Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ТВЕРДЫХ СЫПУЧИХ ПОЛЕЗНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЛИ ИХ СМЕСЕЙ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ТВЕРДЫХ СЫПУЧИХ ПОЛЕЗНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЛИ ИХ СМЕСЕЙ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ТВЕРДЫХ СЫПУЧИХ ПОЛЕЗНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЛИ ИХ СМЕСЕЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в области сушки влажных материалов, в частности высокодисперсных твердых сыпучих полезных веществ или их смесей. Сущность изобретения: способ получения высокодисперсных твердых сыпучих полезных веществ или их смесей путем распылительной сушки в потоке перегретого водяного пара включает выпуск высушенного высокодисперсного твердого сыпучего материала, отвод потока отработанного перегретого водяного пара, отделение уносимых в нем частиц полезных веществ, в случае необходимости нагрев получаемого при этом очищенного водяного пара и его рециркуляцию на стадию распылительной сушки. Отличительная особенность способа заключается в том, что распылительной сушке подвергают водный препарат вещества или смеси веществ, годящихся в качестве смачивателя, моющего и/или очистительного средств и/или для применения в таких средствах, при этом распылительную сушку проводят в условиях, исключающих термическое повреждение полезных веществ или их смеси. 8 з.п. ф-лы, 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2088295
Класс(ы) патента: B01D1/18
Номер заявки: 93005093/25
Дата подачи заявки: 20.09.1991
Дата публикации: 27.08.1997
Заявитель(и): Хенкель КГаА (DE)
Автор(ы): Вильфрид Резе[DE]; Фолькер Бауер[DE]
Патентообладатель(и): Хенкель КГаА (DE)
Описание изобретения: Изобретение относится к технологии сушки влажных материалов, в частности к способу получения высокодисперсных твердых сыпучих полезных веществ или их смесей распылительной сушки.
Известен способ получения высокодисперсных твердых сыпучих полезных веществ, например моющих или очистительных средств, путем распылительной сушки водного препарата вещества в потоке нагретого, содержащего водяной пар, газа, выпуска высушенного твердого материала, отвода потока отработанного газа, отделения уносимых частиц продукта и рециркуляцию газа (см. патент США N 4 171 243, МКИ: B 01 D 1/16, 1979).
Недостаток известного способа заключается в том, что высушенный продукт имеет полую структуру.
Наиболее близким изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения высокодисперсных твердых сыпучих полезных веществ или их смесей путем распылительной сушки влажных частиц полезных веществ в потоке перегретого водяного пара, выпуска высушенного высокодисперсного твердого сыпучего материала, отвода потока отработанного перегретого водяного пара, отделения уносимых в нем частиц полезных веществ, нагрева получаемого при этом очищенного водяного пара и его рециркуляции на стадию распылительной сушки (см. В. А. Штейн, Berechnung der Verdampfung von Flussigkeit aus feuchten Produkten im Spruhturm, Verfahrenstechnik 7 (1973), N 9, с. 262-267).
Если подвергать распылительной сушке чувствительные к термическим нагрузкам вещества перегретым водяным паром, то наблюдаются необратимые изменения получаемого продукта.
Задачей изобретения является получение из водных препаратов распылительной сушкой в потоке перегретого водяного пара высокодисперсных твердых сыпучих полезных веществ или их смесей, годящихся в качестве смачивателя, моющего и/или очистительного средств и/или для применения в таких средствах, которые обладают микропористой структурой.
Поставленная задача решается в способе получения высокодисперсных твердых сыпучих полезных веществ или их смесей путем распылительной сушки в потоке перегретого водяного пара, выпуска высушенного высокодисперсного твердого сыпучего материала, отвода потока отработанного перегретого водяного пара, отделения уносимых в нем частиц полезных веществ, в случае необходимости нагрева получаемого при этом очищенного водяного пара и его рециркуляции на стадию распылительной сушки, за счет того, что распылительной сушке подвергают водный препарат веществ или смеси веществ, годящихся в качестве смачивателя, моющего и/или очистительного средств и/или для применения в таких средствах, и ее проводят при давлении в области нормального в течение 0,1-10 мин до остаточной влажности частиц полезных веществ, равной 0,1-20 вес. при этом используют перегретый водяной пар температуры 150-450oC, который с температурой 105-250oC отводят со стадии распылительной сушки.
Перегретый водяной пар, предпочтительная входная температура которого составляет 250-350oC, целесообразно применять в количестве 5-15 нм3/кг подлежащей испарению воды, предпочтительно 8-12 нм3/кг подлежащей испарению воды. Время пребывания полезного вещества или смеси полезных веществ на стадии распылительной сушки предпочтительно составляет 0,1-2 мин, в частности 0,2-1 мин. Частицы полезного вещества предпочтительно отводят со стадии распылительной сушки при остаточной влажности, равной 0,2-5 вес. в частности 0,8-3 вес. При этом содержание не связанной в качестве кристаллизационной воды свободной воды должно составлять не больше примерно 10% от массы отводимого со стадии распылительной сушки высокодисперсного продукта.
Отводимые со стадии распылительной сушки частицы полезных веществ можно, в случае необходимости, подвергать дополнительной сушке, причем в качестве сушильного агента можно применять любую подходящую среду, в т.ч. и перегретый водяной пар. Такая дополнительная обработка может также осуществляться добавлением к полученному продукту веществ, способных к связыванию ограниченных количеств воды, которые также являются компонентом смачивателей, моющих и/или очистительных средств. Такие вещества, как, например, связывающие кристаллизационную воду неорганические полезные вещества из классов скелетных компонентов, моющих щелочей и/или установочных средств, или органические полезные вещества с абсорбционной водосвязывающей способностью, можно также добавлять, по крайней мере частично, к исходному материалу.
Как уже упомянуто, допустимы остаточные влажности в отводимом со стадии распылительной сушки продукте, в случае необходимости и в вполне значительном масштабе, если состав продукта гарантирует, что, благодаря своего рода "внутренней сушке", осуществляется такое значительное связывание этой остаточной воды, что обеспечена устойчивая при хранении сыпучесть сухого продукта.
Кроме или вместо этих мероприятий можно, как уже упомянуто, проводить дополнительную обработку получаемого, частично высушенного материла. Такая дополнительная обработка определяется двумя техническими концепциями, которые можно также сочетать.
Первая из этих концепций исходит из того факта, что индивидуальная степень сушки каждой капельки определяется ее размером. Если процесс распылительной сушки согласно изобретению прерывают в момент, когда в продукте еще имеются значительные количества остаточной влажности, то интегральное рассмотрение остаточной влажности только частично отражает действительность. При дифференциальном рассмотрении распределения остаточной влажности по отдельным долям продукта показывается, что высокодисперсные или микродисперсные доли могут быть высушены в значительной мере или полностью, в то время как более грубые доли продукта содержат еще такое значительное количество влаги, что устойчивая при хранении сыпучесть отводимого со стадии распылительной сушки продукта еще не обеспечена. В связи с этим, согласно важному варианту выполнения предлагаемого способа, осуществляют дополнительную сушку отводимого со стадии распылительной сушки продукта, которая приводит к гомогенизации влажности по всему продукту независимо от размера индивидуальной частицы без опасности склеивания порошкового продукта. Таким образом, из еще сравнительно влажных более грубых частиц продукта можно переносить столько остаточной влажности в микродисперсный и микродисперсный материал, что после этой гомогенизации обеспечена устойчивая при хранении сыпучесть сухого продукта без необходимости в дополнительном удалении дальнейших количеств влаги из сыпучего материала.
Для осуществления этой стадии дополнительной обработки годятся любые операции, обеспечивающие выравнивание влажности между отдельными частицами при одновременном предотвращении склеивания массы. Лишь в качестве примеров здесь можно назвать циркуляцию или встряхивание получаемого продукта в непрерывном или прерывном режиме. Особенно пригодной может являться дополнительная обработка продукта в псевдоожиженном слое, позволяющем намного усилить высшую концентрацию твердых веществ по сравнению с распылительной сушкой. При этом можно работать любыми газами, например просто воздухом окружающей среды. Опасность окисления материала и/или нежелательные загрязнения отходящего воздуха при этом больше не возникают или ими можно легко управлять. Так как подлежащий сушке продукт отводят со стадии распылительной сушки с повышенной температурой как правило в области примерно 100oC через такую дополнительно включенную гомогенизацию влажности в рамках псевдоожиженного слоя, например воздухом окружающей среды, может быть еще достигнуто незначительное дополнительное снижение остаточной влажности.
Кроме или вместо такого вспомогательного мероприятия в способе согласно изобретению может, однако, предусматриваться дополнительная сушка для дальнейшего снижения остаточной влажности. Если данная досушка оказывается желательной, то в общем она может проводиться в одну стадию. Однако, многостадийная досушка также входит в рамки изобретения. Характерным для досушки является тот факт, что и здесь работают в условиях, исключающих различного рода повреждения полезных веществ сушеного продукта. В принципе здесь имеется в распоряжении множество рабочих параметров для уменьшения риска. В качестве примеров можно назвать: снижение температуры фазы нагретого газа, отказ от применения перегретого водяного пара в качестве нагретого газа и его замена сушильными газами другого происхождения, например воздухом и/или инертным газом, а также переход к другой сушильной технологии.
Согласно предпочтительной форме выполнения предлагаемого способа, при проведении досушки существенно повышают концентрацию твердых веществ обрабатываемого материала в потоке нагретого газа, так что на этой досушке придерживаются технологических принципов сушки в псевдоожиженном слое. Для ее осуществления можно применять любые сушильные газы. И на этой стадии предпочтительно используют перегретый водяной пар в качестве нагретого газа. Из-за интенсивного температурного обмена между частицами твердых веществ, которые теперь имеются в большом количестве в сушильной зоне, можно эффективно противодействовать нежелательному перегреву обрабатываемого материала и, в частности, опасности перегрева мелкозернистой доли данного материала. Согласно предпочтительному варианту изобретения, в этом случае в состав обрабатываемого материала могут также включаться обеспечивающие обсужденную выше "внутреннюю сушку" вещества, служащую для связывания еще имеющейся остаточной влаги.
Для применения в прелагаемом способе годятся, в частности, водные препараты таких полезных веществ или их смесей из области смачивателей, моющих и/или очистительных средств, которые не или не существенно повреждаются кратковременным воздействием воды или водяного пара в температурных пределах между 100 и 110oC. При этом для обеспечения сравнительно широкой применимости предлагаемого способа существенны следующие соображения. Правда, при применении перегретого водяного пара температура подлежащего сушке водного исходного материала повышается практически сразу до температуры кипения воды
т. е. в случае работы при нормальном давлении до области примерно 100oC -, но эта область температуры сохраняется в сушильном процессе на очень значительный период времени. И в комплексных и пленкообразующих во время сушильного процесса смесях, как они имеются, например, в случае смесей, содержащих поверхностно-активные вещества, эта закономерность действительна. Это одинаково относится и к сравнительно низким и высоким или же очень высоким температурам перегретого водяного пара. Рабочие температуры, составляющие примерно 100-110oC в водной среде, из-за опасности вызывания нежелательных реакций у многочисленных полезных веществ данной области в принципе больше не являются пригодными. Решающим, однако, является тот факт, что период воздействия указанных температур в предлагаемом способе можно настолько ограничить, что в выбранных рабочих условиях существенные повреждения подлежащего сушке материала еще не могут возникать. Так, например, и гидролизуемые поверхностно-активные вещества могут находиться на сушильной стадии несколько минут практически без повреждения, если соблюдаются вышеуказанные общие условия. Таким образом, возможна обработка способом согласно изобретению водных препаратов водорастворимых и/или нерастворимых органических и/или неорганических полезных веществ из группы, включающей смачиватели, моющие и/или очистительные средства, которые относятся, например, к следующим классам веществ: вещества с поверхностно-активным или эмульгирующим действием, неорганические и/или органические скелетные вещества, моющие щелочи, установочные средства или нейтральные соли, пластификаторы, отбеливатели, вспомогательные вещества для улучшения эффективности моющей ванны, как ингибиторы посерения или же абразивные вещества.
Если термочувствительность подлежащего сушке полезного вещества или смеси полезных веществ требует сохранения значительных количеств воды в отводимом со стадии распылительной сушки продукте и, тем самым, в случае необходимости, связывания этой остаточной воды для обеспечения устойчивой при хранении сыпучести высушенного продукта, то, согласно изобретению, применяют вспомогательные вещества, которые предпочтительно в виде гранулированного твердого тела способны к связыванию воды. Такая фиксация остаточной воды может осуществляться, например, путем включения в качестве кристаллизационной воды. Кроме того возможно, однако, чисто абсорбционное связывание ограниченных количеств воды в частицах твердого вещества без возникновения нежелательной клейкости или взаимного сцепления частиц. Вспомогательные вещества применяют при этом, по крайней мере, в количестве, достаточном для обеспечения сыпучести продукта, несмотря на оставшуюся в продукте остаточную влажность.
Согласно одному варианту изобретения, связывающие остаточную воду вспомогательные вещества можно целесообразно добавлять к высушенному продукту непосредственно после его выпуска из процесса, причем их интенсивно перемешивают. Согласно же предпочтительным вариантам, связывающие остаточную воду вспомогательные вещества, по крайней мере частично, предпочтительно по крайней мере большей частью или, как правило, в общем количестве добавляют к водным препаратам полезных веществ еще перед распылительной сушкой. Последняя форма выполнения изобретения возможна всегда тогда, когда термочувствительность подлежащего сушке материала допускает сушку до такой степени, что применяемые вспомогательные вещества могут в достаточной мере поглощать и связывать остаточную влажность.
Согласно одному из предпочтительных в этой связи форм выполнения предлагаемого способа, в качестве связывающих остаточную воду вспомогательных веществ применяют соответствующие полезные вещества из группы, включающей смачиватели, моющие и/или очистительные средства, которые, со своей стороны, являются в достаточной точной мере нечувствительными к воздействию высоких температур. Типичными примерами для этого являются связывающие кристаллизационную воду неорганические полезные вещества из числа скелетных компонентов, моющих щелочей и/или так называемых установочных средств. Типичные примеры перечисленных здесь подклассов полезных веществ связывающие кристаллизационную воду силикатные соединения, в частности из класса цеолитов. Особо характерным примером для моющих средств текстильных изделий является натриевый цеолит типа A со способностью к связыванию кальция в пределах между 100 и 200 мг CaO/г.
Типичными примерами связывающих кристаллизационную воду моющих щелочей являются сода или бикарбонат натрия, в то время как в качестве нейтральной соли или установочного средства можно применять сульфат натрия, имеющий выраженную способность к связыванию значительных количеств кристаллизационной воды. Кроме или вместо таких вспомогательных веществ со способностью к связыванию кристаллизационной воды остаточная вода может также связываться с вспомогательными средствами или соответствующими полезными веществами со способностью к абсорбционному связыванию воды. Так, например, известно, что не только ингибиторы посерения на основе крахмала или целлюлозы, вспомогательные средства для пластификации текстильных изделий, в частности на основе неорганических, способных к набуханию силикатов, но и ряд органических поверхностно-активных веществ, являющихся в нормальных условиях твердыми, могут поглощать значительные количества воды без того, чтобы при этом вызвать нежелательную поверхностную клейкость.
В зависимости от термочувствительности применяемых полезных веществ или их смесей, с одной стороны, и от природы и количества используемых, в случае необходимости, вспомогательных веществ, с другой стороны, в высокодисперсном высушенном продукте могут оставаться значительные количества остаточной воды без отрицательного влияния на устойчивую при хранении сыпучесть продукта.
Как уже упомянуто, для установления желаемой в каждом конкретном случае остаточной влажности в получаемом продукте предлагаемый способ предусматривает дополнительные приемы, которые можно применять кроме или вместо вышеназванного принципа внутренней сушки. Эти альтернативные рабочие возможности предусматривают гомогенизацию и/или ступенчатое снижение влажности в продукте, причем за стадией распылительной сушки следует одна или несколько стадий досушки, где в сравнительно умеренных рабочих условиях удаляется мешающая еще влажность. Здесь пригодны в принципе все известные специалисту виды досушки в прямом или косвенном контакте с нагретыми газами. Согласно предпочтительному варианту осуществления предлагаемого способа, целесообразно проводить досушку с использованием перегретого водяного пара. Для уменьшения опасности термочувствительному материалу рабочая температура перегретого водяного пара может быть ниже, чем на стадии распылительной сушки. Особо зарекомендовал себя, однако, нижеследующий вариант.
Имеющий еще слишком высокую долю остаточной влажности высокодисперсный продукт отводят со стадии распылительной сушки, после чего его переводят на стадию сушки в псевдоожиженном слое. При этом частичное спекание еще достаточно влажного продукта стадии распылительной сушки в более грубый агломерат вполне допустимо или может даже находиться в рамках предпочтительного варианта изобретения. Такая частичная агломерация может служить, в частности, для связывания мелкозернистой части отводимого со стадии распылительной сушки продукта и при этом, например, для ее объединения с еще более влажной грубозернистой долей продукта распылительной сушки. На последующей стадии сушки в псевдоожиженном слое работают известным в принципе образом со значительно повышенной концентрацией твердых веществ в сушильной камере, приводящей к интенсивному температурному обмену между всеми твердыми частицами псевдоожиженного слоя и, тем самым, предотвращающей нежелательное повышение температуры в доли подлежащего сушке зернистого продукта даже в случае применения перегретого до сравнительно высоких температур водяного пара в качестве сушильного газа.
На такой стадии досушки в псевдоожиженном слое требуется, как правило, лишь удаление ограниченных количеств остаточной влажности для обеспечения устойчивой при хранении сыпучести зернистого продукта, так что и время пребывания продукта на стадии дополнительной обработки в псевдоожиженном слое может быть коротким и составлять, например, только несколько минут. Главная сушка в зоне распылительной сушки и досушка в псевдоожиженном слое могут проводиться в рамках непрерывного способа или же независимо друг от друга в качестве отдельных технологических операций.
На такой дополнительно включенной второй сушильной стадии еще имеющуюся остаточную влажность можно удалять частично или практически полностью. При применении такой модификации предлагаемого способа остаточную влажность отводимого со стадии распылительной сушки продукта удаляют по крайней мере примерно на 10-70% предпочтительно примерно на 20-50% (в расчете на остаточную влажность). Остающая в конечном счете в продукте влажность обезвреживается благодаря внутренней сушке.
Согласно важному варианту изобретения предлагаемый способ применяют для сушки смесей полезных веществ для получения средств для мойки текстильных изделий. Подлежащие сушке водные исходные материалы содержат при этом предпочтительно моющие поверхностно-активные вещества вместе со скелетными веществами, а также, при желании, моющие щелочи и/или нейтральные соли. Предпочтительно по крайней мере часть веществ обрабатываемой исходной смеси способна к связыванию и/или фиксации остаточной воды, в частности в виде кристаллизационной воды. Как правило, распылительной сушке подвергают не весь состав средств для мойки текстильных изделий, так как отдельные ингредиенты имеют крайнюю термочувствительность. В качестве примеров можно назвать перекисьсодержащие отбеливающие вещества как, например, моно- или тетрагидраты пербората, энзимы, душистые вещества, а также, в случае необходимости, отбеливатели и другие мелкие компоненты. В связи с этим предлагаемым способом обрабатывается многокомпонентный порошок, содержащий основную часть образующих готовое моющее средство компонентов, к которому потом еще добавляют дополнительные жидкие и/или твердые активные вещества. Примерами таких жидких компонентов является, в частности, легколетучие поверхностно-активные вещества, которые в предлагаемом способе, правда, больше не выпускаются в окружающую среду (из-за его замкнутого выполнения). Но их последующая добавка набрызгиванием к общему моющему средству может беспроблемно осуществляться из-за наличия у обработанного согласно изобретению порошка необходимой абсорбционной способности.
Рабочие условия предлагаемого способа позволяют применение высоких температур циркулирующей фазы водяного пара на стадии распылительной сушки. Для многих случаев рабочие температуры в области примерно 270-350oC в фазе водяного пара особо пригодны, причем температурные данные относятся к температуре нагретого до оптимальной температуры потока водяного пара, подаваемого прямо- или противотоком на стадию распылительной сушки.
Согласно изобретению, предпочтительно работают в замкнутом цикле с циркулирующим потоком водяного пара, из которого удаляют испаренную долю исходного продукта, в то время как отдаваемую, в частности на сушильной стадии, энергию вновь вводят в циркулирующий поток. Выводимый из процесса поток водяного пара после очистки от уносимого в нем продукта можно применять в качестве производственного пара, в случае необходимости после доведения давления и температуры этого потока до требуемых величин. Согласно другому варианту предлагаемого способа может быть целесообразной конденсация, по крайней мере части, выводимого потока водяного пара с тем, чтобы использовать конденсат, например, для мокрой промывки выводимого потока водяного пара и для его очистки от уносимых в нем частиц продукта. Получаемую при этом водную жидкую фазу можно возвращать на сушильную стадию вместе с имеющимися в ней полезными веществами. В этой связи возможно, например, применять парообразные компоненты выводимого газового потока для концентрации промывной жидкой фазы. Возвращаемую, содержащую полезные вещества жидкую фазу, можно или непосредственно подать на стадию распылительной сушки, или после перемешивания со свежим водным препаратом.
Далее приведены общие данные о полезных веществах для непосредственного или косвенного применения в процессе изготовления смачивателей, моющих и/или очистительных средств при соблюдении рабочих принципов предлагаемого способа, причем эти данные учитывают общепринятые компоненты средств для мойки текстильных изделий.
В качестве анионных поверхностно-активных веществ исходный водный препарат может содержать, например, мыла на основе естественных или синтетических, предпочтительно насыщенных жирных кислот. Пригодны, в частности, смеси на основе естественных жирных кислот как, например, кокосовых и пальмоядровых жирных кислот или жирных кислот сала. Предпочтительными являются смеси, состоящие на 50-100% из мыл на основе насыщенных жирных кислот с 12-18 атомами углерода и на 0-50% из мыла на основе олеиновой кислоты.
Кроме того, пригодными синтетическими анионными поверхностно-активными веществами являются также типа сульфонатов и сульфатов. Вещества растительного и/или животного происхождения могут также обрабатываться предлагаемым способом.
В качестве поверхностно-активных веществ типа сульфоната можно назвать алкилбензолсульфонаты с 9-15 атомами углерода в алкильной группе, олефиновые сульфонаты, т.е. смеси из алкен- и оксиалкансульфонатов, а также сульфонаты, получаемые, например, из моноолефинов с 12-18 атомами углерода и концевой или внутренней двойной связью путем сульфирования газообразной трехокисью серы и последующего щелочного или кислого гидролиза продуктов сульфирования. Пригодны также алкансульфонаты, получаемые из алканов с 12-18 атомами углерода путем сульфохлорирования или сульфоокисления и последующего гидролиза или нейтрализации, или путем присоединения бисульфита к олефинам, а также, в частности, сложные эфиры жирных альфа-сульфокислот (сложноэфирные сульфонаты), как, например, альфа-сульфированные сложные метиловые эфиры гидрированных кокосовых и пальмоядровых жирных кислот или жирных кислот сала.
Важные поверхностно-активные вещества в этой связи представляют собой так называемые ди-соли, получаемые омылением уже названных альфа-сульфированных сложных метиловых эфиров жирных кислот или непосредственным сульфированием, в частности, насыщенных жирных кислот, например жирных кислот с 12-18 атомами углерода. Тем самым предлагаемый способ впервые позволяет получать в крупнотехническом масштабе беспроблемные поверхностно-активные вещества описанного здесь и далее рода на основе природных соединений в виде сухого сыпучего концентрата, имеющего практически неограниченную устойчивость при хранении. Таким образом, предлагаемый способ может вносить существенный вклад в достижение преследуемой во всем мире цели замены алкилбензосульфонатов на практически невредные вещества.
Подходящие поверхностно-активные вещества типа сульфата представляют собой сложные моноэфиры серной кислоты и первичных спиртов естественного и синтетического происхождения, т.е. жирных спиртов, как, например, спиртов кокосового масла, спиртов сала, олеилового спирта, лаурилового, миристилового, пальмитилового или стеарилового спиртов, или же оксоспиртов с 10-20 атомами углерода, и сложные моноэфиры серной кислоты и вторичных спиртов с той же длиной цепи, что и первичные спирты и оксоспирты. И сложные моноэфиры серной кислоты и этоксилированных, в частности, 1-6 моль окиси этилена спиртов естественного и/или синтетического происхождения являются подходящими компонентами исходного жидкого препарата. В качестве примера синтетических спиртов можно назвать, например, 2-метил-разветвленные спирты с 9-11 атомами углерода, имеющие в среднем 3,5 моль окиси этилена. Кроме того, пригодными являются сульфатированные моноглицериды жирных кислот.
Анионные поверхностно-активные вещества могут иметься в виде их натриевых, калиевых и аммониевых солей, а также в виде растворимых солей органических оснований.
В качестве неионогенных поверхностно-активных веществ пригодны продукты присоединения 1-40, предпочтительно 2-20 моль, окиси этилена к 1 моль алифатического соединения в основном с 10-20 атомами углерода из группы, включающей спирты, карбоновые кислоты, жирные амины, амиды карбоновых кислот и алкансульфонамиды. Особенно важными являются продукты присоединения 8-20 моль окиси этилена к первичным спиртам, как, например, спиртам кокосового масла или сала, олеиловому спирту, оксоспиртам или же вторичным спиртам с 8-18, предпочтительно 12-18 атомами углерода. Кроме водорастворимых неионогенных веществ, однако, и водонерастворимые или не полностью водорастворимые полигликолевые эфиры с 2-7 остатками этиленгликолевого эфира в молекуле представляют интерес, в частности, если их применяют вместе с водорастворимыми, неионогенными или анионными поверхностно-активными веществами. Было уже указано на то, что и в предлагаемом способе тенденции таких неионогенных поверхностно-активных веществ к уносу можно противодействовать нанесением на соответственно подготовленный порошок компонентов такого рода полностью или частично после завершения распылительной сушки. Это может также быть действительным, в частности, для жидких при комнатной температуре поверхностно-активных веществ.
Кроме того, в качестве неионогенных поверхностно-активных веществ пригодны алкилгликозиды общей формулы R-O-(G)x, в которой R означает первичный неразветвленный или разветвленный алифатический остаток с 8-22, предпочтительно 12-18 атомами углерода, G глюкозу с 5 или 6 атомами углерода, а x степень олигомеризации в пределах между 1 и 10;
В качестве органических и неорганических скелетных веществ пригодны проявляющие слабо-кислую, нейтральную или щелочную реакцию растворимые и/или нерастворимые компоненты, способные к осаждению или комплексному связыванию кальциевых ионов. Подходящие и, в частности, экологически невредные скелетные вещества представляют собой мелкокристаллические синтетические цеолиты названного уже рода. Скелетными веществами, применяемыми, в частности, вместе с цеолитами, являются также (со)поликарбоксилаты, как, например, полиакрилаты, полиметакрилаты и, в частности, сополимеры акриловой и малеиновой кислот, предпочтительно с 10-50% малеиновой кислоты. Молекулярный вес гомополимеров составляет в общем 1000-100000, вес сополимеров 2000-200000, предпочтительно 50000-120000, в расчете на свободную кислоту. Особо предпочтительный сополимер акриловой и малеиновой кислот имеет молекулярный вес 50000-100000. Пригодные, но менее предпочтительные соединения этой группы представляют собой сополимеры акриловой или метакриловой кислот с простыми виниловыми эфирами, как, например, винилметиловым эфиром, в которых доля кислоты составляет по крайней мере 50% Кроме того, годятся описанные, например, в патентах США 4.144.226 и 4.146.495 полиацеталь-карбоновые кислоты, а также полимерные кислоты, получаемые полимеризацией акролеина и последующей диспропорционированием с помощью щелочей и состоящие из звеньев акриловой кислоты и звеньев винилового спирта или акролеина.
Подходящие органические скелетные вещества представляют собой, например, применяемые предпочтительно в виде их натриевых солей поликарбоновые кислоты, как, например, лимонную кислоту и нитрилотриацетат, в том случае, если их применение допустимо с экологической точки зрения.
В случаях, допускающих наличие фосфата, исходный водный препарат может также содержать фосфаты, в частности трифосфат пентанатрия, и, в случае необходимости, пирофосфаты и ортофосфаты, действующие в первую очередь как осадители известковых солей.
Подходящие неорганические, комплексо-необразующие соли представляют собой названные также "моющими щелочами" бикарбонаты, карбонаты, бораты или силикаты щелочных металлов. Из числа силикатов щелочных металлов пригодны, в частности, силикаты натрия с отношением Na2O SiO2, равным 1:1 1:3,5. Из остальных групп общепринятых компонентов моющих средств, которые могут содержаться в обрабатываемом предлагаемым способом водном препарате, можно назвать, в частности, компоненты из группы, включающей ингибиторы посерения (носителя грязи), нейтральные соли и вспомогательные средства для пластификации текстильных изделий.
Пригодные ингибиторы посерения представляют собой, например, карбоксиметилцеллюлозу, метилцеллюлозу, метилоксиэтилцеллюлозу и их смеси. Типичным примером подходящего представителя нейтральных солей является уже названный сульфат натрия. Пригодными пластификаторами являются, например, способные к набуханию слоистые силикаты из группы, включающей контмориллониты, например бентонит.
Чувствительные к высоким температурам общепринятые ингредиенты моющих и очистительных средств, такие, как, например, отбеливатели на основе перекисных соединений, энзимы из группы, включающей протеазы, липазы и амилазы или штаммы бактерий или грибы, стабилизаторы, духи, термочувствительные красители и тому подобные вещества, целесообразно смешивают, как уже упоминалось выше, с получаемым в результате осуществления прелагаемого способа сухим порошком.
Нижеследующие примеры иллюстрируют предлагаемый способ.
Пример 1
В экспериментальной башне для распылительной сушки типа "Майнор Продакчен" инофирмы "Найро-атомайзер" изготовляют порошковый натриевый цеолит типа 4А путем распылительной сушки водного препарата продукта с применением перегретого водяного пара. Подаваемая в башню в количестве 2,0 кг/ч суспензия имеет водосодержание 54,0% и температуру 50oC. Суспензию распыляют при 25000 об/мин ротационного распылителя. Перегретый пар с температурой 300oC прямотоком подают в количестве 140 кг/ч на распылительную сушку. Выходящий из распылительной башни пар имеет температуру 120oC. При этом получают микропористый продукт следующего качества.
Ситовый анализ,
более чем 1,6 мм 0,2
" " 0,8 мм 0,6
" " 0,4 мм 23,2
" " 0,2 мм 36,8
" " 0,1 мм 38,3
" " 0,01 мм 0,9
Насыпной вес продукта составляет 560 г/л, содержание воды (стандартное определение при помощи инфракрасного сушильного прибора марки "Сарториус, тип 1405") 15%
Пример 2
Повторяют пример 1 с той разницей, что применяют суспензию моющего средства с водосодержанием 45% твердая фаза которой содержит примерно 16 вес. анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ и примерно 24 вес. соды (рассчитано как безводная сода), и остаток натриевый цеолит типа A, жидкое стекло, сополимер на основе акриловой кислоты (торговый продукт Соколан), мыло на основе жирных кислот в виде натриевых солей и обычные мелкие компоненты.
Подаваемая в башню суспензия имеет температуру 70oC. Суспензию распыляют в названных в примере 1 условиях. Входная температура суспензии составляет 190oC, а выходная температура 120oC. Водяной пар подают в количестве 160 кг/ч. Микропористый продукт распылительной сушки характеризуется следующим качеством.
Ситовый анализ,
больше чем 1,6 мм 0,4
" " 0,8 мм 8.6
" " 0,4 мм 14,3
" " 0,2 мм 20,0
" " 0,1 мм 49,1
" " 0,01 мм 7,6
Насыпной вес сухого продукта составляет 680 г/л, а содержание воды (определено тем же образом, что и в примере 1) 15,6%
Пример 3
Повторяют пример 1 с той разницей, что применяют смешанную с 5 вес. соды водную пасту сульфата жирного спирта (торговый продукт "Сульфопон Т55" заявителя) с водосодержанием 41 вес. которую распыляют в указанных в примере 1 условиях. При испарении воды примерно 1 кг/ч расход пасты составляет примерно 2,4 кг/ч Сульфопона Т55. При этом сушку осуществляют с помощью подаваемого прямотоком в количестве 140 кг/ч перегретого водяного пара, входная температура которого составляет 250oC, а выходная температура - 130oC. Микропористый продукт характеризуется следующим качеством.
Ситовый анализ,
больше чем 1,6 мм -
" " 0,8 мм -
" " -,4 мм 40,8
" " 0,2 мм 35,7
" " 0,1 мм 22,5
" " 0,01 мм 1,0
Насыпной вес продукта составляет 350 г/л, а содержание воды (определенно как в примере 1) примерно 6%
Пример 4
Повторяют пример 1 с той разницей, что с помощью ротационного распылителя (25000 об/мин) распыляют несколько суспензий моющих или очистительных средств. Сушку осуществляют с помощью подаваемого прямотоком перегретого водяного пара.
При этом используют водные суспензии следующих продуктов I-IV.
Продукт I (основной компонент средств для мойки текстильных изделий), твердая фаза которого состоит, примерно, из 17 вес. смеси анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ, примерно 12,5 вес. соды (рассчитано в качестве кальцинированной соды), примерно 36 вес. сульфата натрия, остаток: натриевый цеолит типа A (главный скелетный компонент), сополимер на основе акриловой кислоты (дополнительный скелетный компонент), жидкое стекло и мелкие ингредиенты.
Продукт II (основной компонент очистительных средств, в частности соли для выведения пятен), твердая фаза которого содержит примерно 6 вес. анионных поверхностно-активных веществ, примерно 20 вес. жидкого стекла, примерно 25 вес. сульфата натрия, остаток: кальцинированную соду и мелкие ингредиенты.
Продукт III (основной компонент средств для мойки текстильных изделий), твердая фаза которого содержит примерно 15 вес. смеси анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ, примерно 12,5 вес. кальцинированной соды, примерно 30 вес. сульфата натрия, остаток: основные скелетные компоненты и дополнительные скелетные компоненты, жидкое стекло и мелкие ингредиенты.
Продукт IV (основной компонент средств для мойки текстильных изделий), твердая фаза которого содержит примерно 20 вес. анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ, примерно 40 вес. главных скелетных компонентов и дополнительных скелетных компонентов, примерно 20 вес. кальцинированной соды, остаток: жидкое стекло и прочие мелкие ингредиенты.
Рабочие условия и получаемые продукты микропористой структуры сведены в нижеследующей таблице. В общем можно сказать следующее. Для испарения содержащейся в суспензии воды расходуют 25-30% подаваемой вместе с перегретым паром энергии. Содержание сухого вещества в вес. сокращается в таблице как "CB". Достигнутая остаточная влажность порошка определение с помощью вышеупомянутого инфракрасного сушильного прибора марки "Сарториус MA 30" - составляет во всех случаях меньше 10 вес.
Формула изобретения: 1. Способ получения высокодисперсных твердых сыпучих полезных веществ или их смесей путем распылительной сушки в потоке перегретого водяного пара, выпуска высушенного высокодисперсного твердого сыпучего материала, отвода потока отработанного перегретого водяного пара, отделения уносимых в нем частиц полезных веществ и его рециркуляции на стадию распылительной сушки, отличающийся тем, что распылительной сушке подвергают водный препарат вещества или смеси веществ, годящихся в качестве смачивателя, моющего и/или очистительного средства и/или для применения в таких средах, и ее проводят при давлении в области нормального в течение 0,1 10 мин до остаточной влажности частиц полезных веществ, равной 0,1 20 мас. при этом используют перегретый водяной пар температуры 150 450oС, который с температурой 105 - 250oС отводят со стадии распылительной сушки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перегретый водяной пар используют в количестве 5 15 нм3/кг подлежащей испарению воды.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что распылительную сушку проводят в присутствии способного к связыванию ограниченных количеств воды вещества или смеси таких веществ, которые являются компонентом смачивателей, моющих и/или очистительных средств.
4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что отводимый со стадии распылительной сушки продукт подвергают дополнительной обработке.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что дополнительную обработку проводят с помощью перегретого водяного пара.
6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что дополнительную обработку проводят в присутствии способного к связыванию ограниченных количеств воды вещества или смеси таких веществ, которые являются компонентом смачивателей, моющих и/или очистительных средств.
7. Способ по крайней мере по одному из пп.4 6, отличающийся тем, что дополнительную обработку проводят циркуляцией или встряхиванием.
8. Способ по крайней мере по одному из пп. 4 6, отличающийся тем, что дополнительную обработку проводят в кипящем слое.
9. Способ по одному или нескольким из пп.1 8, отличающийся тем, что процесс проводят в замкнутом цикле при использовании потока циркулирующего водяного пара, из которого удаляют долю испарившейся воды исходного продукта.