Способ выделения синтетических каучуков

 

О П И С А Н И Е (,726105

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических рескублин (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.0 1.77 (2 l ) 2469 155/23-05 с присоединением заявки Ло (5 I ) M. Кл.

С 08 С 2/06

Гееудеротееикый комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано05.04.80. Бюллетень .% 13 (53) УД К678.762. .621.96(088 8) па делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 07.04.80

В. Д. Баженов, Н. А. Коноваленко, В. С. Шеин, Б. A. Марков и A. И. Назаров (72) Авторы изобретения

Воронежский технологический институт и Ефремовский завод синтетического каучука имени С. В. Лебедева (7l ) Заявители (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ

КАУЧУКОВ

Изобретение относится к промышленности синтетического каучука, в частности, к способу выделению каучуков из углеводородных растворов методом водной дегазации.

Водный способ выделения каучуков, S получаемых полимеризацией в углеводородных растворителях, является основным промышленным способом выделения.

Дегазацию обычно проводят в несколько ступеней. Тепло, необходимое для дегазации полимера, подводят в систему в виде острого водяного пара. В процессе отгонки растворителя каучук выделяется в виде крошки 51) .. Суспензяю отдегазированной крошки каучука в воде (пульпу) направляют после дегазаций в устройства для отделения крошки от юды, после чего она поступает в агрегаты обезвоживания и сушки каучука, 20

Наиболее близкой к изобретению известный способ выделения синтетических каучуков (СК) из их углеводородных растворов двухступенчатой водной дега2 зацией, заключающийся в эмульгировании раствора каучука в воде, в диспергировании эмульсии в струе острого водяного пара и в дросселнрованин полученной смеси в горячую воду в зоне дегазации с последунхцим отделением крошки каучука из полученной водной пульпы и пациркуляцией воды в зону дегазации Г2 .

По произюдственным данным, при работе по указанной схеме в производстве каучука (СКД) в полимере после дегазации остается 0,05-0,2 вес,% растворителя и 0,02-0,1 вес.% тримера мономера. При этом расход водяного пара на дегаэацию снижен до 7,5-8,5 т/т каучука, а производительность систем. по каучуку достигает 4,5-5,5 т/ч.

Однако и этот способ имеет существенные недостатки. Воду, возврашаемую в процесс дегазации, в аппараты первой ступени подают в таком объеме, чтобы концентрация образовавшейся крошки каучука в пульпе составляла 2,5-

5,0 вес.%, поскольку дальнейшее увели5

t0

30

Я) 3 72 чение концентрации приводит к забивайию насосов для перекачки пульпы (в производстве СК еше нет насосов, способных перекачивать пульпу., концентрация крошки в которой свыше 5-6 вес.%).

Бель изобретения — уменьшение pacmда пара и потерь тепла, а также загазованности атмосферы на стадии отделения крошки каучука от йульпы.

Эта цель достигается тем, что 5.10 об.% циркуляционной воды подают на эмульгирование раствора каучука, 3050 об.% циркуляционной воды подают на первую Стуйень дегазации и 45-60 об.% циркуляционной воды подают на разбавление пульпы после второй ступени дегаэации, при этом пульпу после первой ступени дегазации перед дросселированием во вторую:ступень перегревают в струе острого водяного пара.

Схемой предусмотрена вторая стадия улавливания мелкой крошки в используемом в настоящее время аппарате, а также подогрев части циркулирующей воды поступающей на первую ступень дегазации е

Сущность изобретения заключается и том,. что не всю воду, возвращаемую с мокрого узла, подводят в дегазатор первой ступени.

Таким образом, с момента образования крошки научука дегазацию ее от оставшегося растЬорителя ведут при высокой концентрации пульпы (8-12 вес%), используя метод сброса давления пульпы перед дегаэатором второй ступени.

Кроме того, горячую отдегазированную пульпу после второй ступени дегазации смешивают с частью охлажденной циркулирующей воды, что позволяет избежать

"парения" над виброситом за счет дросселирования горячей пульпы.

Способ поясняется схемой, изображенной йа чертеже.

Эмульгированный раствор полимера насосом 1 подают на перегрев и после" дуюшее"диспергирование в Систему паровых инжекторов 2, Ввод перегретой смеси в гидроциклон-дегазатор 3 первой ступени производят в верхнюю часть тангенцияльно к кор усу аппарата в IIoток стекающей по стенкам подогретой циркулируйхцей воды. Образовавшуюся

6105 4 при дросселировании эмульсии крошку каучука, частично отдегаэированную в потоке горячей иоды и вторичного водяного пара, поступающего из дегазатора 4, в виде водой пульпы направляют и паровой инжектор-подогреватель B. Г ерегретая пульпа поступает далее в дегазатор второй ступени 4 (полый илк секционированный), но перед-входом йульпу подвергают декомпрессии в расширенном клапане 6. Таким образом, в дегаэаторе 4 при дросселировании происходит мгновенное испарение части воды и большей части оставшегося растворителя. Окончательно крошку каучука дегазиру ст за счет подачи в аппарат 4 острого водяного пара, который затем в виде вторичного передает (эа счет перепада давлений или тепловым насосом) в аппарат первой ступени или на подогрев эмульсии полимеризат — вода. Дегаэацию во второй ст пени ведут при температ;уре

110-130 С и давлении 0,5-3,0 атм.

Смесь воды и крошки полимера, практически не содержащей растворителя, отводят из нижней части дегазатора 4, смешивают с частью охлажденной циркулирую цей воды и насосом 7 откачивают на водоотделительное устройство 8 (вибросито) . Влажную отдегаэированную крошку каучука направляют далее на обезвоживание и сушку, а воду возвращают в процесс насосом 9, Часть циркулирующей воды, направляемой в гидроциклон 3, проходит теплообменник 10, где ее подогревают отходяшими парами дегазации и через крсшкоулавливаклцее устройство 11 вводят в аппарат 3 тангенциально к его корпусу.

Пары дегазации из гидроциклона-дегазатора 3 первой ступени подают в устройство 11 так как показано на чертеже.

Мелкую крошку каучука и капельную жидкость, унесенные с парами, подают за "счет инерционной силы в воду и вводят затем в дегазатор 3, а очищенные пары направляют в теплообменник 10 и ,далее на конденсацию и цех регенерации растворителя, Результаты проведения испытаний предлагаемого способа приведены в таблице.

726105

Показатель

160

8,15

8,2

10

30

100

40

100 его ° ° ° ° ° °

Вс

100

21

5,0

5,5

21,5

10,2

55

55

10,7

10,9

10,8

100,2 100,3

100

146

148

109

110

109

109

100,5

101

4,9

7,0

11,8

6,2

0,1

0,21

0,12

1,9

0,1

0,2

Среднее время пребывания пульпы в дегазаторе первой ступени, мин

Расход циркуляционной воды, м /ч: на смешение с полймеризат ом в дегазатор первой ступени на разбавление отдегазированной пульпы

Расход водяного пара, т/ч: в систему крошкообразования

/ на нагрев пульпы после первой ступени в дегазатор второй ступени

Расход раствора полимера, т/ч

Сухой остаток полимера, вес,% о

Температура, С: в дегазаторе первой ступени подогретой пульпы перед дегазатором второй ступени в дегазаторе второй ступени пульпы, поступающей на вибросито

Концентрация дегазируемо и пульпы, вес.%

Удельный расход острого водяного пара„т/т

Остаточное содержание растворителя в дегазированной крошке, вес.%

Парообразование на вибросите, т пара/ч

Испытания проведены в производственных условиях по временной обвязке техно->О логических линий с использованием существенного аппарата первой ступени большого объема (Ч вЂ” 160 м ) и схемы

3 крошкообразования, описанной в прототипе (2).

Использование предлагаемого способа, например, в производстве полибутадиена и полпиэопрена позволит снизить расход

Йегазатор объемом, м водяного пара на дегазацию на 15-20%, исключить из схемы дегазаторы первой ступени большего объема и сократить выброс в атмосферу органических веществ с парами вторичного вскипания от вибросит. Кроме того, существенно улучшится качество дегазации каучука за. счет иСпользования метода сброса давления (дросселирования) пульпы пе-, ред дегазаторами второй ступени.

7 726105 8

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я пь 5-10 об.% циркуляционной воды подают на эмулы ирование раствора каучуСпособ выделения синтетических кау- ка, 30-50 o6.% циркуляционной воды почуков из их углеводородных растворов дают на первую ступень дегазации и 45двухступенчатой водной дегазацией, за5

60 об.% циркуляционной воды подают на ключающийся в эмульгировании раствора разбавление пульпы после второй ступени каучука в воде, диспергировании эмуль- дегаэации, при этом пульпу после первой сии в струе ос рого водяного пара и в ступени дегаэации перед дросселировадросселировании полученной смеси в го- нием во вторую ступень перегревают в рячую воду в зоне дегаэации с последую- <р струе острого водяного пара. шим отделЖием крошки каучука иэ йолу- Источники информации, ченной водной пульпы и рециркуляцией принятые- во внимание при экспертизе воды в зону дегазации, о т л и ч а ю- 1. Патент Великобритании М 866490, ш и и с я тем, что, с целью уменьше- кл. 2/6/Р, опублик. 1961. ния расхода пара и уменьшения потерь 5 2. Авторское свидетельство СССР тепла и загазованности атмосферы на Мю 557085, кл. С 08 С 2/06, 1976 стадии отделения крошки каучука от пуль- (прототип).

Составитель В. Филимонов

Редактор Л. Ушакова Техред О. Андрейко . Корректор Ю. Макаренко

Заказ 599/2 1 Тираж 549 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ИПП Патент . г. Ужгород, ул. Проектная, 4