NO132928B - - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte ved fremstilling av grovkornet natriumperborat-trihydrat.

Description

Fire nat r iumpe roxoborat-hydrater er kjent, og dette er hexa-hydratet NaB02(OH)2.3 H20 (gammel betegnelse tetrahydrat NaBO^'4 H20), tetrahydratet NaBQ2(0H)2«2 H2Q (før trihydrat NaBO,^3 H^ O) og to strukturer av monohydratet NaBO2(0H)2 (monohydrat NaBO^*H20). I ;det følgende er de gamle betegnelser brukt da de fremdeles er de vanlige. ;Mens tetrahydratet og monohydratet har funnet et stort an-vendelsesområde .i vaskepulvere og rengjøringsmidler som aktiv oxygenbærer, er trihydratet hittil ikke innført på markedet, da dets fremstilling er kostbarere enn de andre hydrater, og intet salgbart produkt har kunnet fremstilles. ;Da tetrahydratet alltid først krystalliserer ut fra vandige oppløsninger av natriummetaborat og hydfpgenperoxyd, kan tri- ;hydratet ikke fremstilles uten spesielle forholdsregler. ;Til tross for dette har der i de senere år ikke manglet på forsøk pa å fremstille trihydratet, da dets fysikalske egenskaper er overlegne over tetra- og monohydratets. Dette gjelder spesielt for det høyere innhold av aktivt oxygen og den bedre lagerbarhet ved høyere temperaturer, som er betinget av det høyere smeltepunkt enn for tetrahydratet, og det lavere vanndamppartialtrykk. Også overfor monohydratet har trihydratet fordeler, og særlig har det en bedre mekanisk stabilitet og en bedre lagerbarhet, da monohydratet er hygroskopisk. ;Ifølge tysk patentskrift 944-943 fåes natriumperborat-trihydrat når en suspensjon av natriumperborat-tetrahydrat i vann omrøres ved vanlig eller noe forhøyet temperatur. Røretiden utgjør flere timer. Derved blir fremgangsmåten uøkonomisk, da først må jo natriumperborat-tetrahydratet fremstilles på vanlig måte, slik'at en flere timers omrøringstid betyr en vanskeliggjørelse av fremgangsmåten. ;Denne ulempe er overvunnet ved den i tysk patentskrift 1.048.88l beskrevne fremgangsmåte ifølge hvilken en vandig oppløs-ning av borsyre eller borax, hydrogenperoxyd og natriumcarbonat eller natriumhydroxyd, eller av borax, natriumperoxyd og saltsyre omsettes i nærvær av natriumperborat-trihydrat, idet disse reak-sjonsdeltagere er tilstede i slike mengder at atomforholdet av bor t ;til natrium og av bor til aktivt oxygen er 1:4:1 til 0,8:1, men fremgangsmåten har den ulempe åt den er diskontinuerlig og krever 35%-ig hydrogenperoxyd. ;To andre fremgangsmåter, de som er beskrevet i DAS 1.078.101 og 1.079.603, fremstiller trihydratet, likeledes diskontinuerlig, fra vandige oppløsninger av hydrogenperoxyd og natriummetaborat, idet krystallisasjonen skjer i nærvær av natriumperborat-trihydrat-podekim og i nærvær av forbindelser som nedsetter oppløseligheten av natriumperboratet ved temperaturer mellom IO og 86°C. Også disse to fremgangsmåter krever høykonsentrerte oppløsninger. ;Alle de hittil nevnte fremgangsmåter har den betraktelige ulempe at der alltid dannes finkrystallinske eller endog pulver-formige produkter, som av denne grunn ikke kan godtaes av for-brukerne. ;Denne ulempe er imidlertid overvunnet ved den i tysk patentskrift "t.209-557 beskrevne fremgangsmåte ved hvilken et grovkornig trihydrat fåes. Fremgangsmåten er imidlertid kostbar da deri krever høykonsentrerte oppløsninger av natriumperborat eller natriumperborat-dannende forbindelser. Trihydrate"t skal krystallisere ut av en høykonsentrert, vandig oppløsning hvori det atomære, "henholdsvis molekylære forhold na.trium t il bor fil aktivt .oxygen t-H vann er ca. l:l:lrmaks. 7» i nærvær a v nat riumperborat-t rihydrat ved temperaturer mellom 15 og 85°C Kry s-t a 11-is a tet må eventuelt granuleres. Også denne fremgangsmåte er diskont irarerl-ig. Det nevnes :.rikt ignok 1 patentet at fremgangsmåten-også kari utføres kontinuerlig , men der er ikke gitt anvisning på hvordan man i virkeligheten ville kunne . arbeide kontinuerlig da der i begge eksempler arbeides diskontinuerlig. ;">lan har nu funnet en fremgangsmåte -ved kontinuerlig feln-ing^ av grovkornet natriumperborat-trihydrat, ved omsetning av en natrium-metaboratoppløsning med en .hydr.ogenperoxydoppløsning yed temperaturer over 10°C i nærvær av natriumperborat-trihydrat-kimkrystaller og av forbindelser som nedsetter oppløseligheten av natriumperborat, som er kjennetegnet ved at der under felningen opprettholdes et mol-, forhold av NåB02 til HO på 1:0,4 - 0,7, fortrinnsvis på 1:0,5 - 0,6. ;Den spesielle fordel ved foreliggende fremgangsmåte er at der arbeides kontinuerlig og der, fåes et grovkornig og godt risselbart salgbart produkt med et midlere korntverrmål på minst 0,20 mm. ;Ved foreliggende fremgangsmåte er. en viktig faktor opprett-holdelsen av et bestemt natriummetaboratoverskudd under felningen, ;da dannelsen av grove krystaller bare er mulig i et H202-underskudd, mens der ved støkiometriske molforhold, henholdsvis' i H^ O^-overskudd, fåes finkrystallinske produkter. ;Felningen skal utføres ved ca. 20 - 6o°C, fortrinnsvis ved ;30 - 50°C. Selvfølgelig kan der under krystallisasjonen til fel-ningsmediet tilsettes stabilisatorer for hydrogenperoxydét, som magne slums a lt:er etc. ;Som forbindelser som nedsetter oppløseligheten av natriumperboratet, tilsettes reaksjonsmediet fortrinnsvis alkalisalter av sterke syrer, som nat riumklorid og natriumsulfat. ;Foreliggende fremgangsmåte utmerker seg ved stor enkelhet. Til fremstilling av trihydratet ved foreliggende fremgangsmåte kan det samme anlegg som til frémstillirig av tetrahydratet anvendes. ;Dessuten krever foreliggende fremgangsmåte ingen konsentrerte oppløsninger, men réaksjonsoppløsningéhe kan anvendes i de'samme konsentrasjoner som ved feiningen av tetrahydratet. Én oppkonsen-trering kan derved sløyfes. ;Den spesielle fordel <y>ed det ifølge foreliggende oppfinnelse fremstilte trih<y>drat er det høye midlere korntverrmål og den'dermed forbundne dryssbarhet av produktet. Dryssbartieten bestemmes som følger: I en rund t rakt ; (;øvre .diameter l8 cm , ut løpsdiameter. 1,6 cm , utløpslengde l6 cm, sidevinkel 6o°, sidehøyde 15 .cm), hvis utløp er lukkbart , if.ylles . 250 g. av trihydratet som skal prøves . Dryssbar-heten er den tid.i sekunder som trihydratet trenger for å løpe ut. Utløpshastigheten av det ved fremgangsmåten fremstilte trihydrat utgjør 6 - 10 sekunder, og når derved verdier som på markedet kreves av tetrahydratet. ;Lagerbarhéteri av det ifølge oppfinnelsen fremstilte trihydrat er utmerket. Ved temperaturer på 50°C ved hvilke tetrahydratet allerede begynner å klebes sammen,;forblir trihydratet fullstendig risselbart. ;Også stabiliteten av trihydratet med hensyn på aktivoxygen-innholdet er god. Der kunne ikke fastlegges noen forskjell overfor tetrahydratet med samme stabilisatortilsetning. ;En ytterligere fordel er den gode mekaniske stabilitet ved det ifølge oppfinnelsen fremstilte trihydrat. Den kan bestemmes på følgende måte: " ;I en sylinder som er halvt fylt med 5 mm diameter blykuler, og roterer med 145 omdreininger pr. minutt, behandles en prøve-mengde av trihydratet som på forhånd er avsiktet med en DIN-30 sikt, i 15 minutter. Derpå siktes igjen. Prosentinnholdet med korntverrmål under 0,053 mm er avgnidningen. ;Ved dette forsøk viser trihydrat fremstilt ifølge oppfinn- .... ;eisen avgnidningsverdier på 5 - 10%. ;Også oppløseligheten av trihydratet tilsvarer den for tetrahydratet ved samme korntverrmål og volumvekt. ;Eksempel 1 ;Et.. røreverk av,-rustf ritt ståo l med.1*5 m 3 nyttevolum som var forsynt med en kjølemantel, en oppvarmnings- og en kjøleslange, ble fylt med en suspensjon inneholdende 2.4o g/l trihydrat og l8o g/l nat riumklo.rid, og suspensjonen ble oppvarmet til 4o°C. Ved tilset-ning av natriummetaboratlut ble molforholdet NaB0„ til H„0„ i den klare morlut innstilt på 1:0,53- Satsen utgjorde da 80% av røre-

verkvblumet.

Så ble der samtidig og kontinuerlig tilført 65'l/h hydrogen-peroxydoppløsning méd 194 g/l H202, og 117 l/h natriummetaboratlut med 217 g/l NaB02 i røreverket, hvorved man fikk et molforhold i den klare morlut på 1:0,53- Det lille overskudd av metaboratlut er nødvendig, da molforholdet av borkomponenten til hydrogenpérdxydet i sluttproduktet ikke er nøyaktig 1:1, men borkomponenten er tilstede i et lite overskudd. Dessuten ble der til reaksjonsmediet tilsatt 36 kg fast natriumklorid i løpet av en time.

200 1 suspensjon med 240 g/l trihydrat ble trukket av fra røreverket pr. time og avkjølt til ca. 1°C i et annet røreverk som likeledes var forsynt med kjøleslange.

Krystallene'ble derpå skilt fra morluten i en sentrifuge og tørret i et hvirvelskikt.

Man fikk 45 kg/h trihydrat med et aktivt oxygeninnhold på 11,78%. 3 kg støv ble fraskilt i tørrerens syklon, og kunne føres tilbake i produksjonsprosessen eller anvendes til å fremstille suspensjon .

Sikteanalyse av det erholdte trihydrat viste følgende verdier:

Den midlere kornstørrelse var 0,25 mm, og volumvekten var 0,55 kg/l.

Eksempel 2

I det i eksempel 1 beskrevne apparat og på den der angitte måte ble denne gang molforholdet NaB02 til H202 i den klare morlut xnnstilt på 1:0,4o. 73 1 hydrogenperoxydoppløsning og 137 1 metaboratlut ble innført pr. time, og dessuten ble 4l kg natriumklorid tilsatt og 230 1 suspensjon trukket av pr. time. Man fikk 50 kg trihydrat pr. time med et aktivt oxygeninnhold på ll,8o%. 4 kg støv ble utskilt i syklonen. Sikteanalysen ga følgende verdier:

Det midlere korntverrsnitt var 0,20 mm, og volumvekten var 0,53 kg/l.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved kontinuerlig feining av grovkornet natriumperborat-trihydrat med formelen: NaBO^^R^O ved omsetning av en natriummetabbratopplosning med en hydrogenperoxydopplosning ved temperaturer over 10°C i nærvær av natriumperborat-trihydrat-kimkrystaller og forbindelser som nedsetter opploseligheten av natriumperborat, karakterisert ved at der under felningen opprettholdes et molforhold av NaBC^ til H2O2 Pa 1:0, h - 0,7, fortrinnsvis på 1:0,5 - 0,6.

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at felningen utfores ved 20 - 60°C, fortrinnsvis ved 30 - 50°C.