DE2258256A1

DE2258256A1 - Verfahren zur herstellung von festen feuerloeschzusammensetzungen

Info

Publication number: DE2258256A1
Application number: DE19722258256
Authority: DE
Inventors: David Currau
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1971-12-07
Filing date: 1972-11-28
Publication date: 1973-06-28
Also published as: RO63759A; BR7208286D0; ATA1044772A; NO130562B; US3822206A; IE37130B1; AU469836B2; NO130562C; AU4899472A; ZA727992B; FR2162505B1; IL40867A0; GB1367103A; JPS4864800A; IL40867A; AT325956B; BE792015A; DE2258256B2; NL7216595A; CH576264A5

Description

DlPL-ING. H. BOHR

DlPL-ING. S. STAEGER 2 8. NOV. 1372

8 MÜNCHEN 5 MÜLLERSTKASSE 31 ·

Mappe 23056 - Dr. K. ; . ·

Case MD 24537

Imperial Chemical Industries Ltd. London, Großbritannien

Verfahren zur Herstellung von festen Feuerloschzusammensetzungen

Priorität: 7.12.1971 - Großbritannien

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von festen
Zusammensetzungen, die als Trockenfeuerlöschpulver verwendet werden können.

In der GB-PS 1 168 092 sind Feuerlöschzusammensetzungen beschrieben, die durch Erhitzen von Harnstoff mit Kohlensäuresalzen von Alkalimetallen hergestellt werden. Die dabei auf-

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tretende Peststoffreaktion ist eine langsame Reaktion; das dort beschriebene Verfahren braucht bis zur Beendigung mehrere Stunden. Es wurde nunmehr ein verbessertes Verfahren gefunden, bei dem die Lösungswirkung einer Flüssigkeit verwendet wird, die Reaktionsteilnehmer zusammenzubringen'

So wird also gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von festen Zusammensetzungen, die sich als Feuerlöschmittel eignen, vorgeschlagen, bei welchem Harnstoff und ein Kohlensäuresalz von Natrium oder Kalium miteinander umgesetzt werden und bei welchem/die Eeaktionsteilnehmer in Gegenwart einer Flüssigkeit, die eine beträchtliche Lösungswirkung auf mindestens einen der Reaktionsteilnehmer ausübt, zusammenbringt und hierauf die Flüssigkeit durch Verdampfen entfernt.

Das Kohlensäuresalz kann ein Carbonat, ein Bicarbonate ein Sesquicarbonat oder ein Gemisch daraus sein, oder es kann in situ aus der Vereinigung eines Hydroxids von Natrium oder Kalium mit Kohlendioxid hergestellt werden.

Das Ausmaß der Lösungswirkung des flüssigen Mediums kann ziemlich klein sein. Beispielsweise ist eine Lösungsmittelwirkung, die eine Lösung ergibt, welche nur 1 Gew.-% eines Reaktionsteilnehmers enthält, für das Verfahren wirksam. Jedoch wird eine größere Lösungswirkung bevorzugt, beispielsweise eine Lösungswirkung, die ausreicht, eine Lösung herzustellen, welche mindestens 10 Gew.-% eines Reaktionsteilnehmers enthält. Das Verfahren kann umso wirtschaftlicher ausgeführt werden je größer die Lösungswirkung ist, da das kleinere Flüssigkeitsvolumen, das erforderlich ist, die Reaktionsteilnehmer in Berührung zu bringen, leichter verdampft werden kann.

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Die Flüssigkeit kann eine wässrige oder eine nicht-wässrige Flüssigkeit sein, und es kann sich außerdem um eine einzige / Flüssigkeit oder um eine Zusammensetzung, die ein oder mehrere Flüssigkeiten enthält, handeln. Beispiele für Flüssigkeiten sind Alkohole·(vorzugsweise Methanol oder Äthanol), Ätheralkohol (beispielsweise Cellusolve), Kohlenwasserstoffe (vorzugsweise aromatische Kohlenwasserstoffe), Nitrile (vorzugsweise Acetonitril), Amide (vorzugsweise Dimethylformamid), Sulfoxide und Sulfone. Diese bevorzugten Beispiele wurden lediglich wegen der niedrigen Siedepunkt ausgewählt. Die Flüssigkeit/zur Erzielung besserer Resultate eine solche sein, die einen beträchtlichen Anteil eines oder beider Reaktionsteilnehmer auflösen kann, aber es ist nicht nötig, daß eine vollständige Auflösung auch nur eines der Reaktionsteilnehmer stattfindet. Das verwendete Lösungsmittel kann als Lösungsmittel nur bei einer erhöhten Temperatur wirksam sein und beispielsweise kann der Harnstoff bei der Reaktionstemperatur geschmolzen und mit einem Lösungsmittel, in welchem kristalliner Harnstoff sich nicht leicht auflöst, mischbar sein. Die bevorzugte Flüssigkeit ist eine wässrige Zusammensetzung. Insbesondere wird Wasser selbst bevorzugt. Die Flüssigkeit kann auf verschiedenen Wegen verwendet werden, um die Reaktionsteilneher zusammenzubringen. Beispielsweise kann eine Lösung oder eine Aufschlämmung eines Reaktionsteiinehmers zu einem anderen Reaktionsteilnehmer zugegeben werden* oder die Flüssigkeit kann mit einem Gemisch der festen Reaktionsteilnehmer gerührt werden, um eine Auf¹-lösung oder Aufschlämmung herzustellen. Bei einem bevorzugten Verfahren wird ein Reaktionsteilnehmer vollständig aufgelöst, und zwar vorzugsweise der Harnstoff, welcher in wässrigen Medien extrem löslich ist.

i Die Yerdampfungsstufe wird vorzugsweise bei einer Temperatur über 100⁰C ausgeführt, um das Verfahren rasch durchzuführen. . Jedoch können auch brauchbare Zusammensetzungen bei niedrigeren

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Verdampfungstemperaturen hergestellt werden, beispielsweise bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 10O⁰C, wobei auch verringerte Drücke zur Unterstützung der Verdampfung verwendet werden können.

Bei einer bevorzugten Form des erfindungsgemäSen Verfahrens wird die Lösung oder Aufschlämmung aus Flüssigkeiten und Reaktionsteilnehmern vor der Verdampfungsstufe in einzelne Tröpfchen unterteilt. So kann beispielsweise die Lösung oder Aufschlämmung auf;: ein erhitztes Band oder auf ein erhitztes Blech tropfen gelassen werden, worauf dann das nach der Verdampfung gebildete feste Produkt abgeschabt und gesammelt wird; die erhitzte Oberfläche wird dabei wieder für frische Tropfen des Reaktionsgemischs vorbereitet.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Lösung oder Aufschlämmung aus Flüssigkeiten und Reaktionsteilnehmern durch Spritzen in feine Tröpfchen unterteilt. Der Spray kann dann auf eine erhitzte Oberfläche gerichtet oder noch besser in eine heiße Atmosphäre gespritzt werden. Beim letzteren Verfahren, welches als "Spritztrocknung'¹ bezeichnet wird, werden die Tröpfchen während der Verdampfungsstufe auf Abstand gehalten, wobei das feste Produkt in einer Teilchenform gebildet wird. So ist das Spritζtrocknen eine besonders bevorzugte Form des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung eines feinen Pulvers für Feueriöschzwecke. Ein zusätzlicher Vorteil des Spritztrocknungsverfahrens besteht darin, daß die Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung leicht durch entsprechende Einstellung der Arbeitsbedingungen der Spritztrocknungsvorrichtung kontrolliert werden können.

Beim Spritztrocknungsverfahren ist es zweckmäßig, Wärme für die Verdampfung und die Erhitzung der getrockneten Teilchen dadurch zu erzeugen, daß man ein heißes Gas in die Spritz-

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kammer einführt, d.h. ein Gas, das auf eine Temperatur erhitzt ist, die über (vorzugsweise mindestens 100⁰C) der !Temperatur, liegt, welche für die,chemische Reaktion erforderlich ist. Es wurde gefunden, daß zweckmäßige Temperaturen beispielsweise 200 bis 1000⁰C, vorzugsweise 300 bis 600⁰C, für das Eintrittsgas sind, um ausreichend Wärme auf die Reaktionsteilnehmer zu übertragen. ·

Die Strömungsgeschwindigkeit des Materials durch die Spritzkammer wird dann so eingestellt, daß die Temperatur des Gases am Austritt 4-0 bis 300⁰C, vorzugsweise 100 bis 160⁰C, insbesondere 125 bis 150⁰C, beträgt. Diese Werte liegen dicht bei den Temperaturen, auf welche die ReaktionsteilBehmer in erwünschter Weise erhitzt werden, um gite Ausbeuten an Produkt zu erzielen.

Das heiße Gas kann aus ein oder mehreren Gasen bestehen, die sich in der Luft finden. Luft selbst ist das zweckmäßigste Gas, obwohl jedes stabile Gas verwendet werden kann. Es ist ein Vorteil, wenn eine höhere Konzentration, beispielsweise eine Konzentration von 1 bis 10 Vol.-%, an Kohlendioxid in der Verdampfungsatmosphäre vorliegt, da hierdurch höhere Ausbeuten an dem gewünschten Produkt aus Harnstoff und Kohlensäuresalz erzielt werden. Bei dem gewünschten Produkt handelt es sich um eine Verbindung der empirischen Formel Wi^S^L^Q-z, wie sie in der GB-PS 1 168 092 angegeben ist.

Die höhere Kohlendioxidkonzentration kann in zweckmäßiger Weise

als
dadurch erzielt werden, daß man/heiße Atmosphäre, in welche die Lösung oder Aufschlämmung der Eeaktionsteilnehmer eingespritzt wird, Luft verwendet, die durch ein reines Gas oder durch eine ülflamme erhitzt worden ist. Dieses Verfahren wird selbstverständlich bevorzugt, wenn eine noch höhere Konzentration an. Kohlendioxid erforderlich ist, beispielsweise wenn

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ein Hydroxid verwendet wird, um den Kohlensäuresalzreaktionsteilnehmer in situ herzustellen.

Es ist auch von Vorteil, wenn etwas Wasserdampf, vorzugsweise 10 bis 30 Vol.-%, in der VerdampfungsatmoSphäre vorliegt. Obwohl etwas von diesem Wasser durch die Verdampfung einer wässrigen flüssigen Zusammensetzung gebildet wird, kann extra Wasser in Form von Dampf gegebenenfalls zugegeben werden.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die beiden Heaktionsteilnehmer (vorzugsweise unter Rühren) mit Wasser oder einer wässrigen Flüssigkeit gemischt, so daß im wesentlichen die Gesamtmenge mindestens eines der Reaktionsteilnehmer sich auflöst. Es kann für das nachfolgende Verspritzen vorteilhaft sein, wenn sich beide Reaktionsteilnehmer auflösen, aber, vorausgesetzt die Teilchengröße der ungelösten Feststoffteilchen ist nicht größer als die Tröpfchengröße (welche beispielsweise 10 bis 5COy^. betragen kann) eine Aufschlämmung, die einen Reaktionsteilnehmer in Lösung und den anderen in Suspension enthält, ist für die wirksame Durchführung des Verfahrens ebenfalls geeignet.

Die wässrige Flüssigkeit ist vorzugsweise Wasser, kann aber auch eine wässrige Lösung oder Suspension sein, die gegebenenfalls unlösliche Feststoffe enthält, wie z.B. Feststoffe, welche in vorteilhafter Weise in das Endprodukt einverleibt werden, wie z.B. fein verteiltes Siliciumdioxid, als ?lie3-hilfsstoff. Auf diese Weise können Gemische aus dem Produkt und aus wirksamen Feuerlöschmitteln, die gegenüber den Reaktionsteilnehmern inert sind, wie z.B. Kaliumchlorid, Dicyandiamid oder Kaliumsulfat, oder nicht-aktiven Fest stoffen,beispielsweise Sand, Flußspat, Bariumsulfat, Gips oder Aluminiuindioxid, hergestellt werden. Auf diese Weise werden sehr innige Gemische erhalten. Diese sind besonders nützlich, wenn das Gemisch

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eine höhere Schüttdichte aufweist als das ursprüngliche Produkt, d.h., daß der zugesetzte Feststoff eine Teilchendichte von mehr als 1,8 g/cm ■aufweist. Die wässrige Flüssigkeit kann ein oder mehrere Flüssigkeiten enthalten, die mischbar (dabei entsteht eine Lösung) oder die unmischbar (dabei entsteht eine Emulsion) sind, wobei das Wasser die Hauptkomponente bildet. Beispielsweise können wässrige Alkoholgemische verwendet werden. Die niedrigeren Alkohole werden zwecks einer leichten Verdampfung dabei bevorzugt. ■

Die für das Verfahren verwendeten Reaktionsteilnehmer sind Harnstoff und ein Kohlensäuresalz gemäß obiger Definition von Natrium oder Kalium. KaliumbiCarbonat wird bevorzugt, da die Verwendung dieses Salzes zu einem Produkt führt, das überlegene Feuerlöscheigenschaften aufweist. Die Verhältnisse der Eeaktionsteilnehmer können im wesentlichen äquimolare Mengen Βίο arbonat und Harnstoff darstellen, wobei ein kleiner "Überschuß, an Bicarbonate beispielsweise bis zu 1,25:1, bevorzugt wird. Wenn dagegen Carbonate verwendet werden, dann wird ein Harastoffüberschuß bevorzugt, beispielsweise ein Harnstoff/Carbonat-Molverhältnis von 1,5 bis 3,5:1;

Das Gesamtgewicht der der wässrigen Flüssigkeit zugegebenen Eeaktionsteilnehmer ist vorzugsweise so groß, daß gerade noch eine brauchbare Beweglichkeit der erhaltenen Aufschlämmung oder Lösung erzielt wird. Zweckmäßige Mengen sind von 10 bis 80 Gew.-% Eeaktionsteilnehmer, bezogen auf das Gewicht der Lösung oder Aufschlämmung. So sind beispielsweise/bevorzugte Mengen 10 g Harnstoff und 20 g Kaliumbicarbonat in 100 g Wasser und auch höhere Konzentrationen, wie z.B. 50 g Harnstoff und 100 g Kaliumbicarbonat auf 100 g Wässer. Das wässrige Gemisch der Eeaktionsteilnehmer wird vorzugsweise bei Raumtemperatur hergestellt, aber das Gemisch kann auch vor dem Verdampfen

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erhitzt werden, um die Reaktionsteilnehmer maximal aufzulösen, wobei bei der Verwendung von Bicarbonaten darauf zu achten ist, daß ein übermäßiges Erhitzen vermieden wird.

Eine zweckmäßige und bevorzugte Verfahrensweise für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, sofern Spritztrocknung durchgeführt wird, ist in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt, welche die Anordnung der verschiedenen Bauteile der verwendeten Vorrichtung darstellt.

Lösungen oder Aufschlämmungen der einzelnen Reaktionsteilnehmer befinden sich in einem jeden der Tanks A und B. Sie können miteinander gemischt und zu einem Sprayatomiseur C in der Spritztrocknungskammer D geführt werden. Heiße Luft oder ein anderes heißes Gasgemisch, das aus dem Erhitzer H koamt, wird bei J in den Spritztrockner eingeführt. Die verdainpften Produkte werden durch den heißen Gasstrom zum Austritt E und durch die Cyclonenabscheider F^ und P2 geführt. Die Peststoffe werden von den Gasen und Dämpfen abgeschieden, wobei die Feststoffe im Trichter G gesammelt werden, während die Gase und Dämpfe, die bei K austreten, entweder zur Atmosphäre getrieben oder zum Erhitzer H zurückgeführt werden.

Alternativ kann ein Gemisch aus den Reaktionsteilnehaiern im Tank B enthalten sein, und zwar entweder in Porm eines trockenen Pulvers oder als Mischung mit einer Flüssigkeit. Das Reaktionsteilnehmergemisch wird in einen Wasserstrom aus dem Tank A eingemessen, um eine geeignete Lösung oder Aufschlämmung herzustellen, die in den Spritztrockner eingeführt wird.

Das feste Produkt, das nach der Verdampfung bei gewissen Ausführungsformen der Erfindung, beispielsweise bei Verwendung eines Spritztrocknungsverfahrens, gesammelt wird, kann, sofern

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die Konzentration, des Harnstoffs unter 5 Ge.w.-%· liegt und die Teilchengröße geeignet ist, ohne weitere Behandlung als Trockenfeuerlöschpulver verwendet werden. Bei anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Behandlung des Produkts erwünscht, beispielsweise entweder das Mahlen des Produkts bis zu einer mittleren Teilchengröße zwischen 10 und 50,cc, vorzugsweise 20 "bis 40yÄ'_s öder die Extraktion des freien Harnstoffs mit Hilfe eines Losungsmittelwaschverfahrens. Bei einer Alternative zum Lösungsmittelwaschverfahren können nicht-umgesetzter freier Harnstoff und Nebenprodukte, wie ζ-B. Carbonate und Cyanate, dadurch weitgehend aus dem Produkt entfernt werden, daß man es mit erhitzter. Luft in Berührung bringt, vorzugsweise Luft, die mindestens 5% Kohlendioxid und mindestens 10% Wasserdampf enthält. Das Seinigungsverfahren kann in zweckmäßiger Weise in einem herkömmlichen Apparat für die Herstellung eines fluid!- sierten Betts erfolgen (entweder absatzweise oder kontinuierlich), und das feste Produkt kann durch die Luft oder anderweitig auf eine !Temperatur im Bereich von 30 bis 250°G, vorzugsweise im Bereich von 80 bis 16O⁰C, insbesondere im Bareich von 90 bis 14-O⁰C, erhitzt werden. Die Produkte des erfindungsgemäßen Verfahrens enthalten in jedem Fall eine überwiegende Menge der Verbindung MCpFpH^O,, worin M für ITa oder K steht, was sich durch eine kräftige FlammenlÖschwirkung demonstrieren läßt. Die erfindungsgemäß hergestellten Produkte sind deshalb kräftige Feuerlöschmittel. '

Die oben als erwünschenswert beschriebenen Behandlungen können auch deshalb ausgeführt werden, um die Lagerqualitäten und die späteren Fließcharakteristiken des Pulvers nach der Lagerung zu verbessern.

Die Erfindung wird durch die folgenden^Beispiele näher erläutert. _?,- ', ■-.:-....., , ;

Beispiel 1

Ein Gemisch wurde aus Kaliumbicarbonat und Harnstoff in den Mol/Verhältnissen 1,15:1 hergestellt und in der mindestmög-. liehen Menge Wasser aufgelöst. Die Lösung wurde in einem Becher über einem ölbad, das auf 13O°C gehalten wurde, erhitzt, bis das gesamte Wasser verdampft war. Das Erhitzen wurde dann weitere 10 min fortgesetzt.

Das Produkt wurde analysiert. Es enthielt:

3,3% freien Harnstoff 0,1% Kaliumcyanat

wobei der Rest aus einem Gemisch aus Kaliumbicarbonat und Kaliui carbonat bestand.

Beispiel 2

Eine Lösung von Kaliumbicarbonat und Harnstoff in den molaren Verhältnissen von 1,15:1 und mit einem Peststoffgehalt von insgesamt 30 Gev.-% wurde in eine Burette eingebracht, die sich über einen langsam bewegenden Band aus rostfreiem Stahl befand, welches auf eine Temperatur von 15O⁰C erhitzt wurde. Die Lösung wurde aus der Burette auf das Band tropfen gelassen, und die kontinuierliche Bewegung des Bands gestattete es, daß Jeder aus der Burette fallende Tropfen einen frischen Teil des erhitzten Band3 erreichte. Das Wasser verdampfte rasch, und auf dem Band verblieb ein festes Produkt, das abgekratzt wurde, sobald es trocken war.

Das Produkt wurde analysiert. Es enthielt:

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2 2 ^5 ^5 2,7% Harnstoff

0*15% Kaliumcyana t

Beispiel 3

Eine Lösung und eine Aufschlämmung von Kaliumbicarbonat und Harnstoff in Wasser wurden hergestellt, wobei die beiden Heaktionsteilnehmer in einem Verhältnis von 1,15*1- vorlagen. Me Lösung enthielt eine Konzentration von 18,1 Gew.-% Bicarbonat und eine Konzentration von 9»5 Gew.-% Harnstoff, während die Aufschlämmung 32,0 Gew.-% Bicarbonat und 16,8 Gew.-% Harnstoff enthielt. ·

Die Lösung und die Aufschlämmung wurden jeweils gesondert spritsgetrocknet, wobei ein Spritztrockner mit einem Durchmesser von 1,8 m verwendet wurde ("Niro" Production Iiinor verkauft"durch A/S Kiro Atomiser, Kopenhagen, Dänemark). Dieser Spritztrockner besaß elektrische Erhitzer und einen Scheibenatomiseur.

Heiße Luft wurde durch den Trockner hindurchgeführt, und die Strömungsgeschwindigkeiten der Lösung bzw. der Aufschlämmung wurden verändert, um die in der Tabelle I angegebenen Eintrittsund Austrittstemperaturen zu erzielen. Die Verweilzeit im Spritztrockner betrug annähernd 18 sek.

Das Produkt wurde.analysiert. Es besaß die in der folgenden Tabelle I angegebene Zusammensetzung. ;

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Tabelle I

	⁰C	Lösung	310	325	Aufschlämmung	320	230
Eintrittstemp.	⁰C	310	145	140	325	135	140
Austrittstemp.	Analyse des Produkts in Gew.-%	140			145
	KC₂N₂H₃O₃ KCNO		77 0,5	70		73 0,6	77 2,8 j
Harnstoff	70	1,6	4,7	79 1,2	5,0	0,5
	4,0		1,4

Beispiel 4

Lösungen von Kaliumbicarbonat und Harnstoff mit vier verschiedenen Konzentrationen und Verhältnissen, die mit A, E, C und D bezeichnet wurden, wurden hergestellt und in einem Spritztrockner mit einem Durchmesser von 76 cm (Niro Portable Minor, verkauft durch A/S Niro) verarbeitet, wobei die Verweilzeit im Spritztrockner. 7 sek betrug. Die heiße Luft, die in den Trockner hineinging, wurde durch direkten Kontakt mit einer Gasflamme erhitzt. Deshalb war die erhitzte Luft, die zum Spritztrockner geführt wurde, mit den Verbrennungsprodukten der Flamme gemischt und enthielt einen höheren Anteil an Kohlendioxid und Wasserdampf als normale Luft. Die Ausbeute an wirksamem Feuerlöschmaterial (KC₂N₂H₃O,) und die Menge des Kaliumcyanatnebenprodukts und des freien Harnstoffs wurden durch Analyse bestimmt. Die Werte sind in der folgenden Tabelle II angegeben. Die Teilchengrößenverteilung des Produkts war sehr eng. 88% der Teilchen hatten eine Größe von 8 bis 12,.oi Durchmesser. Das größte gebildete Teilchen besaß einen Durchmesser von 15 a .

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Zusammensetzung der Lösung *

Eintritt st emp. ⁰G Austrittstemp. ⁰C

Analyse des Produkts in Gew.-96

305 310 360 255 300 300 350 ^! 350 375 150 150 Ί50 130 130 130 130 140 140

KClTO
Harnstoff

65,8 57,5 63,3 60,5 76,0 62,5 71,5 73,5 75,0 0,1 0,1 0,1 - 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 3,6 4,3 4,5 9,5 7,8 8,5 6,2" 4,5 5,3

* besieht sich auf die Zusammensetzung der Lösungen in Wasser

' A B G B 1,10 1,15 1*20 1,0 Kaliumbiearbonat, Gew.-% 18,10 18,10 18,20 18,0 Harnstoff, Gew.-% 9,7 9,5 9,1 10,0

Bicarbönat/Harnstoff-Ho !verhältnis

Beispiel 5

Die Produkte wurden gemäß der Erfindung hergestellt und,ana lysiert und enthielten in typischer Weise:

55 bis ₂y^₃
2 bis 10% freien Harnstoff 2 bis 5 % Kaliumcarbonat

Der freie Harnstoff und das Kaliumcarbonat sind im. fertigen Produkt, welches als ieuerlöschzusammensetzuns verwendet werdön soll,

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nicht erwünscht. Ihre Menge wurde auf einen annehmbaren Wert dadurch verringert, daß das Produkt durch Kontakt mit Luft, welche Kohlendioxid und Dampf enthielt, in einem Wirbelbettapparat in Berührung gebracht wurden* Die verschiedenen Konzentrationen an Kohlendioxid und Dampf und auch die Temperatur- und die Verweilzeit sind in Tabelle III angegeben. Aus der chemischen Analyse der erhaltenen Produkte 1st ersichtlich, daß die Konzentration an KCgI^BUO, in allen Fallen (mit Ausnahme eines Falles) bei der Wirbelbettbehandlung über ?0% und gewöhnlich sogar über 80% gesteigert wird. Die Menge des freien Harnstoffs und des Kaliumcarbonats werden auf annehmbare Werte verringert, und außerdem wird kein Kaliumcyanat gebildet, vorausgesetzt, daß ausreichend Kohlendioxid und Wasser vorhanden sind, um mit den Verunreinigungen zu reagieren und um eine Zersetzung der aktiven Verbindung , zu verhindern.

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	Probe Nr.	1	2	150	5	Tabelle	5	158	158	III	7	•	8	9	10	11	12	15	als einzige Charge erhitzt	5	II5	95 95	5	120	14 ■.
	Temp, der Peststoffe					4				6	min							110 120	50			15	-
	am Eintritt		rasch von	10		Raumtemperatur	10	10		154							30	10	5	60	0	150
	am Austritt	130	55	105	20	0	in 2		2P		25	0		0	154 .
	Zusammensetzung der Luft		50		90	90	150	5	45	85	40	40	84	50
	Vol.-% CO₂	11		0				5	27	0,1			1,1		10 ■
	Vol.-% Dampf	54	75	50	80	84	0	90		0	85	82	0	89	20
	Verweilzeit (min)	50	0	40	0	0,1	2P		58	0,4	0,2.	5,9	0,4	0,1	.80
	Zusammensetzung des Produkts		0		0	0	90	85	0,5	0	1,2	. 0
309	Gew.-% KC₀N₀H_xO_x 2 O 5	77	-	78	-	-		0	0	0,4	0,5	5,5	-
CD ro co	6ew.-% Harnstoff	0,3		0	84	0	0,8			0,1
_i	Öew.-% KCN	0	0	0	-		• 0
	Gew.-% K₀CO,	-	5,2	0		—

Bemerkungen;

die Probe 14 wurde in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt und infolgedessen wurden die

Feststoffe vor dem Eintritt in das Wirbelbett erhitzt

(-■) bedeutet es wurde Jceine Analyse ausgeführt

(0) bedeutet "nichts festgestellt"; d.h., daß ein Wert von weniger als 0,01% vorliegt

Probe 8 enthielt zu Beginn nur 52% KC₂N₂EUO, . .

IV CT?: OO NO

Beispiel 6

- Ί6 -

Eine Lösung oder Aufschlämmung wurde aus Harnstoff und entweder Kaliumcarbonat oder Kaliumbicarbonat in Wasser hergestellt und in einer, heißen Gasstrom in die in Beispiel 4- verwendete Vorrichtung eingespritzt. Das Gesamtgewicht der Reaktionsteilnehmer in der Lösung oder Aufschlämmung war gleich dem Gewicht des Wassers. Die Verhältnisse der Reaktionsteilnehmer, die verwendeten Temperaturen und die Analysen der Produkte sind in Tabelle IV gezeigt.

In drei Fällen (Proben 4-, 5 und 6) ist zu bemerken, daß andere Salze neben den Reaktionsteilnehmern in die Aufschlämmung, welche spritzgetrocknet wurde, einverleibt wurden. Die anderen Salze erschienen im fertigen Produkt chemisch unverständert. Der freie Harnstoff und das Kaliumcarbonat waren in einigen Produktproben mit einer höheren Konzentration anwesend, als es für ein Feuerlöschpulver gewünscht wird. Jedoch ist die aktive Verbindung KCgNg^aOx in einer guten Ausbeute vorhanden. Die Verunreinigungen konnten nach Wunsch durch eine Reinigung in einem Wirbelbett entfernt werden, wie es in Beispiel 5 beschrieben ist. Es ist gewöhnlich nötig, das Produkt auf eine annehmbare Teilchengröße von beispielsweise einem Mittelwert von 20 bis 40 _y{/. zu mahlen, um als Feuerlöschpulver verwendet zu werden.

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Probe Nr.	1	2	3	4	VJl	6
Molverhältnis der Reaktionsteilnehmer
Kaliumbicarbonat:Harn stoff	1,15:1			1:1,1	1:1,1	1:1,1
Harnstoffkaliumcarbo nat		2:1	3:1
heißer Gasstrom
Wasserdampf ?ol.-%	5	VJl	5	5	5	0
Temperatur des Ein trittsgases, ⁰G	380	380	380	380	380	320
Temperatur des Aus- trittsgases, ⁰G	140	140	140	140	140	140
Zusatz zur lösung/ Aufschlämmung vor dem Spritζtrocknen	nichts	licht s	nichts	BaSO₄	KCl .	K₂SO₄
Analyse des Produkts
Gew.-% KC₂N₂H₅O₃	70	65	69	68	66	52
freier Harnstoff	3,0	3,2	10,3	4,6	3,0	15
KCN	0	0,1	0,1	0	0	0
K₂CO₃	2,4	13,3	5,0	-	-	-
Zusatz				BaSO. 20^"	KCl ; 20	^K2§°4

(0) bedeutet nichts festgestellt, d.h. weniger als 0,01% (-) bedeutet es wurde keine Analyse ausgeführt

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Beispiel 7

Ein festes Gemisch, welches 1,2 Mole Kaliumbicarbonat und 1 Mol Harnstoff enthielt, wurde mit Methanol gerührt, um eine Aufschlämmung herzustellen, die 20 ttew.-% gesamte Feststoffe enthielt. Es wurde beobachtet, daß sich der Harnstoff leicht auflöste, daß aber das Bicarbonat im Methanol weitgehend ungelöst blieb. Die Aufschlämmung wurde in einea Niro-Portable-Minor-Spritztrockner atomisiert, durch den Luft mit einer Temperatur von 280⁰C mit einer ausreichenden Geschwindigkeit hindurchgeführt wurde, daß eine Austrittstemperatur von 80⁰C erhalten wurde. Bas nach der Verdampfung des Methanols erhaltene Produkt wurde in Luft, die 10 V_ol.-% Wasserdampf enthielt, 20 min auf eine Temperatur von 130⁰C erhitzt.

Es wurde festgestellt, daß das fertige Produkt nur 2% freien Harnstoff und ungefähr 50% von dem aktiven Feuerlöschmittel ECpNpHχθχ enthielt, wobei der Rest hauptsächlich aus Kaliumbicarbonat bestand.

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Claims

Pat entan sp rüche

Verfahren zur Herstellung einer festen Zusammensetzung, die sich, als Feuerlöschmittel eignet, bei welchem Harnstoff und ein Kohlensäuresalz von Natrium oder Kalium miteinander umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nan die Reaktionsteilnehmer in Gegenwart einer Flüssigkeit, die eine merkliche Lösungswirkung auf mindestens einen der Reaktionsteilnehmer aufweist, in Berührung bringt und daß man hierauf die Flüssigkeit durch Verdampfen entfernt,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit ein Lösungsmittel für beide Reektionsteilnehmer verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit eine wässrige Flüssigkeit verwendet wird· j
4-. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß als wässrige Flüssigkeit Wasser verwendet wird.
5- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlensäuresalz Kaliumbicarbonat verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlensäuresalz Kaliumcarbonat verwendet wird.

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7· Verfahren nach. Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das HolVerhältnis von Bicarbonat zu Harnstoff . etwa

1 bis 1,25 beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch, gekennzeichnet, daß das Ko!verhältnis vm Harnstoff zu Cs.rto.nat zwischen 1,5 und 3»5 beträgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ' dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtgewicht der anwesenden ßeaktionsteilnehüier 10 bis 60 Gew.-% des Gewichts der Lösung:

-ufschlänxung aus Flüssigkeit und Eealrtionsteilnehnsr Verdampfen der Flüssigkeit beträgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da3 das Verdampfen der Flüssigkeit bei einer Temperatur von minicatens IuO⁰C ausgeführt wird.
11. Verfahren nach einer^ der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung oder Aufschlämmung der Eeaktionsteilneoner kurz vor der Verdampfung der Flüssigkeit in diskrete 'Tröpfchen zerteilt vird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g-ek

daß die Zerteilung der Lb'ε ung oder Aufschlämmung der Seai:- tionsteilnehaier durch ein Atomisier-JUigG- oder Spritsverfahren erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung; oder Aufschlämmung der Eeaktionsteilnehr.tr in eine Kacmer gespritzt oder atomisiert wird, in der ein heißes Gas strömt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gas aus der Kammer mit einer Tecperatur in Bereich von 100 bis 160⁰C fließt.

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15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, da3 die ieirper-atur im Bereich von 125 "bis 15O°G liegt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 "bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in der Kammer 1 bis 10 Vol.-% Kohlendioxid enthält. ■
17· Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in der Kammer 10 bis 30 YoI.-% Wasserdampf enthält.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Feststoff,' der gegenüber den Reaktionsteilnehmeminert ist, in die Losung oder Aufschlämmung vor der Verdampfung einverleibt wird'.
19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Feststoff ein Feuerlöschmittel ist.
20. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Feststoff ein Pulver mit einer Teilchendichte von mehr als 1,8 g/cm^ ist»
21* Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt durch v/aitere Umsetzung mit luft in einer Uirbelbettvorriohtung gereinigt

wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, da.; die luft, welche ds.s S'luidisierttngsbett liefert, mindestens 5 7Ό1»-/ί> Kohlend!oxid und nindestsns 10 Völ.-ift '.-/asserdaapf enthält.

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