專利名稱：制備草苷膦銨薄片的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制備一種除草劑組合物的方法，該除草劑組合物用于農田或其它需要控制野草及其它草本植物生長的地方。具體地說，它涉及制備一種稱為N-膦酰基甲甘氨酸(草苷膦)的除草活性成分，該除草活性成分以其銨鹽的形式存在，作為成品或用于進一步加工的中間體。
背景技術：
草苷膦除草劑，特別是含有水溶性草苷膦鹽的除草劑是公知的。特別地，例如在授予Franz的美國專利No.4,405,531中公開的草苷膦單銨鹽是一種有效的除草劑。除非在上下文中指明，否則“草苷膦銨”在這里指的是草苷膦的單銨鹽，其化學式為 應理解為銨陽離子和草苷膦陰離子的摩爾比在這個鹽中不必精確等于1?；蛘咪@陽離子或者草苷膦陰離子的摩爾數(shù)稍微超出，例如摩爾比為約0.8-1.25，與這里使用的“草苷膦銨”并非不一致。
草苷膦銨在制備干態(tài)的草苷膦制劑時是首選的鹽。這里“干態(tài)的”制劑是指固態(tài)的組合物，通常為顆粒，其中顆?；蛘呔劢Y為粒狀組合物或者未聚結而以粉末形式存在。在上下文中，詞語“干態(tài)的”并不是指制劑必須無水或沒有其它液體，僅指摸起來是干燥的。干態(tài)制劑中可含高達約5重量％的水，但更典型的是含水量低于約1％，例如約0.5％或更低。
草苷膦除草劑的干態(tài)制劑，和相應的液態(tài)(通常為水溶液)制劑一樣，一般包含一種或多種加入到草苷膦鹽中的表面活性劑。表面活性劑是草苷膦制劑的重要成分，這是因為當草苷膦制劑被稀釋、溶解和分散在水中用于通過噴施在植物葉面應用時，表面活性劑有助于使所噴灑的液滴留在葉子上，并粘附在葉子的表面，并使草甘膦滲透穿過覆蓋在葉表面的疏水性表皮，通過這些方法和其它可能方法增強了草苷膦噴劑的除草效果。
但是，表面活性劑不是草苷膦制劑的必要成分。最終用戶可以將不含表面活性劑的草苷膦制劑與表面活性劑一起加入噴霧器中，這是一種稱為容器混合的步驟。在某些情況下，草苷膦除草劑可以在沒有任何表面活性劑的情況下成功地應用。尤其是在草甘膦的劑量比相當高的情況下這是特別正確的，例如高于約1Kg酸當量(a.e.)/公頃(ha)。
草苷膦銨是制備干態(tài)草苷膦制劑的優(yōu)選鹽，這有許多原因，但是可能主要是由于草甘膦銨是相對不吸濕的。適于制備水性制劑的鹽，如異丙銨鹽或三甲基锍鹽非常難于干燥成晶態(tài)，并且一旦干燥以后，非常容易重新吸溫。以銨鹽為基礎的干態(tài)草苷膦制劑公開在授予Kuchikata等人的美國專利No.5,656,572中。
發(fā)現(xiàn)鈉鹽在制備干態(tài)草苷膦除草劑中是有用的，例如在國際專利申請書No.WO 87/04595中所公開的，它與這些鹽相比有非常小的吸濕性，雖然如此仍需要用不透水性非常好的物質包裝以避免從空氣中吸收水蒸汽從而失去自由流動性。授予Moreno等人的美國專利No.5,324,708公開了一種制備不吸濕的草苷膦單銨鹽的方法；然而，用任何已知的方法制備的干態(tài)草苷膦銨鹽對于大多數(shù)實際應用來說，不吸濕性是足夠的。
授予Champion & Harwell的美國專利No.5,266,553公開了一種用于制備干態(tài)水溶性組合物的方法，該組合物含有包含羧酸官能團的除草劑化合物的鹽。這個方法包括通過將除草劑化合物在水存在下與中和用的堿反應形成該鹽的水溶液或漿狀物，然后將水去除，得到干燥的鹽。該方法尤其是指取代的苯甲酸除草劑和苯氧基取代的羧酸除草劑，但是據(jù)說對草苷膦也是有效的。干燥方法是特定的，控制使除草劑的溫度不超過80℃；優(yōu)選在真空下干燥，而使用連續(xù)薄膜干燥器和刮板式表面換熱器據(jù)說是不合適的，因為必須延長干燥時間或因為生成了無定形糊狀物。
如在例如上述所參考的美國專利No.5,656,572中公開的，草苷膦酸和碳酸氫銨的固態(tài)反應生成草苷膦銨顆粒，該草苷膦銨顆?？芍苯佑米鞒輨┊a品，或成粒例如通過盤成粒作用來制得干態(tài)粒狀除草劑產品，或進一步用表面活性劑處理。另一選擇，草苷膦酸的含水料漿可以與無水氨和氨水(氫氧化銨)反應生成草苷膦銨的濃溶液或料漿。然后如果所需的成品是干態(tài)除草劑組合物，則將該溶液或料漿進行干燥。
因為無水氨和氨水與碳酸氫銨相比作為銨陽離子的來源成本非常低，因此已經進行了大量的努力來開發(fā)草苷膦酸與無水氨或氨水反應的方法，其中仍然生成干態(tài)草苷膦銨組合物。授予Kramer等人的美國專利No.5,614,468公開了這樣一種方法，其中固態(tài)草苷膦酸顆粒與氨水反應，并且授予Gillespie等人的美國專利No.5,633,397公開了這樣一種方法，其中固態(tài)草甘膦酸顆粒與無水氨氣反應。
酸堿反應在水介質中進行，生成草苷膦銨的濃水溶液，這種方法比上述固態(tài)反應方法更容易控制。另外，該反應的放熱性導致需要散熱，這在水介質中幾乎沒有問題，因為在水介質中確保充分混合非常容易并且因此熱交換比可能存在于固態(tài)反應方法中的更容易。因此，在本領域中的一個長期需要是開發(fā)一種有效的含水料漿方法，用于制備草甘膦銨，其中成品是水溶性干態(tài)組合物顆粒。
農用化學品如除草劑的干態(tài)顆粒組合物一般為粉末或粒狀物，例如水溶性粉末或粒狀物。粒狀物一般是更小的一次顆粒的聚集體，而粉末一般由未聚集的一次顆粒構成。水溶性粉末通常不很受歡迎，因為它們傾向于粉塵化。水溶性粒狀物比水溶性粉末優(yōu)選，但是其具有更小的表面積與體積比，這往往延遲溶解過程，特別是在冷水中。
本發(fā)明提供了一種用于制備干態(tài)草苷膦銨顆粒組合物的方法，該組合物比粉末的粉塵少，但是具有大的表面積與體積比，促進了快速溶解速率，即使是在冷水中。該組合物呈薄片狀。
附圖簡述

圖1顯示了本發(fā)明方法的流程圖。
發(fā)明概述現(xiàn)在提供了一種用于制備草苷膦銨薄片的方法，其包括(a)混合(i)固體草苷膦酸顆粒，(ii)每重量份草苷膦酸約0.5-3重量份的水和(iii)提供銨陽離子的堿，用量為每摩爾草苷膦酸約0.8-1.25摩爾當量氨，以形成水反應介質；(b)在反應介質中使草甘膦酸與堿反應，形成含有草苷膦銨的濃水溶液的反應產物；(c)通過將反應產物與一個加熱表面相接觸使其干燥，主要通過水的蒸發(fā)在加熱表面上形成固體沉淀；和(d)將固體沉淀從加熱表面刮下，回收草苷膦銨的干態(tài)薄片。
優(yōu)選步驟(a)中混合的順序為在攪拌下混合固態(tài)草苷膦酸顆粒和水形成料漿，然后在連續(xù)攪拌下向料漿中加入提供銨陽離子的堿。
優(yōu)選步驟(c)和(d)以下列方式完成，以適當?shù)乃俣葘⒎磻a物加入到兩個平行的相對旋轉的內部加熱圓柱體的收斂表面上，這兩柱之間有一個約2-10mm的間隙以使水蒸發(fā)并在柱表面形成固體沉淀，并通過與柱旋轉方向相反的固定刮刀移除片狀的沉淀。
發(fā)明詳述在本發(fā)明優(yōu)選方法的第一個步驟中，即如上所述的步驟(a)，1重量份的固態(tài)草苷膦酸顆粒加入到約0.5-3重量份的水中并充分攪拌以形成料漿。優(yōu)選草苷膦酸均勻地分散在料漿中，但是草苷膦酸顆粒結塊成小的聚集體一般是無害的。用于制備料漿的水和草苷膦酸的相對用量不是嚴格地限制在上面所指出的范圍內。然而，通常希望在下面的步驟(b)中生成高濃度的草苷膦銨溶液，例如約40-60重量％；這意味著在步驟(a)中，在料漿中每100kg(干重)草苷膦酸需要約73-165kg的水。
可以使用任何級別的草苷膦酸顆粒。已經發(fā)現(xiàn)工業(yè)級的草苷膦酸，例如含水量為約8-12％的濕塊狀是合適的，但是如果需要，草苷膦酸可以進行預干燥和/或預磨。在這里草苷膦酸或草苷膦酸銨的用量或濃度是特定的時，應理解為除去可能存在的水分但是包括雜質的少許量或濃度。基于干重，一般工業(yè)級草苷膦酸濕塊的化驗結果為含有約95％或更高的草苷膦含量，表明雜質占工業(yè)級草苷膦酸少于約5重量％。
其它物質可以任選加入或存在于料漿中。例如可以加入少量的亞硫酸鈉以抑制亞硝胺的形成。需要攪拌以使料漿均勻并保持；這可以用任何適當?shù)难b置提供。
舉例說明，可以將75kg水加入容器中，并且在攪拌下將100kg含水量為10％的草苷膦濕塊加入制得料漿，如果需要，可以加入0.4kg亞硫酸鈉。
在本發(fā)明相同的優(yōu)選方法中，隨后將提供銨陽離子的堿加入到裝有草苷膦酸的料漿罐中以便在步驟(b)中發(fā)生酸堿反應形成草苷膦銨?？梢允褂萌魏文芴峁╀@陽離子的堿，包括碳酸銨和碳酸氫銨。然而，一般優(yōu)選使用氨水或無水氨。如果使用氨水(即氫氧化銨)，由氨水提供的水量進一步稀釋了料漿。一般氨水含有約29重量％的氨，并因此可以認為其重量的約71％作為水提供。這在計算用于制備草苷磷酸料漿所用水量時，應當作為考慮因素。無水氨可以以液態(tài)或氣態(tài)形式提供。
為了方便和清楚起見，雖然混合和反應步驟(a)和(b)在這里分別描述為獨立的步驟，但是在本領域內的技術人員應當認識到在水反應介質中第一部分酸和堿一遇在一起，酸堿反應就開始了。事實上，在完成將堿加入到料漿中時，該反應可能已經基本上完成了。
優(yōu)選氨水或無水氨近似按化學計量加入以生成草苷膦單銨鹽。如果每摩爾草苷磷酸加入低于1摩爾當量的氨，則部分草苷膦酸將仍然未中和。如果這部分少，例如少于約20％，導致每摩爾未中和草苷膦酸至少存在約4摩爾草苷膦銨，這一般是可以接受的。
另一方面，如果每摩爾草苷磷酸加入大于1摩爾當量的氨，則部分草苷膦可被認為以二銨鹽的形式存在。在這種情況下，隨后反應產物的干燥將往往導致氨的揮發(fā)。因此加入步驟(a)的氨的用量應當保持在每摩爾草苷膦酸小于約1.25摩爾當量。然而，優(yōu)選每摩爾草苷膦酸加入約0.95-1.05摩爾當量的氨。
氨與草苷膦酸的反應是放熱反應。在步驟(b)中連續(xù)攪拌料漿對提供有效的傳熱以及確保完全和均衡地反應是重要的。隨著草苷膦酸向草苷膦銨的轉變，草苷膦在水中變得可溶。因此該反應步驟的產品含有草苷膦銨的濃水溶液。草苷膦銨的“濃”水溶液這里指包含至少約20重量％的草苷膦銨，優(yōu)選至少約40％，并且更優(yōu)選至少約55％。上限是草苷膦銨在水中的溶解極限，這依賴于溫度。
雖然反應產物包含這樣的濃水溶液，它也可以包含未溶解的固體顆粒，在這種情況下反應產物更準確地描述為漿狀物。這種未溶解的固體顆?？梢允遣蒈侦@或未中和的草苷膦酸。
優(yōu)選保持反應產物在高溫，例如約65-85℃下，用于草苷膦銨的最大溶解。
方法的下一步，即上面所述的步驟(c)，其包括通過將這種反應產物與加熱的表面相接觸使其干燥，主要通過水的蒸發(fā)在加熱表面上形成固體沉淀。已經發(fā)現(xiàn)除了那些涉及與加熱表面相接觸以外的其它干燥方法，如急驟干燥和噴霧干燥方法以及它們的改性方法，就生產效率而言產生不滿意的結果。
優(yōu)選加熱表面是圓柱形表面如鼓形筒或輥的表面，并且優(yōu)選提供良好的導熱性同時在與步驟(b)的反應產物接觸時不被腐蝕的金屬表面。例如，用不銹鋼或涂鉻層提供了適用的金屬表面。在圓柱形的情況下，優(yōu)選通過在圓柱體內部的加熱源或介質提供熱量。已經發(fā)現(xiàn)過熱蒸汽是一種合適的加熱介質。通過調節(jié)供給圓柱體的過熱蒸汽壓力可以控制加熱表面的溫度。例如可以使用約250-1000kPa的壓力，但是優(yōu)選過熱蒸汽壓力為約500-900kPa。在此范圍內過熱蒸汽壓力越高，產生的表面溫度越高，往往導致更快和更完全的干燥。溫度不應當過高，固體沉淀在加熱表面上的停留時間也不應當過長，避免使草苷膦熱分解，該熱分解反應發(fā)生在200-230℃，如由J.E.Franz等人在American Chemical Society Monograph 189，Glyphosate，a Unique Global Herbicide，1997，27和244頁中所描述的。在干燥步驟中可以預計會有一些氨的揮發(fā)，但是加熱表面提供的溫度不是過高的并且停留時間也不是過長，這種揮發(fā)一般是最小限度的并且不會產生問題。
干燥的結果是在加熱表面形成固體沉淀。在步驟(d)這種固體沉淀通過將該沉淀從表面刮下以片狀的形式回收。當干燥步驟有效進行時，薄片的含水量一般低于約3重量％并且優(yōu)選低于約1.5％，更優(yōu)選低于約1重量％。如果需要，可以進行薄片的進一步干燥，例如在爐中和/或在真空下。
本領域中的技術人員從上面的描述中將清楚的是，稱為轉鼓式干燥器或輥筒式干燥器類型的設備能夠提供用于本方法步驟(c)所需的加熱表面。顯然，具有加熱表面的其它類型設備同樣也是合適的。下面對轉鼓式或輥筒式干燥器設備在進行本方法的步驟(c)的應用的描述并不能被認為限制本發(fā)明只能使用這種設備來進行該方法的這個步驟。轉鼓式或輥筒式干燥器描述在例如Encyclopedia ofChemical Processing and Design，J.J.McKetta編，卷17，MarcelDekker，Inc.出版，1983，17-19頁中；在Ullmann’s Encyclopediaof Industrial Chemistry，第5版，卷B2，VCH出版，1988，4.25-4.27頁中；和在Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology，第4版，卷8，John Wiley & Sons出版，1993，512-514頁中。如果需要，可替代的其它接觸式干燥器的設計在這些出版物中有描述。
轉鼓式干燥器可以只有一個旋轉加熱轉鼓或更適用于本發(fā)明的兩個平行的加熱轉鼓，它們以相反的方向旋轉，一個順時針而另一個逆時針。旋轉軸一般為水平或非常接近于水平。在操作中平行的加熱轉鼓表面通過一個非常窄的、一般可調節(jié)的間隙彼此分離，該間隙稱為“輥隙”。輥隙的間隙寬度稱為“筒間隙”，一般設置為約2-10mm，優(yōu)選約3-7mm。優(yōu)選轉鼓的旋轉方向使表面在輥隙上方收斂，由此將沉淀在任一或兩者表面上的物質進料到輥隙中。
在這種轉鼓式干燥器中進行本方法的步驟(c)時，步驟(b)的反應產物進料到平行轉鼓的收斂表面上。反應產物可以通過噴霧進料，但是通過使反應產物從一個管子流出進料通常更有效，管子的頂端象一個擺錘一樣在轉鼓的收斂表面上方和輥隙上方擺動?？刂妻D鼓的旋轉速度和表面的溫度，以使在反應產物中的大部分水在輥隙上方蒸發(fā)。進一步的干燥發(fā)生在輥隙中及其下方，獲得一層薄的、或多或少連續(xù)的固態(tài)沉淀，該沉淀粘附在兩個轉鼓的表面上。已經發(fā)現(xiàn)當在輥隙上方的干燥在輥隙中獲得一個厚的磨碎的聚集體時，該方法的操作是最有效的。
在一個典型的轉鼓式干燥器中，一個固定刮刀的刀刃與每個轉鼓的軸平行放置，刀刃的刮邊與轉鼓的表面相接觸。刀刃的角度設置成使刮邊指向與轉鼓表面的旋轉運動相反。在轉鼓表面向著刀刃的刮邊運動時，轉鼓表面上的任何固體沉淀就從該表面被刮下并落下或被送到貯料斗或其它收集容器中。在刮的過程固體物質破碎成小薄片。
刮刀刀刃相對于轉鼓的輥隙的精確定位不是至關重要的，但是一般要求固體沉淀與轉鼓的加熱表面有相當長時間的接觸以便最大限度地干燥，并且由于這個原因對于每一個轉鼓的刮刀刀刃適當放置在與輥隙大約與直徑相反的位置，即在轉鼓旋轉方向上與輥隙呈約180°的地方，或者稍微高于這個位置。一般放置在與輥隙呈約180°-220°的地方，例如約200°。
通過這里提供的方法制備的草苷膦銨薄片與先前描述的干態(tài)草苷膦銨組合物相比具有很多優(yōu)點。薄片容易破碎形成更小的薄片但是相對不會粉塵化。在水中薄片迅速并完全地溶解，形成適合施用于植物作為除草劑的溶液。實用的和用作說明的是，將約1-100g，更典型的是約2-20g草苷膦銨薄片溶解在1升水中，制成施用的溶液。如果需要，表面活性劑和/或其它成分也可加入到該施用溶液中。
本方法的產品特別適合于包裝在小包裝，如塑料或箔制小袋或水溶性袋子中，例如裝入約10-1000g薄片。然而，本發(fā)明不限于這樣包裝。如果需要，任何常規(guī)的、任何尺寸的包裝體系，包括包裝盒和桶都可以使用。該產品也可以以大體積的形式裝船運輸。
該產品也可以用于進一步加工的中間體。例如，薄片可以磨碎制成粉末。該粉末或這些薄片本身可以作為用于成粒加工的原物質，任選加入表面活性劑。
實施例下列提供的實施例僅用于舉例說明目的，并不是限制本發(fā)明的范圍。這些實施例將提供對本發(fā)明的更好理解、對其優(yōu)點的更好的感性認識和使用中的某些變化。
在對用于濃草苷膦銨溶液的干燥方法的評價程序中，試驗了下列體系和裝置，上述溶液是通過將草甘膦酸與氨水或無水氨反應生產的，呈漿狀。
為了模擬草苷膦酸漿料與氨的反應產物，通過在水中溶解草苷膦銨(工業(yè)級，MON 8750，Monsanto生產)制備了56重量％的草苷膦銨溶液。為了確保未溶解固體的分散，在急驟干燥試驗前將裝有草苷膦銨溶液的轉鼓在鼓式輥上攪拌約90分鐘。
在單獨試驗中將液態(tài)草苷膦銨溶液通過Moyno泵以63.5-204kg/h加料速度進料到PulvocronTMPC-20中。在單獨試驗中，該液體在Pulvocron中與加熱至89-268℃的氣體相遇，氣體流量為23-36m3/分鐘。安在Pulvocron中的打漿機將液體甩在分段的襯筒上同時熱空氣閃蒸掉水分。在單獨試驗中可以安裝打漿機的不同組合。
在所有的試驗中，干燥的固體物質在Pulvocron的壁和打漿機上積累，最終將體系堵塞并阻止干燥產品的排出。即使從Pulvocron中拆除風力分級器以努力改善排出也沒有發(fā)現(xiàn)有所提高。將已經干燥的物質與液體進料進行后混合也沒有幫助。
在先前用裝有離心霧化器的常規(guī)噴霧干燥器進行的試驗中，液體被噴向噴霧干燥室的壁上，被干燥的物質在這里聚集。
干燥過的物質沒有任何排出。相反，UnisonTM噴霧干燥器使用脈沖燃燒系統(tǒng)來提供霧化液體進料的聲波。這種霧化導致液體進料以一種更緩和地加入干燥室中，不容易與壁相接觸從而在壁上粘附干燥過的物質的趨勢下降。
試驗所用的干燥器有一個噴霧干燥室，該室上半部是一個直徑1.8m、高4.3m的圓柱體段和下半部是一個高2.1m錐角為70°圓錐體段。被加熱的空氣和液體進料從干燥室的頂部加入，而空氣和干燥過的產品通過在底部上直徑為300mm的管道排出。干燥過的產品進料到旋風分離器并在裝袋室中進行收集。
如上述急驟干燥試驗一樣，通過將MON 8750溶于水中制備草苷膦銨溶液，作為用于試驗這個體系的進料液體。制備50重量％的草苷膦銨溶液用于一個試驗，而對其它試驗，則使用含有超過其溶解度極限的草苷膦銨的含水漿料。這些漿料含有60％或70％的總“固體”，即包括溶解的草苷膦銨。
在單獨的試驗中液體進料分別預熱到32℃、66℃和74℃?？諝鉁囟葹榧s255℃。進料速度設置在182kg/h。我們發(fā)現(xiàn)70％的草苷膦銨料漿太粘而不能有效的進料，而50％的草苷膦銨溶液在用作進料時，導致在干燥室壁上快速積累一層難于除去的玻璃狀物質。我們認為在進料中缺乏固體粒狀物阻止了草甘膦銨的快速結晶化，導致生成玻璃狀沉淀。
相反，60％的草苷膦銨料漿，預加熱到32℃或66℃，獲得有效的噴霧干燥。產率分別為90％和77％。在壁上觀察到一些白色粉末狀物質的積累，特別是在下半部圓錐體段靠近排出口的地方，但是這不足以損害噴霧干燥操作。
粉末狀產品的含水量為1.4-1.7重量％。
在使用60％料漿在66℃的重復試驗中，排出口被松散和易碎的物質堵塞，系統(tǒng)在40分鐘以后關閉。
在APV試驗的噴霧干燥器有一個離心霧化器和內置的氣帚用來降低噴霧干燥室壁和底部的溫度并清掃之。干燥室是圓柱形的，直徑3.0m，高3.0m，平底。液體進料和空氣從頂部進入，干燥過的產品從底部排出。產品進料到旋風分離器并在裝袋室中進行收集。
所有APV噴霧干燥器試驗的液體進料都是60％的草苷膦銨漿料，制備方法和上面實施例2中一樣。
不論進料速度、空氣溫度和吹向氣帚的空氣如何，在APV噴霧干燥器中干燥的產品都不能排出。結論為這種設備不適合于干燥草甘膦銨。
用于這些試驗的干燥器有一個噴霧干燥室，該室上半部是一個直徑1.5m、高1.5m的圓柱體段和下部是一個高0.9m的圓錐體段，直接出料到下面的流化床上。出料從流化床經一個旋轉的鎖氣室從底部排出。物質從流化床被進料到旋風分離器中，從這里細顆粒被循環(huán)至干燥室的圓錐體段。
如先前的實施例，相同使用60％草苷膦銨料漿。在噴霧干燥室中空氣入口溫度為215℃而在流化床中為100℃。約30kg草苷膦銨粉末被加入到流化床中來啟動系統(tǒng)。
由于在干燥室的圓錐體段聚集和搭橋，干燥過的產品不能從噴霧干燥室出料至流化床。我們認為設計的改進可能減輕這個問題；但是，根據(jù)所有進行的試驗，可以得出結論，噴霧干燥在以生產規(guī)模將草苷膦銨溶液或料漿制成干粉末時不是最適宜的方法。
在24英寸×24英寸(600mm×600mm)BuflovakTM空氣雙轉鼓式干燥器中干燥草甘膦銨以前，使用一個6英寸×6英寸(150mm×150mm)的實驗室模型進行了可行性研究。尺寸(例如6英寸×6英寸)與每一個轉鼓的直徑和長度有關。6英寸×6英寸的實驗室模型的轉鼓總表面積為約1.57平方英尺(0.145m2)，這大約為24英寸×24英寸模型的轉鼓表面積，即約25平方英尺(2.31m2)的6.3％。
對于可行性研究，通過在水中溶解MON 8750制備了49重量％的草苷膦銨溶液。當在50℃向轉鼓干燥器中進料時，溶液被成功地干燥成含水量為1.2％的薄片。計算的生產速率為10.6kg/m2/h。
為進行這個系列的試驗，通過在水中溶解MON 8750制備了59-60重量％的草苷膦銨溶液。約2-5％的草苷膦銨沒有溶解。料漿使用鐘擺式進料系統(tǒng)在74℃加入到24英寸×24英寸雙轉鼓式干燥器中。兩個轉鼓都使用過熱蒸氣在內部加熱，初始壓力為95psig(656kPa)，起始轉速為3rpm。在運行約10-15分鐘后，生產出了具有良好外觀的干草苷膦銨薄片，其含水量為1.1％，生產速率為28.5kg/m2/h。
下表中列出了這個和其它實驗的數(shù)據(jù)，每一次實驗均約10-15分鐘，其中改變了不同的參數(shù)。
1在這個降低的草苷膦銨濃度下，進料是透明的溶液2在這個高溫下，進料是透明的溶液3三個樣品的平均值，其含水量為0.5-0.9％在這個試驗系列中最佳條件是59-60％的草苷膦銨料漿和約4.5-5rpm的轉鼓轉速。因此使用60％的料漿在進料溫度66℃、蒸汽壓力662kPa和轉速4.5rpm下進行了一個較長時間的生產試驗，持續(xù)約60分鐘。在輥隙處轉鼓間距稍變窄至3.0mm。這個試驗非常成功，在生產速率為39.5kg/m2/h時獲得平均含水量約0.8％的產品。
用于這個系列試驗的草苷膦銨進料通過下列步驟制備，制備草苷膦濕塊的含水料漿并且用氨水按化學計量中和，獲得58重量％的草苷膦銨的溶液或料漿。對于一些試驗這種進料可以用水稍微稀釋。
試驗操作和實施例6中的一樣，用24英寸×24英寸轉鼓干燥器進行。數(shù)據(jù)列在下表中。
實施例8本發(fā)明方法的這個實施例包括用一個24英寸×24英寸(600mm×600mm)BuflovakTM空氣雙轉鼓式干燥器(Blaw Knox Corp.，Buffalo，NY)的接觸干燥。
用于這個系列試驗的草苷膦銨進料的制備方法和用于實施例7中的一樣，但是降低了濃度并且在三個中和標準中和化學計量(即100％用氨中和)，102％和104％。
試驗操作如實施例6和例7中一樣，使用24英寸×24英寸轉鼓式干燥器進行。數(shù)據(jù)列在下表中(n.r.＝未記錄)。
實施例9本發(fā)明方法的這個實施例包括使用一個24英寸×24英寸(600mm×600mm)BuflovakTM空氣雙轉鼓式干燥器(Blaw Knox Corp.，Buffalo，NY)的接觸干燥。
用于這個系列試驗的草苷膦銨進料通過下列步驟制備，制備草苷膦濕塊的含水料漿并且用氨水按化學計量比中和，獲得不同濃度的草苷膦銨的溶液或料漿。
試驗操作如實施例6-8中一樣，使用24英寸×24英寸轉鼓式干燥器進行。數(shù)據(jù)列在下表中(n.r.＝未記錄)。
根據(jù)描述在實施例5-9中的試驗，顯然轉鼓式干燥是用于濃草苷膦銨溶液的可接受的干燥方法，該草苷膦溶液是通過將草甘膦與氨在含水料漿中反應制備的。筒型干燥方法的進一步最佳化可以由本領域的技術人員容易地進行。
以上對本發(fā)明特定實施方案的描述并不意味著是本發(fā)明每一個可能的實施方案的窮舉。本領域的技術人員將認識到，對在這里描述的具體實施方案進行的改進仍在本發(fā)明的領域內。
權利要求
1.一種制備草苷膦銨薄片的方法，其包括(a)混合(i)草苷膦酸固體顆粒，(ii)每重量份草苷膦酸約0.5-3重量份的水，和(iii)提供銨陽離子的堿，用量為每摩爾草苷膦酸約0.8-1.25摩爾當量氨，以形成水反應介質；(b)在水反應介質中使該草甘膦酸與該堿反應，形成包含草苷膦銨的濃水溶液的反應產物；(c)干燥該反應產物，通過將其與一個加熱表面相接觸，主要通過水的蒸發(fā)在該加熱表面上形成固體沉淀進行；和(d)將該固體沉淀從該加熱表面刮下，回收草苷膦銨的干態(tài)薄片。
2.權利要求1的方法，其中在步驟(a)中混合的順序為在攪拌下混合草苷膦酸和水形成料漿，然后在連續(xù)攪拌下向該料漿中加入提供銨陽離子的堿。
3.權利要求1的方法，其中提供銨陽離子的堿是無水氨或氨水。
4.權利要求1的方法，其中干燥步驟如下進行，以適當?shù)乃俣葘⒎磻a物加入到兩個平行的相對旋轉的內部加熱圓柱的收斂表面上，這兩柱之間有一個約2-10mm的間隙以使水蒸發(fā)并在該柱表面形成固體沉淀；其中刮除步驟通過與柱旋轉方向相反的固定刮刀移除薄片狀的沉淀。
5.權利要求4的方法，其中干燥和刮除步驟是用轉鼓式干燥器進行。
6.由權利要求1的方法制備的草苷膦銨薄片。
全文摘要
提供了一種制備草苷膦銨薄片的方法,其包括:(a)混合(i)草苷膦酸固體顆粒,(ii)每重量份草苷膦酸約0.5－3重量份的水,和(iii)提供銨陽離子的堿,用量為每摩爾草苷膦酸約0.8－1.25摩爾當量氨,以形成水反應介質;(b)在水反應介質中使草甘膦酸與堿反應,形成包含草苷膦銨的濃水溶液的反應產物;(c)干燥該反應產物,通過將其與一個加熱表面相接觸,主要通過水的蒸發(fā)在加熱表面上形成固體沉淀;和(d)將固體沉淀從加熱表面刮下,回收草苷膦銨的干態(tài)薄片。
文檔編號C07F9/38GK1365255SQ00811043
公開日2002年8月21日 申請日期2000年7月26日 優(yōu)先權日1999年7月29日
發(fā)明者R·M·克拉默 申請人:孟山都技術有限公司