem Förderband sind im einzelnen in der
Tabelle, welche die Versuchsergebnisse enthält, angegeben.
| Dicke der schnittliche TemhedratUr Temperatur Lagerdauer |
| schicht Temperatur Verlassen des Verweilzeit in der Zustand
in der Trommel |
| auf dem der Küh%ione Kühlmittels Trommel nach dem Lagern *) |
| mm OC OC OC Minuten Tage |
| 38 60 14 8 96 1 Frei fließend, keine Klumpen. |
| 38 68 18 5 32,5 1 In Trommel zusammengebacken, jedoch |
| ausschüttbar. |
| 38 64 30 13 49,5 3 Frei fließend. |
| 38 - 26 - 44,5 7 Frei fließend, einige weiche Klumpen, |
| leicht zu bröckeln. |
| 38 62 33 - 43,0 4 Frei fließend, keine Klumpen. |
| 38 60 - - 46,0 4 Frei fließend, keine Klumpen. |
| 38 52 12 10 83,5 22 Frei fließend, einige Klumpen, leicht zu |
| zerbröckeln. |
| 76 52 15 10 94,5 22 Frei fließend, einige kleine, leicht zer- |
| teilbare Klumpen. |
| 38 60 12 12 117,5 21 Frei fließend. |
| 76 61 16 10 116 21 Frei fließend, leicht klumpig, jedoch |
| leicht zu zerteilen. |
| 38 55 15 11 109 20 Frei fließend, einige kleine, leicht zer- |
| teilbare Klumpen. |
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*) »Frei fließend« bedeutet den Zustand der Flocken, in dem sie durch
Umkippen der Trommel entnommen werden können.
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Die Anwesenheit leichter Klumpen ist nicht schädlich, falls diese
leicht zerbröckeln.
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Erfindungsgemäß wird ein flockiges, frei fließendes Hexachlorcyclohexan
hergestellt, das bei längerem Lagern seine freie Fließfähigkeit nicht verliert.
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PATENTANSPRt>CHE 1. Verfahren zur Herstellung von frei fließendem,
flockigem, lagerbeständigem Hexachlorcyclohexan aus Flocken einer geschmolzenen
Mischung vom Hexachlorcyclohexanisomeren, dadurch gekennzeichnet, daß man eine dünne
Schicht dieses flockigen Hexachlorcyclohexans wenigstens 40 Minuten, vorzugsweise
90 Minuten, abkühlt, bevor die endgültige Verpackung erfolgt.