DE19805607A1

DE19805607A1 - Cleaning method for chemical reactors

Info

Publication number: DE19805607A1
Application number: DE1998105607
Authority: DE
Inventors: Manfred Gerlach; Bernhard Lehmann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 1999-08-19

Abstract

A mixture of water, wood shavings and polyaspartic acid (and / or derivatives) as a cleaning preparation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Oberflächen mit einem Ge misch enthaltend Wasser und Holzspäne, ein spezielles Gemisch sowie seine Verwendung als Reinigungsmittel.The invention relates to a method for cleaning surfaces with a Ge mix containing water and wood shavings, a special mixture and its Use as a cleaning agent.

Bei der Reinigung von Geräten, insbesondere chemischen Reaktoren, Leitungen, Trockner, Vorratsbehältnisse sowie Verpackungsanlagen, bei denen sich während der Nutzung Ablagerungen gebildet haben, werden diese im allgemeinen mit Hilfe von Lösungsmitteln versucht zu entfernen. Oftmals ist der Verbrauch an Lösungsmitteln dabei allerdings sehr hoch und führt nicht zum gewünschten Erfolg. Folglich sind weitere insbesondere manuell vorzunehmende Reinigungsverfahren wie beispielsweise mit Hochdruckreinigern erforderlich, um die Geräte restlos zu säubern. Neben dem hohen personellen Zeitaufwand, der dafür erforderlich ist, sind oftmals auch die Er gebnisse unbefriedigend. Dies gilt insbesondere für Geräte, die in Verbindung mit der Produktion, Lagerung, Weiterleitung sowie Verpackung von chemischen Produkten mit hohen Reinheitsanforderungen (GMP) wie beispielsweise Fotochemikalien, pharmazeutische Produkte oder deren Intermediate.When cleaning devices, especially chemical reactors, lines, Dryers, storage containers as well as packaging systems, where during the If deposits have formed, they are generally removed with the help of Solvents tried to remove. Often the consumption of solvents however very high and does not lead to the desired success. Hence are further cleaning processes, in particular to be carried out manually, for example with high pressure cleaners required to completely clean the devices. Next to the high personnel expenditure, which is necessary for this, are often also the Er results unsatisfactory. This applies in particular to devices that are connected to the Production, storage, forwarding and packaging of chemical products with high purity requirements (GMP) such as photo chemicals, pharmaceutical products or their intermediates.

Es wurde nun ein Verfahren zur Reinigung von Geräten gefunden, bei dem die ver schmutzten, insbesondere mit Ablagerungen verunreinigten, Flächen mit einem Gemisch enthaltend Wasser und Holzspäne überspült werden.A method for cleaning devices has now been found in which the ver dirty, especially contaminated with deposits, surfaces with a Mixture containing water and wood chips are washed over.

Bevorzugte Holzspäne sind harzfrei. Besonders bevorzugt sind die Holzspäne des Merantiholzes, sowie der Holzarten Bongossi, Mahagoni, Sipo, Khaya, Lauan und Sapelli sowie Unterarten deren Familien. Die Teilchengröße der Holzspäne beträgt vorzugsweise 0,1 bis 20 mm, insbesondere 0,1 bis 7 mm.Preferred wood chips are resin-free. The wood chips of the Meranti wood, as well as the wood types Bongossi, Mahogany, Sipo, Khaya, Lauan and Sapelli and subspecies of their families. The particle size of the wood chips is preferably 0.1 to 20 mm, in particular 0.1 to 7 mm.

Das Verhältnis von Wasser und Holzspäne ist im Prinzip unkritisch, solange die Mischung fließfähig ist. Im allgemeinen verwendet man Wasser im deutlichen Über schuß. Das Gemisch enthält vorzugsweise 70 bis 99,9 Gew.-% Wasser und 30 bis 0,1 Gew.-% Späne, wobei die Summe dieser beiden Komponenten vorzugsweise < 90, insbesondere < 95 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Gemisch beträgt. Das zur Reinigung eingesetzte Holzspänegemisch kann gegebenenfalls weitere Zusätze wie beispielsweise organische Lösungsmittel, Salze, Tenside, oberflächenaktive Stoffe, für Reinigungsmittel übliche Zusätze wie z. B. Polyasparaginsäure enthalten. Als Tenside kommen beispielsweise nichtionogene, oberflächenaktive Stoffe wie Polyglycolether, die man durch Anlagerungen von Ethylenoxid an Alkohole, Alkylphenole, Fettamine oder Carbonsäureamide erhält, in Frage. Weiterhin können anionenaktive Tenside, wie Alkalimetall- oder Aminsalze von Fettsäuren, Alkylsulfonsäure oder Alkyl benzolsulfonsäuren herangezogen werden.The ratio of water and wood chips is in principle not critical as long as the Mixture is flowable. In general, water is used in a clear excess shot. The mixture preferably contains 70 to 99.9% by weight of water and 30 to 0.1% by weight of chips, the sum of these two components preferably <90, is in particular <95% by weight, based on the total mixture. That for Wood chips mixture used for cleaning may possibly contain other additives such as for example organic solvents, salts, surfactants, surfactants, for Cleaning agents usual additives such. B. contain polyaspartic acid. As surfactants come, for example, non-ionic, surface-active substances such as polyglycol ethers, which can be obtained by adding ethylene oxide to alcohols, alkylphenols, fatty amines or carboxamides in question. Anion-active surfactants, such as alkali metal or amine salts of fatty acids, alkyl sulfonic acid or alkyl benzenesulfonic acids are used.

Als Dispergiermittel können weiterhin beispielsweise Phosphonate, Polymerphosphate, Polycarbonsäuren, Zitronensäure, Nitriloessigsäure, Iminodibernsteinsäure, Poly acrylate und Glyconate zugesetzt werden.Further dispersants which can be used are, for example, phosphonates, polymer phosphates, Polycarboxylic acids, citric acid, nitriloacetic acid, iminodisuccinic acid, poly acrylates and glyconates are added.

Insbesondere, aber nicht ausschließlich, hat sich der aus EP-B 256 366 bekannte Zusatz von Polyasparaginsäure bewährt.In particular, but not exclusively, the one known from EP-B 256 366 has become known Addition of polyaspartic acid proven.

Die Reinigung erfolgt vorzugsweise in neutralem bis schwachsaurem Milieu. Vorzugsweise besitzt das Holzspänegemisch einen pH-Wert von 3 bis 7.Cleaning is preferably carried out in a neutral to weakly acidic environment. The wood chip mixture preferably has a pH of 3 to 7.

Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren erfolgt vorzugsweise bei einer Tempera tur von 0°C bis 120°C, insbesondere bei 20 bis 60°C, gegebenenfalls unter Druck.The cleaning method according to the invention is preferably carried out at a tempera tur from 0 ° C to 120 ° C, especially at 20 to 60 ° C, optionally under pressure.

Als zu reinigende Geräte kommen beispielsweise chemische Reaktoren, insbesondere Rührwerksbehälter, deren Zu- und Ableitungen, Vorratsbehältnisse, Trockner und Verpackungsanlagen in Frage.Chemical reactors, in particular, come as devices to be cleaned, for example Agitator tanks, their supply and discharge lines, storage containers, dryers and Packaging systems in question.

Die zu reinigenden Oberflächen der Geräte können beispielsweise metallisch oder emailliert sein. Als bevorzugte Oberflächenmaterialien sind metallische Oberflächen aus V2A- oder V4A-Stahl, Hastelloy, Nickel oder Kupfer oder Emaille sowie Kunst stoffoberflächen wie beispielsweise gummierte Oberflächen. The surfaces of the devices to be cleaned can be metallic or, for example be enamelled. Metallic surfaces are preferred surface materials made of V2A or V4A steel, Hastelloy, nickel or copper or enamel and art fabric surfaces such as rubberized surfaces.

Die Natur der Ablagerungen unterliegt keiner Beschränkung. Vorzugsweise handelt es sich um Ablagerungen, die bei dem Wechsel eines Produktes im Reaktor, im Vor ratsbehältnis, im Trockner oder beispielsweise in der Zu- und Ableitung beispielsweise einer farbintensiven Verbindung mit hohen Reinheitsanforderungen wie Fotochemika lien oder aber auch pharmazeutische Produkte oder deren Vorprodukte das nachfol gende Produkt verunreinigen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich vorzugsweise Aktivkohleablagerungen, die beispielsweise durch Klärungsschritte von flüssigen Produkten erhalten wurden, sowie Öl- bzw. Fett-enthaltende Ablagerungen hervorragend beseitigen.The nature of the deposits is not limited. Preferably acts there are deposits that occur when changing a product in the reactor, in advance storage container, in the dryer or, for example, in the feed and discharge, for example a color-intensive compound with high purity requirements such as photo chemicals lien or also pharmaceutical products or their precursors the following contaminate the product. The process according to the invention can be used preferably activated carbon deposits, for example, by clarification steps of liquid products were obtained, as well as oil or fat-containing deposits excellent eliminate.

Bei starker Anhaftung der Ablagerungen kann vor der Holzspänebehandlung eine Hochdruckreinigung erfolgen. Das Überspülen der zu reinigenden Geräteflächen er folgt beispielsweise durch Rühren eines Gemisches aus Wasser und Holzspänen und gegebenenfalls weiteren Zusätzen, beispielsweise in einem Rührwerkbehälter, oder durch Überleiten oder Durchleiten eines entsprechenden Gemisches durch Rohr leitungen, die mit entsprechenden Ablagerungen versehen sind.If the deposits strongly adhere to the wood chips before the treatment High pressure cleaning take place. Flushing the device surfaces to be cleaned follows, for example, by stirring a mixture of water and wood chips and optionally other additives, for example in an agitator container, or by passing a corresponding mixture through a pipe lines that are provided with appropriate deposits.

Zur Reinigung eines Rührwerksbehälter (RWB) wird dieser beispielhaft bis zur Hälfte mit Wasser gefüllt und je nach Größe Holzspäne (Meranti) zugegeben. Für einen 6 m³ RWB verwendet man beispielsweise 5 bis 20 kg (entspricht ca. 50 bis 200 l) Holz späne, vorzugsweise aus Merantiholz. Dann wird der RWB mit Wasser aufgefüllt und der Inhalt auf eine Temperatur von ca. 60°C erwärmt. Die Holzspänemischung wird je nach Ausmaß der Verschmutzung einige Stunden gerührt. Anschließend kühlt man den Inhalt des RWB auf ca. 40°C ab und entleert ihn über einen Filterapparat.To clean an agitator tank (RWB), it is filled up to half with water and wood chips (Meranti) are added depending on the size. For a 6 m ³ RWB, for example, 5 to 20 kg (corresponds to approx. 50 to 200 l) wood shavings, preferably made of meranti wood. Then the RWB is filled with water and the contents are heated to a temperature of approx. 60 ° C. The wood chip mixture is stirred for a few hours depending on the degree of contamination. The contents of the RWB are then cooled to approx. 40 ° C and emptied using a filter device.

Leitungen, die beispielsweise mit Aktivkohle beaufschlagt sind können z. B. mit einer wäßrigen Holzspänemischung durchspült werden.Lines that can be charged with activated carbon, for. B. with a aqueous wood chips mixture are flushed.

Besonders bevorzugt ist es, ein Gemisch aus Holzspäne, Wasser und Polyasparaginsäure zu verwenden. It is particularly preferred to use a mixture of wood chips, water and To use polyaspartic acid.

Die Erfindung betrifft daher weiterhin ein Gemisch, enthaltend Wasser, Holzspäne und Polyasparaginsäure und/oder deren Derivate.The invention therefore further relates to a mixture containing water and wood chips and polyaspartic acid and / or their derivatives.

Als Holzspäne kommen daher vorzugsweise die oben genannten in Frage.The above-mentioned are therefore preferably suitable as wood chips.

Die Polyasparaginsäure wird vorzugsweise als Salz, insbesondere als Natrium- oder Kaliumsalz eingesetzt. Es ist aber auch möglich, ein Derivat der Polyasparaginsäure einzusetzen, beispielsweise das Anhydrid der Polyasparaginsäure, nämlich Poly succinimid. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden als Polyasparagin säure auch Salze dieser Säuren verstanden. Bevorzugte Polyasparaginsäuren sind beispielsweise aus EP-A 672 625 bekannt.The polyaspartic acid is preferably used as a salt, in particular as a sodium or Potassium salt used. But it is also possible to derive a derivative of polyaspartic acid use, for example the anhydride of polyaspartic acid, namely poly succinimide. For the purposes of the present invention are called polyasparagin acid also understood salts of these acids. Preferred polyaspartic acids are known for example from EP-A 672 625.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Polyasparaginsäure dadurch her gestellt, daß man Maleinsäuremonoammoniumsalze, vorzugsweise bei 150 bis 180°C in einem Reaktor bei einer Verweilzeit von 5 bis 300 Minuten einer thermischen, gegebenenfalls einer kontinuierlichen Polymerisation unterwirft und das erhaltene Polysuccinimid durch Hydrolyse zu Polyasparaginsäure bzw. einem Salz davon umsetzt. Die Polyasparaginsäure enthält in einer bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen wiederkehrende Einheiten folgender Struktur:In a preferred embodiment, the polyaspartic acid is produced thereby that maleic acid monoammonium salts, preferably at 150 to 180 ° C. in a reactor with a residence time of 5 to 300 minutes of a thermal, optionally subjected to continuous polymerization and the obtained Polysuccinimide by hydrolysis to polyaspartic acid or a salt thereof implements. In a preferred embodiment, the polyaspartic acid contains essential recurring units of the following structure:

a)a)

undand

b)b)

Im allgemeinen liegt der Anteil der ß-Form bei mehr als 50%, insbesondere mehr als 70%.In general, the proportion of the β-form is more than 50%, in particular more than 70%.

Zusätzlich zu den wiederkehrenden Polyasparaginsäureeinheiten a) und b) können weitere wiederkehrende Einheiten enthalten sein, z. B.:
In addition to the recurring polyaspartic acid units a) and b), further recurring units may be included, e.g. B .:

c) Malic acid units of the formula
d) Maleic acid units of the formula
e) Fumaric acid units of the formula

Bevorzugt werden Polymere mit einem Molekulargewicht nach gelpermeations chromatographischer Analyse von 500 bis 10 000, bevorzugt 1000 bis 5000, besonders bevorzugt 2000 bis 4000 g/mol.Polymers with a molecular weight after gel permeation are preferred chromatographic analysis from 500 to 10,000, preferably 1000 to 5000, particularly preferably 2000 to 4000 g / mol.

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung des erfindungsgemäßen Gemisches als Reinigungsmittel.The invention further relates to the use of the mixture according to the invention as a cleaning agent.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigten Oberflächen der Geräte be sitzen eine hervorragende Reinheit, mit der eine nachträgliche Umstellung d. h. Wechsel von Produkten sehr gut möglich ist, ohne daß Verunreinigungen des voran gegangenen Produktes nachzuweisen sind. The surfaces of the devices cleaned by the method according to the invention sit an excellent purity with which a subsequent change d. H. Switching products is very possible without getting contaminated beforehand gone product are to be proven.

example 1

Ein 5 l Emailletopf wurde mit einem "Standardschmutz", bestehend aus 90 Vol-% Rizinusöl und 10 Vol-% Aktivkohle, verunreinigt. Ein Gemisch aus
2000 ml Wasser,
50 ml Holzspäne des Merantiholzes (Teilchengröße ca. 10 mm²) und
10 ml Polyasparaginsäure (als 42%ige Na-Salz-Lösung; Viskosität 30 bis 60 mPas; pH 9,5 bis 10,5; Dichte 1,2 g/cm³; Molgewicht 2000 bis 3000 g/mol)
wurde zur Reinigung eingesetzt. Die Mischung wurde dabei für 20 min bei 65°C unter Rühren in dem verunreinigten Emaillekessel angewendet. Die verunreinigte Oberfläche wurde dabei vollständig gereinigt. Das gleiche Ergebnis wurde erzielt, als man bei Raumtemperatur die Mischung für 20 min in dem Kessel rührte.A 5 l enamel pot was contaminated with a "standard dirt" consisting of 90% by volume castor oil and 10% by volume activated carbon. A mixture of
2000 ml water,
50 ml wood chips of meranti wood (particle size approx. 10 mm ² ) and
10 ml polyaspartic acid (as a 42% Na salt solution; viscosity 30 to 60 mPas; pH 9.5 to 10.5; density 1.2 g / cm ³ ; molecular weight 2000 to 3000 g / mol)
was used for cleaning. The mixture was used for 20 min at 65 ° C. with stirring in the contaminated enamel kettle. The contaminated surface was completely cleaned. The same result was obtained when the mixture was stirred in the kettle at room temperature for 20 minutes.

Claims

1. Process for cleaning surfaces, in which the dirty, especially the surfaces contaminated with deposits with a Mixture containing water and wood chips are washed over.

2. The method according to claim 1, characterized in that the wood chips of Meranti wood can be used.

3. The method according to claim 1, characterized in that the mixture additionally contains polyaspartic acid and / or a derivative thereof.

4. Mixture containing water, wood chips and polyaspartic acid and / or a Derivative thereof.

5. Use of the mixture according to claim 4 as a cleaning agent.