DE3925966A1 - Lp 86 148 - verfahren zur herstellung von koernigem paraformaldehyd - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines freifließenden, körnigen Paraformaldehyds hoher Reaktivität und Alterungsbeständigkeit aus einem wäßrigen Formaldehyd­ konzentrat.

Es ist bekannt, daß man einen freifließenden, körnigen Para­ formaldehyd herstellen kann, indem ein wäßriges Formaldehyd­ konzentrat mit einem Formaldehydgehalt von 80 bis 90 Masse-% in einem kombinierten Wirbelschichtsprühtrockner versprüht und kurze Zeit in der Wirbelschicht durch entgegenströmende Warm­ luft von 313 bis 333 K nachgetrocknet wird (DE 12 08 887). Dieses Verfahren wurde bereits in der DE 17 20 472 als im technischen Maßstab nicht durchführbar bezeichnet, da die Oberfläche der primär entstehenden kleinen Paraformaldehyd-Kügelchen nicht ge­ nügend klebfrei ist und es infolgedessen zur Agglomerisierung und nach kurzer Zeit zu Verklebungen des Anströmbodens der Wir­ belschicht kommt.

Dieser Nachteil wird nach der DE 17 20 472 dadurch behoben, daß die Temperatur des entgegenströmenden Gases unterhalb 312 K, vorzugs­ weise zwischen 253 und 293 K, gehalten wird. Zum Erreichen eines handelsüblichen Formaldehydgehaltes von mindestens 90 Masse-% muß das Granulat weiterhin etwa 12 Stunden in einem Verweilzeit­ bunker unter Durchleiten von Kaltluft gelagert werden. Nach die­ ser Technologie kommt es jedoch auch infolge des unzureichenden Trocknungsgrades im Sprühtrockner (der Formaldehydgehalt des Produktes in der Wirbelschicht ist gegenüber dem Ausgangspro­ dukt nur geringfügig erhöht) zur Agglomeratbildung in der Wir­ belschicht und zu Versetzungen des Produktaustrages. Diese Ver­ fahrensweise hat auch noch den Nachteil, daß die Kühlung des entgegenströmenden Gases im Wirbelschichtsprühtrockner und im Verweilzeitbunker den Einsatz von Kältemitteln erfordert, was zu hohen Energiekosten führt. Für die lange Verweilzeit im Nachtrockner sind außerdem große Apparate notwendig, die das Verfahren zusätzlich verteuern. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß durch die hohe Strömungsgeschwin­ digkeit des Gases von ca. 1 m/s im Sprühturm Sprühteilchen bis zu einer solchen Größe mit dem Gas ausgetragen werden, daß es zu Verklebungen auf dem Gasweg kommt.

Weiterhin ist bekannt, daß beim Betreiben von kombinierten Wir­ belschichtsprühtrocknern die Wirbelschicht in einem geringeren Querschnitt als der Sprühturm ausgeführt wird, um die Gasge­ schwindigkeit im Sprühturm und damit den Austrag von Sprühteil­ chen stark abzusenken. Damit werden beim Einsatz solcher Appa­ rate für die Herstellung von körnigem Paraformaldehyd die Ver­ setzungen im Gasweg vermieden, da nur kleinste Teilchen ausge­ tragen werden, die sofort erhärten. Beim Betreiben solcher Apparate treten jedoch, insbesondere bei großen Dimensionen, Anbackungen an der konischen Einziehung zwischen Sprühturm und Wirbelschicht durch das Auftreffen noch klebriger Sprühteilchen auf, wenn der Winkel der Einziehung 60° zur Waagerechten beträgt. Ein größerer Winkel hat eine so große Höhe des konischen Übergangsstückes zur Folge, daß sich bei gleicher erforderlicher Fallhöhe im Sprühturm eine unvertretbar große Gesamthöhe der Apparatur ergibt.

Wie in der US 40 36 891 beschrieben wurde, können solche festen Anbackungen im konischen Bereich von Sprühtürmen bzw. Sprüh­ kammern mit Hilfe von Rüttlern oder Klopfern abgelöst werden. Das dabei anfallende stückige bzw. schollenartige Produkt stört jedoch bzw. bringt eine Wirbelschicht am unteren Ende des Sprüh­ turmes zum Erliegen und verursacht Verstopfungen im Produktaus­ trag. Die Trocknung und Zerkleinerung eines solchen Produktes in mehrstufigen Wirbelrinnen bzw. einem vibrierenden Fluidbett außer­ halb der Sprühkammer bei Temperaturen von 323 bis 373 K, ent­ sprechend der US 40 36 891, ist u. a. infolge der thermischen Belastung mit größeren Formaldehydverlusten verbunden.

Ziel der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Her­ stellung eines freifließenden, körnigen Paraformaldehyds nach einem Sprühtrocknungsverfahren zu entwickeln, das ohne großen apparativen und energetischen Aufwand betrieben werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Technologie zur Herstellung eines körnigen Paraformaldehyds durch Versprühen eines wäßrigen Formaldehydkonzentrates mit einem Gehalt von 83 bis 90 Masse-% Formaldehyd in einem Sprühturm, der mit einer Wirbelschicht kombiniert ist, so zu gestalten, daß die Bildung von Produktanbackungen im Sprühturm, besonders im konischen Übergangsteil zum Wirbelbett, verhindert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß pulver­ förmiger Paraformaldehyd mit einem mittleren Korndurchmesser von <0,1 mm in einer Menge von 1 bis 5 Masse-%, bezogen auf den Produktanfall an körnigem Paraformaldehyd, in die Wirbelschicht mit eingeblasen wird. Durch diese Verfahrensweise werden die in die Wirbelschicht eingeblasenen Pulverteilchen mit dem Wir­ belbettgas zum Teil in den Sprühturm getragen und kommen mit den herabfallenden, noch klebrigen Paraformaldehydkörnern in Kontakt. Es zeigte sich, daß dadurch keine Produktanbackungen auf dem konischen Übergangsstück auftreten und die Paraform­ aldehydkörner kontinuierlich in die Wirbelschicht abgleiten, wodurch ein ungestörter Betrieb der Anlage möglich ist. Es wur­ de weiterhin festgestellt, daß das eingeblasene Pulver so fest an der Oberfläche der Paraformaldehydkörner haftet, daß es zu keinem nennenswert vermehrten Anfall an Feinkorn im Gasstrom bzw. zu keinem nennenswerten Abrieb im Endprodukt kommt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Lösung besteht darin, als Paraformaldehydpulver den mit dem Gasstrom aus dem Sprühturm ausgetragenen Feinkornanteil zu verwenden. Der ausgetragene Feinkornanteil wird aus dem Gasstrom mit Hilfe eines Abscheiders abgetrennt und gelangt z. B. über eine Schleuse in einen Vorratsbehälter. Aus diesem Vorratsbehälter kann der pulverförmige Paraformaldehyd über einen Injektor mit einem zusätzlichen Gasstrom in das Wirbelbett oberhalb des An­ strömbodens eingeblasen werden. Es ist aber auch möglich, wei­ tere Mengen pulverförmigen Paraformaldehyds, die z. B. durch Vermahlen von Granulat erzeugt wurden, auf diesem Wege in das Wirbelbett einzuspeisen.

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise ermöglicht somit auf ein­ fache Weise die Herstellung eines körnigen Paraformaldehyds durch Versprühen eines wäßrigen Formaldehydkonzentrates mit einem Gehalt von 83 bis 90 Masse-% Formaldehyd, ohne daß es zu Produktanbackungen im Sprühturm und infolgedessen zu Störun­ gen der Wirbelschicht und Verstopfungen im Produktaustrag kommt. Aufwendige konstruktive Gestaltungen des Sprühturms, etwa durch ein besonders langes konisches Übergangsstück mit großem Neigungswinkel, werden dadurch überflüssig. Ein weiterer Vorteil der Verfahrensweise besteht darin, daß komplizierte Vorrichtungen zum Austrag eines noch klebrigen, stückigen Pro­ duktes aus dem Sprühtrockner sowie weitere Verfahrensschritte zur Trocknung und Fluidierung eines solchen Produkts entfallen. Durch die Verwendung des bei dem Verfahren selbst anfallenden Feinkornanteils für die erfindungsgemäße Lösung entfällt auch die gesonderte Abfüllung, Konfektionierung und Lagerung des schwierig zu handhabenden pulverförmigen Paraformaldehyds, was zusätzliche Kosten verursachen würde.

Ausführungsbeispiel

In einem zylindrischen Sprühturm mit einem Durchmesser von 3 m und einer Höhe von 20 m werden kontinuierlich 950 kg/h eines wäßrigen Formaldehydkonzentrates mit einem Formaldehyd­ gehalt von 85,9 Masse-% und einer Temperatur von 363 K ver­ sprüht. Am Fuß des Turmes befindet sich ein Wirbelbett, dessen Anströmboden einen Durchmesser von 1,40 m hat. Durch den An­ strömboden werden eine Gasmenge von 3000 Nm³/h mit einer Tempe­ ratur von 312 K und oberhalb des Wirbelbetts eine Gasmenge von 4500 Nm³/h mit einer Temperatur von 285 K als Kühlgas zu­ geführt. Im Wirbelbett herrscht eine Temperatur von 319 K. Die mittlere Verweilzeit der Paraformaldehydkörner in der Wirbelschicht beträgt 25 Minuten. In die Wirbelschicht, ober­ halb des Anströmbodens, werden mit einem zusätzlichen Gas­ strom über einen Injektor 23 kg/h eines pulverförmigen Para­ formaldehyds mit einem mittleren Korndurchmesser von <0,1 mm eingeblasen. Aus dem Wirbelbett werden kontinuierlich 888 kg/h eines freifließenden, klebfreien körnigen Paraformaldehyds mit einem Formaldehydgehalt von 91 Masse-% und einem mittleren Korndurchmesser von 0,4 mm ausgetragen. An den Wandflächen oberhalb der Wirbelschicht bildet sich kein Belag.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von körnigem Paraformaldehyd durch Versprühen eines wäßrigen Formaldehydkonzentrats mit einem Gehalt von 83 bis 90 Masse-% Formaldehyd in einem Sprühturm, der mit einer Wirbelschicht kombiniert ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Paraformaldehydpulver mit einem mittleren Korndurchmesser von <0,1 mm in einer Menge von 1 bis 5 Masse-%, bezogen auf den Produktanfall an körnigem Paraform­ aldehyd, in die Wirbelschicht mit eingeblasen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Paraformaldehydpulver der beim Versprühen anfallende und mit dem Gasstrom aus dem Sprühturm ausgetragene Feinkornanteil verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Paraformaldehydpulver mit einem zusätzlichen Gasstrom oberhalb des Anströmbodens in die Wirbelschicht eingeblasen wird.