NL1006191C2 - Kristallijn melamine. - Google Patents

Description

- 1 - KRISTALLIJN MELAMINE 5

De uitvinding hee£t betrekking op kristallijn melamine, meer in het bijzonder op multikristallijn-melamine poeder.

Melamine wordt op verschillende wijze op 10 industriële schaal bereid. Er zijn werkwijzen waarbij uiteindelijk melamine uit een waterige oplossing gekristalleerd wordt, er is een proces waarbij melamine uit een gasvormige fase wordt gewonnen en er is een werkwijze waarbij melamine bij hoge druk (7-25 MPa) 15 gesynthetiseerd wordt, en waarbij de daarmee verkregen melaminesmelt in een ammoniakatmosfeer versproeid en gekoeld wordt, welk kristallijn poeder als zodanig toegepast kan worden, zonder verdere zuiveringsstappen.

Kristallijn melamine verkregen volgens de eerste 20 werkwijze bestaat uit zeer zuiver melamine, echter de kristallen zijn relatief groot zodat de oplossnelheid en reactiviteit in een oplosmiddel zoals bijvoorbeeld water of een water/formaldehyde mengsel niet optimaal is. De op deze wijze verkregen melamine wordt veelal vermalen tot 25 geschiktere deeltjes. Kleinere deeltjes hebben een hogere reactiviteit maar hebben een lagere stortdichtheid en slechte loopeigenschappen. Hierdoor wordt geen optimaal produkt verkregen voor wat betreft de combinatie van reactiviteit, stortdichtheid en loopeigenschappen.

30 Melamine die gewonnen wordt uit de gasfase is zeer fijn, en heeft dan ook relatief slechte loopeigenschappen. Kristallijn melamine verkregen volgens de werkwijze waarbij een melaminesmelt wordt versproeid, is een multikristallijn-melamine poeder met goede oplos- en 35 reactiviteits-eigenschappen in combinatie met, voor melamine, redelijke loopeigenschappen. Echter dit melaminepoeder blijkt in de praktijk een hoge concentratie ^006191 - 2 - verontreinigingen (met name melara) te hebben. Tevens is de kleur onvoldoende voor een aantal toepassingen. Om de concentratie melam te verlagen, is een werkwijze voorgesteld om bij een relatief hoge druk de melamine te 5 versproeien, zoals beschreven in EP-A-747366.

EP-A-747366 beschrijft met name het pyrolyseren van ureum in een reactor bij een druk van 10,34 tot 24,13 MPa en een temperatuur van 354 tot 454 °C voor het voortbrengen van een reactorprodukt. Dit verkregen 10 reactorprodukt bevat vloeibaar melamine, C02 en NH3 en wordt onder druk overgebracht als een gemengde stroom naar een scheider. In deze scheider, die op nagenoeg dezelfde druk en temperatuur wordt gehouden als de genoemde reactor, wordt het genoemde reactorprodukt 15 gescheiden in een gasvormige stroom en een vloeistofstroom. De gasvormige stroom bevat C02 en NH3 afgassen en tevens melaminedamp. De vloeistofstroom bestaat in hoofdzaak uit vloeibaar melamine. Het gasvormige produkt wordt overgebracht naar een 20 wassereenheid terwijl het vloeibare melamine wordt overgebracht naar een produktkoeleenheid. In de wassereenheid worden de genoemde C02 en NH3 afgassen welke melaminedamp bevatten, bij nagenoeg dezelfde druk en temperatuur als de druk en temperatuur van de reactor, 25 gewassen met gesmolten ureum teneinde het ureum voor te verhitten en de genoemde afgassen te koelen tot een temperatuur van 177-232 °C en het aanwezige melamine uit de afgassen te verwijderen. Vervolgens wordt het voorverhitte gesmolten ureum, dat het genoemde melamine 30 bevat, aan de reactor toegevoerd. In de produktkoeleenheid wordt het vloeibare melaminegekoeld met een vloeibaar koelmedium, dat een gas vormt bij de temperatuur van de vloeibare melamine in de produktkoeler, voor het voortbrengen van een vast melamineprodukt zonder wassen of 35 verdere zuivering. Bij voorkeur wordt in EP-A-747366 als 1006191

A

- 3 - vloeibaar koelmedium vloeibare ammoniak gebruikt. De druk in de produktkoeleenheid ligt hierbij boven 41,4 bar. De zuiverheid van het melamine eindprodukt ligt volgens EP-A-747366 boven 99 gew.% maar op commerciële schaal is het 5 moeilijk dit gehalte constant te realiseren. Tevens blijkt dat produkten die op deze wijze gemaakt zijn, een wat gele kleur kunnen vertonen. Vooral in melamine-formaldehyde harsen welke toegepast worden in laminaten en/of coatings is dit een nadeel.

10 Andere publicaties die gericht zijn op het verlagen van de melam contratie zijn bijvoorbeeld WO-A-96/ 20182, WO-A-96/20183 en WO-A-96/23778. Deze publicaties gaan echter niet in op andere eigenschappen van het melamine.

15 Het doel van de onderhavige uitvinding is het verkrijgen van verbeterd kristallijn-melamine poeder, waarbij melamine met een hoge graad van zuiverheid als een droog poeder direct uit een melaminesmelt verkrijgbaar is. Meer in het bijzonder is het doel van de onderhavige 20 uitvinding het verkrijgen van kristallijn-melamine poeder met een hoge oplossnelheid in water, acceptabele loopeigenschappen, een hoge zuiverheid en een goede kleur.

De uitvinding heeft betrekking op multikristallijn-melamine poeder met de volgende 25 eigenschappen: d90: 50-150 μτα·, dso < 50 pm stortdichtheid (los): 450-550 kg/m3 kleur APHA kleiner dan 17 met een zuiverheid van > 98.5 gew.% melamine 30 met minder dan 1 gew.% melam.

Dit produkt onderscheidt zich van melaminepoeder verkrijgbaar uit gasvormige melamine door de grotere deeltjes, waardoor het melaminepoeder volgens de uitvinding betere loopeigenschappen en een hoger 35 stortgewicht heeft. Het produkt volgens de uitvinding 1006191 - 4 - onderscheidt zich van uit water gekristalliseerd melamine door een hogere reactiviteit (bij dezelfde deeltjesgrootte verdeling) en door een andere combinatie van deeltjesgrootte verdeling, loopeigenschappen en 5 stortdichtheid.

De deeltjesgrootte verdeling is gemeten met een laser-diffractie techniek aan het droge poeder in lucht (Sympatec); de stortdichtheid (los gestort) is gemeten volgens ASTM 1895.

10 Bij voorkeur ligt de d90 tussen 70-120 //m en is de d50 < 40 pm.

Bij voorkeur ligt de stortdichtheid tussen 470- 530 kg/m3.

Een gebruikelijke methode om de kleur van 15 melamine te bepalen is de zogenaamde APHA kleurmeting. Hierbij wordt een melamine-formaldehyde hars gemaakt met een F/M verhouding van 3 waarbij een formaldehydeoplossing wordt gebruikt met 35 gew.% formaldehyde, een hoeveelheid methanol tussen 7,5 en 11,2 gew.% en een hoeveelheid zuur 20 (als mierezuur) van 0,028 gew.%. Het theoretisch vaste stof gehalte van de oplossing is 56 gew.%. 25 Gram melamine wordt opgelost in 51 gram van bovenstaande oplossing onder verwarming van het mengsel in ongeveer 3 minuten. Met een Hitachi Ü100 spectrofotometer met een 4 25 cm glascuvet wordt de kleur bepaald. Als ijkmateriaal worden standaardoplossingen bereid van cobaltchloride en kaliumhexachloorplatinaat. De kleur van de melamine verkregen met de werkwijze volgens de uitvinding is kleiner dan ongeveer 17 APHA, in het bijzonder kleiner dan 30 ongeveer 12.

De geelheid van het produkt kan worden gemeten volgens de Hunterlab-C.I.E. methode. Volgens deze methode wordt 60 gram melaminepoeder in een cuvet gebracht van een Hunterlab ColorQUEST* spectrofotometer. Gemeten wordt 35 volgens de Hunterlabmethode C.I.E. waarbij waarden voor 1006191 - 5 - L', a' en b' worden bepaald. De waarde van b' is in de Hunterlab-C.I.E. methode een maat voor de blauw-geel verschuiving. Bij een positieve waarde is het produkt geel, bij een negatieve waarde blauw. Bij toename van de 5 positieve waarde is het produkt geler.

De kleur van het melaminepoeder heeft bij voorkeur een b' waarde lager dan 1, met bijzondere voorkeur lager dan ongeveer 0.8 omdat dan harsen vervaardigd met deze melamine geheel water-wit zijn.

10 De concentratie melam is bij voorkeur kleiner dan 0.5 gew.%, meer in het bijzonder kleiner dan 0.3 gew.%.

De zuiverheid van de melamine is bij voorkeur groter dan 99%, meer in het bijzonder tussen 99.5 en 99.8 15 gew.%, omdat daarmee de zuiverheid van uit water gekristalliseerd melamine benaderd wordt.

Dit melaminepoeder volgens de uitvinding bestaat uit multikristallijne deeltjes. Dit betekent dat de grotere deeltjes (> 20 //m) zijn opgebouwd uit een veelheid 20 van kristallen. Op een Scanning Eletron Micrograph zijn deze deeltjes duidelijk te onderscheiden van uit water gekristalleerd melamine. De deeltjes volgens de uitvinding hebben een bloemkoolachtige struktuur. De melamine, gekristalliseerd uit water bevat daarentegen een 25 substantiële hoeveelheid kristallen die een kristalgrootte hebben groter dan 50 μπι. Op de SEM opnamen zijn duidelijk de kristallografische kristalvlakken (grote relatief vlakke gebieden) herkenbaar bij melamine gekristalliseerd uit water. Deze strukturen zijn tevens te zien op figuren 30 1 en 2; Figuur 1 zijn SEM opnamen (Figuur IA: 50x en

Figuur 1B: 1.500x) van deeltjes met een zogenaamde bloemkoolstruktuur, terwijl Figuur 2 SEM opname zijn van melamine gekristalliseerd uit water (Figuur 2A: 50x en Figuur 2B: 500x). De foto's van de produkten zijn gemaakt 35 met een Philips SEM 515 bij een versnelspanning van 15 KV.

1006191 - 6 -

Aanvrager heeft nu tevens gevonden dat melamine met een constant hoge zuiverheid verkrijgbaar is door de uit de melaminereactor komende melaminesmelt met een temperatuur gelegen tussen het smeltpunt van melamine en 5 450 °C via een sproei-inrichting te versproeien en te koelen met een verdampend koelmedium in een vat in een ammoniakomgeving bij een ammoniakdruk van 4,5-25 MPa, waarbij de melaminesmelt wordt omgezet in melaminepoeder met een temperatuur tussen 200 °C en het stolpunt van 10 melamine, waarbij vervolgens het melamine poeder wordt gekoeld tot een temperatuur beneden 50 °C, waarbij ten minste voor een deel van het koeltraject het poeder mechanisch in beweging wordt gebracht en direct of indirect wordt gekoeld, en waarbij de ammoniakdruk wordt 15 afgelaten bij een temperatuur beneden 270 °C.

Melaminepoeder heeft slechte loop- en fluidisatie-eigenschappen en een lage temperatuur-vereffeningscoëfficient (slechte warmtegeleiding).

Gangbare koelwerkwijzen zoals een gefluidiseerd bed of een 20 gepakt moving bed zijn daardoor op commerciële schaal moeilijk te realiseren. Het is aanvraagster echter gebleken, dat met name de kleur van het melaminepoeder nadelig wordt beïnvloed indien de melamine een te lange tijd op hoge temperatuur blijft. Het is dus belangrijk 25 gebleken, de verblijftijd bij hoge temperatuur goed te kunnen controleren. Daartoe is het belangrijk het melaminepoeder goed te kunnen koelen.

Verrassenderwijs bleek het mogelijk te zijn melaminepoeder ondanks de slechte loopeigenschappen snel 30 te koelen door deze mechanisch in beweging te brengen en tegelijkertijd direct of indirect te koelen. Onder indirecte koeling wordt verstaan dat het mechanisch gewervelde bed van melamine poeder in contact wordt gebracht met een koelend oppervlak. Onder directe koeling 35 wordt verstaan, dat het mechanisch gewervelde bed in 1006191 - 7 - contact wordt gebracht met een koelmedium, bijvoorbeeld ammoniak of een luchtstroom. Een combinatie van directe en indirecte koeling is uiteraard ook mogelijk.

Het door sproeien verkregen poeder blijft bij 5 voorkeur gedurende 1 min - 5 uur, met bijzondere voorkeur gedurende 5 min - 2 uur in contact met ammoniak bij een druk van 4,5-25 MPa bij een temperatuur boven 200°C.

Het produkt kan tijdens deze contacttijd op nagenoeg dezelfde temperatuur blijven of zodanig afgekoeld 10 worden, dat het produkt gedurende de gewenste tijd een temperatuur heeft groter dan 200 °C, bij voorkeur groter dan 240 °C en in het bijzonder groter dan 270 °C.

Bij voorkeur is de verblijftijd bij een temperatuur boven 200 °C dusdanig dat de verkleuring 15 minder is dan de verkleuring die overeenkomt met een b' van ongeveer 1. Bij lagere temperatuur is een langere verblijftijd toegestaan voordat de geelkleuring de specificatie overschrijdt. Bij hogere temperatuur is een kortere verblijftijd toegestaan. Het voordeel van de 20 werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is dat een poedervormig melamine wordt verkregen met een zuiverheid welke constant groter is dan 98.5 gew%, of bij voorkeur groter dan 99 gew.% hetgeen voldoende is voor het gebruiken van de op deze wijze verkregen melamine in 25 nagenoeg alle melamine toepassingen. Tevens is het mogelijk melaminepoeder te verkrijgen met zeer goede kleureigenschappen.

Bij de bereiding van melamine wordt bij voorkeur uitgegaan van ureum als grondstof in de vorm van een 30 smelt. NH3 en C02 zijn bijprodukten tijdens de melaminebereiding welke volgens de volgende reactievergelijking verloopt: 6 CO(NH2)2 -* C3N6H6 + 6 NH3 + 3 C02 35 1006191 - 8 -

De bereiding kan worden uitgevoerd bij hoge druk, bij voorkeur tussen 5 en 25 MPa, zonder aanwezigheid van een katalysator. De temperatuur van de reactie varieert tussen 325 en 450 °C en ligt bij voorkeur tussen 5 350 en 425 °C. De bijprodukten NH3 en C02 worden gewoonlijk teruggevoerd naar een aangrenzende ureumfabriek.

Het eerdergenoemde doel van de uitvinding wordt verkregen in een inrichting geschikt voor de bereiding van 10 melamine uit ureum. Een voor de onderhavige uitvinding geschikte inrichting kan bestaan uit een wassereenheid, een reactor in combinatie met een gas/vloeistofscheider of met een separate gas/vloeistofscheider, eventueel een nareactor , een eerste koelvat en eventueel een tweede 15 koelvat.

Bij een uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt in een inrichting bestaande uit een wassereenheid, een melaminereactor al dan niet in combinatie met een gas/vloeistofscheider of een separate 20 gas/vloeistofscheider, een eerste koelvat en een tweede koelvat uit ureum melamine bereid. Hierbij wordt ureumsmelt vanuit een ureumfabriek gevoed aan een wassereenheid bij een druk van 5 tot 25 MPa, bij voorkeur 8 tot 20 MPa, en bij een temperatuur boven het smeltpunt 25 van ureum. Deze wassereenheid kan voorzien zijn van een koelmantel teneinde te zorgen voor extra koeling in de wasser. Ook kan de wassereenheid voorzien zijn van interne koellichamen. In de wassereenheid komt het vloeibare ureum in contact met de reactiegassen uit de melaminereactor of 30 uit een achter de reactor geplaatste separate gas/vloeistofscheider. In geval van een separate gas/vloeistofscheider zijn de druk en temperatuur nagenoeg gelijk aan de temperatuur en druk in de melaminereactor.

De reactiegassen bestaan in hoofdzaak uit C02 en NH3 en 35 bevatten tevens een hoeveelheid melaminedamp. Het 1006191 - 9 - gesmolten ureum wast de melaminedamp uit het afvalgas en voert deze melamine mee terug naar de reactor. In het wasproces worden de a£valgassen gekoeld van de temperatuur van de reactor, dat wil zeggen van 350 tot 425 °c, tot 170 5 tot 240 °C waarbij de ureum wordt verhit tot 170 tot 240 °C. De afgassen worden verwijderd uit de top van de wassereenheid en bijvoorbeeld teruggevoerd naar een ureumfabriek om daar als grondstof voor de ureumproduktie te worden gebruikt.

10 Het voorverhitte ureum wordt tezamen met de uitgewassen melamine onttrokken aan de wassereenheid en via bijvoorbeeld een hogedruk pomp toegevoerd aan de reactor welke een druk heeft van 5 tot 25 MPa en bij voorkeur van 8 tot 20 MPa. Ook kan men bij het overbrengen 15 van de ureumsmelt naar de melaminereactor gebruik maken van de zwaartekracht door de wassereenheid boven de reactor te plaatsen.

In de reactor wordt het gesmolten ureum verhit tot een temperatuur van 325 tot 450 °C, bij voorkeur van 20 ongeveer 350 tot 425 °C bij een druk zoals boven weergegeven, onder welke omstandigheden het ureum wordt omgezet in melamine, C02 en NHa. Aan de reactor kan een hoeveelheid ammoniak gedoseerd worden bijvoorbeeld in de vorm van een vloeistof of hete damp. De toegevoerde 25 ammoniak kan bijvoorbeeld dienen om te voorkomen dat condensatieprodukten van melamine zoals melam, melem en melon ontstaan of om de menging in de reactor te bevorderen. De hoeveelheid toegevoerde ammoniak aan de reactor bedraagt 0 tot 10 mol per mol ureum, bij voorkeur 30 wordt 0 tot 5 mol ammoniak toegepast en in het bijzonder 0 tot 2 mol ammoniak per mol ureum.

Het bij de reactie ontstane C02 en NHa alsmede de extra toegevoerde ammoniak verzamelen zich in het scheidingsgedeelte bij voorbeeld in de top van de reactor, 35 maar ook een aparte achter de reactor geplaatste 1006191 - 10 - gas/vloeistofscheider is mogelijk, en worden in gasvormige toestand afgescheiden van de vloeibare melamine. Bij gebruik van een aparte achter de reactor geplaatste gas/vloeistofscheider kan het van voordeel zijn aan deze 5 scheider ammoniak te doseren. De hoeveelheid ammoniak bedraagt hierbij 0,01-10 mol ammoniak per mol melamine, bij voorkeur 0,1-5 mol. Het voordeel hiervan is dat het kooldioxyde snel wordt afgescheiden waardoor de vorming van zuurstof bevattende bijproducten wordt tegengegaan.

10 Het na de gas/vloeistofscheiding ontstane gasmengsel wordt geleid naar de wassereenheid voor het verwijderen van melaminedamp en voor het voorverwarmen van de ureumsmelt.

De vloeibare melamine met een temperatuur 15 gelegen tussen het smeltpunt van melamine en 450 °C wordt onttrokken aan de reactor of aan de achter de reactor geplaatste gas/vloeistofscheider en kan voor het versproeien eventueel gekoeld worden tot een temperatuur gelegen boven het smeltpunt van melamine. Bij voorkeur 20 wordt de vloeibare melamine met een temperatuur boven 390°C, meer in het bijzonder boven 400°C, ten minste 5°C en in het bijzonder ten minste 15°C gekoeld. Meer in het bijzonder wordt de smelt gekoeld tot een temperatuur die 5-20°C ligt boven het stolpunt van melamine. Het koelen 25 kan in de gas/vloeistofscheider plaatsvinden of in een aparte installatie achter de gas/vloeistofscheider. Het koelen kan plaatsvinden door injectie van een koelend medium, bijvoorbeeld ammoniakgas met een temperatuur lager dan de temperatuur van de melaminesmelt, of middels een 30 warmtewisselaar.

Verder kan ammoniak in de vloeibare melamine gebracht worden zodanig dat een gas/vloeistofmengsel versproeid wordt in de sproeiinrichting.

De druk van ingebrachte ammoniak ligt hierbij 35 boven de druk van de melaminesmelt en bij voorkeur tussen 1006191 - 11 - 10 en 45 MPa, en met bijzondere voorkeur tussen 15 en 30 MPa.

De verblijftijd van de vloeibare melamine tussen de reactor en de sproeiinrichting is bij voorkeur meer dan 5 10 minuten, in het bijzonder meer dan 30 minuten. De verblijftijd zal veelal korter zijn dan 7 uur, bij voorkeur minder dan 5 uur.

De melaminesmelt wordt eventueel tezamen met ammoniakgas, overgebracht naar een eerste vat waarin de 10 vloeibare melaminesmelt via een sproei-inrichting in een ammoniakomgeving wordt versproeid en met een verdampend medium gekoeld bij een ammoniakdruk van 4,5-25 MPa, bij voorkeur 6-11 MPa waarbij een poeder wordt gevormd met een temperatuur tussen 200 °C en het stolpunt van melamine, 15 bij voorkeur tussen 240 °C en het stolpunt en in het bijzonder tussen 270 °C en het stolpunt.

De sproeiinrichting is een apparaat waarmee de melaminesmelt omgezet wordt in druppels of poeder, door de smelt met grote snelheid in het eerste vat te laten 20 stromen. De sproeiinrichting kan een nozzle of klep zijn.

De uitstroomsnelheid van de vloeistof uit de sproeiinrichting is in de regel groter dan 20 m/s, bij voorkeur groter dan 50 m/s. De melaminedruppels uit de sproeiinrichting worden gekoeld tot een poeder door een 25 verdampend koelmedium. Dit koelmedium kan bijvoorbeeld vloeibare ammoniak zijn. De vloeibare ammoniak kan (ten dele) in de melaminesmelt reeds aanwezig zijn, en/of in het eerste vat gesproeid worden.

Na versproeien wordt het melaminepoeder gekoeld 30 tot een temperatuur beneden 50 °C waarbij ten minste voor een deel van het koeltraject het poeder mechanisch in beweging wordt gebracht en direct of indirect wordt gekoeld, waarbij de ammoniakdruk bij een temperatuur beneden 270 °C wordt afgelaten.

35 Het door sproeien verkregen poeder blijft bij 1006191 - 12 - voorkeur gedurende 1 min - 5 uur, met bijzondere voorkeur gedurende 5 min - 2 uur in contact met ammoniak bij een druk van 4,5-25 MPa, bij voorkeur 6-11 MPa bij een temperatuur boven 200 °C. Het produkt kan tijdens deze 5 contacttijd op nagenoeg dezelfde temperatuur blijven of afgekoeld worden.

Bij voorkeur wordt de ammoniakdruk afgelaten indien het melaminepoeder een temperatuur heeft lager dan 250 °C, meer in het bijzonder lager dan 200 °C.

10 Het koeltraject waarbij het melaminepoeder mechanisch in beweging wordt gebracht en direct of indirect wordt gekoeld bedraagt bij voorkeur tenminste 35 °C, in het bijzonder tenminste 60 °C omdat daardoor een produkt met een andere kleur verkregen kan worden.

15 Indien de melamine wordt versproeid en gekoeld tot een temperatuur boven 270 °C heeft het de voorkeur om de middelen om het melaminepoeder mechanisch in beweging te brengen en te koelen toe te passen bij een ammoniakdruk van 4-25 MPa. Indien echter de melaminesmelt wordt 20 versproeid en daarbij wordt gekoeld tot een temperatuur beneden 270 °C, bij voorkeur beneden 250 °C en in het bijzonder tot een temperatuur beneden 200 °C kunnen deze middelen bij lagere druk (0.05-0.2 MPa) toegepast worden, wat van voordeel is vanwege lagere investeringskosten.

25 Het door sproeien verkregen poeder kan batchgewijs of continu verwerkt worden. Bij batchgewijze verwerking zal in het algemeen gebruik worden gemaakt van ten minste twee vaten waar de vloeibare melamine versproeid kan worden, waarbij de vaten alternerend 30 gebruikt worden. Als een eerste vat de gewenste hoeveelheid melamine poeder bevat, kan de sproei-installatie afgesloten worden, en kan een volgend vat gevuld gaan worden. In die tijd kan de inhoud van het eerste vat verder behandeld worden. Bij een continue 35 werkwijze, zal in het algemeen de vloeibare melamine 1006191 - 13 - versproeid worden in een eerste vat, waarna dit vat geleegd wordt in een tweede vat, waarbij in het tweede vat de koelstap plaats kan vinden. Uiteraard kan een mengvorm van beide methoden toegepast worden.

5 Het melaminepoeder moet worden gekoeld van een temperatuur tussen het smeltpunt van melamine en ongeveer 200 °C, tot een temperatuur beneden 50 °C. De melaminesmelt wordt bij voorkeur bij het versproeien gekoeld tot een temperatuur van 160 - 10 °C beneden het 10 stolpunt. Het zo verkregen melaminepoeder wordt bij voorkeur ten minste 35 °C, met meer voorkeur ten minste 60 °C gekoeld door het poeder mechanisch in beweging te brengen en direct of indirect te koelen.

Het koelen geschiedt met behulp van een apparaat 15 voorzien van middelen om poeder mechanisch te bewegen en voorzien van middelen om poeder direct of indirect te koelen.

De middelen om poeder mechanisch te bewegen zijn bijvoorbeeld een schroef en roterende trommel, een 20 roterende schotel, roterende schijven, roterende segmentschijven, roterende pijpen en dergelijke.

Het poeder kan indirect gekoeld worden door het oppervlak van de vaste en/of bewegende delen van het apparaat te koelen, bijvoorbeeld met koelvloeistof zoals 25 water of olie.

De effectieve warmte-overdrachtscoëffient van een geschikt koelapparaat met indirecte koeling is bij voorkeur tussen 10-300 W/m2K, betrokken op het koelend oppervlak van het apparaat.

30 Bij voorkeur wordt een koelapparaat toegepast dat middelen omvat met een koelend oppervlak van 50 - 5000 m2.

Het poeder kan direct gekoeld worden door een gasvormig of verdampend koelmedium in het vat te 35 injecteren, bij voorkeur ammoniakgas of -vloeistof.

1006191 - 14 -

Uiteraard kan ook een combinatie van directe en indirecte koeling worden toegepast.

Deze koelapparatuur is zowel zeer geschikt om melaminepoeder bij hoge druk (4-25 MPa) als bij lage druk 5 (0.05-0.2 MPa) te koelen tot een temperatuur van ongeveer 50-70 °C.

Bij voorkeur wordt ammoniakgas geheel verwijderd (tot een hoeveelheid kleiner dan 1000 ppm, bij voorkeur kleiner dan 300 ppm en in het bijzonder kleiner dan 100 10 ppm door lucht door te blazen.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van het volgende voorbeeld.

Voorbeeld

15 Melaminesmelt met een temperatuur van 402 °C

wordt via een sproei-installatie in een hogedrukvat gebracht en gekoeld met vloeibare ammoniak dat eveneens in het vat versproeid wordt. De temperatuur in het vat bedraagt 296 °C. Het hogedruk vat is uitgevoerd als 20 roterende trommel voorzien van een wand die gekoeld kan worden en voorzien van een gasinlaatpunt. De ammoniakdruk in het vat varieert tussen 8.6 en 12 MPa. Na 1 minuut wordt het produkt gekoeld tot omgevingstemperatuur. De koelstap tot 200 °C duurde 7 minuten. Op het moment dat 25 het melaminepoeder een temperatuur had van ongeveer 180°C werd alle NH3 afgelaten en werd lucht gedoseerd aan het vat. Het eindprodukt heeft de volgende eigenschappen: d90 = 106 //m; d50 = 38 μπι stortdichtheid (los): 490 kg/m3 30 kleur (APHA): 10 99.2 gew.% melamine 0.4 gew.% melam < 0.2 gew.% melem concentratie ammoniak 150 ppm 35 i 1006191 - 15 -

Vergelijkend voorbeeld

Melaminesmelt van 400 °C zich bevindend in een buis waarin een ammoniakdruk heerst van 13,6 MPa wordt snel gekoeld tot omgevingstemperatuur door de gesloten buis in 5 contact te brengen met een mengsel van ijs en water. Het eindprodukt bevat 1,4 gew.% melam en 0,4 gew.% melem.

1006181

Claims (27)

1. Multikristallijn-melamine poeder met de volgende eigenschappen: 5 d90: 50-150 μια; ds0 < 50 μια stortdichtheid (los) 450-550 kg/m3 kleur APHA kleiner dan 17 melamine: > 98.5 gew.% melam: < 1 gew.%

2. Multikristallijn-melamine poeder volgens concluclusie 1, met het kenmerk, dat de d90 ligt tussen 70-12 0 μτα en de d50 kleiner is dan 40 μτα.

3. Muitikristallijn-melamine poeder volgens een der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat de kleur lager 15 is dan 15 APHA.

4. Multikristallijn-melamine poeder volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de concentratie melam kleiner is dan 0.5 gew.%.

5. Multikristallijn-melamine poeder volgens een der 20 conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de zuiverheid van melamine groter is dan 99 gew.%.

6. Multikristallijn-melamine poeder volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de zuiverheid van melamine ligt tussen 99.5 en 99.8 gew.%.

7. Multikristallijn-melamine poeder volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de stortdichtheid (los) ligt tussen 470-530 kg/m3.

8. Muitikristallijn-melamine poeder volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de geelkleuring 30 van het melaminepoeder (b') kleiner is dan 1.

9. Muitikristallijn-melamine poeder volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de geelkleuring (b') kleiner is dan 0.8.

10. Muitikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar via een 35 hogedruk proces waarbij vast melamine wordt verkregen '006191 i - 17 - door de uit de reactor komende melaminesmelt over te brengen naar een vat waar de melaminesmelt wordt gekoeld met een verdampend koelmedium met het kenmerk, dat de uit de melaminereactor komende 5 melaminesmelt met een temperatuur gelegen tussen het smeltpunt van melamine en 450 °C via een sproei-in'richting wordt versproeid en gekoeld met een verdampend koelmedium in een vat in een ammoniakomgeving bij een ammoniakdruk van 4,5-25 MPa, 10 waarbij de melaminesmelt wordt omgezet in melaminepoeder met een temperatuur tussen 200 °C en het stolpunt van melamine, waarbij vervolgens het melamine poeder wordt gekoeld tot een temperatuur beneden 50 °C, waarbij ten minste voor een deel van 15 het koeltraject het poeder mechanisch in beweging wordt gebracht en direct of indirect wordt gekoeld, en waarbij de ammoniakdruk wordt afgelaten bij een temperatuur beneden 270 °C.

11. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens 20 conclusie 10, met het kenmerk, dat het poeder gedurende 1 min - 5 uur, in contact blijft met ammoniak bij een druk van 4,5-25 MPa, waarbij het produkt tijdens deze contacttijd op nagenoeg dezelfde temperatuur kan blijven of afgekoeld kan worden.

12. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens een der conclusies 10-11, met het kenmerk, dat de uit de melaminereactor komende smelt via een sproei-inrichting wordt versproeid in een vat in een ammoniakomgeving bij een druk van 6-11 MPa.

13. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens conclusies 10-12, met het kenmerk, dat de melaminesmelt wordt omgezet in melaminepoeder met een temperatuur tussen 240 °C en het stolpunt van melamine.

14. Muitikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens 1006191 - 18 - conclusie 13, met het kenmerk, dat de melaminesmelt wordt omgezet in melaminepoeder met een temperatuur tussen 270 °C en het stolpunt van melamine.

15. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens 5 conclusies 10-14, met het kenmerk, dat het poeder gedurende 5 min - 2 uur in contact blijft met ammoniak.

16. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens conclusies 10-15, met het kenmerk, dat het poeder in 10 contact blijft met ammoniak bij een druk van 6-11 MPa.

17. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens een der conclusies 10-16, met het kenmerk, dat het door sproeien verkregen poeder wordt gekoeld met een 15 apparaat voorzien van middelen om poeder mechanisch te bewegen en voorzien van middelen om poeder direct of indirect te koelen.

18. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de middelen om 20 poeder mechanisch te bewegen bestaan uit een roterende schroef, trommel, schotel, schijven, schijfsegmenten, of pijpen.

19. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens een der conclusies 17-18, met het kenmerk, dat het 25 apparaat een effecieve warmte-overdrachtscoëfficient heeft van 10 - 300 W/m2K, betrokken op het koelend oppervlak.

20. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens een der conclusies 17-19, met het kenmerk, dat het 30 apparaat een koelend oppervlak heeft van 50-5,000 m2.

21. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens een der conclusies 10-20, waarbij de ammoniakdruk wordt afgelaten bij een temperatuur beneden 250 °C.

22. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens 35 conclusie 21, waarbij de ammoniakdruk wordt afgelaten 1006191 - 19 - bij een temperatuur beneden 200 °C.

23. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens een der conclusies 10-22, waarbij het koeltraject waarbij het meleminepoeder mechanisch in beweging 5 wordt gebracht en direct of indirect wordt gekoeld ten minste 35 °C bedraagt.

24. Muitikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens conclusie 23, waarbij het genoemde koeltraject ten minste 60 °C bedraagt.

25. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens een der conclusies 10-24, waarbij de middelen om het melaminepoeder mechanisch in beweging te brengen en te koelen worden toegepast bij een druk tussen 4-25 MPa.

26. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar volgens een der conclusies 10-24, waarbij de middelen om het melaminepoeder mechanisch in beweging te brengen en te koelen worden toegepast bij een druk van 0.05-0.2 MPa.

27. Multikristallijn-melamine poeder verkrijgbaar zoals in hoofdzaak is beschreven aan de hand van de beschrijving en het voorbeeld. 1006191