MXPA02001082A - Procedimiento para hacer hojuelas de glifosato de amonio. - Google Patents

Abstract

Se provee un procedimiento para preparar hojuelas de glifosato de amonio, el cual comprende (a) mezclar(l) acido de glifosato solido en particulas, (ii) agua en una cantidad de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 3 partes en peso por parte en peso de acido de glifosato, y (iii) una base que provea cationes de amonio, en una cantidad de aproximadamente 0.8 a aproximadamente 1.25 moles equivalentes de amoniaco por mol de acido de glifosato, para formar un medio de reaccion acuoso; (b) dejar que el acido de glifosato reaccione con la base en el medio de reaccion para formar un producto de reaccion que comprende una solucion acuosa concentrada de glifosato de amonio; (c) secar el producto de reaccion poniendo en contacto al mismo con una superficie caliente para formar, principalmente por evaporacion del agua, un deposito solido sobre la superficie caliente; y (d) rascar el deposito solido de la superficie caliente para recuperar hojuelas secas de glifosato de amonio.

Description

PROCEDIMIENTO PARA HACER HOJUELAS DE GLIFOSATO DE AMONIO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a la preparación de una composición herbicida útil en la agricultura y en otras situaciones en donde se desea controlar la maleza u otra vegetación. Se refiere en particular a la preparación de un ingrediente activo herbicida, es decir N-fosfonometilglicina (glifosato) en la forma de la sal de amonio del mismo, como un producto terminado o como un intermedio útil en un procesamiento adicional.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Son bien conocidos los herbicidas de glifosato, en especial los herbicidas que comprenden una sal de glifosato soluble en agua. Específicamente, la sal de monoamonio de glifosato se describe como un herbicida útil, por ejemplo, en la patente de E. U. A. No. 4,405,531 a Franz. A menos que el contexto indique lo contrario, "glifosato de amonio" se refiere aquí a la sal de monoamonio de glifosato, la cual tiene la fórmula química: entendiéndose que la relación molar de los cationes de amonio a los aniones de glifosato en dicha sal no es necesariamente 1 exacto. Un ligero exceso molar, ya sea de los cationes de amonio o de los aniones de glifosato, por ejemplo proporcionando una relación molar de aproximadamente 0.8 a aproximadamente 1.25, no es inconsistente con el término "glifosato de amonio" tal como se utiliza aquí. El glifosato de amonio es la sal principal elegida en la preparación de formulaciones herbicidas de glifosato seco. Una formulación "seca" aquí, es una composición que es sólida, normalmente en partículas, en donde las partículas están aglomeradas como en una composición granular o no aglomeradas como en un polvo. La palabra "seca" en este contexto no implica que la formulación esté necesariamente libre de agua o de otro líquido, simplemente que ésta es seca al tacto. Las formulaciones secas pueden contener hasta aproximadamente 5% en peso de agua, pero más típicamente el contenido de agua es menor que aproximadamente 1 %, por ejemplo aproximadamente 0.5% o menos. Las formulaciones secas de herbicidas de glifosfato, como las formulaciones líquidas (normalmente acuosas) correspondientes, por lo general contienen uno o más agentes tensioactivos además de la sal de glifosfato. Los agentes tensioactivos son componentes importantes de las formulaciones de glifosato porque, cuando una formulación de glifosato es diluida, disuelta o dispersada en agua para aplicarla por aspersión al follaje de las plantas, los agentes tensioactivos ayudan a que el follaje retenga las gotas de la aspersión, a la adhesión de las gotas asperjadas a la superficie foliar y a la penetración del glifosato a través de la cutícula hidrófoba que cubre la superficie foliar, aumentando por estos medios y posiblemente por otras formas, la efectividad herbicida de la aspersión de glifosato. Sin embargo, un agente tensioactivo no es un componente esencial de una formulación de glifosato. El usuario final puede agregar una formulación de glifosato que no contenga agente tensioactivo, en un tanque de aspersión junto con un agente tensioactivo, procedimiento conocido como mezclado de tanque. En algunos casos se puede aplicar exitosamente un herbicida de glifosato sin ningún agente tensioactivo. Esto es particularmente cierto cuando la proporción de la dosis del glifosato es más bien alta, por ejemplo más de aproximadamente un equivalente ácido de 1 kg (a.e.)/ha. El glifosato de amonio es la sal preferida para utilizarla en la preparación de formulaciones de glifosato secas debido a varias razones, pero quizás principalmente por la razón de que el glifosato de amonio es relativamente no higroscópico. Las sales preferidas para la preparación de formulaciones acuosas, tales como la sal de isopropilamonio o la sal de trimetilsulfonio, son muy difíciles de secar a un estado cristalino y, una vez que están secas, tienen una fuerte tendencia a reabsorber agua. Las formulaciones de glifosato secas con base de sal de amonio se describen, por ejemplo, en la patente de E. U. A. No. 5,656,572 a Kuchikata et al. La sal de sodio, descrita como útil en las formulaciones herbicidas secas de glifosfato, por ejemplo en la solicitud de patente internacional No. WO 87/04595, es mucho menos higroscópica que estas sales, y sin embargo necesita ser empacada con un material muy impermeable al agua para evitar la absorción de vapor de agua de la atmósfera y la pérdida consecuente de las propiedades de flujo libre. La patente de E. U. A. No. 5,324,708 a Moreno ef al. describe un procedimiento para preparar un glifosato de monoamonio no higroscópico; sin embargo, el glifosato de amonio seco preparado mediante cualquier procedimiento conocido es lo suficientemente no higroscópico para la mayoría de los propósitos prácticos. La patente de E. U. A. No. 5,266,553 a Champion & Harwell, describe un procedimiento para la preparación de una composición seca soluble en agua que comprende una sal de un compuesto herbicida que incluye la funcionalidad de un ácido carboxílico. Este procedimiento comprende formar una solución o suspensión acuosa de dicha sal, haciendo reaccionar el compuesto herbicida con una base neutralizante en la presencia de agua, y después remover el agua para proveer la sal seca. El procedimiento está dirigido particularmente a herbicidas de ácido benzoico sustituido y herbicidas de ácido carboxílíco sustituido con fenoxi, pero se dice que también es útil para el glifosfato. Se específica que el método de secado debe ser uno que esté controlado de tal manera que la temperatura de la sal herbicida no exceda los 80°C; se prefiere el secado al vacío, y se dice que el uso de un secador de película delgada continua o de un intercambiador de calor de superficie rayada, es inadecuado debido a la necesidad de un período prolongado de secado o porque se produce una pasta amorfa. La reacción en estado sólido del ácido de glifosfato y el bicarbonato de amonio, como se describe por ejemplo en la patente de E.U.A. No. 5,656,572, a la que se hizo referencia antes, produce un glifosfato de amonio en partículas que se puede utilizar directamente como un producto herbicida, o que se puede granular, por ejemplo por granulación en recipiente, para hacer un producto herbicida seco granulado, o que se puede procesar adicionalmente con un agente tensioactivo. De manera alternativa, se puede hacer reaccionar una suspensión acuosa de ácido de glifosfato con amoníaco anhidro o con amoníaco acuoso (hidróxido de amonio) para producir una solución o suspensión concentrada de glifosfato de amonio. Después esta solución o suspensión se tiene que secar si el producto terminado que se desea es una composición herbicida seca. Como el amoníaco anhidro y acuoso son fuentes de catión de amonio mucho más económicas que el bicarbonato de amonio, se han hecho numerosos esfuerzos para desarrollar un procedimiento en el que se hace reaccionar ácido de glifosfato con amoníaco anhidro o acuoso, y en donde se produzca una composición seca de glifosfato de amonio. La patente de E.U.A. No. 5,614,468 a Kramer et al. describe un procedimiento en el que se hace reaccionar ácido de glifosfato sólido en partículas con amoníaco acuoso, y la patente de E.U.A. No. 5,633,397 a Gillespie et al. describe un procedimiento en el que se hace reaccionar ácido de glifosfato sólido en partículas con gas de amoníaco anhidro. Los procedimientos en los que la reacción de la base de ácido tiene lugar en un medio acuoso, generando una solución acuosa concentrada de glifosfato de amonio, son más fáciles de controlar que los procedimientos anteriores de estado sólido. Además, la naturaleza exotérmica de la reacción hace surgir una necesidad de disipar el calor, lo cual presenta muchos menos problemas en un medio acuoso, porque es mucho más fácil asegurar un mezclado adecuado y por lo tanto el intercambio de calor, de lo que es posible en un procedimiento en estado sólido. Por lo tanto, hay una gran necesidad en la técnica de desarrollar un procedimiento eficiente de suspensión acuosa para hacer glifosfato de amonio, en el que el producto final sea una composición seca en partículas soluble en agua. Las composiciones secas en partículas de sustancias químicas agrícolas, como los herbicidas, normalmente son polvos o granulos, por ejemplo polvos o granulos solubles en agua. Generalmente, los granulos son aglomerados de partículas primarias más pequeñas, mientras que los polvos se forman normalmente de partículas primarias no aglomeradas. Los polvos solubles en agua generalmente no son muy favorecidos, por su tendencia a ser pulverulentos. Se prefieren los granulos solubles en agua más que los polvos solubles en agua, pero tienen una relación de área superficial a volumen mucho más pequeña, que tiende a retardar el proceso de disolución, especialmente en el agua fría. La presente invención provee un procedimiento para hacer una composición seca de glifosato de amonio en partículas que es menos pulverulenta que un polvo, pero que tiene una relación de área superficial a volumen grande, promoviendo una velocidad de disolución rápida, aun en el agua fría. La composición adopta la forma de hojuelas.

BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO La figura 1 muestra un diagrama de flujo de procedimiento, de un procedimiento de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Ahora se proporciona un procedimiento para preparar hojuelas de glifosato de amonio, que comprenden: (a) mezclar (i) ácido de glifosato sólido en partículas, (ii) agua en una cantidad de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 3 partes en peso por parte en peso de ácido de glifosato, y (iii) una base que provea cationes de amonio, en una cantidad de aproximadamente 0.8 a aproximadamente 1.25 moles equivalentes de amoníaco por mol de ácido de glifosato, para formar un medio de reacción acuoso; (b) dejar que el ácido de glifosato reaccione con la base en el medio de reacción, para formar un producto de reacción que comprende una solución acuosa concentrada de glifosato de amonio; (c) secar el producto de reacción mediante el contacto del mismo con una superficie caliente para formar, principalmente por la evaporación del agua, un depósito sólido en la superficie caliente; y (d) rascar el depósito sólido de la superficie caliente para recuperar hojuelas secas de glifosato de amonio. De preferencia el orden de mezclado en el paso (a) es mezclar el ácido de glifosato sólido en partículas y el agua con agitación para formar una suspensión, y después agregar a la suspensión, siguiendo con la agitación, la base que provee los cationes de amonio. De preferencia los pasos (c) y (d) se realizan alimentando el producto de reacción a una velocidad adecuada sobre las superficies convergentes de dos cilindros paralelos, calentados internamente, que giran en direcciones contrarias, teniendo un espacio entre éstos de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 mm, para provocar la evaporación del agua y formar un depósito sólido sobre las superficies de los cilindros, y retirar el depósito en forma de hojuelas por medio de rascadores estacionarios contra los cuales giran los cilindros.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En el primer paso de un procedimiento preferido de la invención, es decir, el paso (a) que se definió anteriormente, una parte en peso de ácido de glifosato sólido en partículas, se agrega a aproximadamente 0.5 a aproximadamente 3 partes en peso de agua y se le aplica a la misma suficiente agitación para formar una suspensión. El ácido de glifosato de preferencia se dispersa de manera pareja en la suspensión, pero generalmente no afecta la aglomeración de partículas de ácido de glifosato en pequeños aglomerados. Las cantidades relativas de agua y de ácido de glifosato que se utilizan para hacer la suspensión, no son estrechamente críticas dentro de la escala indicada anteriormente. Sin embargo, generalmente es preferible producir, en el paso (b) que sigue, una solución de glifosato de amonio de una alta concentración, por ejemplo aproximadamente de 40% a aproximadamente 60% en peso; esto significa que en el paso (a) por cada 100 kg (en una base seca) de ácido glifosato en la suspensión, es preferible tener de aproximadamente 73 a aproximadamente 165 kg de agua. Se puede utilizar cualquier grado de ácido de glifosato en partículas. Se ha visto que es adecuado el ácido de glifosato de grado técnico, por ejemplo en la forma de una torta húmeda que tiene un contenido de humedad de aproximadamente 8% a aproximadamente 12%, pero si así se desea, el ácido de glifosato puede ser presecado y/o premolido. Cuando aquí se específica una cantidad o una concentración de ácido de glifosato, o de glifosato de amonio, deberá entenderse que se excluye la humedad que pueda estar presente, pero que se incluyen las cantidades o las concentraciones menores de impurezas. Normalmente la torta húmeda de ácido de glifosato de grado técnico tiene una muestra de glifosato, en una base seca, de aproximadamente 95% o más alta, indicando que dichas impurezas constituyen menos de aproximadamente el 5% en peso del ácido de glifosato de grado técnico. Otros materiales pueden agregarse opcionalmente o estar presentes en la suspensión. Por ejemplo, se puede añadir una pequeña cantidad de sulfito de sodio para inhibir la formación de nitrosamina. Se necesita la agitación para hacer y mantener homogénea la suspensión; esto se puede llevar a cabo a través cualquier medio adecuado. Como ilustración, se puede hacer una suspensión colocando 75 kg de agua en un tanque, y agregando, con agitación, 100 kg de torta húmeda de glifosato con un contenido de humedad del 10% y, si se desea, 0.4 kg de sulfito de sodio. En el mismo procedimiento preferido de la invención, después se alimenta una base que provee cationes de amonio dentro del tanque de la suspensión que contiene el ácido de glifosato, para provocar, en el paso (b), una reacción de ácido-base que forma glifosato de amonio. Se puede utilizar cualquier base que proporcione cationes de amonio, incluyendo carbonato de amonio y bicarbonato de amonio. Sin embargo, generalmente es preferiblemente utilizar amoníaco acuoso o anhidro. Si se utiliza amoníaco acuoso (es decir, hidróxido de amonio), la cantidad de agua provista por el amoníaco acuoso diluye más la suspensión. Normalmente el amoníaco acuoso contiene aproximadamente 29% en peso de amoníaco, y por lo tanto se puede considerar que provee aproximadamente 71 % de su peso como agua. Esto debe factorizarse en el cálculo de la cantidad de agua que se va a utilizar para hacer la suspensión de ácido de glifosato. El amoníaco anhidro se puede suministrar en un estado líquido o gaseoso. Aunque los pasos de mezclado y de reacción (a) y (b) respectivamente, se describen aquí por conveniencia y claridad como pasos separados, los expertos en la técnica reconocerán que la reacción de ácido-base comienza tan pronto como la primera porción de ácido y de base se unen en el medio de reacción acuoso. En realidad, la reacción puede estar ya terminada para cuando finaliza la adición de la base a la suspensión. De preferencia se agrega el amoníaco anhidro o acuoso en una cantidad aproximadamente estequiométrica para dar como resultado la formación de glifosato de monoamonio. Si se agrega menos de un equivalente molar de amoníaco por mol de ácido de glifosato, una fracción del ácido de glifosato quedará sin neutralizar. Si esta fracción es pequeña, por ejemplo de menos de aproximadamente 20%, resultando en la presencia de por lo menos aproximadamente 4 moles de glifosato de amonio por mol de ácido de glifosato no neutralizado, generalmente no resulta inaceptable. Por otro lado, si se agrega más de un equivalente molar de amoníaco por mol de ácido de glifosato, se puede considerar que está presente una fracción del glifosato en la forma de la sal de diamonio. El secado subsecuente del producto de reacción, en dicha situación, tenderá a llevar a la volatilización del amoníaco. Por esta razón, la cantidad de amoníaco que se agrega en el paso (a) deberá permanecer por debajo de aproximadamente 1.25 equivalentes molares por mol de ácido de glifosato. Sin embargo, es preferible que se agreguen de aproximadamente 0.95 a aproximadamente 1.05 equivalentes morales de amoníaco por mol de ácido de glifosato. La reacción del amoníaco con ácido de glifosato es exotérmica.

Es importante seguir con la agitación de la suspensión en el paso (b) para proveer una transferencia de calor eficiente, así como para asegurar una reacción completa y uniforme. Con la conversión del ácido de glifosato en glifosato de amonio, el glifosato se solubiliza en el agua. Por lo tanto el producto del paso de reacción comprende una solución acuosa concentrada de glifosato de amonio. Una solución acuosa "concentrada" de glifosato de amonio significa una solución que contiene por lo menos aproximadamente 20%, de preferencia por lo menos aproximadamente 40%, y más preferiblemente por lo menos aproximadamente 55% en peso de glifosato de amonio. El límite más alto es el límite de solubilidad de glifosato de amonio en agua, el cual depende de la temperatura. Aunque el producto de reacción comprende esta solución acuosa concentrada, también puede contener partículas sólidas no disueltas, en cuyo caso el producto de reacción se puede describir con más precisión como una suspensión. Dichas partículas sólidas no disueltas pueden ser de glifosato de amonio o ácido de glifosato no neutralizado.

Es preferible mantener el producto de reacción a una temperatura elevada, por ejemplo de aproximadamente 65°C a aproximadamente 85°C, para una solubilidad máxima del glifosato de amonio. El siguiente paso del procedimiento, es decir el paso (c) como se definió anteriormente, comprende secar este producto de reacción mediante el contacto del mismo con una superficie caliente para formar, principalmente por la evaporación de agua, un depósito sólido sobre la superficie caliente. Se ha encontrado que otros métodos que no son los que involucran el contacto con una superficie caliente, por ejemplo los métodos de secado por evaporación súbita y secado por aspersión y modificaciones de los mismos, producen resultados insatisfactorios en términos de la eficiencia del proceso. La superficie caliente es de preferencia la superficie de un cilindro, como un tambor o rodillo, y de preferencia es una superficie metálica que produce una buena conductividad del calor mientras que no está sujeta a la corrosión por el contacto con el producto de reacción del paso (b). Las superficies metálicas adecuadas las proporciona, por ejemplo, el acero inoxidable o la placa de cromo. En el caso de un cilindro, el calor se provee a la superficie de preferencia desde una fuente o vector de calor en el interior del cilindro. Se ha visto que el vapor supercalentado es un vector de calor adecuado. La temperatura de la superficie caliente se puede controlar ajustando la presión bajo la cual el vapor supercalentado se suministra al cilindro; ilustrativamente se pueden aplicar presiones de aproximadamente 250 a aproximadamente 1000 kPa, pero de preferencia la presión del vapor es de aproximadamente 500 a aproximadamente 900 kPa. Las presiones de vapor más altas dentro de estas escalas, que generan temperaturas más altas de superficie, tienden a llevar a un secado más rápido y más completo. Si las temperaturas no son tan altas, ni el tiempo de residencia del depósito sólido sobre la superficie caliente tampoco es tan largo, el glifosato sufre una descomposición térmica, proceso que ocurre a 200-230°C como lo describe J.E. Franz et al. en American Chemical Society Monograph 189, Gliphosate, a Unique Global Herbicide, 1997, págs. 27 y 244. Se puede esperar cierta volatilización del amoníaco durante el paso de secado, pero si la temperatura de la superficie caliente no es excesiva y el tiempo de residencia no es tan largo, dicha volatilización generalmente es mínima y no representa ningún problema. El efecto del secado es para formar un depósito sólido sobre la superficie caliente. En el paso (d) este depósito sólido se recupera en forma de hojuelas, rascando de la superficie el depósito. Cuando el paso de secado se lleva a cabo de manera eficiente, el contenido de humedad de las hojuelas es normalmente menor al 3% en peso y de preferencia es menor que aproximadamente 1.5%, más preferiblemente es menor que aproximadamente 1 % en peso. Si se desea, se puede llevar a cabo un secado adicional de las hojuelas, por ejemplo en un horno y/o al vacío. Será claro para los expertos en la técnica a partir de la descripción anterior, que el tipo de aparato conocido como secador de tambor o secador de rodillo, puede proporcionar la superficie caliente requerida para el paso (c) del procedimiento presente. También será claro que otros tipos de aparato que tienen superficies calientes pueden ser de igual manera adecuados. La siguiente descripción del uso de un aparato secador de tambor o de rodillo al llevar a cabo el paso (c) del procedimiento, no deberá interpretarse como una limitación de la invención al uso de dicho aparato para llevar a cabo este paso del procedimiento. Los secadores de tambor o rodillo se describen, por ejemplo, en la Encyclopedia of Chemical Processing and Design, Ed. J. J. McKetta, Vol. 17, Pub. Marcel Dekker, Inc. 1983, págs. 17-19, en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edittion, Vol. B2, Pub. VCH, 1988, págs. 4.25-4.27; y en Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Edition, Vol. 8, Pub. John Wiley & Sons, 1993, págs. 512-514. Otros diseños de secadores de contacto que se pueden sustituir si se desea, se describen en estas publicaciones. Los secadores de tambor pueden tener un solo tambor giratorio calentado o, más adecuado para el presente procedimiento, dos tambores paralelos calentados que giran en sentidos contrarios, uno en el sentido de las manecillas del reloj y el otro en el sentido contrario a las manecillas del reloj. El eje de rotación es normalmente horizontal o muy cercano a la horizontal. Durante el funcionamiento, las superficies de los tambores paralelos están separadas una de la otra por un espacio muy estrecho, generalmente ajustable, conocido como el "rozamiento". El ancho del espacio, al que se conoce como "espacio de tambor", en el rozamiento generalmente se establece de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 mm, de preferencia de aproximadamente 3 a aproximadamente 7 mm. De preferencia, los tambores giran de tal manera que las superficies convergen arriba del rozamiento, alimentado de esta manera cualquier material depositado sobre cualquiera de las dos superficies hacia el rozamiento. Al llevar a cabo el paso (c) del presente procedimiento en dicho secador de tambor, el producto de reacción del paso (b) se alimenta sobre las superficies convergentes de los tambores paralelos. La alimentación del producto de reacción se puede hacer por aspersión, pero generalmente se obtiene una mayor eficiencia permitiendo que el producto de reacción fluya desde un tubo, cuya punta se balancea como un péndulo sobre las superficies convergentes de los tambores y sobre el rozamiento. La velocidad giratoria de los tambores y la temperatura de las superficies se controlan de tal manera que se permita la evaporación de la mayor parte del agua en el producto de reacción que está arriba del rozamiento. Un secado adicional se lleva a cabo en, y abajo del rozamiento, dando como resultado un depósito sólido delgado, más o menos continuo, que se adhiere a las superficies de ambos tambores. Se ha visto que el procedimiento opera con mayor eficiencia cuando el secado arriba del rozamiento es tal, que da como resultado la acumulación de una espesa pasta en el rozamiento. En un secador de tambor típico, una cuchilla rascadora estacionaria está dispuesta en forma paralela al eje de cada tambor, el borde de rascado de la cuchilla hace contacto con la superficie del tambor. La cuchilla está angulada de tal forma que el borde de rascado está orientado en contra del movimiento giratorio de la superficie del tambor. A medida que se mueve la superficie del tambor contra el borde de rascado de la cuchilla, cualquier depósito sólido que se encuentre allí es removido de la superficie y cae o es transportado a una tolva u otro recipiente de recolección. Durante el rascado el material sólido se rompe en pequeñas hojuelas. No es tan importante la ubicación precisa de las cuchillas rascadoras en relación con el rozamiento de los tambores, pero generalmente se desea, para un secado máximo, dejar un periodo de tiempo bastante largo para que el depósito sólido haga contacto con la superficies calentadas de los tambores, por esta razón, una ubicación adecuada para la cuchilla rascadora para cada tambor es aproximadamente una ubicación diametralmente opuesta al rozamiento, es decir, aproximadamente a 180° del rozamiento en el sentido de rotación del tambor, o ligeramente arriba de esta ubicación. Una ubicación típica es de aproximadamente 180° a aproximadamente 220°, por ejemplo a aproximadamente 200° del rozamiento. Las hojuelas de glifosato de amonio preparadas mediante el procedimiento que aquí se provee, tienen muchas ventajas sobre las composiciones secas de glifosato de amonio descritas anteriormente. Las hojuelas se rompen fácilmente para formar hojuelas más pequeñas pero relativamente no son pulverulentas. Las hojuelas se disuelven rápida y completamente en el agua, para formar una solución adecuada para aplicarla a las plantas como un herbicida. De manera útil e ilustrativa, se disuelve de aproximadamente de 1 a aproximadamente 100 g, más normalmente de aproximadamente 2 a aproximadamente 20 g, de hojuelas de glifosato en un litro de agua para hacer una solución de aplicación. Si se desea también se puede agregar un agente tensioactivo y/o otros ingredientes a la solución de aplicación. El producto del presente procedimiento está diseñado especialmente para envasarse en pequeños paquetes, como sacos de plástico o de hoja de aluminio, o en bolsas solubles en agua, que contienen por ejemplo de aproximadamente 10 a aproximadamente 1000 g de hojuelas.

Sin embargo, la invención no está limitada a dicho envase. Si se desea se puede utilizar cualquier sistema de empaquetamiento convencional, incluyendo cajas o tambores, de cualquier tamaño. El producto se puede transportar alternativamente en forma a granel. El producto también se puede utilizar como un intermedio para un procesamiento adicional. Por ejemplo, las hojuelas se pueden moler para formar un polvo. Dicho polvo, o las hojuelas mismas, pueden formar una materia prima para un procedimiento de granulación, que involucra opcionalmente la adición de un agente tensioactivo.

EJEMPLOS Los siguientes ejemplos se proporcionan con propósitos de ilustración solamente, y no pretenden limitar el alcance de la presente invención. Los ejemplos permitirán un mejor entendimiento de la invención y la percepción de sus ventajas y de ciertas variaciones de ejecución. En un programa de evaluación de métodos de secado para una solución concentrada de glifosato de amonio, como la que se produce haciendo reaccionar el ácido de glifosato con amoníaco acuoso o anhidro en una suspensión, se probaron los siguientes sistemas y aparatos.

EJEMPLO 1 Este ejemplo de un procedimiento comparativo comprende el secado por evaporación súbita en un molino clasificador de aire Pulvocron™ PC-20 (Hosokawa Bepex Corp., Minneapolis, MN). Para simular el producto de reacción de una suspensión de ácido de glifosato con amoníaco, se preparó 56% en peso de una solución de glifosato de amonio, disolviendo glifosato de amonio seco de grado técnico (MON 8750 de Monsanto) en agua. Para asegurar la dispersión de los sólidos no disueltos, los tambores que contenían la solución de glifosato de amonio fueron agitados en un rodillo de tambor durante aproximadamente 90 minutos antes de las pruebas de secado por evaporación súbita.

La solución líquida de glifosato de amonio fue alimentada a un Pulvocron™ PC-20 por una bomba Moyno a velocidades de alimentación que varían de 63.5 a 204 kg/h en pruebas individuales. En el Pulvocron, el líquido chocó con aire calentado a una temperatura que varía de 89°C a 268°C, a una velocidad de flujo de aire que varía de 23 a 36 m3/minuto en pruebas individuales. Las placas batidoras en el Pulvocron arrojaron el líquido contra un separador segmentado mientras que el aire caliente evaporaba súbitamente el agua. Se instalaron varias combinaciones de placas batidoras en pruebas individuales. En todas las pruebas ocurrió una acumulación de material sólido seco sobre las paredes y las placas batidoras del Pulvocron, tamponando eventualmente el sistema y evitando la descarga del producto seco. No se notó ninguna mejora ni siquiera con la remoción del clasificador de aire del Pulvocron, en un esfuerzo por mejorar la descarga. Tampoco ayudó el remezclado del material ya seco con la alimentación líquida.

EJEMPLO 2 Este ejemplo de un procedimiento comparativo comprende el secado en un secador por aspersión Unisón™ (Hosokawa Bepex Corp., Minneapolis, MN). Antes de las pruebas con los secadores por aspersión convencionales ajustados con atomizadores centrífugos, el líquido fue rociado hacia las paredes de la cámara de secado por aspersión, en donde se acumulaba el material seco. No se descargó nada del material seco. En contraste, el secador por aspersión Unisón™ utiliza un sistema de combustión pulsado para proporcionar una honda sónica que atomiza una alimentación líquida. Esta atomización da como resultado una liberación más suave de la alimentación líquida adentro de la cámara, con una tendencia menor a hacer contacto con ésta y por lo tanto la adhesión del material secado a las paredes. El secador probado tenía una cámara de secado por aspersión que a su vez tenía una sección cilindrica superior con un diámetro de 1.8 m y una altura de 4.3 m, y una sección cónica de 70° más baja con una altura de 2.1 m. Se introdujeron aire caliente y la alimentación líquida por la parte superior de la cámara, y el aire y el producto seco se descargaron a través de un ducto con un diámetro de 300 mm en el fondo. El producto seco fue alimentado a un separador ciclónico y a una bolsa para su recolección. Se prepararon como líquidos de alimentación para probar este sistema, soluciones de glifosato de amonio disolviendo MON 8750 en agua, como en la prueba anterior de secado por evaporación súbita. Se preparó 50% en peso de una solución de glifosato de amonio para una prueba, mientras que para las otras pruebas se utilizaron suspensiones acuosas que contenían glifosato de amonio arriba de su límite de solubilidad. Estas suspensiones tenían un contenido total de "sólidos" de 60% o 70%, es decir, incluían glifosato de amonio disuelto.

La alimentación líquida se preparó a 32°C, 66°C y a 74°C en pruebas individuales. La temperatura del aire fue de aproximadamente 255°C. La velocidad de alimentación se estableció a 182 kg/h. Se encontró que el 70% de la suspensión de glifosato de amonio era demasiado viscosa para ser alimentada de manera eficiente, mientras que el 50% de la solución de glifosato de amonio, cuando se utilizó como alimentación, dio como resultado una rápida acumulación sobre las paredes de la cámara de un material vidrioso difícil de remover. Se cree que la ausencia de partículas sólidas en la alimentación inhibieron la rápida cristalización del glifosato de amonio, dando como resultado el depósito vidrioso. En contraste, el 60% de la solución de glifosato de amonio, precalentada a 32°C o 66°C resultó en un efectivo secado por aspersión. Las producciones fueron de 90% y de 77% respectivamente. Se observaron algunas acumulaciones de material polvoso blanco en las paredes, en particular en la sección cónica inferior cerca de la salida de descarga, pero ésta fue insuficiente para afectar adversamente la operación de secado por aspersión. El contenido de humedad del producto polvoso varió de 1.4% a 1.7% en peso. En una prueba repetida utilizando 60% de la suspensión a 66°C, la salida de descarga se taponeó con material suelto y friable, y el sistema se descompuso después de 40 minutos.

EJEMPLO 3 Este ejemplo de un procedimiento comparativo comprende secar en un secador por aspersión (APV Anhydro, Copenhagen, Dinamarca). El secador por aspersión que se probó en APV tenía un atomizador centrífugo y una retama de aire integrada para enfriar y limpiar las paredes y el fondo de la cámara de secado por aspersión. La cámara era cilindrica, con un diámetro de 3.0 m y una altura de 3.0 m, con un fondo plano. La alimentación líquida y el aire se introducían por la parte superior y el producto seco se descargaba en el fondo. El producto se alimentó a un separador ciclónico y a una bolsa para su recolección. La alimentación líquida para todas las pruebas para el secador por aspersión APV fue una suspensión de glifosato de amonio al 60%, preparada exactamente como para el ejemplo 2 anterior. Sin importar la velocidad de alimentación, la temperatura del aire y el flujo del aire hacia la retama de aire, el producto secado en el secador por aspersión APV no se descargó. Se llegó a la conclusión de que este aparato no era adecuado para secar glifosato de amonio.

EJEMPLO 4 Este ejemplo de un procedimiento comparativo comprende secar en un secador por aspersión de lecho fluidizado (APV Anhidro, Copenhagen, Dinamarca). El secador que se utilizó para estas pruebas tenía una cámara de secado por aspersión con una sección cilindrica superior, con un diámetro de 1.5 m y una altura de 1.5 m y tenía una sección cónica más baja con una altura de 0.9 m, descargando a un lecho fluidizado inmediatamente abajo. La descarga desde el lecho fluidizado fue desde el fondo por medio de una cerradura giratoria de aire. El material fue alimentado desde el lecho fluidizado hacia un separador ciclónico, desde el cual se reciclaron partículas finas hacia la sección cónica de la cámara de secado. Se utilizó la misma suspensión de glifosato de amonio al 60% como en los ejemplos previos. La temperatura de entrada del aire en la cámara de secado por aspersión fue de 215°C y en el lecho fluidizado 100°C.

Se agregó aproximadamente 30 kg de polvo de glifosato de amonio al lecho fluidizado para cebar el sistema. El producto seco no se descargó desde la cámara de secado por aspersión hacia el lecho fluidizado, debido a la acumulación y el puenteo en la sección cónica de la cámara. Se cree que el diseño de modificaciones podría solucionar este problema; sin embargo, con todas las pruebas que se llevaron a cabo se concluyó que el secado por aspersión no era el método más apropiado para convertir una solución o una suspensión de glifosato de amonio en un polvo seco en una escala de fabricación.

EJEMPLO 5 Este ejemplo ilustrativo de la invención comprende secar por contacto con un secador de tambor doble atmosférico Buflovak™ de 150 mm x 150 mm (Blaw Knox Corp., Buffalo, NY). Antes de intentar secar el glifosato de amonio en un secador de tambor doble atmosférico Buflovak™ de 600 mm x 600 mm, se llevó a cabo un estudio de viabilidad utilizando un modelo de laboratorio de 150 mm x 150 mm. Las dimensiones (150 mm x 150 mm) se refieren al diámetro y a la longitud de cada tambor. El modelo de laboratorio de 150 mm x 150 mm tiene un área superficial total de tambor de aproximadamente 0.145 m2, lo cual representa aproximadamente el 6.3% del área superficial de un modelo de 600 mm x 600 mm, es decir aproximadamente 2.31 m2. Para el estudio de viabilidad, se preparó una solución de glifosato de amonio al 49% en peso disolviendo MON 8750 en agua. Cuando se alimentó al secador de tambor a una temperatura de 50°C, la solución se secó exitosamente en hojuelas que tenían un contenido de humedad de 1.2%.

Se calculó una velocidad de producción de 10.6 kg/m2.

EJEMPLO 6 Este ejemplo ilustrativo de la invención comprende el secado por contacto por un secador de doble tambor atmosférico Buflovak™ de 600 mm x 600 mm (Blaw Knox Corp., Buffalo, NY). Para esta serie de pruebas, se preparó de 59 a 60% en peso de una suspensión de glifosato de amonio disolviendo MON 8750 en agua. Aproximadamente del 2 al 5% del glifosato de amonio permaneció sin disolverse. La suspensión fue alimentada a un secador de tambor doble de 600 mm x 600 mm a una temperatura de 74°C, utilizando un sistema de alimentación de péndulo. Ambos tambores se calentaron internamente utilizando vapor supercalentado, inicialmente a una presión de 656 kPa, e inicialmente se hicieron girar a 3 rpm. En un experimento de aproximadamente 10 a 15 minutos, se produjeron hojuelas de glifosato de amonio secas de buena apariencia, que tenían un contenido de humedad de 1.1 %, a una velocidad de producción de 28.5 kg/m2/h. Los datos de éste y de otros experimentos, cada una de aproximadamente 10 a 15 minutos, en donde varios parámetros variaron, aparecen en el siguiente cuadro. 1 a esta concentración reducida de glifosato de amonio, la alimentación fue una i clara 2 a esta temperatura incrementada, la alimentación fue una solución clara 3 el promedio de tres muestras variando de 0.5% a 0.9% de contenido de humedad Las condiciones óptimas en esta serie de pruebas parecían ser con una suspensión de glifosato de amonio al 59-60% y una velocidad de rotación del tambor de aproximadamente 4.5 a 5 rpm. Por lo tanto se hizo un experimento de producción más larga que duró aproximadamente 60 minutos, utilizando por lo tanto una suspensión al 60% a una temperatura de alimentación de 66°C, con una presión de vapor de 662 kPa y una velocidad de rotación de 4.5 rpm. El espacio del tambor en el rozamiento se redujo ligeramente a 3.0 mm. Este experimento resultó muy exitoso, dando un producto que contenía un contenido de humedad promedio de aproximadamente 0.8%, a una velocidad de producción de 39.5 kg/m2/h.

EJEMPLO 7 Este es un ejemplo de un procedimiento de la invención que comprende el secado por contacto con un secador de tambor doble atmosférico Buflovak™ de 600 mm x 600 mm (Blaw Knox Corp., Buffalo, NY). Se hizo una alimentación de glifosato de amonio para esta serie de pruebas, preparando una suspensión acuosa de torta húmeda de glifosato y neutralizándola estequiométricamente con amoníaco acuoso para producir una solución o suspensión de 58% en peso de glifosato de amonio. Para algunas de las pruebas esta alimentación fue diluida ligeramente con agua. Se hicieron los experimentos de prueba utilizando un secador de tambor de 600 mm x 600 mm como en el ejemplo 6. Los datos aparecen en el cuadro de abajo.

EJEMPLO 8 Este ejemplo es un procedimiento de la invención que comprende secar por contacto con un secador de doble tambor atmosférico Buflovak™ de 600 mm x 600 mm (Blaw Knox Corp., Buffalo, NY). La alimentación de glifosato de amonio para esta serie de pruebas se hizo como para el ejemplo 7, pero a una concentración más baja y a tres niveles de neutralización: estequiométrica (es decir, neutralización al 100% con amoníaco), 102% y 104%. Se hicieron experimentos de prueba utilizando un secador de tambor de 600 mm X 600 mm como en los ejemplos 6 y 7. Los datos aparecen en los cuadros de abajo (n.r. = no registrado).

Experimento no. 8 9 10 11 12 13 14 15 Duración de la corrida, minutos 10 10 10 10 10 20 70 78 % de glifosato de amonio en la alimentación 45 45 45 45 45 45 45 45 grado de neutralización, % 104 104 104 104 104 104 104 102 temperatura de la alimentación, °C 80 89 88 86 86 80 83 82 presión del vapor, kPa 414 414 518 690 807 821 690 690 velocidad de rotación de los tambores, rpm 3.0 5.0 5.0 5.0 5.0 3.0 5.0 5.0 espacio del tambor en el rozamiento, mm 3.3 3.3 3.6 3.3 5.2 5.5 3.3 3.3 velocidad de producción, kg/m2/h 19.5 26.5 34.2 33.6 30.1 35.7 34.0 37.8 % del contenido de humedad del producto 2.0 2.3 1.4 0.9 0.9 0.5 1.4 1.1 EJEMPLO 9 Este ejemplo de un procedimiento de la invención comprende el secado por contacto con un secador de tambor doble atmosférico Buflovak™ de 600 mm x 600 mm (Blaw Knox Corp., Buffalo, NY). La alimentación de glifosato de amonio para esta serie de pruebas se hizo preparando una suspensión de torta húmeda de glifosato y neutralizándola estequiométricamente con amoníaco acuoso para producir soluciones o suspensiones de glifosato de amonio a varias concentraciones. Los experimentos de prueba se hicieron utilizando un secador de tambor de 600 mm X 600 mm como en los ejemplos 6 a 8. Los datos aparecen en el cuadro de abajo (n.r. = no registrado).

A partir de las pruebas descritas en los ejemplos 5 a 9, es claro que el secado de tambor es un método de secado aceptable para una solución de glifosato de amonio concentrada, preparada haciendo reaccionar ácido de glifosato y amoníaco en una suspensión acuosa. Un experto en la técnica puede hacer una optimización adicional del procedimiento de secado en tambor mediante pruebas rutinarias. La descripción precedente de las modalidades específicas de la presente invención, no pretende ser una lista completa de cada modalidad posible de la invención. Las personas expertas en este campo reconocerán que se pueden hacer modificaciones a las modalidades específicas descritas aquí, que permanecen dentro del alcance de la presente invención.

Claims (6)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un procedimiento para preparar hojuelas de glifosato de amonio, que comprende: (a) mezclar (i) ácido de glifosato sólido en partículas, (ii) agua en una cantidad de aproximadamente 0.5 a 3 partes en peso por parte en peso de ácido de glifosato, y (iii) una base que proporcione cationes de amonio, en una cantidad de aproximadamente 0.8 a aproximadamente 1.25 moles equivalentes de amoníaco por mol de ácido de glifosato, para formar un medio de reacción acuoso; (b) dejar que la base reaccione con el ácido de glifosato en el medio de reacción acuoso para formar un producto de reacción que comprende una solución acuosa concentrada de glifosato de amonio; (c) secar el producto de reacción mediante el contacto del mismo con una superficie caliente para formar, principalmente por evaporación del agua, un depósito sólido sobre la superficie caliente; y (d) rascar de la superficie caliente el depósito sólido para recuperar hojuelas secas de glifosato de amonio.

2.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el orden de mezclado del paso (a) es mezclar el ácido de glifosato y el agua con agitación para formar una suspención y después agregar a la suspención, siguiendo con la agitación, la base que provee cationes de amonio.

3.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la base que provee los cationes de amonio es amoníaco anhidro o acuoso.

4.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , 5 caracterizado además porque el paso de secado se lleva a cabo alimentando el producto de reacción a una velocidad adecuada sobre las superficies convergentes de dos cilindros paralelos calentados internamente, que giran en direcciones contrarias, que tienen un espacio entre los mismos de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 10 mm para provocar la 10 evaporación del agua y formar un depósito sólido sobre las superficies de los *r í cilindros, y en donde el paso de rascado se realiza removiendo el depósito sólido en forma de hojuelas por medio de rascadores estacionarios contra los cuales giran los cilindros.

5.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 4, 15 caracterizado además porque los pasos de secado y rascado se llevan a cabo con un secador de tambor.

6.- Hojuelas de glifosato de amonio preparadas mediante el procedimiento de la reivindicación 1.