WO1996004973A1 - Improved spray-drying process for aqueous valuable substance compositions from the group of the wetting, washing and/or cleaning agents - Google Patents

Improved spray-drying process for aqueous valuable substance compositions from the group of the wetting, washing and/or cleaning agents Download PDF

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WO1996004973A1
WO1996004973A1 PCT/EP1995/003094 EP9503094W WO9604973A1 WO 1996004973 A1 WO1996004973 A1 WO 1996004973A1 EP 9503094 W EP9503094 W EP 9503094W WO 9604973 A1 WO9604973 A1 WO 9604973A1
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Wilfried Rähse
Kathleen Paatz
Dieter Jung
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D1/16Evaporating by spraying
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B3/12Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour carrying the materials or objects to be dried with it in the form of a spray, i.e. sprayed or dispersed emulsions or suspensions

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Abstract

A process for spray-drying aqueous compositions of valuable substances and mixtures of valuable substances from the group of the wetting, washing and/or cleaning agents in a vertical tower uses parallel or reverse flows of overheated gasses as drying agent. The process is characterised in that small amounts of a finely powdered water-soluble and/or water-insoluble dry powder are separately introduced into the spray-drying tower, in addition to the aqueous valuable substance compositions. Water-insoluble inorganic fine powders rendered hydrophobic are preferably used. The process is particularly useful for allowing the dried valuable substances to be discharged more easily from spray-drying towers driven with overheated steam as drying gas.

Description

"Verbessertes Verfahren zur Sprühtrocknuno wasserhaltiger Wertstoffzube- reitunoen aus dem Bereich der Netz-. Wasch- und/oder Reinigungsmittel""Improved process for spray drying water-containing recyclable materials from the area of wetting agents, detergents and / or cleaning agents"
Die Erfindung betrifft das bekannte Verfahren der Sprühtrocknung wasserhaltiger Zubereitungen von Wertstoffen oder Wertstoffgemisehen aus dem Bereich der Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel, bei dem entspre¬ chende fließfähige wäßrige Zubereitungen in aufrechtstehenden Türmen ver¬ sprüht und mit einer im Gleich- und/oder Gegenstrom geführten Heißgasphase zum Trockenpulver aufgetrocknet und dann aus dem Sprühturm ausgetragen werden. Der bis heute großtechnisch übliche Verfahrenstyp arbeitet mit heißen Brenngasen oder Heißluft als Trocknungsgasphase im einmaligen Durchgang durch den Sprühturm. Literaturbekannt sind aber auch entspre¬ chende Sprühtrocknungsverfahren mit Kreislaufführung solcher Heißgaspha¬ sen, insbesondere mit dem Ziel, auf diese Weise eine Selbstinertisierung der Gasphase und damit eine Schonung des zu trocknenden Gutes zu verwirk¬ lichen. In jüngster Zeit wird in einer Reihe von Veröffentlichungen der Anmelderin die Trocknung wäßriger Zubereitungen von Wertstoffen und Wertstoffgemisehen des hier betroffenen Einsatzgebietes mit überhitztem Wasserdampf als Heißgasstrom beschrieben, verwiesen wird auf die interna¬ tionale Patentanmeldung WO 92/5849 und zahlreiche Folgeanmeldungen zu dieser Technologie der Sprühtrocknung mit überhitztem Wasserdampf als Trocknungsgasstrom. Die damit verbundenen Vorteile gegenüber der üblichen Sprühtrocknung mit Heißluft als Trockengas sind vielgestaltig. Vorteile liegen in der Abwesenheit von Sauerstoff, so daß Probleme bei der Auf¬ trocknung rein oder weitgehend organischer Wertstoffe, beispielsweise entsprechender Tenside beziehungsweise Tensidgemische, wie oxidative Schädigungen oder Brandgefahren, vermieden werden. Die Kreislaufführung des überhitzten Wasserdampfs ermöglicht weiterhin eine praktisch abgaslose Fahrweise. Weitere Vorteile liegen in der Beschaffenheit des Trocknungs¬ gutes, das insbesondere als rieselfähiges Feststoffmaterial mit mikroporöser Struktur gewonnen werden kann. Die im nachfolgenden geschilderte erfindungsgemäße Lehre hat grundsätz¬ liche Bedeutung für den Verfahrenstyp der Sprühtrocknung von wäßrigen Wertstoffen und Wertstoffgemisehen des hier angesprochenen Sachgebietes mit dem Strom eines heißen Trocknungsgases - unabhängig von der bestimmten Beschaffenheit dieses Heißgasstromes. Besondere Vorteile bringen die im nachfolgenden geschilderten verfahrenstechnischen Maßnahmen aber gerade für den Typ der Sprühtrocknung mit überhitztem Wasserdampf als Heißgas¬ strom, so daß im nachfolgenden die erfindungsgemäße Lehre im wesentlichen anhand dieser speziellen Ausgestaltung beschrieben wird. Die erfin¬ dungsgemäße Lehre ist aber nicht darauf beschränkt.The invention relates to the known method of spray drying water-containing preparations of valuable substances or mixtures of valuable substances from the field of wetting agents, detergents and / or cleaning agents, in which the corresponding flowable aqueous preparations are sprayed in upright towers and mixed with an or countercurrent hot gas phase dried to dry powder and then discharged from the spray tower. The type of process that is still common on an industrial scale works with hot fuel gases or hot air as a drying gas phase in a single pass through the spray tower. Corresponding spray drying processes with a circulation of such hot gas phases are also known in the literature, in particular with the aim of achieving self-inerting of the gas phase and thus protecting the material to be dried. Recently, a number of publications by the applicant describe the drying of aqueous preparations of valuable substances and mixtures of valuable substances in the area of application concerned with superheated steam as a hot gas stream, reference is made to the international patent application WO 92/5849 and numerous subsequent applications to this technology of spray drying with superheated steam as the drying gas stream. The associated advantages over the usual spray drying with hot air as the drying gas are manifold. Advantages lie in the absence of oxygen, so that problems with the drying of purely or largely organic materials, for example appropriate surfactants or surfactant mixtures, such as oxidative damage or fire hazards, are avoided. The circulation of the superheated steam also enables a practically emission-free driving style. Further advantages lie in the nature of the material to be dried, which can be obtained in particular as a free-flowing solid material with a microporous structure. The teaching according to the invention described in the following is of fundamental importance for the type of process for spray drying aqueous valuable materials and mixed materials of the subject matter addressed here with the flow of a hot drying gas - regardless of the particular nature of this hot gas flow. However, the procedural measures described in the following bring particular advantages for the type of spray drying with superheated steam as a hot gas stream, so that the teaching according to the invention is essentially described below with reference to this special embodiment. However, the teaching according to the invention is not restricted to this.
Ein bekannter Problembereich für die Sprühtrocknung liegt in der Tatsache, daß die aus der fließfähigen wäßrigen Zubereitung durch Wasserentzug auf¬ trocknenden feinteilig versprühten Partikel im Zuge dieses Auftrocknungs- prozesses häufig einen Zustand erhöhter Oberflächenklebrigkeit durchlau¬ fen, bevor die Trocknung soweit fortgeschritten ist, daß das nicht-kleb¬ rige rieselfähige Pulver anfällt. In diesem Zwischenstadium besteht er¬ höhte Gefahr unerwünschter Anbackungen des versprühten Gutes an die Turm¬ wandungen und/oder einer unerwünschten Verklebung der Teilchen unterein¬ ander. Diese Schwierigkeiten machen die sorgfältige Abstimmung der geome¬ trischen Ausgestaltung der Sprühzone in Anpassung an die Verfahrensbedin¬ gungen - beispielsweise im Massendurchsatz, die Form der Heißgasführung im Gleich- und/oder Gegenstrom, gegebenenfalls unter Zusatz von Drallgas¬ strömen und dergleichen - notwendig. Es ist beträchtlicher Aufwand sowohl im investiven Bereich - insbesondere Größe und Abmessungen des Sprühturmes - als auch im praktischen Bereich des Auftrocknens zu leisten, um mit den hier angesprochenen Schwierigkeiten unerwünschter Verklebungen oder Be¬ lagsbildung fertig zu werden.A well-known problem area for spray drying lies in the fact that the fine-particle sprayed particles which dry out from the flowable aqueous preparation by dehydration frequently pass through a state of increased surface tack in the course of this drying process before the drying has progressed to such an extent that this non-sticky, free-flowing powder is obtained. In this intermediate stage, there is an increased risk of undesirable caking of the sprayed material on the tower walls and / or undesired adhesion of the particles to one another. These difficulties make it necessary to carefully coordinate the geometric configuration of the spray zone in order to adapt it to the process conditions - for example in mass throughput, the form of hot gas flow in cocurrent and / or countercurrent, possibly with the addition of swirl gas streams and the like. Considerable expenditure has to be made both in the area of investment - in particular the size and dimensions of the spray tower - and in the practical area of drying in order to cope with the difficulties of undesired gluing or coating formation mentioned here.
Eine gewisse Minderung dieses Problems wird bei der üblichen Sprühtrock¬ nung mit Heißgasen beziehungsweise Heißluft durch einen ständig geöffneten Austrittskanal im unteren Ende des Trocknungsbehälters erreicht. Hierdurch wird nicht nur der schnelle Austrag des Trockenproduktes ermöglicht, die in den Turm einströmende Falschluft mindert auch durch ihre Kühlwirkung das Verklebungs- beziehungsweise Anbackungsproblem. Diese Verfahrenshilfe ist beim Arbeiten mit überhitztem Wasserdampf als Trocknungsgas nicht gegeben. Die Kreislaufführung dieses Trocknungsgases bedingt eine ge¬ schlossene Anlage. Diese geschlossene Bauweise der mit überhitztem Was¬ serdampf arbeitenden Trocknungsanlage führt daher leicht zu einem unter¬ halb der untersten Heißdampfeinlasse liegenden nahezu strömungsfreien Raum, dessen Temperatur etwa der Einlaßtemperatur des Heißdampfes ent¬ spricht. Auch die Wände in dem unteren Bereich des Trocknungsbehälters weisen diese Temperatur auf, wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden. Eine thermische Schädigung der an der heißen Gehäusewand ankle¬ benden Partikel stellt hier eine besondere Gefährdung dar.A certain alleviation of this problem is achieved in the usual spray drying with hot gases or hot air through a constantly open outlet channel in the lower end of the drying container. This not only enables the dry product to be discharged quickly, the false air flowing into the tower also reduces the problem of sticking or caking due to its cooling effect. This procedural aid is not useful when working with superheated steam as the drying gas given. The circulation of this drying gas requires a closed system. This closed design of the drying system working with superheated steam therefore easily leads to an almost flow-free space below the lowest hot steam inlet, the temperature of which corresponds approximately to the inlet temperature of the hot steam. The walls in the lower region of the drying container also have this temperature, unless special precautions are taken. Thermal damage to the particles adhering to the hot housing wall represents a particular risk here.
Die Problematik der Anbackungen thermoplastischer Stoffe und anderer klebriger Materialien an den Gehäusewänden von Sprühtrocknern ist aus dem Stand der Technik bekannt (K. Kröll, Trocknungstechnik, 2. Band, Trockner und Trocknungsverfahren, 2. Auflage 1978, Springer Verlag, S. 294). Zur Lösung dieses Problems versieht man die Wände der Trockner für entspre¬ chende Güter mit luftdurchströmten Mänteln, oder man läßt innen Blasräu er umlaufen, die das Pulver mit Kaltluft abblasen. Es ist auch bekannt, daß man einen kühlen und entfeuchteten Luftstrom so in den Trockner führen kann, daß er als ein abwärts gerichteter Kaltluftschleier innen an den Wänden entlangstreicht. Die Zufuhr von Kaltluft oder eines Kaltluft¬ schleiers wird insbesondere für den üblicherweise konusförmigen Auslauf¬ trichter am unteren Ende des zylinderförmigen Trocknungsturmes vorgenom¬ men. Die Kaltluft wird über einen im Ansatzbereich des Konus angeordneten Ringkanal und eine Luftverteilplatte in den Innenraum eines Doppelmantels geleitet, dessen Innenwand unterhalb des Einlasses etwa in einer Höhe en¬ det, in der Innen- und Außenwand sich sehr nahe kommen. Die Kaltluft strömt durch den engen ringförmigen Spalt und wird durch diese Anordnung zu einer tangential an der Innenwand des Konus geführten Strömung gezwun¬ gen.The problem of caking of thermoplastic materials and other sticky materials on the housing walls of spray dryers is known from the prior art (K. Kröll, drying technology, 2nd volume, dryer and drying process, 2nd edition 1978, Springer Verlag, p. 294). To solve this problem, the walls of the dryers for the corresponding goods are provided with air-flow-through jackets, or blown chambers are circulated on the inside, which blow off the powder with cold air. It is also known that a cool and dehumidified air stream can be fed into the dryer so that it sweeps along the walls as a downward cold air curtain. The supply of cold air or a cold air curtain is carried out in particular for the usually conical discharge funnel at the lower end of the cylindrical drying tower. The cold air is conducted via an annular channel arranged in the attachment area of the cone and an air distribution plate into the interior of a double jacket, the inner wall of which ends below the inlet at approximately a height in which the inner and outer walls come very close. The cold air flows through the narrow annular gap and is forced by this arrangement to flow tangentially to the inner wall of the cone.
Ein anderes Beispiel für das Einblasen von Kaltluft in den Austragskonus einer Sprühtrocknungsanlage findet sich bei K. Kröll, Trocknungstechnik, 3. Band, Trocknen und Trockner in der Produktion, von W. Käst u.a., Springer Verlag 1989, Seite 188, Bild 3.20. In diesem Sprühturm wird Kaltluft über einen Ringkanal dem Konus zugegeben. Bei den üblichen mit Heißluft als Trocknungsmedium betriebenen Zerstäubungstrocknern können diese Maßnahmen ausreichen. Im Fall der Trocknung mit überhitztem Wasser¬ dampf und der Kreislaufführung des Dampfes genügen diese bekannten Ma߬ nahmen jedoch nicht der Forderung, eine substantielle Gefährdung des Trockengutes insbesondere durch Anbackungen und Überhitzung auszuschlie¬ ßen.Another example of blowing cold air into the discharge cone of a spray drying system can be found in K. Kröll, drying technology, 3rd volume, drying and drying in production, by W. Käst et al., Springer Verlag 1989, page 188, picture 3.20. In this spray tower, cold air is added to the cone via an annular channel. In the usual atomizing dryers operated with hot air as the drying medium these measures are sufficient. In the case of drying with superheated steam and the circulation of the steam, these known measures do not meet the requirement to rule out a substantial risk to the dry material, in particular due to caking and overheating.
Die Anmelderin beschreibt in ihrer älteren deutschen Patentanmeldung DE- P 4321 361.8 Maßnahmen zur Beseitigung der hier gegebenen Gefahrenquellen für das spezielle Gebiet der Sprühtrocknung mit überhitztem Wasserdampf als Trocknungsgas. Das dort geschilderte Verfahren ist dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man in den unterhalb des untersten Heißdampfeinlasses lie¬ genden Bereich des Trocknungsturms einen fein verteilten Wassernebel oder Wasserdampf als Hilfsfluid einspeist, dessen Temperatur unterhalb der Eintrittstemperatur des Heißdampfs liegt, dabei das Hilfsfluid über einen Doppelmantel mit durchlässiger Innenwand einströmen läßt und dabei wei¬ terhin die Strömung tangential und/oder radial zur Innenwand führt. Das Hilfsfluid kann kontinuierlich oder intermittierend zugeführt werden. Weitere Einzelheiten sind in der technischen Lehre dieses älteren Schutz¬ rechtes enthalten, deren Offenbarung hiermit ausdrücklich auch zum Gegen¬ stand der vorliegenden.Erfindungsoffenbarung gemacht wird.In her older German patent application DE-P 4321 361.8, the applicant describes measures to eliminate the sources of danger given here for the special field of spray drying with superheated steam as the drying gas. The process described there is characterized in that a finely divided water mist or water vapor, the temperature of which is below the inlet temperature of the superheated steam, is fed in as an auxiliary fluid in the region of the drying tower below the lowest superheated steam inlet, the auxiliary fluid being supplied via a double jacket can flow in permeable inner wall and the flow continues tangentially and / or radially to the inner wall. The auxiliary fluid can be supplied continuously or intermittently. Further details are contained in the technical teaching of this earlier property right, the disclosure of which is hereby expressly made the subject of the present disclosure of the invention.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, weiterführende Vereinfachungen und Verbesserungen zur Lösung des Problembereiches vorzuschlagen, der sich aus einer intermediär auftretenden Oberflächenklebrigkeit der auftrocknenden Gutpartikel unter Verbackungen oder Anbackung an die Gefäßinnenwand mit nachfolgender thermischer Schädigung des betroffenen Gutanteiles ableiten.The invention is based on the object of proposing further simplifications and improvements for solving the problem area, which are derived from an intermediate surface stickiness of the drying good particles with caking or caking on the inner wall of the vessel with subsequent thermal damage to the good part concerned.
Die Lösung dieser erfindungsgemäßen Aufgabenstellung liegt in der nach¬ folgend im einzelnen beschriebenen Maßnahme, feinstteiliges Feststoffgut in Form eines Trockenpulvers in den Innenraum der Sprühtrocknungszone und hier insbesondere in die verklebungs- beziehungsweise anbackungsge- fährdeten Bereiche in geringer Menge einzutragen. Dieser pulver- bezie¬ hungsweise puderförmige Hilfsstoff belegt eine gegebenenfalls noch kleb¬ rige Außenfläche des auftrocknenden Gutes und beseitigt damit dessen Klebrigkeit in solchem Ausmaße, daß die ungestörte Rieselfähigkeit des Trocknungsgutes auch gerade in den Problembereichen sichergestellt ist. Hiermit können sowohl Verbackungen der Gutteilchen miteinander als insbe¬ sondere auch Anbackungen der Gutteilchen an die Innenwand des Sprühtrockners sicher verhindert werden.The solution to this problem according to the invention lies in the measure described below in detail, in which small amounts of very fine solid matter in the form of a dry powder are introduced into the interior of the spray drying zone and here in particular into the areas where there is a risk of sticking or caking. This powder or powder-like auxiliary material covers a possibly still sticky outer surface of the material to be dried and thus removes its stickiness to such an extent that the undisturbed free-flowing properties of the material to be dried are ensured, particularly in the problem areas. This reliably prevents both caking of the good particles with one another and, in particular, caking of the good particles on the inner wall of the spray dryer.
Gegenstand der ErfindungSubject of the invention
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend das Verfahren zur Sprüh¬ trocknung wasserhaltiger Zubereitungen von Wertstoffen und Wertstoff¬ gemischen aus dem Bereich der Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel in einem aufrechtstehenden Turm unter Verwendung von im Gleich- und/oder Ge¬ genstrom gefahrenen Heißgasen als Trocknungsmittel. Das Verfahren kenn¬ zeichnet sich dadurch, daß man zusätzlich und dabei getrennt von den wasserhaltigen WertstoffZubereitungen geringe Mengen eines feinpulvrigen Trocknungsgut in den Sprühturm einführt. Dieses als Hilfsstoff eingesetzte feinteilige Trocknungsgut wird im nachfolgenden einfach auch als "Trok- kenpulver" bezeichnet.The invention accordingly relates to the process for spray drying water-containing preparations of valuable substances and mixtures of valuable substances from the field of wetting agents, detergents and / or cleaning agents in an upright tower using hot gases which are driven in cocurrent and / or countercurrent as a drying agent. The process is characterized in that, in addition to and separately from the water-containing valuable substance preparations, small amounts of a finely powdered material to be dried are introduced into the spray tower. This finely divided drying material used as an auxiliary is simply referred to below as "dry powder".
Die Erfindung betrifft in einer besonderen Ausgestaltung die Anwendung dieses Verfahrensprinzips auf die Trocknung wasserhaltiger Zubereitungen der hier betroffenen Wertstoffe und Wertstoffgemisehe unter Verwendung von überhitztem, im Kreislauf gefahrenen Wasserdampf als Trocknungsgas.In a particular embodiment, the invention relates to the application of this principle of the process to the drying of water-containing preparations of the valuable substances and valuable substances concerned here, using superheated, circulated steam as drying gas.
Einzelheiten zur erfindunosgemäßen LehreDetails of the teaching according to the invention
Feinteilige Trockenpulver im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre können un¬ terschiedlichster Beschaffenheit und dabei anorganischen und/oder orga¬ nischen Ursprungs sein. Sie können ihrerseits wasserlöslich und/oder wasserunlöslich sein. Einzelheiten hierzu werden im nachfolgenden noch gegeben. Zum Verständnis der erfindungsgemäßen Lehre ist zunächst einmal ihre physikalische Beschaffenheit beim Einsatz in den Trocknungsturm und die Form ihrer Zugabe entscheidend:Fine-particle dry powders in the sense of the teaching according to the invention can have a wide variety of properties and can be of inorganic and / or organic origin. For their part, they can be water-soluble and / or water-insoluble. Details of this will be given below. In order to understand the teaching according to the invention, first of all, its physical nature when used in the drying tower and the form of its addition are decisive:
Das in den Turm beziehungsweise den gefährdeten Turmbereich einzuspeisende Feststoffgut liegt als feinpulvriges Trockengut vor. Es wird als zusätz¬ liche Komponente in den Innenraum des Sprühtrockners gegeben, wobei we¬ sentlich ist, daß das Trockenpulver getrennt von den wasserhaltigen Wertstoffzubereitungen - also nicht in Abmischung mit ihnen - in den Sprühturm eingeführt wird.The solid material to be fed into the tower or the endangered tower area is in the form of fine powdered dry material. It is added to the interior of the spray dryer as an additional component, it being essential that the dry powder be separated from the water-containing ones Recyclable materials - not mixed with them - is introduced into the spray tower.
Für die Auswahl zweckmäßiger Zuführungsformen des Trockenpulvers in das Innere des Sprühtrockners kann die hinreichend rasche Verteilung des feinteiligen Pulvers im gefährdeten Bereich wichtig sein. In der Regel wird das dadurch erreicht, daß man das in vergleichsweise geringer Menge eingesetzte Trockenpulver mittels eines gasförmigen Trägers in den Trocknerinnenraum einträgt. In der Verwirklichung dieses Arbeitsprinzips sind unterschiedliche spezielle Ausgestaltungen möglich, die auch mitein¬ ander verbunden werden können.For the selection of suitable forms of supply of the dry powder into the interior of the spray dryer, the sufficiently rapid distribution of the fine powder in the endangered area can be important. As a rule, this is achieved by introducing the dry powder used in a comparatively small amount into the interior of the dryer by means of a gaseous carrier. In the implementation of this working principle, different special configurations are possible, which can also be connected to one another.
In einer ersten Ausführungsform setzt man das Trockenpulver unmittelbar dem Heißgasstrom bei oder vor dessen Eintritt in den Trocknerinnenraum zu. Bevorzugt kann es sein, das Trockenpulver mittels eines oder mehrerer Hilfsgasströ e in den Trocknungsturm einzuführen. Dabei kann es besonders zweckmäßig sein einen solchen Eintrag in die Turminnenzonen vorzusehen, die durch Verklebungen und/oder Anbackungen besonders gefährdet sind. Die hier als Träger für das Trockenpulver eingesetzten Teilströme können Teilströme des Trocknungsgases - insbesondere also auch Teilströme des überhitzten Wasserdampfes - sein, es kann sich dabei aber auch gezielt um zusätzlich eingebrachte Hilfsgasströme handeln. Ein solcher Fall liegt beispielsweise dann vor, wenn das Trockenpulver als Zusatzstoff dem Hilfsfluid zugegeben wird, das gemäß der Lehre der zuvor genannten älteren Anmeldung DE-P 4321 361.8 in den unterhalb des untersten Heißdampfein- lasses liegenden Bereich des Trocknungsturmes eingespeist wird. In diesem Sachzusammenhang wird damit die Funktionsfähigkeit des Hilfsfluids aus der Lehre der älteren Anmeldung durch die Mitverwendung des Trockenpulvers im Sinne der jetzt gegebenen Lehre nochmals verstärkt. Bei wenigstens anteilsweise tangentialer Strömung eines solchen Hilfsfluids gelingt die rasche breitflächige Verteilung des Trockenpulvers in besonders verklebungsgefährdeten Wandbereichen. Die radiale Strömungsführung des Hilfsfluides unter gleichzeitigem Zusatz von erfindungsgemäßen feintei¬ ligen Trockenpulvern führt zur Minderung der Verklebungsgefahr der Gut¬ teilchen auch im Innenbereich des Sprühtrocknungsraumes. Es kann zweckmäßig sein, wenigstens einen Anteil des Trockenpulvers dem Inneren des Trocknungsturmes im Bereich der Sprühdüsen für das wäßrige Wertstoffgut einzuspeisen. Je nach den individuellen Gegebenenheiten des aufzutrocknenden Materials und seiner Tendenz, klebrige Außenflächen aus¬ zubilden, kann es aber - gegebenenfalls zusätzlich - besonders zweckmäßig sein, frisches Trockenpulver in einem späterem Stadium des auftrocknenden partikulären Gutes der umgebenden Trocknungsgasphase beizumischen.In a first embodiment, the dry powder is added to the hot gas stream immediately before or before it enters the dryer interior. It may be preferable to introduce the dry powder into the drying tower by means of one or more auxiliary gas streams. It can be particularly expedient to provide such an entry into the tower inner zones, which are particularly at risk from sticking and / or caking. The partial streams used here as carriers for the dry powder can be partial streams of the drying gas - in particular also partial streams of the superheated steam - but they can also be additional auxiliary gas streams. Such a case exists, for example, when the dry powder is added as an additive to the auxiliary fluid, which according to the teaching of the previously mentioned earlier application DE-P 4321 361.8 is fed into the area of the drying tower below the lowest superheated steam inlet. In this context, the functionality of the auxiliary fluid from the teaching of the earlier application is further reinforced by the use of the dry powder in the sense of the teaching now given. With at least partially tangential flow of such an auxiliary fluid, the rapid, widespread distribution of the dry powder in wall areas that are particularly prone to adhesion is achieved. The radial flow of the auxiliary fluid with the simultaneous addition of fine dry powders according to the invention leads to a reduction in the risk of sticking of the good particles even in the interior of the spray drying room. It may be expedient to feed at least a portion of the dry powder to the interior of the drying tower in the area of the spray nozzles for the aqueous valuable material. Depending on the individual circumstances of the material to be dried and its tendency to form sticky outer surfaces, it may be - if necessary additionally - particularly useful to add fresh dry powder to the surrounding drying gas phase at a later stage of the drying of the particulate material.
Als Trockenpulver können grundsätzlich wasserlösliche und/oder wasser¬ unlösliche feinstteilige Feststoffe anorganischer und/oder organischer Natur eingesetzt werden. Geeignet sind insbesondere entsprechende Pulver, die - als trockener rieselfähiger Feststoff eingespeist - unter den Trocknungsbedingungen im Sprühturm praktisch nicht-klebrig und/oder nicht-quellend sind.In principle, water-soluble and / or water-insoluble, finely divided solids of inorganic and / or organic nature can be used as dry powder. Suitable powders are particularly suitable, which - fed in as a dry, free-flowing solid - are practically non-sticky and / or non-swelling under the drying conditions in the spray tower.
Gemäß einer wichtigen Ausführungsform der Erfindung kann das Trockenpulver wenigstens anteilig feinteilige rieselfähige Wertstoffe und/oder Wert¬ stoffgemische des angegebenen Anwendungsbereiches der Netz-, Wasch- und Reinigungsmittel enthalten. In diesem Zusammenhang ist insbesondere eine erste interessante Ausführungsform zu berücksichtigen:According to an important embodiment of the invention, the dry powder can contain at least a proportion of finely divided free-flowing recyclable materials and / or mixtures of recyclable materials in the specified field of application of the wetting, washing and cleaning agents. In this context, a first interesting embodiment has to be considered in particular:
Sprühgetrocknete Pulver fallen bekanntlich bezüglich ihrer individuellen Teilchengröße in statistischer Verteilung an. In der Praxis des Sprüh¬ trocknungsverfahrens führt das in der Regel dazu, daß der feinstteilige Anteil des Trockengutes zusammen mit dem Trocknungsgasstrom aus dem Sprühtrocknungsraum ausgetragen werden. Die Abtrennung dieser Feinst¬ anteile des getrockneten Gutes aus dem Heißgasstrom ist in aller Regel erforderlich, sie kann durch den Einsatz von Filtern oder Trennvorrich¬ tungen von der Art eines Zyklons erfolgen. Der hier anfallende Feinstgutanteil des primären Trockengutes kann als Trockenpulver im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre verwendet und insbesondere mit Hilfsfluiden beziehungsweise Gasteilströmen wieder in die Sprühtrocknungszone zurück¬ geführt werden.Spray-dried powders are known to be randomly distributed in terms of their individual particle size. In the practice of the spray drying process, this generally leads to the very fine fraction of the dry material being discharged from the spray drying room together with the drying gas stream. It is generally necessary to separate these very fine fractions of the dried material from the hot gas stream, and this can be done by using filters or separating devices of the cyclone type. The fine material fraction of the primary dry material obtained here can be used as dry powder in the sense of the teaching according to the invention and in particular can be returned to the spray drying zone with auxiliary fluids or partial gas flows.
Die Lehre der Erfindung ist aber nicht darauf eingeschränkt. In weiteren Ausführungsformen werden ausgewählte feinstteilige Wert- und/oder Hilfsstoffe anorganischer und/oder organischer Natur eingesetzt, die sich aufgrund ihrer eigenen Beschaffenheit für das hier geforderte Leistungs¬ niveau besonders eignen. Im nachfolgenden sind wichtige spezielle Bei¬ spiele für die Auswahl solcher Trocknungspulver angegeben. Die erfindungsgemäße Lehre schränkt sich aber nicht auf diese speziell ge¬ nannten Vertreter ein. Hier gilt das allgemeine Fachwissen zur Stoffbe¬ schaffenheit auch weiterer feinteiliger Feststoffkomponenten.However, the teaching of the invention is not restricted to this. In further embodiments, selected very finely divided value and / or Auxiliaries of inorganic and / or organic nature are used, which due to their own nature are particularly suitable for the performance level required here. Important special examples for the selection of such drying powders are given below. However, the teaching according to the invention is not restricted to these specifically named representatives. Here, the general technical knowledge of the material properties also applies to other fine-particle solid components.
Besonders gute Ergebnisse lassen sich für die erfindungsgemäße Lehre mit hochdispersen und im wesentlichen wasserunlöslichen anorganischen Fest¬ stoffen erreichen, die auf dem hier angesprochenen Gebiet der Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel übliche Wertstoffkomponenten sein können. Als Beispiel für solche wasserunlöslichen anorganischen Feststoffe aus dem Bereich der Wischmittel ist auf die Builderkomponenten auf Basis von Zeo- lithen in Waschmittelqualität zu verweisen, insbesondere entsprechende Zubereitungen von Zeolith NaA und/oder Zeolith X. Unlösliche Wasch¬ mittelbuilderkomponenten dieser Art zeichnen sich bekanntlich durch extrem geringe Teilchengrößen aus, die in der Regel unterhalb 10 μm, beispiels¬ weise im Bereich von 2 bis 5 μm liegen. Ein anderer feinstteiliger Zu¬ satzstoff beispielsweise auf dem Gebiet der Kosmetika, Zahnputzmittel und dergleichen sind wasserunlösliche feinstteilige Kieselsäuren, die insbe¬ sondere als sogenannte "Aerosile" bekannt sind. Unter diesen Begriff fal¬ len hochdisperse Kieselsäuren mit einem Siθ2-Gehalt von mehr als 99 Gew.-%. Aerosile bauen sich aus amorphen kugelförmigen Teilchen auf, die einen Durchmesser von 10 bis 20 nm und eine innere Oberfläche von bei¬ spielsweise 100 bis 400 m2/g aufweisen. Aerosile besitzen auf ihrer Ober¬ fläche SiOH-Gruppen, die über relativ schwache Wasserstoff-Brückenbin¬ dungen miteinander verknüpft sind, wodurch es zur Gerüstbildung kommt. Aerosile stellen beispielsweise Verkaufsprodukte der Firma Degussa, Hanau/FRG, dar. Näheres zu ihrer Struktur vergleiche Seifen-Öle-Fette- Wachse, 94, 849 (1968).Particularly good results can be achieved for the teaching according to the invention with highly disperse and essentially water-insoluble inorganic solids, which can be customary valuable components in the field of wetting agents, detergents and / or cleaning agents mentioned here. As an example of such water-insoluble inorganic solids in the field of wiping agents, reference should be made to the builder components based on zeolite in detergent quality, in particular corresponding preparations of zeolite NaA and / or zeolite X. Insoluble detergent builder components of this type are known to be extremely strong small particle sizes, which are generally below 10 μm, for example in the range from 2 to 5 μm. Another finely divided additive, for example in the field of cosmetics, dentifrices and the like, is water-insoluble, finely divided silicas, which are known in particular as so-called "aerosils". This term includes highly disperse silicas with an SiO 2 content of more than 99% by weight. Aerosils are made up of amorphous spherical particles which have a diameter of 10 to 20 nm and an inner surface of, for example, 100 to 400 m 2 / g. Aerosils have SiOH groups on their surface, which are linked to one another via relatively weak hydrogen bonds, which leads to the formation of scaffolds. Aerosils are, for example, sales products from Degussa, Hanau / FRG. For more information on their structure, see Seifen-Öle-Fette-Wwachs, 94, 849 (1968).
Ein anderes Beispiel für einen feinstteiligen anorganischen wasserun¬ löslichen Hilfsstoff im Sinne der erfindungsgemäßen Definition für die Trockenpulver sind entsprechende Metalloxidverbindungen, insbesondere Aluminiumoxid in seinen verschiedenen Zubereitungen. Die Trockenpulver der hier geschilderten Art - aber auch die weiterhin noch genannten Beispiele für brauchbare Materialien - können in der handelsüblichen und dabei insbesondere nicht hydrophobierten Ausführungs¬ form eingesetzt werden. In einer wichtigen Ausführungsform der er¬ findungsgemäßen Lehre werden wenigstens anteilig jedoch Trockenpulver eingesetzt, die entsprechende Materialien in hydrophobierter Form enthal¬ ten. Hydrophobierte Aerosile sind ebenso wie das nicht hydrophobierte Ma¬ terial Handelsprodukte für die verschiedenartigsten Einsatzzwecke. Im Sinne des erfindungsgemäßen Einsatzes kann entsprechend hydrophobierten Materialien eine besondere Eignung zur Verhinderung der unerwünschten Anbackungen und/oder Verklebungen der Wertstoffteliehen miteinander zu¬ kommen.Another example of a very finely divided inorganic water-insoluble auxiliary in the sense of the definition according to the invention for the dry powder are corresponding metal oxide compounds, in particular aluminum oxide in its various preparations. The dry powders of the type described here - but also the examples of useful materials which are still mentioned - can be used in the commercially customary and in particular non-hydrophobicized embodiment. In an important embodiment of the teaching according to the invention, dry powders are used, at least in part, which contain the corresponding materials in hydrophobicized form. Hydrophobicized aerosils, like the non-hydrophobicized material, are commercial products for a wide variety of uses. In the sense of the use according to the invention, materials which have been rendered hydrophobic can be particularly suitable for preventing the undesirable caking and / or sticking together of the valuable materials.
Als Trockenpulver sind weiterhin aber auch wasserlösliche organische und/oder anorganische Feststoffpulver geeignet. Als Beispiele seien hier genannt lösliche PolymerVerbindungen natürlichen und/oder synthetischen beziehungsweise halbsynthetischen Ursprungs wie Xanthan, Stärke, Cellulosepulver und ihre Derivate wie Methylcellulose und/oder Car- boxymethylcellulose, insbesondere mit niedriger Wasserretention.However, water-soluble organic and / or inorganic solid powders are also suitable as dry powders. Soluble polymer compounds of natural and / or synthetic or semisynthetic origin such as xanthan, starch, cellulose powder and their derivatives such as methyl cellulose and / or carboxymethyl cellulose, in particular with low water retention, may be mentioned here as examples.
Geeignet als organische Feststoffkomponenten können insbesondere feinstpulvrige Verbindungen mit Tensidcharakter sein. Als Beispiele sind hier feinpulvrige Aniontenside zu nennen. Aufgrund ihres oleophilen Mole¬ külbestandteiles können sie den hydrophobierten anorganischen Pulvern vergleichbare Wirkungsqualitäten für die Erleichterung und Regulierung des Auftrocknungsprozesses erreichen. Aber auch ganz andere feinstteilige an¬ organische und/oder organische Mischungskomponenten aus dem Bereich der Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel kommen in Betracht. Genannt seien hier als Beispiele lösliche Builderkomponenten auf der Basis von Alkali- metallsilikaten (den sogenannten Wassergläsern), Stellmitteln wie Soda, Natriumsulfat und dergleichen. Im einzelnen kann hier auf das Fachwissen und insbesondere die umfangreiche Fachliteratur zur Beschaffenheit und Zusammensetzung des hier angesprochenen Bereiches der Netz-, Wasch- und Reinigungsmittel verwiesen werden. Die erfindungsgemäß als H lfsstoffe eingesetzten Trockenpulver besitzen in der Regel beträchtliche BET-Oberflachen. So kann es zweckmäßig sein, ent¬ sprechende Feinstpulver mit BET-Oberflachen von wenigstens 5 m^/g und insbesondere von wenigstens 10 m^/g einzusetzen. Entsprechende Oberflächen des Trockenpulvers fallen entweder bei dessen Synthese in an sich be¬ kannter Weise unmittelbar an - siehe beispielsweise die Aerosile mit BET-Oberflachen im Bereich von etwa 50 bis 400 ^/g - oder aber sie können durch entsprechende Vorbehandlung des als Trockenpulver zum Einsatz kom¬ menden Materials sichergestellt werden. Geeignet ist für eine solche Vor¬ behandlung insbesondere die Vermahlung eines Materials von zunächst grö¬ berer Teilchengröße und entsprechend geringerer Oberfläche.Particularly suitable as organic solid components can be very finely powdered compounds with a surfactant character. Examples include fine powder anionic surfactants. Because of their oleophilic molecular constituent, they can achieve comparable effectiveness qualities to the hydrophobized inorganic powders for facilitating and regulating the drying process. However, completely different, very finely divided inorganic and / or organic mixture components from the field of wetting agents, detergents and / or cleaning agents can also be used. Soluble builder components based on alkali metal silicates (the so-called water glasses), adjusting agents such as soda, sodium sulfate and the like may be mentioned here as examples. In particular, reference can be made here to the specialist knowledge and, in particular, the extensive specialist literature on the nature and composition of the area of wetting, washing and cleaning agents mentioned here. The dry powders used according to the invention as auxiliaries generally have considerable BET surfaces. Thus, it may be expedient to use corresponding very fine powders with BET surface areas of at least 5 m 2 / g and in particular of at least 10 m 2 / g. Corresponding surfaces of the dry powder either directly occur in its synthesis in a manner known per se - see, for example, the aerosils with BET surfaces in the range from about 50 to 400% / g - or they can be used as dry powder by appropriate pretreatment coming material can be ensured. Particularly suitable for such a pretreatment is the grinding of a material of initially larger particle size and correspondingly smaller surface area.
Die im jeweils speziellen Fall in der Sprühtrocknung einzusetzenden Mengen des Trockenpulvers werden zunächst einmal durch die sichere Ausbildung der erfindungsgemäß geforderten Inhibierung bezüglich Verklebungseffekten be¬ stimmt. In der Regel kann das schon mit sehr geringen Mengen an Trocken¬ pulver erreicht werden, die üblicherweise höchstens etwa 10 Gew.-% und vorzugsweise höchstens etwa 2 bis 5 Gew.-% - Gew.-% bezogen auf sprühge¬ trocknetes Wertstoffgut - ausmachen. Im allgemeinen werden Mengen des Hilfsstoffes unter 1 Gew.-% - wieder bezogen auf sprühgetrocknetes Wert¬ stoffgut - ausreichen. Zumindest gilt das für hochwirksame Trockenpulver, beispielsweise von der Art eines hydrophobierten Aerosils. In anderen Ausführungsformen kann die gezielte Mitverwendung dieser Hilfsstoffe auch in größerer Menge wünschenswert sein. Solche Fälle sind beispielsweise dann gegeben, wenn das Trockenpulver selber einen angestrebten Wertstoff¬ bestandteil des anfallenden Trockengutes darstellt. Als Beispiele seien hier Builderkomponenten oder Tensidkomponenten benannt. Die jeweils ein¬ zusetzende optimierte Menge bestimmt sich im übrigen auch aus dem er¬ findungsgemäß angestrebten technischen Effekt, keinen übermäßigen und un¬ erwünschten Austrag der zugesetzten festen Feinststoffanteile mit dem Heißgasstrom in eine sekundäre Trennstufe zu veranlassen beziehungsweise auszulösen. Durch Variation und Anpassung der Arbeitsbedingungen kann hier unter Berücksichtigung des technischen Fachwissens jeweils eine Optimie¬ rung des angestrebten Verfahrensergebnisses eingestellt werden. In Sonderfällen kann es darüberhinaus wünschenswert sein, das aus dem Sprühtrockner ausgetragene rieselfähige Feststoffgut zusätzlich - und da¬ bei bevorzugt im noch warmen Zustand - mit weiteren Anteilen des Trocken¬ pulvers zu vermischen und abzupudern. Ein solcher Fall kann immer dann gegeben sein, wenn aufgrund ihrer chemischen Struktur besonders zur Kleb¬ rigkeit neigende Wertstoffe beziehungsweise Wertstoffgemisehe im Sprüh¬ trocknungsverfahren zum rieselfähigen Feststoffgut aufgearbeitet werden. Als Beispiel seien hier wasserfreie rieselfähige Zuckertensidpulver be¬ nannt, die durch Auftrocknung wäßriger Zubereitungen von Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und/oder von Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkyl- amiden, insbesondere in Gegenwart von anorganischen und/oder organischen Salzen und gegebenenfalls weiteren Trägersubstanzen erhalten werden. Ver¬ wiesen wird in diesem Zusammenhang beispielsweise auf die ältere deutsche Patentanmeldung DE P 4340015.9 der Anmelderin, deren Offenbarung hiermit ebenfalls zum Gegenstand auch der vorliegenden Erfindungsoffenbarung ge¬ macht wird. Die erfindungsgemäße Lehre wandelt die technische Lehre der zitierten älteren Anmeldung dahin ab, daß in der dargestellten Weise Trockenpulver, beispielsweise Aerosile insbesondere in hydrophobierter Form, während der Sprühtrocknung wasserhaltiger Zubereitungsformen der Tensidkomponenten in den Sprühturm eingeführt werden.The amounts of the dry powder to be used in the spray drying in each particular case are firstly determined by the reliable formation of the inhibition according to the invention with regard to bonding effects. As a rule, this can be achieved with very small amounts of dry powder, which usually make up at most about 10% by weight and preferably at most about 2 to 5% by weight, based on spray-dried valuable material . In general, amounts of the auxiliary substance below 1% by weight, based again on spray-dried material, will suffice. At least that applies to highly effective dry powder, for example of the type of a hydrophobic aerosil. In other embodiments, the targeted use of these auxiliaries in larger quantities may also be desirable. Such cases occur, for example, when the dry powder itself is a desired component of the resulting dry material. Builder components or surfactant components are mentioned here as examples. The optimized amount to be used in each case is also determined from the technical effect sought according to the invention of not causing or triggering excessive and undesired discharge of the added solid fines with the hot gas stream into a secondary separation stage. By varying and adapting the working conditions, an optimization of the desired process result can be set taking into account the technical knowledge. In special cases it may also be desirable to additionally mix and powder the free-flowing solid material discharged from the spray dryer, and preferably in the still warm state, with further portions of the dry powder. Such a case can always exist if, due to their chemical structure, valuable materials or those that are particularly prone to stickiness are processed into free-flowing solid materials in the spray drying process. An example here is anhydrous, free-flowing sugar surfactant powder which is obtained by drying aqueous preparations of alkyl and / or alkenyl oligoglycosides and / or of fatty acid N-alkylpolyhydroxyalkyl amides, in particular in the presence of inorganic and / or organic salts and, if appropriate, other carrier substances become. In this context, reference is made, for example, to the applicant's older German patent application DE P 4340015.9, the disclosure of which is hereby also made the subject of the present disclosure of the invention. The teaching according to the invention changes the technical teaching of the cited earlier application to the effect that dry powders, for example aerosils, in particular in hydrophobicized form, are introduced into the spray tower during the spray drying of water-containing preparation forms of the surfactant components.
Zur Durchführung der Sprühtrocknung unter Einsatz von überhitztem Wasser¬ dampf als Trocknungsgas wird zusätzlich verwiesen auf die folgenden Druckschriften der Anmelderin: DE-A 4204035, DE-A 4204090, DE- A 4206050, DE-A 4206495 und DE-A 4206521. To carry out spray drying using superheated steam as the drying gas, reference is also made to the following publications by the applicant: DE-A 4204035, DE-A 4204090, DE-A 4206050, DE-A 4206495 and DE-A 4206521.
B e i s p i e l eB e i s p i e l e
Beispiel 1example 1
In einem Versuchssprühturm vom Typ "Minor Produktion" wurde ein Slurry, bzgl. des Feststoffgehaltes bestehend ausIn a test spray tower of the "Minor Production" type, a slurry consisting of the solids content was composed of
90 Gew.-% Ci2/l6-Kokosalkyloligoglucosid DP = 1,33 (Plantaren (R) APG 600) mit folgenden Kenndaten:90% by weight Ci2 / l6-cocoalkyl oligoglucoside DP = 1.33 (Plantaren ( R ) APG 600) with the following characteristics:
Feststoff: 50 Gew.-% Aktivsubstanz: 45 Gew.-Solid: 50% by weight of active substance: 45% by weight
10 Gew.-% Natriumsulfat10% by weight sodium sulfate
mit überhitztem Wasserdampf getrocknet. Der Slurry wurde über eine Zwei¬ stoffdüse, als Treibgas diente üerhitzter Wasserdampf, von unten in den Trocknungsturm gesprüht. Die Partikel bewegen sich durch den Impuls auf¬ wärts, werden umgelenkt und über eine Doppelpendelklappe unterhalb des Turmkonus ausgetragen (Springbrunnenprinzip). Der überhitzte Wasserdampf trat am Turmdeckel ein und wurde unterhalb des Turmkonus seitlich abgezo¬ gen. Die Betriebsparameter sind in Tabelle 1 zusammengefaßt:dried with superheated steam. The slurry was sprayed from below into the drying tower through a two-component nozzle, the superheated steam used as the propellant gas. The particles move upwards due to the impulse, are deflected and discharged via a double pendulum flap below the tower cone (fountain principle). The superheated steam entered the tower cover and was laterally drawn off below the tower cone. The operating parameters are summarized in Table 1:
Tabelle 1: ProzeßdatenTable 1: Process data
Slurry Überhitzter WasserdampfSlurry superheated steam
Trocknungsgas Treibgas fürDrying gas propellant for
ZweistoffdüseDual-substance nozzle
Durchsatz 15 kg/h 400 m3/h 3 m3/hThroughput 15 kg / h 400 m 3 / h 3 m3 / h
Eintrittstemperatur(°C) 80 210 130Inlet temperature (° C) 80 210 130
Austrittstemperatur(°C) - 140 -Outlet temperature (° C) - 140 -
Druck (bar) 1.5 0,4 Als Pudermaterial wurde eine pyrogene Kieselsäure Aerosil (R) R 972 (Fa. Degussa) mit folgenden Kenndaten verwendet:Pressure (bar) 1.5 0.4 A pyrogenic silica Aerosil ( R ) R 972 (from Degussa) with the following characteristics was used as powder material:
Verhalten gegenüber Wasser: hydrophob*Behavior towards water: hydrophobic *
*Die Silanolgruppen sind irrevesibel durch Methylgruppen ersetzt worden* The silanol groups have been irreversibly replaced by methyl groups
Aussehen: lockeres weißes PulverAppearance: loose white powder
Oberfläche nach BET: ca. 110 m2/gBET surface area: approx. 110 m 2 / g
Mittlere Größe der Primärteilchen: 16 nmAverage size of the primary particles: 16 nm
Stampfdichte: ca. 50 g/1Tamped density: approx. 50 g / 1
Trocknungsverlust: < 0,5 %Drying loss: <0.5%
Glühverlust: < 2%Loss on ignition: <2%
Siθ2 > 99,8 Gew.-%SiO 2> 99.8% by weight
AI2O3 < 0,05
Figure imgf000015_0001
AI2O3 <0.05
Figure imgf000015_0001
Tiθ2 < 0,03Tiθ2 <0.03
HC1 < 0,05HC1 <0.05
Das Aerosil wurde von oben über eine Feststoffdüse auf die bereits zum Teil getrockneten Tensidpartikel aufgesprüht. Das Puder diente als Ab¬ standhalter zwischen den Partikeln und verhinderte somit eine unerwünschte Agglomeration. Das ansonsten extrem hygroskopische, klebende Tensidpulver konnte durch diese Abpuderung als sehr gut rieselfähiges Pulver über die Doppelpendelklappe ausgetragen werden. Zusätzlich verhinderte das Aerosil als Anticakingmittel weitgehend die unerwünschten Anbackungen im Turm. Das Schüttgewicht betrug 375 g/1. Die Restfeuchte lag bei 2,6%. Das Endprodukt beinhaltete 3% Pudermaterial.The Aerosil was sprayed from above through a solid nozzle onto the partially dried surfactant particles. The powder served as a spacer between the particles and thus prevented unwanted agglomeration. The otherwise extremely hygroscopic, adhesive surfactant powder could be discharged through the double pendulum flap as a very free-flowing powder. In addition, the aerosil as an anti-caking agent largely prevented the unwanted caking in the tower. The bulk density was 375 g / 1. The residual moisture was 2.6%. The final product contained 3% powder material.
Beispiel 2Example 2
Es wurde wie in Beispiel 1 gearbeitet. Getrocknet wurde ein Tensidgemisch ausThe procedure was as in Example 1. A surfactant mixture was dried out
50 Gew.-% Ci2/i6-Kokosalkyloligoglucosid DP = 1,33 Plantaren (R) APG 600 CS UP, Henkel und 50 Gew.-% Ci2/i8-Fettalkoholsulfat Sulfopon (R) 1218, Henkel mit folgenden Kenndaten:50% by weight Ci2 / i6 cocoalkyl oligoglucoside DP = 1.33 plantars ( R ) APG 600 CS UP, Henkel and 50% by weight Ci2 / i8 fatty alcohol sulfate sulfopone ( R ) 1218, Henkel with the following characteristics:
Feststoff: 55 Gew.-% Aktivsubstanz: 50 Gew.-%Solid: 55% by weight of active substance: 50% by weight
C-Kettenverteilung in der Aktivsubstanz:C chain distribution in the active substance:
C12-14 20-30%C12-14 20-30%
Ci6-18: 70-80%Ci6-18 : 70-80%
Als Abpuderungsmittel ist 2% Natriumsulfat bezgl. des Tensidpulvers ver¬ wendet worden.2% sodium sulfate, based on the surfactant powder, was used as the powdering agent.
Das Endprodukt wies sehr gute Pulvereigenschaften aus. Das Schüttgewicht betrug 350 g/1.The end product showed very good powder properties. The bulk density was 350 g / 1.
Beispiel 3:Example 3:
Es wurde wie in den Beispielen 1 und 2 gearbeitet. Der Feststoffanteil des Slurries bestand ausThe procedure was as in Examples 1 and 2. The solids content of the slurry consisted of
95 Gew.-% Ci2/i6-Kokosalkyloligoglukosid DP = 1,33 Plantaren (R) APG 600 CS UP, Henkel und95% by weight Ci2 / i6 cocoalkyl oligoglucoside DP = 1.33 plantars ( R ) APG 600 CS UP, Henkel and
5 Gew.-% NaCl5% by weight NaCl
Als Abpuderungsmittel diente eine Natrium-Carboxymethylcellulose (CMC) A250 der Fa. Aqualon.A sodium carboxymethyl cellulose (CMC) A250 from Aqualon was used as the powdering agent.
CMC A250-Feinpulver:CMC A250 fine powder:
Reinheit: 99,5% min.Purity: 99.5% min.
Natriumchlorid: 0,03%Sodium chloride: 0.03%
Natriumglykolat: 0,40% max. Substitutionsgrad: 0,70Sodium glycolate: 0.40% max. Degree of substitution: 0.70
Feuchtigkeit bei Abpackung: 8,2% pH-Wert in l%iger Lösung: 7,4Packaging moisture: 8.2% pH in 1% solution: 7.4
Korngrößenvertei1ung:Grain size distribution:
> 0,250 mm: 0,5% ax.> 0.250 mm: 0.5% ax.
< 0,075 mm: 80% max.<0.075 mm: 80% max.
Das mit 5% CMC abgepuderte APG-Pulver wies ein Schüttgewicht von 390 g/1 auf. Das so getrocknete APG schnitt bei den Tests hinsichtlich der Pul¬ vereigenschaften (Staubtest, Klumptest, Siebanalyse) sehr gut ab.The APG powder powdered with 5% CMC had a bulk density of 390 g / 1. The APG dried in this way performed very well in the tests with regard to the powder properties (dust test, clump test, sieve analysis).
Beispiel 4:Example 4:
Es wurde wie in den Beispielen 1 bis 3 gearbeitet. Getrocknet wurde eine 65%ige wäßrige Paste eines Ci2/i8-Fettalk°h°lsu'lf'ates Sulfopon (R) 1218, Henkel. Während der Sprühtrocknung des anionischen Tensides wurde konti¬ nuierlich Wasserglas in Pulverform zudosiert. Als Wasserglas wurde Porti1 Ä(R), Henkel benutzt.The procedure was as in Examples 1 to 3. A 65% aqueous paste of a Ci2 / i8- fat lk ° h ° l su ' lf ' ates Sulfopon ( R ) 1218, Henkel was dried. Water spray in powder form was continuously metered in during the spray drying of the anionic surfactant. Porti1 Ä ( R ), Henkel was used as the water glass.
Porti1 A:Porti1 A:
Chemische Zusammensetzung:Chemical composition:
% Siθ2 54 % Na2θ 27 % H 0 19% SiO 2 54% Na 2 O 27% H 0 19
Gewichtsverhältnis Siθ2 : Na2θ 2,0 - 2,1 Molverhältnis S1O2 : NaH2θ 2,1 - 2,2Weight ratio Siθ2: Na2θ 2.0 - 2.1 molar ratio S1O2: NaH2θ 2.1 - 2.2
Physikalische Daten:Physical data:
Schüttgewicht: 700 kg/m3 Bulk weight: 700 kg / m 3
Korngrößenvertei1ung: auf Sieb 0,8 mm ca. 0,5% auf Sieb 0,4 mm ca. 1,5% auf Sieb 0,2 mm ca. 10% auf Sieb 0,1 mm ca. 45% auf Sieb 0,05 mm ca. 35% durch Sieb 0,05 mm ca. 10%Grain size distribution: on sieve 0.8 mm approx. 0.5% on sieve 0.4 mm approx. 1.5% on sieve 0.2 mm approx. 10% on sieve 0.1 mm approx. 45% on sieve 0.05 mm approx. 35% through sieve 0.05 mm approx. 10%
Das sprühgetrocknete und gleichzeitig abgepuderte Tensidpulver setzte sich aus 90% Fettalkoholsulfat und 10% Wasserglas bzgl. der Trockensubstanz zusammen. Das Schüttgewicht betrug 340 g/1. Die Restfeuchte lag bei 2%.The spray-dried and simultaneously powdered surfactant powder was composed of 90% fatty alcohol sulfate and 10% water glass with respect to the dry substance. The bulk density was 340 g / 1. The residual moisture was 2%.
Beispiel 5:Example 5:
Es wurde wie in den Beispielen 1 bis 4 gearbeitet. Getrocknet wurde eine 72%ige wäßrige Paste eines Fettalkoholethersulfates Texapon K14 57θ(R), Henkel. Das Natriumlaurylmyristylethersulfat als Paste hatte folgende Kenndaten:The procedure was as in Examples 1 to 4. A 72% aqueous paste of a fatty alcohol ether sulfate Texapon K14 57θ ( R ), Henkel, was dried. The sodium lauryl myristyl ether sulfate as a paste had the following characteristics:
Antiontensid >, 1,504 mval/gAnionic surfactant> , 1.504 meq / g
Dichte (20°C) ca. 1 g/cm3 pH-Wert (3%) 7-10Density (20 ° C) approx. 1 g / cm 3 pH value (3%) 7-10
Nacl < 2,5%Nacl <2.5%
Na2S04 < 2,0%Na 2 S04 <2.0%
Fließpunkt (DIN-IS03016) > 20°CPouring point (DIN-IS03016)> 20 ° C
Zum Abpudern wurde ein Wasserglas Porti1 A(R) verwendet. Die Puderzugabe ist so eingestellt worden, daß im Endprodukt 30% Wasserglas bzgl. der Trockensubstanz enthalten sind. A water glass Porti1 A ( R ) was used for powdering. The powder addition has been adjusted so that 30% water glass with respect to the dry substance is contained in the end product.

Claims

A n s p r ü c h e Expectations
1. Verfahren zur Sprühtrocknung wasserhaltiger Zubereitungen von Wert¬ stoffen und Wertstoffgemisehen aus dem Bereich der Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel in einem aufrechtstehenden Turm, unter Ver¬ wendung von im Gleich- und/oder Gegenstrom gefahrenen Heißgasen als Trocknungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich und dabei getrennt von den wasserhaltigen Wertstoffzubereitungen geringe Mengen eines feinpulvrigen Trockengutes (Trockenpulver) in den Sprühturm einführt.1. A process for spray drying water-containing preparations of valuable substances and mixtures of valuable substances from the field of wetting agents, detergents and / or cleaning agents in an upright tower, using hot gases which are driven in cocurrent and / or countercurrent as drying agents, characterized in that that additionally and separately from the water-containing valuable substance preparations small amounts of a fine powder dry material (dry powder) are introduced into the spray tower.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Trok- kenpulver unmittelbar dem Heißgasstrom zusetzt, bevorzugt aber mittels eines Hilfsgasstromes in den Trocknungsturm einführt.2. The method according to claim 1, characterized in that the dry powder is added directly to the hot gas stream, but preferably introduced into the drying tower by means of an auxiliary gas stream.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Trockenpulver den durch Verklebungen und/oder Anbackungen besonders gefährdeten Bereichen des Trocknungsturmes zuführt.3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the dry powder is supplied to the areas of the drying tower which are particularly at risk from adhesions and / or caking.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Trockenpulver wenigstens in verklebungsgefährdeten Wandbereichen breitflächig verbläst.4. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the dry powder is blown over a wide area at least in wall areas at risk of adhesion.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens einen Anteil des Trockenpulvers dem Inneren des Trock¬ nungsturms im Bereich der Sprühdüsen und dabei bevorzugt in der Bewe¬ gungsrichtung des eingespeisten wäßrigen Wertstoffgutes zuführt.5. Process according to Claims 1 to 4, characterized in that at least a portion of the dry powder is fed to the interior of the drying tower in the region of the spray nozzles and preferably in the direction of movement of the aqueous valuable material fed in.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Trockenpulver feinteilige rieselfähige Wertstoffe und/oder Wertstoffgemisehe des angegebenen Anwendungsbereiches einsetzt.6. Process according to Claims 1 to 5, characterized in that finely divided, free-flowing recyclable materials and / or recyclable materials of the specified application range are used as the dry powder.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Trockenpulver rückgeführtes Trockengut und dabei insbesondere dessen Feinanteile einsetzt. 7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that one uses recycled dry material as dry powder and in particular its fines.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Trockenpulver wasserlösliche und/oder wasserunlösliche feinstteilige Feststoffe anorganischer und/oder organischer Natur einsetzt, die be¬ vorzugt unter den Trocknungsbedingungen im Sprühturm praktisch nicht-klebrig und/oder nicht-quellend sind und insbesondere hydrophobiert sein können.8. The method according to claims 1 to 7, characterized in that water-soluble and / or water-insoluble very fine solids of inorganic and / or organic nature are used as the dry powder, which is preferably non-sticky and / or non-swelling, preferably under the drying conditions in the spray tower are and in particular can be hydrophobic.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Trockenpulver hochdisperse und im wesentlichen wasserunlösliche anor¬ ganische Feststoffe einsetzt, die auch hydrophobiert sein können, wo¬ bei die Verwendung entsprechender Pulver auf Basis Aluminiumoxid, hochdisperse Kieselsäuren und/oder Zeolithe in Waschmittelqual tät, bevorzugt sein kann, wobei der Verwendung feinstteiliger hydropho¬ bierter Kieselsäuren besondere Bedeutung zukommt.9. The method according to claims 1 to 8, characterized in that one uses highly disperse and essentially water-insoluble inorganic solids as dry powder, which can also be hydrophobic, where the use of appropriate powders based on aluminum oxide, highly disperse silicas and / or zeolites in detergent quality, can be preferred, the use of very finely divided hydrophobicized silicas being of particular importance.
10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wasserlösliche organische und/oder anorganische Feststoffpulver wie wasserlösliche Polymere, zum Beispiel Xanthan, Stärke, Methyl- cellulose, Carboxymethylcellulose, aber auch organische Feststoffkom- ponenten mit Tensidcharakter, insbesondere feinpulvrige Aniontenside, oder übliche anorganische Mischungskomponenten aus dem Bereich der Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel, wie lösliche Builder und/oder Stellmittel, als Trockenpulver verwendet werden.10. The method according to claims 1 to 8, characterized in that water-soluble organic and / or inorganic solid powders such as water-soluble polymers, for example xanthan, starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, but also organic solid components with surfactant character, in particular fine powdered anionic surfactants, or Usual inorganic mixture components from the field of wetting, washing and / or cleaning agents, such as soluble builders and / or adjusting agents, can be used as dry powder.
11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Trok- kenpulver mit BET-Oberflachen von wenigstens 5 m^/g, vorzugsweise von wenigstens 10 m2/g, eingesetzt werden.11. The method according to claims 1 to 10, characterized in that dry powder with BET surface areas of at least 5 m ^ / g, preferably of at least 10 m 2 / g, are used.
12. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenpulver im Rahmen der Sprühtrocknung mit überhitztem Wasserdampf als Trocknungsgas zum Einsatz kommen.12. The method according to claims 1 to 11, characterized in that the dry powders are used in the context of spray drying with superheated steam as the drying gas.
13. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockeπpulver in einem wasser- beziehungsweise dampfbasierten Hilfs¬ fluid in den Trocknungsraum eingespeist werden, wobei die Zugabetemperatur dieses Hilfsfluids bevorzugt unterhalb der Trock¬ nungstemperatur des überhitzten Wasserdampfs liegen kann.13. The method according to claims 1 to 12, characterized in that the Trockeπpulver are fed into a water- or steam-based auxiliary fluid in the drying room, the The addition temperature of this auxiliary fluid can preferably be below the drying temperature of the superheated steam.
14. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß we¬ nigstens ein Anteil der Trockenpulver in den unteren Bereich des mit überhitztem Wasserdampf als Trocknungsgas betriebenen Trocknungsturmes eingespeist wird.14. The method according to claims 1 to 13, characterized in that we at least a portion of the dry powder is fed into the lower region of the drying tower operated with superheated steam as the drying gas.
15. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenpulver in Mengen nicht über 10 Gew.-%, vorzugsweise nicht über 2 bis 5 Gew.-% - Gew.-% bezogen auf getrocknetes Wertstoffgut - ein¬ gesetzt werden.15. The method according to claims 1 to 14, characterized in that the dry powders are used in quantities not exceeding 10% by weight, preferably not exceeding 2 to 5% by weight, based on the dried material.
16. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das sprühgetrocknete Wertstoffgut - bevorzugt im noch warmen Zustand - zusätzlich mit Trockenpulver vermischt und abgepudert wird. 16. The method according to claims 1 to 15, characterized in that the spray-dried material - preferably in the still warm state - is additionally mixed with dry powder and powdered.
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