DE2805338A1

DE2805338A1 - Verfahren zur herstellung von natriumpercarbonat

Info

Publication number: DE2805338A1
Application number: DE19782805338
Authority: DE
Inventors: Louis Mesaros; Paul Mollard
Original assignee: Ugine Kuhlmann SA
Current assignee: Ugine Kuhlmann SA
Priority date: 1977-02-11
Filing date: 1978-02-09
Publication date: 1978-08-17
Also published as: NL186958C; JPS53100198A; NO148590B; IT1107027B; NO148590C; JPS6045121B2; SE7801536L; AT384414B; SE429228B; FR2380221B1; NL7801567A; NO780465L; LU79046A1; CH626863A5; BE863795A; GB1554135A; BR7800818A; DK148628B; AU518778B2; ES466895A1

Description

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PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKER

S KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90

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B e s ch-reib'u ng :

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Natriumpercarbonat und insbesondere eine Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung von Natriumpercarbonat der Formel 2Na₂CO-, x 3 H₃O₃ durch Einwirkung von Wasserstoffperoxid auf wasserhaltiges Natriumcarbonat.

Die FR-PS 73/26.674 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Natriumpercarbonat durch Einwirkung von 60 bis 80 gew.%— igem Wasserstoffperoxid auf Natriumcarbonat, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß das Natriumcarbonat, von dem ausgegangen wird, ausgewählt wird aus Natriumcarbonatmonohydrat und wasserhaltigen Natriumcarbonaten, die 75 bis 9o Gew.% Na₂CO₃ enthalten. Für die Verwendung als Waschlauge ist es wünschenswert, daß das hergestellte Natriumpercarbonat zusätzlich zu einer guten Widerstandsfähigkeit gegenüber Schocks und Zerreiben eine scheinbare Dichte zwischen etwa 0,6 und T g/cm bei einem mittleren Durchmesser zwischen etwa 21 ο und -6.To-μια aufweist. Gemäß dem Verfahren der FR-PS 73/26674 zur Herstellung eines derartigen Percarbonate ist es notwendig, von einem Natriumcarbonat auszugehen, das eine scheinbare Dichte zwischen o,45o und o,75o g/cm und einen mittleren Durchmesser zwischen etwa 2oo und 45o jun aufweist. Die Notwendigkeit, da& man von einem Natriumcarbonat mit einer geringen scheinbaren Dichte zwischen o,45o und o,75o g/cm ausgehen muß, führt zwangsläufig zu einer Vorbereitung des CarhonatmonohY-drats.

Ein ökonomisches Verfahren zur Herstellung dieses Monohydrats besteht darin, kommerziell erhältliches "Soda von 48 % durch

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gereinigte Verbrennungsgase mit 12 Vol.% CO₂ zu carbonatisieren. Einerseits ist es vorteilhaft, eine gute Ausbeute bezüglich der Aufnahme von CO₂ während dieses Vorgangs zu erzielen: Man begrenzt auf diese Weise die Größe der Anlage zum Reinigen der Verbrennungsgase und des Kompressors, der es ermöglicht, die Gase in die Einrichtung zur Carbonatisierung der Soda einzublasen. Andererseits gibt'die Carbonatisierung von 48 %iger Soda Anlass zum gleichzeitigen Niederschlagen von Carbonatmonohydrat unter gewöhnlichen Bedingungen bezüglich Temperatur und Druck, das es ermöglicht, die Reaktionswärme zu gewinnen, um überschüssiges Wasser zu entfernen. Eine der Bedingungen für einen erhöhten Einfangswirkungsgrad für CO₂ besteht darin, daß die zu carbonatisierende Lösung einen Überschuss an freiem Soda umfasst. Unter diesen' Bedingungen ist das Carbonatmonohydrat, das niederschlägt, in Form von sehr kompakten Kristallen vorhanden, deren scheinbare Dichte 1,2 g/cm erreicht und überschreitet und die nur wenig reaktiv bezüglich H₃O₃ sind.

Es wurde nun gefunden, daß der Zusatz von kleinen Mengen eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels die Verwendung von Natriumcarbonatmonohydrat ermöglicht,.das eine scheinbare Dichte aufweist, die 1,2 g/cm erreicht und überschreitet, um Natriumpercarbonat herzustellen, das die geforderten Eigenschaften aufweist: Gute. Widerstandsfähigkeit gegen Schocks und Abrieb, scheinbare Dichte von 0,6 bis 1 g/cm , mittlere Dichte von 25o bis 61 ο μπι, und zwar bei gutem Wirkungsgrad.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Natriumpercarbonat besteht daher darin, daß man eine kleine Menge eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels der Reaktionsmischung bestehend aus Wasserstoffperoxid und Natriumcarbonatmonohydrat zusetzt.

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Dieses nicht-ionische oberflächenaktive Mittel kann, beispielsweise dem Wasserstoffperoxid zugesetzt werden oder ebenso zum Tränken des Ausgangscarbonats verwendet werden.

Jedes nicht-ionische oberflächenaktive Mittel ist erfindungsgemäß unter der Bedingung verwendbar, daß es einerseits gegenüber konzentrierten Wasserstoffperoxidlösungen und andererseits gegenüber alkalischen Lösungen von Natriumcarbonat stabil ist.

Unter kleiner Menge an oberflächenaktiven Mitteln wird eine Menge in der Größenordnung von 2oo bis 5oo ppm in Bezug auf das hergestellte Percarbonat verstanden. In dem Fall, in dem das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel in die Wasserstoffperoxidlösung eingeführt wird, enthält diese Lösung etwa o,5 bis 1 g/l des oberflächenaktiven Mittels.

Der Zusatz des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels ermöglicht es, Ausbeuten von über 9o % für die Herstellung von Natriumpercarbonat durch Reaktion von HUO₂ mit Natriumcarbonatmonohydrat einer scheinbaren Dichte in der Größenordnung von 1,2 g/cm zu erhalten, während die Ausbeute für ein derartiges Ausgangsprodukt ohne Zusatz des oberflächenaktiven Mittels O ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert. '·

Beispiel 1; Vergleichsbeispiel ohne Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels.

In einen labormäßigen eine Planetenbewegung ausführenden Mischer ausgerüstet mit einer Schaufel, die sich mit 15o ü/min dreht, und einem Doppelmantel, in dem auf 3o°C gehaltenes Wasser zirkuliert ,werden 5oo g Natriumcarbonatmonohydrat mit einer schein-

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baren Dichte von o,985 g/cm gegeben.

In o,5 h läßt man 68 gew.%iges Wasserstoffperoxid in einer Menge, berechnet zur Herstellung des Produktes 2 Na₃CO₃ χ 3 H₃O₃,einfliessen.

Man erhält Natriumpercarbonat mit 12,29 % aktivem Sauerstoff, das eine scheinbare Dichte von o,768 g/cm und einen mittleren Durchmesser von 600 μΐη besitzt. Die Ausbeute bezüglich H₃O₃ beträgt 8o,3 %.

Beispiel 2 und 3: Zusatz eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels zu H₃O₃

Man wiederholt Beispiel 1,,setzt jedoch 1 g/l eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels dem Wasserstoffperoxid zu Anfang zu.

Die erhaltenen Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle I aufgeführt.

Die in den Beispielen 2 und 3 verwendeten oberflächenaktiven Mittel besitzen folgende Formel:

HO - (CH₉ - CH₉ - O)_ - (CH - CH₉ - 0) - (CH₉ - CH₉- 0) H

CH₃

Bei dem oberflächenaktiven Mittel gemäß Beispiel 2, das unter dem Namen Pluronic L 61 vertrieben wird, beträgt das mittlere Molekulargewicht der hydrophoben Base des Kondensats (Propylenoxid) 175o, das gesamte mittlere Molekulargewicht ist 2ooo und es gibt im Mittel 1o % Äthylenoxid.

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Bei dem oberflächenaktiven Mittel gemäß Beispiel 3,. das unter dem Namen Pluronic L 62 vertrieben wird, ist das mittlere Molekulargewicht der hydrophoben Base des Kondensats (Propylenoxid) 175o, das gesamte mittlere Molekulargewicht 25oo und es gibt im Mittel 2o % Äthylenoxid.

Tabelle I

Bei spiel	oberflächen aktives Mit	Gehalt an akti vem Sauerstoff	Ausbeute be züglich H_?0₂	Eigenschaften des erhaltenen Produkts	mittlerer Durch messer pm
	tel	im Percarbonat	^%	scheinbare Dichte g/cm	215
2	Pluronic L 61	14,21	96,1	o, 756	235
3	Pluronic Ir 62	14,37	93,9	o,76o

Beispiel 4; Vergleichsbeispiel

Man verwendet den Mischer von Beispiel 1 und die gleichen Mengen an Carbonat und Wasserstoffperoxid. Die Temperatür -wird auf 3o°C gehalten.

Man verwendet Natriumcarbonatmonohydrat mit einer scheinbaren Dichte von 1,15 g/cm . Man setzt 78 gew.%iges Wasserstoffperoxid zu. Die Reaktionsmasse zersetzt sich vollständig, wenn 2/3 der stöchiometrischen Menge an Hp₁O-. zugegeben werden.

Beispiele 5 bis 8;

Zusatz eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels zum Natriumcarbonat,

Man arbeitet wie in Beispiel 4, tränkt jedoch das Ausgangscarbonat mit einem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel.

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Das Tränken des Carbonats wird durchgeführt durch Zusatz einer 5 %igen wässrigen Lösung des oberflächenaktiven Mittels.

Der Zusatz der stöchiometrischen Menge an 68 %igem H₂O₂ wird in 5o min vorgenommen.

In der nachfolgenden Tabelle II sind die erhaltenen Ergebnisse aufgeführt.

Das in Beispiel 5 verwendete oberflächenaktive Mittel ist eine Verbindung der Formel R - O(CH₀ - CH₀O) H. Es wird erhalten

£» £ Xl

durch Polykondensation von Äthylenoxid mit einem linearen Alkohol mit 5o % (+2 %) an C_g und 5o % (+ 2 %) an C^. Es hat einen Gehalt an Äthylenoxid pro Molekül von etwa 72 % und wird unter der Bezeichnung Ukanil 85 vertrieben.

Das oberflächenaktive Mittel von Beispiel 6 hat folgende Formel:

H(C₅H^O) (C₃HgO) ,. _fn „ _n·» i_n τι _n\ ti

2 4 y 3 6 xNw /(CoH₆O) *^c?^H4°'v ^H

N - CH₂ - CH₂ - N

H(C₂H₄O)_y (C₃H₆O)_x' ^(C3^H6^O)x ^(C2^H4^O)y ^H

Das Molekulargewicht seiner hydrophoben Base liegt zwischen 35oo und 4ooo und es enthält 1o % Äthylerioxid. Es wird unter der Bezeichnung Tetronic 9o1 vertrieben.

Das oberflächenaktive Mittel von Beispiel 7 ist Pluronic L von Beispiel 3.

Das oberflächenaktive Mittel von Beispiel 8 ist ein Produkt, das durch Polykondensation von Äthylenoxid und Propylenoxid mit

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einen linearen Alkohol von C_g und C.. erhalten wird. Es besitzt folgende Formel (A):

RO (CH₂ - CH - O)₈ - (CH₂ - CH₂ - O) ₅ H CH₀

in der R der Rest dieses Alkohols ist.

Tabelle II

Bei spiel	oberflächen aktives Mit	Gehalt an akti vem Sauerstoff	Ausbeute be züglich H_0_o	Eigenschaften des erhaltenen Produkts	mittlerer Durchmes ser pm
	tel	im Percarbonat	% ²²	scheinbare Dichte., q/cm	56o
5	Ükanil 85	13,56	96,5	o,674	335
6	Tetronic 9o1	. 13,49	97,5	o,7o7	42o
7	Plutonic L 62	14,oo	95,5	o, 697	31o
8	(A)	12,47	96,2	o, 773

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Claims

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT1 DIPLOMCHEMIKER S KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90 Köln, den 26. Januar 1978 Produits Chimiques ügine Kuhlmann, . boulevard de l'Amiral Bruix, 75116 Paris (Frankreich) Verfahren zur Herstellung von Natriumpercarbonat Patentansprüche ;

1. Verfahren zur Herstellung von Natriumpercarbonat 2 Na₂CO₃ χ 3 H₂O₂ durch Einwirkung von 60 bis 80 gew.%igem Wasserstoffperoxid aus Natriumcarbonatmonohydrat oder wasserhaltigem
Natriumcarbonat mit 7o bis 9o Gew.% Na₂CO₃, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktionsmilieu eine kleine Menge eines
nicht ionischen gegenüber konzentrierten Wasserstoffperoxidlösungen und alkalischen Natriumcarbonatlösungen stabilen
oberflächenaktiven Mittels zugegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
das als Ausgangssubstanz verwendete Natriumcarbonat mit dem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel tränkt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel dem Wasserstoffperoxid zu Beginn zugibt.

4.- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man 2oo bis 5oo ppm des nicht-ionischen ober-

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flächenaktiven Mittels in Bezug auf das herstellten Natriumpercarbonat zugibt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man o,5 bis 1 g/l des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels dem Wasserstoffperoxid zu Beginn zugibt.

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