DE1542062A1 - Verfahren zur Herstellung von festen Aufsprueh- und Spruehmischprodukten - Google Patents

Description

Chemische Fabrik Budenheim 4_o April 1966

Rudolf A. Oetker Dr. Kn./Wt.

6501 Budenheim/Rhein

"Verfahren zur Herstellung von festen Aufsprüh- und Sprühmischprodukten"

Die Aufsprüh- und Sprühmischverfahren zur Herstellung pulverförmiger bzw. grobkörniger chemisch—technischer Produkte haben sich in der Herstellungspraxis schon gut eingeführt. Bei diesen Verfahren werden die flüssigen Stoffe an der Oberfläche der pulverförmigen Substratteilchen adsorbiert oder sie reagieren mit diesen Oberflächen, z.Bo unter Hydratbildung, und es ergibt sich dabei ein trockenes, pulverförmiges, in vielen Fällen auch grobkörniges und voluminöses Produkt. Insbesondere in der Waschmittelindustrie bieten diese Verfahren große Vorteile_o

Gerade bei der Waschmittelherstellung ist es aber in der Regel notwendig, mehrere Flüssigkeiten auf das Substrat, das meist ein Pulvergemisch darstellt, aufzusprühen. Vielfach handelt es sich dabei um Flüssigkeiten, die untereinander nicht gemischt werden können, da sie bei der Vermischung zu einer Ver— dickung, Gelbildung oder sogar zu einer Verfestigung führen, wodurch man gezwungen ist, jede der Flüssigkeiten separat durch eine besondere Versprühungseinrichtung, meist eine Sprühdüse, zu zerstäuben. Bei manchen Typen von Sprühmischapjaaraten, insbesondere denjenigen, bei denen die Flüssigkeits— und Preßluftzuleitungen durch eine rotierende Hohlwelle zugeführt werden müssen, ist es kaum möglich, mehrere Sprühdüsen für verschiedene Flüssigkeiten zu verwenden. Aber auch bei anderen Sprühmischapparaturen, bei denen mehrere Zerstäubungsvorrichtungen nebeneinander angebracht werden können, kann dies aus Gründen der räumlichen Anordnung oder auch — bei Zweistoffdüsen - durch den erhöhten Versprühungsluftbedarf Und die damit verbundene stärkere Luftbewegung in der Apparatur zu

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Schwierigkeiten führen, da bei zu hohen, durch die Apparatur durchgesetzten Luftmengen zuviel trockenes Feinmaterial ausgetragen wird. .

Es wurde nun gefunden, daß sich wesentliche Verbesserungen der Aufsprühtechhik bzw_o apparative Vereinfachungen dadurch erzielen lassen, daß die Flüssigkeiten mit einer einzigen Versprühungsvorrichtung gemeinsam versprüht und dabei erst kurz vor oder während des Versprühens, jedoch vor/Erreichung der Pulveroberfläche, zusammengeführt und dabei innig gemischt werden. Der Grundgedanke ist dabei der, daß die verschiedenen Flüssigkeiten auf der Pulyeroberflache in bereits vermischtem Zustand auftreffen, das Zusammenmischen dieser Flüssigkeiten aber nicht in einer geschlossenen Leitung oder einem Gefäß stattfinden soll, da es ja dort zu den genannten Verdickungen, Gelierungen oder zur Verfestigung kommen würde, sondern in der Regel in der freien Luft, wobei die Vereinigung der Flüssigkeiten je nach der Art der Versprühungsvorrichtung schon vor dem Eintritt in die Versprühungseinrichtung eingeleitet werden kann, oder aber auf oder in. derselben oder kurz nach dem Austritt aus der Versprühungseinrichtung erfolgen soll, was im nachfolgenden eingehend erläutert wird.

Als Versprühungseinrichtungen kommen Sprühdüsen verschiedener Art sowie rotierende Zerstäuberscheiben anfrage. Bei den erfindungsgemäßen Sprühdüsen handelt es sich um Mischdüsen unterschiedlicher Bauweise, die normalerweise nur in der Lage sind, zwei Flüssigkeiten beim Versprühen zu vermischen. Bei den Mischdüsen können sowohl Flüssigkeitsdruck-Mischdüsen als auch Luftdruck-Mischdüsen Verwendung finden. ". · ^ '■ ■>■■ ■ ;. ,.·.;- ·.-.-- . .,- .-.--. ;...;,-:

Bei den Flüssigkeitsdruck-Mischdüsen werden die beiden Flüssigkeiten unter Druck der Düse zugeführt, wo sie sich dann nach Austritt aus der Düse in der Luft, jedoch un—

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mittelbar hinter der Austrittsöffnung vereinigen. Die eine Flüssigkeit wird dabei zentral zugeführt, während die andere Flüssigkeit durch einen Ringspalt austritt, der die zentrale Düsenöffnung umgibt· Es gibt auch Mischdüsen, bei denen die Vereinigung der beiden Flüssigkeiten in einer Mischkammer kurz vor der Austrittsöffnung erfolgt. Solche Düsen sind nur für Flüssigkeiten geeignet, die beim Zusammentritt keine wesentliche Verdickung oder Verfestigung ergeben.

Bei den Luftdruck-Mischdüsen erfolgt die Vereinigung der beiden Flüssigkeiten nach dem Verlassen der Austrittsöffnung kurz hinter dieser_o Meist wird die eine Flüssigkeit durch die zentrale Bohrung, die andere durch einen diese zentrale Bohrung umgebenden Ringspalt und die Zerstäubungsluft durch einen äußeren Ringspalt zugeführt. Bei wenig viskosen Flüssigkeiten genügt es dabei, diese Flüssigkeiten ohne Druck der Düse zuzuführen, indem man sie aus einem höhergestellten Vorratsgefäß zulaufen läßt. Bei höher viskosen und syrupähnlichen Flüssigkeiten ist eine Speisepumpe notwendig, um den Leitungswiderstand überwinden zu können. Bei gut eingestellten Mischdüsen gelingt es, eine praktisch vollständige Vermischung der beiden Flüssigkeiten zu erzielen.. Man kann dies in der Weise kontrollieren, daß man z_oB. eine Säure mit einer Alkalilauge zusammen verdüst und einen Neutralisationsindikator, ZoB. Phenolphthalein, zusetzt und auf einen Bogen Filtrierpapier aufsprüht. Sind dann die Durchflußmengen auf Neutralisation bzw. schwachen Säureüberschuß eingestellt, dann dürfen sich keine roten Punkte ergeben.

Selbst wenn eine solch¹ vollständige Vermischung- nicht ganz erreicht wird, dann spielt dies im allgemeinen beim Aufsprühen auf ein in Bewegung befindliches pulverförmiges Substrat keine Rolle, da dann beim ständigen Mischvorgang der besprühten Pulverteilchen noch ein nachträglicher

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gegenseitiger Austausch stattfindet. Die Homogenität in der Zusammensetzung der agglomerierten Einzelteilchen des Endprodukts ist jedoch-bei Verwendung einer Mischdüse wesentlich besser, als wenn die verschiedenen Flüssigkeiten aus verschiedenen Düsen aufgesprüht werden, deren einzelne Tröpfchen ja an ganz verschiedenen Stellen des Substrats auftreffen, so daß die Durchmischung des besprühten Pulvers eine wesentlich intensivere sein muß, um eine annähernd so gute Homogenität zu erzielen, wie bei der Verwendung einer Mischdüse, insbesondere dann, wenn voluminöse Agglomerationen aus vielen Einzelteilchen aufgebaut werden sollen₀ Infolgedessen ist das erfindungsgemäße Verfahren auch dann von Vorteil, wenn die beiden Flüssigkeiten beim Vermischen zwar nicht unter Verdickung reagieren, aber nicht homogen mischbar sind, d_o h« beim Stehenlassen sich wieder voneinander trennen und infolgedessen nicht aus einem gemeinsamen Vorratsgefäß versprühbar sind· Mischdüsen sind überall da verwendbar, wo auf ein bewegtes Pulverbett aufgesprüht wird, sei es in rotierenden Mischtrommeln, in Planetenmischern oder anderen Mischertypen, auf dem Granulierteller, beim Aufsprühen auf eine sich über eine Schwingebene bewegende Pulveroberfläche und schließlich auch beim Einsprühen in ein Wirbelbett. Das Verfahren kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich durchgeführt werden.

Ein weiteres, sehr vielseitig verwendbares Mischzerstäubungs· prinzip beruht auf der rotierenden Zerstä\iber scheibe. Hier ist es auch ohne weiteres möglich, mehr als zwei Flüssigkeiten gemeinsam zu versprühen. Man kann dabei so vorgehen, daß man die Flüssigkeiten auf der rotierenden Scheibe selbst zusammentreffen läßt, was an einem oder mehreren Punkten der Scheibe geschehen kann.

So kann man bei hängenden Zerstäuberscheiben, bei denen der Antrieb von oben erfolgt, entlang der rotierihden Welle

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in separaten Zuleitungen zwei oder mehr Flüssigkeiten zuführen, wobei die Leitungen dann an einem oder mehreren Punkten so zusammenlaufen müssen, daß sich nach Austritt die Flüssigkeiten möglichst genau jeweils an einem Punkt der Scheibe oder auch kurz vor dem Erreichen der Scheibe vereinigen.

Bei stehenden Zerstäuberscheiben, deren Antrieb von unten erfolgt, kann das Zusammenfließenlassen der verschiedenen Flüssigkeiten schon in einer gewissen Höhe über der Scheibe erfolgen«. Die Zulauf leitungen der verschiedenen Flüssigkeiten werden so zusammengeneigt angeordnet, daß die Flüssigkeiten sich zu einem einzigen Strahl vereinigen, so daß im Niederfließen bereits in der Luft eine Vormischung erfolgte

Ein so vorgemischter Flüssigkeitsstrahl kann in der Mitte der Scheibe auftreffen oder es können mehrere solcher vereinigter Flüssigkeitsstrahlen an verschiedenen, jedoch symmetrisch verteilten Stellen diie Scheibe auftreffen_o

Die ZerstäuberScheiben können in allen bekannten Ausführungsformen angewandt werden, ZoB. in Form flacher Scheiben oder Schalen oder auch am Rande turbinenartig mit Leitschaufeln versehener Scheiben. Scheiben, die am Rande mit Düsen besetzt sind, eignen sich allerdings nur in solchen Fällen, bei denen die Flüssigkeiten bei der Vereinigung keine wesentliche Verdickung erleiden _o

Die Verwendung der Zerstäuberscheibe erfolgt in anderen Apparatetypen, als sie beim Einsatz von Mischdüsen be~> schrieben worden sind, da ja beim Aufsprühen mit der Scheibe diese von allen Seiten gleichmäßig von dem pulverförmigen Substrat umgeben sein muß. So kann man eine flache, kreisrunde, kegelförmige Schale rotieren lassen, auf der das

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pulverförmige Substrat vermöge der Zentrifugalkraft oder mit Hilfe von Abstreifern von innen nach außen befördert wird. Man kann die Schale anstelle der Rotation auch in Kreisschwingungen versetzen, die bei genügender Intensität ebenfalls das Pulver nach außen wandern lassen. Von der Mitte der Schale aus kann dann das nach auswärts und aufwärts wandernde Pulverbett mit Hilfe der Misch-Zerstäuberscheibe mit dem Flüssigkeitsgemisch besprüht werden.

Man kann das Verfahren noch verbessern, indem man das Substrat von oben in Form eines niederrieselnden Kreisvorhangs auf die Schale aufbringt und in diesen Pulverkreisvorhang die Flüssigkeit einsprüht· Der Kreisvorhang kann durch ein rotierendes oder Kreisschwingungen ausführendes Zuteilergefäß, das an der Peripherie des Gefäßbodens ringsum einen kreisförmigen Schlitz aufweist, erzeugt werden. Wenn dieser Pulver-Kreisvorhang genügend dicht ist, um keine Flüssigkeitströpfchen durchzulassen, dann kann auch auf die umgebende Schale mit ihrem Pulverbett verzichtet werden, indem das besprühte Material auf einer rotierenden oder kreisschwingenden ebenen Kreisschale gesammelt und an der Peripherie abgenommen wirdo Schließlich kann der besprühte Pulvervorhang aucheinfach in einem nach unten sich verjüngenden, feststehenden Konus aufgefangen und das besprühte Pulver unten abgenommen werden. In all diesen Fällen ist es meist zweckmäßig, das Aufsprühprodukt anschließend zu sichten - was durch eine Siebung oder Windsichtung geschehen kann - und die Feinanteile kontinuierlich dem Pulvervorhang wieder zuzuführen.

Schließlich kann auch — wie bei Verwendung der Mischdüse — in ein Wirbelbett (Fluidat) eingesprüht werden.» Im Unterschied zum Stande der Technik wird dann jedoch nicht von außen nach innen, sondern von innen nach außen gesprüht, wobei die in der Mitte des Raumes befindliche Sprühscheibe in das ringsum bestehende Wirbelbett einsprüht· Es wird dabei die Form der Apparatur dahingehend geändert, daß sie nicht wie bei den bestehenden Apparaturen aus einem verhältnis-

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mäßig hohen und schlanken Turm, sondern aus einem mehr breiten als hohen Zylinder bzw. Konus besteht^ da hier — wie bei dem Sprühtrocknen nach dem Scheibenprinsip — eine größere freie Weglänge der Flüssigkeitströpfchen in der Horizontalen notwendig ist.

Die Art des Substrats und der Flüssigkeiten ist so vielfältig wie die Art der Produkte, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können«

Bei Wasch— und Reinigungsmitteln sind es in erster Linie die Tenside (waschaktiven Substanzen), die auf das Substrat aufgesprüht werden müssen. Des weiteren kommen Alkalisilikat« lösungen, Losungsmittel und Lösiangs Vermittler sowie Farfümöle infrage. Die verschiedenen Typen von T@ns±ä&n sind oft. nicht mischbar_o Anionogene und niehtionogene Tenside er«=- geben beim Mischer* ßieif't Äfsrdickurigsn odsr Galieirungen, die das gemeinsame Versprühsn unmöglich machen ο S'bSiiso lassen sich die nichtionogenen TsnsicU iiaeist nieht mit ;filiki.t=^ lösungen mischen« Man kann hieir esr.füdungsgGiäaß so vosrgeiisaj. daß man die wäßrigen Lösungen ■=> anionogsns i?SKS.:,ds und SiIi= katlösung — zusamroenmischt und auf der anderen £s,lts die nichtionogenen Tenside mit den . P.arfümölea und gegebenenfalls organischen'Lösungsmitteln und dann die beiden untereinander nicht mischbaren Flüssigkeitsgemische mit -Hilfe einer Mischdüse .oder eines Rotationszerstaubers'■ gemeinsam auf das Substrat versprüht«. Das. Substrat besteht aus'einem "Builder"— Semisch aus Phosphaten, Silikaten^ gegebenenfalls Sulfat oder Carbonat, Pecborat und Carboxymethylcellulose«* Man kann auf diese Weise meist mit einer einzigen Zerstäubungs— einrichtung auskommen und erzielt so eine hohe Kosnogenität des Aufsprühproduktesο

Bei der Herstellung von Nahrungs— und Futtermitteln sowie pharmazeutischen Produkten kann es notwendig sein, Fette bzw. ölige oder öllösliche Substanzen, wie z*E. Lecithin, zusammen mit wäßrigen Lösungen bzw. mi£ Wasser mischbaren

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Flüssigkeiten, die mit bestimmten organischen Lösungsmitteln oder Ölen nicht mischbar sind, zusammen auf ein Substrat aufzusprühen. Auch hier kann das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil angewandt werden.

Besonders interessant ist das Verfahren jedoch für Neutralisationsreaktionen« Bei der Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln können anstelle der anionogenen Tenside in Form ihrer Salze erfindungsgemäß die freie Säure des anionogenen Tensids in der Mischdüse oder auf der Zerstäuberscheibe mit Natronlauge oder einer anderen Base zusammen versprüht werden, wobei - meist unter starker Wärmeentwicklung - Neutralisation erfolgt. Die Neutralisationswärme kann bei diesem Versprühungsvorgang zu einer Teilverdampfung des Lösungswassers benutzt werden, so daß die Tenside in einer konzentrierteren Form auf dem Substrat auftreffen, als dies bei dem bisher üblichen Versprühen der wäßrigen Lösungen der Alkalisalze der Tenside der Fall war. Vielfach kann sogar von höchstkonzentrierter Sulfonsäure ausgegangen werden, io daß das Sulfonsäure-Natronlaugegemisch schon ohne Verdampfung einem mehr als 90%igen SuIfonat entspricht, während sonst meist nur 50 bis 60%ige Lösungen aufsprühbar sind. Da das Aufnahmevermögen des Substrats für Wasser durch Hydratation aber begrenzt ist, war bisher beim Sprühmischverfahren dementsprechend auch die Menge des aufnehmbaren anionogenen Tensids begrenzt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit die aufsprühbare Menge an anionogenem Tensid wesentlich erhöht werden.

Dies gilt insbesondere für die Einführung der Alkylarylsulfonate in Form der freien Sulfonsäuren. Aber auch bei Seifen bietet das erfindungsgemäße Verfahren Vorteile. Die bei Waschmaschinen— waschmitteln meist mitverwendeten Seifenanteile werden bisher entweder als im Heißsprühtrocknungsverfahren hergestellte feste Pulver durch Beimischen oder als frische Seifenlauge durch Aufsprühen eingebracht. Die vorherige Sprühtrocknung bedeutet einmal eine wesentliche Verteuerung, zum anderen ergeben sich beim Aufsprühen als Seifenlauge wegen deren Neigung zum Er-

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starren bei geringen Temperaturerniedrigungen häufig Schwierigkeiten. Ein gemeinsames Versprühen von Fettsäure und Natronlauge auf das "Builder^Gemisch nach dem erfindungs— gemäßen Verfahren ergibt ein seifenhaltiges Waschmittel von guter Warmwasserlöslichkeit, wodurch der bisher notwendige Arbeitsgang des Seifensiede-ns wegfällt und sich somit ebenfalls erhebliche Einsparungen ergeben. Durch das erfindungs™ gemäße Aufsprühen von Fettsäure und Natronlauge auf Soda oder Phosphat kann auch ein Seifenpulver hergestellt werden (s. Beispiel 1).

Ein anderes, sehr interessantes Anwendungsgebiet ist die Herstellung von Salzen anorganischer oder organischer Säuren direkt aus konzentrierten Säuren und Alkalilaugen, gegebenenfalls anderen, auch organischen Basen. Bei starken Säuren und Basen verhindert die außerordentlich starke, exotherme Reaktion das Zusammenmischen der konzentrierten Säuren und Laugen in irgendwelchen Gefäßen,und es muß zunächst mit Wasser verdünnt werden, das dann anschließend durch einen Trocknungsvorgang wieder entfernt werden muß. Bei schwachen Säuren und Basen entsteht zwar beim Zusammenrühren der konzentrierten Komponenten meist keine hohe Reaktionswärme, aber durch teilweise örtliche Verfestigung ein nicht homogenisierbares Gemisch· Auf jeden Fall muß das entstandene feste Produkt gemahlen werden,und es entsteht ein stäubendes Pulver, wie es meist unerwünscht ist.

Hier bringt nun das erfindungsgemäße Verfahren einen wesentlichen Fortschritt. Es ist auf diesem Wege möglich, jede Art von flüssigen Sauren mit jeder Art von flüssigen Basen zu festen Reafctions* produkten zu vereinigen, vorausgesetzt, daß diese Reaktionsprodukte bei normalen Temperaturen feste Stoffe sind. In jedem Falle werden die Reaktionspartner erfindungsgemäß während des Zerstäubungsvorganges vereinigt» und es trifft dann bereits fertiges Reaktionsprodukt auf dem in Bewegung befindlichen Substrat auf, das in diesen Fällen meist aus dem Reaktionsprodukt selbst besteht· In solchen Fällen, bei denen das Reaktionsprodukt bei , normalen Temperaturen kein fester Stoff ist, kann auch auf ein

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Trägermaterial als Substrat aufgesprüht werden. Als "normale" Temperaturen werden solche etwa in den Grenzen von + 10 bis + 70⁰C angesehen, wie sie in den Sprühmischapparaturen unter dem Einfluß der Reaktionswärme gegebenenfalls auftreten können.

Sollte jedoch die Neutralisationswärme für eine ausreichende Verdampfung des Lösungsmittels nicht genügen, dann kann auch noch zusätzliche Wärmeenergie eingesetzt werden, insbesondere in Form von Heißluft. Im Falle der Verwendung von Mischdüsen kann die Heißluft auch als Verdüsungsluft der Luftdruckmischduse zugeführt werden.

Aus den zahlreichen Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sei hier ein besonders interessantes Beispiel hervorgehoben, nämlich die Herstellung von Phosphaten, und zwar sowohl von Orthophosphaten als auch von kondensierten Phosphaten.

Wie in Beispiel 2 gezeigt wird, ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, Trinatriumorthophosphat aus technischer Natronlauge und Phosphorsäure durch Aufsprühen aus einer Druckluftmischdüse auf fertig vorgebildetes Trinatriumphosphat in einer rotierenden Trommel kontinuierlich herzustellen. Zusätzlich zugeführte Wärmeenergie erlaubt, calciniertes Trinatriumphosphat herzustellen, und zwar in einer agglomerierten, leichten und voluminösen Form in Korngrößen, wie sie bei einem Sprühtrocknungsprozeß nicht erreichbar sind. Dieses neuartige Produkt zeichnet sich insbesondere durch eine gute Rieselfähigkeit und lange Lagerfähigkeit ohne Zusammenbacken aus. Dazu kommt der gegenüber dem Sprühtrocknungsturm wesentlich geringere Energiebedarf. Bei Verringerung des Verhältnisses Natronlauge t Phosphorsäure und Steigerung der Wärmezufuhr ist es auch möglich, kondensierte Alkaliphosphate in einer körnig-voluminösen Form zu produzieren. Diese körnig -voluminösen kondensierten Alkaliphosphate eignen sich wiederum hervorragend für die Herstellung von Waschmitteln nach dem Sprühmischprozeß, insbesondere als Substrat für nichtionogene Tenside. Selbst ölig-flüssige nichtionogene Tenside

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können auf diese erfindungsgemäß hergestellten grobkörnigvoluminösen Phosphate in erheblichen Anteilen aufgesprüht werden, ohne daß die Rieselfähigkeit oder eine Verklumpungsneigung zu beanstanden wäre.

Auf demselben Wege ist es auch möglich, aus einer möglichst konzentrierten Kalkmilch und Phosphorsäure mit der Mischdüse oder auf dem Zerstäubungsteller unter Verwendung eines Calcium-"phosphates als Substrat dieses selbe Calciumphosphat in voluminöser Form kontinuierlich herzustellen.

Beispiele?

1. In einer doppelt konischen rotierenden Trommel mit an der Innenwand fest eingebauten Schädeln, die bei der Umdrehung der Trommel den Inhalt hochheben und dann in Richtung der beiden Stirnseiten abgleiten lassen, wie in DBP 1 197 064 beschrieben, werden 10 kg gemahlene und gesiebte calclnierte Soda in folgender Weise bedüst:

In eine kreisrunde öffnung in der einen Stirnwand ragt eise Druckluft—Mischdüse hinein und zeigt in Richtung auf die Pulver« oberfläche. Die Mischdüse enthält eine zentrale Flüssigkeitszu«, führung und zwei dieses Zentralrohr konzentrisch. umgebende Ring·» Zuführungen, durch deren äußere die Versprühungsluft mit einem Druck von 1 Ätü zugeführt wird. Dem zentralen Kanal läuft 50%ige Natronlauge aus einem Hochgefäß zu, während dem mittleren Ringka/ial flüssige. Fettsäure mit Hilfe einer Pumpe zugeführt wird. Die beiden inneren Kanäle sind in Düsenrichtung verstellbar, so daß damit der Winkel des Sprühkegels variiert werden kann. Der Sprühwinkel und die Düsenrichtung werden so eingestellt, daß der Sprühkegel nur auf die Pulveroberfläche, nicht aber auf Apparateteile auf trifft»· Die Durchflußmengen von Natronlauge und Fettsäure werden so aufeinander eingestellt, daß Neutralisation erfolgt; Natronlauge und Fettsäure vereinigen sich nach Austritt aus der Düse, wobei die Verseifung eintrittο

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Die Seifentröpfchen treffen dann auf die bewegte Pulverfläche auf.

Es werden auf diese Weise auf 10 kg Soda unter Rotation der Trommel 5,4 kg einer Fettsäure mit einer Verseifungszahl von 280 und 2,2 kg 50%ige Natronlauge aufgesprüht, und zwar innerhalb 20 Minuten, wobei eine Erw ärmung des Pulverproduktes auf 60⁰C eintrat. Es entstand e in grobes, schön gleichmäßiges Seifenpulver mit einem lose gen aessenen Schüttgewicht von 470 g/l, das sich in destilliertem Wass< sr von 50⁰C klar auflöst und in l%iger Lösung einen pH-Wert, von 11,0 zeigt.

2. Als Reaktionsapparatur die: nte hier eine glatte, zylindrische Ro tat ions trommel von 130 cm L ,änge und 85cm Durchmesser, die gegen die Horizontale um 2,6 ' geneigt war. Die Trommel wird auf beiden Stirnseiten durch einen mitrotierenden Überlaufring von 5 cm Höhe und durch eine feststehende Stirnwand begrenzt. Auf der Ablauf sei te ist zwis ;chen Trommel und Stirnwand eine geschlossene Auffangzone füir das ablaufende Material angeordnet, die dieses einem Ablaufstut zen zuführt. Ein im oberen Teil der Trommel angebrachter und mi .t Federkraft gegen die Trommelwand gedrückter Kratzer verhindort eine Belagsbildung.

Durch die obere Stirnwand wird das Pulvermaterial mit Hilfe einer t Zuteilerschnecke kontinuierlich zugeführt; durch eine weitere Öffnung ragt die in Beispiel 1 beschriebene Luftdurckmischdüse in die Trommel und schließlich eine Brennkammer, in der eine Gasflamme brennt und die» der Trommel heiße Verbrennungsgase zuführt.

Durch die Zuteilerschnecke wird aus einem vorhergehenden Versuch stammendes Rückgut aus calciniertem Trinatriumorthophosphat mit einer Korngröße von weniger als 0,3 mm kontinuierlich zugeführt. Durch den inneren Kanal der Mischdüse wird 50%ige Natronlauge, durch den mittleren Ringkanal 75%ige Orthophosphorsäure aus Hochgefäßen frei zulaufen lassen. Die Verdüsungsluft im

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äußeren Ringkanal steht unter einem Druck von 2 Atü, der ausreicht, um die beiden Flüssigkeiten zu versprühen, die sich kurz nach Verlassen der Düse unter Bildung von Trinatriumorthophosphat vereinigen. Die sich dabei bildenden ■ Trinatriurnorthophosphat—slurry-Tröpfchen treffen auf das die rotierende Trommel durchlaufende Rückgut auf, wobei Agglomeration eintritt und gleichzeitig unter der Einwirkung der Flammengase das Wasser ausgetrieben wird. Die Temperatur im Pulvermaterial vor Verlassen der Trommel liegt zwischen 140 und 180⁰C. Aus 50 kg Rückgut, 40 kg 50%iger Natronlauge und 21,7 kg 75%iger Phosphorsäure entstanden so 77,3 kg calciniertes Trinatriumorthophosphat, aus dem 51 % als Hauptprodukt mit Korngrößen zwischen 0,3 und 1,5 mm herausgesiebt wurden. Der Siebüberschlag wurde gemahlen und zusammen mit der abgesiebten Feinfraktion und dem aus der Abluft im Zyklon abgeschiedenen Feinanteil vereinigt und wieder als Rückgut verwendet.

3 ■ Der Gasverbrauch betrug 8,3 m ; die Hauptfraktion hatte einen Wassergehalt von 1% und ein Schüttgewicht von 480 g/1« Dieses körnige Produkt besaß eine gute Rieselfähigkeit, die auch bei längerem offenen Lagern an feuchter Luft erhalten blieb.

Durch Steigerung der Aufsprühgeschwindigkeit unter gleichzeitiger Temperaturerhöhung kann der Anteil der Hauptfraktion weiter gesteigert werden.

Ein solches leichtes Trinatriumorthophosphat, wie vorbeschrieben dargestellt, eignet sich ausgezeichnet als Substrat für die Herstellung von "technischen und Haushaitsreinigungs- und Spül— mitteln nach dem Sprühmischverfahren.

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Claims (11)

Patentansprüche t

1. Verfahren zur Herstellung von festen Aufsprüh- und Sprühmischprodukten durch Aufsprühen von mehreren, vorzugsweise nicht miteinander mischbaren Flüssigkeiten auf in Bewegung befindliche feste Substrate, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeiten mit einer einzigen Versprühungsvorrichtung gemeinsam versprüht und dabei erst kurz vor oder während des Versprühens, jedoch vor Erreichung der Pulveroberfläche, zusammengeführt und dabei gemischt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeiten in bzw. vorzugsweise am Ausgang einer Mischsprühdüse vereinigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftdrucksprühmischdüse verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zerstäuberscheibe verwendet wird und die Flüssigkeiten kurz vor Erreichen der Scheibe bzw. spätestens auf der Scheibe selbst vereinigt werden.

5ο Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeiten einerseits aus einer oder mehreren Säuren und andererseits aus einer oder mehreren Basen bestehen, die beim Zusammenführen unter Neutralisation reagieren.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die

Säure'die Säureform eines Tensids, insbesondere einer Sulfonic

säure, und die Base eine Alkalilauge, Ammoniaklösung oder eine organische Aminbase ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure eine Fettsäure bzw. ein Gemisch von Fettsäuren und die Base eine Alkalilauge ist, die zusammen unter Seifenbildung reagieren. 009815/1509

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

die Flüssigkeiten und/oder das Substrat und/oder der Reaktionsraum erhitzt werden, um zusätzlich Wasser zu verdampfen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Alkalilaugen mit Orthophosphorsäure zusammen auf ein Alkaliphosphat' als Substrat versprüht werden·»

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Orthophosphorsäure : Alkalilauge und die Temperatur im Reaktionsraum so gewählt werden, daß kondensierte Phosphate gebildet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung von Phosphorsäure und Kalkmilch Calciumphosphate hergestellt werden.

BADORIQINAU

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