DE1193059B - Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Natriumdichlorisocyanurat - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

im.

Deutsche KL: 12 ρ -10/05

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1193 059
P 29789IV d/12 ρ
10. Juli 1962
20. Mai 1965

Herstellungsverfahren für Dichlorisocyanursäure sind in verschiedenen Patentschriften, unter anderem in der französischen Patentschrift 1 149 758, beschrieben. Die Säure ist sehr wenig löslich in Wasser und kann ohne Schwierigkeite aus den wäßrigen Suspensionen, zu denen die bekannten Herstellungsverfahren führen, gewonnen werden.

Wie ebenfalls längst bekannt ist, erhält man ohne weiteres eine verdünnte Lösung von Natriumdichlorisocyanurat, wenn man einer wäßrigen Lösung der Dichlorisocyanursäure Natronlauge zufügt.

Dagegen ist die Gewinnung des wasserfreien Salzes aus wäßrigen Lösungen recht schwierig, da die Chloratome des Moleküls sehr labil sind und sehr leicht unter Zersetzung des Cyanursäurenioleküls reagieren. Schon bei einer Temperatur über etwa 15 bis 20⁰C kommt es sehr rasch zu einer irreversiblen Reaktion, die auf Kosten des aktiven Chlors der Dichlorisocyanursäure zur Bildung von Sekundärprodukten führt.

Will man zu einer konzentrierten Lösung des Natriumsalzes kommen, so kühlt man also zweckmäßigerweise die wäßrige Suspension der Dichlorisocyanursäure während der Zugabe des alkalischen Mittels sehr energisch, um die Neutralisationswärme abzuführen. Zur Gewinnung des wasserfreien Salzes muß man dann das Wasser bei der niedrigstmöglichen Temperatur dem Reaktionsgemisch entziehen, was z. B. durch Abdunsten bei Normaltemperatur geschehen kann. Dieses zeitraubende und kostspielige Verfahren läßt sich aber nur schwer im technischen Maßstab durchführen.

Diese Schwierigkeiten treten bei dem Verfahren nach der Erfindung nicht auf. Es gestattet die Herstellung des Natriumsalzes aus der Säure, ohne dabei zur Erwärmung des Reaktionsgemisches zu führen. Das Salz fällt unmittelbar in Form einer Paste an, die nur wenig Wasser enthält. Diese geringe Wassermenge kann man ohne Vakuum und ohne Zersetzung des Salzes entfernen. In der Praxis ist Grundbedingung, daß während der Reaktion wegen Explosionsgefahr jeder Temperaturanstieg vermieden wird. Solange man nur mit kleinen Mengen arbeitet, ist eine Beherrschung der Reaktion durch Außenkühlung nicht schwer, im technischen Maßstab kann es aber leicht zu nicht beherrschbaren örtlichen Temperatursteigerungen innerhalb der Masse kommen.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Natriumdichlorisocyanurat durch Neutralisation von Dichlorisocyanursäure und Trocknen des Salzes und ist dadurch gekennzeichnet, daß man einem vorgelegten trocknen Pulver von Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem
Natriumdichlorisocyanurat

Anmelder:

Pechiney Compagnie de Produits Chimiques
et Electrometallurgiques, Paris

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Pierre Chassaing,

Georges Clerc, Saint-Auban, Basses-Alpes

(Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 10. Juli 1961 (867501)

Natriumcarbonat-Heptahydrat und/oder -Decahydrat oder eines Gemisches dieses bzw. dieser Hydrate mit wasserfreiem Natriumcarbonat und/oder Natriumbicarbonat, die äquivalente Menge an trockener Dichlorisocyanursäure bei einer Temperatur unter 20⁰C zumischt und nach Beendigung der Kohlendioxydentwicklung die erhaltene Paste trocknet.

Bei der Spaltung von Natriumcarbonat-Decahydrat bzw. -Heptahydrat wird eine Wärmemenge aufgenommen, die die Neutralisationswärme der entsprechenden Menge an Dichlorisocyanaursäure merklich übersteigt.

Gemäß einer bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens nach der Erfindung verwendet man trockenes, kristalliertes Natriumcarbonat-Dekahydrat in einer Menge, die sich für die genaue Neutralisation nach der Gleichung

2-C₃N₃O₃Cl₂H + Na₂CO₃ · 10 H₂O

-> 2-C₃N₃O₃Cl₂Na + 11 H₂O + CO₂ errechnen läßt.

Beide Reaktionspartner werden bei Raumtemperatur in ein Mischgefäß eingebracht, die Reaktion ist nach etwa einer Stunde beendet.

Man gibt in den Mischer zunächst das zerkleinerte Natriumcarbonat-Dekahydrat und fügt die trockene pulverförmige Dichlorisocyanursäure dann während

509 570/410

etwa Vs Stunde laufend zu und läßt den Mischer dann noch so lange weiterlaufen, bis die Kohlensäureentwicklung aufhört, das ist ungefähr nach Va Stunde. Im Gegensatz zu den bisher zur Salzbildung angewandten Verfahren führt das Verfahren nach der Erfindung in keinem Fall zu einem Temperaturanstieg in dem Reaktionsgemisch, im* Gegenteil erfolgt ein auffallendes Absinken der Temperatur bis auf etwa 0⁰C. Eine Kühlung für das Mischgefäß ist daher nicht nötig. Die Spaltung des Moleküls Na₂CO₃ · 10 H₂O verbraucht entsprechend der Bildungswärme des Carbonatdekahydrates ungefähr 20 000 cal und übersteigt merklich den Wärmebedarf für die Salzbildung aus 2 Molekülen Dichlorisocyanursäure und 1 Molekül Na₂CO₈.

Man kann demnach ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen größere Mengen umsetzen, da die mit der Reaktion verbundene Abkühlung jede Zerstörung des Moleküls unter Verlust an aktivem Chlor verhinert. *>

Außerdem enthält das nach Beendigung der Kohlensäureentwicklung zurückbleibende Salz nur wenig Wasser: auf 2 Gewichtsteile trockenes Salz kommt weniger als 1 Gewichtsteil Wasser. Die erhaltene Masse ist eine dicke Paste, die man zweckmäßigerweise vortrocknet, indem man sie in dünner Schicht aufstreicht und einige Stunden lang bei Raumtemperatur Luft darüber streichen läßt. Die letzten Wasserreste kann man dann ohne jedes Risiko bei einer Temperatur von 80 bis 10O⁰C austreiben, bei der das schon fast 3< > trockene Produkt stabil ist. Man kann die aus dem Mischer kommende dicke Paste auch unmittelbar in entsprechender Weise trocknen, beispielsweise durch Zerstäuben. In diesem Fall ist eine Vor- oder Zwischentrocknung nicht nötig.

Abgesehen von der Verwendbarkeit von Natriumcarbonat- Hepta- oder/und -Dekahydrat allein, was die bevorzugte Durchführungsform des Verfahrens ist, kann man erfindungsgemäß auch ein Gemisch diesei dieser Hydrate mit wasserfreiem Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat verwenden; es genügt, wenn das Gemisch so viel Natriumcarbonathydrat enthält, daß das thermische Gleichgewicht im Verlauf der Neutralisation gewahrt bleibt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß diese Forderung ohne weiteres dadurch erfüllt werden kann, daß man mit einem äquimolaren Gemisch aus Natriumcarbonat-Dekahydrat und wasserfreiem Natriumcarbonat neutralisiert.

Die Überlegenheit des Verfahrens nach der Erfindung zur Herstellung von Natriumdichlorisocyanurat beruht auf seiner außerordentlichen Einfachheit und Billigkeit. Es läßt sich für große Chargen ohne umfangreiche und kostspielige Vorrichtungen anwenden.

Die Erfindung wird an folgenden Beispielen erläutert.

Beispiel 1

55

In ein Mischgefäß werden zunächst 70,2 kg Na₂CO₃ · 10 H₂O und dann 100 kg Dichlorisocyanursäure mit 71 % aktivem Chlor (das ist 99 % der Theorie) in keinen Portionen eingebracht. Die Reaktion dauert 1 Stunde, wobei die Temperatur bis auf etwa 0°C fällt. Dann wird ausgetragen. Man erhält 158 kg Paste.

Die Paste wird in einem gut belüfteten Raum Stunden bei Raumtemperatur gehalten und dann Stunden bei 85⁰C weitergetrocknet. Das Gewicht des Produktes nach dem Zerkleinern beträgt 109 kg (das ist 99% der Theorie). Das Salz enthält 63,1% aktives Chlor (98% der Theorie).

Beispiel 2

In die Vorrichtung nach Beispiel 1 bringt man zu einem Gemisch von 28,6 kg Na₂CO₃ · 10 H₂O und 10,4 kg wasserfreiem Na₂CO₃ 80 kg Dichlorisocyanursäure (70,2 % aktives Chlor [das ist 98 % der Theorie]), mischt 1 Stunde, während der sich die Temperatur nicht bemwerkbar ändert. Die erhaltene Paste (109 kg) wird ähnlich wie nach Beispiel 1 zunächst bei Raumtemperatur, dann 24 Stunden bei 99⁰C getrocknet.

Nach dem Zerkleinern erhält man 83,5 kg des Salzes (97% der Theorie) mit 62,7% (97,3% der Theorie) aktivem Chlor.

Beispiel 3

In die Vorrichtung nach Beispiel 1 bringt man zu kg Na₂CO₃-7 H₂O 80 kg Dichlorisocyanursäure (70,2% [das ist 98% der Theorie] aktives Chlor) und mischt 1 Stunde, dabei fällt die Temperatur des Reaktionsgemisches auf etwa 3 ⁰C.

Die erhaltene Paste wird wie oben getrocknet; man erhält nach Zerkleinern 82 kg Salz (94% der Theorie) mit 63,2% aktivem Chlor (98 % der Theorie).

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Natriumdichlorisocyanurat durch Neutralisation von Dichlorisocyanursäure und Trocknen des Salzes, dadurch gekennzeichnet, daß man einem vorgelegten trockenen Pulver von Natriumcarbonat-Heptahydrat und/oder -Dekahydrat oder eines Gemisches dieses bzw. dieser Hydrate mit wasserfreiem Natriumcarbonat und/ oder Natriumbicarbonat die äquivalente Menge an trockener Dichlorisocyanursäure bei einer Temperatur unter 20⁰C zumischt und nach Beendigung der Kohlendioxydentwicklung die erhaltene Paste trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Neutralisation ein äquimolares Gemisch aus Natriumcarbonat-Dekahydrat und wasserfreiem Natriumcarbonat verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das pastenförmige Reaktionsprodukt in dünner Schicht bei gewöhnlicher Temperatur an der Luft vortrocknet und schließlich bei 80 bis 100⁰C zu Ende trocknet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Trocknung durch Zerstäubung vornimmt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1 236 685.

Bei der Bekanntmachung ist ein Prioritätsbeleg ausgelegt worden.

509 570/410 5.65 ® Bundesdruckerei Berlin