Способ отгонки мономера из дисперсии поливинилхлорида и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскик

Социавистическик

Республик он 682103 (61) Дополнительный к патенту (5I) М. Кл. (22) Заявлено 1408.75 (21) 2167179/23-05 (23) Приоритет — (82) 29.08. 74 (1) ) Р 2441304.5 ((3) ФРГ

В 01 J 1/00

С 08 F 6/10

Государственный коиитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 2508.79. Бюллетень % 31 (53) УДК 678.03 (0BB. B)

Дата опубликования описания 280879

Иностранцы

Рудольф Шлайхер, Юрген Вальтер, Карл-Гейнц Шенберг и Петер Раут (ФРГ) Ин остр анн ая фирма Хемише Верке Хюльс АГ (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТГОНКИ МСНОМЕРА ИВ ПИСПЕРСИИ

ПОЛИВИНИЛХЛОРИДЛ И УСТРОЙСТВО 11ЛЯ

ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ

Предлагается способ очистки дисперсии поливинилхлорида в воде от газообразных мономеров, а также устройство для его проведения.

При получении поливинилхлорида в 5 эмульсии или суспензии получают дисперсии твердого вещества жидкости, которые часто еще содержат остатки газообразных мономеров в растворенном виде в количествах 1-1,5Ъ из рас- 10 чета на твердое вещество. Мономер при этом может быть растворен и в жидком и в твердом компоненте дисперсии. Эти остатки мономера до сих пор не удаляли из дисперсии. Оказалось, что они вредны для здоровья, поэтому необходимо на производстве до переработки дисперсии газообраэ— ный мономер удалять из нее, предотвращая при этом его попадание в окружающую среду .

Известен способ дегазации жидких продуктов путем пропускания их при

30 — 90 С в вакууме через колонну с о коническими тарелка и и дефлекторами 25 с последующим отводом газообразного и жидкого продуктов (1) .

Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего колонну с патрубками для подачи продукта и отвода паров в верхней части, куб с патрубком для отвода жидкого продук— та в нижней час-.и и соосно установ— ленные в колонне друг под другом конические тарелки и дефлекторы, обращенные основаниями друг к другу и установленные с зазором относительно друг друга и стенок колонны, Указанный способ и устройство не обеспечивают необходимого качества продукта при отгонке мономера из дисперсии поливинилхлорида, поскольку удаляемый мономер по пути через вставкИ устройства постоянно входит в конт акт с обрабатываемым продук— том, т. е. дисперсией.

Целью изобретения является повышение качества продукта эа счет более полного удаления газообразного мономера непосредственно с каждой тарелки устройства.

Предлагаемяй способ отгонки мономера иэ дисперсии подиви;:илхлорида, включающий пропускание дисперсии при 30-90 С в вакууме через колонну о с к онич ескими т арез. к ами и дефлек торами и отвод мономера и дисперсии, отличается от известного тем, что пропускание дисперсн> через колонну осуществляют в =еч ен;. е 2 — 20 с TIpH

68»03

I0

65! oõ: ание слоя дисперсии О, 5 — 5 мм и с.т".-о,ттттт выделяющийся газообразный мо» cìeL непосредственно на границе р=""-,,ne! "-, Фаз между,лис персией и газопрсстранстном»

Отличие устройства, позволяющего

-псу-.:-ти стнитт новый спо,".об, состоит н тоът, ч-.о о o снабжено открытой г. обе" х сторон цтентральной трубой, ус— ..— --..::o--: эттен от г с оси аппарата так „что — p,"- г -тнй конец оазмещен н ад патруб :.да ти дисперсии н верхней час :: лонн,-„. а нижний — над уронн ем

;:. .-..-! eрсик н кубе, образующей зазор

;-; пни»" p- .. ктт ч и ГRDenка ми и выполнен с от="еосткями, расположенными хояи». oкитти дефлекторами . ло адь пс>пеоечногo сечения пент—

;-."«n! ой трубы составляет О, 8 — 4Ъ от п.-стщав a i.опеоечного сечения колснны. о-,аль попетзечного сечения зазора

:;- : ну коничегкими тарелками и ст енко;.-"; кг»нонны oостанляет 10 — 30% от плошали поперечного сечения колонны.

Кони-егкие тарелки и дефлекторы образуют с центральной трубой угол ,я-

На Фиг. 1 схематично изображено превлагаемое устройство; н а Фи г . 2— расположение конических тарелок и дейлекторов в колонне.

Ус-. ройстно представляет собой колон ту с цилиндрическим кожухом 1, ве хней крышкой 2, кубом 3 в качест— ве улавливающего жидкость сосуда.

G! o снабжено входным 4 и спускным 5 патрубками и расположенным в крышке

2 отo»iсывающим гаэ патрубком 6 .

1<уб имеет еще патрубок 7, поэно- .;. .ий гтроноттитт» осмотр er о, пригодот како. также для применения н .„:- эс:тне и-=асынающего патрубка. B

;:.";,:.;нH ; !=.;oãooeíà центральная труба

0, =;; †:рхкий открытый конец 9 которой ветс-:;".:-тает надт входным патрубком 4 дкости- а нижний открытый ко .0 находится н кубе над уровнем

"."-,с.-.тэ. Вокруг центральной трубы †:;-.с:п»..топлены конические тарелки 11

:- ;-=юшке Форму круглой ванны деф†.;с--...-- . .:оры 12, Конические тарелки 11 и::ic!òiно примык ают к цен трал ьн ой тру .1e- но между ними и дефлектором 12 остается кольцевой зазор 13. Имею.-ие форму круглой ванны дефлекторы

: 2 образуют с кожухом 1 кольцевые =-эоры 14 и с центральной трубой кольцевые зазоры 15. Центральная труба, кроме того, имеет отверстия

16 ниже тарелок 11 . Дл я обеспечения достаточно хорошего отвода ныделен— кого мономера центральная труба долж— на иметь площадь поперечного сечения О. 8-4% от площади поперечного сечения колонны. При очень низком содержании мономера этот размер может быть в виде исключения еще уменьшен . увеличение площади поперечного сечения центральной трубы больше макси— малькой че принодит к улу сшению от— вода газа, а только к уменьшению площади тарелок, что ведет к уменьшению производительности ус-.ройства.

Расположенные в центрально". трубе под коническими тарелками отверстия

16 должны иметь размеры, обеспечивающие безупречный отвод газа. Каждое от н ерсти е долж í î и мет ь пл ощадь поттеречного сечения т сос;авляющую, по меньшей мере, 25тт от площади поперечного сечения центральной трубы.

Можно увеличивать их до неличины, исключающей возможность поступлени я жидкости в центральную трубу. Для обеспечения ранномеоногп течения дисперсии по тарелкам послелнке лолжны образ овын ать с централ ьн ой тpy— бой у гол 45 — 80 . Если у гол мен ьше, сущестьует опасность разрушения дисперсии вследстние слишком неэначи— тел ьн ой с корост и теч ени я . Если у гon больше, то при одинаковой произ води— тельности устоойстна вследствие увеличения требующейся площади расходы н а из готовл ение конструкции у величиваются. Образованная кольцевым эазором 15 площадь поперечного сеченияя должн а составлять, по меньшей мере, 10%, предпочтительно 17-305, от площади поперечного сечения колон— ны . Дал ьн ейшее увеличение площади поперечного сечения не улучшает работы устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Дисперсия через патрубок 4 течет по верхней коничес— кой тарелке. Количество дисперсии выбирают так, чтобы дис перси я втекалаа слоем толщиной 0,-5 — 5 мм. C конической тарелки дисперсия перете— кает н дефлектор 12 и оттуда в сле— дующую, расположенную ниже коничес— кую тарелку и т.д. После прохождения через необходимое количество дефлекторов дисперсия поступает н куб, где можно отбирать освобожден— ную от мономеров дисперсию. Выделин— шийся мои омер через центральную тру— бу и щели отводят непосредс-.вен но на границе раздела Фаз между дисперсией и газовой средой. вследствие чего в каждом месте колонны, расположенном в непосредственной близости от слоя дисгерсиит приблизитель— но один аковое парци ал ьн ое давление.

Дл я облегчени я перехода мономера из дисперсии в газоную Фазу целесообразно работать н вакууме. Вакуум, однако, не должен быть настолько глубоким, чтобы вследствие упаривания воды дисперсия становилась слиш— ком концентриронанной. С другой стороны, следует учесть, что при мен ение вакуума способствует процессу дегаэации, Оказалось целесообразным применять вакуум 30-700 мбар при

30 — 90 С.

Число н еобходимых дефлек торов з анисит от толщины слоя дисперс:ии, те682103

6 кушей по деФлектрам, от угла, образованного деФлекторамк и центральной трубой, Е» н сяязи с этим от воемрни поотрканк я дрфлектооон, oz трмпроа— туоы дкспроскк, От да влеки я н аппа ратуре к от желаемого конечного годеожани я мономеоа в обработанной дисперсии . При повы»веник толщины слоя э атрудн яетс я и еоеход мон омеоа н газ ончю Фазч. Пои чмрн ьл аюшрйся толщине r»»o»» снижается количество пропускаемой дисперсии в единицу lO времени, кооме того, тругно поддерживать очень незначительную толщину слоя диспеосик. Выгодно, если толщина слоя дчспеоски рани яется О, 5-5 мм, Пои указанных значениях вакуума к 15 толшкны rлоя дисперсии обычно по истечении 3 — 30 с диспеосия н достаточной стрпРHE» (поиблкзктРльно ло

500 ч/млн ) освобождена от газообразных мон омеооя . Пок значени ях угла 20 между вставками и централ ной трубой приблизительно 75, диаметра колонны при бли зит ел ьн о 120 см, тол— щкны слоя приблизительно 1 0 мм, температуры приблизительно 60 C к вакуума приблизительно 150 мбар остаточное содержание мономера в дисперсии с помощью 34 деФлекторон при воемени протекания де4лекторон приблизительно 10 с может быть снижено приблиэктельно до О, 1 вес.% винилхлсрида.

Прк более незначительной исходной концентрации нинилхлорида в дисперсии с помощью дегаэации можно достигать и более незначительных конечных концентраций. Также можно многократно направлять дисперсию ,через предлагаемое устройство. Этим дости гает с я дальнейшее снижение конечного содержания газообразного мономеоа. 40

Пример . Применяют калоннч дкаметоом 120 см с центральной трубой Клк без нее и с 17 конически»ги тарелками и деФлекторами. Пои наличии центральной трубы конические 45 тарелки и деФекторы образуют с ней угол 75, причем площадь поперечноо го сечения центральной трубы состав— ляет 1Ъ от плошади поперечного сечения колонны, а плошадь поперечно- 5п го сечен к я зазора между кони ческив ми тарелками и стенкой колонны составлл яет 19 % от плошали поперечного сечен и я колонны. В случае отсутствия центральйой трубы конические

55 тарелки и деФлек торы расположены под углом 75 к нертикали.

Через эту колонну пропускают дисперсию поливинилхлорида, содержащую 8000 ч/млн мономера, при темпе6О ратуре 73 С и давлении 381 мбар.

B табличке приведено конечное содержание мок омера н отнодимой дисперсии прк различных условиях пропускания дисперсии полкнинилхлорида.

Л!

Толщина Время !Центральслоя, лооп - |ная ! мм скания,. j труба

EE а, Н .

7600

3.2

Есть

То же

6 з00

6800

Нет

0Ä4

То

E 0

О,. 5

6 00

20

То же

Форму 1 л к 3 об о P. т р н к я

1. способ от гон кк мок омера иэ дисперсии полквкнилхлорида, включающий пропускание дисперски при 30—

90 С н вакууме через колонну с коническими тарелками и деФлекторами и отвод мономера к дисперсии, о т л и ч а ю ш v, и с я тем, что, с целью повы»»»ения качества продукта з а сч ет удален к я г аз ообраз н ого мономера, пропускание осуществляют н течение 2-20 с прк толшкне слоя дисперсии О, 5 — 5 мм и отвод выделяющегосяя газ ообраз ного мон омер а осу— щестнляют непосредственно на грани— це раздела Фаз между дисперсией к гаэоным простоанством.

2, Устройство для осуществления способа по и, 1, солеожашее колон.»у с патоубками подачи дисперсии и от— вода паоон н верхней части, кубом с патрубком отвопа дисперсии в нижней части к соосно установленным»» в ней друг под доугом коническими тарел— ками к деФлектооами, обращенными основаниям» доуг к другу и установленными с эавооом относите»»ьно друг друга и стенок колонны, о т л к ч а ю ш е е с я тем, что. с целью повышения качества продукта зà c»ет удален к я газообразного мои омера н е— посредственно с каждой тарелкк, устройство снабжено открытой с обеих стооон центоальной грубой, устанон— ленной по оси аппарата так, что ее верхний конец размещен над катрубком подачи дисперсии н нерхней части колонны, а нижний — над уровн ем дисперсии и кубе, образующей з а - op с коническим» т арел камк к ныпол»» eEE— ной с отвеpcткямн, расположенными под коническими деФлекторамк .

3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что плошадь поперечного сечения центральной трубы составляет О, 8 — - от плошал»» поперечного сечения ксеро»»ны. ж 1 !

19 5

Составитель И. Волгина

Редактор О. Кузнецова Техред З.Фанта Корректор А

Заказ 4886/53

Тираж 877 Подписн ое

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,-, д. - 5

Филиал IIIIH Патент, r. Ужгород, ул. Проектная 4

4. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что площадь поперечного сечения зазора между коническими тарелкаьж и стенкой колонны составл яет 10-304 от площади поперечного сечен и я колонны.

5. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что коничес682103 8 кие тарелки и деФлекторы образуют с центральной трубой угол 45 — 80

Источники инФормации, прин ятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 1073887, гр. 14, кл. 8, 1954.