Spôsob výroby vlhkej soli kryštalizáciou a odparením, vlhká soľ a elektrolýza

Číslo patentu: 287898

Dátum: 15.02.2012

Autori: Demmer René Lodewijk Maria, Mayer Mateo Jozef Jacques

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob výroby vlhkej soli kryštalizáciou a odparením zahŕňajúci krok, v ktorom sa vytvorí materský lúh obsahujúci účinné množstvo inhibítora rastu kryštálov, ktorý je vybraný z oligopeptidov, polypeptidov a polymérov nesúcich dve alebo viac skupín karboxylových kyselín alebo karboxyalkylových skupín a voliteľne ďalšie fosfátové, fosfonátové, fosfino, sulfátové a/alebo sulfonátové skupiny, akými sú napríklad karboxymetylcelulóza s fosfátovými skupinami, na vytvorenie kryštálov chloridu sodného so stenou (111). Soľ sa môže premyť zníženým množstvom premývacej vody, zatiaľ čo bude stále obsahovať nižšie množstvá K, Br, SO4 a/alebo Ca. Vlhká soľ sa môže získať čiastočným vysušením kryštálov soli, ktoré sa vytvorili.

Text

Pozerať všetko

PRIEMYSELNÉHO VLASTNÍCTVA SLOVENSKEJ REPUBLIKYDátum podania prihlášky 7. 6. 2002 (13) Druh dokumentu B 6 Dátum nadobudnutia účinkov patentu 2. 3. 2012 (5 l) lnt. Cl. (20 l 2.0 l)Vestník ÚPV SR č. 3/2012Číslo prioritnej prihlášky 60/303 903 Dátum podania prioritnej prihlášky 9. 7. 200 l Krajina alebo regionálnaDátum zverejnenia prihlášky 3. 8. 2004 Vestník UPV SR č 8/2004Číslo pôvodnej prihlášky úžitkového vzoru v pripade odbočeniaČíslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT PCT/EP 02/06502Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT W 003/006377Číslo podania európskej patentovej prihláškyMayer Mateo Jozef Jacques, Amersfoort, NLDemmer René Lodewijk Maria, Enter, NLSpôsob výroby vlhkej soli kryštalizáciou a odparením, Vlhká soľ a elektrolýzaSpôsob výroby vlhkej soli kryštalizáciou aodparenim zahŕňajúci krok, v ktorom sa vytvorí materský lúh obsahujúci ťičinnć množstvo inhibitora rastu kryštálov, ktorý je vybraný z olígopeptidov, polypeptidov a polymćrov nesúcich dve alebo viac skupín karboxylových kyselín alebo karboxyalkylových skupin a voliteľne ďalšie fosfátové, fosfonátové,fosfino, sulfátové a/alebo sulfonátové skupiny, akými sú napríklad karboxymetylcelulóza s fosfátovými skupinami,na vytvorenie kryštálov chloridu sodneho so stenou (ll l). Sol sa môže premyť zníženým množstvom premývacej vody, zatiaľ čo bude stále obsahovat nižšie množstvá K, Br,S 04 a/alebo Ca. Vlhká sol sa môže získať čiastočným vysušením kryštálov soli, ktoré sa vytvorili.Predkladaný vynález sa týka spôsobu výroby soli (chloridu sodného) vysokej čistoty, takisto ako aj použitia výslednej vysokočistej, výhodne vlhkej soli na prípravu soľanky, roztoku uvedenej soli vo vode, pre elektrolýzne operácie, výhodne pre elektrolýzny spôsob vyžadujúci membránové elektrolyzéry.Sol a vlhká soľje dávno známa. Bežným spôsobom výroby uvedenej solí je odparovacia kryštalizácia soľanky, po ktorej nasleduje premytie a kroky sušenia. Uvedená soľanka sa bežne vyrába rozpustenim prírodného zdroja NaCl vo vode. Soľanka bude taktiež obsahovať K, Br, S 04 a/alebo Ca, ktorých podiely sú bežne prítomné v zdroji NaCl. Nevýhodou bežného spôsobu je, že získaná soľ má nedokonalosti v kryštálovej mriežke a obsahuje oklúzie, čo sú malé vrecká obsahujúce materský lúh z procesu odparovacej kryštalizácie(prítomný v dutinách soľných kryštálov). Vďaka týmto nedokonalostiam a oklúziám je Vlhká soľ a následne z nej vyrobená soľanka kontaminovaná zlúčeninami prítomnými V materskom lúhu. Najmä množstvo K, Br,S 04 a/alebo Ca, ktoré sa tak prenáša, je značne vysoké. Dosiaľ sa na zníženie hladiny kontaminantov uplatňovali prídavné premývacie kroky a kroky sušenia, akými sú napriklad centrifugačné kroky, ktore sú však energeticky náročné.Najmä, ak sa má soľanka, vyrobená z vlhkej soli, použiť v moderných membránových elektrolyzéroch,uvedené kontaminanty, akoje známe, vedú k menej ekonomickým elektrolýznym operáciám.Z uvedených dôvodov tu existuje potreba zlepšenej vlhkej soli, majúcej nižšiu hladinu kontaminantov,ktorú bude možne vyrobiť cenovo efektívnejšie a ktorú bude možné použiť na výrobu soľanky pre elektrolýzne spôsoby.Prekvapujúco sa zistilo, že je možné vyrobiť vlhkú soľ so zníženou hladinou K, Br, S 04 a/alebo Ca a použiť pritom menej energie v premývacich operáciách.Podstatou vynálezuje teda spôsob výroby takejto vysokočistej vlhkej soli, v ktorom sa v kroku odparovacej kryštalizácie vytvorí materský lúh obsahujúci účinné množstvo inhibítora rastu kryštálov, ktorý je vybraný z oligopeptidov, polypeptidov a polymérov nesúcich dve alebo viac skupín karboxylových kyselín alebo karboxyalkylových skupín, voliteľne ďalšie fosfátové, fosfonátové, fosfino, sulfátové a/alebo sulfonátové skupiny, akými sú napríklad karboxymetylcelulóza s fosfátovými skupinami, na vytvorenie kryštálov soli so stenou (l l l).Uvedená soľ sa môže premyť zníženým množstvom premývacej vody, zatial čo bude naďalej obsahovať nižšie množstvá K, Br, S 04 a/alebo Ca. Vlhká soľ sa môže získať čiastočným vysušenĺm kryštálov solí, ktoré sa vytvorili.Výhodne je inhibítorom rastu kryštálov polymér rozpustný vo vode. Ešte výhodnejšie je ním polymér rozpustný vo vode, nesúci dve alebo viac skupin karboxylových kyselín a voliteľne ďalšie fosfátové, fosfonátove, fosfino, sulfátové a/alebo sulfonátové skupiny, akými sú napriklad polyakryláty. Ak sa má konečná soľ použiť v elektrolýznych operáciách, použitie peptidov je menej želaným, keďže peptidový dusík môže mať za následok tvorbu vysoko neželaného NCl 3 v uvedenom elektrolýznom procese. Peptidy, ktoré v priebehu kryštalizačného procesu hydrolyzujú do takého rozsahu, že sa z nich stanú neefektívne inhibítory rastu kryštálov, sú taktiež menej výhodnými. Ale, peptidy môžu byť akceptovateľné na výrobu stolovej soli. Ak je zvyškový inhibítor rastu kryštálov neželaným v konečnej soli, potom je výhodné použiť hydrolyzujúce peptidy, keďže konečná soľ, voliteľne po premývacom kroku, môže byť bez prítomnosti inhibítora rastu kryštálov.Je potrebné poznamenať, že je známe, že pridanie určitých chemických látok do odparovacieho procesu môže ovplyvniť formu kryštálov soli a môže ovplyvniť tvorbu oklúzií v soli. Napríklad chlorid olovnatý,chlorid kademnatý, síran horečnatý a karagén sa uvádzajú ako látky znižujúce množstvo dutín a následne množstvo oklúzií a okludovaného materského lúhu, po ich pridaní do odparovanej kryštalizačnej hmoty. Ale,takéto chemikálie sú nežiaduce. Nielenže môžu nepriaznivo ovplyvniť elektrolýzne operácie, ale môžu taktiež viesť k tvorbe stolovej soli, ktorá sa vyrába použitím takej istej aparatúry, čo je spravidla nežiaduce.Výraz Vlhká soľje použitý na pomenovanie prevažne chloridu sodného obsahujúceho podstatné množstvo vody. Predovšetkým ide o soľ s obsahom vody, ktorá z viac ako 50 hmotn. pozostáva z NaCl. Výhodne, soľ obsahuje viac ako 90 hmotn. NaCl. Ešte výhodnejšie obsahuje soľ viac ako 92 hmotn. NaCl,zatiaľ čo soľ, ktorá je v podstate NaCl a vodaje najvýhodnejšia. Vlhká soľ bude obsahovať viac ako 0,5, výhodne viac ako 1,0, ešte výhodnejšie viac ako 1,5 vody. Výhodne obsahuje menej ako 10 hmotn., vý 10hodnejšie menej ako 6 hmotn. a najvýhodnejšie menej ako 4 hmotn. vody. Spravidla bude soľ obsahovať 2 až 3 hmotn. vody. Všetky hmotnostne percentá sú vztiahnuté na hmotnosť celej zmesi.Účinné množstvo inhibítora rastu kryštálov je prítomné, ak sa v nasledujúcom teste objavia akékoľvek kryštály so stenou (1 l l). Predovšetkým, na určenie, čije prítomné dostatočné množstvo inhibítora rastu kryštálov, pridáva sa určité množstvo inhibítora rastu kryštálov do sklenenej 1000 ml kadičky vybavenej magnetickým miešadielkom, následne sa pridá 450 ml demineralizovanej vody a 150 g vysokočistého NaCl (farmaceutická kvalita). Kadička sa prikryje sklenenou miskou, ale prikrytie je také, že plynná fáza vnútri kadičky je v priamom neobmedzenom kontakte so vzduchom. Kadička sa potom zohrieva do refluxných podmienok(približne 110 °C). Prívod tepla je zvolený tak, aby v rozmedzí 15 až 60 minút vykryštalizovalo približne 2 až 10 g soli. Kryštály sa oddelia od materského lúhu, napríklad centrifugáciou a vysušía sa. V rámci tohto testu nie je úroveň sušenia rozhodujúcou do tej miery, pokial nedochádza k opätovnému rozpusteniu kryštálov alebo k ich starnutiu, napríklad prostredníctvom mechanických síl. Ak analýza pomocou (svetelného) mikroskopu ukáže kryštály so stenou (l l l), použilo sa postačujúce množstvo.Výhodneje z ekonomických dôvodov množstvo inhibítora rastu kryštálov, ktorý je prítomný vo vsádzke odparovacieho kryštalizačného procesu, menej ako 300 mg/kg. Spravidla sa používa viac ako 10 mg, ešte výhodnejšie viac ako 12,5 mg a najvýhodnejšie viac ako 14 mg inhibítora rastu kryštálov na kg vsádzky odparovacieho kryštalizačného procesu.Je potrebné poznamenať, že JP-A-0 l-l 45319 a JP-A-01-145-320 jednotlivo opisujú použitie hexametafosforečnanu sodného a polyakrylátu v odparovacom kryštalizačnom procese na výrobu vysušenej mnohostennej soli so zlepšenou tekutosťou, ktorá sa môže použiť na zlepšenie marketingu produktu, na ktorýje vysušená soľ pripevnená. Je známe, že uvedená vysušená soľ obsahuje menej ako 0,5 vody. Nikde sa však neuvádza, že niektorá z použitých chemikálií sa môže použiť na ekonomickejší spôsob výroby vlhkej soli s menším množstvom oklúzii. Ďalej, hexametafosforečnan sodný sa ukázal byť v predkladanom nárokovanom spôsobe nevhodným na výrobu vlhkej soli kvôli hydrolýze uvedeného hexameta- fosforečnanu.Je ďalej potrebným poznamenať, že produkty ako Belsperse® 164, ktorým je fosfino-karboxylový polymér od FMC Corporation, boli propagované na použitie ako prisada proti šupinkovateniu v odparovacich kryštalizátoroch. Produkt sa bežne používa v množstve 1 až 2 ppm. hoci sa uvádza hladina až do 10 ppm. Ale, takáto koncentrácia nie je účinným množstvom v súlade s predkladaným vynálezom.V niektorých testoch s použitím soľanky z našej prevádzky v Hengelo sa hodnotila celá škála ínhibitorov rastu kryštálov, medzi ktoré bol zaradený aj Belsperse® 164. Pridanie 25 mg/kg Belsperse® 164 do vsádzky malo za následok tvorbu NaCl kryštálov so stenami (111), zatiaľ čo súčasne došlo k zníženiu hladín K, Br,S 04 a Ca vo výsledných kryštáloch o viac ako 20 v porovnaní s hladinami v soli vyrobenej z tej istej vsádzky za tých istých podmienok, bez pridania Belsperse® 164. Uvedené zníženie hladín K, Br, S 04 a Ca sa pripisuje menej okludovanému materskému lúhu a menšiemu počtu mriežkových nedokonalosti. Taktiež sa zistilo, že premytie produktu bolo účinnejšie, takže je možné znížiť množstvo vody. Navyše sa môže znížiť aj centrifugačný čas potrebný na separáciu vlhkej soli od premývacej vody, čo má za následok úsporu energie počas premývania a centrifugácie o viac ako 1 .Takto získaná vlhká sol bola predovšetkým vhodná na použitie v elektrolýznych procesoch, keďže nevyžadovala takmer nijaké čistenie. Toto je pre elektrolýzne operácie, v ktorých sa používajú membránové elektrolyzéry, mimoriadne dôležité. Ďalej sa pozorovalo, že vlhká sol sa môže podrobiť extra kroku sušenia, čím sa vyrobí známa vysokočistá vysušená soľ. Takáto vysokočistá vysušená sol sa môže použiť napríklad ako soľ farmaceutickej kvality.V ďalších testoch sa Belsperse® 164 pridalo do bežného kontinuálneho 4 účinného vákuového strojového zariadenia na výrobu soli v množstve 15 g na meter kubický soľanky.V porovnani s výrobným postupom, ktorý bol s výnimkou prídavku Belsperse® 164 rovnaký, sa kvalita výslednej vlhkej soli (vzorky sa odoberali V pravidelných intervaloch z výrobnej linky) zlepšila nasledovneobsah Br od 25 do 38 nižší,obsah S 04 od 30 do 60 nižší,obsah K od 29 do 37 nižší,obsah Ca od 27 do 50 nižší.1. Spôsob výroby vlhkej soli pozostávajúcej z viac než 50 hmotn. NaCl a obsahujúcej viac ako 0,5 hmotn. vody, kryštalizáciou a odparením, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že zahrnuje krok, v ktorom savytvorí materský lúh obsahujúci účinné množstvo inhibitora rastu kryštálov, ktorý je vybraný z oligopeptidov, polypeptidov a polymérov nesúcich dve alebo viac skupín karboxylových kyselín alebo karboxyalkylových skupín a voliteľne ďalšie fosfátové, fosfonátové, fosfmo, sulfátove a/alebo sulfonátové skupiny, akými sú napríklad karboxymetylcelulóza s fosfátovými skupinami, na vytvorenie kryštálov chloridu sodného so stenou (l l l).2. Spôsob podľa nároku l, v y z n a č u j ú ci vaného chloridu sodného vodou.3. Vlhká soľ obsahujúca viac ako 0,5 hmotn, vody, získateľná spôsobom podľa nároku l alebo 2, s obsahom kryštálov chloridu sodného so stenou (l ll) a stôp inhibitora rastu kryštálov.4. Elektrolýza soľanky, v y z n a č uj ú c a s a t ý m , že sa použije soľanka vyrobená zo soli získanej spôsobom podľa nároku l alebo 2.5. Elektrolýza podľa nároku 4, v y z n a č uj ú c a lyzér.s a t ý m , že zahrnuje krok premývania kryštalizo s a tý m , že sa použije membránový elektro Koniec dokumentu

MPK / Značky

MPK: C25B 1/26, C01D 3/24

Značky: elektrolýza, vlhkej, kryštalizáciou, vlhká, výroby, spôsob, odparením

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-287898-sposob-vyroby-vlhkej-soli-krystalizaciou-a-odparenim-vlhka-sol-a-elektrolyza.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby vlhkej soli kryštalizáciou a odparením, vlhká soľ a elektrolýza</a>

Podobne patenty