Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДНЫХ СОЛЕЙ В ВИДЕ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДНЫХ СОЛЕЙ В ВИДЕ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДНЫХ СОЛЕЙ В ВИДЕ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при получении моющих веществ. Установка содержит кристаллизатор (1) и классификатор (2). Диаметр классификатора (2) меньше диаметра кристаллизатора (1). Кристаллизатор (1) разделен решеткой (5) на зоны образования и роста кристаллов (3) и осветления (4). Зона (3) снабжена лопастной мешалкой (6) с полой осью (8) и двойным змеевиком (7). Классификатор (2) снабжен мешалкой (13). Концентрированный раствор H2O2 подают через полую ось (8) мешалки (6) в нижнюю часть кристаллизатора (1). Сюда же подают концентрированный водный раствор соли щелочного металла, содержащий высаливающий агент и стабилизатор. Растворы взаимодействуют с образованием пересыщенного раствора пероксидной соли. Пересыщенный раствор выдерживают в регулируемых условиях для образования и роста кристаллов. Через зону образования и роста кристаллов (3) проходит восходящий поток пересыщенного раствора и нисходящий поток твердых частиц пероксидной соли. Избыток осветленного в зоне осветления (4) раствора отбирают из верхней ее части и подают в классификатор (2), где происходит элютриация частиц. Изобретение позволяет получить в экономичных условиях стабильные пероксидные соли с узким гранулометрическим составом в непрерывном режиме. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 2 ил., 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

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: 2160223
Класс(ы) патента: C01B15/10, B01D9/00
Номер заявки: 95116377/12
Дата подачи заявки: 21.09.1995
Дата публикации: 10.12.2000
Заявитель(и): СОЛВЕЙ ИНТЕРОКС (BE)
Автор(ы): Романо ПАРДИНИ (IT); Коррадо БАККАНИ (IT); Сорая ПАРВАНЕ (IT)
Патентообладатель(и): СОЛВЕЙ ИНТЕРОКС (BE)
Описание изобретения: Изобретение относится к способу получения пероксидных солей в виде твердых частиц и к устройству для его осуществления.
Твердые частицы пероксидных солей, полученные по способу, используют в различных областях промышленности в качестве носителя активного кислорода в твердом состоянии и, в частности, в промышленности моющих веществ.
Уже давно известны способы получения пероксидных солей путем кристаллизации из пересыщенного водного раствора, полученного при смещении в кристаллизаторе концентрированных растворов пероксида водорода и водорастворимой соли (патент США 2 986 448). В этом патенте также указано, что в качестве варианта можно использовать другой тип кристаллизатора, в котором пересыщенный раствор движется в восходящем потоке через слой образующихся и растущих кристаллов, что позволяет осуществить определенную классификацию частиц (кристаллизатор типа Осло).
Однако эти известные способы обладают тем недостатком, что получают пероксидные соли, гранулометрическое распределение которых всегда является относительно широким и которые имеют не очень высокую стабильность. Кроме того, проведение кристаллизации в непрерывном режиме является трудно осуществимым в результате осаждения кристаллов, которые прочно пристают к стенкам аппаратуры и образуют корки, которые необходимо периодически удалять.
Указанные недостатки известных способов устраняются с помощью способа согласно изобретению, который позволяет получить в экономичных условиях стабильные перекисные соли с узким гранулометрическим распределением в непрерывном режиме.
Изобретение относится в непрерывному способу получения пероксидной соли по крайней мере одного щелочного металла в виде твердых частиц при взаимодействии концентрированного водного раствора пероксида водорода с концентрированным водным раствором по крайней мере одной соли по крайней мере одного щелочного металла с кристаллизацией образовавшейся пероксидной соли в кристаллизаторе-классификаторе, который содержит зону осветления, находящуюся выше зоны перемешивания, через которую проходит поднимающийся вверх поток пересыщенного раствора пероксидной соли, в котором частицы пероксидной соли перемещаются в направлении, противоположном направлению раствора, причем кристаллизатор расположен над классификатором, в котором частицы пероксидной соли подвергаются декантации и собираются в нижней части классификатора, откуда их извлекают.
Под пероксидной солью понимают любое неорганическое соединение твердое при нормальных условиях температуры и давления, которое выделяет при растворении в воде пероксид водорода и соль неорганической кислоты. Примерами пероксидных солей, соответствующих способу, согласно изобретению являются пербораты, пероксигидратированные фосфаты и пероксигидратированные карбонаты.
Способ согласно изобретению предназначен, в частности, для получения твердых частиц перборатов или пероксигидратированных карбонатов щелочных металлов. Он дает отличные результаты для получения пероксигидратированных карбонатов щелочных металлов.
Способ применим для получения пероксидных солей любых щелочных металлов. Он удобен для получения пероксидных солей натрия или калия. Он дает отличные результаты при получении пероксидных солей натрия.
Способ согласно изобретению особенно применим для получения пероксигидратированного карбоната натрия формулы 2Na2CO3 · 3H2O2, обычно называемого перкарбонатом натрия.
Способ также применим для получения смеси нескольких пероксидных солей, например, смеси пербората и пероксигидратированного карбоната щелочных металлов. Он также может быть использован для получения смеси пероксидных солей различных щелочных металлов таких как, например, пероксидные соли натрия и калия.
Под солью щелочного металла понимают водорастворимую соль щелочного металла в неорганической кислоты, способную фиксировать пероксид водорода с образованием соединения, твердого при нормальных условиях температуры и давления, называемого пероксидной солью, такой, как определена выше. Примерами таких солей являются бораты щелочных металлов, фосфаты щелочных металлов и карбонаты щелочных металлов. Предпочтительными являются метаборат натрия или калия и карбонат натрия или калия. Карбонат натрия приводит к отличным результатам.
Согласно изобретению работают в кристаллизаторе-классификаторе, то есть в устройстве, обеспечивающем генерирование твердых кристаллов и их контролируемый рост с получением частиц с достаточно узким гранулометрическим распределением.
В способе согласно изобретению раствор пероксидной соли, полученный при взаимодействии пероксида водорода с солью щелочного металла, циркулирует в кристаллизаторе-классификаторе в виде потока, который пересекает снизу вверх слой образующихся и растущих кристаллов пероксидной соли. Этот раствор пероксидной соли выдерживают в кристаллизаторе-классификаторе при регулируемых условиях концентрации и температуры, чтобы создать состояние легкого пересыщения.
Используемый концентрированный водный раствор пероксида водорода может содержать различные количества H2O2 в зависимости от типа получаемой пероксидной соли и других условий работы. Целесообразно использовать водные растворы, содержащие по крайней мере 15 мас.%, предпочтительно по крайней мере 20 мас.% пероксида водорода. Для обеспечения безопасности способа желательно использовать водные растворы пероксида водорода, содержащие не более 80 мас.%, предпочтительно, не более 70 мас.% пероксида водорода. Растворы пероксида водорода с концентрацией 55-45 мас.% дают отличные результаты.
Концентрация используемого водного раствора соли щелочного металла зависят от растворимости в воде и от природы применяемой соли, природы и количества использованного высаливающего агента, а также от условий температуры и давления, существующих в кристаллизаторе. Эту концентрацию обычно регулируют, чтобы получить после реакции с концентрированным раствором пероксида водорода пересыщенный раствор кристаллизуемой пероксидной соли.
Согласно изобретению раствор пероксидной соли может содержать по крайней мере один высаливающий агент и по крайней мере один стабилизатор. Под высаливающим агентом понимают агент, который снижает растворимость пероксидной соли в водном растворе и наличие которого облегчает кристаллизацию этой пероксидной соли. Среди различных возможных высаливащих агентов предпочтительно использовать неорганическую соль сильной кислоты и щелочного металла, идентичного щелочному металлу пероксидной соли. В случае получения перкарбоната натрия удобно использовать соли NaCl и Na2SO4, которые имеют в водном растворе общий катион Na+ с перкарбонатом натрия. Концентрация высаливающего агента в растворе пероксида водорода обычно выбирается не менее 4 г/100 г раствора, предпочтительно не менее 9 г/100 г раствора. Обычно она не превышает 25 г/100 г раствора, предпочтительно не превышает 19 г/100 г раствора. Концентрация высаливающего агента 16,5 г/100 г раствора в случае использования NaCl и 9 г/100 г раствора в случае применения Na2SO4 дают отличные результаты.
Под стабилизатором понимают любое соединение, способное предохранить пероксид водорода от разложения, и, следовательно, от потерь его активного кислорода. В общем подходят обычные стабилизаторы водных щелочных растворов пероксида водорода, в частности, силикаты натрия и калия, растворимые соли магния, неорганические или органические комплексообразующие агенты. Среди последних хорошие результаты дают органические фосфонаты, в частности, натриевая соль 1-оксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты.
Концентрации использованных стабилизаторов варьируют в зависимости от эффективности этих соединений для стабилизации пероксида водорода. В случае силикатов натрия или калия обычно концентрация не превышает 10 г силиката/кг использованного Na2CO3. Однако чаще всего концентрация не превышает 80 г силиката/кг Na2CO3. В случае комплексообразующих агентов, которые являются более эффективными продуктами, концентрация не превышает 1 г этого агента/кг Na2CO3. Для комплексообразующих агентов количества 20 г/кг Na2CO3 составляют верхний предел, который обычно не переходят. Также целесообразно применять сочетание нескольких стабилизаторов. Сочетание 40 г/кг Na2CO3, для силиката натрия и 2,4 г/кг Na2CO3, для натриевой соли 1-оксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты дает отличные результаты.
Высаливающий агент и стабилизатор можно вводить в различные моменты процесса. Эти продукты могут быть введены в твердом виде или в виде водного раствора, отдельно или в смеси. Введение высаливающего агента в раствор соли щелочного металла и стабилизатора в раствор пероксида водорода дает отличные результаты.
В соответствии с выгодным вариантом способа согласно изобретению вводят в раствор соли щелочного металла агент кристаллизационную добавку. Под этим термином понимают соединение или композицию, которая модифицирует форму полученных кристаллов, превращая игольчатые кристаллы в менее угловатые и менее хрупкие формы. Примерами таких добавок являются конденсированные фосфаты, такие как гексаметафосфат или пирофосфат аммония или натрия, и водорастворимые гомо- или сополимеры акриловой кислоты.
Количество кристаллизационной добавки, которое используют в способе согласно изобретению, в значительной мере зависит от различных параметров, таких как, например, природа добавки, условия температуры и перемешивания, которые существуют в кристаллизаторе, и время пребывания растворов в кристаллизаторе. Обычно это количество будет не ниже 2 г/кг Na2CO3, а предпочтительно не ниже 5 г/кг использованного Na2CO3. Чаще всего количество вспомогательной добавки не превышает 50 г/кг NaCO3, предпочтительно оно не превышает 30 г/кг Na2CO3. Иногда целесообразно комбинировать действие нескольких различных вспомогательных добавок.
Согласно изобретению растворы пероксида водорода и соли щелочного металла вводят непрерывно в зону образования и роста кристаллов, находящуюся в нижней части кристаллизатора, который функционирует одновременно как реактор для получения пересыщенного раствора пероксидной соли и как кристаллизатор для отделения образующихся частиц этой пероксидной соли от остального раствора. Зона образования и роста кристаллов постоянно перемешивается и пересекается восходящим потоком жидкости, в которой зарождаются и растут кристаллы, образующие частицы пероксидной соли.
Выгодный вариант способ согласно изобретению заключается в регулировании плотности суспензии частиц, растущих в зоне образования и роста, таким образом, чтобы она никогда не была ниже 25 мас.% твердых веществ, предпочтительно не ниже 30 мас.%, твердых веществ.
Кроме того, обычно нецелесообразно превышать плотность суспензии, равную 60 мас. % твердых веществ в зоне образования и роста, предпочитают не превышать плотность, равную 50 мас.% твердых веществ.
Температуру в кристаллизаторе регулируют таким образом, чтобы поддерживать там условия легкого пересыщения раствора пероксидной соли, учитывая природу и количество различных добавок, в частности высаливающего агента. Обычно она по крайней мере составляет 5oC, а предпочтительно по крайней мере равна 8oC. Чаще всего эта температура не превышает 40oC, предпочтительно она не превышает 35oC. Температура от 10 до 30oC дают отличные результаты.
Согласно изобретению зона образования и роста представляет собой зону с перемешиванием. Это перемешивание может осуществляться с помощью любого известного устройства, обеспечивающего, чтобы перемешивание было интенсивным и ограничивалось зоной образования и роста. Среди различных подходящих промышленных мешалок хорошо пригодны роторные мешалки. Отмечено, что для опытной малогабаритной установки (кристаллизатор объемом 50 л) обычно пригодны скорости вращения не менее 40 об/мин, предпочтительно не менее 50 об/мин. Чаще всего в такой опытной установке скорость вращения мешалки не превышает 120 об/мин, предпочтительно 100 об/мин. Скорости вращения от 60 до 90 об/мин дают хорошие результаты на опытной установке.
В соответствии со способом согласно изобретению восходящий поток жидкости поступает затем в неперемешиваемую зону, расположенную в верхней части кристаллизатора, где он отстаивается (осветляется) в спокойной зоне, называемой зоной осветления.
Поскольку кристаллы пероксидной соли растут в зоне образования и роста, наступает определенный момент, когда образуются частицы, размер которых становится достаточно большим, при котором они не увлекаются ни восходящим потоком, ни движением жидкости, вызванным перемешиванием. Тогда эти частицы начинают перемещаться в направлении, противоположном общему восходящему движению жидкости, пересекающему зону образования и роста, и происходит седиментация частиц в направлении к днищу кристаллизатора.
В соответствии со способом согласно изобретению эти частицы выходят из кристаллизатора через нижнюю часть зоны образования и роста, откуда они направляются в классификатор, расположенный под кристаллизатором (зона классификации). В этой зоне частица пероксидной соли подвергаются декантации в восходящем потоке жидкости.
Согласно изобретению декантирующая жидкость, вводимая в нижнюю часть зоны классификации, представляет собой часть жидкости, которую отбирают из верхней части зоны осветления кристаллизатора. Эту жидкость вводят под давлением в нижнюю часть классификатора.
Расход жидкости, отбираемой в зоне осветления и повторно вводимой под давлением в нижнюю часть классификатора, должен регулироваться в зависимости от среднего размера частиц пероксидной соли, который хотят получить. Для классификатора определенного диаметра он прямо пропорционален скорости подъема этой жидкости в классификаторе. Обычно устраивают так, что скорость подъема жидкости в классификаторе составляет не менее 5 м/час, предпочтительно не менее 10 м/час. Чаще всего выбирают скорость подъема жидкости, которая не превышает 100 м/час, предпочтительно она не превышает 80 м/час. Скорости подъема жидкости от 20 до 50 м/час дают хорошие результаты.
Избыток жидкости, переливающийся через верхнюю часть классификатора, повторно вводят в контур растворения соли щелочного металла.
Частицы пероксидной соли, которые накапливаются на дне классификатора, отбирают с помощью сцеживающего устройства, расположенного внизу зоны классификации.
Согласно выгодному варианту способа частицы, которые пересекают зону классификации, подвергают перемешиванию внутри жидкости, поднимающейся в классификаторе. Предпочтительно это перемешивание осуществляют при меньших энергетических затратах, чем перемешивание, которое осуществляют в зоне образования и роста кристаллов. Обычно оно не превышает 70% энергии, потребляемой при перемешивании в зоне образования и роста, предпочтительно составляет 50% от нее.
В частном случае, изобретение относится к способу получения пероксигидратированного карбоната щелочного металла, в частности пероксигидратированного карбоната натрия.
Изобретение также относится к промышленной установке получения пероксидной соли путем кристаллизации-классификации, включающей емкость для кристаллизации цилиндрической формы, снабженную роторной мешалкой и системой охлаждения, емкость содержит разделительное устройство между перемешиваемой нижней зоной, в которой находится мешалка, и верхней зоной, в которой мешалка отсутствует, и которая предназначена для осветления жидкости, состоящей из маточника кристаллизации, перемешиваемая зона оборудована в нижней части системами подачи реагентов, представляющих собой исходные продукты для получения пероксидных солей; установка также включает цилиндр, диаметр которого меньше диаметра емкости, цилиндр расположен под емкостью, и с ней соединен и снабжен в его нижней части системой подачи раствора, поступавшего с помощью нагнетавшего насоса по отбирающему трубопроводу, начало которого находится в верхней части неперемешиваемой зоны емкости, причем этот цилиндр представляет собой зону классификации путем декантации частиц, поступающих из перемешиваемой зоны емкости, а устройство для отвода частиц соединено с нижней частью указанного цилиндра.
Предпочтительно цилиндр для классификации располагают таким образом, что его ось совпадает с осью кристаллизационной емкости.
Кроме того, особенно целесообразно выполнить цилиндр для классификации жестко соединенным с дном емкости для кристаллизации.
Целесообразный вариант промышленной установки согласно изобретению заключается в использовании мешалки, которая, помимо своей функции гомогенизации в зоне образования и роста кристаллов реализует ввод и распределение одного из двух водных концентрированных растворов, а именно раствора пероксида водорода или раствора соли щелочного металла.
С этой целью используют лопастную мешалку, снабженную полой осью, внутри которой находится трубопровод, нижняя часть которого сообщается с полыми трубопроводами, идущими по всей длине нижних лопаток мешалки и которые заканчиваются на концах этих лопаток.
Другой предпочтительный вариант промышленной установки согласно изобретению состоит в обеспечении зоны классификации мешалкой. Могут быть использованы различные типы мешалок.
Кроме того, более детально установка раскрыта в последующем описании со ссылками на приложенные чертежи, на которых представлена схематически предпочтительная форма осуществления установки согласно изобретению.
Установка состоит (фиг. 1) в общем виде из цилиндрической емкости 1, служащей кристаллизатором, и цилиндрического стояка 2, служащего классификатором, диаметр которого меньше диаметра емкости 1 и выполненного заодно с днищем емкости 1. Стояк 2 сообщается с днищем емкости 1 и расположен на той же оси, что и эта емкость.
Емкость 1 разделена на две зоны 3 и 4, соответственно зону образования и роста кристаллов и зону осветления, разделенные решеткой 5. Зона 3 содержит лопастную мешалку 6 и двойной металлический змеевик 7, в котором циркулирует охлаждающая жидкость. Ось 8 мешалки является полой, также как и лопасти 6 и сообщаются с трубопроводом 9 подачи водного концентрированного раствора пероксида водорода. Насос 10 подает под давлением в днище 11 емкости 1 концентрированный водный раствор соли щелочного металла, подводимый по трубопроводу 12.
Цилиндр-классификатор 2 снабжен лопастной мешалкой 13, приводимой в движение мотором 14. Нагнетающий насос 15 позволяет подавать под давлением к днищу усеченного конуса 16, расположенного под цилиндром 2, раствор, отбираемый из верхнего участка 17, расположенного в спокойной зоне осветления. Устройство 18 для отвода частиц соединено с нижней частью цилиндра-классификатора 2. Оно позволяет вывести из установки классифицированные частицы по трубопроводу 19.
На фиг. 2 показан кристаллизатор-классификатор вместе с подсоединенными к нему другими устройствами, необходимыми для получения частиц пероксидной соли.
Трубопровод 12 подачи раствора соли щелочного металла выходит из емкости для растворения реагентов 20, снабженный мешалкой 21 и нагревающим змеевиком 22. В эту емкость подают смесь Na2CO3, содержащую стабилизатор и возможно кристаллизационную добавку по трубопроводу 23. Трубопровод 24 позволяет регулировать pH раствора с помощью 2H раствора NaOH, чтобы поддерживать pH около 10-10,5 в кристаллизаторе. Перелив из кристаллизатора 1 рециркулируется по трубопроводу 25, через буферные емкости 26 и 27 и трубопровод 28 в емкость для растворения.
Твердые частицы пероксидной соли, отведенные из классификатора 2 по трубопроводу 19, временно хранят в буферной емкости 29 до их отсасывания и промывки в центрифуге 30. Маточники и промывные воды, выходящие из центрифуги 30, направляют по трубопроводу 31 в буферную емкость 26, где их рекуперируют. Установка также снабжена счетчиками расхода 32, 33 и 34, обозначенными F1 (Индикатор потока), а также прибором регистрации и регулирования уровня 35, называемым LRC (Регулятор-указатель уровня) расхода 36, называемым FRC (Регулятор-указатель потока) и плотности суспензии 37, называемым DRC (Регулятор-указатель плотности).
Следующие примеры приведены с целью иллюстрации изобретения, не ограничивая его.
Пример 1R (не соответствующий изобретению)
В емкости для растворения объемом 25 л непрерывно растворяют при перемешивании 110 об/мин и при температуре 42oC регулируемое количество Na2CO3 для получения раствора, содержащего 120 г Na2CO3 /кг раствора. К нему добавляют два стабилизатора в виде силиката натрия концентрацией 40o Be (молярное отношение SiO2/Na2O = 3,4) из расчета 20 г/кг Na2CO3, имеющегося в растворе, и гексаметафосфат натрия из расчета 6 г/кг Na2CO3. Затем туда вводят полиакрилат аммония марки PIGMENTVERTEILER®A , продаваемый фирмой БАСФ, из расчета 10 г/кг Na2CO3. Расход раствора Na2CO3, содержащего стабилизаторы, поддерживают постоянным и равный 5 кг и Na2CO3 /час.
Используют кристаллизатор цилиндрической формы (объемом 50 л) и снабженный мешалкой. Мешалка кристаллизатора представляет собой мешалку лопастного типа EKATO®MIG . В кристаллизатор непрерывно подают через ось вращения мешалки 40%-й раствор H2O2, содержащий 22 г NaCl/100 г раствора в качестве высаливающего агента, и с расходом 5 кг Na2CO3 /час раствор Na2CO3, содержащий стабилизаторы и высаливающие агенты, поступающие из емкости для растворения. Расход подаваемого раствора H2O2 поддерживают постоянным и равным 5 л/час.
Во время всего опыта поддерживают плотность, равную 20% твердых веществ в кристаллизаторе.
Скорость вращения мешалки кристаллизатора составляет 70-75 об/мин.
После выхода установки на режим в растворе Na2CO3, выходящем из емкости для растворения, устанавливается остаточное содержание H2O2, равное 1 г H2O2/100 г раствора и содержание NaCl, равное 20 г NaCl /100 г раствора.
Из нижней части кристаллизатора непрерывно отводят суспензию частиц перкарбоната натрия с плотностью примерно 20 мас.% твердых веществ.
Полученные частицы перкарбоната натрия имеют следующие характеристики:
Средний диаметр, мкм - 780
Индекс гранулометрического разброса - 1,2
Кажущаяся удельная масса, кг/л - 0,82
Содержание активного кислорода, % - 14,1
Содержание NaCl, % - 5,5
Содержание SiO2, % - 0,3
Содержание PO4, % - 0,16
Гранулометрические характеристики, а именно, средний диаметр и индекс промежуточного разброса были определены с помощью лазерного гранулометра. Средний диаметр составляет средний диаметр, составляющий 50% (D50) по объединенной гранулометрической кривой, что соответствует 50 мас.% частиц. Индекс гранулометрического разброса является мерой широты гранулометрического распределения частиц. Он рассчитывается из средних диаметров D90, D10 и D50, то есть из средних диаметров по объединенной гранулометрической кривой, то есть соответственно 90, 10 и 50 мас.% частиц, имеющих меньший диаметр. Аналитическое выражение индекса гранулометрического разброса является следующим:

Пример 2 (согласно изобретению)
В емкости для растворения объемом 25 л установки, подобно описанное на чертежах 1 и 2, непрерывно растворяют при перемешивании 110 об/мин и при температуре 42oC регулируемое количество Na2CO2, для получения раствора, содержащего 120 г Na2CO3 /кг раствора. Добавляют туда два стабилизатора в виде силиката натрия с концентрацией 40o Be (молярное отношение SiO2/Na2O = 3,4) из расчета 20 г/кг Na2CO3, имеющегося в растворе, и гексаметафосфат натрия из расчета 6 г/кг Na2CO3. Затем туда вводят полиакрилат аммония марки PIGMENTVERTEILER®A , продаваемого фирмой БАСФ, из расчета 10 г/кг Na2CO3. Расход раствора Na2CO3, содержащего стабилизаторы, поддерживают постоянным и равным 4,2 кг Na2CO3 /час.
Используют кристаллизатор цилиндрической формы (объем 50 л), снабженный в его нижней части стояком-классификатором без перемешивания, тоже цилиндрической формы (диаметр 9 см, высота 46 см). Мешалка кристаллизатора представляет собой лопастную мешалку типа EKATO®MIG . В кристаллизатор непрерывно подают через ось вращения мешалки 40%-й раствор H2O2, содержащий 16,5 г NaCl /100 г раствора в качестве высаливающего агента. Расход вводимого раствора H2O2 составляет 5 л/час.
Непрерывно отбирают раствор с расходом 300 л/час из зоны осветления и снова подают под давлением в нижнюю часть зоны классификации. Перелив из кристаллизатора рециркулируется в емкость для растворения. Во время всего опыта поддерживают плотность, равную 35% твердых веществ в зоне реакции и роста кристаллизатора.
Скорость вращения мешалки кристаллизатора составляет 70-75 об/мин.
После выхода установки на режим в растворе Na2CO3, выходящем из емкости для растворения, устанавливаются остаточное содержание H2O2, равное 0,5 г H2O2/100 г раствора и содержание NаCl, равное 15 г NaCl/100 г раствора.
Непрерывно отбирают из нижней части классификатора суспензию частиц перкарбоната натрия с плотностью примерно 40 мас.% твердых веществ.
После 4 часов работы появляются инкрустации в кристаллизаторе вблизи устройства для отбора частиц. Опыт прерывают после 10 часов работы из-за образования корки в стояке классификатора.
Полученные частицы перкарбоната натрия имеют следующие характеристики:
Средний диаметр, мкм - 900
Индекс гранулометрического разброса - 1,1
Кажущаяся удельная масса, кг/л - 0,85
Содержание активного кислорода, % - 14,3
Содержание NaCl, % - 3
Содержание SiO2, % - 0,15
Содержание PO4, % - 0,45
Стабильность в сухом состоянии, потеря активного O, % - 12
Гранулометрические характеристики определены таким же образом, как и в примере 1R.
Измерение стабильности в сухом состоянии заключается в определении потери активного кислорода перкарбоната после 2 часов хранения в сушильном шкафу при 105oC. Содержание активного кислорода определяют обычной иодометрией в кислой среде.
Примеры 3-5 (согласно изобретению)
Повторяют пример 2 после установки в стояке-классификаторе мешалки с плоскими прутками, перпендикулярными к оси вращения, которая вращается со скоростью 20 об/мин. Следующие рабочие условия изменены по сравнению с примером 2 (см. табл. 1).
Стабилизатор DEQUEST® 2010 представляет собой натриевую соль 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты.
Использованный полиакрилат аммония является продуктом марки PIGMENTVERTEILER®A продаваемым фирмой БАСФ.
Полученный перкарбонат натрия имеет следующие характеристики (см. табл. 2).
Измерение гранулометрических характеристик и стабильности при сушке проводят по тем же методикам, что и в предыдущих примерах.
Формула изобретения: 1. Непрерывный способ производства твердых частиц по меньшей мере одной пероксидной соли по меньшей мере одного щелочного металла, предусматривающий взаимодействие концентрированного водного раствора пероксида водорода и концентрированного водного раствора по меньшей мере одной соли по меньшей мере одного щелочного металла и кристаллизацию образовавшейся пероксидной соли в кристаллизаторе-классификаторе, отличающийся тем, что кристаллизатор содержит спокойную, неперемешиваемую, зону осветления, расположенную над зоной образования и роста, куда вводят растворы пероксида водорода и соли щелочного металла, реагирующие между собой с образованием пересыщенного раствора пероксидной соли, причем зону образования и роста перемешивают посредством предназначенного для перемешивания устройства и через нее проходит восходящий поток пересыщенного раствора пероксидной соли и нисходящий поток частиц пероксидной соли, образованных ростом кристаллов пероксидной соли, при этом кристаллизатор расположен над классификатором, в котором частицы пероксидной соли подвергают элютриации и собирают в нижней части классификатора, откуда их извлекают.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пересыщенный раствор пероксидной соли, содержащий по меньшей мере один высаливающий агент и по меньшей мере один стабилизатор, выдерживают в регулируемых условиях пересыщения и осуществляют восходящую циркуляцию пересыщенного раствора через слой упомянутых кристаллов пероксидной соли, которые образуются и растут в зоне образования и роста, а полученные частицы пероксидной соли в классификаторе подвергают элютриации в восходящем потоке осветленного раствора, полученного отбором части пересыщенного раствора пероксидной соли в верхней части зоны осветления, причем избыток пересыщенного раствора пероксидной соли отбирают из верхней части зоны осветления и реинжектируют в контур растворения соли щелочного металла.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что частицы, которые пересекают зону классификации, подвергают перемешиванию, которое осуществляют с меньшей энергией, чем перемешивание в зоне образования и роста.
4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что в концентрированный раствор соли щелочного металла вводят кристаллизационную добавку.
5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что плотность суспензии в зоне образования и роста поддерживают на уровне по меньшей мере 25% твердых веществ.
6. Установка для получения пероксидной соли путем кристаллизации-классификации по любому из пп.1 - 4, включающая емкость для кристаллизации цилиндрической формы, снабженную роторной мешалкой и системой охлаждения, содержащую разделительное устройство между нижней зоной перемешивания, в которой расположена мешалка, и верхней зоной осветления без мешалки, предназначенной для осветления жидкости, состоящей из маточников кристаллизации, причем зона перемешивания в нижней части снабжена системой подачи реагентов, состоящих из исходных материалов для получения пероксидной соли, при этом нижняя часть емкости для кристаллизации непосредственно соединена с цилиндром с диаметром, меньшим диаметра указанной емкости, цилиндр оборудован в нижней части системой подвода осветленного раствора, подаваемого с помощью нагнетательного насоса по трубопроводу для отбора осветленного раствора, выводимого из верхней части зоны осветления емкости для кристаллизации, и образует зону классификации, осуществляемой путем элютриации частиц, выходящих из зоны перемешивания, устройство для выхода частиц соединено с днищем указанного цилиндра.
7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что зона классификации снабжена мешалкой.
8. Установка по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что мешалка емкости для кристаллизации является лопастной мешалкой, снабженной полой осью, внутри которой находится трубопровод, нижняя часть которого сообщается с полыми трубопроводами, идущими по всей длине нижних лопаток мешалки и заканчивающимися на концах этих лопаток.
9. Установка по любому из пп.6 - 8, отличающаяся тем, что цилиндр для классификации расположен на оси емкости кристаллизации и соединен с ним.