NO316678B1 - Krystallinsk melamin - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår krystallinsk melamin, mer spesielt multikrystallinsk melaminpulver.

Melamin fremstilles på mange måter i industriell skala.

Det eksisterer metoder som til syvende og sist involverer krystalliseringen av melamin fra en vandig oppløsning, en prosess eksisterer hvor melamin blir fremstilt direkte fra en gassfase og en fremgangsmåte eksisterer som involverer syntesen av melamin ved høyt trykk (7-25 Mpa) og hvor melaminsmelten fremstilt derved blir sprayet i en amoniakkat-mosfære og avkjøles, hvor nevnte krystallinske pulver blir benyttet som sådan uten ytterligere opprenskningstrinn.

Krystallinsk melamin fremstilt ifølge første metode består av meget rent melamin, men krystallene er relativt store slik at oppløsningshastigheten i et oppløsningsmiddel så som for eksempel vann eller en vann/formaldehydblanding ikke er optimal. Melaminet fremstilt på denne måten blir vanligvis knust for å gi mer brukbare partikler. Mindre partikler har en større oppløsningshastighet, men en lavere bulktetthet og dårligere strømningsegenskaper. Som et resultat av dette blir et optimalt produkt med hensyn til en kombinasjon av oppløsningshastighet, bulktetthet og strøm-ningskarakterisitika ikke oppnådd. Melamin fremstilt fra gassfasen er meget fint og har følgelig også relativt dårlige strømningskarakteristika. Krystallinsk melamin fremstilt ifølge metoden som involverer spraying av en melaminsmelte er et multikrystallinsk melaminpulver som har god oppløsnings- og reaktivitetskarakteristika i kombinasjon med hva som for melamin er rimelige strømningskarakterisi-tika. Dette melaminpulver blir imidlertid i praksis funnet å inneholde en høy konsentrasjon av urenheter (spesielt melam). For å redusere melamkonsentrasjonen har en metode blitt foreslått som involverer spraying av melaminet ved et relativt høyt trykk slik som beskrevet i EP-A-747366.

Spesielt beskriver EP-A-747366 hvordan urea pyrolyseres i en reaktor ved et trykk på fra 10,34 til 24,13 Mpa og en temperatur fra 354 til 454°C for å danne et reaktorprodukt. Det oppnådde reaktorprodukt inneholder flytende melamin, C02 og NH3 og blir overført under trykk som en blandet strøm til en separator. I denne separator, som blir holdt ved så godt som samme trykk og temperatur som nevnte reaktor, blir produktet separert i en gassformig strøm og en flytende strøm. Den gassformige strøm inneholder CO2 og NH3, avfallsgasser og også melamindamp. Den flytende strøm omfatter i hovedsak flytende melamin. Det gassformige produkt overføres til en skrubberenhet, mens det flytende melamin overføres til en produktavkjølende enhet. I skrubberenheten blir nevnte C02 og NH3 avfallsgasser, som inneholder melamindamp, skrubbet med smeltet urea ved nesten samme trykk og temperatur som reaktoren for å forvarme ureaen og å avkjøle nevnte avfallsgasser til en temperatur på 177-232°C og å fjerne melaminet som er tilstede fra avfallsgassene. Derpå blir det forvarmede smeltede urea, som inneholder nevnte melamin matet til reaktoren. I den pro-duktavkj ølende enhet blir det flytende melamin avkjølt med et flytende kjølemedium som danner en gass ved temperaturen til det flytende melamin i produktkjøleren for å danne et fast melaminprodukt uten skrubbing eller videre opprensk-ning. EP-A-747366 benytter fortrinnsvis flytende ammoniakk som det flytende kjølemedium, hvor trykket i den produktav-kjølende enhet er over 41,4 bar. Renheten av melamin sluttproduktet er ifølge EP-A-747366 over 99 vekt%. Eksempler på andre publikasjoner som er rettet mot senkning av melamkonsentrasjonen innbefatter WCKA-96/20182, WO-A-96/20183 og WO-A-96/23778. Ingen av disse publikasjoner nevner imidlertid andre karakteristika av melaminet så som farge og spesifikt overflateareale. Fremgangsmåtene som er beskrevet blir ofte funnet å gi et produkt som oppviser en gul farge. Spesielt i tilfellet med melamin-formaldehyd-resiner brukt i laminater og/eller belegg er dette uaksep-tabelt. I kommersiell skala er dette en ulempe siden for mye produkt blir dannet som ikke tilfredsstiller produkt-spesifikasjonene.

Målet for foreliggende oppfinnelse er å oppnå forbedret krystallinsk melaminpulver hvor melamin kan bli oppnådd med en høy renhetsgrad som et ørt pulver direkte fra en melaminsmelte. Mer spesielt er målet for foreliggende oppfinnelse å fremstille krystallinsk melaminpulver med en høy oppløsningshastighet i vann, akseptable strømningskarakte-ristika, en høy renhet og en god farge.

Oppfinnelsen angår multikrystallinsk melaminpulver som har de følgende egenskaper:

- farge APHA mindre enn 17

- en renhet som er større enn 98,5 vekt% melamin

- mindre enn 1,3 vekt% melam

- nivåer av oksygen-inneholdende komponenter under 0,7 vekt% - et spesifikt overflateareale på mellom 0,7 og 5 m<2>/g.

Dette produktet er forskjellig fra melaminpulver fremstilt fra gassformig melamin eller fra melamin krystallisert fra vann ut fra dets større overflateareale. Dette produkt er videre forskjellig fra melaminpulver fremstilt fra gassformig melamin ut fra de større partikler, og som et resultat av dette har melaminpulveret ifølge oppfinnelsen bedre strømningsegenskaper og høyere bulktetthet. Videre er produktet ifølge oppfinnelsen forskjellig fra melamin krystallisert fra vann ut fra dets høyere oppløsningshastighet (gitt en identisk partikkelstørrelsesfordeling) grunnet det større spesifikke overflateareale.

En vanlig metode til å bestemme fargen av melamin på, er ved en såkalte APHA kolorimetri. Dette involverer fremstillingen av et melamin-formaldehydresin med et F/M-for-hold på 3, hvor en formaldehydoppløsning blir brukt som inneholder 35 vekt% formaldehyd, mellom 7,5 og 11,2 vekt% metanol og 0,028 vekt% syne (så som maursyre). Det teore-tiske faststoffinnhold av oppløsningen er 56 vekt%. 25 g melamin oppløses i 51 g av den ovennevnte oppløsning ved at oppløsningen blir varmet raskt til 85°C. Etter omkring 3 minutter har alt melaminet oppløst seg. Denne oppløsning tilsettes 2 ml av en 2,0 mol/l natriumkarbonatoppløsning, hvor den resulterende blanding omrøres i 1-2 minutter. Derpå avkjøles blandingen raskt til 40°C. Fargen blir bestemt ved hjelp av et Hitachi U100 spektrofotometer med en 4 cm glasskuvette ved absorbansmålinger som blir utført på den ovennevnte oppløsning ved en bølgelengde på 380 og 640 nm ved å brukt avionisert vann som en blindprøve i refe-ransekuvetten. APHA-fargen blir regnet ut ved hjelp av den følgende ligning:

Hvor E380 = absorbans ved 380 nm;

E640 = absorbans ved 640 nm;

f = kalibreringsfaktor.

Kalibreringsfaktoren f blir bestemt på basis av absorbansmålinger ved 380 nm på kalibreringsoppløsninger fremstilt fra koboltklorid og kaliumheksaklorplatinat. En 500 APHA kalibreringsoppløsning inneholder 1,245 g kaliumheksaklorplatinat ( IV) , 1,000 g kobolt(II)-klorid og 100 ml av en 12 M saltsyreoppløsning per liter kalibreringsoppløsning. Med hjelp av denne kalibreringsoppløsning fremstilles fortyn-ninger for kalibreringer ved 10 og 20 APHA. Kalibreringsfaktoren f regnes ut ved hjelp av den følgende formel:

hvor APHA (kalibreringsoppløsning) = APHA-verdi av kalibre-ringsoppløsningen og E380 = absorbans ved 380 nm.

Fargen av melaminet fremstilt med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er mindre enn 17 APHA, fortrinnsvis mindre enn 15 APHA og spesielt mindre enn 12 APHA.

En annen målestokk for fargen er gulheten av produktet.

Gulheten av produktet kan bli målt i samsvar med Hunterlab-C.I.E.-metoden. Ifølge denne metoden blir 60 g melaminpulver innført i en kuvette av et Hunterlab "ColorQUEST" spektrofotometer. Målingen utføres i samsvar med Hunterlab-metoden C.I.E., hvor verdier blir bestemt for L', a' og b'. Verdien for b' i Hunterlab-C.I.E.-metoden er en målestokk for blå-gul-skiftet. I tilfellet av en positiv verdi er produktet gult, og i tilfelle med en negativ verdi, blått. En økning i den positive verdi betyr et gulere produkt.

Fargen av melamin-pulveret har fortrinnsvis en verdi for b' som er mindre enn 1, spesielt foretrukket mindre enn omkring 0,8 fordi resiner fremstilt fra dette melamin er fullstendig vannhvite.

En vanlig metode for å bestemme det spesifikke overflateareale er ved hjelp av gassadsorpsjon i henhold til BET-metoden. For en beskrivelse av BET-metoden se S. Brunauer, P. H. Emmett, E. Teller; J. Am. Chem. Soc; 60 (1938) 309.

Det spesifikke overflateareale er fortrinnsvis mellom 0,9 og 3 m<2>/g..

Eksempler på andre karakteristiske egenskaper hos produktet ifølge foreliggende oppfinnelse er:

Nivået av oksygen-inneholdende komponenter er foretrukket under 0,4 vekt%.

Konsentrasjonen av melam i melamin-pulveret er fortrinnsvis mindre enn 1,0 vekt%, mer foretrukket mindre enn 0,5 vekt%.

Renheten av melaminet er fortrinnsvis større enn 99 vekt%, mer spesielt mellom 99,5 og 99,8 vekt% fordi dette kommer nær til renheten av melamin krystallisert fra vann.

Nevnte melamin i henhold til oppfinnelsen består av multi-krystallinske partikler. Dette betyr at de større partikler (> 20 jun) består av et antall krystaller. På en svei-pende elektronmikrograf kan disse partikler lett bli skjelnet fra melamin krystallisert fra vann. Partiklene ifølge oppfinnelsen har en blomkål-liknende struktur. Melaminet krystallisert fra vann inneholder, i motsetning til dette, en vesentlig mengde krystaller som har en krystall-størrelse større enn 50 Jim. På SEM-bildene kan de krystal-lografiske krystallflater (store, relativt flate områder) i tilfellet melamin krystallisert fra vann lett bli skjelnet. Disse strukturer kan observeres på Figur 1 og 2; Figur 1

omfatter SEM-bilder (Figur IA: 50x og Figur IB: 1500x) av partikler som har en såkalt blomkålstruktur, mens Figur 2

omfatter SEM-bilder av melamin krystallisert fra vann (Figur 2A: 50x og Figur 2B: 500x). Fotografiene av produktene ble dannet ved å bruke en Philips SEM 515 ved en akselere-rende spenning på 15 kV.

Søker har nå også funnet at melamin kan bli fremstilt med kontinuerlig høy renhet ved at melaminsmelten som kommer' fra melamin-reaktoren og har en temperatur mellom smeltepunktet av melamin og 450°C, først blir behandlet med gassformig ammoniakk (0,1 - 15 mol ammoniakk per mol melamin) og så blir sprayet via sprayinnretninger og avkjølt ved hjelp av et avdampende kjølemedium i et kammer i et ammoniakkalsk miljø ved et ammoniakk-trykk på 0,1 - 25 MPa, hvor melaminsmelten som blir omdannet til melaminpulver har en temperatur på mellom 200°C og solidifiseringspunktet til melamin, idet melaminpulveret så blir avkjølt til en temperatur under 50°C, idet andre avkjølingsmetoder også blir brukt om nødvendig. Om nødvendig kan pulveret bli ytterligere avkjølt i samme kammer eller i et annet kammer ved at pulveret blir satt i bevegelse mekanisk og blir avkjølt direkte eller indirekte.

Melaminpulver har dårlige strømnings- og fluidiseringska-rakteristika og en lav temperaturutjevningskoeffisient (dårlig varmeledningsevne). Standard avkjølingsmetoder så som et fluidisert bed eller et pakket bevegelig bed kan følgelig ikke lett benyttet i kommersiell skala. Søker har imidlertid funnet at spesielt fargen av melaminpulveret blir uheldig påvirket dersom melaminet forblir ved en høy temperatur i for lang tid. Effektiv kontroll av oppholdstiden ved høy temperatur har følgelig vist seg kritisk. Det er følgelig viktig å være i stand til å avkjøle melaminpulveret effektivt.

Overraskende viste det seg mulig å avkjøle melaminpulver raskt til tross for de dårlige strømningskarakteristika, ved å sette det i bevegelse mekanisk og på samme tid av-kjøle det direkte eller indirekte. Indirekte avkjøling betyr at det mekanisk omrørte bed av melaminpulver bringes i kontakt med en avkjølende overflate. Direkte avkjøling betyr at det mekanisk fluidiserte bed bringes i kontakt med et avkjølende medium, for eksempel ammoniakk eller en luft-strøm. En kombinasjon av direkte og indirekte avkjøling er innlysende også mulig.

I en utførelsesform forblir pulveret fremstilt ved spraying i kontakt med ammoniakk ved et trykk på 0,1 - 25 MPa og ved en temperatur over 200°C over en periode på fortrinnsvis 1 min - 5 timer, spesielt foretrukket over en periode på 5 min - 2 timer, siden dette resulterer i en minskning av prosentdelen urenheter.

Under denne kontakttid kan produktet forbli ved nesten samme temperatur eller bli kjølt ned på en slik måte at produktet over den ønskede periode har en temperatur over 200°C, fortrinnsvis over 240°C, og spesielt over 270°C. Ved høyere temperaturer bør et høyere ammoniakktrykk bli valgt. Ved 240°C bør ammoniakktrykket være større enn 0,2 MPa, og ved 270°C bør ammoniakktrykket være større enn 0,5 MPa.

Foretrukket er oppholdstiden ved en temperatur over 200°C være slik at misfargingen er mindre enn misfargingen til-svarende en b' på omkring 1. Ved lavere temperatur blir en lengere oppholdstid tillatt før gulning overskrider det an-gitte. Ved høyere temperatur blir en kortere oppholdstid tillatt.

Fordelen ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er at et forpulveret melamin blir dannet med en renhet som er kontinuerlig over 98,5 vekt% eller foretrukket over 99 vekt%, noe som er tilstrekkelig til at melaminet dannet på denne måten kan bli brukt i nesten enhver melaminanven-delse. På samme tid er det mulig å fremstille melaminpulver som har meget gode fargekarakteristika.

Fremstillingen av melamin starter fortrinnsvis fra urea som råmateriale i form av en smelte. NH3 og CO2 er biprodukter under fremstillingen av melamin, som forløper i henhold til den følgende reaksjonsligning:

Fremstillingen kan bli utført ved høyt trykk, fortrinnsvis mellom 5 og 25 MPa, uten tilstedeværelse av en katalysator. Reaksjonstemperaturen varierer mellom 325 og 450°C og er fortrinnsvis mellom 350 og 425°C. Biproduktene NH3 og CO2 blir vanligvis recyklisert til en tilstøtende ureafabrikk.

Det ovennevnte mål for oppfinnelsen blir oppnådd ved å anvende en apparatur som er egnet til fremstilling av melamin fra urea. En apparatur som er egnet for foreliggende oppfinnelse kan omfatte en skrubber-enhet, en reaktor i sammenheng med en gass/væske-separator eller med en adskilt gass/væske-separator, eventuelt med en postreaktor, et før-ste avkjølingskammer og eventuelt et andre avkjølingskam-mer.

I en utførelsesform av fremgangsmåten blir melamin fremstilt fra urea i en apparatur som omfatter en skrubber-enhet, en melamin-reaktor eventuelt i sammenheng med en gass/væske-separator eller en separat gass/væske-separator, et første avkjølingskammer og et andre avkjølingskammer. Dette involverer at ureasmelte fra en ureafabrikk blir matet til en skrubberenhet ved et trykk fra 5 til 25 MPa, fortrinnsvis fra 8 til 20 MPa, og ved en temperatur over smeltepunktet til urea. Denne skrubberenheten kan være utstyrt med en kjølekappe for å sikre ytterligere avkjøling inne i skrubberen. Skrubberenheten kan også være utstyrt med innvendige kjølelegemer. I skrubber-enheten kommer det flytende urea i kontakt med reaksjonsgassene fra melamin-reaktoren eller fra en separat gass/væske-separator ned-strøms for reaktoren. Reaksjonsgassene består i hovedsak av CO2 og NH3 og omfatter også noe melamindamp. Det smeltede urea skrubber melamindampen fra avfallsgassen og bærer dette melamin med seg tilbake til reaktoren. I skrubbepro-sessen blir avfallsgassene avkjølt fra temperaturen til reaktoren, dvs. fra 350 til 425°C, til fra 170 til 270°C, idet ureaen blir varmet fra 170 til 270°C. Avfallsgassene blir fjernet fra toppen av skrubberenheten og for eksempel recyklisert til en ureafabrikk hvor de blir brukt som råmateriale for ureafremstillingen.

Den forvarmede urea blir trukket bort fra skrubber-enheten sammen med melaminet som er skrubbet ut og tilført for eksempel via en høytrykkspumpe til reaktoren som har et trykk på fra 5 til 25 MPa og fortrinnsvis fra 8 til 20 MPa. Al-ternativt kan overføringen av ureasmelten til melaminreak-toren bli utført ved gravitasjon hvor skrubber-enheten er plassert over reaktoren.

I reaktoren blir den smeltede urea varmet til en temperatur på fra 325 til 450°C, fortrinnsvis på fra omkring 350 til 425°C, ved et trykk som angitt ovenfor, under hvilke betin-gelser ureaen blir omdannet til melamin, C02 og NH3. En viss mengde ammoniakk kan bli målt inn i reaktoren, for eksempel i form av en væske eller varm damp. Ammoniakken som blir tilført kan for eksempel virke til å forhindre dannelsen av kondensasjonsprodukter av melamin så som melam, melem og melon, eller å fremme blanding i reaktoren. Mengden av ammoniakk tilført til reaktoren er fra 0 til 10 mol per mol urea, hvor fra 0 til 5 mol ammoniakk fortrinnsvis blir brukt og spesielt fra 0 til 2 mol ammoniakk per mol urea.

CO2 og NH3 dannet i reaksjonen så vel som den ytterligere tilførte ammoniakk, samler seg i separasjonsdelen, for eksempel på toppen av reaktoren, selv om en separat gass/væske-separator plassert nedstrøms for reaktoren også er mulig, og adskilles i gassformig tilstand fra det flytende melamin. Dersom en separat gass/væske-separator ned-strøms for reaktoren benyttes, kan det være fordelaktig at ammoniakk blir målt inn i denne separator. Mengden ammoniakk er i dette tilfellet 0,1 - 15 mol ammoniakk per mol melamin, fortrinnsvis 0,3 - 10 mol. Dette har den fordelen at karbondioksyden raskt blir separert bort, noe som dermed hemmer dannelsen av oksygen-inneholdende biprodukter. Ved et høyere trykk i reaktoren bør en større mengde ammoniakk bli brukt en ved et lavere reaktortrykk.

Gassblandingen dannet nedstrøms for gass/væske-separasjonen passeres til skrubberenheten for å fjerne melamindamp og forvarme ureasmelten.

Det flytende melamin som har en temperatur på mellom smeltepunktet for melamin og 450°C, trekkes bort fra reaktoren eller fra gass/væske-separatoren nedstrøms for reaktoren og kan før spraying, bli avkjølt til en temperatur over smeltepunktet for melamin.

Fortrinnsvis blir det flytende melamin som har en temperatur over 390°C, mer spesielt over 400°C, avkjølt med minst 5°C og spesielt minst 15°C. Enda mer spesielt avkjøles smeiten til en temperatur som er 5-20°C over solidifiseringspunktet for melamin. Avkjøling kan finne sted i gass/væske-separatoren eller i en separat apparatur ned-strøms for gass/væske-separatoren. Avkjøling kan finne sted ved injeksjon av et kjølemedium for eksempel ammoniakkgass som har en temperatur under temperaturen til melaminsmelten, eller ved hjelp av en varmeveksler.

Videre kan ammoniakk bli innført i det flytende melamin på en slik måte at en gass/væske-blanding sprayes med sprayinnretningen.

Trykket av introdusert ammoniakk er i dette tilfelle over trykket av melaminsmelten og fortrinnsvis mellom 10 og 45 MPa, og spesielt mellom 15 og 30 MPa.

Oppholdstiden for det flytende melamin mellom reaktoren og sprayinnretningen er fortrinnsvis større enn 10 minutter, spesielt større enn 30 minutter. Oppholdstiden vil vanligvis være under 7 timer, fortrinnsvis mindre enn 5 timer.

Melaminsmelten blir, eventuelt sammen med ammoniakkgass, overført til et første kammer hvor den flytende melaminsmelte sprayes via sprayinnretninger i et ammoniakkalsk miljø og avkjølt med et gassformig eller avdampende medium ved et ammoniakktrykk på 0,1-25 MPa, fortrinnsvis 1-11 MPa, idet et pulver blir dannet som, etter eventuelt ytterligere avkjøling, har en temperatur under 50°C.

Sprayinnretningene er en apparatur hvorved melaminsmelten omdannes til dråper eller pulver ved å gjøre at smeiten strømmer ved høy hastighet inn i avkjølingskammeret. Sprayinnretningene kan være en dyse eller en ventil. Ut-løpshastigheten av væsken fra sprayinnretningene er som re-gel større enn 20 m/s, fortrinnsvis større enn 50 m/s. Jo større utstrømningshastigehter for et gitt trykk og temperatur i avkjølingskammeret, desto høyere renhet av produktet blir oppnådd. Utløpshastigheten av væsken (i m/s) blir definert som massestrømmen gjennom ventilen eller dysen (i kg/s) delt på det minste effektive strømningsareale i ventilen eller dysen (i m<2>) og delt på 1000 kg/m<3>, idet dette er den tilnærmede tetthet av væsken. Melamindråpene fra sprayinnretningen avkjøles med et gassformig eller avdampende medium for å gi et pulver. Dette kjølemedium kan for eksempel være kald ammoniakkgass eller flytende ammoniakk. Den (flytende) ammoniakk kan (delvis) allerede være tilstede i melaminsmelten og/eller bli sprayet inn i første kammer.

I en utførelsesform av oppfinnelsen blir produktet som har et trykk som er større enn 15 MPa, sprayet via en sprayinnretning og avkjølt meget raskt i samsvar med ovennevnte metode, hvor utløpshastigheten er større enn 100 m/s, til en temperatur under 240°C og fortrinnsvis under 150°C, fulgt av rask videre avkjøling til en temperatur under 50°C. Den ytterligere avkjøling kan finne sted i en kjøleapparatur hvor pulveret blir satt i bevegelse mekanisk, eller i en apparatur hvor pulveret blir ført pneumatisk eller i løpet av lagring med fri konveksjon/varmeledning eller en kombinasjon av de ovennevnte metoder. Fortrinnsvis bør produktet, etter at ammoniakktrykket har blitt frigjort, bli av-kjølt innen en time til en temperatur under 150°C.

I en annen utførelsesform blir melaminpulveret, etter

spraying, avkjølt til en temperatur under 50°C, hvor pulveret blir satt i bevegelse mekanisk over minst en del av av-kjølingsområdet og blir avkjølt direkte eller indirekte, og ammoniakktrykket blir frigjort ved en temperatur under 270"C.

I en utførelsesform forblir pulveret fremstilt ved spraying fortrinnsvis i kontakt med ammoniakk over en periode på 1 min - 5 timer, spesielt foretrukket over en periode på 5 min - 2 timer ved et trykk på 0,5 - 25 MPa, fortrinnsvis 1 - 11 MPa og ved en temperatur over 200°C. I løpet av denne kontakttiden kan pulveret forbli ved nesten den samme temperatur eller bli kjølt ned.

Ammoniakktrykket blir fortrinnsvis frigjort når melaminpulveret har en temperatur under 270°C, mer spesielt under 200°C.

Dersom melaminet blir sprayet og avkjølt til en temperatur over 270°C, er det foretrukket at innretningen for å sette melaminpulveret i bevegelse mekanisk og avkjøle dette, å bli brukt ved et ammoniakktrykk på 0,5 - 25 MPa. Imidlertid dersom melaminsmelten blir sprayet og avkjølt til en temperatur under 270°, fortrinnsvis under 240°C og spesielt til en temperatur under 200°C, kan disse innretninger bli brukt ved et lavere trykk (0,05 - 0,2 MPa), noe som er fordelaktig på grunn av lavere investeringskostnader.

Pulveret fremstilt ved spraying kan bli behandlet porsjonsvis eller kontinuerlig. I tilfellet med porsjonsvis be-handling vil det generelt bli benyttet minst to kammeret hvor den flytende melamin kan bli sprayet, idet kamrene blir anvendt alternerende. Så snart første kammer inneholder den ønskede mengde melaminpulver, kan sprayinnretningen bli slått av og fylling av neste kammer kan bli startet. I løpet av denne tiden kan innholdet av første kammer bli behandlet ytterligere. I tilfellet med en kontinuerlig prosess vil det flytende melamin generelt bli sprayet i et første kammer hvorpå dette kammer blir tømt i et andre kammer hvor avkjølingstrinnet kan finne sted. Innlysende kan en blanding av de to metoder bli benyttet.

I en utførelsesform av oppfinnelsen blir melaminsmelten fortrinnsvis avkjølt under spraying til en temperatur mellom 160°C og 10°C under solidifiseringspunktet. melamin-pulveret fremstilt på denne måten blir fortrinnsvis avkjølt med minst 35°C, mer foretrukket med minst 60°C, idet pulveret blir satt i bevegelse mekanisk og blir avkjølt direkte eller indirekte.

Avkjøling blir utført med hjelp av en apparatur som er utstyrt med innretninger for å bevege pulver mekanisk og som er utstyrt med innretninger for å avkjøle pulver direkte eller indirekte. Eksempler på innretninger for å bevege pulver mekanisk innbefatter en skrue og en roterende trommel, en roterende gryte, roterende skiver, roterende skivesegmenter, roterende rør og liknende.

Pulveret kan bli avkjølt indirekte ved overflaten av de faste og/eller bevegelige deler av apparaturen som blir av-kjølt, for eksempel ved kjølevæske så som vann eller olje.

Den effektive varmeoverføringskoeffisient av en egnet kjø-leapparatur som involverer indirekte kjøling, er fortrinnsvis mellom 10 og 300 W/m<2>K, basert på kjølearealet av apparaturen.

Det er foretrukket å anvende en kjøleapparatur som omfatter innretninger som har et kjøleareale på 50 - 5000 m<2>.

Pulveret kan bli avkjølt direkte med et gassformig eller avdampende medium som blir injisert inn i kammeret, fortrinnsvis ammoniakkgass eller ammoniakkvæske.

Innlysende er det også mulighet for at en kombinasjon av direkte og indirekte kjøling kan bli brukt.

Denne kjøleapparatur er godt egnet for å avkjøle melaminpulver ved høyt trykk (0,5 - 25 MPa) og ved lavt trykk (0,05 - 0,2 MPa) til en temperatur på omkring 50 - 70°C. Fortrinnsvis blir ammoniakkgass fjernet fullstendig {til en mengde under 1000 ppm, fortrinnsvis mindre enn 300 ppm og spesielt mindre enn 100 ppm) ved at luft blir blåst gjennom.

Oppfinnelsen vil bli forklart i større detalj under henvis-ning til det følgende eksempel.

Eksempel

Melaminsmelte som har en temperatur på 360°C og et trykk på 18 MPa, behandles med 0,8 kg ammoniakk per kg melamin. Melaminet blir så innført via en sprayinnretning til et høy-trykkskammer ved en utløpshastighet som er større enn 100 m/s og avkjøles meget raskt med flytende ammoniakk som,li-keledes blir sprayet inn i kammeret. Temperaturen i kammeret er 233°C. Høytrykkskammeret er utformet som en roterende trommel utstyrt med en vegg som kan bli avkjølt og utstyrt med et gassinnløp. Ammoniakktrykket i kammeret varierer mellom 5,4 og 8,2 MPa. Etter 1 minutt avkjøles produktet til romtemperatur. Kjøletrinnet til 200°C tok 5 minutter. Når melaminpulveret har en temperatur på omkring

180°C frigjøres alt NH3 og luft tilføres i målt mengde inn i kammeret. Sluttproduktet har de følgende egenskaper:

S ammenligningseksempel

Melaminsmelte på 400°C, holdt i et kammer under et ammoniakktrykk på 13,6 MPa, avkjøles raskt til romtemperatur ved at kammeret bringes i kontakt med en blanding av is og vann. Sluttproduktet inneholder 1,4 vekt% raelam og 0,4 vekt% melem. Det spesifikke overflateareale er 0,3 m<2>/g.

Claims (28)

1. Multikrystallinsk melaminpulver som har de følgende egenskaper:

2. Multikrystallinsk melaminpulver ifølge krav 1, karakterisert ved at det spesifikke overflateareale er mellom 0,9 og 3 m<2>/g

3. Multikrystallinsk melaminpulver ifølge ethvert av kravene 1-2, karakterisert ved at fargen er lavere enn 15 APHA.

4. Multikrystallinsk melaminpulver ifølge ethvert av kravene 1-3, karakterisert ved at konsentrasjonen av melam er mindre enn 1,0 vekt%.

5. Multikrystallinsk melaminpulver ifølge ethvert av kravene 1-4, karakterisert ved at renheten av melamin er større enn 99 vekt%.

6. Multikrystallinsk melaminpulver ifølge krav 5, karakterisert ved at renheten av melamin er mellom 99,5 og 99,8 vekt%.

7. Multikrystallinsk melaminpulver ifølge ethvert av kravene 1-6, karakterisert ved at nivået av oksygen-inneholdende komponenter er under 0,4 vekt%.

8. multikrystallinsk melaminpulver ifølge ethvert av kravene 1-7, karakterisert ved at gulningen av melaminpulveret (b') er mindre enn 1.

9. Multikrystallinsk melaminpulver ifølge krav 8, karakterisert ved at gulningen (b') er mindre enn 0,8.

10. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles via en høytrykksprosess hvor fast melamin blir dannet ved at melaminsmelte blir overført til et kammer hvor melaminsmelten avkjøles med et avdampende medium, karakterisert ved at melaminsmelten som har en temperatur mellom smeltepunktet for melamin og 4 50°C behandles med 0,1 - 15 mol ammoniakk per mol melamin, og sprayes derpå via sprayinnretninger og avkjøles med et avdampende kjølemedium i et kammer i et ammoniakkalsk miljø ved et ammoniakktrykk på 0,1 - 25 MPa, idet melaminsmelten blir omdannet til melaminpulver som har en temperatur mellom 200°C og solidifiseringspunktet for melamin, hvor melaminpulveret så blir avkjølt til en temperatur under 50°C og hvor pulveret blir satt i bevegelse mekanisk over minst en del av kjøleområdet og blir avkjølt direkte eller indirekte, og hvor ammoniakktrykket blir frigjort ved en temperatur under 270°C.

11. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge krav 10, karakterisert ved at pulveret forblir i kontakt med ammoniakk ved et trykk på 0,1 - 25 MPa over en periode på 1 min - 5 timer, med de valg at produktet forblir nesten ved samme temperatur under nevnte kontakt-tid eller blir kjølt ned.

12. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge ethvert av kravene 10 - 11, karakterisert ved at melaminsmelten sprayes via sprayinnretninger i et kammer i et ammoniakkalsk miljø ved et trykk på 1 - 11 MPa•

13. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge krav 11, karakterisert ved at melaminsmelten omdannes til melaminpulver som har en temperatur mellom 240°C og solidifiseringspunktet til melamin.

14. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge krav 13, karakterisert ved at melaminsmelten omdannes til melaminpulver som har en temperatur mellom 270°C og solidifiseringspunktet til melamin.

15. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge krav 10 - 14, karakterisert ved at pulveret forblir i kontakt med ammoniakk over en periode på 5 min - 2 timer.

16. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge krav 10 - 15, karakterisert ved at pulveret forblir i kontakt med ammoniakk ved et trykk på 1 - 11 MPa.

17. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge ethvert av kravene 10 - 16, karakterisert ved at pulveret fremstilt ved spraying blir ytterligere avkjølt ved hjelp av en apparatur utstyrt med innretninger for å bevege pulver mekanisk og utstyrt med innretninger for å kjøle pulver direkte eller indirekte.

18. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge krav 17, karakterisert ved at innretningene for å bevege pulver mekanisk omfatter en roterende skrue, trommel, gryte, skiver, skivesegmenter eller rør.

19. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge ethvert av kravene 17 - 18, karakterisert ved at innretningen har en effektiv varmeoverføringskoeffisient på 10 - 300 W/m<2>K basert på kjølearealet.

20. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge ethvert av kravene 17 - 19, karakterisert ved at apparaturen har et kjøleareale på 50 - 5000 m<2>.

21. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge ethvert av kravene 10 - 20, hvor ammoniakktrykket blir frigjort ved en temperatur under 270°C.

22. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge krav 21, hvor ammoniakktrykket blir frigjort ved en temperatur under 200°C.

23. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge ethvert av kravene 10 - 22, hvor pulveret avkjøles med minst 35°C ved at pulveret blir satt i bevegelse mekanisk og blir kjølt direkte eller indirekte.

24. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge krav 23, hvor pulveret kjøles med minst 60°C ved at pulveret blir satt i bevegelse mekanisk og blir avkjølt direkte eller indirekte.

25. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge ethvert av kravene 10 - 24, hvor innretningene for å sette melaminpulveret i bevegelse mekanisk og avkjøle det blir anvendt ved et trykk mellom 0,5 og 25 MPa.

26. Multikrystallinsk melaminpulver som kan fremstilles ifølge ethvert av kravene 10 - 24, hvor innretningene for å sette melaminpulveret i bevegelse mekanisk og avkjøle det blir anvendt ved et trykk fra 0,05 til 0,2 MPa.

27. Multikrystallinsk melaminpulver, karakterisert ved at melaminsmelten som har en temperatur mellom smeltepunktet for melamin og 450°C, behandles med 0,1 - 15 mol ammoniakk per mol melamin ved et ammoniakktrykk som er større enn 15 MPa, og sprayes derpå med en utløpshastighet som er større enn 100 m/s og avkjøles med et avdampende kjølemedium til en temperatur under 240°C.

28. Multikrystallinsk melaminpulver ifølge krav 27, karakterisert ved at melaminsmelten av-kjøles med et avdampende kjølemedium til en temperatur under 150°C.