MÉTODO PARA PRODUCIR HIDRÓGENO-CARBONATO DE METAL ALCALINO.

Un procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino, que comprende hacer reaccionar un disolución acuosa que contiene iones de metal alcalino con dióxido de carbono en un cristalizador para precipitar cristales de hidrogenocarbonato de metal alcalino

, caracterizado porque una parte de la suspensión que contiene dichos cristales en dicha disolución acuosa, se retira de dicho cristalizador, y tras disolver una parte de dichos cristales, en el que se disuelve parcialmente los cristales grandes, se regresa a dicho cristalizador, y en el que la parte de dichos cristales presente en la suspensión se disuelve ajustando la presión de dicha suspensión retirada de dicho cristalizador para que sea inferior a la presión en dicho cristalizador

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2004/012127.

Solicitante: ASAHI GLASS COMPANY, LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 12-1, YURAKUCHO 1-CHOME CHIYODA-KU, TOKYO 100-8405 JAPON.

Inventor/es: HIRANO, HACHIRO, NAKASHIMA,Fumiaki, ARIMA,Hisakazu, KIKUCHI,Shintaro.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 24 de Agosto de 2004.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > COMPUESTOS DE LOS METALES ALCALINOS, es decir, DE... > Carbonatos de sodio, potasio o metales alcalinos... > C01D7/10 (Preparación de bicarbonatos a partir de carbonatos (proceso de amoniaco-sosa C01D 7/18))

Clasificación PCT:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Cristalización (directamente a partir de la fase... > B01D9/02 (a partir de soluciones)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > COMPUESTOS DE LOS METALES ALCALINOS, es decir, DE... > C01D13/00 (Compuestos de sodio o potasio no previstos en otro lugar)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > COMPUESTOS DE LOS METALES ALCALINOS, es decir, DE... > Carbonatos de sodio, potasio o metales alcalinos... > C01D7/24 (Cristalización)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > COMPUESTOS DE LOS METALES ALCALINOS, es decir, DE... > Carbonatos de sodio, potasio o metales alcalinos... > C01D7/40 (influyendo sobre el proceso de cristalización)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > COMPUESTOS DE LOS METALES ALCALINOS, es decir, DE... > Carbonatos de sodio, potasio o metales alcalinos... > C01D7/07 (Preparación a partir de hidróxidos)

Clasificación antigua:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Cristalización (directamente a partir de la fase... > B01D9/02 (a partir de soluciones)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > COMPUESTOS DE LOS METALES ALCALINOS, es decir, DE... > C01D13/00 (Compuestos de sodio o potasio no previstos en otro lugar)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > COMPUESTOS DE LOS METALES ALCALINOS, es decir, DE... > Carbonatos de sodio, potasio o metales alcalinos... > C01D7/24 (Cristalización)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > COMPUESTOS DE LOS METALES ALCALINOS, es decir, DE... > Carbonatos de sodio, potasio o metales alcalinos... > C01D7/40 (influyendo sobre el proceso de cristalización)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > COMPUESTOS DE LOS METALES ALCALINOS, es decir, DE... > Carbonatos de sodio, potasio o metales alcalinos... > C01D7/07 (Preparación a partir de hidróxidos)

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre.

PDF original: ES-2357004_T3.pdf

 

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MÉTODO PARA PRODUCIR HIDRÓGENO-CARBONATO DE METAL ALCALINO.

Fragmento de la descripción:

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Un hidrogenocarbonato de metal alcalino, tal como hidrogenocarbonato de sodio se produce mediante 5 cristalización a partir de una disolución acuosa. Por ejemplo, el dióxido de carbono es soplado en una disolución acuosa que contiene iones de sodio para obtener cristales de hidrogenocarbonato de sodio formados por una reacción. Puesto que la disolución contiene iones de sodio, se emplea una disolución acuosa que contiene carbonato de sodio o hidróxido de sodio, o la denominada salmuera amoniacal obtenida soplando amoniaco en una disolución de cloruro de sodio.

Por ejemplo, el hidrogenocarbonato de sodio es usualmente difícil que crezca hasta formar partículas grandes y 10 tiende a tener un tamaño medio de partículas pequeño, puesto que los núcleos tienden a formarse en gran cantidad durante la cristalización, por lo que la proporción de cristales de partículas finas aumenta, y el número total de cristales también aumenta. La formación de núcleos es probable que sea importante si se intenta obtener partículas grandes y se considera que es causado por desprendimiento de cristales semilla de la superficie de los cristales, por un rápido flujo de licor madre en la superficie de las partículas. 15

Si dichas partículas finas o pequeños cristales aumentan, es probable que la cantidad de cristales grandes disminuya, y además la subsiguiente operación, tal como separación, lavado, secado o clasificación de sólidos, tiende a ser difícil. Además, se desea obtener cristales de gran tamaño, por ejemplo, en una aplicación en la que se requiere la fluidez en forma de producto en polvo, y es objetivo del procedimiento de cristalización el obtener cristales grandes.

En un convencional procedimiento de cristalización, con el fin de aumentar el tamaño de cristales a precipitar, 20 se ha empleado, por ejemplo, un método en el que se usa un modificador de hábito cristalino. Sin embargo, si se usa un modificador de hábito cristalino, el hábito cristalino es probable que cambie, por lo que el estado del cristal puede cambiar, y puesto que los efectos se obtienen en condiciones específicas, ha sido difícil usar dicho método en combinación con otros métodos. Además, el modificador de hábito cristalino puede permanecer en los cristales y disminuir la pureza de los cristales, por lo que la aplicación del producto tiende a ser limitada. 25

Adicionalmente, se conoce también un método en el que la carga de cristalización, es decir, la cantidad de cristales formados por unidad de tiempo y unidad de volumen, se reduce sustancialmente para disminuir el grado de súper saturación del componente cristalizado precipitado en el licor madre para minimizar así la formación de núcleo. Sin embargo, en este método, la carga cristalizada por unidad de tiempo y unidad de volumen del equipo de cristalización se requiere que sea baja, por lo que la productividad del equipo fue baja en muchos casos. 30

Asimismo, con el fin de disminuir el grado de súper saturación del componente cristalizado en el licor madre, existe un método de añadir un tercer componente (tal como cloruro de sodio o alcohol etílico) para disminuir la solubilidad de hidrogenocarbonato de metal alcalino. Sin embargo, debido a la separación del licor madre, se requiere que el compuesto compacto esté suficientemente lavado, y que el tercer componente mencionado antes pueda permanecer aún en los cristales. Además, en caso de querer añadir cloruro de sodio, existe una limitación de material 35 en el equipo para evitar corrosión, y en caso de que se quiera añadir un disolvente orgánico inflamable, tal como, etanol, se incluirá una limitación operacional tomando en cuenta la inflamabilidad, por lo que la operación tiende a ser compleja.

Adicionalmente, el tamaño de partículas de los cristales también se puede aumentar mediante el método de retirar del sistema los cristales formados en partículas finas. Sin embargo, si este método se lleva a cabo como una 40 operación continua, será difícil desde el punto de vista del equipo, que pueda separar selectivamente las partículas finas de tal gran cantidad de material de manera suficiente como para aumentar el tamaño de los cristales, por lo que el problema está en que es difícil realizar suficientemente el tratamiento de cristales en partículas finas. También, se requiere un equipo para tratar las partículas finas separadas, por lo que el rendimiento tiende a ser bajo. Así pues, no es posible producir industrialmente cristales grandes de manera suficiente solamente por este método. 45

Asimismo, se describe un procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino, que comprende hacer reaccionar un disolución acuosa que contiene iones de metal alcalino con dióxido de carbono para precipitar cristales, en el que se repite intermitentemente una operación para disolver y retirar partículas finas de hidrogenocarbonato de metal alcalino, llevando la concentración del hidrogenocarbonato de metal alcalino disuelto en un líquido a un nivel que no supere la solubilidad de saturación con respecto a todo el líquido de cristalización presente 50 en el equipo de cristalización (documento de patente 1). Sin embargo, se requiere que el soplado de gas de dióxido de carbono se cambie intermitentemente a aire, por lo que la eficacia de la operación es insuficiente y se requiere de una inversión para controlar el equipo.

Documento de patente 1: WO01/14254 (Reivindicaciones).

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

OBJETO A LOGRAR POR LA INVENCIÓN

Es objeto de la presente invención superar los problemas mencionados antes y proporcionar un procedimiento para obtener fácilmente un hidrogenocarbonato de metal alcalino con gran tamaño de partículas cristalizadas con un buen rendimiento, utilizando un equipo industrial conveniente, mediante un método de cristalización a partir de una 5 disolución acuosa.

MEDIOS PARA LOGRAR EL OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino, que comprende hacer reaccionar un disolución acuosa que contiene iones de metal alcalino con dióxido de carbono en un cristalizador para precipitar cristales de hidrogenocarbonato de metal alcalino, caracterizado porque una parte de la 10 suspensión que contiene dichos cristales en dicha disolución acuosa, se retira de dicho cristalizador, y tras disolver una parte de dichos cristales, en el que se disuelve parcialmente los cristales grandes, se regresa a dicho cristalizador, y en el que la parte de dichos cristales presente en la suspensión se disuelve ajustando la presión de dicha suspensión retirada de dicho cristalizador para que sea inferior a la presión en dicho cristalizador.

Con el fin de lograr el objeto mencionado antes, el procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de 15 metal alcalino, se caracteriza porque en el procedimiento de hacer reaccionar un disolución acuosa que contiene iones de metal alcalino con dióxido de carbono en un cristalizador para precipitar cristales de hidrogenocarbonato de metal alcalino en un cristalizador indicado, que comprende un cristalizador y un dispositivo de disolución para precipitar los cristales de un hidrogenocarbonato de metal alcalino, una parte de la suspensión que comprende la disolución acuosa y los cristales se retira del cristalizador y tras disolver una parte de los cristales, se devuelve... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino, que comprende hacer reaccionar un disolución acuosa que contiene iones de metal alcalino con dióxido de carbono en un cristalizador para precipitar cristales de hidrogenocarbonato de metal alcalino, caracterizado porque una parte de la suspensión que contiene dichos cristales en dicha disolución acuosa, se retira de dicho cristalizador, y tras disolver una parte de dichos cristales, en el 5 que se disuelve parcialmente los cristales grandes, se regresa a dicho cristalizador, y en el que la parte de dichos cristales presente en la suspensión se disuelve ajustando la presión de dicha suspensión retirada de dicho cristalizador para que sea inferior a la presión en dicho cristalizador.

2. El procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino según la reivindicación 1, en el que el cristalizador mencionado antes está internamente provisto de un cilindro interno y la suspensión es retirada del 10 interior del cilindro interno.

3. El procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que la parte de los cristales mencionados antes presente en la suspensión, se disuelve soplando aire en dicha suspensión retirada de dicho cristalizador, a un volumen de 0,2 a 20 veces en un estado normal con respecto al caudal de la suspensión. 15

4. El procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la parte de los cristales mencionados antes presente en la suspensión, se disuelve añadiendo una disolución acuosa que contiene carbonato y/o hidróxido de metal alcalino a dicha suspensión retirada de dicho cristalizador.

. 5. El procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino según una cualquiera de las 20 reivindicaciones 1 a 4, en el que la parte de los cristales mencionados antes presente en la suspensión, se disuelve añadiendo agua a dicha suspensión retirada de dicho cristalizador.

6. El procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la parte de los cristales mencionados antes presente en la suspensión, se disuelve calentando la suspensión retirada de dicho cristalizador. 25

7. El procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la cantidad de suspensión retirada de dicho cristalizador es de 30 a 200% en peso por hora, en base a la cantidad total de suspensión en el cristalizador mencionado antes.

8. El procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la disolución acuosa mencionada antes contiene carbonato y/o hidróxido de un metal 30 alcalino

9. El procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho hidrogenocarbonato de metal alcalino es sodio o potasio.

10. El procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que se pulveriza la parte de los cristales presente en dicha suspensión retirada desde el 35 cristalizador mencionado antes.

11. El procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la composición del licor madre de dicha suspensión retirada del cristalizador mencionado antes, es tal que el hidrogenocarbonato de metal alcalino está con una concentración menor a la concentración saturada. 40

12. El procedimiento para producir un hidrogenocarbonato de metal alcalino según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la temperatura en el cristalizador mencionado antes es de 50 a 90ºC.