155413. lajstromszámú szabadalom • Berendezés folytonos oldószeres polimerizációra

155413 hogy visszaeiegyedés is bekövetkezhet. Ennek főleg a folyadék felfelé áramlása az oka, amit a felszabaduló reakcióhő idéz elő. Ennek a visszaelegyedésnek a következményeként olyan folyadékrétegek keletkeznek, amelyek a készü- 5 lékből [kilépő reakciótermék tulajdonságainak periodikus ingadozásaihoz vezetnek, ami zavarja a folytonos feldolgozást. A keverős edényekben végzett polimerizáció esetében elkerülhető ugyan az élesen elhatárolt folyadékréte- 10 gek képződése, azonban erősödik a visszaeiegyedés, úgyhogy nagyobb reakicióterekre van szükség, mint az áramló csöves polimerizáció esetében. A keverős edényekben bekövetkező visszaeiegyedés további hátránya a polimerizá- 15 ció sebességének csökkenése. Keverős edények kaszkádszerű sorozatában a folytonos polimerizáció a katalizátor lépésenként végzett adago- ."" lása mellett megkönnyíti a reakcióhő elvezetését, azonban a katalizátor adagolásához további 20 berendezést igényel. Valamennyi keverős berendezéshez további elektromos energia szükséges, amelyet hő alakjában a reakciót erekből ismét el keli vezetni. S.5 A találmány célja a reakciótérből kilépő oldat tulajdonságaiban bekövetkező ingadozásod megszüntetése vagy csökkentése. A találmány feladata olyan berendezés biztosítása folytonos oldószeres polimerizációhoz, VQ amely lehetővé teszi a reakcióhőnek keverési energia felhasználása nélkül való elvezetését, valamint állandóan azonos tulajdonságú termék nyerését. A találmány értelmében ezt a feladatot úgy 35 oldjuk meg, hogy a reakcióelegyet folytonosan bevezetjük egy több részből összeállított, aknaszerű polimerizációs reaktorba, amely a függőleges fő áramlási irányhoz viszonyítva ferdén beépített hűtőelemeket, így csöveket vagy 40 bordázott csöveket tartalmaz. A beépített elemeket célszerű felületszerűen kiképezni. E hűtőfelületek távolsága a reaktor hosszirányában az áramlás irányában fellépő hőlfejlcdéstől és viszkozitástól függően nagyobb vagy kisebb 45 lehet. A csíövek távolsága egymástól egy felületen célszerűen kisebb, mint átmérőjük kétszerese. A hűtőelemek ilyen elrendezése íolytán keverési energia igénybevétele nélkül oldható meg a hőelvezetés a reafeciótérből, mert 50 a hűtőelemek teljesítménye lehetővé teszi a polimerizáció bármely időpontjában keletkező hőmennyiség elvezetését. A poliimerizációs reaktor beépített hűtőelemei a találmány értelmében úgy vannak elrendez- 55 ve, hogy a készülék térfogata a fő áramlási irányban olyan rétegekre van felosztva, amelyek váltakozva hűtőelemeket tartalmaznak, ill. ilyen elemektől mentesek. így egy beépítési csoporton belül a csövek vagy egyéb hűtőele- 60 mek célszerűen elforgatva vannak elrendezve. Távolságuk előnyösen kisebb, mint átmérőjük kétszerese. Ilyen elrendezés révén a reaktor hosszirányában eltérő hőmérsékletű zónák alakulnak ki. így elérhetjük, hogy a keletkező 6r> rétegek a reakeióffolyadékban egy magasságra korlátozott kiterjedésűek maradnak, amely magasság függ a beépített csoportok távolságától, így magas reaktorok esetén az egy beépítési csoportnak megfelelő tartózkodási időt olyan kis értéken lehet tartani, hogy ennek következtében közel egyenletes tulajdonságú terméket nyerünk. Ugyanezt a célt érjük el akkor is, amikor váltakozva alkalmazunk sűrűn és kevésbé sűrűn beépített részekkel rendelkező rétegeket. A találmány értelmében a berendezés szabad tereibe a csőtfelületek vagy beépített csoportok között úgy lehet beépíteni áramlás-stabilizátorokat, hogy a hűtőfelületektől mentes szabad tér .az áramlási cellákban a fő áramlási iránnyal párhuzamosan megoszlik. Ezek a cellák egymással is össze lehetnek kötve. Az áraimlás-stabilizátorok jó hővezető anyagból készített lemezekiből vagy lapokból állnak. A csőfelületekre vagy a beépített csoportokra merőlegesen a csoportok csövei között, és e csőfelületeken, ill. a beépített csoportokon keresztülhaladó nagyobb számú párhuzamos lemez vagy fólia építhető be áramlás-stabilizátorként. A találmány szerinti berendezés első ízben teszi lehetővé, hogy áramlásilag instabilis rendszereket, így akrdlnitril — dimétil-f ormamid rendszert folytonos eljárásban polimerizáljunk magasabb tér-idő hozamokkal, mint a kevert rendszerekben, és az áramlási csőben az ellenőrizhetetlen rétegképződés hátránya nélkül. A visszaeiegyedés olyan mértékben marad korlátozott, hogy az egységnyi reakeiótérre eső reakció térfogat és hűtőfelület jelentős megnövelésére nincs szükség. A találmány szerinti berendezést a csatolt rajz, valamint a kiviteli példák kapcsán közelebbről ismertetjük. Az 1. ábra a két egymás fölött elrendezett egységből álló, aknaszerű 1 polimerizációs reaktor középmetszete. Az 1 reaktor felső részében a 2 hűtőicsövek párhuzamosan és a hűtőelemcsoportokon belül eltolva vannak elrendezve. A hűtőelemicsoiportok között a 3 szabad tér található. Az 1 polimerizációs reaktor alsó részében a párhuzamosan és szintén csoportokban összeállított 4 hűtőcsövek a reaktor felső részében elhelyezett 2 csövekhez viszonyítva mintegy 90°-os szöggel elforgatva vannak elrendezve, és az 5 szabad tér által vannak egymástól elválasztva. A berendezés alsó részén feltüntetett 6 házon keresztül történik a hűtővíz beáramoltatása és elvezetése. A polimer oldatot a 7 bevezető csonkon át vezetjük be, és a 8 elvezető csonkon át vezetjük el. A 2. ábra szintén az 1 polimerizációs reaktor metszete. Ezen az ábrán a hűtőelemek elrendezésének egy másik módját mutatjuk be. Itt a csoportokba összefogott 9 csősorok a különálló 10 csősorokkal és a közöttük levő 11 szabad terekkel váltakozva vannak elrendezve. A 3. ábra az 1. ábrán bemutatotthoz hasonló reaktor középnietszetének felső része. A reaktor felső részében a 2 hűtőcsövek egymáshoz 2