DE2444780C2

DE2444780C2 - Verfahren zur Herstellung von abriebfestem Natriumperboratmonohydrat

Info

Publication number: DE2444780C2
Application number: DE19742444780
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 5456 Rheinbrohl Dillenburg; Paul-Wilhelm 5462 Bad Hönningen Fuchs; Helmut Dr. 8191 Eurasburg Honig
Original assignee: United Initiators GmbH and Co KG
Current assignee: United Initiators GmbH and Co KG
Priority date: 1974-09-19
Filing date: 1974-09-19
Publication date: 1987-02-19
Also published as: FR2285339B2; FR2285339A2; IT1048492B; NL183236C; GB1520127A; BE833546R; ES440675A2; NL183236B; DE2444780A1; NL7510991A

Description

In der Patentanmeldung P 22 58 319.3 wird ein Verfahren zur Herstellung von abriebfestem Natriumperboratmonohydrat durch Dehydratation von Tetrahydrat im Luftstrom beschrieben, nach dem die Dehydratation bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 40-80% und Ablufttemperaturen von mindestens 60°C durchgeführt wird. Die hohe relative Luftfeuchtigkeit wird durch Zugabe von Wasserdampf in die Entwässerungsluft eingestellt.
Nach der Patentanmeldung ist es ausreichend, wenn diese Bedingungen während der Entfernung von mindestens 0,8 Mol Kristallwasser vorherrschen.
Es wurde nun gefunden, daß ein Zusatz von Wasserdampf zur Dehydratationsluft unterbleiben kann, wenn man das verdampfende Kristallwasser zur Einstellung der gewünschten relativen Luftfeuchtigkeit ausnutzt.
Die Erfindung umfaßt also ein Verfahren zur Herstellung von abriebfestem Natriumperboratmonohydrat durch Dehydratation von Natriumperborattetrahydrat nach Patent 22 58 319, wonach während der Entfernung mindestens eines Teiles des Hydratwassers in der die Kristallkörner umgebenden Luft eine relative Feuchtigkeit von 40-80% und die Ablufttemperatur auf mindestens 60°C eingestellt werden und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerung in zwei Stufen erfolgt, wobei in der ersten die Entwässerung bei einer relativen Luftfeuchtigkeit unter 40% und bei Ablufttemperaturen unter 60°C langsam durchgeführt wird, indem man mit geringer Temperaturdifferenz von Zu- und Abluft bei Temperaturen unterhalb der Schmelzpunkte der Hydrate entwässert und nach Entfernung von 1,1 bis 1,8 Mol Kristallwasser die Temperatur der Zuluft so weit erhöht wird, daß die Ablufttemperatur mindestens 60°C und die relative Feuchtigkeit 40 bis 80% beträgt.
Die langsame Dehydration in der ersten Stufe kann man alternativ dadurch erreichen, daß man bei bisher üblichen Temperaturdifferenzen, d. h. Zulufttemperatur 120 -140°C, Ablufttemperatur bis maximal 55°C, mit großen Materialmengen arbeitet, bis etwa 1,1-1,8, vorzugsweise 1,2-1,7 Mol Kristallwasser entfernt sind und danach die Ablufttemperatur auf mindestens 60°C steigert.
Mit dieser Entwässerungsart erreicht man, daß in der ersten Stufe zunächst nur die Außenschicht des Tetrahydratkorns Kristallwasser abgibt und sich relativ wenig "Kanäle" durch den Wasseraustritt bilden, d. h. der Kristall nur wenig porös wird.
In der zweiten Stufe wird bei Ablufttemperaturen über 60°C eine schnelle Entwässerung des Produkts bewirkt, und die relative Feuchtigkeit der die Kristallkörner umgebenden Luft nimmt Werte von 40-80% an, so daß Teile des Reaktionsgutes anschmelzen und schnell bis zur Monohydratstufe entwässert werden. Der noch aus Tetrahydrat bestehende Kern des Kristalls schmilzt während der Entwässerung z. T., wodurch der Kristall eine Gerüstverfestigung erleidet. Dies bedeutet, daß bei der auf die Phase einer langsamen Entwässerung folgenden Dehydratation unter üblichen Bedingungen oder mit hoher Ablufttemperatur das nunmehr in der zweiten Stufe austretende Kristallwasser nur durch wenig Kanäle abgeführt wird, in denen eine hohe relative Luftfeuchtigkeit vorherrscht, die ein Teilschmelzen der Kristallkerner erst ermöglicht.
Daß die Porosität der Kristalle ursächlich mit der Abriebfestigkeit zusammenhängt, zeigten Messungen der spezifischen Oberflächen nach der BET-Methode.
Monohydratgranulat nach den üblichen Bedingungen hergestellt, hat eine spezifische Oberfläche von 10- 14 m²/G und Abriebwerte von über 15%. Erfindungsgemäß hergestelltes Monohydrat dagegen hat eine spezifische Oberfläche von 7-9 m²/g und Abriebwerte von unter 5%. Messungen der Oberfläche des in der ersten Stufe durch langsame Entwässerung hergestellten Zwischenproduktes mit ca. 12,5% aO entsprechend NaBO₃ · 2,5 H₂O zeigten Werte von nur 2,5-4,5 m²/g bei Ausgangswerten von ca. 0,5-1 m²/g für das Tetrahydrat. Diese für das Monohydrat und für das Zwischenprodukt mit 12,5% aO verhältnismäßig niedrigen Werte erhärten die Vorstellung, daß während der langsamen erfindungsgemäßen ersten Dehydratationsstufe Produkte entstehen, die nur von wenigen Kanälen in der Außenschicht durchzogen sind.

Beispiel

Ein Fließbetttrockner mit einer Anströmfläche von 2,5 m² wurde mit 370 kg zentrifugenfeuchtem Tetrahydrat mit 5% anhaftender Restfeuchte beschickt. Der Luftdurchsatz durch den Trockner betrug während des gesamten Entwässerungsvorganges ca. 8000 m³/h. In der ersten Entwässerungsstufe wurde das Material bei einer Zulufttemperatur von 50-52°C vier Stunden dehydratisiert. Die Ablufttemperatur stellte sich auf 41-45°C ein. Am Ende dieser Entwässerungsperiode zeigte die Aktivsauerstoffbestimmung des Reaktionsproduktes Werte zwischen 12,36 und 12,60%, was einem Restkristallwassergehalt von 2,56 Molen entspricht. Danach wurde die Zulufttemperatur schnell auf 140-160°C gesteigert, wodurch die Abluft Temperaturen von 60-63°C annahm.
Es wurden 221 kg Endprodukt mit einem Gehalt an aktivem Sauerstoff von 15,6%, einer spezifischen Oberfläche von 7,8 m²/g und einem Abrieb von 4% erhalten. Der mittlere Korndurchmesser betrug 0,3 mm.
12,5 kg Staub wurden aus der Entwässerungsluft in den dem Trockner nachgeschalteten Zyklonen abgeschieden und in die Tetrahydratproduktion zurückgeführt.

Claims

1. Natriumperboratmonohydratgranulat mit einer spezifischen Oberfläche von 7 bis 9 m²/g nach BET.

2. Verfahren zur Herstellung von abriebfestem Natriumperboratmonohydrat nach Anspruch 1 durch Dehydration von Natriumperborattetrahydrat nach Patent 22 58 319, wonach während der Entfernung mindestens eines Teiles des Hydratwassers in der die Kristallkörner umgebenden Luft eine relative Feuchtigkeit von 40-80% und die Ablufttemperatur auf mindestens 60°C eingestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerung in zwei Stufen erfolgt, wobei in der ersten die Entwässerung bei einer relativen Luftfeuchtigkeit unter 40% und bei Ablufttemperaturen unter 60°C langsam durchgeführt wird, indem man mit geringer Temperaturdifferenz von Zu- und Abluft bei Temperaturen unterhalb der Schmelzpunkte der Hydrate entwässert und nach Entfernung von 1,1 bis 1,8 Mol Kristallwasser die Temperatur der Zuluft so weit erhöht wird, daß die Ablufttemperatur mindestens 60°C und die relative Feuchtigkeit 40 bis 80% beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe die langsame Entwässerung bei Zulufttemperaturen von 120 bis 140°C und bei einer Ablufttemperatur von maximal 55°C mit großen Materialmengen erreicht wird.