CZ310398A3

CZ310398A3 - Způsob výroby peroxouhličitanu, zařízení k provádění tohoto způsobu a peroxouhličitan sodný ve formě částic

Info

Publication number: CZ310398A3
Application number: CZ983103A
Authority: CZ
Inventors: Alun Pryce James; Graham Robert Horne; Richard Rösler; Soraya Parvaneh; Romano Pardini; Stefano Bigini; Uve Droste; Manfred Mathes; Pier Luigi Deli; Robert Owen; Lido Signorini
Original assignee: Solvay Interox (Société Anonyme)
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1999-06-16
Also published as: TR199801913T2; WO1997035806A1; CZ299297B6; ES2175387T3; AU2506497A; AU726683B2; HK1020749A1; EP0889849A1; PT891417E; KR100465621B1; CN1118557C; CZ310298A3; AU2506597A; PL186136B1; DK0891417T3; CA2250057C; PL187762B1; CN1222126A; CN1146524C; CN1219961A

Description

Vynález se týká způsobu výroby peroxouhličitanu, zejména peroxosolí, a konkrétně je možno uvést, že se týká postupu výroby peroxouhličitanu sodného a dále se týká peroxouhličitanu sodného získaného způsobem v provedení podle vynálezu. Vynález se rovněž týká peroxouhličitanu samotného vyrobeného tímto postupem a kompozic obsahujících peroxouhličitan sodný, a kromě toho se vynález rovněž týká zařízení k provádění výše uvedeného postupu.

Dosavadní stav techniky

Název peroxouhličitan sodný používaný v tomto textu je název, který je v průmyslové výrobě všeobecně užívaný pro označení peroxyhydrátu uhličitanu sodného, který odpovídá vzorci Na2CC>3 . 1,5 H2O2 a který bývá často rovněž označován jako PCS. I přes skutečnost, že peroxouhličitan sodný nachází v současné době široké možnosti použití a uplatnění, což vyplývá z jeho výborných oxidačních a dezinfekčních schopností, nejrozšířenější použití nachází tento peroxouhličitan sodný jako bělící prostředek v pracích kompozicích, a zejména potom v kompaktních a super-kompaktních kompozicích, které jsou v rámci detergentového průmyslu nabízeny od roku 1980 nebo v kompozicích používaných pro mytí nádobí nebo jako bělící přísada nebo v kompozicích používaných pro čištění tvrdých povrchů.

Peroxouhličitan sodný může být připravován řadou různých výrobních procesů, přičemž bývá zpravidla využívána reakce mezi peroxidem vodíku a složkou, která představuje zdroj sodíku a uhličitanu. V rámci některých modifikací, které bývají skupinově označovány jako mokré způsoby přípravy zahrnuje tento výrobní postup vytvoření vodného roztoku uhličitanu sodného a jeho následné smíchání s vodným roztokem peroxidu vodíku, přičemž reakční podmínky tohoto smíchání, včetně koncentrací uhličitanu sodného a peroxidu vodíku, jsou voleny tak, aby docházelo k vykrystalizování peroxouhličitanu sodného z tohoto roztoku. Tuhý produkt představovaný peroxouhličitanem sodným je poté oddělen od tohoto roztoku, přičemž bývají často využívány filtrační nebo centrifugační separační postupy, a poté může být tento produkt případně podroben dalšímu povrchovému zpracování nebo granulaci a následně vysušen. Oddělený roztok, který bývá zpravidla označován jako matečný roztok je odtažen a představuje základ pro povrchové zpracování nebo je recyklován. Tento mokrý způsob přípravy je zpravidla realizován v kontinuálním uspořádání, i když může být rovněž uskutečněn v uspořádání vsádkovém. Ve snaze získat v rámci tohoto mokrého procesu větší podíl produktu z roztoku je již mnoho let všeobecně přij ímána praxe spočívaj ící v provedení této reakční přeměny v přítomnosti jinak nereaktivní sodné soli, jako například chloridu sodného nebo spočívající v přidání soli podporující další krystalizaci před oddělením pevného peroxouhličitanu sodného. Tato praxe, která bývá zpravidla označována jako vysolování, rovněž také posunuje průběh reakce směrem k vyšší výtěžnosti tím, že umožňuje dosažení vyššího stupně konverze reakčních složek na požadovaný produkt, což v dalším důsledku umožňuje dosažení větší produkce z reaktoru dané velikosti. Tento matečný roztok obsahuje po oddělení pevného peroxouhličitanu zbytkové koncentrace sodíkových a uhličitanových iontů a peroxidu vodíku, přičemž bude ukázáno, že tyto koncentrace je možno (při použití postupu podle předmětného vynálezu) v důsledku přítomnosti nebo přivedení vysolovacího činidla snížit.

Jako u každého procesu, u kterého je požadována jeho aplikace v průmyslovém komerčním měřítku, je v tomto případě v zásadě žádoucí minimalizovat ztráty složek účastnících se reakce, například tím, že je přinejmenším část tohoto matečného roztoku recyklována a použita k rozpuštění dalšího množství uhličitanu sodného v přídavné nádrži před přemístěním do reakční nádoby. Tento postup potom znamená navíc další přínos spočívající v zamezení nebo minimalizaci podílu matečného roztoku, který je vypouštěn do okolního životního prostředí. S postupně se zpřísňujícími kontrolními mechanismy zaváděnými v mnoha zemích v souvislostí s možnostmi legálního vypouštění látek do vodotečí nebo do vodonosných vrstev vykazuj i náklady na předúpravu alkalických odpadních roztoků, jako například na předúpravu matečných roztoků před vypuštěním, stoupající tendenci.

S touto recyklací matečného roztoku jsou ovšem spojeny zásadní praktické potíže. Tyto potíže jsou zejména potom dány skutečností, že matečný roztok obsahuje zbytkový peroxid vodíku, což při zavedení uhličitanu sodného do přídavné nádrže přináší nebezpečí vyvolání další krystalizace peroxouhličitanu sodného, přičemž by docházelo ke vzniku disperze pevných jemných částic, které následně působí v reaktoru jako krystalové zárodky, takže výsledný produkt vykazuje méně kvalitní charakteristiky. Zejména potom platí, že produkt obsahující vysoký podíl malých částic je podstatně méně vhodný pro začlenění do kompaktních a super-kompaktních pracích kompozic. Ve zveřejněné evropské

fe

• · patentové přihlášce EP-A-748764 (Ausimont spa) se klade pozornost na problém předčasné krystalizace, přičemž tento problém se zde řeší zpracováním matečného roztoku ještě předtím, nežli je tento roztok recyklován do nádoby pro rozpouštění bezvodé sody tak, aby docházelo k cílenému rozkladu peroxidu vodíku. Toto řešení ovšem na druhé straně nežádoucím způsobem ovlivňuje ekonomickou stránku procesu, protože dochází ke zvýšení množství důležitých reakčních složek přecházejících do odpadu.

I v případě, kdy peroxid vodíku není rozkládán v důsledku záměrného zásahu v matečném roztoku, zde existuje možnost jeho rozkladu v průběhu kroku rozpouštění uhličitanu sodného v recyklovaném matečném roztoku, a to zejména tam, kde je možné volit podmínky ovlivňující rychlost a rozsah rozpouštění, jako například zvýšené teploty, které bývají obvykle používány v rámci obvyklých kontinuálních procesů využívajících chlorid sodný jako vysolovací činidlo. Rozsah ztráty peroxidu vodíku za jinak identických podmínek v rozpouštěcí nádrži samozřejmě souvisí s koncentrací tohoto peroxidu v matečném roztoku, což značí, že tento problém by byl znovu aktualizován, pokud by z výše zmíněných důvodů bylo v krystalizačním zařízení použito pouze malé množství vysolovacího činidla nebo případně by nebylo vysolovací činidlo použito vůbec.

Použití vysolovacího činidla představuje v souvislosti s výše zmíněnými výhodami obvyklou praxi uskutečňovanou v rámci mokrých způsobů přípravy. Přítomnost vysolovacího činidla ve vysráženém peroxouhličitanu sodném ovšem omezuje obsah peroxidu vodíku, který je dostupný pro uvolnění z pevné fáze. Navíc byla zjištěna důležitá skutečnost, že chlorid sodný, který je nejúčinějším vysolovacím činidlem • · a který je jedním z komerčně používaných vysolovacích činidel může negativně ovlivnit stabilitu peroxouhličitanu sodného, přičemž ale v rozporu s tímto zjištěním byla učiněna i opačná zjištění. Například se v mezinárodní zveřejněné patentové přihlášce VO 9405594 (Kemira) uvádí, že přítomnost chloridu sodného naopak stabilitu peroxouhličitanu zvyšuje.

I přes skutečnost, že mokrý způsob přípravy může být teoreticky uskutečněn bez přídavku vysolovacího činidla, vede nepřítomnost vysolovacího činidla k nižšímu stupni přeměny reakčních složek na peroxouhličitan sodný a k nižší výtěžnosti peroxouhličitanu z matečného roztoku, takže recyklovaný matečný roztok obsahuje vyšší koncentrace peroxidu vodíku, čímž dochází ke zvýšení pravděpodobnosti předčasné krystalizace v rámci recyklace a rovněž také ke zvýšení rozsahu ztrát peroxidu vodíku v průběhu této recyklace.

Při nejstručnějším vyjádření lze tedy konstatovat, že problém, kterému čelí výrobce peroxosoli požadující aplikaci mokrého způsobu přípravy pro získávání peroxouhličitanu sodného spočívá ve skutečnosti, že v rámci tohoto mokrého způsobu přípravy je pro efektivní realizaci procesu běžně praktikováno použití vysolovacího činidla, zatímco tímto způsobem získaný produkt potenciálně vykazuje méně kvalitní charakteristiky.

Podstata vynálezu

Jedním z cílů vynálezu je tedy vyvinutí mokrého způsobu přípravy peroxouhličitanu sodného, který částečně nebo úplně řeší jeden nebo více problémů nebo nevýhod plynoucích z realizace procesu bez přítomnosti významných koncentrací vysolovacího činidla.

Druhým cílem vynálezu je vytvoření mokrého způsobu přípravy peroxouhličitanu sodného vykazujícího takové vlastnosti, které by tento peroxouhličitan činily zvláště vhodným pro použití v pracích kompozicích.

Podle jednoho z aspektů předmětného vynálezu se tento vynález týká kontinuálního způsobu přípravy peroxouhličitanu sodného, v jehož rámci je provedeno zavedení peroxidu vodíku, uhličitanu sodného a vodného média do reakční nádoby, v níž dochází k reakci peroxidu vodíku a uhličitanu sodného za vzniku peroxouhličitanu sodného, který je vysrážen z roztoku, tento vysrážený peroxouhličitan sodný je oddělen od matečného roztoku a získán jako produkt a přinejmenším část matečného roztoku je recyklována do reakční nádoby, přičemž tento způsob přípravy je charakterizován tím, že v kroku (a) je prováděno kontinuální přivádění uhličitanu sodného existujícího ve formě částic a recyklovaného matečného roztoku do rozpouštěcí nádoby, která je udržována při teplotě pohybující se v rozsahu od 15 °C do 50 °C, přičemž relativní rychlosti přivádění a teplota jsou řízeny tak, že koncentrace uhličitanu sodného v roztoku nepřevyšuje 95% nasyceného roztoku;

• 4 · 4 · 4 • 4 4 4444 4 • · * * * •44 444 ·· ·· v kroku (b) je prováděno kontinuální odvádění roztoku uhličitanu sodného z rozpouštěcí nádrže;

v kroku (c) je prováděno kontinuální přivádění roztoku uhličitanu sodného odčerpaného v rámci kroku (b) z rozpouštěcí nádrže, dodatečně nebo alternativně také uhličitanu sodného ve formě částic a koncentrovaného roztoku peroxidu vodíku do promíchávané reakční nádoby obsahuj ící vodnou suspenzi částic peroxouhličitanu sodného v matečném roztoku tak, aby molární poměr peroxidu vodíku H₂0₂a uhličitanu sodného Na₂CO₂ byl udržován v rozmezí hodnot, které jsou vyšší než je poměr 0,7 : 1 a nižší než je poměr 1,3 : 1, při udržení teploty v rozmezí hodnot pohybujícím se od 10 °C do 25 °C, čímž dochází ke kontinuálnímu vytváření a srážení peroxouhličitanu sodného.

Tento kontinuální způsob přípravy peroxouhličitanu sodného může být uskutečněn bez přídavku vysolovacího činidla.

Jednou z důležitých charakteristik tohoto způsobu přípravy je omezení koncentrace uhličitanu sodného v rozpouštěcí nádrži takovým způsobem, aby tato koncentrace nepřesáhla horní limit představující 95% koncentrace v nasyceném roztoku, ve výhodném provedení potom nepřevyšující 90% koncentrace v nasyceném roztoku. V rámci mnoha procesů je do rozpouštěcí nádrže přivedeno dostatečné množství bezvodé sody tak, aby byla zvýšena její koncentrace na hodnotu představující přinejmenším 60% koncentrace v nasyceném roztoku, v mnoha výhodných provedeních potom přinejmenším 70% koncentrace v nasyceném roztoku. Vhodná rychlost přivádění uhličitanu sodného relativně vztažená vůči průtokové rychlosti matečného roztoku může být snadno

» ♦ · ·· • · ··· « · • · · · • · · · · * ·· určena tím, že je nejdříve stanovena koncentrace uhličitanu sodného odpovídající při zvolené teplotě nasycenému roztoku, následně je zjištěna koncentrace uhličitanu sodného v recyklovaném matečném roztoku a srovnáním těchto koncentrací je proveden výpočet množství nezbytného pro zvýšení koncentrace tak, aby ležela v rámci požadovaných rozsahů nebo v rámci rozsahů odpovídajících výhodným provedením podle vynálezu. Omezení týkající se maximální koncentrace bezvodé sody potom jako přínosný důsledek nabízí možnost zabránění nežádoucího rozkladu peroxidu vodíku v matečném roztoku.

Doba zdržení matečného roztoku v rozpouštěcí nádrži je řízena tak, aby byla v této nádrži dosažena požadovaná koncentrace bezvodé sody. Tato doba zdržení je často volena tak, aby se pohybovala v rozsahu nepřekračujícím 60 minut, přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu se tato doba pohybuje v rozmezí od 5 minut do 40 minut.

Druhá důležitá charakteristika tohoto postupu přípravy se týká regulace teploty matečného roztoku v rozpouštěcí nádrži. Tato teplota je spolu s rychlostmi přivádění složek regulována tak, aby bylo zajištěno, že nedojde k překročení koncentrace, která odpovídá 95% nasyceného roztoku uhličitanu. Regulací teploty prováděnou tak, aby tato teplota nepřevýšila 35 °C a ve výhodném provedení 30 °C, lze ovšem ve srovnání s obvyklými podmínkami, při kterých jsou tyto rozpouštěcí nádrže provozovány a které zahrnuj i teploty pohybující se v rozsahu od 40 °C do 55 °C dosáhnout významného přínosu, který spočívá v podstatném zpomalení rychlosti rozkladu peroxidu vodíku. V mnoha případech je toto rozpouštění prováděno při teplotě vyšší než 15 °C, přičemž často se tato teplota pohybuje v rozmezí od 20 °C do

’C. V dalším popisu bude ukázáno, že rozpouštění bezvodé sody je exotermický proces, takže je nezbytné provádět chlazení matečného roztoku, aby nedocházelo k překračování požadované teploty. Pro tento účel mohou být použita běžně používaná chladící zařízení, jako například chladící plášť nebo chladící had. Při praktické realizaci tohoto postupu je prováděno míchání směsi v rozpouštěcí nádrži tak, aby čerstvě vytvořená směs mohla přicházet do kontaktu s povrchem chladícího zařízení a aby tak bylo omezeno nebezpečí výskytu místního přebytku koncentrace bezvodé sody.

Regulací rozsahu přivádění bezvodé sody tak, aby se maximální koncentrace pohybovala výrazně pod stavem nasyceného roztoku při současném udržování relativně nízké teploty v rozpouštěcí nádrži je možné dosáhnout významného nárůstu hmotnosti této bezvodé sody rozpuštěné v matečném roztoku, při současné minimalizaci nebezpečí, že jemné částice, které by následně negativně ovlivňovaly užitné charakteristiky výsledného peroxouhličitanu sodného budou setrvávat ve formě suspenze nebo budou vysráženy z roztoku v průběhu procesu rozpouštění. S pomocí této kombinace lze tedy následně dosáhnout přínosného omezení ztráty peroxidu vodíku bez vzniku významného nebezpečí negativního dopadu na kvalitu výsledného produktu.

Vedle regulace teploty matečného roztoku v rozpouštěcí nádrži je ve výhodném provedení podle vynálezu navíc také prováděna regulace teploty matečného roztoku po jeho oddělení od vysráženého peroxouhličitanu, a to tak dlouho, dokud není tento matečný roztok odčerpán do rozpouštěcí nádrže, takže tato teplota nepřevýší 35 °C, ve výhodném provedení 30 °C, přičemž této regulace teploty může být

·· · to ·· to·· · · • to · například dosaženo izolací potrubního systému a všech případně se vyskytuj ících zásobních nádrží, použitých v procesu. V rámci dalších možných modifikací tohoto provedení postupu podle vynálezu může být tento matečný roztok předchlazen, například v přepravním potrubním systému nebo v zásobní nádrži, přičemž toto předchlazení může být například provedeno tak, že tato teplota je snížena na hodnotu, která je přinejmenším o 5 °C nižší než je teplota požadovaná v rozpouštěcí nádrži, s tím, že v některých případech se toto snížení teploty může pohybovat v rozmezí od 5 °C do 20 °C. S pomocí tohoto opatření je potom možné použít v rozpouštěcí nádrži chladící zařízení o nižší kapacitě.

Další důležitá charakteristika postupu přípravy peroxouhličitanu v provedení podle vynálezu spočívá v řízení relativních vstupních rychlostí peroxidu vodíku a recyklovaného matečného roztoku do krystalizačního zařízení tak, aby byla udržena sub-stechiometrická koncentrace peroxidu vodíku, která je vztažena relativně ke koncentraci ve výsledném vysráženém peroxouhličitanu sodném a která je tedy kontrolována tak, aby nebyla ani příliš nízká ani příliš vysoká. Použití molárního poměru nižšího než 0,7 : 1 by zvyšovalo nebezpečí srážení in šitu jemných částic dekahydrátu uhličitanu sodného. Při zvyšování molárního poměru peroxidu vodíku a bezvodé sody ovšem na druhé straně dochází rovněž ke zvyšování koncentrace peroxouhličitanu sodného v nasyceném roztoku, takže při nadměrném molárním poměru dochází k vysrážení nedostatečného podílu peroxouhličitanu sodného a tím také k recyklaci vyšší koncentrace peroxidu a ke zvýšení nebezpečí ztráty reakční složky v průběhu recyklačního procesu. Výběr molárního poměru provedený tak, aby se tento poměr pohyboval v rozmezí

·· • · · * • 9 ·· od Ο,7 : 1 do 1,3 : 1, ve výhodném provedení postupu podle vynálezu v rozmezí od 0,8 : 1 do 1,2 : 1, ve zvlášť výhodném provedení potom okolo 1:1, potom umožňuje vyvážení požadavku na omezení nebezpečí srážení dekahydrátu uhličitanu sodného, požadavku na zachování výrobní kapacity zařízení a požadavku na řízení ztráty reakční složky při procesu recyklace. V následujícím bude ukázáno, že koncentrace peroxidu vodíku v recyklovaném matečném roztoku vytvořeného způsobem využívajícím zvolený substechiometrický molární poměr peroxidu vodíku a bezvodé sody v krystalizačním zařízení může být tolerována na základě regulace teploty v rozpouštěcí nádrži a řízeného rozsahu rozpouštění bezvodé sody, takže různé charakteristiky procesu jsou navzájem sladěny tak, že vytvářejí efektivní způsob výroby. V provedení podle vynálezu je prováděno monitorování koncentrací uhličitanu sodného a peroxidu vodíku v reakční nádobě, přičemž toto monitorování může být prováděno kontinuálním způsobem nebo v pravidelných intervalech.

Toto krystalizační zařízení je v provedení podle vynálezu obvykle provozováno při teplotě pohybující se v rozmezí od 10 °C do 25 °C, ve výhodném provedení potom v rozmezí od 15 °C do 20 °C. Při praktické realizaci je provozní teplota v reakční nádobě nižší než teplota v rozpouštěcí nádrži. Pro dosažení potřebného ochlazení je tato reakční nádoba často vybavena chladícím pláštěm a/nebo chladícím hadem tak, aby byla dosažena a udržována zvolená teplota.

Tato reakční nádoba je dále zpravidla opatřena míchacím zařízením, s jehož pomocí jsou částice peroxouhličitanu sodného udržovány v suspenzi. Toto míchací

zařízení může být představováno běžným zařízením pro mechanické promíchávání nebo zařízením v jehož rámci je s pomocí ponorného čerpadla nebo externě umístěného čerpacího okruhu prováděno čerpání suspenze nebo matečného roztoku.

V rámci způsobu přípravy peroxouhličitanu v provedení podle vynálezu může být rovněž použita varianta se zařazenou druhou promíchávanou reakční nádobou nebo vyrovnávací nádobou umístěnou mezi reakční nádobu a filtrační/odstřeďující zařízení. V případě potřeby může být tato nádoba ochlazována tak, aby byla provozována při nižší teplotě než primární reakční nádoba, například při teplotě, která je o 3 °C až 8 °C nižší. Tato nižší teplota může vyvolat další srážení peroxouhličitanu sodného, čímž dochází ke zvýšení výtěžku produktu a ke snížení koncentrace peroxidu vodíku v matečném roztoku při recyklačním procesu.

V rámci způsobu přípravy peroxouhličitanu v provedení podle vynálezu je prováděno přivádění do systému peroxidu vodíku jako reakční složky. Ve výhodném provedení činí koncentrace tohoto peroxidu přinejmenším 30% hmotnostních, ve zvlášf výhodném provedení potom přinejmenším 35% hmotnostních. Při praktické realizaci tohoto postupu potom tato koncentrace často není vyšší než 80% hmotnostních a v mnoha případech není vyšší než 70% hmotnostních.

Vynikající výsledky byly potom dosaženy při použití koncentrací pohybujících se v rozmezí od 35% hmotnostních do 60% hmotnostních. Peroxid vodíku často obsahuje jednu nebo více stabilizačně působících sloučenin pro kyselé podmínky, jejichž funkcí je ochrana peroxidu v průběhu přepravy nebo skladování před vlastním použitím. Mezi tyto stabilizátory je možno zpravidla zařadit fosforečnan ve formě • · pyrofosforečnanu (difosforečnan), jehož koncentrace vztažená na množství peroxidového koncentrátu se pohybuje v rozmezí od 25 ppm do 500 ppm, a/nebo sloučeninu cínu, který je zpravidla ve formě cíničitanu, ale který může rovněž vykazovat formu koloidní kyslíkaté sloučeniny cínu, přičemž koncentrace této sloučeniny cínu vztažená na množství peroxidového koncentrátu se často pohybuje v rozmezí od 10 ppm do 100 ppm. Tento koncentrát může případně také obsahovat polyfosfonátovou sloučeninu, jak bude specifikováno v dalším textu, přičemž koncentrace této sloučeniny může dosahovat až 1000 ppm. Přítomnost těchto stabilizačních látek je třeba vzít v úvahu při stanovení množství dodatečně použitého stabilizátoru pro peroxid nebo peroxouhličitan, které se kromě toho rovněž zavádí do výrobního procesu.

V rámci některých provedení podle vynálezu se rovněž předpokládá přivádění uhličitanu sodného ve formě částic do reakční nádoby. Celkový obsah uhličitanu sodného přiváděného ve formě roztoku z rozpouštěcí nádoby do reakční nádoby a přiváděného přímo je volen tak, aby se molární poměr uhličitanu sodného a peroxidu vodíku v reakční nádobě pohyboval v rámci výše určených rozsahů. Výběr relativních poměrů těchto dvou způsobů přivádění zůstává na uvážení uživatele tohoto procesu, s tím, že tento výběr se může pohybovat v rozsahu od 100% přivedených složek prostřednictvím rozpouštěcí nádrže do 100% přivedených složek provedený přímo. Ve výhodném provedení podle vynálezu je přinejmenším určitý podíl uhličitanu sodného přiveden přímým způsobem, přičemž tento podíl například činí přinejmenším 10% a v mnoha případech se pohybuje v rozmezí od 20% do 60%. Použitím přímého způsobu přivádění, přinejmenším pro určitý podíl, je možné úplně nebo částečně • ·

kompenzovat ztrátu výrobního zařízení, která by jinak vznikala v důsledku absence běžně používaného vysolovacího činidla. Při praktické realizaci tedy výběr těchto dvou způsobů přivádění bezvodé sody, případně přivedení v zásadě veškeré sody přímou cestou, může představovat velmi přínosnou provozní metodu.

Pod termínem přímé přivádění může být zahrnuto zavádění pevného materiálu jako takového do reakční nádoby nebo případně ve výhodném provedení zavádění tuhého materiálu do proudu roztoku přiváděného do nádoby. Tento roztok může obsahovat roztok odčerpaný z rozpouštěcí nádrže nebo případně také roztok odčerpaný z reakční nádrže a opět do této nádrže recyklovaný. V obou těchto případech ovšem princip přivádění pevného materiálu spočívá obvykle ve skutečnosti, že pouze velmi malé množství, pokud ne žádné, pevného uhličitanu sodného je rozpuštěno před zavedením roztoku se suspenzí do nádrže, přičemž ale k rychlému rozpouštění dochází potom v reakční nádobě samotné.

Touto bezvodou sodou, která může být použita v provedení podle vynálezu, může být buď lehká nebo těžká bezvodá soda nebo přírodní materiál, jako je například trona.

Způsob v provedení podle vynálezu je často uskutečňován při existující alkalické hodnotě pH, která je dosahována přivedením uhličitanu sodného a koncentrovaného peroxidu vodíku tak, aby byl udržen molární poměr v rámci rozsahů specifikovaných výše. Změna hodnoty pH v reakční nádobě zůstává potom na rozhodnutí obsluhy tohoto procesu, přičemž tato změna může například být učiněna přivedením roztoku sody, například v rozmezí hodnot pH pohybujících se v rozmezí od 10 do 11, nebo kompenzací hydrogenuhličitanu sodného, v případě kdy by přiváděný roztok měl zahrnovat tento podíl hydrogenuhličitanu sodného.

Ve výhodném provedení postupu podle vynálezu je žádoucí, aby matečný roztok a/nebo roztok obsahující přidaný uhličitan odčerpaný z rozpouštěcí nádrže obsahoval přinejmenším jeden stabilizátor pro alkalický peroxid vodíku, aby tak byl omezen nebo minimalizován jeho rozklad, a to zejména v souladu s charakteristikami uvedenými výše v souvislosti s regulací rozkladu v průběhu získávání peroxouhličitanového produktu a v průběhu recyklování matečného roztoku. Tyto stabilizační látky jsou často vybírány ze skupiny zahrnující anorganické nebo komplexní stabilizátory nebo případně směsi obou těchto druhů stabilizátorů. V následujícím textu bude ukázáno, že v rámci výrobního cyklu jsou tyto stabilizátory obvykle přítomny v matečném roztoku ve vyšší koncentraci vztažené vůči peroxidu vodíku nežli v koncentrátu.

Křemičitany alkalických kovů a rozpustné křemičitany kovů alkalických zemin představují vhodné anorganické stabilizátory, které se spolusrážeji v peroxouhličitanovém produktu a udržují si schopnost stabilizace i v tomto produktu. Tímto křemičitanem je často křemičitan sodný, draselný nebo hořečnatý, nebo také směs těchto křemičitanů. Tento křemičitan je často představován vzorcem Na2O:nSiO2 (nebo odpovídajícím vzorcem pro jiné kovy), kde hodnota symbolu n je volena tak, aby se pohybovala v rozmezí od 0,5 do 4, jako například v orthokřemičitanu nebo metakřemičitanu. Je výhodné vyjádřit množství použitého křemičitanů relativně vůči hmotnosti použité bezvodé sody, přičemž toto množství je často voleno tak, aby se pohybovalo • · · · • · • · 0 · • · « · · · v rozmezí od 5 gramů/kilogram do 80 gramů/kilogram bezvodé sody.

Komplexní činidla pro kovy, a zejména potom pro přechodné kovy, představují hodnotné stabilizátory pro proces v provedení podle vynálezu. Tato komplexní činidla jsou často vybírána ze skupiny zahrnující polykarboxylátové nebo polyfosfonátové soli přivedené jako takové nebo ve formě kyseliny včetně polyaminokarboxylátů, jako například EDTA nebo DTPA, polyaminomethylenfosfonátů, jako například EDTMPA, CDTMPA a DTPMPA a hydroalkylenfosfonátů, jako je například hydroxyethylidendifosfonát. Vhodné množství tohoto komplexního činidla použité v provedení podle vynálezu je často voleno tak, aby se pohybovalo v rozmezí od 0,5 gramu/kilogram bezvodé sody do 20 gramů/kilogram bezvodé sody, ve výhodném provedení potom v rozmezí od 1 gramu/kilogram do 5 gramů/kilogram bezvodé sody.

Časový okamžik nebo okamžiky zavádění stabilizátoru závisí na úvaze obsluhy daného procesu. Stabilizátor nebo stabilizátory mohou být přivedeny do krystalizačního zařízení bud přímo nebo mohou být zavedeny do jednoho nebo obou roztoků reakčních složek před jejich přivedením do reakční nádoby. Přidání křemičitanu může být například provedeno společně s přidáním bezvodé sody do rozpouštěcí nádrže a komplexní činidlo může být zavedeno do zásobní nádrže na peroxidový koncentrát. Přinejmenším část komplexního činidla může případně rovněž být zavedena do nádrže pro rozpouštění bezvodé sody nebo do recyklovaného matečného roztoku po oddělení tohoto roztoku od výsledného produktu a před jeho přivedením do rozpouštěcí nádrže. Při oddělování peroxouhličitanového produktu dochází k tendenci odstranit také určitý podíl komplexního stabilizátoru, takže > · · · » · · · znovuobnovením koncentrace stabilizátoru krátce po separaci může být dále snížena ztráta peroxidu vodíku.

Ve výhodném provedení postupu podle vynálezu je získávání a srážení peroxouhličitanu sodného často prováděno v přítomnosti modifikátoru tvaru krystalů, který bývá někdy alternativně označován jako krystalizační pomocný prostředek. Tyto modifikátory nebo prostředky vykazují tendenci modifikovat růst krystalů peroxouhličitanu sodného tím, že podporují vytváření pravidelných jehlicovitých krystalů nebo okrouhlých částic odolných proti abřazivnímu působení. Použití těchto modifikátorů může rovněž zvýšit sypnou hmotnost peroxouhličitanového produktu, přičemž obdobný efekt mohou vykázat komplexní stabilizátory. Tyto modifikátory jsou často vybírány ze skupiny látek zahrnující fosforečnany alkalických kovů (jako například sodíku) nebo fosforečnany amonné, včetně hexametafosforečnanu, pyrofosforečnanu a nestechiometrických kondenzovaných fosforečnanů. Mezi alternativní nebo další použitelné modifikátory je možno zařadit homopolymery nebo kopolymery akrylátů a/nebo metakrylátu, fumarátu nebo maleátu a odpovídajících kyselin. Mezi tyto kopolymery je možno zahrnout kopolymery akrylátů (methakrylátu) nebo odpovídajících kyselin s akrylamidem a/nebo alkylenoxidy, jako například ethylenoxidem a/nebo propylenoxidem, přičemž těmito kopolymery mohou být statistické nebo blokové kopolymery.

V mnoha případech je přínosné použít jeden nebo více modifikátorů, jejichž celkové množství je voleno tak, aby se pohybovalo v rozmezí od 0,5 gramu/kilogram bezvodé sody do 50 gramů/kilogram bezvodé sody, ve výhodném provedení v rozmezí od 1 gramu/kilogram do 20 gramů/kilogram bezvodé • fr frfr fr frfr *

fr fr frfr sody. V některých variantách provedení podle vynálezu je použit jak fosforečnanový modifikátor tak i polyakrylátový modifikátor, přičemž jejich hmotnostní poměr je často volen tak, aby se pohyboval v rozmezí 1 : 1 do 10 : 1. V jiných variantách provedení postupu podle vynálezu je použit pouze jeden typ modifikátoru tvaru krystalů, jako například organický polymer, kterým může být polyakrylát nebo směs polyakrylátů. Bude rovněž ukázáno, že sloučeniny typu například organických fosfonátů mohou přispívat ke schopnosti modifikace tvaru krystalů, a to i v přesto, že formálně jsou přiváděny ve funkci stabilizátorů sloučenin peroxidového typu.

Při praktické realizaci postupu podle vynálezu je velmi žádoucí, aby průtokové rychlosti materiálů vstupujících do rozpouštěcí nádrže a vystupujících z rozpouštěcí nádrže a reakční nádoby byly vyvážené, čímž je udržován v zásadě ustálený stav vyznačuj ící se konstantní rychlostí produkce peroxouhličitanu sodného a v zásadě konstantními objemy v rámci rozpouštěcí nádrže a reakční nádoby. Tento ustálený stav může být snadno dosažen monitorováním průtoku suspenze peroxouhličitanu sodného odcházejícího z reakční nádoby a průtoků matečného roztoku v rámci daného cyklu a/nebo objemů v rozpouštěcí nádrži a reakční nádobě a nastavením čerpacích rychlostí takovým způsobem, aby bylo možné odpovídaj ícím způsobem regulovat průtokové rychlosti. Tomuto cíli může rovněž napomoci zařazeni vyrovnávací nádrže do průtokového cyklu matečného roztoku.

Tímto vyrovnáním odpovídajících průtokových rychlostí složek vstupujících do reakční nádoby a produktů vystupujících z této nádoby může být v rámci této reakční

··· • · · ftft ftft nádoby udržováno v zásadě konstantní prostředí, vyznačuj ící se například konstantními hodnotami hustot přítomných pevných látek a koncentrací reakčních složek v matečném roztoku a tedy i konstantními charakteristikami produktu.

V provedení podle vynálezu je koncentrace bezvodé sody v matečném roztoku v reakční nádobě udržována tak, aby se pohybovala v rozmezí od 100 gramů/kilogram do 160 gramů/kilogram, ve výhodném provedení v rozmezí od 130 gramů/kilogram do 150 gramů/kilogram. Koncentrace peroxidu vodíku v matečném roztoku v reakční nádobě je potom udržována tak, aby se pohybovala v rozmezí od 25 gramů/kilogram do 65 gramů/kilogram, ve výhodném provedení potom v rozmezí od 35 gramů/kilogram do 60 gramů/kilogram. Při praktickém provedení potom koncentrace bezvodé sody a peroxidu vodíku v reakční nádobě budou rovněž záviset na teplotě udržované v reakční nádobě a na regulaci molárního poměru peroxidu vůči uhličitanu tak, aby se tento molární poměr pohyboval v rámci výše uvedených rozsahů.

Při spouštění zařízení, pokud není k dispozici matečný roztok z procesu, který nezahrnuje vysolovací činidlo, může být uhličitan sodný rozpuštěn ve vodě tak, aby byla dosažena vhodná koncentrace, přičemž tato voda může být v případě potřeby čištěna nebo deionizována, poté může být do reakční nádoby vhodnou rychlostí přiveden peroxid vodíku tak, aby byl získán potřebný molární poměr (případně i ve větším množství, protože zbytkové množství v recyklovaném matečném roztoku chybí) a řízení procesu následně vede k dosažení podmínek, které směřují k ustálenému stavu.

Matečný roztok přiváděný do rozpouštěcí nádrže v rámci kroku (a) může být představován pouze roztokem odděleným od suspenze peroxouhličitanu sodného, která byla odčerpána « Μ·« · · ·· ·· • · · Β Β ·· ΒΒΒΒ

Β Β · · · Β ΒΒ • · Β Β βΒΒΒΒΒΒ

Β Β Β Β ΒΒΒ

ΒΒΒ · ΒΒΒ ΒΒΒ ΒΒ ΒΒ z reakční nádoby.

V rámci možné varianty nebo modifikace k výše zmíněnému procesu a v dodatečném kroku (h) je matečný roztok odčerpáván kontinuálním způsobem z reakční nádoby a je opět do této nádoby vracen, přičemž přinejmenším určitý podíl je podroben recyklaci prostřednictvím rozpouštěcí nádrže v kroku (a). Ve výhodném provedení je tento matečný roztok odčerpáván z nemíchané části krystalizačního zařízení, ve které se vytvořené částice mohou usazovat a která bývá často oddělená od promíchávané části s pomocí síta, kterým může matečný roztok procházet. Matečný roztok recyklovaný v kroku (b) potom může doplnit nebo nahradit matečný roztok oddělený od peroxouhličitanového produktu v kroku (f). Zbývající podíl matečného roztoku získaného v krocích (f) a (h) může být recyklován přímo do reakční nádoby, přičemž ve výhodném provedení je tato recyklace provedena do takové míry, aby byl udržen ustálený stav. Při použití matečného roztoku přivedeného přímo z reakční nádoby pro doplnění nebo dokonce zcela pro nahrazení roztoku získaného ze suspenze je možné recyklovat matečný roztok prostřednictvím rozpouštěcí nádrže ve větším rozsahu než může být dosaženo pouze roztokem získaným ze suspenze v kroku (f). Je tedy následně snazší vyhovět požadavku, aby koncentrace bezvodé sody v matečném roztoku v rozpouštěcí nádrži nepřekročila požadovanou maximální hodnotu 95% koncentrace v nasyceném stavu, tedy při 5% vyrovnávací kapacitě, a obdobně je snažší dosáhnout podstatně vyšší vyrovnávací kapacity než je požadováno. Případně nebo dodatečně může být částečný přínos dosažen zvýšením průtoku matečného roztoku v rozpouštěcí nádrži, což při použití krystalizačního zařízení o stejné velikosti umožní získání vyšší výrobní kapacity zařízení.

• 4 44 > 4 4 <

» 4 4*

444 4 «

4 fl

44

444

I přes skutečnost, že postup přípravy podle prvního aspektu provedení podle vynálezu a/nebo podle výše popsané modifikace je zaměřen zejména na proces realizovaný bez přídavku vysolovacího činidla, je zřejmé, že v souladu s dalšími modifikacemi může být tento proces uskutečněn za jinak stejných provozních podmínek, ale v přítomnosti síranu sodného nebo podobného, halogenidy neobsahujícího vysolovacího činidla. V rámci této modifikace může matečný roztok zahrnovat halogenidy neobsahující sůl v koncentraci, která často dosahuje až 125 gramů/kilogram roztoku a která ve výhodném provedení činí přinejmenším 40 gramů/kilogram roztoku a která se ve zvlášť výhodném provedení pohybuje v rozmezí od 60 gramů/kilogram do 100 gramů/kilogram roztoku.

V souladu s další modifikací procesu podle prvního aspektu tvoří toto krystalizační zařízení integrální část výrobního systému zahrnuj ícího krystalizační zařízení a třídící zařízení, přičemž v rámci tohoto systému je toto krystalizační zařízení umístěno ve vyšší poloze a je spojeno s tímto třídícím zařízením a vyprodukovaný peroxouhličitan sodný klesá v tomto třídícím zařízení až do místa extrakce, přičemž toto klesání probíhá v obráceném směru proti proudu matečného roztoku vedeného tímto třídícím zařízením. Toto integrované krystalizační/třídící zařízení je podrobněji popsáno v evropském patentu EP-A-0703190 od společnosti Solvay Interox SA, který zde slouží pouze jako odkazový materiál. Toto integrované krystalizační/třídící zařízení je zde použito ve spojení s výše uvedenými podmínkami týkajícími se rozpouštěcí nádrže, zejména potom řízeného přivádění bezvodé sody a její regulované teploty tak, aby byla minimalizována nebo přinejmenším snížena ztráta odpadního peroxidu vodíku.

• ♦ >···« • · · 9 · 999 9 9

9 9 9 9 9 9 ···· ······ ·· ··

Je-li toto krystalizační/třídící zařízení použito v souladu s touto modifikací provedení podle vynálezu, bude ukázáno, že podmínky popsané v tomto evropském patentu EP-A-0703190 pro provoz tohoto zařízení v přítomnosti vysolovacího činidla, jako například chloridu sodného, jsou modifikovány tak, aby bylo možné pracovat v nepřítomnosti vysolovacího činidla. Je tedy následně žádoucí udržovat teplotní podmínky a výběr molárního poměru bezvodé sody a peroxidu vodíku v krystalizační zóně krystalizačního/třídícího zařízení v rámci rozsahů popsaných výše v tomto textu pro jednoduché krystalizační zařízení, jako například s použitím zvýšené rychlosti matečného roztoku pohybujícího se v třídícím zařízení směrem vzhůru a rozsah relativního promíchávání udržovat v krystalizační části třídícího zařízení stejně jako je uvedeno v evropském patentu EP-A-0703190. V následujícím bude ukázáno, že při použití kombinace zařízení podle evropského patentu EP-A-0703190 a provozních podmínek v provedení podle tohoto vynálezu je možné získat produkt, který kombinuje výhody obou těchto postupů, tedy produkt, který v zásadě neobsahuje vysolovací činidlo a vykazuje velmi těsné granulometrické charakteristiky, čímž dochází k omezení rozkladných procesů v průběhu skladování a při formulování těchto produktů do kompozic a rovněž k omezení nebo minimalizaci ztráty reakční složky v průběhu výroby.

V rámci této modifikace využívající integrované krystalizační/třídící zařízení je přínos dosažen zejména v případě, kdy je tento proces uskutečněn bez použití vysolovacích činidel, přičemž ale bude rovněž ukázáno, že významný podíl tohoto přínosu může být zachován i tehdy, je-li použito vysolovací činidlo neobsahující halogenidy, ··*·

44· 4 1

4 1

44 jako například síran sodný, při provozních podmínkách zahrnujících nízkou teplotu, s tím, že hlavní rozdíl bude představovat hodnota obsahu použitelného kyslíku, která u takto získaného produktu může být přibližně o 0,1% - 0,2% » v v z mzsi.

Podle druhého aspektu postupu podle vynálezu je v rámci některých provedení vytvořen způsob výroby peroxouhličitanu sodného, v jehož rámci je do reakční nádoby přiveden peroxid vodíku, uhličitan sodný a vodná kapalina, v této reakční nádobě dochází k reakci peroxidu vodíku a uhličitanu sodného za tvorby peroxouhličitanu sodného, který je vysrážen z roztoku, tento vysrážený peroxouhličitan sodný je oddělen od matečného roztoku a získán jako produkt a přinejmenším část tohoto matečného roztoku je recyklována do reakční nádoby, která se vyznačuje tím, že přinejmenším část uhličitanu sodného přivedeného do reakční nádoby je rozpuštěna v matečném roztoku, který byl oddělen od vysráženého peroxouhličitanu sodného a/nebo byl jinak odčerpán z reakční nádoby a tento matečný roztok obsahující zvýšenou koncentraci uhličitanu sodného je poté recyklován do reakční nádoby a přinejmenším část uhličitanu sodného je přivedena v pevné formě přímo do reakční nádoby nebo do recyklovaného roztoku odčerpávaného z reakční nádoby a opět vraceného do této reakční nádoby.

V souladu s tímto druhým aspektem způsobu přípravy v provedení podle vynálezu je vytvořeno zařízení pro kontinuální výrobu peroxouhličitanu sodného, které zahrnuje reakční nádobu vybavenou vstupem pro vodný roztok peroxidu vodíku a vstupem pro uhličitan sodný, přičemž v této reakční nádobě dochází k reakci peroxidu vodíku a uhličitanu sodného za tvorby peroxouhličitanu sodného, který je vysrážen

99 » · · <

» · fefe

9 · · ’

9 4 • fe fefe z roztoku, a dále opatřenou prostředky pro kontinuální odčerpávání suspenze peroxouhličitanu sodného a přivedení této suspenze do separátoru tuhé a kapalné fáze a rovněž opatřenou potrubním vedením pro recyklovaný roztok odtahovaný z tohoto separátoru do reakční nádoby, přičemž toto zařízení je charakteristické tím, že obsahuje dva systémy pro přivádění uhličitanu sodného do reakční nádoby, z nichž jeden systém zahrnuje rozpouštěcí nádrž umístěnou na potrubním vedení recykluj ícím matečný roztok ze separátoru do reakční nádoby a/nebo umístěnou v recyklační smyčce zahrnující prostředky pro extrakci roztoku z reakční nádoby a navracení tohoto roztoku do reakční nádoby, čímž je uhličitan sodný přiveden v rozpuštěné formě do této reakční nádoby a druhý systém přivádí uhličitan sodný ve formě částic přímo do reakční nádoby nebo do potrubního vedení přivádějícího matečný roztok do reakční nádoby.

Vytvořením dvou navzájem oddělených systémů pro přivádění uhličitanu sodného do výrobního cyklu je získána větší flexibilita pro řízení celého výrobního procesu.

V souladu s tímto druhým aspektem bude ukázáno, že postup, při kterém je bezvodá soda přiváděna do výrobního cyklu dvěma různými cestami je zejména výhodně aplikovatelný v případě procesu, v jehož rámci není použito žádné vysolovací činidlo nebo v jehož rámci je použito pouze halogenidy neobsahující vysolovací činidlo, jako například síran sodný.

Bezvodá soda může být ve výhodném provedení přiváděna do rozpouštěcí nádrže při rychlosti, která je vztažena relativně vůči danému přívodu matečného roztoku a která je volena tak, aby při dané teplotě v rozpouštěcí nádrži byla • to ·· • · · · • · *· ··· to · to· · ·· ·· získána taková koncentrace této bezvodé sody, která je v souladu s libovolnou z požadovaných nebo výhodných podmínek zahrnutých v rámci kroku (a) způsobu přípravy podle prvního aspektu vynálezu. Ve zvlášť výhodném provedení je tedy koncentrace roztoku peroxouhličitanu sodného volena tak, aby se pohybovala v rozmezí od 75% do 90% koncentrace nasyceného roztoku a teplota tohoto roztoku je volena tak, aby se pohybovala v rozmezí od 25 °C do 30 °C. Při dosažení těchto uvedených rozsahů je v rámci tohoto provedení postupu podle vynálezu zachován přínos spočívaj ící v zamezení nadměrného rozkladu peroxidu vodíku v průběhu rozpouštění uhličitanu. Do skupiny prostředků použitelných pro přivádění bezvodé sody do rozpouštěcí nádrže je možno zahrnout běžně používané prostředky pro přivádění materiálu existujícího ve formě částic do rozpouštěcí nádrže, jako například dopravníkové pásy, šnekové dopravníky, skluzné žlaby nebo potrubní dopravníky, které jsou umístěny v poloze nad rozpouštěcí nádrží a zajišťují přívod materiálu ze skladovacího zařízení nebo z násypného zařízení, přičemž toto přivádění materiálu může případně probíhat působením gravitační síly. V rámci těchto prostředků pro přivádění materiálu jsou přirozeně začleněna příslušná zařízení pro regulaci průtoku, jako například ventily nebo uzavírací šoupátka tak, aby bylo možné řídit rychlost tohoto přivádění.

Do skupiny prostředků pro přivádění pevné bezvodé sody do výrobního cyklu je možno zařadit podobné prostředky, které byly popsány výše v souvislosti s přiváděním materiálu existujícího ve formě částic do rozpouštěcí nádrže.

V následujícím bude tedy ukázáno, že jeden přívod ze zařízení pro skladování bezvodé sody může být rozdělen nebo mohou být použity dva oddělené přívody. Ve výhodném • 444 4 4 44 44 • ·· 4 4 · 4 · · • 4 * 4 4 44 • · 4 4444444

4 4 4 4 4 4 •4« · 444 444 44 44 provedení podle vynálezu může ovšem být tento materiál existující ve formě částic před přivedením do reakční nádoby podroben navlhčení. Toto navlhčení může být provedeno tím, že bezvodá soda je po krátký časový úsek přivedena do kontaktu s proudem některého z matečných roztoků předtím než je tento roztok navrácen zpět do reakční nádoby. Ve výhodném provedení může být zavedení tohoto materiálu existujícího ve formě částic provedeno s pomocí Venturiho trubice.

Podíl bezvodé sody přivedené ve formě roztoku a podíl přivedený ve formě tuhých částic může být měněn v závislosti na uvážení provozovatele tohoto procesu, přičemž tyto podíly mohou být voleny v souladu s charakteristikami zbývajících složek použitého zařízení a v závislosti na dalších parametrech procesu. Je-li toto rozdělené přivádění bezvodé sody použito ve spojení s procesem provozovaným v souladu s prvním aspektem vynálezu, ve výhodném provedení neobsahujícím žádné vysolovací činidlo, ale případně obsahujícím síran, je v mnoha případech toto přivádění prováděno tak, že množství bezvodé sody přivedené prostřednictvím rozpouštěcí nádrže se pohybuje v rozmezí od 35% do 95%, ve zvlášť výhodném provedení v rozmezí od 45% do 75%, zatímco zbývající množství je přivedeno ve formě tuhých částic.

Tento vlhký peroxouhličitan sodný, oddělený od matečného roztoku v souladu s výše popsanými procesy, může být následně podroben dalšímu zpracování zahrnujícího sušení, prováděné například ve fluidní sušárně nebo v rotační sušárně.

Peroxouhličitan sodný získaný ve výhodném provedení podle vynálezu postupem, ve kterém se nepoužijí chloridy, ve

9999 9 9 99 99

9 9 99 9 99 9

9 9 9 9 99

9 9 9999999

9 9 9 9 9

999999 99 99 zvlášť výhodném provedení postupem, při kterém se používají žádná vysolovací činidla, může vykazovat, a často také vykazuje určité mimořádně přínosné charakteristiky. Ve výhodném provedení je tedy získán peroxouhličitan sodný, který vykazuje velmi nízkou úroveň emise tepelné energie. Representativní údaje, na jejichž základě lze provést realistické srovnání mezi produkty získanými s pomocí rozdílných způsobů přípravy a v různých místech mohou být získány vystavením vzorku peroxouhličitanu 7-dennímu procesu stárnutí, při kterém je tento vzorek v utěsněné ampulce umístěn v prostoru udržovaném při konstantní teplotě 40 °C, čímž je tento peroxouhličitan přiveden v zásadě ke stabilizované hodnotě emise tepla. Produkt podrobený takto provedenému procesu stárnutí je potom zde pomocně označen jako produkt po 7-denním stárnutí. Tento produkt je poté přenesen do míkrokalorimetru, model LKB 2277, rovněž označovaného jako monitor tepelné aktivity, komerčně dodávaného švédskou společností Thermometric Limited.

S pomocí tohoto zařízení je ve standardních periodách, které v tomto případě činí 16 hodin a při standardní zkušební teplotě, která činí 40 °C prováděno měření tepla emitovaného vzorkem. Provedené srovnání potom ukazuje, že typický produkt získaný s pomocí mokrého procesu, ve kterém je použito chloridové vysolování, může v mnoha případech v rámci 16-hodinové zkušební periody emitovat množství energie pohybující se v rozmezí od 5 μ V/g do 7 pV/g, zatímco produkt získaný způsobem v provedení podle vynálezu zpravidla emituje množství energie menší než 3 pV/g, často množství energie představující přinejmenším 0,5 pV/g a v mnoha případech množství pohybující se v rozmezí od 1 pV/g do 2 pV/g. Tím, že lze tedy získat produkt s těmito nízkými hodnotami emise tepelné energie, je možné zefektivnit objemové skladování a objemovou přepravu tohoto ·· · · · · • · · *·

4» « ··» * · • · · » ··· ·· »· produktu, čímž dochází ke snížení nebo prakticky k eliminaci pravděpodobnosti samovolného rozkladu tohoto produktu. Peroxouhličitan sodný vykazující vyšší hodnoty emise tepelné energie může samozřejmě rovněž být bezpečně přepravován a skladován, ale často vyžaduje pečlivější kontrolní mechanismy a rovněž aplikaci preventivních opatření umožňujících odvádění uvolněné tepelné energie. Produkty získané v provedení podle vynálezu vykazující nižší hodnoty tepelné emise mohou umožňovat použití a skladování peroxouhličitanu sodného za podstatně výhodnějších podmínek, jako například v teplejších klimatických podmínkách nebo při snížených investicích do preventivních ochranných prostředků potřebných pro odvádění tepelné energie.

Produkt získaný v provedení podle vynálezu zpravidla vykazuje průměrnou velikost částic přinejmenším 500 gm, v mnoha případech přinejmenším 600 gm a obvykle nepřesahující 1200 gm a v mnoha případech nepřevyšující 1000 gm, přičemž ve výhodném provedení se tato velikost pohybuje v rozmezí od 650 gm do 850 gm a může například činit 750 gm. V řadě dalších případů se průměrná velikost vytvořených částic pohybuje v rozmezí od 600 gm do 650 gm. Tento produkt obvykle vykazuje distribuci částic, která je podobná normální distribuci, jejíž rozsah závisí na typu použitého výrobního zařízení. V krystalizačním zařízení je často vytvářen produkt, který vykazuje rozteč, jejíž hodnota se pohybuje v rozmezí od přibližně 1 do 1,2, zatímco v integrovaném krystalizačním/třídícím zařízení je často vytvářen produkt vykazující užší rozteč, která se například pohybuje v rozmezí od přibližně 0,6 do přibližně 0,9. Tento produkt obvykle obsahuje přinejmenším 80% hmotnostních, a často přinejmenším 90% hmotnostních částic, jejichž rozměry se pohybují v rozmezí +/- 50% okolo průměrné

velikosti částic. Přínos produktu vykazujícího úzkou distribuci velikostí částic spočívá ve skutečnosti, že tento produkt postrádá malé částice, které podléhají segregaci a způsobují vyšší rychlosti rozkladných procesů, zatímco přínos velké průměrné velikosti částic spočívá v minimalizaci těchto rozkladných dějů, například při formulování do detergentové kompozice obsahující další běžné složky. V některých případech je přínosné vytvořit produkt, který obsahuje zejména částice, jejichž průměr činí přinejmenším 400 gm a jejichž relativně malá část vykazuje průměr větší než 800 μπι.

V rámci popsaného postupu přípravy, při kterém se nepoužívá chloridu, může být rovněž vytvořen produkt, který vykazuje nízkou míru schopnosti pohlcovat vlhkost z vlhké atmosféry. Tato schopnost je zjišťována s pomocí testu, při kterém je peroxouhličitan přechováván za konstantních teplotních a vlhkostních podmínek, jako například při teplotě 32 °C a při relativní vlhkosti 80%.

Při praktickém provedení je tento test proveden s pomocí Petriho misky o průměru 9 centimetrů a s okrajem vysokým 1 centimetr, která je přesně zvážena s pomocí vah schopných vážit s přesností na čtyři desetinná místa (VI). Vzorek suchého peroxouhličitanu sodného (o hmotnosti přibližně 5 gramů) je umístěn na Petriho misku, jejíž obsah je poté opatrně promíchán tak, aby se na dně této misky vytvořila stejnoměrná vrstva částic a následně je miska se vzorkem opět zvážena na stejných váhách (V2). Vzorek na Petriho misce je poté uchováván v místnosti, která je přibližně 3 metry vysoká, široká a dlouhá, v atmosféře, která je po časový úsek 24 hodin udržována s pomocí termostaticky řízeného vytápění při teplotě 32 °C a v níž je

• · · · • · · • · 9

99 9 9

9 9

9 99 rozstřikováním jemných kapiček vody řízeným detektorem vlhkosti udržována hodnota relativní vlhkosti (RH) 80% a následně je Petriho miska opět zvážena na stejných váhách (V3). Vzorky na miskách jsou proti přímému postřiku chráněny víčky.

Podle vynálezu bylo zjištěno, že produkty získané v provedení podle vynálezu bez použití chloridového vysolovacího činidla vykazují schopnost pohlcovat vlhkost zjištěnou v rámci 24-hodinového testu menší než 30 gramů/kilogram, zatímco konvenční produkt získaný za použití chloridového vysolovacího činidla může za stejných podmínek vykazovat míru pohlcování vlhkosti přesahuj ící 100 gramů/kilogram. V mnoha případech vykazuje produkt v provedení podle vynálezu experimentálně zjištěnou schopnost pohlcovat vlhkost nepřesahující 15 gramů/kilogram, například nižší než 15 gramů/kilogram, přičemž ve zvlášť výhodném provedení je tato hodnota nižší než 10 gramů/kilogram a například se pohybuje v rozmezí od 1 gramů/kilogram do 5 gramů/kilogram. Tyto hodnoty v praxi znamenají, že produkty získané v provedení podle vynálezu bez použití halogenidových vysolovacích činidel vykazují vyšší stabilitu při skladování s dalšími složkami, jako například křemičitanovými nebo fosfátovými aktivačními prostředky, o nichž je známo, že mohou způsobovat vznik vlhké atmosféry.

V některých zvláště výhodných provedeních podle vynálezu, v jejichž rámci je vykrystalizovaný peroxouhličitan sodný určen pro formulování do detergentových kompozic obsahujících aktivační prostředky, jako například do kompozic obsahujících zeolity a/nebo fosforečnany, je tento peroxouhličitan sodný získáván «

φφ φφ φ φ · φ • φφφ φφφφ φ φ φ φ φ φ · φ s pomocí postupu, při kterém je třídící zařízení integrální součástí krystalizačního zařízení a je provozováno takovým způsobem, že částice vykazující větší než minimální požadovanou velikost jsou v tomto třídícím zařízení odděleny od částic vykazujících menší než minimální požadovanou velikost, s tím, že tyto větší částice představují produkt, zatímco menší částice jsou vraceny zpět do krystalizačního zařízení, kde jejich velikost může v důsledku vylučování dalšího množství peroxouhličitanu sodného z roztoku narůstat, zpravidla s pomocí přídavku vysolovacího činidla do nasyceného nebo přesyceného roztoku peroxouhličitanu sodného v krystalizačním zařízení, což je poté následováno odvedením těchto zvětšených částic zpět do třídícího zařízení. V souladu s provedením podle vynálezu neobsahuje přirozeně toto vysolovací činidlo chloridy (snad pouze s výjimkou obsahu na úrovni nečistot), aby tak byl získána přínosná charakteristika nízké míry pohlcování vlhkosti. Je známo, že vysolovací činidla působí prostřednictvím obecného iontového efektu, takže při procesu vysolování dochází k přínosnému přivádění dodatečných sodíkových iontů bez současného přivádění chloridových iontů do zpracovávaného roztoku obsahujícího uhličitan sodný, z něhož je získáván peroxouhličitan. Mezi tato vysolovací činidla je možno zahrnovat síran sodný nebo obdobné nechloridové sodné soli používané v integrovaném krystalizačním/třídícím zařízení, zejména potom v zařízení, u kterého je matečný roztok nucen protékat směrem vzhůru přes třídící zařízení do připojeného krystalizačního zařízení, které je umístěno ve vyšší poloze. Mimořádný přínos těchto integrovaných krystalizačních/ třídících zařízení je daný skutečností, že prostřednictvím vhodně prováděného řízení procesu je možné v průběhu výroby regulovat granulometrické charakteristiky částic, oproti nutnosti použít externí a tedy dodatečný třídící proces, • · · · ♦ ··· · « přičemž současně dochází k získávání peroxouhličitanu sodného, který vykazuje výhodnější charakteristiky, jako například nižší míru pohlcování vlhkosti a nízkou schopnost vyzařování tepelné energie.

S pomocí postupů podle výhodných provedení podle vynálezu, zejména potom variant těchto postupů, které v rámci výrobního cyklu nezahrnují použití vysolovacích činidel, je možné získat produkt o vysoké čistotě, například produkt vykazující obsah použitelného kyslíku přinejmenším 14,5%, a při absenci jakéhokoli vysolovacího činidla potom produkt, který v některých provedeních vykazuje obsah použitelného kyslíku přinejmenším 14,8%.

Přítomnost vybraných stabilizátorů peroxidových sloučenin a modifikátorů tvaru krystalů v matečném roztoku v průběhu krystalizačního procesu značí, že tyto tyto látky obecně podléhají spolusrážení v daném produktu. Přítomnost těchto látek potom může ovlivňovat nejenom tvar krystalů, ale také distribuci velikostí, přičemž se předpokládá, že tyto látky významným způsobem přispívají k vynikajícím vlastnostem výsledného produktu.

Podle předmětného vynálezu bylo rovněž zjištěno, že produkty získané v provedení podle vynálezu si uchovávají vynikající rozpouštěcí rychlosti a vysoké hodnoty sypné hmotnosti, které byly předtím vykazovány produkty získanými prostřednictvím mokrých procesů s pomocí chloridových vysolovacích činidel.

Podle čtvrtého aspektu vynálezu je předmětem řešení podle vynálezu suchý peroxouhličitan sodný existující ve formě částic, který rovněž spadá do rozsahu tohoto vynálezu • · · · · · · ·· «· e · · * • · · · • · · · · · • · · · · « a který je charakterizován tím, že :

(a) vykazuje průměrnou velikost částic, která činí přinejmenším 500 μπι a která nepřevyšuje 1200 μπι (b) vykazuje hodnotu emise tepelné energie po sedmidenním stárnutí měřenou v rámci 16-hodinové periody menší než 3 pV/g.

Termín vnitřní použitý v tomto textu se týká peroxouhličitanu sodného samotného, a to i v případě, kdy je tento peroxouhličitan následně podroben jednomu nebo více procesům dalšího zpracování, jako například nanesení povrchového povlaku nebo aglomeraci.

Tento produkt tedy vykazuje dvojnásobný přínos daný jednak značnou velikostí částic umožňující podstatně snažší použití v rámci všeobecných aplikací, například při inkorporování do pracích kompozic zahrnujících aktivační prostředky, zejména potom do kompozic obsahujících křemičité a/nebo fosforečnanové aktivační prostředky, a dále daný nízkou emisí tepelné energie umožňující transport a skladování tohoto produktu při jeho výrobě nebo použití za podstatně výhodnějších podmínek nebo při menších investičních nákladech do prostředků potřebných pro regulaci emise tepelné energie.

Podle tohoto čtvrtého aspektu je ve výhodném provedení podle vynálezu získán peroxouhličitan sodný, který může být dále charakterizován jednou nebo více z následujících charakteristik:

(c) je vytvořen procesem krystalizace z objemu roztoku •··* · 8 · · ·· • ·· ·· ··«# • · · · · · · • · · · · · · · · · w ι* · · * · ♦ «« · · ··«··· · w ·· obsahujícího peroxid vodíku a uhličitan sodný;

(d) je vytvořen v rámci procesu, který nezahrnuje použití chloridových vysolovacích činidel, ve výhodném provedení potom žádná vysolovací činidla;

() vykazuje schopnost pohlcovat vlhkost zjištěnou s pomocí testu provedeného při 80% relativní vlhkosti, při teplotě 32 °C po časový úsek 24 hodin, která nepřevyšuje 30 gramů/kilogram, ve výhodném provedení 15 gramů/kilogram;

(f) vykazuje sypnou hmotnost pohybující se v rozmezí od 800 gramů/kilogram do 1100 gramů/kilogram, ve výhodném provedení v rozmezí od 850 gramů/kilogram do 1000 gramů/kilogram;

(g) obsahuje přinejmenším jeden fosfonátový stabilizátor a přinejmenším jeden modifikátor tvaru krystalů, který je vybrán ze skupiny zahrnující křemičitan sodný a polyakrylát v celkovém množství, které se pohybuje v rozmezí od 1 gramů/kilogram do 8 gramů/kilogram;

(h) vykazuje obsah použitelného kyslíku (hodnota Avox) přinejmenším 14,5%, ve výhodném provedení přinejmenším 14,8%.

Tím, že tento produkt je získáván z objemu roztoku, je možné použít výrobní zařízení, které bylo předtím použito pro získávání jiných peroxosolí, čímž dochází ke zvýšení flexibility výrobního procesu a prodloužení životnosti tohoto zařízení.

Přínos vyplývající z toho, že se nepoužije

- 35 * » « · · fr • · «· • · · · ·

9 ♦ • · 9 9 chloridového vysolovacího činidla je daný tím, že nedochází k negativnímu působení chloridových iontů na rychlost pohlcování vlhkosti a zvyšuje se pravděpodobnost udržení vysokého obsahu použitelného kyslíku.

Vytvořením produktu, který vnitřně vykazuje nízkou míru pohlcování vlhkosti, je možné udržovat stabilitu tohoto produktu za vlhkých podmínek, jako například při vpravení do detergentových kompozic, zejména potom do kompozic obsahujících zeolitový aktivační prostředek.

Vytvořením produktu vykazujícího sypnou hmotnost, která je obdobná jako sypná hmotnost konvenčních produktů vytvářených v rámci mokrých procesů, ve kterých jsou používána chloridová vysolovací činidla, může být tento produkt v provedení podle vynálezu snadno použit místo těchto konvenčních produktů.

Je-li použit produkt, který obsahuje vybraný stabilizátor a/nebo modifikátor tvaru krystalů v rámci uvedených rozsahů, vykazuje tento produkt výhodnější tvar krystalů a zvýšenou stabilitu ve srovnání s případy, kdy tyto látky obsaženy nejsou.

Vytvořením produktu, který může vykazovat vysoký obsah použitelného kyslíku je dosahována vyšší aktivita vztažená na jednotkovou hmotnost.

V mnoha provedeních podle vynálezu jsou tyto peroxouhličitanové produkty představovány produkty, které jsou získávány s pomocí procesu, v jehož rámci není použito vysolovací činidlo a které jsou dále určeny jednou nebo více charakteristikami, ve výhodném provedení dvěma nebo více

0

0 β 0 • 0

0

0 0 0* ·

0 0 · · · # · 0··0 0 0 *

000 0 00 0 0 charakteristikami, ve zvlášť výhodném provedení třemi nebo více charakteristikami vybranými z výše uvedené skupiny charakteristik (a), (b), (e), (f), (g) a (h).

Vlastnosti produktů získaných postupem podle vynálezu a specifikovaných v rámci čtvrtého aspektu vynálezu mohou být dále zlepšovány s pomocí následného zpracování. Toto následné zpracování může zahrnovat granulaci a povrchové zpracování provedené s pomocí jednoho nebo více anorganických nebo organických povlakových činidel tak, aby docházelo ke vzájemnému spojování částic peroxouhličitanu sodného a/nebo k nenesení vrstvy oddělující částice peroxouhličitanu sodného od jejich okolního prostředí. Tento granulační proces často zahrnuje přivedení částic peroxouhličitanu sodného do kontaktu s vodným roztokem obsahujícím pojivový materiál, přičemž tento proces je prováděn za podmínek mírného promíchávání, což podporuje tendenci těchto částic zůstávat ve vzájemném spojení. Tyto povlakové procesy jsou často prováděny za více abrasivních podmínek znesnadňujících aglomerační děje a v jejich rámci jsou často částice peroxouhličitanu sodného podrobovány absorpci ve vodném nebo nevodném roztoku nebo suspenzi povlakového činidla, což je následováno sušením prováděným v podobných zařízeních, která byla zmíněna výše nebo jsou tyto částice přivedeny do kontaktu s látkou, které podléhá tání nebo měknutí, pevně přilne k částicím peroxouhličitanu a je poté ochlazena. V současné době je již známo velké množství vhodných povlakových činidel. Pokud se týče anorganických povlakových činidel, může být toto povrchové zpracování provedeno s pomocí jednoho nebo více činidel vybraných ze skupiny zahrnující uhličitany a/nebo sírany alkalického kovu, kyselinu boritou a/nebo boritany alkalických kovů, fosforečnany alkalických kovů, křemičitany

• · · · ·		•	• ·
• ·	• ·	• ·	• ·
• to	•		• ·
• · ·	•	•	• · « ·
« ·	•	•	•
• · ·	• · ·	• · ·	• 4»

alkalických kovů nebo kyseliny polykřemičité. Ve výhodném provedení je toto nanesení povlakového materiálu založeno na použití matečného roztoku, obsahujícího dodatečné povlakové činidlo, jako například činidlo vybrané z výše uvedené skupiny anorganických povlakových činidel, nebo na použití matečného roztoku následně po jeho předchozím zakoncentrování. Tento způsob použití matečného roztoku v mnoha případech vede k omezení množství nadbytečného matečného roztoku, který by jinak musel být vypouštěn do odpadu nebo jinak zpracováván.

Toto povlečení může rovněž být provedeno s pomocí chloridu alkalického kovu nebo s pomocí materiálu obsahujícího chlorid alkalického kovu, zejména v případě, kdy je pravděpodobné, že peroxouhličitan sodný bude skladován nebo používán v suché atmosféře. V následujícím bude ukázáno, že přinejmenším část solí alkalického kovu může být podle uvážení uživatele procesu často nahrazena solí hořčíku. Organická povlaková činidla potom mohou být vybírána ze skupiny zahrnující polykarboxyláty, hydroxykarboxyláty, polyalkylenaminokarboxyláty a polyalkylenfosfonáty, z nichž mnohé jsou klasifikovány jako chelatační činidla, použitelná jako chelatující aktivační prosřředky v detergentových kompozicích. Jako příklad těchto činidel je možno uvést látky ze skupiny zahrnující citrát sodný, vínan sodný, glukonát sodný, EDTA, DTPA a ethylendiamintetramethylenfosfonát. V provedení podle vynálezu mohou být rovněž použity směsi různých anorganických a organických povlakových činidel.

Peroxouhličitan sodný získaný způsobem podle vynálezu, at už jako takový nebo po následném zpracování, jako například po nanesení vrstvy povlaku, může být použit pro

• · · · ·	♦		• B		BB
• · B	• ·	* ·	• B	B		B
• B	•	•	• ·		Β B
• B ·	B	•	» Β Β B	B		B
• ·	•		•	B		•
• · B ·	• · ·	• Β B	B ·		BB

jakoukoli aplikaci navrženou nebo již akceptovanou pro peroxouhličitan sodný existující ve formě částic. Tyto produkty jsou zejména vhodné pro inkorporování do pracích kompozic existujících v práškovité formě, jako například do kompozic uvedených v dalším, přičemž množství těchto inkorporovaných produktů může dosahovat až 30% hmotnostních a často se pohybuje v rozmezí od 2% do 20% hmotnostních vztaženo na hmotnost této kompozice.

Tato prací kompozice může obsahovat další navržené nebo již akceptované složky. Tyto prací kompozice jsou svým použitím často zaměřeny do oblasti čištění textilních materiálů, čištění předmětů v domácnosti nebo pro obecný účel čištění pevných povrchů. Mezi další hlavní složky těchto kompozic je potom možno zahrnout povrchově aktivní látky, jejichž množství se často pohybuje v rozmezí od 3% do 40% hmotnostních a v mnoha případech v rozmezí od 5% do 25% hmotnostních, aktivační prostředky, jejichž množství se často pohybuje v rozmezí od 1% do 60% hmotnostních a v mnoha případech v rozmezí od 5% do 40% hmotnostních a dále pomocné prostředky, jejichž celkové množství často nepřekračuje 20% hmotnostních. Mezi tyto pomocné prostředky je možno často zahrnout jeden nebo více dezinfekčních prostředků, antiredepoziční činidla (činidla proti opětovnému usazování), optické zjasňovací prostředky, činidla omezující tvorbu pěny, barvící přísady a parfémy, přičemž každý z těchto prostředků je obsažen v malém množství, které často nepřekračuje 2% hmotnostní. Dalším důležitým pomocným prostředkem je bělící aktivační prostředek, který může být obsažen v množství obvykle nepřevyšujícím 5% hmotnostních a často se pohybujícím v rozmezí od 1% do 3% hmotnostních, přičemž tyto bělící aktivační prostředky jsou často představovány sloučeninami zahrnujícími 0-acylovou nebo

4 4 4 4 · 4 4 4 4 4 «« · ·· «· 4444

4 4 · 4994 • 4 4 4 4*9*44 4 • 4 4 4 4 4 * • 494 «44 444 44 44

N-acylovou skupinu, které vstupuje do reakce s peroxouhličitanem sodným za vzniku peroxokyseliny nebo podobné peroxidové sloučeniny v alkalickém roztoku, nebo jsou představovány komplexními sloučeninami přechodných kovů, často manganu, železa nebo kobaltu. Některé kompozice mohou obsahovat prostředek pro změkčování textilního materiálu, jehož množství často dosahuje přibližně až 10% hmotnostních a který je často představován kationtovým povrchově aktivním činidlem naneseným na nosičovém materiálu typu hlinky. Dalšími složkami těchto standardních kompozic mohou být plniva nebo pomocné zpracovatelské prostředky, které jsou obvykle představovány síranem sodným nebo chloridem sodným a které jsou často přítomné v množství pohybujícím se v rozmezí od 0% do 70% hmotnostních.

Do skupiny vhodných povrchově aktivních látek je možno zahrnout mýdla a syntetické povrchově aktivní látky, kterými jsou často bud anionaktivní látky, jako například alkylbenzensulfonáty, olefinsulfonáty, sulfonáty obsahující lineární alkylovou skupinu, alkoholsulfonáty a další sulfatované materiály, jako například sulfatované glyceridy, ethery, sulfojantarany nebo estery obsahující fosforečnanovou skupinu a fluoralkylsulfonáty, nebo neionogenní látky, jako například alkoholethoxyláty, alkylfenolethoxyláty, blokové kopolymery polyethylenoxid/polypropylen a kondenzáty mastných kyselin nebo amidů s alifatickými polyoly, jako například sorbitolem. Hmotnostní poměr mezi anionaktivní a neionogenní povrchově aktivní látkou se často pohybuje v rozmezí od 5 : 1 do 1 : 2. Do skupiny dalších povrchově aktivních látek, které mohou být přítomné, ale obvykle jsou přítomny v menším rozsahu, je možno zahrnout amfoterní, zwiteriontové a kationaktivní povrchově aktivní látky. Vhodnými « · ΦΦΦΦ φ φ φφ φ φφ φ φ φ «φφφ • · · · · φ · φ φ φ φφφ φφφ «φφ ·» φφ kationaktivními látkami jsou často kvartérní amoniové, fosfoniové nebo sulfoniové soli.

Aktivační prostředky, které mohou být použity v těchto pracích kompozicích jsou často vybírány ze dvou kategorií látek, které jsou představovány anorganickými prostředky a komplexními organickými prostředky. Mezi tyto anorganické aktivační prostředky je možno zahrnout kondenzované fosforečnany alkalických kovů, zejména tetrapyrofosforečnany, tripolyfosforečnany a metafosforečnany, dále boritany alkalických kovů, uhličitany alkalických kovů a křemičitanové aktivační prostředky včetně křemičitanů alkalických kovů, křemičitanů s vrstevnatou strukturou, jako například produkty dostupné pod obchodním označením SKS6, materiály typu hlinky, jako například bentonit a zejména zeolity, jako například zeolity A, X a MAP. Peroxouhličitan sodný získaný postupem podle vynálezu a neobsahující halogenidová vysolovací činidla je zejména výhodně aplikovatelný ve spojení s aktivačními prostředky, které vůči tomuto peroxouhličitanu vykazují nejvyšší míru agresivity, například s prostředky na bázi zeolitů.

Komplexní organické aktivační prostředky jsou často vybírány ze skupiny zahrnující polykarboxyláty nebo polyaminokarboxyláty nebo polyalkylenfosfonáty alkalických kovů. Jako příklad těchto látek je možno uvést citráty, karboxylované deriváty škrobu, trisodnou sůl NTA, EDTA,

EDTMP a DTPMP.

Je-li aktivační prostředek ve formě soli alkalického kovu, jedná se často o sodnou sůl.

·♦ ·· • · * φ « ♦ · · • 99 · 9

9 ·

Jsou-li peroxouhličitan sodný a aktivační prostředek a/nebo ředící prostředek a/nebo bělící aktivátor použity pro přípravu suché bělící kompozice, potom je tento peroxouhličitan sodný přítomen v množství pohybujícím se v rozmezí od 10% do 90% hmotnostních a ostatní složky představují zbývající hmotností podíl. Aktivační prostředek a ředící prostředek je volen tak, aby se množství každého z nich pohybovalo v rozmezí od 10% do 80% hmotnostních, zatímco množství bělícího aktivátoru je voleno tak, aby se pohybovalo v rozmezí od 0% do 10% hmotnostních. Tento aktivační prostředek a/nebo ředící prostředek a/nebo bělící aktivátor mohou být vybírány ze skupin materiálů specifikovaných výše v souvislosti s pracími kompozicemi.

Příklady provedení vynálezu

Způsob výroby peroxouhličitanu, zařízení k jeho provádění a samotný peroxouhličitan sodný takto připravený ve formě částic budou v dalším popsány blíže s pomocí specifických příkladů, které jsou pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah vynálezu.

Přehled přiložených obrázků

Výrobní zařízení vhodné pro kontinuální uspořádání postupu podle vynálezu je v dalším popsáno s pomocí obrázků 1 a 2.

Na obr. 1 je schematicky znázorněno zařízení, které zahrnuje promíchávanou reakční nádobu, a na obr. 2 je schematicky znázorněno zařízení zahrnující integrovanou krystalizační/ třídící jednotku.

• fe fefe ♦ · · · fe · · · fe fefefefe · • · · fefe fefe • fefe· fe •

• · fe fefe fe *

• · · ·

Zařízení znázorněné na obr. 1 je tvořeno promíchávanou válcovou rozpouštěcí nádrží i, která je opatřena vstupním potrubím 2 pro přiváděni uhličitanu sodného, vstupním potrubím 3_ pro přivádění přísadových látek, čerpaným recyklovým potrubím 4 pro recyklaci matečného roztoku a odčerpávaným výstupním potrubím 5 pro odvádění matečného roztoku obsahujícího dodatečně použitý podíl uhličitanu sodného. Toto výstupní potrubí 5 je zavedeno do chlazené a promíchávané válcové reakční nádoby 6, do které je rovněž zavedeno potrubí 7 pro přívod peroxidu vodíku a potrubí 8. pro přívod pro práškovitého uhličitanu sodného. Tato reakční nádoba 6. je vybavena výstupním potrubím 9, které je opatřeno ventilem a které je zavedeno do odstředivky 10.. Tato odstředivka 10 je opatřena výstupním potrubím 11 pro odvádění vlhkého koláče do sušárny 12 a dále výstupním potrubím 13 pro odvádění matečného roztoku do chlazené zásobní nádrže 14;, která je vybavena přetokovým potrubím 15 a výstupním potrubím 4 pro vedení recyklovaného proudu.

Postup v tomto zařízení byl prováděn tak, že za provozu byl práškovitý uhličitan sodný kontinuálním způsobem přiváděn s pomocí potrubního přívodu 2 do rozpouštěcí nádrže 1 při průtočné rychlosti 10 kilogramů/hodinu, zatímco přísady byly přiváděny prostřednictvím potrubí 3., přičemž těmito přísadami byl dihydrogenfosforečnan sodný (koncentrace 10% hmotnostních, rychlost přivádění 1,09 litru/hodinu), polyakrylát (koncentrace 30% hmotnostních, rychlost přivádění 35 gramů/hodinu) a křemičitan sodný (poměr Na20 : S1O2 činil 1:2, koncentrace 17,5% hmotnostních, rychlost přivádění 0,5 litru/hodinu). Teplota v nádrži i byla udržována na 25 C. Matečný roztok obsahující peroxouhličitan sodný o koncentraci 230 gramů/kilogram a peroxid vodíku o koncentraci 28 • 4 4 · · 4 4

4 44 44

4 4 4

4 4 4 4

4 4 4

444 4 4*4 444 • 4 44 • 4 4 4

4 44

444 4 4

4 4

44 gramů/kilogram byl kontinuálně odčerpáván prostřednictvím potrubí 5 při rychlosti 100 litrů/hodinu a veden do reakční nádoby 6, která byla udržována na teplotě 17 °C. Do této reakční nádoby 6. byl přiváděn peroxid vodíku (koncentrace 60% hmotnostních) obsahující hydroxyethylidendifosfonovou kyselinu (koncentrace 1,55 gramu/litr při obsahu 60% aktivního podílu) při rychlosti 13 litrů/hodinu a dále byl do této nádrže přiváděn s pomocí potrubního vedení 8. druhý přívod uhličitanu sodného při rychlosti 7 kilogramů/hodinu. V reakční nádobě 6 byl reakcí mezi přítomnými reakčními složkami a suspenzí částic vytvářen peroxouhličitan sodný. Tato suspenze byla odčerpávána prostřednictvím výstupního potrubí 9. do odstředivky 10., v níž byl při rychlosti 23 kilogramů/hodinu získáván vlhký koláč, který byl odváděn do sušárny 14, zatímco matečný roztok byl rychlostí 102 litrů/hodinu odváděn potrubím 15.. Tento matečný roztok byl recyklován do zásobní nádrže 16, která byla udržována při teplotě 13 °C. Přetékající matečný roztok byl odstraňován z okruhu prostřednictvím potrubního vedení 15., aby tak byla udržována konstantní hmotnostní bilance a matečný roztok obsahující uhličitan sodný o koncentraci 150 gramů/litr a peroxid vodíku o koncentraci 50 gramů/litr byl prostřednictvím potrubního vedení 4 recyklován do rozpouštěcí nádrže i.

Na dalším obr. 2 je znázorněno krystalizační zařízení zahrnující míchaný vertikální válcový krystalizátor 20 napojený přímo na axiálně umístěné míchané třídící zařízení 21. přičemž uvedené krystalizační zařízení je umístěno nad tímto třídícím zařízením. Tento krystalizátor 20 je s pomocí horizontálního deskového síta 24 rozdělen na nemíchanou zónu 22 a promíchávanou zónu 23 a dále je opatřen dutým lopatkovým míchadlem 25 připojeným na vstupní potrubí 26 pro • 99 · · ♦ · to * t · · *··· • · to «tototo··· • ·· to to « ··« to ··· ··· ·♦ ♦· přivádění peroxidu vodíku a dále je tento krystalizátor 20 opatřen chladícím hadem 27. Tento krystalizátor 20 je dále opatřen vstupním potrubím 28 pro přivádění roztoku uhličitanu sodného vyvedeným do promíchávané zóny 23. a rovněž j e opatřen výstupním potrubím 29 se zařazeným čerpadlem pro odvádění matečného roztoku, které je zavedeno do nemíchané zóny 22. Potrubní vedení 29 je rozděleno do dvou vedení 30 a 31, přičemž vedení 30 představuje vstupní vedení pro zavádění matečného roztoku, který je čerpán směrem vzhůru, do třídícího zařízení 21, zatímco vedení 31 vede do rozpouštěcí nádrže 32. Toto třídící zařízení 21 je dále opatřeno výstupním potrubím 33 pro odvádění suspenze peroxouhličitanu sodného do odstředivky 34 vybavené výstupním potrubím 35 pro odvádění vlhkého koláče, přičemž toto výstupní potrubí 35 je napojen na sušárnu 36, a dále je tato odstředivka opatřena výstupním potrubím 37 vedoucím do zásobní nádrže 38., která byla vybavena chladícím hadem 39. přetokovým potrubím 40 a vratným vedením 41 se zařazeným čerpadlem zavedeným do rozpouštěcí nádrže 32.

Promíchávaná rozpouštěcí nádrž 32 je rovněž opatřena vstupním vedením 42 pro přivádění uhličitanu sodného a vstupním vedením 43 pro přivádění přísad.

Postup v tomto zařízení byl prováděn tak, že vodný roztoku uhličitanu sodného byl přiveden do krystalizátoru 20 a do třídícího zařízení 21. Vodný roztok uhličitanu sodného v matečném roztoku byl získán čerpáním tohoto matečného roztoku přes vedení 31 a 41 do rozpouštěcí nádrže 33 při rychlosti 218 litrů/hodinu, uhličitanu sodného prostřednictvím vstupního vedení 42 při rychlosti 31,4 kilogramů/hodinu a přísad prostřednictvím vstupního vedení 43. Tyto přísady zahrnovaly dihydrogenfosforečnan sodný

9 · ·· · 9

9 9 ·9

99 9 9

9 9

9 99 (koncentrace 10% hmotnostních při rychlosti 2,3 litru/hodinu), polyakrylát (koncentrace 30% hmotnostních při rychlosti 370 gramů/hodinu) a křemičitan sódný (poměr Na20 : S1O2 činil 1:2, koncentrace 17,5% hmotnostních při rychlosti 2,4 litru/hodinu). Teplota v rozpouštěcí nádrži 32 byla udržována na 35 °C. Výsledný roztok byl čerpán přes výstupní potrubní potrubí 28 při rychlosti 253 litrů/hodinu do promíchávané zóny 23 krystalizátoru 20. Peroxid vodíku (koncentrace 40% hmotnostních) obsahující hydroxyethylidendifosfonovou kyselinu (koncentrace 1,33 gramu/litr při podílu 60% aktivní látky) byl čerpán prostřednictvím přívodního potrubí 26 a dutého míchadla 25 do promíchávané zóny 23. Uhličitan sodný a peroxid vodíku zreagovaly v tomto krystalizátoru, který byl udržován na teplotě 18 °C, čímž byla vytvářena promíchávaná suspenze krystalického peroxouhličitanu sodného, jejíž částice klesaly do třídícího zařízení 21. Deskové síto 24 vytvářelo nemíchanou zónu 22 nad promíchávanou zónou 23., z níž byl odčerpáván matečný roztok, který v zásadě neobsahoval žádné suspendované částice.

V prostoru tohoto třídícího zařízení vykazovaly větší částice suspenze tendenci pohybovat se působením gravitační síly směrem dolů, tedy v protisměrném pohybu oproti vzhůru se pohybujícímu recyklovanému matečnému roztoku, který byl odčerpáván z nemíchané zóny 22 prostřednictvím výstupního potrubí 29 a veden směrem vzhůru při rychlosti 273 litrů/hodinu ze vstupního potrubí 30.. Menší částice byly přitom snadněji strhávány recyklovaným matečným roztokem směrem vzhůru, takže docházelo k tendenci získávat produkt charakterizovaný užším rozsahem distribuce velikosti částic.

Suspenze peroxouhličitanu sodného odčerpávaná • · · 99 444 · 9 · · 9 9 9

499 9 ·99 994 ·· ·· z třídícího zařízení prostřednictvím výstupního potrubí 33 byla přivedena do odstředivky 34 při rychlosti 106,5 kilogramu/hodinu, kde byla rozdělena na podíl představující vlhký koláč v množství 42,5 kilogramu/hodinu, který byl veden do sušárny 36 , a na podíl matečného roztoku, který byl prostřednictvím výstupního potrubí 37 veden do chlazené zásobní nádrže 38 při rychlosti 64 kilogramů/hodinu. Matečný roztok byl poté recyklován prostřednictvím vratného vedení 41 do rozpouštěcí nádrže 21 při rychlosti 26,5 kilogramu/hodinu.

Přikladl

V tomto příkladu bylo výrobní zařízení znázorněné na obr. 1 použito pro kontinuální získávání peroxouhličitanu sodného bez přídavku jakéhokoli vysolovacího činidla.

V každém cyklu bylo 60% použité bezvodé sody přidáváno do systému prostřednictvím rozpouštěcí nádrže udržované při teplotě 25 °C takovým způsobem, aby byl vytvořen roztok, jehož koncentrace představovala 87% koncentrace nasyceného roztoku, a 40% použité bezvodé sody bylo přivedeno přímým způsobem a sice zaváděním tuhých částic přímo do reakčni nádoby. Obsah peroxidu v matečném roztoku vstupujícím do rozpouštěcí nádrže činil 30 gramů/litr. Molární poměr uhličitanu sodného vůči peroxidu vodíku v krystalizátoru byl udržován v rozsahu od 1 : 1 do 1,1 : 1. Po vysušení vykazoval peroxouhličitan sodný hodnotu emise tepelné energie po sedmidenním stárnutí měřenou v rámci 16-hodinové periody hodnotu 1 gV/g, průměrnou velikost částic 680 μπι (rozteč 1,0, měřená laserovým granulometrem na základě vztahu (D^q - ^1())/^50 ’ ^de D představuje průměr částic v mikrometrech. Výsledný produkt dále vykazoval míru pohlcování vlhkosti 14 gramů/kilogram, sypnou hmotnost 990 • ·· ·· AAAA • AAAA·· • · · A ♦ ·ΑΑ· A

A A A AAA

AAAA AAA AAA AA AA gramů/kilogram a hodnotu obsahu použitelného kyslíku 14,7%.

Příklad 2

V tomto příkladu bylo výrobní zařízení znázorněné na obr. 2 použito pro kontinuální získávání peroxouhličitanu sodného bez přídavku jakéhokoli vysolovacího činidla. Rozpouštěcí nádrž byla provozována při teplotě 45 C, a bezvodá soda byla rozpouštěna v recyklovaném matečném roztoku tak, aby byl vytvořen roztok, jehož koncentrace představovala 76% koncentrace nasyceného roztoku. Matečný roztok odcházející z rozpouštěcí nádrže obsahoval 8 gramů/litr peroxidu vodíku. Molární poměr uhličitanu sodného vůči peroxidu vodíku v krystalizátoru byl udržován v rozsahu od 1 : 1 do 1,1 : 1.

Výsledný produkt vykazoval průměrnou velikost částic 650 μπι (rozteč 0,9), hodnotu emise tepelné energie po sedmidenním stárnutí měřenou v rámci 16-hodinové periody představující 2 μν/g, míru pohlcování vlhkosti 1,5 gramu/kilogram a hodnotu obsahu použitelného kyslíku 14,9%. Ze srovnání s příkladem 1 je zřejmé, že v rámci daného procesu byla v průběhu recyklu v příkladu 2 zaznamenána větší ztráta peroxidu vodíku a výsledný produkt si uchoval vynikající charakteristiky z hlediska emise tepelné energie a schopnosti pohlcovat vlhkost produktu z příkladu 1.

Příklady 3 až 5

V těchto příkladech, které byly realizovány na zařízení ilustrován na obr. 1 bylo v rámci daného procesu 100% bezvodé sody přivedeno přímo do reakční nádoby. Hodnoty molárních poměrů peroxidu vodíku a uhličitanu sodného • to ·· • · · · • · toto • ···· · • · · ·· ·· • · · ♦

v reakční nádobě, teploty v rozpouštěcí nádrži a charakteristiky produktu jsou sumarizovány v následující tabulce 1.

Tabulka 1

Příklad číslo	3	4	5
Charakteristiky procesu
Rozpouštěcí nádrž °C	30	32	31
Obsah H₂0₂ v rozpouštěcí nádrži (g/1)	30	28	23
Molární poměr v reakční nádobě	0,8	0,85	1,0
Charakteristiky produktu
emise tepelné energie (pV/g) v 7-denní zkoušce	< 3	1,8	< 3
průměrná velikost částic (pm)	680	770	1000
rozteč	1,1	1,2	1,0
sypná hmotnost (g/1000 g)	930	920	895
obsah použitelného kyslíku (%)	15,0	14,8	14,5

·· • · · ♦ • · ·· • frfr · · • · ·

Z výsledků uvedených v tabulce 1 je zřejmé, že je možné postupem podle vynálezu získat produkt, který současně vykazuje nízké hodnoty emise tepelné energie a vysoké obsahy použitelného kyslíku, přičemž dále bylo pozorováno, že průměrná velikost částic vykazovala tendenci narůstat při rostoucí hodnotě molárního poměru peroxidu vodíku a bezvodé sody, což naznačuje, že přinejmenším pro některé účely se optimální hodnota tohoto molárního poměru pohybuje v rozmezí od 0,8 : 1 do 0,85 : 1.

Příklady 6 až 8

V těchto příkladech, které byly realizovány na zařízení zobrazeném na obr. 1 nebylo v rámci daného procesu použito žádné vysolovací činidlo, ale byl měněn podíl bezvodé sody, který byl do tohoto procesu přiveden prostřednictvím rozpouštěcí nádrže a podíl této sody přivedený cestou přímého zavedení (navlhčeného materiálu) do reakční nádoby.

Některé důležité charakteristiky tohoto procesu a charakteristiky získaných produktů jsou souhrnně uvedeny v následující tabulce č. 2.

• ft ftft · ft ft ·· ftft • ft · ftft ftft · · · · ftft ftft···· ft · · · ftft ft·· · · • ft ftft ftftft • ftftft ······ ftft ftft

Tabulka 2

Příklad číslo	6	7	8
Charakteristiky procesu
Podíl bezvodé sody přivedený v rozpouštěcí nádrži	100	70	50
Rozpouštěcí nádrž (°C)	45	30	27
% nasycení	82	75	85
Obsah H2O2 v rozpouštěcí nádrži (g/1)	8	25	30
Molární poměr v reakční nádobě	1-1,1:1	1-1,1:1	1-1,1:1
Charakteristiky produktu
emise tepelné energie (gV/g) v 7-denní zkoušce	2,3	1,0	2,4
průměrná velikost částic (gm)	950	840	700
rozteč	0,9	1,0	1,2
sypná hmotnost (g/1000 g)	900	920	860
obsah použitelného kyslíku (%)	15,0	15,0	14,4

• φφφφ φ · ·· ·· • Φ φ φφ ·· φφφφ • φ φ φ φ φ φφ • ΦΦΦ φ φ ··· φ · φ φ · · φφφ φφφ φ φφφ φφφ φ· «·

Z výsledků uvedených v této tabulce 2 je zřejmé, že snížení teploty v rozpouštěcí nádrži vede ke zvýšení zpětně získaného množství peroxidu vodíku v rámci daného výrobního cyklu. Dalším zaznamenaným trendem je skutečnost, že průměrná velikost částic produktu může být regulována změnou velikosti podílu bezvodé sody přivedené přímo do reakční nádoby. Veškeré produkty vykazovaly vynikající hodnoty emise tepelné energie. Míra pohlcování vlhkosti stanovená u produktu v příkladu 6 činila 9,4 gramu/kilogram, což potvrdilo, že produkty získané v rámci tohoto procesu vykazují nízkou míru pohlcování vlhkosti.

Příklad 9

V tomto příkladu bylo zařízení zobrazené na obr. 1 použito pro kontinuální proces, při kterém nebylo použito žádné vysolovací činidlo. Některé důležité charakteristiky tohoto procesu a charakteristiky získaných produktů jsou souhrnně uvedeny v následující tabulce č. 3.

• · · « • · ·· e ··· · · • · · •W Γ* ·· • φ

Tabulka 3

Příklad číslo	9
Charakteristiky procesu
Podíl bezvodé sody přivedený v rozpouštěcí nádrži	100
Rozpouštěcí nádrž (°C)	30
% nasycení	75
Obsah H2O2 v rozpouštěcí nádrži (g/1)	28
Molární poměr v reakční nádobě	1-1,1:1
Charakteristiky produktu
emise tepelné energie (gV/g) v 7-denní zkoušce	2,0
průměrná velikost částic (gm)	870
rozteč	1,0
sypná hmotnost (g/1000 g)	830
obsah použitelného kyslíku (%)	14,9

Z výsledků uvedených v této tabulce 3 je zřejmé, že v rámci uvedeného příkladu byl získán produkt vykazující vynikající hodnotu emise tepelné energie. Matečný roztok odcházející z rozpouštěcí nádrže si stále uchovával vysokou koncentraci peroxidu vodíku.

Příklad 10

V tomto příkladu bylo zařízení zobrazené na obr. 2 použito pro kontinuální proces, při kterém nebylo použito žádné vysolovací činidlo. Některé důležité charakteristiky tohoto procesu a charakteristiky získaných produktů jsou souhrnně uvedeny v následující tabulce č. 4.

0·· · ··· ·

0 ··

Tabulka 4

Příklad číslo	10
Charakteristiky procesu
Podíl bezvodé sody přivedený v rozpouštěcí nádrži	100
Rozpouštěcí nádrž (°C)	27
% nasycení	85
Obsah H₂0₂ v rozpouštěcí nádrži (g/1)	30
Molární poměr v reakční nádobě	1-1,1:1
Charakteristiky produktu
emise tepelné energie (gV/g) v 7-denní zkoušce	1,0
průměrná velikost částic (gm)	670
rozteč	0,6
sypná hmotnost (g/1000 g)	900
obsah použitelného kyslíku (%)	15,0

• ·

Z výsledků uvedených v této tabulce je zřejmé, že produkt získaný v tomto příkladu vykazoval velmi nízkou hodnotu emise tepelné energie a úzký rozsah distribuce částic.

Příklady 11 až 13

Při provádění postupů podle těchto příkladů byly prací kompozice získány suchým vmíšením peroxouhličitanu sodného do předem připravené směsi zbývajících složek, přičemž tento peroxouhličitan byl získán obdobným procesem jako v příkladu 5 a vykazoval hodnotu emise tepelné energie menší než 3 gV/g, míru pohlcování vlhkosti 10 gramů/1000 gramů, průměrnou velikost částic 770 gm (rozteč 1,0), sypnou hmotnost 920 gramů/1000 gramů. Údaje o jednotlivých složkách a jejich odpovídajícím zastoupení jsou uvedeny v následující tabulce 5.

V tabulce 5 symbol ABS vyznačuje alkylbenzensulfonát sodný, symbol AEO vyznačuje alkoholethoxylát, jiná povrchově aktivní činidla zahrnují mýdlo a/nebo kationaktivní povrchově aktivní činidla, bělící aktivátor je představován tetraacetylethylendiaminem nebo nonanoyloxybenzensulfonátem sodným a detergentové přísady zahrnují jeden nebo více polykarboxylátových nebo polyfosfonátových komplexních aktivačních prostředků, jeden nebo více celulózových derivátů, PVP a/nebo kopolymery anhydridů kyseliny maleinové působící jako antiredepoziční činidla, aminostilbenový optický zjasňovací prostředek, barvivo a parfém a případně také amylázu, proteázu-lipázu-esterázu nebo celulázový enzym.

«· ·· » · · « » · · · • · · » « • · ·

Tabulka 5

Příklad č.	11	12	13
	Množství v % hmotnostních
aniontové povrchově aktivní činidlo - ABS	9	15	7
neionogenní povrchově aktivní činidlo - AEO		3	3
j iná povrchově aktivní činidla	9		3
zeolit 4A	28	20
Na-tripolyfosforečnan			37
Na-uhličitan	10	14
peroxouhličitan sodný	15	20	15
bělící aktivátor		3
síran sodný	6	18	17
detergentové přísady	9	3	8

- 57 ·· ·· • · · 9 » · · · • · · · 9 • · · • 9 99

Podobné kompozice potom mohou být připraveny změnami množství výše uvedených složek, s tím, že se tyto změny pohybují v rámcích, které jsou v oblasti detergentového průmyslu běžně známé jako efektivní a také nahrazením celých složek nebo částí jednotlivých složek, jako například nahrazením veškerého anionaktivního povrchově aktivního činidla nebo jeho části alkylsulfátem, alkoholsulfátem, estery sulfátoglyceridu nebo jantaranu nebo fosforečnanu a/nebo nahrazením přinejmenším části neionogenního povrchově aktivního činidla ethoxylovaným alkylfenolem, PEO/PPO kopolymerem nebo polyoly mastné kyseliny/amidu a/nebo nahrazením zeolitu 4A zeolitem SKS6 nebo zeolity MAP a/nebo částečně křemičitanem sodným a/nebo nahrazením přinejmenším části tripolyfosforečnanu tetrafosforečnanem sodným a/nebo nahrazením ředícího síranu sodného chloridem sodným.

U tohoto peroxouhličitan sodný bylo možno měnit jeho vlastnosti (podrobovat ho změnám), přičemž bylo k tomuto účelu použito produktů získaných v dalších příkladech nebo s pomocí obdobných produktů, které svými vnitřními charakteristikami vyhovovaly podmínkám nízké emise tepelné energie a přijatelné průměrné velikosti částic. Tento peroxouhličitan sodný mohl být dále podrobován změnám s pomocí produktů, které byly vnitřně přijatelné jako základový materiál pro nanesení povlaků, přičemž množství těchto produktů se mohlo pohybovat v rozmezí od 2% do 5% hmotnostních (ve výhodném provedení 3% hmotnostní), přičemž tyto produkty byly vybírány ze skupiny zahrnující síran/uhličitan sodný, boritan/křemičitan sodný nebo povlaková činidla přiváděná do kontaktu v kyselé formě, jako například směs kyseliny borité a neutrálních solí, jako například síranu sodného a/nebo chloridu a případně karboxylové kyseliny a/nebo hydroxykarboxylové kyseliny

- 58 * fr · · · • frfr ··· ii ii schopné vytvářet komplex s kyslikatou sloučeninou boru, přičemž ve výhodném provedení byl použit matečný roztok obsahující přidaný síran sodný v molárním poměru Na2C0^ : Na2SC>4 pohybujícím se v rozmezí od 1 : 2 do 2:1.

Kompozice v provedení podle vynálezu mohou sice vykazovat různé rychlosti rozkladu peroxouhličitanu, všechny tyto kompozice se ovšem vyznačují přínosným použitím peroxouhličitanu, který je v důsledku velké velikosti částic dobře skladovatelný v objemu a ve srovnání s peroxouhličitanovými produkty nevyhovujícími některému nebo oběma požadavkům na nízkou emisi tepla a velkou velikost částic se budou vyznačovat zvýšenou stabilitou.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kontinuální způsob výroby peroxouhličitanu sodnejhe, při kterém se přivádí peroxid vodíku, uhličitan sodnéh&a vodné médium do reakční nádoby, v níž dochází k reakci peroxidu vodíku a uhličitanu sodného za vzniku peroxouhličitanu sodného, který se sráží z roztoku, přičemž potom následuje oddělování tohoto vysráženého peroxouhličitanu sodného od matečného roztoku a jeho získání jako produktu a přinejmenším část matečného roztoku je recyklována do reakční nádoby, vyznačující se tím, že v kroku (a) je prováděno kontinuální přivádění uhličitanu sodného existujícího ve formě částic a recyklovaného matečného roztoku do rozpouštěcí nádoby, která je udržována při teplotě pohybující se v rozsahu od 20 °C do 50 °C, přičemž relativní rychlosti přivádění a teplota jsou řízeny tak, koncentrace uhličitanu sodného v roztoku nepřevyšovala 95% nasyceného roztoku;

v kroku (b) je prováděno kontinuální čerpání roztoku uhličitanu sodného z rozpouštěcí nádrže;

v kroku (c) je prováděno kontinuální přivádění roztoku uhličitanu sodného odčerpaného v rámci kroku (b) z rozpouštěcí nádrže, dále nebo případně také uhličitanu sodného ve formě částic a koncentrovaného roztoku peroxidu vodíku do promíchávané reakční nádoby obsahuj ící vodnou suspenzi částic peroxouhličitanu sodného v matečném roztoku tak, aby molární poměr peroxidu vodíku H₂0₂ a uhličitanu sodného Na₂C0₂ byl udržen v rozmezí hodnot, které jsou vyšší než 0,7 : 1 a nižší než 1,3 : 1, při udržení teploty • ·

Β Β • ·9 Β • Β ΒΒ • ΒΒΒΒ · v rozmezí hodnot pohybujícím se od 10 °C do 25 °C, čímž dochází ke kontinuálnímu vytváření a srážení peroxouhličitanu sodného.
2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že koncentrace uhličitanu sodného v rozpouštěcí nádrži se volí tak, aby se pohybovala v rozmezí od 60% do 90% hmotnostních koncentrace nasyceného roztoku, přičemž ve výhodném provedení představuje tato koncentrace přinejmenším 70% hmotnostních koncentrace nasyceného roztoku.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2 vyznačující se tím, že teplota v rozpouštěcí nádrži se volí tak, aby se pohybovala v rozmezí od 15 °C do 35 ”C, ve výhodném provedení v rozmezí od 25 °C do 30 °C.
4. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačující se tím, že molárni poměr peroxidu vodíku a uhličitanu sodného v reakční nádobě se volí tak, aby se pohyboval v rozmezí od 0,8 : 1 do 1,2 : 1, ve výhodném provedení potom přibližně kolem 1 : 1.
5. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačující se tím, že krystalizační zařízení je udržováno při teplotě, která se pohybuje v rozmezí od 10 ’C do 25 °C.
6. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačující se tím, že koncentrace uhličitanu sodného v krystalizačním zařízení je volena tak, aby se pohybovala v rozmezí od 100 gramů/kilogram do 160 gramů/kilogram, ve výhodném provedení v rozmezí od 130 gramů/kilogram do 150 gramů/kilogram.

• · • · • φ
7. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačující se tím, že koncentrace peroxidu vodíku v krystalizačním zařízení se volí tak, aby se pohybovala v rozmezí od 25 gramů/kilogram do 65 gramů/kilogram, ve výhodném provedení v rozmezí od 35 gramů/kilogram do 60 gramů/kilogram.
8. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačujíci se tím, že matečný roztok obsahuje přinejmenším jeden stabilizátor peroxidu vodíku ve vodném alkalickém roztoku.
9. Způsob podle nároku 8 vyznačující se tím, že přinejmenším jeden stabilizátor peroxidu vodíku je přivádén do rozpouštěcí nádrže.
10. Způsob podle nároků 8 nebo 9 vyznačující se tím, že tento stabilizátor je vybírán ze skupiny zahrnující křemičitan sodný a polykarboxylátová a/nebo polyfosfonátová komplexní činidla.
11. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačující se tím, že tato reakce je prováděna v přítomnosti modifikátoru tvaru krystalů.
12. Způsob podle nároku 11 vyznačující se tím, že tento modifikátor tvaru krystalů je vybírán ze skupiny zahrnující soli alkalických kovů nebo amonné soli homo nebo kopolymerů kyseliny akrylové nebo kyseliny metakrylové a/nebo fosforečnany alkalických kovů.
13. Způsob podle nároku 11 vyznačující se tím, že tento modifikátor tvaru krystalů zahrnuje polyakrylát nebo směs polyakrylátu a pyrofosforečnanu.
14. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačující se tím, že v rámci jedné z možných modifikací je matečný roztok odčerpáván z krystalizačního zařízení a je přiváděn do rozpouštěcí nádrže navíc k přinejmenším části matečného roztoku odděleného od suspenze peroxouhličitanu sodného odtažené z krystalizačního zařízení nebo namísto přinejmenším části matečného roztoku odděleného od této suspenze.
15. Způsob podle nároku 14 vyznačující se tím, že matečný roztok je odčerpáván z nepromíchávané zóny krystalizačního zařízení.
16. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačující se tím, že veškerý uhličitan sodný je přiváděn přímo do reakční nádoby.
17. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 15 vyznačující se tím, že přinejmenším 10% uhličitanu sodného je přiváděno přímo do reakční nádoby, přičemž ve výhodném provedení se toto množství uhličitanu pohybuje v rozmezí od 20% do 60%.
18. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačující se tím, že uhličitan sodný existující ve formě částic je přiváděn přímo do reakční nádoby tím, že tento uhličitan sodný je zaváděn do proudu matečného roztoku nebo do recyklovaného matečného roztoku nebo do matečného roztoku odtaženého z rozpouštěcí nádrže, který je přiváděn do reakční nádoby.

• to • · ···
19. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačující se tím, že v rámci jedné z možných modifikací tento matečný roztok obsahuje vysolovací činidlo neobsahující halogenidy, přičemž ve výhodném provedení dosahuje množství tohoto činidla koncentrace až 100 gramů/kilogram roztoku.
20. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačující se tím, že krystalizační zařízení tvoří integrální součást krystalizačního/třídícího zařízení.
21. Způsob výroby peroxouhličitanu sodného vyznačují se tím, že v jeho rámci je prováděno přivádění peroxidu vodíku, uhličitanu sodného a vodného média do reakční nádoby, v níž dochází k reakci peroxidu vodíku a uhličitanu sodného za vzniku peroxouhličitanu sodného, který se sráží z roztoku, což je následováno oddělováním tohoto vysráženého peroxouhličitanu sodného od matečného roztoku a jeho získávání jako produktu, přičemž přinejmenším část matečného roztoku je recyklována do reakční nádoby, a část uhličitanu sodného přiváděného do reakční nádoby je rozpuštěna v recyklovaném matečném roztoku a zbývající část je přiváděna v tuhé formě.
22. Způsob podle nároku 21 vyznačující se tím, že matečný roztok neobsahuje halogenidové vysolovací činidlo.
23. Způsob podle nároku 22 vyznačující se tím, že matečný roztok neobsahuje vysolovací činidlo.
24. Způsob podle kteréhokoli z nároků 21 až 23 vyznačující se tím, že pevný uhličitan sodný je přiváděn v suspendované formě v proudu recyklovaného matečného roztoku nebo roztoku odčerpaného z rozpouštěcí nádrže pro uhličitan sodný.
25. Způsob podle kteréhokoli z nároků 21 až 24 vyznačující se tím, že část uhličitanu sodného pohybující se v rozmezí od 35% do 90% je přiváděna prostřednictvím rozpuštění v matečném roztoku a zbývající část je přiváděna v pevné formě.
26. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků vyznačující se tím, že v následném kroku je peroxouhličitan sodný opatřen povlakem anorganického a/nebo organického povlakového činidla nebo směsí těchto činidel.
27. Způsob podle nároku 26 vyznačující se tím, že nanesení tohoto povlaku je provedeno přivedením peroxouhličitanu sodného do kontaktu s matečným roztokem, který případně obsahuje síran sodný v množství dostatečném na vytvoření povlaku spolu s povlakovým činidlem, jehož množství se pohybuje v rozmezí od 1% do 5% a následným vysušením výsledné směsi.
28. Zařízení pro získávání peroxouhličitanu sodného vyznačující se tím, že zahrnuje krystalizační jednotku opatřenou vstupním přívodem pro uhličitan sodný a vstupním přívodem pro koncentrovaný peroxid vodíku, přičemž tato krystalizační jednotka je opatřena dvěma vstupy pro přivádění uhličitanu sodného, z nichž první vstup je určen pro přímé přivádění uhličitanu sodného existujícího ve formě částic, zatímco u nepřímého vstupu je uhličitan sodný předem rozpuštěn v recyklovaném matečném roztoku.
29. Suchý peroxouhličitan sodný existující ve formě částic vyznačující se tím, že vnitřně vykazuje:

(a) průměrnou velikost částic, která činí přinejmenším 500 gm a která nepřevyšuje 1200 gm (b) hodnotu emise tepelné energie po sedmidenním stárnutí měřenou v rámci 16-hodinové periody menší než 3 gV/gram.
30. Peroxouhličitan sodný podle nároku 29 vyznačující se tím, že dále nebo případně vykazuje jednu nebo více z následujících charakteristik:

(c) je vytvořen procesem krystalizace z objemu roztoku obsahujícího peroxid vodíku a uhličitan sodný;

(d) je vytvořen v rámci procesu, při kterém se nepoužijí chloridová vysolovací činidla, ve výhodném provedení potom žádná vysolovací činidla;

(e) vykazuje schopnost pohlcovat vlhkost zjištěnou s pomocí testu provedeného při 80% relativní vlhkosti, při teplotě 32 °C a po časový úsek 24 hodin, která nepřevyšuje 30 gramů/kilogram, ve výhodném provedení 15 gramů/kilogram;

(f) vykazuje sypnou hmotnost pohybující se v rozmezí od 800 gramů/kilogram do 1100 gramů/kilogram, ve výhodném provedení v rozmezí od 850 gramů/kilogram do 1000 gramů/kilogram;

(g) obsahuje přinejmenším jeden fosfonátový stabilizátor a přinejmenším jeden modifikátor tvaru krystalů, který je vybrán ze skupiny zahrnující křemičitan • ··· • · 4 ·· ♦ · sodný a polyakrylát v celkovém množství, které se pohybuje v rozmezí od 1 gram/kilogram do 8 gramů/kilogram;

(h) vykazuje obsah použitelného kyslíku přinejmenším 14,5%, ve výhodném provedení přinejmenším 14,8%.
31. Peroxouhličitan sodný existující ve formě částic vyznačující se tím, že je vytvořen způsobem v jehož rámci není použito vysolovací činidlo a který vykazuje jednu nebo více charakteristik (a), (b) z nároku 29 nebo charakteristik (e) až (h) z nároku 30.
32. Peroxouhličitan sodný existující ve formě částic podle kteréhokoli z nároků 29 až 31 vyznačující se tím, že vykazuje průměrnou velikost částic pohybující se v rozmezí od 600 μπι do 650 μπι a je získáván způsobem nezahrnujícím použití chloridového vysolovacího činidla.
33. Peroxouhličitan sodný existující ve formě částic podle kteréhokoli z nároků 29 až 31 vyznačující se tím, že vykazuje průměrnou velikost částic přibližně 750 μπι.
34. Peroxouhličitan sodný existující ve formě částic podle nároku 32 nebo 33 vyznačující se tím, že je získán s pomocí integrovaného krystalizačního/třídícího zařízení.
35. Peroxouhličitan sodný existující ve formě částic podle kteréhokoli z nároků 29 až 34 vyznačující se tím, že může být získán způsobem podle kteréhokoli z nároků 1 až 27.
36. Peroxouhličitan sodný podle kteréhokoli z nároků 29 až 35 vyznačující se tím, že je tvořen základním materiálem, který je opatřen povlakem jednoho nebo více »·· · ft • · · ► · ftft anorganických nebo organických činidel.
37. Peroxouhličitan sodný podle nároku 36 vyznačující se tím, že toto nanesení povlaku je provedeno přivedením základního peroxouhličitanu sodného do kontaktu s matečným roztokem, který případně obsahuje síran sodný a/nebo křemičitan sodný a/nebo dodatečný uhličitan sodný a který je ve výhodném provedení ve formě nasyceného roztoku v množství dostatečném na vytvoření povlaku spolu s povlakovým činidlem, jehož množství se pohybuje v rozmezí od 1% do 10%, ve výhodném provedení v rozmezí od 2% do 5% a následným vysušením výsledné směsi.