[go: up one dir, main page]

CZ2002255A3 - Způsob výroby amonium glyfosatu ve formě práąku - Google Patents

Způsob výroby amonium glyfosatu ve formě práąku Download PDF

Info

Publication number
CZ2002255A3
CZ2002255A3 CZ2002255A CZ2002255A CZ2002255A3 CZ 2002255 A3 CZ2002255 A3 CZ 2002255A3 CZ 2002255 A CZ2002255 A CZ 2002255A CZ 2002255 A CZ2002255 A CZ 2002255A CZ 2002255 A3 CZ2002255 A3 CZ 2002255A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
glyphosate
ammonium
water
ammonium glyphosate
drying
Prior art date
Application number
CZ2002255A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard M. Kramer
Original Assignee
Monsanto Technology Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Monsanto Technology Llc filed Critical Monsanto Technology Llc
Publication of CZ2002255A3 publication Critical patent/CZ2002255A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/3804Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
    • C07F9/3808Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl
    • C07F9/3813N-Phosphonomethylglycine; Salts or complexes thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/12Powders or granules
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/30Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests characterised by the surfactants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N57/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic phosphorus compounds
    • A01N57/18Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic phosphorus compounds having phosphorus-to-carbon bonds
    • A01N57/20Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic phosphorus compounds having phosphorus-to-carbon bonds containing acyclic or cycloaliphatic radicals

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

Způsob výroby amonium glyfosatu ve formě prášku
Oblast techniky
Vynález se týká přípravy herbicidní formulace použitelné v zemědělství a v jiných oborech, kde je požadována regulace plevelů nebo jiného rostlinstva. Především se týká přípravy herbicidní aktivní složky, jmenovitě N-fosfonomethylglycinu (glyfosatu) ve formě jeho amoniové soli, jako meziproduktu užitečného v dalším zpracování společně s povrchově aktivní látkou za vzniku ve vodě rozpustné nebo ve vodě dispergovatelné suché částicové herbicidní formulace.
Dosavadní stav techniky
Glyfosátové herbicidy, zejména herbicidy obsahující ve vodě rozpustnou sůl glyfosatu, jsou dobře známé. Konkrétně, monoamoniová sůl glyfosatu je uvedena jako použitelný herbicid například vU.S. patentu č. 4405531 podle Franze. Jestliže nevyžaduje kontext jinak, amonium glyfosat” zde odkazuje na monoamoniovou sůl glyfosatu, která má chemický vzorec
budiž rozuměno, že molámí poměr amonných kationtů ku glyfosatovým aniontům v takové soli není nezbytně přesně 1. Mírný molámí nadbytek buď amonných kationtů, nebo glyfosatových aniontů, například poskytující molámí poměr asi 0,8 až asi 1,25, není v rozporu s termínem amonium glyfosat”, jak je zde užíván.
Amonium glyfosat je sůl primárního výběru při přípravě suchých glyfosatových herbicidních formulací. Suchá” formulace zde je kompozice, která je pevná obvykle ve formě částic, které jsou buď agregované jako v granulované kompozicitu nebo negranulované jako v prášku. Slovo suchá” zde v této souvislosti nezahrnuje, že je formulace nezbytně prostá vody nebo jiné kapaliny, pouze že je suchá na dotek. Suché formulace mohou obsahovat až asi 5 % podle hmotnosti vody, ale typičtěji je obsah vody menší než asi 1 %, například asi 0,5 % nebo nižší.
Suché formulace glyfosatových herbicidů, podobně jako odpovídající kapalné (normálně vodné) formulace, typicky obsahují kromě glyfosatu jednu nebo více povrchově aktivních látek. Povrchově aktivní látky jsou důležitými složkami glyfosatových formulací, protože když je glyfosatová formulace ředěna, rozpouštěna nebo dispergována ve vodě pro aplikaci rozprašováním na listí rostliny, povrchově aktivní látky napomáhají zadržování kapének spreje listím, adhezi kapének spreje na listový povrch a pronikání glyfosatu skrz hydrofobní kutikulu, která pokrývá listový povrch, těmito prostředky a jinými možnými postupy, které zvyšují herbicidní účinnost glyfosatu, a je tudíž důležité vybrat vhodnou povrchově aktivní látku nebo kombinaci povrchově aktivních látek, jak je uvedeno vWyrril & Bumside, Weed Science 25, 275-287,1977.
Optimální množství povrchově aktivní látky pro dodání požadované herbicidní účinnosti je typicky v rozmezí asi 0,2 až asi 1 hmotn. díl povrchově aktivní látky na hmotnostní díl glyfosatu, vyjádřený jako ekvivalent kyseliny (e.a.). Pokud je požadována formulace glyfosatového herbicidu v suché formě, může být obtížné nadávkovat takové množství povrchově aktivní látky do formulace bez toho, že by se formulace stala lepkavou s tendencí slepovat se nebo ztrácet dobré sypké nebo tekuté vlastnosti.
V oblasti techniky jsou známy nejméně tři přístupy pro překonání problémů poskytnutí dostatečného množství povrchově aktivní látky v suché glyfosatové formulaci. První a nejpřímější je přidat inertní částicový nosič, který může absorbovat nebo adsorbovat povrchově aktivní látku do míry dostatečné pro vyvarování se výše zmíněných problémů. Nosič může být nerozpustný, ale dispergovatelný ve vodě, jako například v případě částicového oxidu křemičitého, nebo může být rozpustný ve vodě, jako například v případě síranu amonného. Nicméně, přídavek takového nosiče nevyhnutelně snižuje maximální nanesení glyfosatového herbicidu, kterého může být dosaženo v této formulaci, a z tohoto důvodu podstatně přidává na ceně za jednotku glyfosatu e.a. výsledné formulace. V tomto ohledu by mělo být uznáno, že náklady zpracování jsou významným prvkem v ceně suché formulace a že náklady zpracování jsou diktovány objemem vyráběného produktu. Produkt, který musí být vyráběn ve velkém objemu, protože jeho nanášení aktivní složky je nízké, se prodražuje za jednotku aktivní složky.
Druhý přístup, jak je názorně ukázán v U.S. patentu č. 4931080 podle Chán & Djafar, poskytuje povrchově aktivní látku, která je pevná při teplotě prostředí. Při tomto přístupu je povrchově aktivní látka před smísením s částicovým glyfosatovým herbicidem a vodou roztavena tak, že při sušení a chlazení povrchově aktivní látka tuhne za tvorby základní hmoty obklopující herbicidní částice. Není potřebný inertní nosič. Bohužel výčet povrchově aktivních látek, které jsou pevné při teplotě prostředí, nezahrnuje mnoho povrchově aktivních látek, které patří mezi nejúčinnější pro zvýšení glyfosatové herbicidní aktivity.
Třetí přístup, tudíž, jak je názorně uveden v U.S. patentu č. 5656572 podle Kuchikata a spol. ('patent 572'), poskytuje povrchově aktivní látku, která je kapalná při teplotě prostředí a • · • ·· • · ·♦ ·· zajišťuje, aby částice glyfosatového herbicidu samy absorbovaly nebo adsorbovaly dostatečné množství povrchově aktivní látky pro potlačení problémů lepkavosti, tvrdnutí a špatné sypkosti. 'Patent 572 říká, že tohoto může být dosaženo nejsnáze, jestliže je vybraná povrchově aktivní látka taková, že gelovatí, pokud je přidána do vody. Nicméně je také jasné, že absorpční a/nebo adsorpční vlastnosti částic glyfosatového herbicidu výrazně ovlivňují množství kapalné povrchově aktivní látky, která může být obsažena ve formulaci.
Amonium glyfosat je sůl výhodná pro použití při přípravě suchých glyfosatových formulací z mnoha důvodů, ale asi hlavně z toho důvodu, že amonium glyfosat je relativně nehygroskopický. Soli oblíbené při přípravě vodných formulací, jako například isopropylamoniová sůl nebo trimethylsulfoniová sůl, je velmi obtížné vysušit do krystalického stavu a již jednou suché mají silnou tendenci znovu absorbovat vodu. Sodná sůl, uvedená jako použitelná v suchých glyfosatových herbicidních formulacích, například v mezinárodní patentové přihlášce č. WO 8704595, je mnohem méně hygroskopická než tyto soli, ale vyžaduje nicméně balení materiálem vodou velmi neprostupným pro potlačení absorpce vodní páry z atmosféry a následnou ztrátu volně tekutých vlastností. U.S. patent ě. 5324708 podle Mořeno a spol. uvádí postup přípravy nehygroskopického amonium glyfosatu; nicméně suchý amonium glyfosat připravený jakýmkoli známým postupem je přiměřeně nehygroskopický pro většinu praktických účelů.
U.S. patent č. 5266553 podle Champion & Harwell uvádí postup přípravy suchého ve vodě rozpustné kompozice zahrnující sůl herbicidní sloučeniny, která obsahuje funkční skupinu karboxylové kyseliny. Tento postup zahrnuje tvorbu vodného roztoku nebo řídké suspenze této soli reakcí herbicidní sloučeniny s neutralizující zásadou za přítomnosti vody, a poté odstranění vody za vzniku suché soli. Postup je zaměřen zejména na herbicidy substituovaných benzoových kyselin a herbicidy fenoxy-substituováných karboxylových kyselin, ale je uváděn též jako použitelný pro glyfosat. Jak je uvedeno níže, suchý prášek amonium glyfosatu připravený procesem reakce řídké suspenze se ukázal jako obecně nevhodný pro následnou formulaci s povrchově aktivní látkou.
Komerční herbicidy ve formě suchých ve vodě rozpustných granulí obsahujících amonium glyfosat společně s kapalnou povrchově aktivní látkou zahrnují herbicidy Roundup® Dry, Roundup® Max a Rival®, s nimiž obchoduje Monsanto Company v několika zemích.
Byla zveřejněna řada granulačních postupů, které jsou vhodné pro přípravu ve vodě rozpustných a ve vodě dispergovatelných granulí amonium glyfosatu s kapalnou povrchově aktivní látkou. Jeden takovýto postup je granulace při hnětení. Nicméně používanějším granulačním postupem pro formulaci suchého amonium glyfosatu je extruzní granulace. Jedním příkladem takového postupu je ten, který je široce popsán v britském patentu č. 1433882 ('patent 882'), vyjma toho, že primární aktivní složka, a to amonium glyfosat, je spíše ve vodě rozpustná než ve vodě nerozpustná, jak je tomu v postupu podle 'patentu 882'. V tomto názorném postupu, je amonium glyfosat smíchán s povrchově aktivní látkou a malým množstvím vody za tvorby extruzní vlhké směsi, která je pak extrudována za tvorby provazců extrudátu, které se samovolně lámou v bodě extruze nebo krátce poté za tvorby krátkých válcovitých granulí, které jsou pak sušeny. Sušení je s výhodou prováděno ve fluidní sušárně. Množství vody ve vlhké směsi je pro proces kritické. Jestliže je směs příliš vlhká, provazce extrudátu se nelámou snadno za tvorby jednotlivých granulí. Navíc provazce extrudátu mají tendenci slepovat se dohromady a/nebo tvořit hrudky. Jestliže je směs příliš suchá, výsledné granule jsou drolivé a mají tendenci tvořit významné množství jemného částicového materiálu v průběhu sušení nebo později, v průběhu manipulace sbalenými granulemi. Volitelně může být mezi extrudaci a sušení vložen krok válcování nebo zpracováním v bubnu, jak se uvádí v U.S. patentu č. 5443764 podle Lloyd, pro vylepšení jednotnosti velikosti a tvaru granulí.
O způsobu, kterým je připravován amonium glyfosat používaný jako meziprodukt při výrobě konečné formulace, bylo zjištěno, že ovlivňuje do velké míry absorpční a/nebo adsorpční vlastnosti částicového amonium glyfosatu s ohledem na kapalnou povrchově aktivní látku. Absorpční a adsorpční vlastnosti částic amonium glyfosatu jsou zvláště důležité tam, proces extruze, jako například ten, který je uveden ve výše odkazovaném 'patentu 572', má tendenci produkovat částicový amonium glyfosat s dostatečnou mírou absorpce a/nebo adsorpce, což umožní uspokojující formulace s až asi 25 % podle hmotnosti kapalné povrchově aktivní látky, jako například polyoxyethylen tallowaminu. Naproti tomu, reakce vodné řídké suspenze kyseliny glyfosatové sbezvodým amoniakem nebo vodným amoniakem (hydroxidem amonným) má tendenci poskytovat relativně neabsorptivní nebo neadsorptivní částice amonium glyfosatu.
Protože bezvodý nebo vodný amoniak jsou mnohem levnější zdroje amonných kationtů než hydrogenuhličitan amonný, byla učiněna řada pokusů vyvinout postupy, kde kyselina glyfosatová reaguje s bezvodým nebo vodným amoniakem, kde navíc výsledný amonium glyfosat je vhodný pro následnou formulaci s povrchově aktivní látkou, zejména s kapalnou povrchově aktivní látkou. K dnešnímu dni bylo úspěchu dosaženo pouze, pokud k reakci dochází za přítomnosti velmi malých množství vody, například asi 7 hmotn. dílů nebo méně vody na 100 hmotn. dílů suchých složek. U.S. patent č. 5614468 podle Kramer a spol. uvádí takový postup, kde pevná částicová kyselina glyfosatová reaguje svodným amoniakem, a U.S. patent č. 5633397 podle Gillespie a spol. uvádí takový postup, kde pevná částicová kyselina glyfosatová reaguje s bezvodým plynným amoniakem.
• »
Postupy, kde dochází k acidobazické reakci ve vodném médiu, generující koncentrovaný vodný roztok amonium glyfosatu, jsou snadněji regulovatelné než výše uvedené postupy v pevné fázi. Navíc, exotermická povaha reakce je příčinou nutnosti disipace tepla, která představuje mnohem méně problémů ve vodném médiu z důvodu snadnějšího zajištění přiměřeného míšení a tudíž tepelné výměny než je možné při procesu v pevném stavu. Je zde tudíž dlouho pociťovaná potřeba v oblasti techniky vyvinout proces v řídké suspenzi pro výrobu amonium glyfosatu, kde vytvořený amonium glyfosát je vhodný pro následnou formulaci s vhodnou povrchově aktivní látkou, zejména vhodnou kapalnou povrchově aktivní látkou, pro poskytnutí suchého prášku nebo zrnité formulace s vyšším stupněm herbicidní účinnosti a navíc poskytující dobré vlastnosti pro skladování bez slepování se a dobré vlastnosti tekutosti.
Vynález poskytuje právě takový způsob.
Podstata vynálezu
Způsob přípravy prášku amonium glyfosatu, jehož podstatou je, že se (a) mísí (i) pevná glyfosatová kyselina ve formě částic, (ii) voda v množství asi 0,5 až asi 3 hmotn. díly na hmotn. díl kyseliny glyfosatové, a (iii) zásada, která dodává amonné kationty, v množství asi 0,8 až asi 1,25 molámích ekvivalentů amoniaku na mol kyseliny glyfosatové, za tvorby vodného reakčního média; (b) přičemž probíhá reakce kyseliny glyfosatové se zásadou v reakčním médiu za vzniku reakčního produktu zahrnujícího koncentrovaný vodný roztok amonium glyfosatu; načež se (c) reakční produkt suší za vzniku pevné látky ve formě částic, které se poté (d) urychlují v turbulentním vysokorychlostním proudu plynu za vzniku mezičásticového tření prášku amonium glyfosatu s průměrnou velikostí částice asi 5 až asi 20 μηι.
S výhodou je mísí (a) pevná glyfosatová kyselina ve formě částic a voda za současného promíchávání za tvorby řídké suspenze, a poté se k řídké suspenzi přidá za pokračujícího míchání zásada, která dodává amonné kationty.
S výhodou krok (c), který zahrnuje sušení reakčního produktu jeho kontaktem s vyhřívaným povrchem za tvorby pevné usazeniny na vyhřívaném povrchu a poté získání pevné usazeniny ve formě pevných částic.
V dalším provedení vynálezu je poskytnut způsob přípravy suché granulované formulace obsahující amonium glyfosát a jednu nebo více povrchově aktivních látek, zahrnující kroky (a) až (d) popsané výše, následované (e) míšením asi 75 až asi 90 hmotn. dílů prášku amonium glyfosatu s asi 10 až asi 25 hmotn. díly jedné nebo více povrchově aktivních látek, a s asi 3 až asi 10 hmotn. díly vody na 100 hmotn. dílů složek jiných než voda, za tvorby extrudovatelné vlhké směsi; (f) granulační krok, který zahrnuje extrudaci vlhké směsi za tvorby provazců extrudátu, • » které se lámou za vzniku mokrých soudržných granulí; a (g) sušení granulí za tvorby suché granulované formulace. Volitelně způsob zahrnuje další krok (h) třídění sušených granulí pro odstranění nebo recyklaci granulí, úlomků granulí a shluků granulí, které jsou mimo požadované rozmezí velikostí.
S výhodou je extrudovatelná vlhká směs tvořená v kroku (e) konzistence takové, že provazce extrudátu tvořené v kroku (f) se lámou samovolně při extruzi za tvorby granulí. Nicméně, volitelně krok (f) dále zahrnuje lámání nebo řezání provazců extrudátu za vzniku granulí. Ať už krok (f) zahrnuje či ne takový úkon lámání či řezání, volitelně krok (f) zahrnuje válcování a/nebo zpracování navlhčeného granulátu v bubnu, aby byl granulím propůjčen sférický tvar a větší jednotnost velikosti.
V prvním kroku výhodného způsobu podle vynálezu, tj. kroku (a), jak je definován výše, je přidán 1 hmotn. díl pevné glyfosatové kyseliny ve formě částic k asi 0,5 až asi 3 hmotn. dílům vody za současného míchání za tvorby řídké suspenze. Kyselina glyfosatová je s výhodou stejnoměrně dispergovaná v řídké suspenzi, ale shlukování částic kyseliny glyfosatové do malých shluků obecně není na újmu. Relativní množství vody a kyseliny glyfosatové používaná pro přípravu řídké suspenze nejsou úzce kritická v rozmezí uvedeném výše. Nicméně, je obecně žádoucí vytvořit, v kroku (b), který následuje, roztok amonium glyfosatu o vysoké koncentraci, například asi 40 % až asi 60 % podle hmotnosti; to znamená, že v kroku (a) na každých 100 kg (na suchém základě) kyseliny glyfosatové v řídké suspenzi je žádoucí mít asi 73 až asi 165 kg vody.
Mohou být použity částice kyseliny glyfosatové o jakékoli čistotě. Kyselina glyfosatová technické čistoty, například ve formě vlhkého kusu o asi 8 % až asi 12 % obsahu vlhkosti, se ukázala být vhodnou, ale pokud je to požadováno, kyselina glyfosatová může být předsušena a/nebo předem rozmělněna. U specifikovaných množství nebo koncentrace kyseliny glyfosatové nebo amonium glyfosatu by se nebre v úvahu vlhkost, která může být přítomna, ale naopak jsou zahrnuty menší množství nebo nižší koncentrace nečistot. Typicky vlhký kus kyseliny glyfosatové technické čistoty má stanoveného glyfosatu na suché bázi asi 95 % nebo více, což značí, že takové nečistoty tvoří méně než asi 5 % hmotnosti kyseliny glyfosatové technické čistoty.
Do řídké suspenze mohou být volitelně přidány nebo přítomny jiné látky. Například malé množství siřičitanu sodného může být přidáno pro inhibici tvorby nitrosaminu. Míchání je požadováno, aby se vytvořila a udržovala homogenní řídká suspenze; toto může být obstaráno jakýmikoli vhodnými prostředky.
• · ♦ ♦ 1 * 4 9 • · · * • · ··»· · ·
9
• « 9 a » 99 9 9
Názorně může být řídká suspenze vytvořena umístěním 75 kg vody do nádrže, a přidáním, za míchání, 100 kg vlhkého kusu glyfosatu o 10 % obsahu vlhkosti a, pokud je to požadováno, 0,4 kg siřičitanu sodného.
Ve stejném výhodném způsobu podle vynálezu, zásada, která dodává amonné kationty je pak přivedena do nádrže s řídkou suspenzí obsahující kyselinu glyfosatovou tak, že probíhá v kroku (b) acidobazická reakce za vzniku amonium glyfosatu. Může být použita jakákoli zásada, která dodává amonné kationty, včetně uhličitanu amonného a hydrogenuhličitanu amonného. Nicméně, obecně je výhodné používat vodný nebo bezvodý amoniak. Jestliže je používán vodný amoniak (tj. hydroxid amonný), množství vody dodávané vodným amoniakem dále zřeďuje řídkou suspenzi. Typicky vodný amoniak obsahuje asi 29 hmotn.% amoniaku a může být tudíž uvažováno, že je dodáno asi 71 hmotn.% jako voda. Toto by mělo být začleněno do výpočtu množství vody použité při přípravě řídké suspenze kyseliny glyfosatové. Bezvodý amoniak může být dodáván v kapalném nebo plynném stavu.
Ačkoli kroky míšení a reakce (a) a (b) podle pořadí jsou zde popsány jako oddělené kroky, odborník v oblasti techniky bude chápat, že acidobazická reakce započíná, jakmile přijde do styku první část kyseliny a zásady ve vodném reakčním médiu. Reakce může být v podstatě dokončena v průběhu času přidávání zásady k řídké suspenzi.
S výhodou je vodný nebo bezvodý amoniak přidáván v přibližně stechiometrickém množství, což má za následek vytváření monoamonium glyfosatu. Jestliže je přidáno méně než 1 molámí ekvivalent amoniaku na mol kyseliny glyfosatové, část kyseliny glyfosatové zůstane nezneutralizovaná. Jestliže je tato část malá, například méně než asi 20 %, což má za následek přítomnost alespoň asi 4 molů amonium glyfosatu na mol nezneutralizované kyseliny glyfosatové, není to obecně nepřijatelné.
Na druhou stranu, jestliže je přidán více než 1 molámí ekvivalent amoniaku na mol kyseliny glyfosatové, část glyfosatu může být uvažována jako přítomná ve formě diamonné soli. Následující sušení reakčního produktu bude, v takové situaci, mít tendenci vést k těkání amoniaku. Z tohoto důvodu by mělo být množství amoniaku přidané v kroku (a) nižší než asi 1,25 molámí ekvivalent na mol kyseliny glyfosatové. Nicméně je výhodné přidávat asi 0,95 až asi 1,05 molámího ekvivalentu amoniaku na mol kyseliny glyfosatové.
Reakce amoniaku s kyselinou glyfosatovou je exotermická. Pokračující míchání suspenze v kroku (b) je důležité pro poskytnutí účinného převodu tepla, stejně jako pro zajištění úplného a jednotného zreagování. Konverzí kyseliny glyfosatové na amonium glyfosat se glyfosat rozpouští ve vodě. Produkt reakčního kroku tudíž zahrnuje koncentrovaný vodný roztok amonium glyfosatu. Koncentrovaný vodný roztok amonium glyfosatu zde označuje roztok
I • φ φφ ·Φ φ · φφφ φ φφφφ φ φ φφ φ « φ φ φ φ φ · · φφ φ· • φ
φφφ • · φφφφ obsahující alespoň asi 20 hmotn.%, s výhodou alespoň asi 40 hmotn. %, a nejlépe alespoň asi 55 hmotn. % amonium glyfosatu. Horní hranice je hranicí rozpustnosti amonium glyfosatu ve vodě, která je teplotně závislá.
Zatímco reakční produkt zahrnuje tento koncentrovaný vodný roztok, může také obsahovat nerozpuštěné pevné částice, v tomto případě je reakční produkt přesněji popisován jako suspenze. Tyto nerozpuštěné pevné částice mohou být amonium glyfosat nebo nezneutralizovaná kyselina glyfosatová.
Je výhodné uchovávat reakční produkt při zvýšené teplotě, například asi 65 °C až asi 85 °C, pro maximální rozpustnost amonium glyfosatu.
Další krok postupu, t.j. krok (c) definovaný výše zahrnuje sušení tohoto reakčního produktu jeho kontaktem s vyhřívaným povrchem, přičemž dochází k primárnímu vypařování vody za tvorby pevné usazeniny na vyhřívaném povrchu. Bylo zjištěno, že jiné metody sušení než ty, které zahrnují kontakt s vyhřívaným povrchem, například metody mžikového sušení a sušení rozprašováním a jejich modifikace, přináší neuspokojivé výsledky, pokud jde o účinnost procesu.
Vyhřívaný povrch je s výhodou povrch válce jako například buben nebo válec, a je to s výhodou kovový povrch poskytující dobrou tepelnou vodivost, přičemž není poddajný korozi při kontaktu s reakčním produktem kroku (b). Vhodné kovové povrchy poskytují, například nerezová ocel nebo pochromování. V případě válce je teplo na povrch s výhodou dodáváno z tepelného zdroje nebo vektoru uvnitř válce. Bylo zjištěno, že hodným vektorem teplaje přehřátá pára. Teplota zahřívaného povrchu může být regulována nastavením tlaku, pod kterým je do válce dodávána přehřátá pára; mohou být ilustrativně použity tlaky od asi 250 do asi 1000 kPa, ale s výhodou je tlak páry asi 500 až asi 900 kPa. Vyšší tlaky páry v tomto rozmezí, vytvářející vyšší teploty povrchu, mají tendenci vést k rychlejšímu a úplnějšímu vysušení. Teploty by neměly být tak vysoké, ani doba sušení pevné usazeniny na vyhřívaném povrchu tak dlouhá, aby glyfosat podstupoval tepelný rozklad, proces, který nástává při 200 až 230 °C, jak je popsáno v publikaci J.E. Franz a spol. v American Chemical Society Monograph 189, Glyphosate, a Unique Global Herbicide, 1997, str. 27 a 244. Lze očekávat určité těkání amoniaku v průběhu kroku sušení, ale poskytovaná teplota vyhřívaného povrchu není tak vysoká a doba zdržení produktu není příliš dlouhá, takže obecně je těkání minimální a nepředstavuje žádné problémy.
Kde krok sušení zahrnuje rozprašování reakčního produktu v zahřívaném plynném médiu, jako při mžikovém sušení nebo sušení rozprašováním, výsledná pevná látka je automaticky získávána ve formě částic. Nicméně v případě kontaktního sušení, jak je popsáno bezprostředně výše, se tvoří na vyhřívaném povrchu pevná usazenina a ta musí být získávána například • · « » · ♦ « · · · • 9 9 ♦ · • · · • · · ·» « # : r· ♦ · «« ·· ·· ·· i r ;
• · · • · · • · · · · « seškrabováním usazeniny z povrchu. Typicky takový proces seškrabování rozbíjí tuhou hmotu do formy částic jako například vloček, hrubého prášku nebo granulí, nebo jednotlivých krystalů. Když je krok sušení prováděn účinně, obsah vlhkosti hmoty ve formě částic je typicky pod asi 3 hmotn.% a s výhodou je pod asi 1,5 hmotn.%, ještě výhodněji pod asi 1 hmotn.%.
Z výše uvedeného popisu bude odborníkům z oblasti techniky jasné, že typ zařízení známého jako bubnová sušárna nebo válcová sušárna může poskytnout potřebný vyhřívaný povrch pro krok (c) tohoto způsobu. Také bude jasné, že podobně vhodné mohou být také jiné typy zařízení s vyhřívaným povrchem. Následující popis použití bubnového nebo válcového sušícího zařízení při provádění kroku (c) způsobu by nemělo být vykládáno jako omezující vynález na použití takového zařízení pro provedení tohoto kroku způsobu. Bubnové nebo válcové sušárny jsou popsány, například v Encyclopedia of Chemical Processing and Design, Ed. J.J. McKetta, sv. 17, vyd. Marcel Dekker, lne., 1983, str. 17 až 19; v Ullman's Encycopedia of Industrial Chemistry, 5. vydání, sv. B2, vyd. VCH, 1988, str. 4.25-4.27; a v Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4. vydání, sv. 8, vyd. John Wiley & Sons, 1993, str. 512514. Jiná schémata kontaktních sušáren, které mohou být nahrazeny, pokud je to žádoucí, jsou popsána v těchto publikacích.
Bubnové sušárny mohou mít jednoduché otáčení vyhřívaného bubnu nebo, výhodněji pro tento způsob, dva paralelní vyhřívané bubny, které se otáčejí v opačných směrech, jeden po směru a druhý proti směru hodinových ručiček. Osa rotace je normálně horizontální nebo téměř horizontální. Při činnosti jsou od sebe povrchy paralelních bubnů odděleny velmi úzkou, většinou nastavitelnou, mezerou známou jako styčná linka. Šířka mezery, známá jako bubnová proluka, na styčné lince je typicky nastavena na asi 2 až asi 10 mm, s výhodou asi 3 až asi 7 mm. S výhodou se bubny otáčejí takovým způsobem, že se povrchy sbíhají nad styčnou linkou, čímž se přivádí materiál usazený na každé nebo na obou površích do styčné linky.
Při provádění kroku (c) způsobu podle vynálezu v bubnové sušárně je přiváděn reakční produkt kroku (b) na sbíhající se povrchy paralelních bubnů. Reakční produkt může být přiváděn rozstřikováním, ale vyšší účinnosti je obvykle dosaženo, pokud se nechá reakční produkt přitékat z trubice, jejíž konec se kývá jako kyvadlo nad sbíhajícími se povrchy bubnů a nad styčnou linkou. Rychlost otáčení bubnů a teplota povrchů jsou regulovány tak, že je umožněno odpařování většiny vody v reakčním produktu nad styčnou linkou. Další sušení nastává ve styčné lince a pod styčnou linkou, což má za následek tvorbu tenké, více nebo méně souvislé, pevné usazeniny, která ulpívá na površích obou bubnů. Bylo zjištěno, že proces probíhá nejúčinněji, když je sušení nad styčnou linkou takové, že vede k hromadění husté suspenze ve styčné lince.
V typické bubnové sušárně je stacionární škrabací nůž nakloněn paralelně k ose každého φ» ·* » » · * , φ » φ * }
« ·» ,;
• · · • ··*· φ φ ♦ Φ ·» φ ♦ φ φ » » · · • ι ::
φφ ·· bubnu, škrabací ostří nože jev kontaktu s povrchem bubnu. Nůž je vychýlen tak, že je škrabací ostří orientováno proti rotačnímu pohybu povrchu bubnu. Jelikož se povrch bubnu pohybuje proti škrabacímu ostří nože, je jakákoli pevná usazenina na něm odstraněna z povrchu a padá nebo je dopravována do výsypky nebo jiné sběrné nádoby. V průběhu seškrabování se pevný materiál rozpadá na malé vločky.
Přesné umístění seškrabovacích čepelí vzhledem ke styčné lince bubnů není rozhodující, ale pro maximální usušení je obvykle žádoucí umožnit dostatečně dlouhou dobu kontaktu pevné usazeniny s vyhřívanými povrchy bubnů, a z tohoto důvodu je vhodné umístění pro škrabací nůž pro každý buben přibližně diametricky oproti styčné lince, t.j. asi 180° od styčné linky ve smyslu rotace bubnu, nebo mírně nad tímto umístěním. Typické umístění je asi 180° až asi 220°, například asi 200° od styčné linky.
Vločky pevné hmoty vytvářené seškrabováním usazeniny hmoty z vyhřívaného povrchu mohou představovat dělenou pevnou látku, která vstupuje do kroku (d) způsobu podle vynálezu. Nicméně tyto vločky mají tendenci vyvolat nízkou objemovou hustotu a často nejsou účinně zpracovány v kroku (d). Z tohoto důvodu je po získání sušeného materiálu výhodné rozdrtit vločky za tvorby pevné látky ve formě částic pro použití v kroku (d). Takový volitelný krok rozdrcení je zde uveden jako před-drcení pro jeho odlišení od dalšího zmenšení velikosti, ke kterému dochází v kroku (d).
Před-drcení může být prováděno v jakémkoli vhodném zařízení, neomezujícími příklady jsou mechanické drtiče jako například kolíkový mlýn nebo kladivový mlýn. Velikost částic před-drceného materiálu není striktně určena, pokud je materiál vhodný pro přívod do zařízení popsaného níže pro krok (d).
Krok vzniku prášku amonium glyfosátu s průměrnou velikostí částic asi 5 až asi 20 μπι, tj. krok (d) způsobu podle vynálezu definovaný výše, vyžaduje pečlivou pozornost. Bylo překvapivě zjištěno, že ze všech typů zařízení známých v oblasti techniky pro zmenšení velikosti částic pod asi 20 pm, většina je nevhodná pro tento způsob, z důvodů účinnosti způsobu, kvality produktu pro následnou formulaci nebo obojího. Neočekávaně kritickým bylo zjištěno použití zařízení, ve kterém je urychlována dělená pevná hmota z kroku (c) v turbulentním vysokorychlostním proudu plynu, kde je generován prášek amonium glyfosátu o požadované velikosti částic primárně meziěásticovým třením.
Vhodným zařízením je fluidní mlýn nebo proudový mlýn popsané například v Encyclopedia of Chemical Processing and Design, ed. J. J. McKetta, sv. 50, pub. Marcel Dekker, lne., 1995, str. 433-435; v Ullmamťs Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. vydání, sv. B2, pub. VCH, 1988, str. 5.33-5.35; v Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4.
0 ·
0 « 0 0 0 • · 0000 · • 0 0
vydání, sv. 22, pub. John Wiley & Sons, 1997, str. 291-293' a v Perry's Chemical Engineer’s Handbook, 7. vydání, pub. McGraw-Hill, 1997, str. 20.47-20.48. Takové zařízení je potřeba odlišit od mechanického mlýnu, kde rozmělnění částic nastává primárně úderem kladivové nebo bucharové části nebo kolíků. Některé mechanické mlýny mají integrální vzduchové třídiče, ve kterých je proud vzduchu používán pro oddělení částic různých velikostí; nicméně v takových mlýnech, někdy nazývaných mlýny se vzduchovým tříděním, mezičásticové tření, ke kterému dochází v proudu vzduchu, je druhotné vůči mechanickému nárazu při snižování velikosti částic. Mlýny se vzduchovým tříděním byly shledány jako nevhodné pro použití v kroku (d) způsobu podle vynálezu, ačkoli mohou být používány pro operaci před-drcení nastíněnou výše.
Při fluidním nebo proudovém mletí, dosažená konečná velikost částic závisí na počáteční velikosti částic a na době zdržení v mlýnu, poslední jmenovaná závisí střídavě na rychlosti přívodu. Čím menší je počáteční velikost částic, tím větší je přívodová rychlost, při níž může mlýn pracovat za tvorby konečných částic dané průměrné velikosti. Protože mají fluidní mlýny mnohem vyšší spotřebu energie než mlýny s mechanickým nárazem, je obecně ekonomičtější provést před-drcení v mlýnu s mechanickým nárazem, jak je popsáno výše, a dokončit operaci zmenšení velikosti ve fluidním mlýnu.
Turbulentní vysokorychlostní proud plynu při operaci fluidního nebo proudového mletí může být proud vzduchu, nebo eventuálně dusík nebo jiný plyn. Dobré výsledky byly získány užitím vzduchu, dodávaného za tlaku asi 690 kPa.
V konečném rozmezí velikostí asi 5 až asi 20 pm zde specifikovaném, čím menší je velikost částice, tím více vyhovující je prášek amonium glyfosatu pro následnou formulaci. To je pravděpodobně zčásti způsobeno postupujícím nárůstem plochy povrchu dostupného pro adsorpci povrchově aktivní látky, zatímco se průměrná velikost částic stává menší. S výhodou má prášek amonium glyfosatu tvořený v kroku (d) způsobu podle vynálezu průměrnou velikost částic asi 5 až asi 15 pm, výhodněji asi 5 až asi 10 pm. Eventuálně má prášek amonium glyfosatu tvořený v kroku (d) s výhodou specifickou plochu povrchu asi 1,25 až asi 3 m2/g, výhodněji asi 1,5 až asi 3 m2/g. Ideálně má prášek amonium glyfosatu tvořený v kroku (d) průměrnou velikost částic asi 5 až asi 7 pm a specifickou plochu povrchu asi 2,25 až asi 3 m2/g.
Nicméně platí, že zatímco se zdá být malá velikost částic, zřejmě kvůli provázejícímu velkému povrchu, nezbytnou podmínkou pro dobrou následnou zpracovatelnost, jak je zde popsána, není to podmínka dostačující. Částice v rozmezí potřebné velikosti byly vyráběny, například bubnovým sušením s následným mechanickým mletím, což se ukázalo být jako nevhodné pro následnou formulaci. V současnosti není zcela jasné, proč částice tvořené primárně
9 »
• «
9 • · ♦ • 9 * · • 9 9···
9 · srážkou mezi částicemi, jako ve fluidním nebo proudovém mlýnu, by měly mít vhodnější vlastnosti pro následnou formulaci ,než podobně velké částice vytvořené jinými prostředky.
Provedení vynálezu poskytuje způsob, kde prášek amonium glyfosatu připravený kroky (a) až (d) je dále zpracován s povrchově aktivní látkou za tvorby granulované formulace kroky (e) až (g) a volitelně krokem (h) definovanými výše. Tyto kroky (e) až (h) jsou známy v oblasti techniky, ale nebyly dříve úspěšně aplikovány na prášek amonium glyfosatu vyráběný způsobem zahrnujícím reakci kyseliny glyfosatové a amoniaku ve vodné řídké suspenzi. Zdá se, že použití turbulentního vysokorychlostního proudu vzduchu v kroku (d) pro ovlivnění snížení velikosti částic je klíčem pro umožnění vyrábět amonium glyfosat z procesu v řídké suspenzi účinně a ekonomicky ve formě vhodné pro další zpracování přes kroky (e) až (g) a volitelně (h).
V prvním kroku následného formulačního procesu, tj. kroku (e) způsobu podle vynálezu, prášek amonium glyfosatu vytvořený kroky (a) až (d) je smíchán v množství asi 75 až asi 85 hmotn. dílů s asi 15 až asi 25 hmotn. díly jedné nebo více povrchově aktivních látek, a s asi 3 až asi 10 hmotn. díly vody na 100 hmotn. dílů složek jiných než voda, za tvorby extrudovatelné vlhké směsi s hmotnostním poměrem celkové povrchově aktivní látky ku amonium glyfosatu asi 1:9 až asi 1:3. Povrchově aktivní látka typicky pomáhá upravit masu za tvorby extrudovatelné vlhké směsi; nicméně hlavní funkcí povrchově aktivní látky je zvyšovat herbicidní účinnost konečného produktu. Povrchově aktivní složka se může skládat z jednoho typu povrchově aktivní látky nebo může obsahovat dvě nebo více povrchově aktivních látek. Kde jsou použity dvě nebo více povrchově aktivních látek, mohou být přidány jednotlivě k amonium glyfosatu nebo mohou být nejprve smíchány dohromady a pak přidány do směsi. Jiné látky, zahrnující vodu a/nebo glykoly, mohou být volitelně přimíchány k povrchově aktivní látce nebo látkám před přidáním k amonium glyfosatu.
Může být použita jakákoli třída povrchově aktivních látek; nicméně je obecně výhodné, že nejméně jedna povrchově aktivní látka přidaná v kroku (b) je kationtová nebo amfotemí. Výjimkou je třída povrchově aktivních látek známá jako alkyl polyglykosidy (APG), které jsou neionogenní, ale které patří také mezi výhodné povrchově aktivní látky pro použití v tomto vynálezu. Mezi ilustrativními třídami kationtových nebo amfotemích povrchově aktivních látek použitelných ve vynálezu jsou alkylaminy, alkylamoniové soli, alkylaminoxidy, alkylbetainy, alkyletheraminy, alkyletheramoniové soli a alkyletheraminoxidy. Zejména jsou výhodné polyoxyethylenové deriváty takových kationtových nebo amfotemích povrchově aktivních látek. Termín alkyl je používán v této souvislosti pro označení jednoho nebo více lineárních nebo rozvětvených, nasycených nebo nenasycených uhlovodíkových řetězců s asi 8 až asi 22 uhlíkovým atomy.
»· · • 9 9 • 9 9 9
9 ·♦·
• · · • 9 9 9
99
99
Toto míšení může být provedeno v jakékoli vhodné nádobě jako například hnětači. Jestliže má být zahrnuta více než jedna povrchově aktivní látka, mohou být povrchově aktivní látky smíchány předem. Povrchově aktivní látka nebo povrchově aktivní směs je s výhodou přidávána v kapalném stavu; i v případě kapalné povrchově aktivní látky je obecně užitečné zahřát povrchově aktivní látku pro její přivedení do snadno tekutého stavu před jejím přidáním k amonium glyfosatu. Pevné povrchově aktivní látky mohou být přidány v pevném stavu nebo eventuálně mohou být zahřátý na teplotu nad jejich bodem tání a přidány v kapalném stavu. Výhodné povrchově aktivní látky jsou ty, které jsou samostatně kapalné nebo v tekutém stavu, za nepřítomnosti vody nebo jiného rozpouštědla, při 25 °C.
Množství vody přidané v kroku (e) je důležité. Existuje optimální rozmezí pro přidané množství vody, které se mění v závislosti na absorpčních a/nebo adsorpčních charakteristikách prášku amonium glyfosatu. Pro prášek s velmi výhodnými absorpčními a/nebo adsorpčními charakteristikami, může být optimální rozmezí široké asi od 3 do 10 hmotn. dílů vody na 100 hmotn. dílů složek jiných než voda. Nad tímto optimálním rozmezím má výsledná vlhká směs tendenci stát se lepivou, s tím výsledkem, že při protlačování extrudátu nebo granulí z něho tvořené mají tendenci se shlukovat. Pod optimálním rozmezím má směs tendenci být obtížně extrudovatelnou a extrudát nebo granule z něho tvořené mají tendenci být nadměrně drolivé.
Jestliže má prášek méně příznivé absorpční a/nebo adsorpční charakteristiky, optimální rozmezí pro množství přidané vody je typicky užší; zejména horní mez optimálního rozmezí je nižší. Jestliže je prášek nesnášenlivý k jakémukoli množsví vody více než asi 5 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů složek jiných než voda, je obecně nevhodné pro následnou formulaci extruzním granulačním procesem zde popsaným.
V kroku (e), pokračuje míchání, dokud není získána homogenní vlhká směs, výhodně s těstovitou konzistencí. Mohou být přidány složky jiné než výše uvedené, jestliže je to žádoucí během kroku míchání.
Následující krok, tj. krok (f) způsobu podle vynálezu definovaný výše, je granulační krok, který zahrnuje protlačování vlhké směsi za tvorby provazců extrudátu, která se lámou za tvorby vlhkých soudržných granulí. Protlačování je s výhodou prováděno za použití nízkotlakého radiálního extrudéru nebo extrudéru s dvojitou hlavicí (twin-dome). Vlhká směs je protlačována skrz síta s otvory s výhodou o průměru asi 0,5 až asi 2 mm, výhodněji asi 0,6 až asi 1,2 mm. Extrudát vycházející ze sít nejprve tvoří prodloužené provazce, které mají tendenci samovolně se lámat za tvorby krátkých válcovitých granulí. Jestliže se provazce nelámou snadno, může být nezbytné přidat řezací zařízení u čela extrudéru; nicméně jestliže má prášek amonium glyfosatu ·· •
4 4 4 4 • 444« 4 4
4* ··
4 4
4 ··· ·· · • 4 4 4 • 4 · · • 4 · • * • 4 • 4 ···· žádoucí absorpční a/nebo adsorpční vlastnosti a množství přidané vody je v optimálním rozmezí popsaném výše, proces řezání obvykle není nezbytný.
Bezprostředně po protlačování jsou granule vlhké a soudržné, ale nejsou lepkavé a neshlukují se. V tomto bodě mohou být granule, pokud je to žádoucí, podrobeny válcování nebo zpracování v bubnu, například v bubnu nebo sferonizéru, čímž je jim udělen více zaokrouhlený tvar a jsou učiněny jednotnější ve velikosti.
Následující krok, tj. krok (g) způsobu podle vynálezu definovaný výše, zahrnuje sušení granulí. Může být použita jakákoli známá metoda sušení, ale výhodná metoda je fluidní sušení. Granule jsou s výhodou sušeny do obsahu vlhkosti pod asi 1 hmotn.%, výhodněji pod asi 0,5 hmotn.%.
V tomto bodě mohou být granule baleny, ale je obecně výhodné třídit granule, například prosíváním, pro uchování jen těch, které jsou v požadovaném rozmezí velikostí. Toto je volitelný krok (h) způsobu podle vynálezu definovaného výše. Ilustrativní rozmezí velikosti pro uchování je větší než asi 0,6 mm a menší než asi 5 mm. Granule nadměrné a podměmé velikosti nebo jejich úlomky nebo jejich shluky mohou být recyklovány jejich přidáním k vlhké směsi před extrudací.
Stručný popis obrázku na výkresu
Obr. 1 ukazuje schéma technologického způsobu podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Následující příklady jsou poskytnuty pouze pro účely názornosti a nejsou míněny jako omezující rozsah vynálezu. Příklady umožní lepší pochopení vynálezu a vnímání jeho výhod a jistých odchylek provedení.
Příklad 1
V programu hodnocení metod sušení pro koncentrovaný roztok amonium glyfosátu, jaký je vyráběn reakcí kyseliny glyfosátové s vodným nebo bezvodým amoniakem v řídké suspenzi, byly testovány následující systémy a zařízení:
A. Mžikové sušení v Pulvacron™ PC-20 vzduchovém třídícím mlýnu (Hosokawa Bepex Corp., Minneapolis, MN).
B. Sušení rozprašováním v sušárně s rozprašováním Unison™ (Hosokawa Bepex Corp., Minneapolis, MN).
C. Sušení rozprašováním v sušárně s rozprašováním (APV Anhydro, Kodaň, Dánsko).
D. Sušení rozprašováním ve fluidní sušárně s rozprašováním (APV Anhydro, Kodaň, Dánsko).
E. Kontaktní sušení 600 mm x 600 mm Buflovak™ atmosférou sušárnou s dvojitým bubnem (Blaw Knox Corp., Buffalo, NY).
A. Mžikové sušení
Pro simulaci reakčního produktu řídké suspenze kyseliny glyfosátové s amoniakem, byl připraven roztok 56 hmotn. % amonium glyfosatu rozpouštěním suchého amonium glyfosatu, technické čistoty (MON 8750 od firmy Monsanto) ve vodě. Pro zajištění rozptýlení nerozpuštěných pevných částic, byly bubny obsahující roztok amonium glyfosatu míchány na bubnovém válci po asi 90 minut před testy mžikového sušení.
Kapalný roztok amonium glyfosatu byl přiváděn na Pulvocron™ PC-20 Moynovou pumpou při rychlostech přívodu v rozmezí od 63,5 do 204 kg/h v jednotlivých testech. V Pulvocronu se kapalina setkávala se vzduchem vyhřátým na teplotu v rozmezí od 89 °C do 268 °C při rychlosti toku vzduchu v rozmezí od 23 do 36 m3/minutu v jednotlivých testech. Drtící kotouče v Pulvocronu vrhaly tekutinu proti členěnému lineru, zatímco byl z vody odvětrán horký vzduch. V jednotlivých testech byly instalovány různé kombinace drtících kotoučů.
Ve všech testech, docházelo k nánosu sušeného pevného materiálu na stěnách a drtících kotoučích Pulvocronu, eventuálně s ucpáváním systému, což bránilo uvolňování suchého produktu. Nebylo zaznamenáno žádné zlepšení, ani při odstranění vzduchového třídiče z Pulvocronu ve snaze zlepšit uvolňování. Zpětné smíchání již vysušeného materiálu s tekutým přívodem také nepomáhalo.
B, Sušení rozprašováním v sušárně Unison
V dřívějších testech s běžnými rozprašovacími sušárnami vybavenými odstředivými rozprašovači byla tekutina stříkána směrem ke stěnám komory rozprašovací sušárny, kde se shromažďoval sušený materiál, který nebyl odváděn. Naproti tomu, rozprašovací sušárna Unison™ používá impulsový spalovací systém poskytující zvukovou vlnu, která rozprašuje přiváděný tekutý materiál. Toto rozprašování má za následek jemnější propouštění přiváděného tekutého materiálu do komory, s nižší tendencí pro kontakt stěnami a tudíž i adhezi sušeného materiálu na stěny.
Testovaná sušárna měla rozprašovací sušící komoru s horním válcovým úsekem o průměru 1,8 m a výšce 4,3 m a spodní 70° kuželovým oddílem o výšce 2,1 m. Zahřívaný vzduch a tekutý *
• · · • 4 4 4 • 4 4444
4 4
4· 4 ··
4 4
4 444
4 9 4 4
4 4 4
44
4 4 · < ·
4 4 4 • · ·
9494 přívod byly zaváděny na vrchol komory a vzduch a sušený produkt byly vytlačovány skrz rouru o průměru 300 mm na dně. Sušený produkt byl přiváděn na odlučovací cyklón a shromažďován ve sběrné komoře.
Jako přiváděné tekutiny pro testování tohoto systému byly připraveny roztoky amonium glyfosatu rozpouštěním MON 8750 ve vodě jako při testu fluidního sušení uvedeném výše. Pro jeden test byl připraven roztok amonium glyfosatu 50 hmotn.%, zatímco pro další testy byly používány vodné suspenze amonium glyfosatu nad jeho mezí rozpustnosti. Tyto řídké suspenze obsahovaly celkově 60 % nebo 70 % pevných látek, tj. včetně rozpuštěného amonium glyfosatu.
Přiváděná tekutina byla předem zahřáta v jednotlivých testech na 32 °C, 66 °C a 74 °C. Teplota vzduchu byla asi 255 °C. Rychlost přívodu byla nastavena na 182 kg/h. Bylo zjištěno, že 70 % řídká suspenze amonium glyfosatu byla příliš viskózní pro účinné přivádění, zatímco 50 % roztok amonium glyfosatu, pokud byl používán jako přívod, měl za následek rychlé vytvoření těžko odstranitelného sklovitého materiálu na stěnách komory. Má se za to, že nepřítomnost pevných částic v přívodu inhibovala rychlou krystalizaci amonium glyfosatu, což mělo za následek sklovitý povlak.
Naopak, 60% řídká suspenze amonium glyfosatu předem zahřátá na 32 °C nebo 66 °C dávala účinné sušení rozprašováním. Výtěžky byly 90 % a 77 %, v uvedeném pořadí. Byl pozorováno usazení bílého práškového materiálu na stěnách, zvláště ve spodním kuželovém oddílu v blízkosti výsypného otvoru, bylo to však zanedbatelné, než aby to nepřízivě ovlivnilo působení sušení rozprašováním. Obsah vlhkosti práškovitého produktu se pohyboval v rozmezí od 1,4 % do 1,7 hmotn.%.
V opakovacím testu za použití 60 % řídké suspenze při 66 °C se výsypný otvor ucpal sypkým a drolivým materiálem a systém se zastavil po 40 minutách.
C. Sušení rozprašováním v rozprašovací sušárně APV
Rozprašovací sušárna testovaná v APV měla odstředivý rozprašovač a zabudovanou vzduchovou metlu pro chlazení a očišťování stěn a dna rozprašovací sušící komory. Komora byla válcovitá, 3,0 m v průměru a 3,0 m na výšku, s plochým dnem. Tekutý přívod a vzduch byly přiváděny na vrchu a sušený produkt byl vyváděn na dně. Produkt byl přiváděn na odlučovací cyklón a shromažďován ve sběrné komoře.
Přiváděný tekutým materiálem pro všechny testy APV rozprašovací sušárny byla řídká suspenze 60 % amonium glyfosatu, připravená přesně jako v příkladu 2 výše.
Bez ohledu na rychlost přívodu, teplotu vzduchu a proudění vzduchu k vzduchové metle, ♦ · • · • · 9 • ···· ·
·· ·· • * · • · ··· • · 9 9
9 9 •
9 9 nedocházelo k výstupu produktu sušeného v APV rozprašovací sušárně. To vedlo k závěru, že toto zařízení není vhodné pro sušení amonium glyfosatu.
D. Sušení rozprašováním v rozprašovací sušárně APV s fluidním ložem
Sušárna použitá po tyto testy měla rozprašovací sušící komoru s horním válcovým oddílem o průměru 1,5 m a výšce 1,5 m a spodním kuželovým oddílem o výšce 0,9 m, s odvodem na fluidní lože bezprostředně pod ním. Výstup z fluidního lože byl ze dna přes otočný vzduchový uzávěr. Materiál byl přiváděn z fluidního lože na odlučovací cyklón, z něhož byly jemné částice recyklovány do kuželového oddílu sušící komory.
Byla používána stejná řídká suspenze 60 % amonium glyfosatu jako v předchozích příkladech. Teplota přívodu vzduchu v rozprašovací sušící komoře byla 215 °C a ve fluidním loži 100 °C. Asi 30 kg prášku amonium glyfosatu bylo přidáno na fluidní lože pro iniciaci systému. Nedocházelo k výstupu sušeného produktu z rozprašovací sušící komory na fluidní lože z důvodu hromadění a uváznutí v kuželovém oddílu komory. Má se za to, že konstrukční modifikace by mohly tento problém zmírnit; nicméně, ze všech provedených testů byl učiněn závěr, že sušení rozprašováním nebylo nej vhodnější metodou převedení roztoku nebo řídké suspenze amonium glyfosatu na suchý prášek v průmyslovém měřítku.
E. Bubnové sušení
E-l: Test proveditelnosti
Před pokusem o sušení amonium glyfosatu v atmosférické sušárně s dvojitým bubnem 600 mm x 600 mm Buflovak™, byla studie proveditelnosti prováděna za použití 150 mm x 150 mm laboratorního modelu. Rozměry (tj. 150 mm x 150 mm) se vztahují k průměru a délce každého bubnu. 150 mm x 150 mm laboratorní model má celkovou plochu povrchu bubnu asi 0,145 m2, což představuje asi 6,3 % plochy povrchu modelu 600 mm x 600 mm, tj. asi 2,31 m2.
Pro studium proveditelnosti byl připraven roztok amonium glyfosatu 49 hmotn.% rozpuštěním MON 8750 ve vodě. Pokud byl přiveden do bubnové sušárny při teplotě 50 °C, byl roztok úspěšně usušen na vločky s obsahem vlhkosti 1,2 %. Byla vypočtena rychlost produkce 10 kg/m2/h.
E-2: První sada testů se zvětšením měřítka
Pro tuto sadu testů byla připravena řídká suspenze amonium glyfosatu 59-60 % podle hmotnosti rozpuštěním MON 8750 ve vodě. Asi 2 až 5 % amonium glyfosatu zůstalo nerozpuštěno. Řídká suspenze byla přiváděna do 600 mm x 600 mm sušárny s dvojitým bubnem
44
4 4
4 44«
4 4 ·
4 4 4
44 ·· 4 • 4 4
4 4 4 « 4··« ·
4 4
4
4 4 4 · ·
4 4 4
4 4 • 4 4444 při teplotě 74 °C za užití kyvadlového přívodního systému. Oba bubny byly vnitřně vyhřívané za užití přehřáté páry, na počátku při tlaku 656 kPa, a otáčely se na počátku při 3 ot./min. V průběhu asi 10-15 minut, byly tvořeny vločky suchého amonium glyfosatu dobrého vzhledu s obsahem vlhkosti 1,1 % při rychlosti výroby 28,5 kg/m2/h.
Data pro tento a jiné běhy, každý asi 10 až 15 minut, kde byly měněny různé parametry, jsou ukázány v tabulce níže.
Běh č. 1 2 3 4 5
% amonium glyfosatu v přívodu 59 59 59 60 511
teplota přívodu, °C 74 69 64 882 56
tlak páry, kPa 656 676 676 869 856
rychlost otáčení bubnů, ot./min 3,0 4,5 6,0 5,0 3,5
bubnová proluka na styčné lince, 4,6 4,3 4,3 4,4 4,6
mm
výrobnost, kg/m2/h 28,5 43,6 35,4 42,4 30,1
% obsahu vlhkosti produktu 1,1 0,6 0,9 0,73 0,7
'při této snížené koncentraci amonium glyfosatu byl přívodem čirý roztok 2při této zvýšené teplotě byl přívodem čirý roztok 3průměr ze tří vzorků v rozmezí od 0,5 % do 0,9 % obsahu vlhkosti
Jako optimální podmínky v této testovací řadě se jevily být s 59 až 60 % řídkou suspenzí amonium glyfosatu a rychlosti otáčení bubnů asi 4,5 až 5 ot./min. Byl tudíž učiněn delší výrobní běh trvající asi 60 minut za užití 60 % řídké suspenze při teplotě přívodu 66 °C, tlaku páry 662 kPa a rychlosti otáčení 4,5 ot./min. Bubnová proluka na styčné lince byla mírně zúžena na 3,0 mm. Tento běh byl velmi úspěšný, poskytoval produkt s průměrným obsahem vlhkosti asi 0,8 % při výrobnosti 39,5 kg/m2/h.
E-3: Druhá sada testů se zvětšením měřítka
Přívod amonium glyfosatu pro tuto řadu testů byl vyráběn přípravou vodné řídké suspenze vlhkého kusu glyfosatu a stechiometrickým zneutralizováním vodným amoniakem za vytvoření 58 % podle hmotnosti roztoku nebo řídké suspenze amonium glyfosatu. Pro některé testy byl tento přívod mírně zředěn vodou.
Testovací běhy byly prováděny za použití bubnové sušárny 600 mm x 600 mm jako v předchozí sadě. Data jsou uvedena v tabulce níže.
Běh č. 1 2 3 4 5 6 7 8
trvání běhu, minuty 15 60 292 15 60 60 175 53
% amonium glyfosatu v přívodu 58 58 58 54 54 54 56 56
teplota přívodu, °C 96 96 84 63 63 63 82 83
tlak páry, kPa 662 718 745 759 704 718 828 828
rychlost otáčení bubnů, ot./min. 4,3 4,5 4,5 4,3 4,3 4,0 4,0 3,0
bubnová proluka na styčné lince, 3,3 4,3 4,0 3,3 3,0 3,0 3,0 7,3
mm výrobnost, kg/m2/h 34,0 38,6 38,8 32,6 31,9 30,5 35,4 43,2
% obsah vlhkosti produktu 1,8 1,2 1,4 1,6 1,4 1,4 0,9 2,0
E-4: Třetí sada testů se zvětšením měřítka
Přívod amonium glyfosatu pro tuto řadu testů byl vyráběn jako pro příklad 7, ale při nižší koncentraci a při třech úrovních neutralizace: stechiometrické (tj. 100 % neutralizace amoniakem), 102 % a 104 %.
Testovací běhy byly prováděny za použití bubnové sušárny 600 mm x 600 mm jako v předchozích sadách. Data jsou uvedena v tabulkách níže (n.z. = nezaznamenáno).
Běh č. 1 2 3 4 5 6 7
trvání běhu, minuty 30 20 15 15 15 15 20
% amonium glyfosatu v přívodu 45 45 45 45 45 45 45
míra neutralizace, % 100 100 100 102 102 102 102
teplota přívodu, °C 82 83 82 97 n.z. 84 81
tlak páry, kPa 518 690 814 414 518 690 828
rychlost otáčení bubnů, ot./min. 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0
bubnová proluka na styčné lince, 2,7 5,2 6,7 3,0 3,0 3,3 3,6
mm výrobnost, kg/m /h 31,6 47,7 52,1 23,6 37,7 38,5 42,0
% obsah vlhkosti produktu 2,1 1,8 1,3 3,4 2,0 1,2 1,0
Běh č. 8 9 10 11 12 13 14 15
trvání běhu, minuty 10 10 10 10 10 20 70 78
% amonium glyfosatu v 45 45 45 45 45 45 45 45
přívodu míra neutralizace, % 104 104 104 104 104 104 104 102
teplota přívodu, °C 80 89 88 86 86 80 83 82
tlak páry, kPa 414 414 518 690 807 821 690 690
rychlost otáčení bubnů, 3,0 5,0 5,0 5,0 5,0 3,0 5,0 5,0
ot./min. bubnová proluka na styčné 3,3 3,3 3,6 3,3 5,2 5,5 3,3 3,3
lince, mm výrobnost, kg/m2/h 19,5 26,5 34,2 33,6 30,1 35,7 34,0 37,8
% obsah vlhkosti produktu 2,0 2,3 1,4 0,9 0,9 0,5 1,4 1,1
I 9 « » · »··
I · · <
» · « · • · • · · • ···· • ·
E-5: Čtvrtá sada testů se zvětšením měřítka
Přívod amonium glyfosatu pro tuto řadu testů byl vyráběn přípravou vodné řídké suspenze vlhkého kusu glyfosatu a stechiometrickým zneutralizováním vodným amoniakem za vytvoření roztoků nebo řídkých kaší amonium glyfosatu při různých koncentracích.
Testovací běhy byly prováděny za užití bubnové sušárny 600 mm x 600 mm jako v předchozích sadách. Data jsou uvedena v tabulce níže (n.z. = nezaznamenáno).
Běh č. 1 2 3 4 5 6
trvání běhu, minuty 104 99 140 134 140 129
% amonium glyfosatu v 53 n.z. 47 59-64 57 59
přívodu
teplota přívodu, °C 77 82 74 81 79 79
tlak páry, kPa 814 821 814 828 828 828
rychlost otáčení bubnů, 4,0 5,0 4,0 4,0 4,0 4,0
ot./min.
bubnová proluka na styčné 4,9 5,5 5,5 5,5 4,6-7,0 5,5
lince, mm
výrobnost, kg/m2/h 47,7 54,8 45,4 45,7 46,2 52,1
% obsah vlhkosti produktu 1,6 1,3 1,5 1,2 1,6 1,2
Z testů popsaných v příkladu 1 zde, je jasné, že bubnové sušení je přijatelná metoda sušení pro roztok koncentrovaného amonium glyfosatu připraveného reakcí kyseliny glyfosatové a amoniaku ve vodné řídké suspenzi. Další optimalizace způsobu bubnového sušení může být snadno provedena odborníkem v oblasti techniky rutinním testováním.
Bylo zjištěno, že ani bezprostřední produkt kroku sušení rozprašováním, ani tento produkt kroku bubnového sušení není okamžitě vhodný pro následné zpracování extruzní granulací pro výrobu suché formulace obsahující povrchově aktivní látku. Generovaný dělený amonium glyfosat, ať už sušením rozprašováním nebo kontaktním sušením na vyhřívaném povrchu, obecně postrádá absorpční a/nebo adsorpční vlastnosti nezbytné pro takové následné zpracování končící granulovaným produktem požadované kvality. Jinými slovy, postup přímo od kroku (c) po krok (e), jak jsou definovány výše, není vhodný pro poskytnutí uspokojivých výsledky. Krok (d), krok zmenšení velikosti, je podstatný pro způsob podle vynálezu.
Příklad 2
Program vyhodnocení metod zmenšení velikosti pro krok (d) byl prováděn, jak je uvedeno níže. Za prvé byl vyvinut testovací postup pro vyhodnocení vhodnosti produktů různých metod zmenšení rozměru pro následnou formulaci s povrchově aktivní látkou cestou procesu extruzní granulace. Postup používal následující zařízení laboratorního měřítka:
· • ř · • · · * • · ···· • · · • r · vv w v • · · ·· • · · • · · · • t «··· • hnětač Fuji Paudal KDHJ-60 • extrudér Fuji Paudal EXDCS-60 • fluidní sušárna Aeromatics STREA
Postup byl přizpůsoben pro dvě formulace. Formulace A má následující složení na 100% suchém základě:
amonium glyfosát (MON 8750) 80 % polyoxyethylen (20) tallowamin 20 % zatímco formulace B má následující složení na 100 % suchém základě: amonium glyfosát (MON 8750) 75 % polyoxyethylen (15) N-methylstearylamoniumchlorid 10 % polyoxyethylen (10) dodecylfenol 10 % polyethylenglykol, průměrná Mr 8000 5 %
Princip tohoto postupu je, že vzorek amonium glyfosatu ve formě částic s vlastnostmi příznivými pro extruzní granulaci s povrchově aktivní látkou připouští přídavek většího množství vody k extruzní vlhké směsi bez vyvolání toho, že by se extrudát stal nadměrně lepivým, ve srovnání se vzorkem s nevýhodnými vlastnostmi. Vzorek, který připouští přídavek, například 10 hmotn. dílů vody na 100 hmotn. dílů složek jiných než voda (množství odkazované zde jako 10 % voda), je mnohem vhodnější pro extruzní granulaci než ten, který umožňuje pouze 5 hmotn. dílů vody na 100 hmotn. dílů složek jiných než voda (5 % voda).
Způsob pro formulaci A byl následující:
1. Amonium glyfosát ve formě částic, 16 kg, byl přidán do hnětače.
2. Vodní plášť hnětače byl přiveden na teplotu 75 °C cirkulací horké vody v plášti.
3. Povrchově aktivní látka polyoxyethylen (20) tallowamin, 4 kg, byla zahřáta na 60 až 80 °C v mikrovlnné troubě.
4. Hnětač byl zapnut a zahřátá povrchově aktivní látka byla pomalu (v intervalu 30 až 60 sekund) nalévána na dělený amonium glyfosát.
5. Vlažná voda, 1 litr (5 %), byla pomalu přilévána ke směsi amonium glyfosatu a povrchově aktivní látky.
6. Hnětač působil dalších 10 minut, udržujíce teplotu pláště na 75 °C, za tvorby těstovité vlhké směsi.
7. Vlhká směs byla odvedena z hnětače a přiváděna do extrudéru nastaveného na běh při rychlosti 0,5 asi mm sítem namontovaným ve vytlačovací hlavě.
• · • · ·· 9 «
8. Malé množství vlhké směsi bylo protlačováno pro zavedení ustáleného stavu a extrudát takto tvořený byl vracen do hnětače.
9. Bylo protlačováno asi 1 až 2 kg vlhké směsi.
10. Vzhled extrudátu byl zaznamenán. Zejména jakákoli tendence provazců extrudátu samovolně se lámat na části (žádoucí vlastnost), což je v opaku k zůstávání jako dlouhé vláknité nudle, byla zaznamenávána, jako byla jakákoli tendence provazců slepovat se dohromady nebo shlukovat se za tvorby hrudek, které není snadné rozdělit (nežádoucí vlastnost).
11. Extrudát byl převeden do fluidní sušárny a sušen při 70 °C po 20 minut.
12. Výsledné granule byly prosívány pro odstranění nadměrného (asi 5 mm) a podměmého (asi 0,6 mm) materiálu. Bylo provedeno hmatové hodnocení granulí pro určení, jestli jsou granule pevné a soudržné (žádoucí), lehké a drolivé (nežádoucí) nebo lepivé nebo vlhké na dotek v důsledku přítomnosti neabsorbované a/nebo neadsorbované povrchově aktivní látky (nežádoucí).
13. Výše uvedený postup byl opakován, vyjma toho, že množství přidané vody bylo zvyšováno po 0,2 litru (1 %) pro každé opakování, až po maximum 2 litrů (10 %).
14. Jestliže docházelo k přijatelné extruzní granulaci, jak bylo určeno podle vzhledu vlhkého extrudátu a sušeného granulátu, na jakékoli úrovni přídavku vody od 5 % do 10 %, vlastnosti amonium glyfosatu byly považovány za vhodné pro následné zpracování pro výrobu formulace A. Jestliže nedocházelo k přijatelné extruzní granulaci na jakékoli úrovni přídavku vody od 5 % do 10 %, vlastnosti amonium glyfosatu byly považovány za nevhodné. Pro formulaci B byl postup podobný, s výjimkou kroků 1 až 6, které byly následující.
1. Amonium glyfosat ve formě částic, 15 kg, byl přidán do hnětače.
2. Vodní plášť hnětače byl udržován při teplotě prostředí.
3. Směs 2 kg polyoxyethylen (15) N-methylstearylamoniumchloridového detergentu (Ethoquad™ 18/25 od Akzo), 2 kg polyoxyethylen (10) dodecylfenolu (Rexol™ 65/10 od Huntsman) a 1 kg polyethylenglykolu, průměrná molekulová hmotnost 8000, byla zahřívána na 55 až 65 °C v mikrovlnné troubě. Směs byla míchána pro zajištění míšení složek.
4. Hnětač byl spuštěn a zahřátá směs byla pomalu (v intervalu 30 až 60 sekund) nalévána na dělený amonium glyfosat.
5. Vlažná voda, 1 litr (5 %), byla pomalu nalita do směsi amonium glyfosatu a detergentu.
·· ·· ·· ·· • · · · · · • · · · · · * • · · · · · · • · · · · · • · ·· ·· ····
6. Hnětač dále pracoval po dalších 5 minut, za udržování pláště při teplotě prostředí, za tvorby těstovité vlhké směsi.
V programu hodnocení metod snížení rozměru následujícímu bubnové sušení amonium glyfosatu tvořeného reakcí kyseliny glyfosatové s vodným nebo bezvodým amoniakem v řídké suspenzi byly testovány následující systémy a zařízení:
A. Mletí ve vzduchovém třídícím mlýnu Mikro-ACM™ Pulverizer Model 10 (Micron
Powder Systems, Summit, NJ).
B. Mletí ve vzduchovém třídícím mlýnu Powderizer™ NSP 2 s a bez před-drcením za použití kolíkového mlýnu Simpactor™ (Sturtevant, Boston, MA)
C. Mletí ve vzduchovém třídícím mlýnu Strong-Scott Pulvocron™ PC-20 (Hosokawa Bepex Corp., Minneapolis, MN) s a bez před-drcení za použití kladivového mlýnu Commander™ Model 2400 (Jacobson lne., Minneapolis, MN).
D. Mletí ve vzduchovém třídícím mlýnu Schutz-O'Neill Model 22H následující před-drcení za použití kladivového mlýnu Commander™ (Jacobson lne., Minneapolis, MN).
E. Mletí ve vzduchovém třídícím mlýnu Prema™ Model CLM35 (Prater Industries, Chicago, IL).
F. Mletí v Rotormill™ Model 3000 (International Process Equipment Co., Pennsauken, NJ).
G. Mletí v proudovém mlýnu Micronizer™ s a bez před-drcení v kolíkovém mlýnu Simpactor™ (Sturtevant, Boston, MA).
V každém případě, kde bylo úspěšně působeno zařízením pro snížení rozměru za poskytnutí jemného produktu amonium glyfosatu ve formě částic, byl produkt charakterizován svou vhodností pro následné zpracování za tvorby formulace A a/nebo formulace B postupy popsanými v příkladě 2 výše. Produkty byly také charakterizovány měřením průměrné velikosti částic, na analyzátoru velikosti částic Brinkman™ Model 2010 nebo Coulter™ Ls 130 s MicroVolume modulem, za použití 2-propanolu jako dispergujícího média. Produkty byly dále analyzovány měřením specifické plochy povrchu na analyzátoru Digisorb™ 2500 B.E.T. za použití kryptonu jako adsorbujícího plynu.
A. Vzduchový třídící mlýn Mikro-ACM™
Mikro-ATM™ Model 10 Pulverizer od firmy Micron Powder Systems je vzduchový třídící mlýn s rotorem tyčového typu s integrálně upevněným odděleně řízeným třídícím kotoučem. Pro tyto testy bylo zařízení vybaveno buď čtyřtyčovým kladivovým rotorem, nebo kolíkovým • · · · rotorem. Třídící kotouč byl buď separátor typu 24 s dlouhou čepelí, nebo separátor typu 24 s 30° sklonem. Liner uvnitř mlýnu byl buď mnohoodchylkový typ, nebo hladký keramický typ. Přívodem do mlýnu byl bubnově sušený amonium glyfosat ve formě 2-5 cm vloček s obsahem vlhkosti 1 hmotn.%i a objemovou hustotou 323 kg/m3.
V sérii o deseti bězích byla měněna řada parametrů včetně typu rotoru, rychlosti rotoru (3500 nebo 7000 ot./min), typu lineru, typu kotouče třídiče, rychlosti otáčení kotouče třídiče (700 až 3500 ot./min), tok vzduchu (11,2 až 19,6 m3/min), rychlosti přívodu (23 až 305 kg/h) a teploty přívodu (okolní, tj. 21 až 24 °C nebo chlazený na 14 °C). Významný nános produktu byl pozorován uvnitř tohoto mlýnu při všech bězích za užití více výchylkového lineru. Nicméně ve dvou z těchto běhů bylo získáno dostatečné množství prášku pro charakterizaci. Zanesení bylo zabráněno, když byl nainstalován hladký keramický liner a byla snížena rychlost rotoru. Data jsou uvedena v tabulkách níže (n.t. - nebylo testováno).
běh č. 1 2 3 4 5
trvání běhu, minuty 117 15 9 7 16
typ rotoru kladivový kladivový kladivový kolíkový kolíkový
rychlost rotoru, ot./min 7000 7000 7000 7000 7000
typ lineru1 md md md md md
typ kotouče třídiče2 skloněný skloněný dlouhý dlouhý dlouhý
rychlost kotouče třídiče, 3500 3500 3500 3500 3500
ot./min
o tok vzduchu, m /min 11,2 19,6 19,6 19,6 19,6
rychlost přívodu, kg/h 23 88 63 109 155
teplota přívodu, °C 24 24 24 21 21
nepřijatelné zanesení? ano ano ano ano ano
charakterizace produktu:
rozměr částic3, pm 8,6 n.t. n.t. n.t. 16,3
specifická plocha povrchu, 1,80 n.t. n.t. n.t. n.t.
cm2/g
vhodnost pro protlačování:
formulace A n.t. n.t. n.t. n.t. n.t.
formulace B výborná n.t. n.t. n.t. výborná
• · *·
běh č. 6 7 8 9 10
trvání běhu, minuty 11 10 5 9 7
typ rotoru kolíkový kladivový kladivový kolíkový kolíkový
rychlost rotoru, ot./min 7000 7000 7000 7000 3500
typ lineru1 md md md md keramický
typ kotouče třídiče2 dlouhý dlouhý skloněný dlouhý dlouhý
rychlost kola třídiče, ot./min 700 700 3500 1500 3500
tok vzduchu, m3/min 19,6 19,6 19,6 19,6 19,6
rychlost přívodu, kg/h 258 305 89 293 117
teplota přívodu, °C 24 24 14 24 24
nepřijatelné zanesení? ano ano ano ano ne
charakterizace produktu:
rozměr částic3, pm 54,8 n.t. n.t. 31,2 45,1
specifická plocha povrchu, n.t. n.t. n.t. 0,70 n.t.
cm2/g
vhodnost pro protlačování:
formulace A n.t. n.t. n.t. n.t. n.t.
formulace B ne dobrá n.t. n.t. mezní ne dobrá
md = více výchylkový typ 2dlouhý = typ 24 s dlouhou čepelí; skloněný = typ 24 čepel 30° skloněná π t
Bnnkman
Pouze při běhu č. 10, s instalací hladkého keramického lineru, skutečně vzduchový třídící mlýn Mikro-ACM™ pracoval přijatelně, ale průměrná velikost částic (45,1 pm) výsledného prášku byla v tom případě relativně velká a byla zjištěna jako nevhodná pro následnou formulací v procesu protlačování. Z tohoto důvodu byl vzduchový třídící mlýn Mikro-ACM™ posouzen jako neuspokojivé zařízení pro krok snížení rozměru tohoto způsobu.
B. Vzduchový třídící mlýn Powderizer™ NSP 2
Powderizer™ NSP 2 firmy Sturtevant je vzduchový třídící mlýn podobný v mnoha ohledech Mikro-ACM™, ale s rozdílnou vnitřní geometrií a typem toku vzduchu. Rotor je opatřen kladivy. Simpactor™ firmy Sturtevant je kolíkový mlýn s rotorem nesoucím jednu nebo dvě řady kolíků, které procházejí mezi stacionárními kolíky, když se rotor otáčí. Materiál, jež má být drcen, je přiváděn v blízkosti osy rotoru a prochází mezi kolíky rotoru a stacionárními kolíky před tím, než je uvolněn na okraji. Kolíkový mlýn byl používán pro předběžné rozdrolování vloček amonium glyfosátu sušeného v bubnu před mletím ve vzduchovém třídícím mlýnu Powderizer . Při některých bězích na přístroji Powderizer , byl amonium glyfosát přiváděn přímo ve formě vloček, jako v Mikro-ACM™ testu uvedeném výše.
V sadě osmi běhů byla měněna řada parametrů zahrnující typ kotouče třídiče (krátká síť nebo dlouhá síť), rychlost otáčení kotouče třídiče (2000 až 3800 ot./min) a rychlost přívodu (126 až 554 kg/h). Rychlost rotoru byla udržována konstantní při 5150 ot./min. Významné nanášení produktu bylo pozorováno na kotouči třídiče. Kde byl používán kolíkový mlýn Simpactor™ pro před-drcení, pracoval při 3600 ot./min s rychlostí přívodu 1452 kg/h. Data jsou předložena v tabulkách níže (n.t. = nebylo testováno).
běh Č. 1 21 3 4
trvání běhu, minuty 4 15 9
typ kotouče třídiče krátká síť dlouhá síť dlouhá síť dlouhá síť
rychlost kola třídiče, ot./min 3800 3800 3800 3800
přívod před-drcen? ne ne ne ne
rychlost přívodu, kg/h 445 126 191
nepřijatelné zanesení? ano ano ano
charakterizace produktu:
rozměr částic2, pm 15,8 n.t. 10,4 10,2
specifická plocha povrchu, cm /g 1,22 n.t. 1,72 1,62
vhodnost pro protlačování:
formulace A přijatelná n.t. n.t. n.t.
formulace B ne dobrá n.t. n.t. n.t.
běh č. 5 6 7 8
trvání běhu, minuty 8 8 5 17
typ kotouče třídiče dlouhá síť dlouhá síť dlouhá síť dlouhá síť
rychlost kotouče třídiče, ot./min 3000 2000 2000 3800
přívod před-drcen? ne ne ano ano
rychlost přívodu, kg/h 259 451 554 152
nepřijatelné zanesení? ano ano ano ano
charakterizace produktu:
φ ·
V V Z «2 rozměr castic , μηι 12,1 18,3 16,8 10,5
specifická plocha povrchu, cm2/g 1,28 1,01 1,10 1,38
vhodnost pro protlačování:
formulace A mezní n.t. mezní mezní
formulace B ne dobrá n.t. ne dobrá ne dobrá
'při tomto běhu motor vzduchového tříc iče vyhořel a test byl přerušen
2Coulter
Významné zanášení nastávalo při všech bězích. Pouze v jednom běhu byl vyroben prášek, který byl vhodný pro následnou formulaci protlačováním, a pak pro formulaci A, avšak nikoli pro formulaci B. Průměrná velikost částic dosažená v bězích 5 a 8 byla menší než 15 pm, přesto byla zjištěna vhodnost pro protlačování mezní pro formulaci A a nepřijatelná pro formulaci B. Vzduchový třídící mlýn Powderizer™ byl posouzen z těchto testů jako neuspokojivé zařízení pro krok snížení rozměru částic tohoto způsobu.
C. Vzduchový třídící mlýn Pulvocron™ PC-20
Pulvocron™ PC-20 firmy Strong-Scott je popsán jako air-swept kladivový mlýn. Liší se od jiných testovaných vzduchových třídících mlýnů tím, že je uspořádán s horizontální osou rotace, stejně tak využívá rozdílný tvar rotoru, nebo kotouče mlýnu, a třídícího kotouče. Kotouč třídiče je nezávisle řízen. Poměr objemu toku vzduchu ku hmotnosti přívodu tuhé látky je vysoký: navíc tok vzduchuje velmi turbulentní a je pravděpodobné, že snížení rozměru srážkami částic nastává ve významném rozsahu stejně jako přímým dopadem částic na drtící kotouč. Pro účely vynálezu tudíž může být Pulvocron™ považován za zařízení vytvářející turbulentní vysokorychlostní proud plynu, kde dochází k mezičásticovému tření.
Commander™ Model 2400 firmy Jacobson je otáčivý kladivový mlýn, který byl používán pro před-drcení vloček v bubnu sušeného amonium glyfosatu před mletím ve vzduchovém třídícím mlýnu Pulvocron™.
V sadě dvanácti běhů na přístroji Pulvocron™ byla měněna řada parametrů zahrnující rychlost rotace drtícího kotouče (5340-6970 ot./min), rychlost otáčení kotouče třídiče (20005500 ot./min), tok vzduchu (26,2-29,4 m3/minutu) a rychlost přívodu (235-874 kg/h). Při některých bězích byl v bubnu usušený amonium glyfosat přiváděn přímo ve formě vloček a při některých bězích byl používán jako přívod před-drcený amonium glyfosat. Data jsou předložena v tabulkách níže (n.t. = nebylo testováno).
·
9 9 • · 9
9 9 9 • 99 • » 9 9 9 9
běh č. 1 2 3 4
trvání běhu, minuty 4 3 3
rychlost drtícího kotouče, ot./min 7000 5340 6115 6115
rychlost kotouče třídiče, ot./min 5000 2000 2000 3500
o tok vzduchu, m /min 26,2 28,4 27,8 27,8
přívod předdrcen? ne ne ne ne
rychlost přívodu, kg/h 235 757 874 611
nepřijatelné zanesení? ano1 ne ne ne
charakterizace produktu:
rozměr částic2, pm n.t. 15,6 135 11,2
specifická plocha povrchu, cm2/g n.t. 1,47 1,17 1,34
vhodnost pro protlačování:
formulace A n.t. přijatelná mezní n.t.
formulace B n.t. přijatelná ne dobrá přijatelná
běh ě. 5 6 7 8
trvání běhu, minuty rychlost drtícího kotouče, ot./min 6915 6100 25 5300 22 5300
rychlost kotouče třídiče, ot./min 4000 3500 2000 2000
o tok vzduchu, m /min 29,4 28,1 28,5 28,2
přívod předdrcen? ano ano ano ne
rychlost přívodu, kg/h 247 272 263
nepřijatelné zanesení? ano1 ano ne ne
charakterizace produktu: rozměr částic2, pm n.t. 7,9 8,4 8,2
specifická plocha povrchu, cm2/g n.t. 2,10 2,31 1,85
vhodnost pro protlačování: formulace A n.t. přijatelná přijatelná přijatelná
formulace B n.t. mezní ne dobrá ne dobrá
• · · · · · • · · · · · • ······· · · · • · · · · · · ·· · ·· ··
• * · · · ·
běh č. 9 10 11 12
trvání běhu, minuty 18 15 15 30
rychlost drtícího kotouče, ot./min 5300 6100 5300 5300
rychlost kotouče třídiče, ot./min 2066 4060 5400 5500
tok vzduchu, m3/min 28,2 28,2 28,2 27,4
přívod předdrcen? ne ne ne ano
rychlost přívodu, kg/h 263 278 263 310
nepřijatelné zanesení? ne ne ne ne
charakterizace produktu:
rozměr částic2, μιη 8,8 9,5 8,7 9,1
specifická plocha povrchu, cm /g 1,91 1,81 2,07 2,14
vhodnost pro protlačování:
formulace A přijatelná mezní přijatelná mezní
formulace B ne dobrá n.t. ne dobrá n.t.
produkt roztaven v mlýnu 2Coulter
Byly stanoveny provozní podmínky pro Pulvocron™, které by končily účinnou výrobou prášku amonium glyfosatu s průměrnou velikostí částic menší než 15 μιη. Nicméně přes malou velikost částic produkt nebyl shledán jako vhodný pro následné extruzní zpracování za tvorby formulace B, ačkoli produkt většiny běhů byl přijatelný pro výrobu formulace A.
D. Vzduchový třídící mlýn Schutz-O'Neill Model 22H
Vzduchový třídící mlýn Schutz-O'Neill je podobný mlýnu Pulvocron™, ale může být opatřen několika řadami drtících kotoučů. Kotouč třídiče je upevněn na stejné ose jako drtící kotouče. Třídič je regulován změnami kruhové destičky na třídiči a nastavením otvoru recirkulační záklopky.
V sadě sedmi běhů byly měněny parametry zahrnující průměr kruhové destičky (3 cm nebo 10 cm), otvor recirkulační záklopky (5 cm nebo 12 cm) a rychlost přívodu (312 až 2813 kg/h). Mlýn pracoval za konstantní rychlosti 4600 ot./min. Při většině běhů byl přívod před-drcen za > · · · · ···· · · · • · ···· ·· ·· ··· · · * * * »··· ♦·· • · » · · ·· »»···· použití kladivového mlýnu Commander™, jak je popsáno výše pro Pulvocron™. Data jsou uvedena v tabulkách níže (n.t. = nebylo testováno).
běh č. 1 2 3 4
trvání běhu, minuty 3 3 3 13
průměr kruhové destičky, cm 3 3 10 3
otvor recirkulační záklopky, cm 5 5 12 5
přívod předdrcen? ano ano ano ano
Rychlost přívodu, kg/h 1134 2269 2813 625
Nepřijatelné zanesení? ne ne ne ne
Charakterizace produktu:
rozměr částic1, pm n.t. 16,2 18,7 13,6
Specifická plocha povrchu, cm2/g n.t. 1,29 1,09 1,43
Vhodnost pro protlačování:
Formulace A n.t. n.t. přijatelná n.t.
Formulace B n.t. n.t. ne dobrá n.t.
běh č. 5 6 7
trvání běhu, minuty 12 13 11
průměr kruhové destičky, cm 3 3 3
otvor recirkulační záklopky, cm 12 5 12
přívod předdrcen? ano ne ne
Rychlost přívodu, kg/h 619 312 317
Nepřijatelné zanesení? ne ne ne
Charakterizace produktu:
rozměr částic1, pm 12,9 11,6 11,3
Specifická plocha povrchu, cm /g 1,47 1,55 1,60
Vhodnost pro protlačování:
Formulace A mezní n.t. mezní
Formulace B n.t. n.t. ne dobrá
'Coulter *
9 9
9999 9 9 ·· 99 99
9 9 9 9 9
9 99 9 9 9
9 9 9 9 9 9
9 9 * · 9
99 9999
Byly stanoveny provozní podmínky pro vzdušný třídící mlýn Schutz-O'Neill, které by končily účinnou výrobou prášku amonium glyfosatu s průměrnou velikostí částic menší než 15 pm. Nicméně produkt nebyl nalezen jako obecně vhodný pro následné extruzní zpracování za vzniku formulace A nebo formulace B, ačkoli jeden běh opravdu dával produkt, který byl přijatelný pro výrobu formulace A.
E. Vzduchový třídící mlýn Prema™ Model CLM35
Vzduchový třídící mlýn Prema™ firmy Prater Industries má nezávisle řízený vzduchový třídič. Má vnitřní kruhové síto pro zajištění přídavného třídění. Rotor je konstruován pro zajištění dvou fází mletí ve stejné jednotce. Jemný materiál tvořený v první fázi je odváděn z mlýnu bez toho, že by prošel druhou fází.
V sadě čtrnácti běhů byly měněny parametry zahrnující rychlost rotoru (5560 až 6650 ot./min), rychlost třídiče (2000 až 4800 ot./min), průtok vzduchu (18,8 až 27,2 m3/min) a rychlost přívodu (51 až 173 kg/h). Při některých bězích byl přívod před-drcen za použití kladivového mlýnu Commander™, jak bylo posáno výše pro Pulvocron™. Data jsou předložena v tabulkách níže (n.t. = nebylo testováno).
běh č. 1 2 3 4 5
trvání běhu, minuty 12 47 3 6 4
rychlost rotoru, ot./min 6628 6628 6628 6628 6628
rychlost kotouče třídiče, 4800 4800 4000 4000 4000
ot./min
tok vzduchu, m /min 19,3 19,1 18,8 25,7 26,6
přívod předdrcen? ne ne ne ne Ne
rychlost přívodu, kg/h 53 51 95 55 55
nepřijatelné zanesení? ne ano ne ne Ne
charakterizace produktu:
rozměr částic1, pm n.t. 6,3 7,4 8,6 8,6
specifická plocha povrchu, n.t. 2,70 2,29 2,00 2,08
cm2/g
vhodnost pro protlačování:
formulace A n.t. n.t. n.t. n.t. n.t.
formulace B n.t. n.t. n.t. n.t. n.t.
9« 94
4 4 ·
4 ·
4 4
4 9 · 4 4 4 9 ·· i • «4 • · · * • · ···· 4 4 4 ·· 44
4 4
4 4 4 4
běh č. 6 7 8 9 10
trvání běhu, minuty 17 7 18 16 24
rychlost rotoru, ot./min 6628 6628 6628 6628 6628
rychlost kotouče třídiče, 4000 4000 3000 2000 3000
ot./min
tok vzduchu, m3/min 26,6 23,6 26,8 26,9 26,9
přívod předdrcen? ne ne ne ne Ano
rychlost přívodu, kg/h 55 92 173 166 115
nepřijatelné zanesení? ne ano2 ne ne Yes
charakterizace produktu:
rozměr částic1, pm 9,3 9,1 11,2 17,1 12,7
specifická plocha povrchu, 2,16 1,92 1,65 1,07 1,44
cm2/g
vhodnost pro protlačování:
formulace A přijatelná n.t. mezní mezní n.t.
formulace B ne dobrá n.t. n.t. n.t. n.t.
běh č. 11 12 13 14
trvání běhu, minuty 26 26 16 29
rychlost rotoru, ot./min 6628 5560 5560 5560
rychlost kotouče třídiče, 3000 3000 4022 3017
ot./min
o tok vzduchu, m /min 26,9 27,2 27,0 27,1
přívod předdrcen? ano ano ano ne
rychlost přívodu, kg/h 103 103 59 93
nepřijatelné zanesení? ne ano ne3 ano
charakterizace produktu:
rozměr částic1, pm 14,0 14,4 10,5 11,2
specifická plocha povrchu, 1,24 1,31 1,68 1,79
cm2/g
vhodnost pro protlačování:
formulace A mezní n.t. n.t. přijatelná
*· · « · 4 • 4 · · • · ····
9 9
9
99 99 99
9 9 9 9
9999 9 9
9 9 9 9 · «
9 9 · 9 9 «9 · ♦ 99 9 9 formulace Β
n.t.
n.t.
n.t.
ne dobrá
Coulter 2produkt roztaven v mlýnu 3běh přerušen z důvodu mechanického problému
Mlýn Prema™ by mohl pracovat takovým způsobem, aby poskytoval prášek bez nepřijatelného zanášení materiálu v mlýnu; nicméně za těchto podmínek nebyl produkovaný prášek obecně vhodný pro následné extruzní zpracování. Produkt některých běhů byl přijatelný pro výrobu formulace A, nikoli však formulace B.
F. Rotormill™ Model 3000
Rotormill™ firmy International Process Equipment Co. má rotor obsahující vertikální osu nesoucí několik sad lopatek a/nebo turbovrtulí, které tvoří kapsu vzduchu rotujícího za velmi vysoké rychlosti. Částice vstupující do této kapsy podstupují snižování velikosti primárně vzájemnými srážkami. Model 3000 má čtyři sady lopatek a jednu sadu turbovrtulí, a také kotouč třídiče rotující na stejné ose jako lopatky a turbovrtule.
V sadě sedmi běhů byly měněny parametry zahrnující odstranění turbovrtulí a rychlost přívodu. Rychlost rotoru a třídiče byla konstantně 2150 ot./min. Při jednom běhu byl přívod před-drcen za použití kladivového mlýnu Commander™, jak je popsáno výše pro Pulvocron™. Data jsou předložena v tabulkách níže (n.t. = nebylo testováno).
běh č. 1 2 3 4
trvání běhu, minuty 4 18 2 18
turbovrtule odstraněny? ne ne ne ne
přívod předdrcen? ne ne ne ne
rychlost přívodu, kg/h 1000 830 640
nepřijatelné zanesení? ne ano ano1 ne
charakterizace produktu:
rozměr částic2, μηι 16,8 13,4 n.t. 17,0
specifická plocha povrchu, 1,79 1,90 n.t. 1,03
cm2/g
vhodnost pro protlačování:
formulace A n.t. velmi dobrá n.t. mezní
formulace B n.t. ne dobrá n.t. ne dobrá
ΦΦ φφ φ · * φ • Φ 4
ΦΦΦ Φ
ΦΦΦ • φ ΦΦΦΦ φφ φ φφ ΦΦ • φ φ φ φ Φ φφφφ · · φφφ φ φφφφ φ φ φφ · φ φ φ β φ φ φ • φ φ φ φ ··
běh č. 5 6 73
trvání běhu, minuty 3 15 5
turbovrtule odstraněny? ne ano
přívod předdrcen? ne ne ne
rychlost přívodu, kg/h 640 317
nepřijatelné zanesení? ano1 ne ne
charakterizace produktu:
rozměr částic2, μπι n.t. 26,6 27,5
specifická plocha povrchu, n.t. 0,68 0,77
cm2/g
vhodnost pro protlačování:
formulace A n.t. ne dobrá mezní
formulace B n.t. n.t. n.t.
'produkt se roztavil v mlýnu 2Coulter 3při tomto běhu byl materiál přiveden do mlýnu dvakrát
Pouze jeden běh na zařízení Rotormill™ vedl k průměrné velikosti částic menší než 15 pm. Materiál z tohoto běhu se jevil jako vhodný pro následné zpracování protlačováním za tvorby formulace A, avšak nikoli formulace B. Odstranění turbovrtulí pomohlo zařízení pracovat s menšími problémy, ale vedlo k významně větší průměrné velikosti částic a špatné následné zpracovatelnosti.
G. Proudový mlýn Micronizer™
Proudový mlýn Sturtevant Micronizer ™ nejprve testovaný byl model 20 cm. Před-drcení bylo provedeno za použití kolíkového mlýnu Sturtevant Simpactor™ nebo kladivového mlýnu Jacobson Commander™. Při některých bězích byly vločky amonium glyfosatu přiváděny do proudového mlýnu bez před-drcení.
Proudový mlýn byl testován se vstřikovacím portem přehrazeným linerem z nerezové oceli nebo polytetrafluorethylenu (PTFE), a s linerem z oxidu hlinitého nebo z polyuretanu v mlecí komoře. Rychlost přívodu byla měněna od 11 do 86 kg/h. Průtok vzduchu ve všech bězích byl 3,65 m3/minutu, dodávaný při 690 kPa. Později byl testován poloprovozní 36 cm Micronizer™ proudový mlýn při rychlosti přívodu 95 kg/h. Data jsou předložena v tabulkách níže (n.t. nebylo testováno).
běh č. 1 2 3 4 5
Velikost proudového mlýnu, 20 20 20 20 20
cm
Materiál vstřikovacího portu ocel ocel ocel PTFE PTFE
Materiál lineru oxid hlinitý oxid hlinitý oxid hlinitý oxid hlinitý oxid hlinitý
Před-drtící mlýn žádný žádný žádný kolíkový kolíkový
Rychlost přívodu, kg/h 41 86 23 23 41
Nepřijatelné zanesení? ne ne ne ne ne
Charakterizace produktu:
Rozměr částic, pm 14,51 30,21 7,61 6,11 9,21
Specifická plocha povrchu, n.t. n.t. 1,30 1,62 n.t.
cm2/g
Vhodnost pro protlačování:
Formulace A n.t. n.t. n.t. n.t. n.t.
Formulace B vynikající mezní vynikající vynikající n.t.
Běh č. 6 7 8 9 10
Velikost proudového mlýnu, 20 20 20 20 20
cm
Materiál vstřikovacího portu PTFE PTFE ocel ocel ocel
Materiál lineru PU PU oxid hlinitý oxid hlinitý oxid hlinitý
Před-drtící mlýn ne ne kladivový kladivový kladivový
Rychlost přívodu, kg/h 11 41 31 38 49
Nepřijatelné zanesení? ne ne ne ne ne
Charakterizace produktu:
Rozměr částic, pm 6,61 15,8’ 5,32 6,12 6,92
Specifická plocha povrchu, 1,62 0,97 2,65 2,42 2,24
•7 cm /g
Vhodnost pro protlačování:
Formulace A n.t. n.t. vynikající přijatelná mezní
44
4 4
4 4
4444
4 ·· ··
4 4 4 4 4
4 4 4 4 4 444
4 4444 4 4 4 4
4 4 4 4 4
4 4444
Formulace Β vynikající
n.t.
přijatelná přijatelná mezní
Běh č. 11 12 13 14 15
Velikost proudového mlýnu, 20 20 20 20 36
cm
Materiál vstřikovacího portu ocel ocel ocel ocel ocel
Materiál lineru oxid hlinitý oxid hlinitý oxid hlinitý oxid hlinitý oxid hlinitý
Před-drtící mlýn kolíkový kolíkový kolíkový žádný kladivový
Rychlost přívodu, kg/h 26 35 49 34 95
Nepřijatelné zanesení? Charakterizace produktu: ne ne ne ne ne
Rozměr částic, pm 4,92 5,72 7,22 8,42 5,42
Specifická plocha povrchu, cm2/g Vhodnost pro protlačování: 2,70 2,51 2,13 2,14 2,31
Formulace A přijatelná přijatelná mezní mezní velmi
dobrá
Formulace B přijatelná n.t. n.t. mezní velmi
dobrá
'Brinkman 2Coulter
Z výše uvedeného je zřejmé, že proudový mlýn Micronizer™ je vhodným zařízením pro snižování velikosti amonium glyfosatu. Proces běžel s málými problémy a jestliže rychlost přívodu nebyla nadměrná, byl tvořen produkt, který byl obecně vhodný pro následné zpracování protlačováním pro výrobu buď formulace A, nebo formulace B. Zejména běh se zvětšením měřítka (běh č. 15) za použití větší jednotky byl velmi úspěšný. Kladivový mlýn byl pro před-drcení výhodnější než kolíkový mlýn.
Předchozí popis provedení podle vynálezu neomezuje rozsah vynálezu. Odborníci v oblasti techniky rozpoznají, že mohou být provedeny modifikace specifických provedení vynálezu zde popsaných, které do rozsahu vynálezu spadají.

Claims (14)

1. Způsob přípravy amonium glyfosatu ve formě prášku, vyznačující se tím, že se (a) smísí (i) pevná glyfosatová kyselina ve formě částic s (ii) vodou v množství asi 0,5 až asi 3 hmotn. díly na hmotn. díl kyseliny glyfosátové, a (iii) zásadou, která dodává amonné kationty, v množství asi 0,8 až asi 1,25 molámích ekvivalentů amoniaku na mol kyseliny glyfosátové, za vzniku vodného reakčního média;
(b) přičemž probíhá reakce zásady s kyselinou glyfosatovou ve vodném reakčním médiu za vzniku reakčního produktu zahrnujícího koncentrovaný vodný roztok amonium glyfosatu; načež se (c) reakční produkt suší za vzniku pevné látky ve formě částic; a následně se provede (d) urychlování částic pevné látky v turbulentním vysokorychlostním proudu plynu mezičásticovým třením za tvorby amonium glyfosatu ve formě prášku s průměrnou velikostí částice asi 5 až asi 20 μηι.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se nejdříve smísí kyselina glyfosatová a voda za současného mícháním za vzniku řídké suspenze a poté se k řídké suspenzi přidá za pokračujícího míchání zásada, která dodává amonné kationty.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se reakční produkt suší kontaktem s vyhřívaným povrchem za tvorby pevné usazeniny na vyhřívaném povrchu a poté se získá pevná látka ve formě částic.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že se krok sušení provádí se zařízením typu bubnové sušárny.
5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se částice pevné látky urychlují v turbulentním vysokorychlostním proudu plynu v zařízení typu fluidního mlýnu nebo proudového mlýnu a proud plynu je proud vzduchu.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že pevná látka ve formě částic získaná po usušení je předem drcena mechanickým mletím před fluidním nebo proudovým mletím.
•4 44*4 ♦ « ·« • 4 · ♦ · 44· ·· »4
7. Způsob přípravy suché granulované formulace obsahující amonium glyfosat a jednu nebo více povrchově aktivních látek, vyznačující se tím, že se (a) smísí (i) pevná glyfosatová kyselina ve formě částic, (ii) s vodou v množství asi 0,5 až asi 3 hmotn. díly na hmotn. díl kyseliny glyfosatové, a (iii) zásadou, která dodává amonné kationty, v množství asi 0,8 až asi 1,25 molámích ekvivalentů amoniaku na mol kyseliny glyfosatové, za vzniku vodného reakčního média;
(b) přičemž probíhá reakce zásady s kyselinou glyfosatovou ve vodném reakčním médiu za vzniku reakčního produktu zahrnujícího koncentrovaný vodný roztok amonium glyfosatu;
(c) načež se reakční produkt suší za tvorby pevné látky ve formě částic;
(d) které se mezičásticovým třením v turbulentním vysokorychlostním proudu plynu urychlí za tvorby prášku amonium glyfosatu s průměrnou velikostí částic asi 5 až asi 20 pm;
(e) načež se smísí asi 75 až asi 90 hmotn. dílů prášku amonium glyfosatu s asi 10 až asi 25 hmotn. díly jedné nebo více povrchově aktivních látek, a s asi 3 až asi 10 hmotn. díly vody na 100 hmotn. dílů složek jiných než voda, za tvorby extruzní vlhké směsi;
(f) která se protlačuje za tvorby provazců extrudátu, jenž se lámou za tvorby vlhkých soudržných granulí; a (g) poté se granule suší za tvorby suché granulované formulace.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se za současného míchání smísí kyselina glyfosatová s vodou za vzniku řídké suspenze a poté k řídké suspenzi přidá s pokračujícím mícháním zásada, která dodává amonné kationty.
9. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se reakční produkt suší kontaktem s vyhřívaným povrchem za tvorby pevné usazeniny na vyhřívaném povrchu a poté se získá pevná látka ve formě částic.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že se krok sušení provede v zařízení typu bubnové sušárny.
11. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se částice pevné látky urychlují v turbulentním vysokorychlostním proudu plynu v zařízení typu fluidního mlýnu nebo proudového mlýnu a proud plynuje proud vzduchu.
«« ·»
9 9 9
9 9 999
9 9 9
9 9 « 4
4444
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že pevná látka ve formě částic získaná po usušení je předem drcena mechanickým mletím před fluidním nebo proudovým mletím.
13. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se sušené granule dále (h) třídí pro odstranění nebo recyklaci granulí, úlomků granulí nebo shluků granulí, které jsou mimo žádoucí rozmezí velikostí.
14. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že povrchově aktivní látka nebo povrchově aktivní látky jsou jednotlivě vybrány z těch, které jsou kapalné nebo v tekutém stavu, za nepřítomnosti vody nebo jiného rozpouštědla při 25 °C.
CZ2002255A 1999-07-29 2000-07-26 Způsob výroby amonium glyfosatu ve formě práąku CZ2002255A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14628199P 1999-07-29 1999-07-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2002255A3 true CZ2002255A3 (cs) 2002-08-14

Family

ID=22516647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2002255A CZ2002255A3 (cs) 1999-07-29 2000-07-26 Způsob výroby amonium glyfosatu ve formě práąku

Country Status (22)

Country Link
US (1) US6448434B1 (cs)
EP (1) EP1199927B1 (cs)
JP (1) JP2003505477A (cs)
KR (1) KR20020029078A (cs)
CN (1) CN1180689C (cs)
AR (1) AR024993A1 (cs)
AT (1) ATE244985T1 (cs)
AU (1) AU763848C (cs)
BR (1) BR0012839A (cs)
CA (1) CA2377735C (cs)
CO (1) CO5200797A1 (cs)
CZ (1) CZ2002255A3 (cs)
DE (1) DE60003929T2 (cs)
DK (1) DK1199927T3 (cs)
HU (1) HUP0202337A3 (cs)
IL (1) IL147661A0 (cs)
MX (1) MXPA02001083A (cs)
PL (1) PL364930A1 (cs)
RU (1) RU2002104998A (cs)
TW (1) TWI244372B (cs)
WO (1) WO2001008480A1 (cs)
ZA (1) ZA200110543B (cs)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL364886A1 (en) 1999-07-28 2004-12-27 Monsanto Technology Llc Process for making a downstream processable ammonium glyphosate paste
US6599858B1 (en) * 1999-07-29 2003-07-29 Monsanto Technology Llc Process for making ammonium glyphosate flakes
US6734142B2 (en) 2001-04-23 2004-05-11 Monsanto Technology Llc Ammonium glyphosate compositions and process for their preparation
US6983323B2 (en) 2002-08-12 2006-01-03 Tippingpoint Technologies, Inc. Multi-level packet screening with dynamically selected filtering criteria
EP2292095A2 (en) * 2002-08-31 2011-03-09 Monsanto Technology LLC Pesticide compositions containing a dicarboxylic acid or derivative thereof
EP1538910A2 (en) * 2002-08-31 2005-06-15 Monsanto Technology LLC Process for the preparation of a dry pesticidal composition containing a dicarboxylate component
US20050037924A1 (en) * 2002-08-31 2005-02-17 Monsanto Technology Llc Sodium glyphosate compositions and process for their preparation
AR037559A1 (es) * 2002-11-19 2004-11-17 Atanor S A Una formulacion herbicida solida de n-fosfonometilglicina, bajo la forma de polvo, granulos o escamas, soluble o dispersable en agua, y el procedimiento para preparar dicha composicion
ITMI20051138A1 (it) * 2005-06-17 2006-12-18 Sipcam Spa Processo per preparare granuli di glifosate ammonico
BRPI0605346B1 (pt) * 2006-12-15 2016-03-08 Ricardo Amaral Remer processo para obtenção de sal de amônio de glifosato sólido, ingrediente ativo sólido solúvel em água para defensivo agrícola, processo de controle de pragas agrícolas e uso de um ingrediente ativo.
CN101524085B (zh) * 2009-04-21 2012-07-04 山东潍坊润丰化工有限公司 一种草甘膦铵盐水溶性粒剂的制备方法
CN101570324B (zh) * 2009-06-16 2013-05-08 吴伦飞 从草甘膦母液中回收亚磷酸盐的方法
CN101570547B (zh) * 2009-06-16 2012-07-04 吴伦飞 草甘膦母液的处理方法
CN101692809B (zh) * 2009-09-30 2013-04-10 四川省乐山市福华通达农药科技有限公司 一种草甘膦铵盐粒剂的制备方法
WO2012061106A1 (en) 2010-10-25 2012-05-10 Stehpan Company Glyphosate formulations based on compositions derived from natural oil metathesis
KR102676309B1 (ko) 2019-11-22 2024-06-19 (주)에스티알바이오텍 시킴산 생산용 미생물 및 이를 이용한 시킴산 생산 방법
CN115594712B (zh) * 2022-10-08 2023-12-19 湖北泰盛化工有限公司 一种气固非均相草甘膦连续氨化的方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR8600462A (pt) 1986-02-04 1987-09-01 Monsanto Brasil Formulacao herbicida
US5070197A (en) 1986-03-20 1991-12-03 Uniroyal Chemical Company, Inc. Dry reactive processing
US5047079A (en) 1986-08-18 1991-09-10 Ici Americas Inc. Method of preparation and use of solid, phytoactive compositions
NZ231897A (en) 1988-12-30 1992-09-25 Monsanto Co Dry water-soluble granular composition comprising glyphosate and a liquid surfactant
NO901662L (no) * 1989-04-17 1990-12-21 Monsanto Co Toert herbicid preparat med forbedret vannopploeselighet.
WO1992012637A1 (en) 1991-01-24 1992-08-06 Monsanto Company Improved glyphosate formulations
IL101539A (en) 1991-04-16 1998-09-24 Monsanto Europe Sa Mono-ammonium salts of the history of N phosphonomethyl glycyl which are not hygroscopes, their preparations and pesticides containing
US5266553A (en) 1991-10-21 1993-11-30 Riverdale Chemical Company Method of manufacturing a dry water-soluble herbicidal salt composition
MY111437A (en) 1992-07-31 2000-05-31 Monsanto Co Improved glyphosate herbicide formulation.
CA2148840A1 (en) 1992-11-06 1994-05-26 Jim F. Stewart Dry water-dispersible glyphosate phytoactive formulation
US5633397A (en) 1995-06-07 1997-05-27 Monsanto Company Preparation of ammonium glyphosate via a gas-solid reaction system
US5614468A (en) * 1995-06-07 1997-03-25 Monsanto Company Preparation of ammonium glyphosate using aqueous ammonium hydroxide in a liquid-solid reaction system

Also Published As

Publication number Publication date
IL147661A0 (en) 2002-08-14
ZA200110543B (en) 2003-03-24
AU763848C (en) 2004-08-19
ATE244985T1 (de) 2003-08-15
CO5200797A1 (es) 2002-09-27
EP1199927A1 (en) 2002-05-02
CN1365252A (zh) 2002-08-21
DE60003929T2 (de) 2004-07-15
KR20020029078A (ko) 2002-04-17
RU2002104998A (ru) 2004-01-27
PL364930A1 (en) 2004-12-27
TWI244372B (en) 2005-12-01
MXPA02001083A (es) 2002-08-20
DK1199927T3 (da) 2003-11-10
AU6378300A (en) 2001-02-19
HUP0202337A2 (hu) 2002-11-28
CA2377735C (en) 2008-07-22
US6448434B1 (en) 2002-09-10
HUP0202337A3 (en) 2003-01-28
AR024993A1 (es) 2002-11-06
CA2377735A1 (en) 2001-02-08
EP1199927B1 (en) 2003-07-16
WO2001008480A1 (en) 2001-02-08
CN1180689C (zh) 2004-12-22
BR0012839A (pt) 2002-04-30
DE60003929D1 (de) 2003-08-21
JP2003505477A (ja) 2003-02-12
AU763848B2 (en) 2003-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2002255A3 (cs) Způsob výroby amonium glyfosatu ve formě práąku
US5872078A (en) Glyphosate formulations
US10098343B2 (en) Water dispersible granule, and method for producing same
KR20020029079A (ko) 다운스트림 공정이 가능한 암모늄글리포세이트 페이스트의제조방법
JPH10507467A (ja) 液−固反応系中で水性水酸化アンモニウムを用いるアンモニウムグリホセートの製造
USRE35768E (en) Process for the preparation of improved dyestuff granules from suspension containing a propylene oxide-ethylene oxide copolymer
US20090318295A1 (en) Solid herbicidal formulation of N-(phosphono-methyl)glycine and process for its preparation
CN1503627A (zh) 草甘膦铵盐组合物及其制备方法
AU774458B2 (en) Process for making ammonium glyphosate flakes
WO2000077148A1 (fr) Granules destines a porter un tensioactif et leur procede de production
AU635514C (en) Improved glyphosate formulations
JP4410697B2 (ja) 顆粒状農薬水和剤
MXPA97009885A (en) Preparation of ammonium glifosate using aqueous ammonium hydroxide in a liquid-sol dereaccion system