DE1567463B2 - Verfahren zur Herstellung von technischem chloriertem Trinatriumphosphat der Zusammensetzung 4(Na tief 3 PO tief 4 mal 1IH tief 2 O) mal NaCLO - Google Patents

Description

3 4

Ganze wird bei einer Temperatur über 60° C, vor- bis auf etwa 30° C gekühlt, bevor sie den Behälter D zugsweise oberhalb 65° C, gut gemischt. Diese Mi- erreicht. Im Behälter D werden die Kristalle in einem schung stellt die Ausgangsmischung dar, deren Zu- Teil des Durchganges bei 27 bis 30° C gehalten, und sammensetzung innerhalb des oben angegebenen Be- während dieser Periode wird das Kaliumbromid zureiches liegt. Die Ausgangsmischung wird kontinuier- 5 gegeben. Die Kristalle werden dann vor dem Abpaklich gerührt, während man sie abkühlen läßt, oder ken auf 25° C abgekühlt. Die Kühlung wird in den sie wird gekühlt, indem man eine Kühlflüssigkeit verschiedenen Mischbehältern durch eine Serie von durch den Kühlmantel des Behälters pumpt, oder sie abgegrenzten Kühlmänteln erreicht. Es' kann jeder wird durch andere mechanische Vorrichtungen ge- der Behälter bis zu fünf separate Kühlmäntel besitkühlt. Während der Abkühlung scheiden sich Kri- io zen, die verschiedene Teile des Behälters kühlen und stalle aus, und die Masse wird zu einem flüssigen einzeln geregelt werden können. ;
Brei von Kristallen. Wenn dieses Stadium erreicht ist In F i g. 2 wird das Verfahren in einer Versuchsund die Temperatur auf 30 bis 60° C, vorzugsweise anlage bildlich dargestellt. In diesem Beispiel wurde auf 45 bis 60° G, gefallen ist, erfolgt eine allmähli- Kaliumpermanganat als Farbstoff für das Endproche Zugabe von wasserfreiem Natriumphosphat und 15 dukt beigegeben.

gegebenenfalls Natriumhypochlorit, wobei das Ver- Die numerierten Stufen in F i g. 2 beziehen sich

hältnis von Natrium zu Phosphor zu Hypochlorit dem auf die folgenden Funktionen: ' ■.;■:.·■:;

entspricht, wie es ungefähr in der gewünschten Na- . . ; . . . . . ·.....· ,;.:

triumphosphat-Natriumhypochlorit-Verbindung vor- 1. Zubereiten der Na,HPO₄/Na₃PO₄-Lauge;

handen sein soll. Die Zusammensetzung kann auch 20 2. Erste Zugabe von Natriumhypochloritlösung;

oberflächenaktive Stoffe enthalten, wie z. B. Natrium- 3. A) Kühlung und Kristallisation von

alkyl-aryl-sulfonat sowie Natrium-alkyl-naphtalin- Na₂HPO₄/Na₃PO₄/NaOCl, fertig für weitere

sulfonat oder Natrium-alkyl-äther-sulfat oder Na- Zusätze;

trium-alkyl-sulfat. Andere oberflächenaktive Stoffe, B) Zugabe von Trinatriumphosphat (fest) und welche vorteilhaft gebraucht werden können, sind die 25 Zugabe der zweiten Lösung von Natriumhypochloritstabilen, nichtiogenen oder katiogenen hypochlorit. Die zweite Natriumhypochlorit-Mittel, wie die quaternären Ammoniumverbindun- lösung enthielt 0,08 Gewichtsprozent Kagen, z. B. Alkyl-dimethyl-ammoniumchlorid oder liumpermanganat;
Alkyl-trimethyl-ammoniumchlorid. 4. A) Kristallisation der Trinatriumphosphat-Na-

Die Zusatzmischung kann auch Permanganatsalze 30 triumhypochlorit-Verbindung; enthalten, so daß durch die Bildung der gefärbten B) Abkühlung zur Ubergangstemperatur;
Verbindung die gesamte Masse eine gut aussehende 5. A) Vollendung der Kühlung zur Übergangsund stabile Rosa- oder Violettfärbung erhält. temperatur;

Die Zusatzmischung, welche in einem separaten B) Übergangskristallisation und Altern der VerBehälter vorgemischt werden kann, wird der teilweise 35 bindung; .. kristallierten Anfangsmischung in solcher Menge und C) Abkühlung unter die Übergangstemperatur, unter solcher Temperaturregelung beigegeben, wie ...··-..-es notwendig ist, um die Gesamttemperatur in einem Die am besten geeignete Zusammensetzung der Bereich von 30 bis 60° C, vorzugsweise zwischen 45 Na₂HPO₄/Na₃PO₄-Lauge (Di-trilauge) war folgende: und 6O⁰C, zu halten. Wenn die gesamte Zusatzrad- 4°
schung der Hauptcharge beigegeben wurde, läßt man Di-trilauge Gewichtsprozent

die Temperatur weiterhin absinken, bis bei etwa 30° C Na₂HPO₄ 35,2

das Produkt im wesentlichen eine feste kristalline Ätznatronlauge 100⁰Tw 8,0

Masse darstellt, welche frei fließend und nicht feucht Wasser 56,8

ist. Nun ist es von Vorteil, die Temperatur bis zu 45 TÖÖ1) ~~

einer Stunde bei 25 bis 30° C zu halten, wobei die ' :

Masse weiterhin gerührt wird Während dieser · _{Gesamte Zusammensetzung} Gewichtsprozent

Periode kann em losliches Alkalimetallbromid, wie _. ., ^i 04

z.B. Kaliumbromid, zugesetzt werden. Die Masse ^¹"* ^f⁶ "u"""^:^

Beispiel 1 Zweite Natriumhypochloritlösung

Ein Beispiel des kontinuierlichen Herstellungsver- Ά⁵^t^^fS^⁰^ 90«

fahrens dieser Erfindung ist durch ein Diagrarmn in 55 °'°⁸ Gewichtsprozent KMnO₄).. JSfiS

Fig. 1 dargestellt. In dieser Zeichnung stellend, B, 100,00

C und D geeignete Mischbehälter dar, von welchen :_: ::

der Inhalt stufenweise von rechts nach links befördert Die notwendigen Zugaberaten, um einen Durchlauf

wird. von 100 kg/Std. eines Produktes der obigen Zusam-

Im Behälter A wird die Ausgangsmischung vorge- 60 mensetzung zu erhalten, sind:

legt und durch sorgfältiges Regem der Zuflußraten ^. .. „, g/min

der Rohstoffe in genauer Zusammensetzung gehalten. Erste H^ochloritiösung''.'.!'.! l· 107ml/min

Die Ausgangsmischung lauft kontinuierlich m den ^aVO Zugabe 509 e/min

BehälterB, in welchem sie gekühlt wird, und teil- ^°₊°\f^u§^a^ ·.·■;. ***^™.

weise auskristallisiert. Während diese Mischung vom 6_S ^Zweite Hypochlontlosung 396 ml/min

Behälter B in den Behälter C läuft, werden die Zu- Die theoretischen Optimum- und Minimumtempe-

satzmischung oder deren Bestandteile gesondert zu- raturen bei jeder Stufe sind in der Zeichnung F i g. 2 gegeben. Die Masse wird weiterhin im Behälter C angegeben. Ein zufriedenstellendes Produkt wurde er-

5 6

halten, wenn die Temperaturen folgende Höhen _ . . , _ ■

hatten: Beispiel 3

_.. .. „ , ,.., Dieses Beispiel zeigt die Herstellung der gewünsch-

;ΐ[ΐΤ ^Ρ^*¹³¹¹⁶¹ _Q< ._on- ten Verbindung mit dem Zusatz eines Natriumsalzes

(liehalter ö) yö,i L, 5 eines Alkyl-aryl-sulfonates. Zu 794 ml Wasser mit

-^:' «^g^i^VOI°.^{Reaktlonsbehalter} ;■ - _{Λ0 n} : einer Temperatur von 36° C, das sich in einem Be-

genauerL·) ... .. ....... ö4,u L· _{häIter aus rostsicherem Stahl} befand, wurden 230ml

Ausgang vom Vormischer G 53,0° C 50 gewichtsprozentige Natriumhydroxydlösung glei-

. Ausgang vom Umversalmischer/.. 26,0° C _che* Temperatur gegeben. 760 g wasserfreies

Ausgang vom Simplexmischer K ... 18,0° C _{lo Na H}PO₄ wurden dann unter Mischen der Lösung

Raumtemperatur .................. 14 bis beigefügt, wodurch eine Lösung mit dem Verhältnis

" : von Na: P = 3:1 entstand. Dieser Lösung wurden

Die folgenden Umlaufgeschwindigkeiten der Mi- 540 ml 15,2 gewichtsprozentiger Natriumhypochlorit-

scher wurden als zufriedenstellend angesehen: lösung beigegeben. Die Reaktionswärme erhöhte die

i5 Temperatur auf 67° C. Man ließ die Lösung unter

Vormischer G .^.. i........... 82 UpM dauerndem Mischen auf 55° C abkühlen. Bei dieser

Universalmischer J 28 UpM Temperatur wurden 949 g wasserfreies Trinatrium-Simplexmischer K 56UpM orthophosphat zugegeben. 735 ml einer 15,2 gewichts-

'..._ ν prozentigen Natriumhypochloritlösung wurden dann

.Beispiel/ 20 langsam beigefügt, und gleich danach wurden 113,5 g

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung der gewünsch- Natriumdodecylbenzol-sulfonat zugegeben. Die ganze

ten Verbindung bei chargenweiser Arbeitsweise. 720 g Mischung wurde dauernd gerührt und langsam auf

einer Dinatriumphosphat- und Trinatriumphosphat- 30° C abgekühlt. Dieses Verfahren erbrachte ein

lösung der empirischen Formel Na_2j73H_0>27PO₄ und Produkt mit stabilem Chlorgehalt und einem Gehalt

einem spezifischen Gewicht von 1,54 bei 100° C 25 von 2,5 Gewichtsprozent an oberflächenaktivem

wurden in einen Horizontalmischer gefüllt und das Stoff.

Rührwerk angestellt. Als die Temperatur auf 90° C Zum Nachweis dafür, daß für den Erfolg des Vergefallen war, wurden 289 kg. Natriumhypochloritlö- fahrens die Temperatur, bei welcher wasserfreies Nasung, welche 15,3 Gewichtsprozent Aktivchlor ent- triumphosphat zugegeben wird, wesentlich ist, wurde hielt, innerhalb einer Zeitdauer von 8 Minuten dem 30 das Verfahren nach dem Beispiel 1 wiederholt. Hier-Mischer zugegeben. Kühlwasser wurde in den Kühl- bei wurden 31,94% einer Di-Tri-Lauge aus 15,90% mantel des Mischers eingelassen. Als die Tempera- Na₃PO₄, 21,40% Na₂HPO₄ und 62,70% Wasser, tür auf etwa 6O⁰C gefallen war, wurden langsam 8,06% einer ersten Natriumhypochloritlösung, 30,35 und unter ständigem Rühren 59 kg wasserfreies Tri- wasserfreies Trinatriumphosphat und 29,65 einer natriumphosphat zugegeben. Zu diesem Zeitpunkt 35 zweiten Natriumhypochloritlösung verwendet,
war die Masse im Mischer eine dicke Paste, die sehr Wenn das wasserfreie Trinatriumphosphat dem stark am Rührwerk haftete. In den nächsten 25 Minu- Gemisch bei Temperaturen zwischen 45 und 60° C ten wurde die Masse zusehends trockener, und am zugegeben wurde, so erhielt man Endprodukte mit Ende dieser Zeitdauer fiel die Masse in großen Klum- Gehalten an aktivem Chlor von 4,36 bis 4,90%. pen vom Rührwerk.. Während weiterer 25 Minuten 40 Nach einer Lagerung bei Raumtemperatur von 3 bis brachen diese Klumpen während des Rührens aus- 4 Wochen enthielten die Endprodukte noch 4,30 bis einander, bis sich die gesamte Masse in ein noch 4,80% aktives Chlor.

leicht feuchtes Pulver umgewandelt hatte. In dieser Wenn dagegen das wasserfreie Trinatriumphosphat Zeit und bei einer Temperatur von etwa 42° C wur- bei einer Temperatur von 70° C zugesetzt wurde, so den weitere 50 kg wasserfreies Trinatriumphosphat 4s wurde ein Endprodukt erhalten, das im frischen Zuzugegeben und das Mischen für weitere 20 Minuten stand nur 3,20% aktives Chlor und nach einer Lafortgesetzt. Die gesamte Masse war dann ein trocke- gerung von 2 Wochen bei Raumtemperatur nur nes und siebfertiges kristallines Pulver. 2,85% aktives Chlor enthielt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 durch Kühlen einer Lösung von Trinatriumphosphat, Patentansprüche: der Bleichlauge mit einem Gehalt von Natriumhypo chlorit zugesetzt wird. Das hierbei erhaltene End-

1. Verfahren zur Herstellung von technischem produkt ist so wenig beständig, daß ihm zur Verbeschloriertem Trinatriumphosphat der stöchiome- 5 serung der Stabilität Trichlorcyanursäure zugesetzt trischen Zusammensetzung werden muß.

Βεί den bekannten Verfahren nach der deutschen Patentschrift 1004148 und der deutschen Auslegedurch Abkühlen einer warmen wäßrigen Lösung, schrift 1 009 604, die die Verwendung erheblicher die Natriumphosphat und Natriumhypochlorit io Mengen von Wasserglas bedingen, um die Bildung enthält, dadurch..gekennzeichnet, daß des tertiären Phosphats in der Schmelze zu bewirken, man die Lösung, deren Zusammensetzung hin- wodurch das Endprodukt beachtliche Mengen an Sisichtlich des Gehaltes an Na₂O und P₂O₅ bekannt likat enthält, werden sämtliche für den Erhalt des ist und innerhalb des in dem Koordinaten- Endprodukts erforderlichen Ausgangsstoffe der Aussystem als Koordinaten durch die Gehalte: 6,6°/o 15 gangslösung oder -schmelze zugegeben, bevor die Na₂O, 7,6% P₂O₅; 17,4% Na₂O, 13,4% P₂O₅; Kristallisation beginnt. Es ist daher schwierig, das 19,6% Na₂O, 17,7% P₂O₅; 14,8% Na₂O₃ 16,8% Erstarrenlassen so zu steuern, daß die gewünschten JP₂O₅ gegebenen Bereiches liegt, auf eine Tempe- Kristallformen entstehen.

ratur zwischen 30 und 60° C abgekühlt, während Nach diesen bekannten Verfahren ist es ferner

des Ausfallens von Kristallen von technischem 20 nicht möglich, ein Endprodukt mit einem hohen Gechloriertem Trinatriumphosphat bei dieser Tem- halt an aktivem Chlor zu gewinnen, das gleichzeitig peratur wasserfreies Natriumphosphat zusetzt und eine gute Lagerbeständigkeit hat.
dann das Gemisch weiter kühlt. Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung eines

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Stoffes, der keine unerwünschte Anlagerungsprokennzeichnet, daß man gleichzeitig mit dem was- 25 dukte von NaOH an Na₃PO₄ enthält, einen hohen serfreien Natriumphosphat weitere Mengen von Gehalt an aktivem Chlor hat, der über 4% bis zu Natriumhypochlorit zusetzt. 4,9% erreichen kann, gut lagerfähig ist und eine rieselfähige Struktur hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

30 löst, daß man eine Lösung, deren Zusammensetzung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- hinsichtlich des Gehaltes an Na₂O und P₂O₅ bekannt

lung von technischem chloriertem Trinatriumphos- ist und innerhalb des in dem Koordinatensystem als

phat der stöchiometrischen Zusammensetzung Koordinaten durch die Gehalte: 6,6% Na.,O, 7,6%

4 (NaJPO, · HH₀O) -NaClO ' ^PA; l⁷>⁴°/° Na₂O, 13,4% P₂O₅; 19,6% Na₃O,

^{1 f4 iin}2^ ™«^ _{35 17j7}o_/o P₂O₅; !4,8ο/,, Na₂o_{; 16>8}o_/o P₃Q₅ gegebenen

durch Abkühlen einer warmen wäßrigen Lösung, die Bereiches liegt, auf eme Temperatur zwischen 30 Natriumphosphat und Natriumhypochlorit enthält. und 60° C abkühlt, nach dem Ausfallen von Kristal-

Nach der deutschen Patentschrift 1 004 148 ist ein len von technischem chloriertem Trinatriumphosphat Verfahren zur Herstellung von lagerfähigen alkalisi- bei dieser Temperatur wasserfreies Natriumphosphat likathaltigen Additionsprodukten von Natriumhypo- 40 zusetzt, und dann das Gemisch weiter kühlt,
chlorit und Trinatriumphosphat-12-hydrat bekannt. Der herausgestellte Gehalt der Ausgangslösung ist

Nach diesem Verfahren trägt man Dinatriumphosphat graphisch in der F i g. 3 dargestellt,
in eine Lösung aus alkalischem Wasserglas und Na- Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Ver-

triumhypochlorit, deren Alkaligehalt auf die Bildung fahrens setzt man gleichzeitig mit dem wasserfreien von Na₃PO₄ und von einem Alkalisilikat im End- 45 Natriumphosphat weitere Mengen von Natriumhyprodukt mit einem Molverhältnis SiO₂ : Na₂O wie pochlorit zu.

(2,5 bis 6) : 1, vorzugsweise (3,5 bis 4,5): 1, einge- In allen Fällen kann an Stelle von Natriumhypo-

stellt ist, ein, läßt das Reaktionsprodukt unter Küh- chlorit eine Lösung von Natriumchlorid, in welche lung erstarren und zerkleinert es .gegebenenfalls her- elementares Chlor eingeleitet ist, verwendet werden, nach. Vorzugsweise = hält man das Molverhältnis von 50 Erfindungsgemäß hergestellte Verbindungen kön-SiO₂: Na₂O in der als Ausgangskomponente zur An- nen als Detergentien, Desinfektionsmittel, Bakteriwendung gelangenden Wasserglaslösung kleiner als zide oder Fleckenentfernungssubstanzen verwendet 2,1:1. werden, wie z. B. in Geschirreinigungsprodukten.

In der deutschen Äüslegeschrift 1009 604 ist eine Das erfindungsgemäße Verfahren kann chargen-

Weiterbildung dieses Verfahrens beschrieben. Das 55 weise und auch kontinuierlich durchgeführt werden. Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Bei der Chargenmethode wird die Natriumphos-

die Schmelze aus den Komponenten vor dem Erstar- phatlösung entweder aus Natriumhydroxyd und renlassen unter Kühlung anhydrische Phosphate ein- Phosphorsäure oder einem sauren Natriumphosphat trägt. Vorzugsweise verfährt man so, daß die anhy- und Natriumhydroxyd oder Trinatriumphosphat und drischen Phosphate in wasserfreier bzw. nur teil- 60 einem sauren Natriumphosphat oder Trinatriumweise hydratisierter Form eingetragen werden und ein phosphat und Phosphorsäure, sowie einer Kombinafür die Hydratisierung dieser Phosphate hinreichen- tion von diesen zusammen mit Wasser hergestellt,
der Wassergehalt in der Schmelze vorhanden ist. Die Natriumphosphatlösung wird bei erhöhter

Die deutsche Auslegeschrift 1129 136 beschreibt Temperatur zwischen 60 und 150° C gehalten, vorcin Verfahren zur Herstellung von technischem 65 zugsweise zwischen 85 und 105° C. Dieser Natriumchloriertem Trinatriumphosphat der stöchiometri- phosphatlösung wird eine Natriumhypochloritlösung sehen Zusammensetzung zugegeben, welche z. B. 10 bis 20%, vorzugsweise

4(Na₃PO₄-IlH₂O)-NaClO 14 bis 20% Natriumhypochlorit enthält, und das