Procedimiento para la producción de un granulado que contiene una o varias sales de agentes complejantes.

Procedimiento para la preparación de un granulado que contiene una o varias sales de agentes complejantes de la formula general**Fórmula**

en la que

R' significa hidrógeno o una de las agrupaciones,

en las que

R'' es hidrógeno, un resto alquilo C1-C12 o un resto -(CH2)q-COOM con q ≥ 1 a 5

n y m son, respectivamente, un número entero de 0 a 5 y

R''' es hidrógeno o un resto alquilo C1-C12 o un resto alquilo C2-C12, que puede estar sustituido adicionalmente con hasta 5 grupos hidroxilo, o una de las agrupaciones,

en las que o y p son, respectivamente, un número entero de 0 a 5, y

M, independientemente entre sí, significa hidrógeno, metal alcalino, metal alcalinotérreo, amonio o amonio sustituido en las cantidades estequiométricas correspondientes,

- a partir de una solución acuosa de partida que contiene la una o las varias sales de agentes complejantes en una concentración de 10 a 80 % en peso, con respecto al peso total de la solución acuosa de partida, en un aparato de chorro en el que uno o varios chorro de propulsión gaseoso, posicionados de manera central y dirigido de abajo arriba, del aparato de chorro, inducen un movimiento de bucle interno, con la formación de una zona de chorro, en cuyo extremo superior se une una zona de fuente que se convierte en una zona de retorno en la zona de pared del aparato de chorro, que de nuevo, en su zona inferior, se convierte en la zona de chorro, donde la solución acuosa de partida se inyecta en el uno o los varios chorros de propulsión gaseosos y a este respecto se seca con la obtención del granulado, que se descarga del aparato de chorro.

Procedimiento para la producción de un granulado que contiene una o varias sales de agentes complejantes

La invención se refiere a un procedimiento para la producción de un granulado que contiene una o varias sales de agentes complejantes de la fórmula general I

así como a un uso de los granulados anteriores.

Los aminopolifosfonatos, policarboxilatos o aminopolicarboxilatos, tal como ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), usados frecuentemente como agentes complejantes por ejemplo en agentes de lavado y de limpieza son biodegradables solo en pequeña medida.

Representan una alternativa económica los derivados de ácido glicin-N,N-diacético, tal como el ácido metilglicin-N,N- diacético (MGDA) y sus sales (por ejemplo, las sales de metal trlalcallno), que presentan propiedades toxicológicas ventajosas y presentan buena biodegradabilidad. El uso de MGDA y de los derivados de ácido glicin-N,N-diacético relacionados en agentes de limpieza así como sus síntesis están descritos, por ejemplo, en los documentos WO-A 94/029421 o US 5.849.950. Para una producción económica de los derivados de ácido glicin-N,N-diacético se establecen elevados requisitos en cuanto al rendimiento de las diferentes etapas de síntesis y pureza de los productos intermedios aislados.

El MGDA se prepara especialmente mediante reacción de iminodiacetonitrilo con acetaldehído y ácido cianhídrico o de alfa-alaninonitrilo con formaldehído y ácido cianhídrico e hidrólisis alcalina del metilglicindlacetonitrilo (MGDN) obtenido como producto intermedio con hidróxido de sodio, obteniéndose la sal trisódica de MGDA. Para conseguir altos rendimientos y purezas de MGDA, se aísla MGDN por regla general como producto intermedio y se usa como sustancia pura en la etapa de hidrólisis posterior.

Resulta problemática en la hidrólisis de alquIIglIcInonltril-N.N-dlacetonltrilos su Inestabilidad térmica, especialmente en medio alcalino. A través de la sustitución de alquilo exigente desde el punto de vista estérico se favorecen reacciones de disociación. Por ello, se han desarrollado procedimientos para dar como resultado formas pobres en

subproductos de MGDA y sus sales.

Se describe un procedimiento mejorado para la producción de las sales pobres en subproductos de MGDA en el documento WO 2006/120129. Los procedimientos de producción más modernos dan como resultado, en general, aproximadamente del 35 al 40 % en peso de soluciones acuosas, a partir de las cuales se preparan después las sales en forma fluida.

Uno de los procedimientos de modificación conocidos en el estado de la técnica es la transferencia de las soluciones acuosas de este tipo a una torre de aspersión. A este respecto, se generan principalmente polvos amorfos con una humedad residual del orden de, por ejemplo, el 5 % en peso. Si bien son posibles mayores humedades residuales, en cambio son más bien difíciles de generar en una torre de aspersión y además también son no deseadas, puesto que entonces en el almacenaje posterior por el cliente o en el procesamiento pueden producirse grumos de los polvos. También se conoce que un granulado no cuenta con tales inconvenientes y por tanto puede procesarse con menos dificultad. No obstante, la generación de granulado exige una etapa de transformación adicional tras la producción de polvos en la torre de aspersión y resulta, por tanto, relativamente caro. En este paso de transformación adicional se suministra humedad residual adicional al polvo de la torre de aspersión y, mediante el calentamiento y el moldeado en un tiempo de permanencia en el orden de una hora, se granula por una cristalización. Un procedimiento de este tipo está descrito, por ejemplo, en el documento EP-A 08 45 456.

Las sales de agentes complejantes son frecuentemente deseables en forma de grano grueso, ya que esta implica numerosas ventajas, especialmente un comportamiento de flujo mejorado, un manejo más sencillo y una dosificación mejorada.

Un procedimiento especialmente ventajoso para la producción de productos de grano grueso es la granulación de un lecho fluidizado, el denominado lecho de chorro, también conocido como granulación por pulverización de lecho fluidizado. El procedimiento es, por ejemplo, objeto de la tesina de A. Werner: "Wirbelschicht-Sprühgranulation: Prozessoptimierung in der Strahlschicht", septiembre de 2009, BASF SE y Universidad de Stuttgart, Instituto de Ingeniería Mecánica de Procesos.

CO-sM

M02C

Los aparatos correspondientes están denominados frecuentemente en la bibliografía especializada y la bibliografía de la patente como aparatos de lecho de chorro y están descritos, por ejemplo, en los documentos DE 10 2005 037 630, DE 10 162 781 o DE 103 22 062.

No obstante, en estos aparatos no se forma, al contrario que en un lecho fluidizado clásico, ninguna ¡nterfase claramente perceptible entre el fluidizado y el espacio de gas situado encima, de manera que se usa para ello el concepto aparato de chorro existente.

El documento WO 2009/103822 describe un procedimiento para la producción de granulados fluidos de una o varias sales del ácido metilglicin-N,N-diacético (MGDA) con baja hlgroscopicidad, en el que se callenta una solución concentrada con un contenido de sólidos en el intervalo entre el 45 y el 70 % y una temperatura entre 50 y 120 °C, preferentemente a 80 °C, y a continuación se somete a una granulación por pulverización mediante la Introducción de una corriente de aire con una temperatura de 120 °C o menor (véase D1, reivindicación 1).

El artículo especializado de D. Gehrmann: "Trockner" de Chemie Ingenieur Technik, volumen 78, n.° 12, páginas 1778-1789, ofrece un resumen de los distintos tipos de secador. En la página 1780, columna 3, se indica el aparato ProCell, un secador de lecho de chorro continuo, como centro del nuevo desarrollo. El aparato presenta un espacio de aire ajustable a través de dos rodillos móviles, que también permiten que un producto que tiende a adherirse se pueda fluidizar.

Era objetivo de la invención poner a disposición un procedimiento para la producción de granulados de una o varias sales de agentes complejantes con rendimiento espacio-tiempo mejorado y calidad de producto mejorada, especialmente con forma de partícula más compacta y uniforme y con dimensiones derivadas de esta, especialmente mayor densidad aparente, menor sensibilidad a la rotura y mejor fluidez.

El objetivo se consigue mediante un procedimiento para la producción de un granulado que contiene una o varias sales de agentes complejantes de la fórmula general

co2m

mo2c

en la que

R

significa hidrógeno o una de las agrupaciones,

R"

C02M

(CH2)n-N

<CH2)mC02M

en la que

R" es hidrógeno, un resto alquilo C1-C12 o un resto -(Ch^jq-COOM con q = 1 a 5 n y m son, respectivamente, un número entero de 0 a 5 y

R" es hidrógeno o un resto alquilo C1-C12 o un resto alquilo C2-C12, que puede estar sustituido adicionalmente con hasta 5 grupos hidroxilo, o una de las agrupaciones,

(CHZ)C02M o

<ch2>-

CO,M

'V

co2m

en la que o y p son, respectivamente, un número entero de 0 a 5, y M, independientemente entre sí, es hidrógeno, metal alcalino, metal alcalinotérreo, amonio o amonio sustituido en las cantidades estequiométricas correspondientes,

- a partir de una solución acuosa de partida que contiene la una o las varias sales de agentes complejantes en una concentración del 10 al 80 % en peso, con respecto al peso total de la solución acuosa de partida,

en un aparato de chorro en donde uno o vahos chorros de propulsión gaseoso, posicionados de manera central y dirigidos de abajo arriba, del aparato de chorro inducen un movimiento de bucle interno, con la formación de una zona de chorro, en cuyo extremo superior se une una zona fuente que se convierte en una zona de retorno en la zona de pared del aparato de chorro, que de nuevo, en su zona inferior, se convierte en la zona de chorro, donde la solución acuosa de partida se inyecta en el uno o varios chorros de propulsión gaseosos y a este respecto se seca con la obtención del granulado, que se descarga del aparato de chorro.

A través del perfil de flujo definido en el aparato de chorro, con un movimiento de bucle interno, se consigue que los granos de granulado que se forman pasen regularmente por la una o las varias toberas a través de las que se rocía la solución acuosa de partida, de manera que se rocían regularmente en intervalos de tiempo claramente definidos, con la consecuencia de que... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de un granulado que contiene una o varias sales de agentes complejantes de la formula general

co2m

k

N'

,R'

M02C

J

(0

en la que

R significa hidrógeno o una de las agrupaciones,

R"

C02M

-----(CH2)n-N

V<CH2)m-C02M

en las que

R" es hidrógeno, un resto alquilo C1-C12 o un resto -(CH2)q-COOM con q = 1 a 5 n y m son, respectivamente, un número entero de 0 a 5 y

R" es hidrógeno o un resto alquilo C1-C12 o un resto alquilo C2-C12, que puede estar sustituido adicionalmente con hasta 5 grupos hidroxilo, o una de las agrupaciones,

(CHZ)C02M o

-----(CHA

co2m

2"p

co2m

en las que o y p son, respectivamente, un número entero de 0 a 5, y

M, independientemente entre sí, significa hidrógeno, metal alcalino, metal alcalinotérreo, amonio o amonio sustituido en las cantidades estequiométricas correspondientes,

- a partir de una solución acuosa de partida que contiene la una o las varias sales de agentes complejantes en una concentración de 10 a 80 % en peso, con respecto al peso total de la solución acuosa de partida,

en un aparato de chorro en el que uno o varios chorro de propulsión gaseoso, posicionados de manera central y dirigido de abajo arriba, del aparato de chorro, inducen un movimiento de bucle Interno, con la formación de una zona de chorro, en cuyo extremo superior se une una zona de fuente que se convierte en una zona de retorno en la zona de pared del aparato de chorro, que de nuevo, en su zona inferior, se convierte en la zona de chorro, donde la solución acuosa de partida se inyecta en el uno o los varios chorros de propulsión gaseosos y a este respecto se seca con la obtención del granulado, que se descarga del aparato de chorro.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato de chorro es un aparato cilindrico que se estrecha de forma cónica en la zona Inferior, y en el que se Inyecta un chorro de propulsión gaseoso central.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato de chorro presenta una sección transversal rectangular que se estrecha en su parte inferior y que presenta uno o varios chorros de propulsión gaseosos posicionados en la zona del eje central del aparato de chorro, dirigidos de abajo arriba.

4. Procedimiento de acuerdo una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el uno o los varios chorros de propulsión gaseosos están formados por un gas que está a una sobrepresión en el intervalo de 2 kPa a 0,1 MPa por encima de la presión en el aparato de chorro, que se descomprime a través de una abertura en el aparato de chorro y forma con ello el chorro de propulsión gaseoso.

5. Procedimiento de acuerdo una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se inyecta la solución acuosa

de partida, a través de una o varias toberas de una o dos sustancias, en la zona inferior del aparato de chorro.

6. Procedimiento de acuerdo una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en el aparato de chorro, separado de la solución acuosa de partida, se añade polvo fino cristalino con un diámetro de partícula medio en el intervalo de aproximadamente 1 a 100 pm, preferentemente de aproximadamente 1 a 20 pin, en un sitio en el

5 aparato de chorro que es distinto del sitio en el que se inyecta la solución acuosa de partida.

7. Procedimiento de acuerdo la reivindicación 6, caracterizado porque el polvo fino cristalino contiene la misma o las mismas sales de agentes complejantes que las que están contenidas en la solución acuosa de partida, o una o varias sales de agentes complejantes distintas de las mismas.

8. Procedimiento de acuerdo una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la solución acuosa de partida 10 y el polvo fino cristalino con un diámetro de partícula medio en el intervalo de aproximadamente 1 a 100 pm,

preferentemente de aproximadamente 1 a 20 pm, se premezclan para dar lugar a una suspensión, se inyectan en la zona inferior del aparato de chorro y son aspirados por el chorro de propulsión.

9. Procedimiento de acuerdo una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el flujo de gas que forma el chorro de propulsión tiene una temperatura en el intervalo entre 80 y 450 °C, preferentemente entre 120 y 240 °C.

15 10. Procedimiento de acuerdo una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la temperatura en la zona de

chorro, en la zona de fuente y en la zona de retorno está en el intervalo entre 70 y 150 °C.

11. Procedimiento de acuerdo una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el tiempo de permanencia medio del granulado en el aparato de chorro está entre 1 minuto y 1 hora, preferentemente entre 10 minutos y 40 minutos.