DE4206521A1

DE4206521A1 - Verfahren zur herstellung von granulaten, die als netz-, wasch- und/oder reinigungsmittel geeignet sind

Info

Publication number: DE4206521A1
Application number: DE4206521A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dr Raehse; Johann Friedrich Dr Fues; Wilhelm Beck; Otto Dr Koch
Original assignee: COGNIS BIO UMWELT; Cognis Gesellschaft fuer Bio und Umwelt Technologie mbH
Current assignee: COGNIS BIO UMWELT; Cognis Gesellschaft fuer Bio und Umwelt Technologie mbH
Priority date: 1992-03-02
Filing date: 1992-03-02
Publication date: 1993-09-09

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schütt- und rieselfähigen Granulaten von Wertstoffen oder Wertstoffgemischen, die als Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel und/oder zur Verwen dung in solchen Mitteln geeignet sind, aus ihren wäßrigen Lösungen und/oder Suspensionen durch Wirbelschicht-Sprühgranulation in einem heißen Fluidisierungsgas im Bereich des Normaldrucks.

Zur Erzeugung von Partikeln aus anfänglich flüssigem Produkt, also aus Lösungen oder Suspensionen, kommen in der technischen Anwendung insbesondere die Sprühtrocknung, die Sprühtrocknung mit integrierter Wirbelschicht-Agglomeration und die Wirbelschicht-Sprühgranulation in Frage. Üblicherweise wird bei der Herstellung von Granulaten aus wäßrigen Zubereitungen von Wertstoffen der eingangs genannten Art seit Jahrzehnten weltweit in großtechnischen Maßstab die Sprühtrock nung eingesetzt. Als Trocknungsgasstrom werden Heißluft oder Gemi sche von Luft und heißen Verbrennungsabgasen verwendet. Textilwasch pulver sowie Wertstoffe und Wertstoffgemische zur Herstellung von Textilwaschmitteln in schütt- und rieselfähiger Pulverform werden in sogenannten Sprühtürmen in der Regel im Bereich des Umgebungsdrucks in Gegenstrom-, seltener in Gleichstromfahrweise, großtechnisch ge wonnen.

Auch der Einsatz der Wirbelschicht-Sprühgranulation zur Herstellung von Waschmittelgranulaten ist aus dem Stand der Technik bekannt (Uh lemann in Chem.-Ing.-Tech. 62 (1990) Nr. 10, S. 822-834 und EP-B 1 63 836). In diesem Verfahren, das zur Herstellung pulverförmiger Netz-, Wasch- und Reinigungsmittel allerdings viel seltener durchge führt wird, werden Feststoffpartikel in einem aufwärtsgerichteten Gasstrom in der Schwebe gehalten. In diesem Zustand sind die Parti kel voneinander getrennt und so beim Einsprühen von Flüssigkeit in das Wirbelbett für die Sprühtropfen rundum zugänglich. Außerdem fin det in diesem Zustand ein intensiver Wärme- und Stoffaustausch zwi schen den Feststoffpartikeln und dem Gasstrom statt.

Wenn nun ein schwebendes Partikel von einem Sprühtropfen getroffen wird, verteilt sich das flüssige Produkt des Sprühtropfens auf dem festen Untergrund durch Spreitung. Der intensive Wärme- und Stoff austausch mit dem umgebenden Gasstrom führt zu einer Trocknung und Verfestigung des Flüssigkeitsfilms. Durch vielfaches Aufsprühen, Spreiten und Verfestigen wächst das Partikel zwiebelartig. Das Teil chen mit der Wunschkorngröße ist kompakt und auch nahezu rund.

Bei der Wirbelschicht-Sprühgranulation wäßriger Zubereitungen der eingangs genannten Stoffe wird wie bei der Sprühtrocknung mit Heiß luft als Fluidisierungsgas gearbeitet. Aus der EP-B-1 63 836 ist fer ner der Einsatz von Stickstoffgas genannt.

Zu den Vorteilen des Trocknungsverfahrens unter Einsatz von Heißluft als Trockengas zählt unter anderem neben der beliebigen Verfügbar keit der Gasphase die Möglichkeit, in offenen Systemen arbeiten zu können, die eine Entsorgung der mit Feuchtigkeit beladenen Heißgas phase durch Abgeben in die Außenluft technisch problemlos ermögli chen. Intensive physikalisch-chemische Untersuchungen über den Ab lauf des Trocknungsverfahrens haben darüber hinaus gezeigt, daß die Trocknung mit Heißluft auch schon bei Einsatz vergleichsweise milder Heißgastemperaturen wirkungsvoll und rasch abläuft. Der Trocknungs vorgang am feuchten Partikel setzt weitgehend unabhängig von der Temperatur des verwendeten Heißgases schon bei vergleichsweise nie drigen Temperaturen - beispielsweise bei Temperaturen der Partikel von etwa 40°C - ein und setzt sich unter vergleichsweise langsamer Steigerung der Partikeltemperatur bis zum Siedebereich des Wassers unter Normaldruck fort. Insgesamt verläuft der Trocknungsvorgang in Heißluft rasch und gerade auch in den letzten Trocknungsstufen sehr effektiv, so daß die Wertstoffe beim Trocknen zum rieselfähigen Gut einer vergleichsweise milden Temperaturbelastung ausgesetzt sind.

Von den Nachteilen und Einschränkungen dieses Verfahrenstyps gerade für das durch die Erfindung angesprochene Sachgebiet der Trocknung von Wertstoffen bzw. Wertstoffgemischen aus den Bereichen der Tex tilwaschmittel und/oder Reinigungsmittel sei beispielhaft auf die folgenden Punkte verwiesen: Zahlreiche dieser Wertstoffe sind - ins besondere im Fall organischer Komponenten - oxidationsempfindlich. Die Behandlung mit Heißluft kann besonders im höheren Temperaturbe reich zu Schädigungen führen. Die Auftrocknung rein oder weitgehend organischer Wertstoffe, z. B. von Tensiden auf Naturstoffbasis, schafft beträchtliche Probleme aus der Brand- oder gar Explosions- Gefahr des Trockengutes. Wichtige Wertstoffkomponenten, insbesondere Niotenside des Waschmittelbereichs, zeigen eine mehr oder weniger starke Pluming-Neigung, d. h. zum Übergang organischer Aerosole in die dampfbeladene Abluft der Sprühtürme. Insgesamt besteht die er höhte Gefahr der Umweltbelastung durch die großen Mengen der verar beiteten wäßrigen, festen und gasförmigen Materialanteile und Hilfs stoffe. Überlegungen zur Kreislaufführung des Trocknungsgasstromes haben in der gewerblichen Anwendung dieses Verfahrens keinen durch greifenden Niederschlag gefunden.

Bei der Wirbelschichttrocknung ist es ferner bekannt, an Stelle von Heißluft als Trocknungsgas Heißdampf einzusetzen (Gehrmann, Chem.- Ing.-Tech. 62 (1990) Nr. 10, S. A 512-A 520). Hier werden beson ders geringe Emissionen (Abwasser, Abluft) erreicht, in dem die aus getriebenen Brüden kondensiert werden. Nach dem Stand der Technik ist dieses Verfahren jedoch nur für relativ temperaturunempfindliche Produkte, wie z. B. Braunkohle oder Klärschlamm einsetzbar. Als An wendungsgebiet wird ferner die Trocknung von Papierpulpe genannt. Im gleichen Dokument wird zur Reduktion von Emissionen bei der Trock nung temperaturempfindlicher Produkte der Einsatz von Vakuumtrock nern empfohlen, gleichzeitig aber auch auf die Schwierigkeiten beim kontinuierlichen Betreiben dieser Apparate mit rieselfähigen Schütt gütern hingewiesen.

Auch beim Trocknen von temperaturempfindlichen Produkten im Dampf wirbelschichtrockner treten Probleme auf. Die Trocknungsgeschwindig keit im Temperaturbereich um 150°C ist für überhitzten Wasserdampf nämlich deutlich niedriger als für Heißluft. Erst die Steigerung der Arbeitstemperatur auf 250°C bringt eine Annäherung der Trocknungsge schwindigkeiten. Eine Trocknung der Wertstoffe der eingangs genann ten Art auf übliche Restfeuchtegehalte bei einer akzeptablen Trock nungsdauer läßt sich beim Einsatz von überhitztem Wasserdampf als Trocknungsgas daher nur mit derart hohen Arbeitstemperaturen errei chen, bei denen eine nicht mehr akzeptable Temperaturschädigung des Einsatzgutes auftritt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern, so daß es abgasfrei und frei von beladenem Abwasser durchgeführt werden kann, ohne daß bei der großtechnischen Anwendung des Verfahrens eine Qualitätsverschlechte rung des erhaltenen Granulats eintritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man mit über hitztem Wasserdampf als Fluidisierungsgas arbeitet, dabei das Granu lat vor dessen Gefährdung durch thermische Einwirkung aus dem Granu lator austrägt und die lagerbeständige Schütt- und Rieselfähigkeit des derart partiell aufgetrockneten Gutes gegebenenfalls durch Zu satz zur Bindung begrenzter Wassermengen befähigter Mischungsbe standteile und/oder eine Nachbehandlung sicherstellt und daß man im geschlossenen System mit einem Wasserdampfkreislaufstrom arbeitet, dem man den verdampften Wasseranteil des Einsatzgutes als Teilstrom entzieht und die abgegebene Wärmeenergie wieder zuführt. Die Ener giezufuhr kann außerhalb des Trocknungsbehälters durch Überhitzung des Wasserdampfs und/oder innerhalb über integrierte Wärmetauscher erfolgen.

In der älteren Anmeldung DE-A 40 30 688 ist ein Verfahren zur Gewin nung solcher feinteiliger fester schütt- bzw. rieselfähiger Wert stoffe oder Wertstoffgemische für Netz-, Wasch- und/oder Reinigungs mittel aus ihren wäßrigen Zubereitungen beschrieben, wobei überhitz ter Wasserdampf als trocknender Heißgasstrom eingesetzt und dabei die Trocknung des partikulären Gutes vor dessen Gefährdung durch thermische Einwirkung abgebrochen wird. Erforderlichenfalls wird dabei die lagerbeständige Schütt- bzw. Rieselfähigkeit des derart partiell aufgetrockneten Gutes durch Zusatz solcher Mischungsbe standteile sichergestellt, die zur Bindung begrenzter Wassermengen befähigt sind. Neben oder anstelle dieser Maßnahme kann auch eine Nachbehandlung zur Homogenisierung des Restfeuchtegehaltes im parti kulären Gut und/oder dessen Nachtrocknung unter wertstoffschonenden Bedingungen angeschlossen werden.

Zur Erzeugung von Granulaten wird jedoch in der älteren Anmeldung die Sprühtrocknung eingesetzt. Eine Trocknung in einer Wirbelschicht ist nur bei der Nachbehandlung des getrockneten Gutes optional vor gesehen.

Die nachfolgend geschilderte Erfindung betrifft eine gezielte Ausge staltung dieses Verfahrens aus der genannten älteren Anmeldung. Aus Gründen der Vollständigkeit der Erfindungsoffenbarung wird hiermit die Offenbarung dieser älteren Anmeldung ausdrücklich auch zum Ge genstand der vorliegenden Erfindungsoffenbarung gemacht.

Zu berücksichtigen ist in diesem Zusammenhang, daß bis heute die praktischen Erfahrungen beim Einsatz von Trocknungsverfahren unter Verwendung von überhitztem Wasserdampf als Trocknungsgas sehr be schränkt sind, obwohl diese Technologie an sich seit dem Anfang die ses Jahrhunderts bekannt ist und in der Literatur wiederholt be schrieben wird. Die ältere Patentanmeldung DE-A 40 30 688 setzt sich mit dem einschlägigen druckschriftlichen Stand der Technik ausführ lich auseinander. Auf diese Angaben der älteren Anmeldung sei hier verwiesen und lediglich die nachfolgenden Veröffentlichungen be nannt, die ihrerseits umfangreiche Literaturverzeichnisse zu diesem Arbeitsgebiet enthalten: A. M. Trommelen et al. "Evaporation and Drying of Drops in Superheated Vapors" AIChE Journal 16 (1970) 857-867; Colin Beeby et al. "STEAM DRYING" Soc of Chem Eng, Japan, Tokyo (1984), 51-68 sowie W. A. Stein "Berechnung der Verdampfung von Flüssigkeit aus feuchten Produkten im Sprühturm" Verfahrenstechnik 7 (1973) 262-267.

Ein für das Verständnis der Erfindung wesentlicher grundsätzlicher Unterschied der Trocknung mit Heißluft zur Trocknung mit überhitztem Wasserdampf ist auffallend: Beim Arbeiten mit dem Heißluftstrom setzt der Trocknungsvorgang bereits bei niederen Guttemperaturen wirkungsvoll ein. Die Wasserabreicherung ist dabei derart ausge prägt, daß beim Erreichen der Guttemperatur von etwa 100°C die Trocknung schon nahezu abgeschlossen ist. So sind beispielsweise bis zu ca. 90% des insgesamt vorhandenen Wassers zu diesem Zeitpunkt aus dem Tropfen bereits ausgetragen. Völlig anders sieht der Verlauf der Tropfentemperatur beim Einsatz von Heißdampf aus. Durch Konden sation des Heißdampfes auf dem kühleren Einsatzgut und Abgabe der Kondensationswärme an das zu trocknende Gut findet eine spontane Aufheizung des wäßrigen Tropfens auf die Siedetemperatur des Wassers unter Arbeitsbedingungen statt, beim Arbeiten unter Normaldruck also auf Temperaturen von etwa 100°C. Diese Siedetemperatur wird als Min desttemperatur während des gesamten Trocknungszeitraums im Guttrop fen beibehalten. Die jeweilige Beladung der wäßrigen Phase mit den zu gewinnenden Trockenstoffen führt - in Abhängigkeit vom Trock nungsgrad des Tropfens - zu individuellen Abweichungen des Tempera turverlaufs nach oben zu einem früheren oder späteren Zeipunkt.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird unter bewußter Inkaufnahme ge wisser Einschränkungen bezüglich des Trocknungsergebnisses im End produkt von den vielgestaltigen Vorteilen des Austausches der Heiß luft durch überhitzten Wasserdampf im Wirbelschicht-Sprühgranula tionsverfahren gerade bei dem erfindungsgemäß betroffenen tempera turempfindlichen Trocknungsgut Gebrauch gemacht. Als ein wesentli ches Element sieht die Erfindung hier vor, im Trockengut Restfeuch ten zu tolerieren, die - in Abhängigkeit vom Einzelfall - durchaus beträchtlich sein können, gleichzeitig aber entweder durch gegebe nenfalls mitzuverwendende Hilfsmittel die lagerbeständige Schütt- und Rieselfähigkeit des derart aufgetrockneten kornförmigen Gutes sicherzustellen und/oder eine Nachbehandlung z. B. eine Nachtrock nung vorzusehen. Die Hilfsstoffe können dabei, wie im nachfolgenden noch geschildert wird, ihrerseits ausgewählte Wertstoffe für den geplanten Einsatzzweck oder Inertstoffe sein. Erfindungsgemäß ge lingt damit die Einhaltung der Qualitätsnormen der bekanntlich kom plexen Anforderungen an die durch die Erfindung betroffenen Mehr stoffgemische auf Basis organischer und anorganischer Mischungskom ponenten - beispielsweise Textilwaschmittel - ohne Qualitätseinbuße, jedoch unter Wahrnehmung der Vorteile der Trocknung mit überhitztem Wasserdampf. Oxidationsprozesse an gefährdeten Komponenten der Netz-, Wasch- und Reinigungsmittel sind unterbunden; Brand- und Ex plosionsgefahren sind ausgeschaltet. Da der Trocknungsdampf im Kreislauf gefahren wird, entfällt die Abgabe unerwünschter Komponen ten in die Umgebungsluft. Lediglich der aus dem zu trocknenden Gut entstandene Dampfteilstrom wird ausgeschleust und bedarf der Reini gung. Dabei anfallende mitgetragene Gutanteile werden verwertet. Auch sonstige technologische Vorteile für die Auslegung der entspre chenden Einrichtungen können genutzt werden.

Der außerhalb des Wirbelbetts am Dampfkreislauf vorgenommene Ener gieeintrag kann in jeder bekannten beliebigen Form vorgenommen wer den. Bevorzugt ist aber die indirekte Wärmeübertragung. Als Beispiel sei die Verwendung von Rohrbündelsystemen erwähnt, die einerseits von Heizgasen beliebigen Ursprungs und andererseits - aber getrennt von diesen Heizgasen - von dem aufzuheizenden Wasserdampfstrom durchströmt werden.

In einer besonders wichtigen Ausführungsform der Erfindung wird die ser indirekte Energieeintrag in den Dampfkreislaufstrom mittels ei nes oder mehrerer integrierter Brenner mit indirekter Wärmeübertra gung auf den Dampfstrom vorgenommen, wobei brennerseitig die heißen Verbrennungsgase unmittelbar in den Wärmeaustauscher eingeleitet werden, der in den Dampfkreislaufstrom integriert ist. Die Tempera tur der Verbrennungsgase kann dabei beispielsweise im Bereich von etwa 400 bis 1 000°C und insbesondere im Temperaturbereich von etwa 650 bis 960°C liegen. Zur optimalen Wärmeausnutzung und damit zur Kostensenkung des Gesamtverfahrens kann es zweckmäßig sein, eine anteilige, bevorzugt möglichst weitgehende Kreislaufführung auch der Rauchgase vorzusehen. So können beispielsweise wenigstens 30 Vol.-% und vorzugsweise mehr als 40 Vol.-% der heißen Rauchgase nach dem Verlassen des integrierten Wärmeaustauschers im Kreislauf zur weite ren Energieverwertung wieder zurückgeführt werden. Vorzugsweise liegt die Menge der Rauchgaskreislaufführung bei mehr als 60 Vol.-% und dabei häufig im Bereich von etwa 70 Vol.-% der zugeführten Ver brennungsgase. Zum Betrieb des Brenners sind alle üblichen Brennga se, insbesondere Erdgas oder vergleichbare niedere Kohlenwasserstof fe bzw. Kohlenwasserstoffgemische und/oder Wasserstoff geeignet.

Im erfindungsgemäßen Verfahren führt man dem Heißdampf hauptsächlich Wärmeenergie über innen- oder außenliegende Wärmeaustauscher zu, wobei der Heißdampf als Übertragungsmedium dient. Durch den zuver lässigen und totalen Ausschluß von Schadstoffen, insbesondere Sauer stoff und Kohlendioxid, im Trocknungsgas sind unerwünschte oxydative Angriffe am zu trocknenden Gut ebenso ausgeschlossen wie die Bildung von Carbonatsalzen bzw. Carbonatablagerungen, die in den meist basi schen Wertstoffen des hier betroffenen Arbeitsbereiches beim Arbei ten mit Rauchgas enthaltenden Trocknungsgasen unvermeidlich sind. Der Einsatz von im Wirbelbett integrierten Wärmeaustauschern zur zusätzlichen Beheizung ermöglicht eine besonders effektive Wärme übertragung und erlaubt eine erhebliche geringere Dampftemperatur als die alleinige Beheizung durch Einleiten von Heißdampf, um die gleiche Restfeuchte zu erhalten, so daß die thermische Beanspruchung des zu trocknenden Guts gering ist. Diese Verfahrensvariante eignet sich besonders für Trocknungsgut mit mittlerer Temperaturempfind lichkeit. Bei der Trocknung thermisch sensitiver Wertstoffe und Wertstoffgemische sind vorteilhafter ausschließlich externe Wärme ausstauscher einzusetzen, wobei man kürzere Verweilzeiten als bei im Wirbelbett integrierten Wärmeaustauschern einstellt.

Erfindungsgemäß wird im geschlossenen System mit einem Wasserdampf kreislaufstrom gearbeitet, dem der verdampfte Wasseranteil des Ein satzgutes entzogen wird, während der insbesondere im Trocknungs schritt abgegebene Energiebetrag dem Kreislaufstrom wieder zugeführt wird. Der abgezogene Wasserdampfteilstrom wird nach der Reinigung von mitgetragenen Anteilen des Einsatzgutes in einer wichtigen Aus führungsform als Brauchdampf anderweitig verwendet, nachdem ge wünschtenfalls zunächst Druck und Temperatur dieses Dampfteilstromes den dort geforderten Bedingungen angeglichen worden sind. In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zweckmäßig, mindestens einen Anteil dieses abgezogenen Dampfteil stromes zu kondensieren. Die dabei anfallende wäßrige Flüssigphase wird vorzugsweise nach Aufkonzentrierung zusammen mit den darin vor liegenden ausgekreisten Wertstoffanteilen zur Zubereitung der zu trocknenden wäßrigen Lösungen und/oder Suspensionen eingesetzt.

Bevorzugt wird ferner mit Innendrücken des dampferfüllten Systems im Bereich des Normaldrucks gearbeitet. Dabei werden aber insbesondere derart angehobene Drücke im Kreislaufsystem eingestellt, daß, bei spielsweise an Schadstellen, wie sie in großtechnischen Anlagen nie mals völlig auszuschließen sind, Lufteinbrüche in das dampferfüllte Kreislaufsystem mit Sicherheit verhindert werden können.

Das Arbeiten im Bereich des Normaldrucks ermöglicht den vergleichs weise komplikationslosen Betrieb auch in großtechnischen Anlagen mit den geforderten hohen Stoffdurchsätzen pro Zeiteinheit. Da Fremdgas, insbesondere Luft, in das mit Wasserdampf erfüllte Kreislaufsystem nicht einbrechen kann, sind Sekundärschädigungen der angestrebten hochwertigen Produktbeschaffenheit damit zuverlässig ausgeschlossen. Geeignete Arbeitsdrücke liegen beispielsweise im Bereich bis etwa 150 mbar, zweckmäßig bis etwa 75 mbar und vorzugsweise unterhalb 50 mbar. Der Bereich von etwa 5 bis 15 mbar System-Innendruck kann be sonders bevorzugt sein. Die Trocknung mit überhitztem Wasserdampf im Sinne der Erfindung ist prinzipiell natürlich auch bei Unterdrücken, insbesondere im Bereich mäßiger Unterdrücke, möglich, erfordert dann aber einen erhöhten technischen Aufwand zur Sicherstellung des Aus schlusses möglicher Schadstellen im Kreislaufsystem, durch die uner wünschte Lufteinbrüche ausgelöst würden.

Wesentlich in der erfindungsgemäßen Lehre ist der Verzicht auf die Einstellung optimaler Trocknungsergebnisse durch Heißdampfeinwirkung im Verfahrensendprodukt. Restfeuchten, auch durchaus beträchtlichen Ausmaßes, können toleriert werden, wenn in der Zusammensetzung des Gutes sichergestellt ist, daß durch eine Art "Innerer Trocknung" eine so weitgehende Bindung dieses Restwassers stattfindet, daß die lagerbeständige Schütt- und Rieselfähigkeit des Trockengutes gewähr leistet ist.

Verlangt die Temperaturempfindlichkeit des zu trocknenden Wertstoffs oder Wertstoffgemisches die Beibehaltung nicht unbeträchtlicher Was sermengen im Produkt der Haupttrocknung und damit gegebenenfalls die Bindung dieses Restwassers zur Sicherung der lagerbeständigen Schütt- und Rieselfähigkeit des Trockengutes, so werden erfindungs gemäß Hilfsstoffe eingesetzt, die bevorzugt als partikulärer Fest körper zur Wasserfixierung befähigt sind. Eine solche Fixierung von Restwasser kann beispielsweise über dessen Einbindung als Kristall wasser erfolgen. Ebenso ist aber auch eine rein absorptive Bindung begrenzter Wassermengen in Feststoffteilchen der hier betroffenen Art möglich, ohne daß dadurch eine unerwünschte Klebrigkeit bzw. Haftung der Teilchen aneinander bewirkt wird. Die Hilfsstoffe werden dabei in wenigstens so hinreichender Menge eingesetzt, daß trotz der im Gut verbliebenen Restfeuchte die Schütt- und Lagerbeständigkeit gewährleistet ist.

Die das Restwasser bindenden Hilfsstoffe können in einer Ausfüh rungsform der Erfindung dem getrockneten Frischgut zweckmäßigerweise unmittelbar nach dessen Ausschleusung aus dem Granulator zugesetzt und damit intensiv vermischt werden. In einer bevorzugten Ausfüh rungsform werden diese Hilfsstoffe allerdings, zumindest anteilswei se, den wäßrigen Lösungen bzw. Suspensionen schon vor der Wirbel schicht-Sprühgranulation zugemischt. Möglich ist diese zuletzt ge nannte Ausführungsform immer dann, wenn die jeweilige Temperaturem pfindlichkeit des zu trocknenden Gutes eine so weitgehende Trocknung zuläßt, daß die verbleibende Restfeuchte in hinreichendem Ausmaß durch solche mitverwendeten Hilfsstoffe aufgenommen und gebunden werden kann.

In einer in diesem Zusammenhang bevorzugten Ausführungsform des er findungsgemäßen Verfahrens werden als Restwasser bindende Hilfsstof fe entsprechende Wertstoffe aus dem Bereich der Netz-, Wasch- und/ oder Reinigungsmittel eingesetzt, die ihrerseits hinreichend tempe raturunempfindlich sind. Typische Beispiele hierfür sind kristall wasserbindende anorganische Wertstoffe aus den Klassen der Builder- Komponenten, der Waschalkalien und/oder der sogenannten Stellmittel, z. B. kristallwasserbindende Silikatverbindungen, insbesondere Zeo lithe. Ein für Textilwaschmittel besonders charakteristisches Bei spiel ist heute der Zeolith-NaA in Waschmittelqualität mit einem Calciumbindevermögen im Bereich von 100 bis 200 mg CaO/g - verglei che hierzu die Angaben der DE 24 12 837. Beispiele für kristallwas serbindende Waschalkalien sind Soda oder Natriumbicarbonat, während Natriumsulfat als Neutralsalz bzw. Stellmittel beträchtliche Mengen an Kristallwasser binden kann. Neben oder anstelle solcher Hilfs stoffe mit der Fähigkeit zur Kristallwasserbindung binden kann aber das Restwasser auch durch Hilfsmittel bzw. entsprechende Wertstoffe mit der Fähigkeit zur absorptiven Wasserbindung eingesetzt werden. So ist es bekannt, daß bekannte Vergrauungsinhibitoren auf Stärke- bzw. Zellulosebasis, textilweichmachende Hilfsmittel, insbesondere auf Basis anorganischer, quellfähiger Silikate, aber auch eine Reihe von unter Normalbedingungen festen organischen Tensidverbindungen beträchtliche Wassermengen aufnehmen können, ohne mit einer uner wünschten Oberflächenklebrigkeit darauf zu reagieren.

Je nach der Temperaturempfindlichkeit der eingesetzten Wertstoffe bzw. Wertstoffgemische einerseits und der Natur und der Menge der mitverwendeten Hilfsstoffe andererseits können beträchtliche Rest wassergehalte im aufgetrockneten Gut zurückbleiben, ohne dessen la gerbeständige Schütt- und Rieselfähigkeit zu gefährden. Erfindungs gemäß ist daher vorgesehen, die Trocknung mit überhitztem Wasser dampf bei Restwassergehalten des aus der Wirbelschicht entnommenen Gutes im Bereich von etwa 1 bis 20 Gew.-% abzubrechen, wobei Rest wassergehalte im Bereich von etwa 5 bis 15 Gew.-% bevorzugt sind. Die hier angegebenen Bereiche beziehen sich dabei auf das Gewicht des aus der Wirbelschicht ausgetragenen Gutes. Erfindungsgemäß ist weiterhin bevorzugt, den Anteil dieses Restwassers, der nicht als Kristallwasser gebunden ist, auf höchstens etwa 10 Gew.-%, vorzugs weise auf nicht mehr als etwa 3 bis 4 Gew.-% einzugrenzen. Auch hier gilt zur Gew.-%-angabe das zuvor gesagte.

Die Arbeitsbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen den Einsatz hoher Temperaturen der im Kreislauf geführten Wasser dampfphase im Bereich der Trocknung im Wirbelbett. Wird die Wärme ausschließlich über die Dampfphase eingebracht, so sind Arbeitstem peraturen im Bereich von etwa 270 bis 350°C in der Wasserdampfphase besonders geeignet. Diese Temperaturangaben beziehen sich jeweils auf die Temperatur des dem Wirbelbett zugeführten, auf Optimal-Tem peratur aufgeheizten Wasserdampfstromes.

Beim Einsatz in das Wirbelbett integrierter Wärmeaustauscher wird die Wärme überwiegend durch diesen Wärmeaustauscher eingebracht. Die Wasserdampfphase dient zur Fluidisierung. In diesem Fall liegen die bevorzugten Eintrittstemperaturen des Wasserdampfes erheblich nie driger, nämlich bei 150°C bis 180°C. Die hier geringere Trocknungs geschwindigkeit wird über die größere Bettlänge und/oder Betthöhe und damit durch die größere Verweilzeit in der Trocknungszone aus geglichen. Je nach Temperaturempfindlichkeit des Trocknungsguts ist daher eine der beiden Ausführungsformen vorteilhafter.

Weitgehend energetische Überlegungen - insbesondere auch zu der be absichtigten Weiterverwendung des auszukreisenden Dampfteilstromes - bestimmen die Mengenverhältnisse zwischen der zu verdampfenden flüs sigen Wassermenge und der zugeführten Menge des überhitzten Wasser dampfes. Möglich sind hier Ausführungsformen, die nur eine be schränkte Absenkung der Dampftemperatur nach Verlassen des Wirbel betts vorsehen, während in anderen Ausführungsformen eine weiterfüh rende Ausnutzung der thermischen Energie des Wasserdampfes bis zu einer Absenkung der Dampftemperatur in die Nähe der Kondensations temperatur zweckmäßig sein kann. Möglich ist es auch, in an sich bekannter Weise die Wirbelschicht in verschiedene Zonen einzuteilen: Hoch- und Mitteltemperaturzone sowie Kühlzone.

Eine besonders interessante Ausführungsform der Erfindung sieht die Rückgewinnung und Verwertung der Kondensationswärme des aus dem Kreislauf ausgeschleusten Wasserdampfanteiles vor. Durch den Einsatz geeigneter Arbeitsschritte kann dabei die Recyclisierung auch der geringen Wertstoffanteile sichergestellt werden, die über den ausge schleusten Heißdampfstrom den primären Kreislauf des Dampfes verlas sen haben. Hier kann beispielsweise unter Ausnutzung der Kondensa tionswärme des ausgeschleusten Dampfanteiles wie folgt gearbeitet werden:

In einer bevorzugt mehrstufigen Eindampfanlage wird unter Ausnutzung der Kondensationswärme des abgezogenen Dampfteilstromes das Dampf kondensat aufkonzentriert. Das dabei anfallende Restkonzentrat wird in den Verfahrensprimärkreislauf zurückgeführt. Insbesondere kann dieses Restkonzentrat dem durch überhitzten Heißdampf zu trocknenden Wertstoffslurry zugegeben werden.

Falls erforderlich, kann bei der Kondensation des aus dem Primär kreislauf ausgeschleusten Heißdampfes eine hier gegebenenfalls an fallende mit geringsten Wertstoffmengen beladene Restgasphase einem nachfolgenden Aufarbeitungsschritt - beispielsweise einer Verbren nung, der Behandlung in Biofiltern oder in Waschanlagen - zugeführt werden. Durch eine solche Kombination der Maßnahmen eines praktisch vollständigen Recyclisierens der jeweiligen Teilströme und der zu verlässigen Vernichtung von letzten Restspuren ermöglicht das erfin dungsgemäße Verfahren auf dem hier betroffenen Arbeitsgebiet groß technischer Fertigung erstmalig die Möglichkeit Wertstoffe und Wert stoffgemische aus dem Gebiet der Wasch- und Reinigungsmittel abluft frei und frei von beladenem Abwasser zu gewinnen.

Neben oder an Stelle des Einsatzes von zur Bindung des Restwassers befähigten Hilfsstoffen sieht die Erfindung ferner eine Nachbehand lung des primär angefallenen, teilgetrockneten Granulats vor. Die Nachbehandlung wird durch zwei technische Konzeptionen realisiert, die auch miteinander verbunden werden können.

Die erste dieser Konzeptionen geht davon aus, daß der individuelle Auftrocknungsgrad des jeweils betroffenen Partikels von seiner Teil chengröße bestimmt wird. Wird erfindungsgemäß das Trocknungsverfah ren zu einem Zeitpunkt abgebrochen, an dem noch beträchtliche Mengen an Restfeuchte im Gut vorliegen, dann wird eine integrale Betrach tung des Restfeuchtegehaltes der Wirklichkeit nur teilweise gerecht. In der differentiellen Betrachtung der Verteilung dieser Restfeuchte über die einzelnen Gutanteile zeigt sich, daß die Fein- beziehungs weise Feinstanteile sehr weitgehend oder vollständig aufgetrocknet sein können, während die gröberen Gutanteile noch so feucht sind, daß eine lagerbeständige Schütt- und Rieselfähigkeit für das dem Wirbelbett entnommene Gut noch nicht sichergestellt ist. In einer wichtigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem entsprechend eine "Nachtrocknung" des Primärgutes aus der Wirbel schicht durch einen zusätzlichen, mindestens einstufigen Nachbehand lungsschritt erreicht, der - ohne das pulverförmige Gut einer Ge fährdung durch Verklebung auszusetzen - zu einer Homogenisierung des Feuchtegehalts über das Gesamtgut unabhängig von der individuellen Teilchengröße führt. Auf diese Weise kann aus den noch vergleichs weise feuchten gröberen Anteilen des Gutes soviel an Restfeuchte in das Fein- und Feinstgut übertragen werden, daß nach diesem Homogeni sierungsschritt die lagerbeständige Schütt- und Rieselfähigkeit des Trockengutes gewährleistet sind, ohne daß es des zusätzlichen Aus trages weiterer Feuchtemengen aus dem Schüttgut bedarf.

Zur Verwirklichung dieser Nachbehandlungsstufe sind alle Verfahrens techniken geeignet, die den Feuchtigkeitsgehalt der einzelnen Parti kel unter gleichzeitiger Verhinderung eines Verklebens der Masse ausgleichen. Lediglich beispielhaft seien hier das Umwälzen, Mischen oder Schütteln des primär angefallenen Gutes im kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verfahren genannt. Besonders geeignet kann eine Nachbehandlung des Gutes in einem nachgeschalteten, weiteren Wirbelbett sein.

Hierbei wird mit beliebigen Gasen, vorzugsweise mit Umgebungsluft, gearbeitet. Oxidative Materialgefährdungen und unerwünschte Verun reinigungen der Abluft treten hierbei nicht oder kaum mehr auf und sind leicht zu beherrschen. Da das zu trocknende Gut dem Wirbelbett mit erhöhter Temperatur - üblicherweise im Bereich von etwa 105°C - entnommen wird, kann über eine solche nachgeschaltete Feuchtigkeits homogenisierung in einer Wirbelschicht noch eine geringfügige zu sätzliche Absenkung der Restfeuchte erzielt werden.

Neben oder anstelle einer solchen Hilfsmaßnahme kann im erfindungs gemäßen Verfahren aber auch eine zusätzliche Trocknung in einer oder mehreren Stufen zur weiteren Absenkung der Restfeuchte vorgesehen sein. Charakteristisch für die Nachtrocknung ist, daß hier unter Bedingungen gearbeitet wird, die die Wertstoffe des Trockenguts nicht schädigen. Als Beispiel von Verfahrensparametern zur Risiko minderung seien genannt: Absenkung der Temperatur der Heißgasphase, Verzicht auf überhitzten Wasserdampf als Heißgas und dessen Ersatz durch Trocknungsgase anderen Ursprungs, beispielsweise Luft und/oder Inertgas sowie Übergang in eine andere Trocknungstechnologie.

Das Verfahren der Wirbelschicht-Sprühgranulation beruht auf dem Wachstum von Keimen, die entweder im Wirbelbett selbst durch nicht treffende, sich verfestigende Sprühtropfen gebildet werden, oder durch Abrieb von schon vorhandenen festen Teilchen erzeugt werden, oder die von außen dem Wirbelbett zugeführt werden. Um eine kontinu ierliche Verfahrensführung zu gewährleisten, müssen gleichbleibende Granulationsbedingungen vorherrschen. Alle dem Wirbelbett entnomme nen Granulate müssen zahlenmäßig durch neue Keime ersetzt werden. Andererseits muß das Abgas von mitgeführten Feingutanteilen gerei nigt werden. Diese feinen Partikel sind aber auch Keimgut. Um auf eine besonders einfache und wirtschaftliche Weise den Ausgleich der oben genannten Partikelbilanz sicherzustellen, wird daher vorge schlagen, daß man die mit dem Abgas aus dem Wirbelbett entweichenden Feingutanteile abscheidet und als Keime für die Granulatbildung ins besondere intern mit Hilfe eines über dem Wirbelbett angeordneten Staubfilters in das Wirbelbett zurückführt. Die Abscheidung des Feinguts aus dem Abgas kann mit Zyklonen vorgenommen werden. Vor teilhaft ist aber, daß man das Abgas mittels im Kopf des Granulators integrierte und oberhalb des Wirbelbetts angeordnete Tuchfilter rei nigt. Damit wird eine Platzersparnis bei der ohnehin erforderlichen Abgasreinigung und Zurückführung der Feingutanteile in das Wirbel bett erreicht.

Damit nur diejenigen Granulate aus dem Wirbelbett entnommen werden, welche die gewünschte Korngröße erreicht haben, wird in einer weite ren Ausgestaltung vorgeschlagen, daß man das Granulat über einen oder mehrere Sichter aus dem Wirbelbett austrägt. Diese sind in platzsparender Weise vorteilhaft im Anströmboden der Wirbelbettappa ratur eingesetzt. Besonders vorteilhaft sind dabei Gegenstrom- Schwerkraft-Sichter.

Für den Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren eignen sich insbeson dere wäßrige Zubereitungen solcher Wertstoffe und Wertstoffkombina tionen aus dem Gebiet der Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel, die durch kurzfristige Einwirkung von Wasser bzw. Wasserdampf im Bereich einer Guttemperatur von 100 bis 120°C nicht oder nicht we sentlich geschädigt werden. Geeignet sind insbesondere als Wert stoffbestandteile Komponenten dieser Art, die unter den Arbeitsbe dingungen den angegebenen Temperaturbereich wenigstens für einen Zeitraum von etwa 5 s bis 5 min. schadlos überstehen. Entscheidend ist, daß der Zeitraum dieser Temperatureinwirkung im erfindungsgemä ßen Verfahren so kurz gehalten wird, daß unter den gewählten Ar beitsbedingungen substantielle Schädigungen des zu trocknenden Gutes noch nicht auftreten. So können beispielsweise auch an sich hydroly segefährdete Tensidverbindungen unter diesen Arbeitsbedingungen Ver weilzeiträume von einigen Sekunden bis einigen Minuten weitgehend unbeschadet überstehen, wenn bestimmte, dem einschlägigen Fachmann bekannte Rahmenbedingungen eingehalten werden. So wird es möglich, daß man im erfindungsgemäßen Trocknungsverfahren wäßrige Zubereitun gen wasserlöslicher und/oder unlöslicher organischer und/oder anor ganischer Wertstoffe aus Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmitteln der Trocknung unterwirft, die beispielsweise den nachfolgenden Stoffklassen zuzuordnen sind: Komponenten mit Tensid- bzw. Emulga torwirkung, anorganische und/oder organische Gerüstsubstanzen oder Builder-Komponenten, Waschalkalien, Stellmittel bzw. Neutralsalze, Textilweichmacher, Bleichaktivatoren, Hilfsstoffe zur Verbesserung des Schmutztragevermögens der Flotten wie Vergrauungsinhibitoren oder auch Abrasivstoffe.

In einer wichtigen Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfah ren zur Trocknung von Wertstoffmischungen für den Aufbau von Tex tilwaschmitteln eingesetzt. Die zu trocknenden wäßrigen Einsatzma terialien enthalten dabei waschaktive Tenside zusammen mit Gerüst- bzw. Builder-Substanzen, sowie gewünschtenfalls Waschalkalien und/oder Neutralsalze. Dabei ist hier wenigstens ein Teil der eingesetz ten Mehrstoffmischungen zur Bindung und/oder Fixierung von Restwas ser, insbesondere in Form von Kristallwasser befähigt. Ebenso wie im Sprühtrocknungsverfahren von Textilwaschmitteln wird bei solchen Stoffmischungen in aller Regel nicht das Textilwaschmittel in seiner Gesamtheit der Wirbelschicht-Sprühgranulation ausgesetzt. Die extre me Temperaturempfindlichkeit peroxidenthaltender Bleichkomponenten, wie Perborat-Monohydrat beziehungsweise -Tetrahydrat und entspre chender anderer besonders temperatursensitiver Komponenten läßt das nicht zu. Als weitere Beispiele seien Enzyme, Duftstoffe, Bleichak tivatoren und andere Kleinkomponenten genannt. Auch die Lehre der Erfindung sieht dementsprechend unter anderem die Herstellung soge nannter Mehrkomponenten-Turmpulver vor, die einen Großteil der das Fertigwaschmittel ausmachenden Komponenten in Mischung vereinigt enthalten, nachträglich aber noch mit flüssigen und/oder festen wei teren Wirkstoffkomponenten beaufschlagt bzw. vermischt werden. Be kannte Beispiele für solche Flüssigkomponenten sind insbesondere leichtflüchtige niotensidische Komponenten, die im erfindungsgemäßen Verfahren zwar nicht mehr über das Abgas in die Umwelt entlassen werden, deren Zugabe zum Gesamtwaschmittel gleichwohl durch nach trägliches Aufdüsen auf ein erfindungsgemäß vorbereitetes saugfähi ges Granulat einfach ausgestaltet werden kann.

Im folgenden finden sich allgemeine Angaben von Wertstoffen für die unmittelbare oder mittelbare Verwendung bei der Herstellung von Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmitteln unter Einsatz der erfin dungsgemäßen Arbeitsprinzipien, wobei diese Zusammenstellung an heu te üblichen Komponenten von Textilwaschmitteln dargestellt ist.

Als anionische Tenside sind zum Beispiel Seifen aus natürlichen oder synthetischen, vorzugsweise gesättigten Fettsäuren brauchbar. Geeig net sind insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, zum Beispiel Ko kos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische. Be vorzugt sind solche, die zu 50 bis 100% aus gesättigten C_12-18- Fettsäureseifen und zu 0 bis 50% aus Olsäureseife zusammengesetzt sind.

Weiterhin geeignete synthetische anionische Tenside sind solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate. Besondere Bedeutung kann dabei das erfindungsgemäße Verfahren für entsprechende Verbindungen pflanzli chen und/oder tierischen Ursprungs haben.

Als Tenside vom Sulfonattyp kommen Alkylbenzolsulfonate (C_9-15-Al kyl), Olefinsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkan sulfonaten sowie Sulfonate in Betracht, wie man sie beispielsweise aus C_12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält. Geeignet sind auch die Alkansulfonate, die aus C_12-18-Alkanen durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation und anschließende Hydrolyse be ziehungsweise Neutralisation beziehungsweise durch Bisulfitaddition an Olefine erhältlich sind, sowie insbesondere die Ester von Alpha- Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z. B. die Alpha-sulfonierten Me thylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren.

Wichtige Tensid- beziehungsweise Emulgatorkomponenten sind in diesem Zusammenhang auch die sogenannten Di-salze, die sich durch Versei fung der zuvor genannten Alpha-sulfonierten Fettsäure-Methylester beziehungsweise durch unmittelbare Sulfonierung von insbesondere gesättigten Fettsäuren - insbesondere C_12-18-Fettsäuren - herstellen lassen.

Geeignete Tenside vom Sulfattyp sind die Schwefelsäuremonoester aus primären Alkoholen natürlichen und synthetischen Ursprungs, d. h. aus Fettalkoholen, z. B. Kokosfettalkoholen, Talgfettalkoholen, Ole ylalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Palmityl- oder Stearylalkohol, oder den C_10-20-Oxoalkoholen, und diejenigen sekundärer Alkohole dieser Kettenlänge. Auch die Schwefelsäuremonoester der mit insbesondere 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten Alkohole natürlichen und/oder synthetischen Ursprungs sind geeignete Komponenten. Als Beispiel für Synthese-Alkohole seien Verbindungen wie 2-Methyl-verzweigte C_9-11- Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid genannt. Ferner eignen sich sulfatierte Fettsäuremonoglyceride.

Die anionischen Tenside können in Form ihrer Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen vorliegen.

Als nichtionische Tenside sind Anlagerungsprodukte von 1 bis 40, vorzugsweise 2 bis 20 Mol Ethylenoxid an 1 Mol einer aliphatischen Verbindung mit im wesentlichen 10 bis 20 Kohlenstoffatomen aus der Gruppe der Alkohole, Carbonsäuren, Fettamine, Carbonsäureamide oder Alkansulfonamide verwendbar. Besonders wichtig sind die Anlagerungs produkte von 8 bis 20 Mol Ethylenoxid an primäre Alkohole, wie z. B. an Kokos- oder Talgfettalkohole, an Oleylalkohol, an Oxoalkohole oder an sekundäre Alkohole mit 8 bis 18, vorzugsweise 12 bis 18 C- Atomen. Neben den wasserlöslichen Nonionics sind aber auch nicht beziehungsweise nicht vollständig wasserlösliche Polyglykolether mit 2 bis 7 Ethylenglykolether-Resten im Molekül von Interesse, insbe sondere wenn sie zusammen mit wasserlöslichen, nichtionischen oder anionischen Tensiden eingesetzt werden. Im erfindungsgemäßen Verfah ren kann der Verschleppungstendenz solcher nichtionischen Tenside dadurch Rechnung getragen werden, daß Komponenten dieser Art ganz oder teilweise nach Abschluß der Wirbelschicht-Sprühgranulation auf das erhaltene Granulat aufgetragen werden. Insbesondere kann das auch Gültigkeit für bei Raumtemperatur flüssige Niotenside haben.

Außerdem können als nichtionische Tenside auch Alkyglykoside der allgemeinen Formel R-O-(G)_x eingesetzt werden, in der R einen primä ren geradkettigen oder verzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet, G ein Symbol ist, das für eine Glykose-Einheit mit 5 oder 6 C-Atomen steht, und der Oligomeri sierungsgrad x zwischen 1 und 10 liegt.

Als organische und anorganische Gerüst- beziehungsweise Builder-Sub stanzen eignen sich schwach sauer, neutral oder alkalisch reagieren de lösliche und/oder unlösliche Komponenten, die Calciumionen auszu fällen oder komplex zu binden vermögen. Geeignete und insbesondere ökologisch unbedenkliche Builder-Substanzen sind feinkristalline synthetische Zeolithe der bereits geschilderten Art. Als weitere Builder-Bestandteile, die insbesondere zusammen mit den Zeolithen eingesetzt werden können, kommen (co-)polymere Polycarboxylate in Betracht, wie Polyacrylate, Polymethacrylate und insbesondere Copo lymere der Acrylsäure mit Maleinsäure, vorzugsweise solche mit 50 bis 10% Maleinsäure. Das Molekulargewicht der Homopolymeren liegt im allgemeinen zwischen 1 000 und 100 000, das der Copolymeren zwi schen 2 000 und 200 000, vorzugsweise 50 000 bis 120 000, bezogen auf freie Säure. Ein besonders bevorzugtes Acrylsäure-Maleinsäure- Copolymer weist ein Molekulargewicht von 50 000 bis 100 000 auf. Geeignete, wenn auch weniger bevorzugte Verbindungen dieser Klasse sind Copolymere der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Vinylethern, wie Vinylmethylether, in denen der Anteil der Säure mindestens 50% beträgt. Brauchbar sind ferner Polyacetalcarbonsäuren, wie sie bei spielsweise in den US-Patentschriften 41 44 226 und 41 46 495 be schrieben sind, sowie polymere Säuren, die durch Polymerisation von Acrolein und anschließende Disproportionierung mittels Alkalien er halten werden und aus Acrylsäureeinheiten und Vinylalkoholeinheiten beziehungsweise Acroleineinheiten aufgebaut sind.

Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die be vorzugt in Form ihrer Natriumsalze eingesetzten Polycarbonsäuren, wie Citronensäure und Nitrilotriacetat (NTA), sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist.

In Fällen, in denen ein Phosphat-Gehalt toleriert wird, können auch Phosphate mitverwendet werden, insbesondere Pentanatriumtriphosphat, gegebenenfalls auch Pyrophosphate sowie Orthophosphate, die in er ster Linie als Fällungsmittel für Kalksalze wirken.

Geeignete anorganische, nicht komplexbildende Salze sind die - auch als "Waschalkalien" bezeichneten - Bicarbonate, Carbonate, Borate oder Silikate der Alkalien; von den Alkalisilikaten sind vor allem die Natriumsilikate mit einem Verhältnis Na₂O:SiO₂ wie 1:1 bis 1:3,5 brauchbar. Aus den restlichen Gruppen üblicher Waschmittel bestandteile kommen zur Mitverwendung im erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere Komponenten aus den Klassen der Vergrauungsinhibitoren (Schmutzträger), der Neutralsalze und der textilweichmachenden Hilfsmittel in Betracht.

Geeignete Vergrauungsinhibitoren sind beispielsweise Carboxymethyl cellulose, Methylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose und deren Gemische. Als typisches Beispiel für einen geeigneten Vertreter der Neutralsalze ist das bereits erwähnte Natriumsulfat zu nennen. Ge eignete Weichmacher sind beispielsweise quellfähige Schichtsilikate von der Art entsprechender Montmorillonite, beispielsweise Bentonit.

Hochtemperatur-sensitive übliche Mischungsbestandteile von Wasch- und Reinigungsmitteln, wie Bleichmittel auf Basis von Per-Verbindun gen, Enzyme aus der Klasse Proteasen, Lipasen und Amylasen bzw. Bak terienstämme oder Pilze, Stabilisatoren, Parfüme, temperaturempfind liche Farbstoffe und dergleichen, werden wie bereits angegeben zweckmäßigerweise mit dem zuvor gewonnenen Granulat vermischt.

Im folgenden werden Beispiele und Versuchsergebnisse des erfindungs gemäßen Verfahrens näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch die Versuchsanlage. Sie bestand im wesent lichen aus einer Wirbelkammer 1 mit einem zweigeteilten, getrennt anströmbaren Schlitzboden 2, einer Zellenradschleuse 3 zum Produkt austrag und einem in der Wirbelkammer 1 integrierten Rohrbündelwär meaustauscher 4, der oberhalb des Schlitzbodens 2 eingebaut war. Zur Rückführung des aufgemahlenen Überkorns diente eine Förderschnecke 5 mit Aufgabetrichter 6. Das Trocknungsgut, der Slurry, wurde aus ei ner beheizten Vorlage über die Leitung 7 zu einer Einstoffdüse ge pumpt und in das Wirbelbett gesprüht.

Ein Gebläse 8 fördert Wasserdampf durch einen zum Wiederaufheizen (Überhitzen) vorgesehenen Wärmeaustauscher 9 in die Wirbelkammer 1 Zwischen das Gebläse 8 und den Wärmeaustauscher 9 war eine Durch flußmeß- und Regeleinrichtung 10 geschaltet. Der austretende Dampf wurde in einem Zyklon 11 von Staub gereinigt und über einen weiteren Ventilator 12 zurückgeführt. Die Überschußbrüden wurden bei 13 aus geschleust. Zum Anfahren des Versuchs war ein Anschluß 14 an die Kreislaufleitung für Dampf vorgesehen.

Zu Versuchsbeginn wurde sogenanntes "Turmpulver" als Bettmaterial vorgelegt. Dieses war mit herkömmlicher Trocknung mit heißer Luft in einem Produktionssprühturm hergestellt worden (Schüttgewicht 550 g/l, Restfeuchte ca. 12%). Das Turmpulver enthielt etwa 16 Gew.-% Tenside, ca. 15 Gew.-% Soda sowie 28% Zeolith NaA, etwa 2% Wasser glas, Sokalan (R) sowie übliche Kleinkomponenten.

Nach Fluidisierung des Wirbelgutes mit heißer Luft wurde mit der Einstoffdüse (Bohrung 0,7 mm) der Waschmittelslurry eingesprüht (ca. 30 kg/h bei 6 bar Sprühdruck). Sein Feststoffanteil enthielt die oben angegebenen Komponenten.

Die Ausgangsfeuchte des Slurrys betrug 50%. Die feuchte Abluft wur de teilweise ausgeschleust, zum größten Teil jedoch im Kreislauf gefahren, wobei der im Kreislauf geführte Luftstrom im Wärmeaustau scher 9 vor der Wirbelschicht wieder aufgeheizt wurde. Der ausge schleuste Luftstrom wurde durch Frischluft wieder ersetzt. Die Tem peratur der Luft betrug am Eintritt in die Wirbelschicht etwa 145°C, am Austritt etwa 90°C.

Ein Teil des erzeugten Granulates wurde über die Zellenradschleuse 3 aus dem Wirbelbett ausgetragen, aufgemahlen und über die Förder schnecke 5 als Granulationskeime der Wirbelschicht wieder zugeführt.

Die Verweilzeit des Produktes in der Wirbelschicht war etwa 20 min.

Nachdem über mehrere Stunden keine Zunahme des Schüttgewichtes mehr festgestellt wurde, wurde auf Trocknung mit überhitztem Dampf umge stellt. Der Dampf wurde, wie vorher die Luft, im Kreislauf gefahren. Die Überhitzung des Dampfes erfolgte wieder durch den Wärmeaustau scher 9 vor der Wirbelschicht und den darin angeordneten Rohrbündel wärmeaustauscher 4. Die Dampfeintrittstemperatur betrug im Mittel 150°C, die Dampftemperatur am Austritt der Wirbelschicht 105°C. Der Slurrydurchsatz war 30 kg/h. Als Bettvorlage wurde zu Beginn der Dampftrocknung das in den Vorversuchen mit Lufttrocknung produzierte Granulat verwendet. Die Verweilzeit des Produktes in der Wirbel schicht betrug etwa 20 min.

Die Versuchsergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt.

Tabelle 1 zeigt die Schüttgewichte von drei aus dem Wirbelbett ent nommenen Proben:

Probe 3 am Ende der Versuche mit Lufttrocknung
Probe 6 nach Trocknung mit Dampf und einfachem Bettaustausch
Probe 7 nach Trocknung mit Dampf und zweifachem Bettaustausch.

Tabelle 1

Zu beobachten ist eine deutliche Zunahme des Schüttgewichtes von 687 mg/l der Probe 3 über 782 mg/l der Probe 6 auf 820 mg/l der Probe 7. Die Restfeuchte betrug in allen Fällen ca. 5% (gemessen mit Infra rottrocknung bei 135°C und 7 min).

Die durchgeführten Siebanalysen (Tabelle 2) zeigen eine Verschiebung zu größeren Teilchen bei der Trocknung mit Dampf.

Aufnahmen mit einem Lichtmikroskop zeigen bei den dampfgetrockneten Partikeln (Fig. 2, 25-fache Vergrößerung, Probe 7) eine wesentlich glattere und gleichmäßigere Oberfläche gegenüber den luftgetrockne ten (Fig. 3, 25-fache Vergrößerung, Probe 3). Aufnahmen des Kornin neren zeigen gleichzeitig weniger und kleinere Poren bei dem dampf getrockneten Granulat.

Anbackungen am Wärmeaustauscher 4 in der Wirbelschicht sowie Pro duktschäden durch direkten Kontakt mit den Wärmeaustauscherrohren wurden nicht beobachtet.

Tabelle 2

Siebanalyse

Bezugszeichenliste

1 Wirbelkammer
2 Schlitzboden (Anströmboden)
3 Zellenradschleuse
4 Wärmeaustauscher
5 Förderschnecke
6 Aufgabetrichter
7 Leitung
8 Gebläse
9 Wärmeaustauscher
10 Durchfluß-, Meß- und Regeleinrichtung
11 Zyklon
12 Ventilator
13 Überschußbrüden
14 Anschluß

Claims

1. Verfahren zur insbesondere kontinuierlichen Herstellung von schütt- und rieselfähigen Granulaten von Wertstoffen oder Wert stoffgemischen, die als Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmittel und/oder zur Verwendung in solchen Mitteln geeignet sind, aus ihren wäßrigen Lösungen und/oder Suspensionen durch Wirbel schicht-Sprühgranulation in einem heißen Fluidisierungsgas im Bereich des Normaldrucks, dadurch gekennzeichnet, daß man mit überhitztem Wasserdampf als Fluidisierungsgas arbei tet, dabei das Granulat vor dessen Gefährdung durch thermische Einwirkung aus dem Granulator austrägt und die lagerbeständige Schütt- und Rieselfähigkeit des derart partiell aufgetrockneten Gutes gegebenenfalls durch Zusatz zur Bindung begrenzter Wasser mengen befähigter Mischungsbestandteile und/oder eine Nachbe handlung sicherstellt und daß man im geschlossenen System mit einem Wasserdampfkreislaufstrom arbeitet, dem man den verdampf ten Wasseranteil des Einsatzgutes als Teilstrom entzieht und die abgegebene Wärmeenergie wieder zuführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Heißdampf sowohl über im Wirbelbett integrierte als auch über externe Wärmeaustauscher Wärmeenergie zuführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Trocknung thermisch besonders empfindlicher Wertstoffe oder Gemische daraus dem Heißdampf ausschließlich über externe Wärmeaustauscher Wärmeenergie zuführt, wobei man kürzere Verweilzeiten als bei im Wirbelbett integrierten Wärme austauschern einstellt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den dem Wasserdampfkreislaufstrom entzogenen Teilstrom von mitgetragenen Anteilen des Einsatzguts reinigt und als Brauchdampf anderweitig verwendet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Anteil des dem Wasserdampfkreislauf strom entzogenen Teilstroms kondensiert und zusammen mit den darin enthaltenen Wertstoffen, gegebenenfalls nach vorheriger Aufkonzentrierung, zur Zubereitung der zu trocknenden wäßrigen Lösungen und/oder Suspensionen einsetzt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Innendrücken des dampferfüllten Systems im Bereich des Normaldrucks, aber dabei vorzugsweise mit derart angehobenen Drücken arbeitet, so daß Lufteinbrüche, beispielsweise an Schad stellen, in das System verhindert werden, wobei System-Innen drücke unterhalb etwa 50 mbar bevorzugt sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zur zumindest teilweisen Bindung des im nicht vollstän dig getrockneten Produkt enthaltenen Restwassers Hilfsstoffe einsetzt, so daß die lagerbeständige Schütt- und Rieselfähigkeit des Trockenguts sichergestellt ist, und diese Hilfsstoffe, zu mindest anteilsweise, den wäßrigen Lösungen bzw. Suspensionen schon vor der Wirbelschicht-Sprühgranulation zumischt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hilfsstoffe zur Bindung des Restwassers Komponenten des Netz-, Wasch- bzw. Reinigungsmittels, insbesondere Builder, Waschalkalien und/oder Stellmittel einsetzt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Trocknung mit dem überhitzten Wasserdampf in der Wirbelschicht bei Restwassergehalten im Bereich von etwa 1 bis 20 Gew.-%, insbesondere im Bereich von etwa 5 bis 15 Gew.-% ab bricht und dabei vorzugsweise den Gehalt an freiem, nicht als Kristallwasser gebundenen Wasser auf Werte von höchstens etwa 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des aus der Wirbel schicht ausgetragenen Gutes, begrenzt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Wärme aus schließlich über die Dampfphase eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasserdampf einer Eintrittstemperatur von etwa 270 bis 350°C als Fluidisierungsgas für die Wirbelschicht einsetzt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei man die Wärme zusätzlich über in das Wirbelbett integrierte Wärmeaustauscher einbringt, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittstemperatur des Wasserdampfes bei 150 bis 180°C liegt.

12. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß unter wenigstens anteiliger Rückgewinnung der Kondensations wärme des ausgeschleusten Dampfanteiles und dabei bevorzugt mit Rückführung der ausgetragenen Gutanteile in den Primärkreislauf praktisch frei von Abgas und beladenem Abwasser gearbeitet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man den Restfeuchtegehalt des erhaltenen Granulats in einem mindestens einstufigen Nachbehandlungsschritt homogenisiert.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man den Restfeuchtegehalt in einer weiteren Wirbelschicht mit Luft als Fluidisierungsgas homogenisiert.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das noch Restwasser enthaltende Granulat unter wert stoffschonenden Bedingungen agglomeriert und nachtrocknet bzw. nachbehandelt.

16. Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die mit dem Abgas aus dem Wirbelbett entweichenden Fein gutanteile abscheidet und als Keime für die Granulatbildung ins besondere intern mit Hilfe eines über dem Wirbelbett angeordne ten Staubfilters in das Wirbelbett zurückführt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man das Abgas mittels im Kopf des Granulators integrierte und oberhalb des Wirbelbetts angeordnete Tuchfilter reinigt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man das Granulat über einen oder mehrere, insbesondere im Anströmboden der Wirbelschichtapparatur eingesetzte Sichter, insbesondere Gegenstrom-Schwerkraft-Sichter aus der Wirbel schicht austrägt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Zubereitungen solcher Wertstoffe oder Wertstoff kombinationen einsetzt, die durch kurzfristige Einwirkung von Wasser und Wasserdampf im Temperaturbereich von 100 bis 120°C nicht geschädigt werden und diesen Temperaturbereich wenigstens für einen Zeitraum von 5 s bis 5 min. in der eingesetzten Zube reitungsform schadlos überstehen.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Zubereitungen wasserlöslicher und/oder unlösli cher organischer und/oder anorganischer Wertstoffe aus Netz-, Wasch- und/oder Reinigungsmitteln, wie Komponenten mit Tensid- bzw. Emulgator-Wirkung, anorganische und/oder organische Gerüst substanzen oder Builderkomponenten, Waschalkalien, Stellmittel bzw. Neutralsalze, Textilweichmacher, Bleichaktivatoren, Hilfs stoffe zur Verbessrung des Schmutztragevermögens wie Vergrau ungsinhibitoren und Abrasivstoffe dem Verfahren unterwirft.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß als Wertstoffe ausgewählte Einzelkomponenten organischer oder anorganischer Natur aus den Klassen der Tenside bzw. Emul gatoren oder der Gerüstsubstanzen bzw. Builder, insbesondere aus dem Gebiet der Wertstoffe für Textilwaschmittel, als rieselfähi ges Trockengut gewonnen werden.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß Wertstoffabmischungen für den Aufbau von Textilwaschmitteln aufgetrocknet werden, die Tenside zusammen mit Gerüst- bzw. Buildersubstanzen und gewünschtenfalls Waschalkalien und/oder Neutralsalzen enthalten, wobei wenigstens ein Teil der Mehr stoffmischungen zur Bindung und/oder Fixierung von Restwasser befähigt ist.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22 zur Gewinnung von rieselfähigen Tensid-Feststoffen, insbesonderen Aniontensiden auf Naturstoffbasis, die insbesondere in Abmischung mit lösli chen anorganischen Salzen zur Absicherung der Rieselfähigkeit und/oder des Schüttgewichtes vorliegen.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22 zur Herstellung von getrockneten Wertstoffen auf Silikat-Basis, die insbesondere in Textilwaschmitteln Verwendung finden können und dabei entspre chende quellfähige und/oder nichtquellfähige Vertreter wie Schichtsilikate und/oder Zeolith-Verbindungen, insbesondere Zeo lith NaA in Waschmittelqualität, umfassen.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22 zur Gewinnung von Textil-Waschmittel-Turmpulvern, denen temperatursensitive und/ oder wasserdampfflüchtige Komponenten zum Aufbau der fertigen Textilwaschmittel zugesetzt werden.