FI84255C - Foerfarande foer framstaellning av synnerligen starka, pumpbara, icke-sedimenterade hydrosulfitpastor. - Google Patents

Description

1 84255

Menetelmä erittäin väkevien, pumpattavien, sedimentit-tömien hydrosulfiittipastojen valmistamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä erittäin väkevien, 5 pumpattavien, sedimentittömien hydrosulfiittipastojen valmistamiseksi kiinteistä ja nestemäisistä lähtöaineista.

Nämä pastat käytetään vesiliuosten muodossa edullisesti valkaisuaineina ja pelkistiminä esimerkiksi paperin valmistuksessa ja tekstiiliteollisuudessa pelkisti- 10 menä värjäyksessä.

Nykyisin valmistetaan erittäin väkevät orgaanisia nesteitä sisältävät natriumditioniittivalmisteet (merkitään seuraavassa NDTZ) jatkuvasti sekoitusmyllyissä, harnmaskolloidimyllyissä jne. NDTZ:n valmistuksessa jauhe-15 muotoinen natriumditioniitti dispergoidaan orgaanisten nesteiden kanssa erittäin väkeväksi pastaksi. Verkkout-tamalla natriumditioniittihiukkaset natriumditioniitin suhteen inerttien orgaanisten nesteiden kanssa stabiloituu jauhemuotoinen natriumditioniitti ja varjeltuu itse- 20 syttymiseltä veden liittymisen ansiosta. Tällöin pyritään mahdollisimman suureen jauheosuuteen. Pastan viskositeetti ei kuitenkaan riipu vain orgaanisen nesteen viskositeetista, vaan myös lisätyn natriumditioniitin hiukkas-koon jakaumasta. Tämän keksimääräinen hiukkaskoko on 25 kulloinkin valmistusmenetelmän mukaan 95-160 ^um. Samois sa määrissä jauhemuotoista natriumditioniittia on pienemmässä hiukkaskoossa lisättävä enemmän orgaanista nestettä, jotta päästään viskositeeteiltään samanlaisiin pastoihin.

30 Harnmaskolloidimyllyissä lähtöaineet kulkevat läpi supistuvan rengaskidan, jonka muodostaa vähäpätöinen ero erikoishammastetun roottorin ja staattorin kartio-maisuudessa. Pasta saadaan portaattomasti säädettävässä rengaskidassa suurilla kierrosluvuilla voimakkaasti 35 sekoittamalla ja dispergoimalla. Viskoosin pastan voi- 2 84255 makkaaseen dispergointiin liittyy NDTZ:n selvä lämpeneminen, jota ei voida välttää edes jäähdyttämällä suuren leikkauksen aluetta. Tällöin voidaan saavuttaa lämpötiloja > 85°C, joissa saattaa tapahtua natriumditioniitin 5 hajoaminen. Tässä hajoamisessa vapautuu lämmön edelleen kehittyessä rikkiä ja tuotteen itsesyttyminen on ilman hapen esiintyessä ilmeinen.

Suurissa leikkauksissa pilkkoutuvat myös pastahiuk-kaset. Viskositeettien saavuttamiseksi, joissa pastojen 10 pumpattavuus on taattu, tarvitaan silloin suuremmat mää rät orgaanista nestettä. Kartiomaista rengaskitaa suurentamalla voidaan tosin pienentää leikkausta ja siten NDTZ:n lämpiämistä, mutta tällöin myös puututaan kiinteiden hiukkasten verkkoutumiseen orgaanisen nesteen kanssa ja pas-15 tan homogeenisuuteen. Seurauksena on, että NDTZ lyhyen varastoinnin jälkeen sedimentoituu ja pastan pinnalle erottuu orgaaninen nestekerros. Erottumisesta johtuen ei päämäränä ollut NDTZ:n pumpattavuus enää ole taattu.

Sekoitinmyllyssä, jotka tuottavat ylipäänsä pienem-20 mät leikkaukset kuin hammaskolloidimyllyt, huomataan jat kuvasti NDTZ:a valmistettaessa viimeksi kuvatut ilmiöt.

Esillä olevan keksinnön tehtävänä oli sen vuoksi tehtävä antaa käytettäväksi jatkuva menetelmä, joka toisaalta mahdollistaa erittäin väkevän, pumpattavan ja se-25 dimentittoman NDTZ:n valmistamisen ja jota käyttämällä toi saalta ei saavuteta NDTZ:n hajoamislämpötiloja.

Keksinnön mukaan tehtävä ratkaistaan siten, että jauhemuotoinen natriumditioniitti ja natriumditioniitin suhteen inertti orgaaninen neste sekoitetaan jatkuvasti 30 ja dispergoidaan suuritehoisessa sekoittimessa porras tetuilla sekoitus- ja dispergointielementeillä.

Orgaanisen nesteen asemesta voidaan käyttää myös kahden tai useamman orgaanisen nesteen seosta.

Keksinnön mukainen menetelmä esitetään piirrokses-35 sa ja sitä kuvataan seuraavassa lähemmin esimerkinomaisesti NDTZ:n valmistukseen käytettynä.

3 84255

Kuvio 1 esittää menetelmän teknologista kaaviota.

Kuvio 2 esittää menetelmään tarvittavaa suuritehoista sekoitinta.

Astiaan 1 sijoitetaan jauhemuotoinen natriumditio-5 niitti 2. Putkijohtoa 3 pitkin johdetaan yllä esitetty tuote gravimetrisen annostelulaitteen 4 kautta suuritehoiseen sekoittimeen 5, jonka muodostavat syöttöruuvit ja sekoitus- ja dispergointielementit. Jauhemuotoinen natrium-ditioniitti kuljetetaan suuritehoisessa sekoittimessa 10 syöttöruuvien avulla virtaa alas. Ennen ensimmäistä se koitus- ja dispergointielementtiä annostellaan sekaan suihkutusventtiilin 7 kautta orgaaninen neste 8, joka oli varastoituna säiliössä 9, volumetrisesti hammasratas-pumpun 10 avulla. Suuritehoista sekoitinta jäähdytetään 15 koko sen pituudelta jäähdytysaineen 11, edullisesti ve den avulla. Suuritehoisessa sekoittimessa voimakkaasti sekoittamalla ja dispergoimalla valmistettu pastamainen NDTZ 12 jäähdytetään jäähdyttimessä 13 noin 30 °C:seen ja johdetaan seuraavaksi varastosäiliöön 14.

20 Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty suuri tehoinen sekoitin 20 - menetelmän teknologisessa kaaviossa kuvion 1 nro 5, (seuraavassa nimitetty sekoittimeksi) vastaa nopeasti pyörivää yksiakselista kierukkapuserrin-ta syöttöruuveineen (21, 22, 23) ja syöttöruuvien väliin 25 laakeroituine sekoitus- ja dispergointielementteineen (25, 26, 27) (seuraavassa sekoituselementeiksi nimitetyt, eivät yksityiskohtaisesti piirretyt). Sekoittimessa suhde pituus : halkaisija (L:D) on noin 15:1). Muu sekoittimen rakenne on kaupallisen koneenrakennuksen mukaista, eikä se 30 keksinnölle oleellinen. Sekoituselementin 25 roottorin ja staattorin väliset saot ovat noin 2 mm, sekoitusele-menttien 26 ja 27 roottorin ja staattorin väliset raot sitävastoin Viin 0,5 mm. Kaulan 28 kautta johdettu jauhemuotoinen natriumditioniitti 29 johdetaan syöttöruu-35 vin 21 avulla sekoituselementtiin 25, jolloin samanaikaisesti kasvaa paine sekoituselementin 25 ylittämiseksi.

4 84255 Välittömästi ennen sekoituselementtiä 25 annostellaan sekaan kaulan 30 kautta orgaanista nestettä tai kahden tai useamman orgaanisen nesteen seosta 31. Sekoitusele-mentti 25 suorittaa esisekoituksen. Molempien sekoitus-5 elementtien 26 ja 27 avulla esisekoitettu pasta disper- goidaan kierrosluvulla 2200 r/min ja keskimääräisellä leikkauksella 11500 s . Sekoituselementillä ei ole mitään syöttövaikutusta ja syöttöruuvien 22 ja 23 täytyy työntää ne liikkeelle. Syöttöruuvien ja sekoituselement-10 tien välisen porrastuksen avulla voitiin välttää suuremmat paineet sekoittimen dispergointiosassa ja pastan in-jektointi, joista olisi seurauksena mahdollinen aineosien erottuminen. Sekoittimen juoksutusvyöhykkeelle järjestetyn syöttöruuvin avulla kohotetaan paine lauhdutus-15 jäähdyttimessä ja yhdysputkijohdossa toisaalta sekoittimen ja jäähdyttimen välillä ja toisalta jäähdyttimen ja varasto säiliön välillä esiintyvän painehäviön voittamiseksi. Kokeellinen ilmoitettu yksittäisten syöttöruuvien ja se-koituselementtien jako on seuraava:

Syöttöruuvi 21: L = 5D 20 Syöttöruuvi 22: L = 3D Syöttöruuvi 23: L = ID Syöttöruuvi 24: L = 2D Sekoituselementti 25: L = ID Sekoituselementti 26: L = 2D 25 Sekoituselementti 27: L = ID

Suuren leikkauksen vyöhykkeillä viipymisajat olivat suhteessa L:D = 1:1 noin 1,4 s. Saavutettiin pitkähkön ajan kestävä häiriötön toiminta tuotannon ollessa 200 kg/h NDTZ kokonaispainehäviön seuraavissa jäähdytys-vyöhykkeissä ollessa 3,5 baaria. Myös voitettaessa suurem-30 pia painehäviöitä menetelmä NDTZ:n valmistamiseksi toimi häiriöttä.

Lähtöaineitten syöttäminen, sekoittaminen ja dis-pergoiminen ja valmiin tuotteen pumppaaminen laitteen avulla saatiin suoritetuksi. Tässä on keksinnön mukaisen mene-35 telmän erityinen etu. Suurin energian lämmöksi muuttuminen ς 84255

D

tapahtuu sekoituselementtien alueella. Suotuisasta sekoit-timen pinta-ala-tilavuussuhteesta seurauksena jäähdytys - ulkovaipassa virtaavalla jäähdytysvedellä - johtaa syntyvän lämmön pois. NDTZ:n lämpötilan aleneminen varastoin-5 tilämpötilaan ei ole saavutettavisa sekoittimen avulla.

Esillä olevan keksinnön tehtävän erittäin väkevän, pumpattavan, sedimentittoman NDTZsn valmistamiseksi täyttää parhaiten amalgaamitavara kuiva-aine/nestesuhteel-la 85/15. Tätä suhdetta täytyy noudattaa mahdollisimman 10 tarkasti (85+0,5 paino-%). Poikettaessa tästä suhteesta tapahtuu joko komponenttien erottuminen tai pasta ei ole enää pumpattavissa. Formiaattitavaralla, jonka hiuk-kaskoon jakauma on pienempi, oli optimisuhde 70/30. Kokeissa alitettiin NDTZ:n hajoamisen vuoksi sallittu mak-15 similämpötila 85 °C, useampiviikkoisessa varastoinnissa ei varastointilämpötilaan jäähdytetyssä NDTZrssa voitu huomata käytännöllisesti katsoen lainkaan sedimentoitumista, ja NDTZ voitiin tämän varastointiajän jälkeen vaikeuksitta annostella epäkeskokierukoilla.

20 On olemassa mahdollisuus, että sekoitinta voidaan muuntaa muuttamalla sekoituselementtien ja niihin kuuluvien syöttöruuvien lukumäärää ja ulottuvuuksia esimerkiksi muiden orgaanisten nesteiden kanssa työskentelemiseksi.

Claims (2)

6 84255

1. Förfarande för framställning av högkoncentre-rade, pumpbara, sedimentationsfria hydrosulfidpastor av 25 fasta och flytande utgängsmaterial, känneteck- n a t därav, att pulverformigt natriumditionit och en i förhällande tili natriumditionit inert organisk vätska blandas och dispergeras kontinuerligt i en intensivblanda-re vilken är försedd med stegvis indelade blandnings- och 30 dispergeringselement.

1. Menetelmä erittäin väkevien, pumpattavien sedi-mentittömien hydrosulfiittipastojen valmistamiseksi kiin- 5 teistä ja nestemäisistä lähtöaineista, tunnettu siitä, että jauhemaista natriumditioniittia ja natriumdi-tioniitin suhteen inerttiä orgaanista nestettä sekoitetaan ja dispergoidaan jatkuvasti suurtehosekoittimessa, joka on varustettu porrastetuilla sekoitus- ja dispergointielemen-10 teillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaanisen nesteen asemesta käytetään kahden tai useamman orgaanisen nesteen seosta. 15 20

2. Förfarande enligt patentkravet 1, känne-t e c k n a t därav, att en blandning av tvä eller flera organiska vätskor används i stället för den organiska vätskan.