203683. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés polimerizációs reakciók vezetésére fluidágyban
1 HU 203 683 B 2 anyagokat akár viszonylag alacsony hőmérsékleten is, de megfelelő sebességgel juttatjuk be. Lehetőségként adódik, hogy a fluid áramban a gáz és az egyéb összetevők arányát a sebességtől gyakorlatilag függetlenül határozzuk meg, ennek szabályozása azonban nehézkes, a hőmérsékleti viszonyoktól függően a beömlés többféle kialakítására lehet szükség, vagyis a beömlés egyes részelemeit adott esetben cserélni kell. Ez lassítja a technológiai folyamatokat, a reaktor kezelését nehézkessé és költségessé teszi. Ezért további felismerésünk az, hogy ha a reaktor beömlésénél a belépő fluid áramot két vagy több részre osztjuk, ahol az egyik részt a reaktor belső falára, a másik részt pedig a reaktor hossztengelyére merőlegesen a hossztengely mentén áramoltatjuk, kedvező feltételeket teremtünk a fluidágy olyan fenntartásához, amelynél a szilárd és folyékony anyagok nem válnak ki a reaktor belső falán. A kitűzött feladat megoldására egyrészt eljárást, másrészt berendezést dolgoztunk ki, amelyekkel polimerizációs reakciók vezethetők fluidágyas közegekben. A találmány szerinti eljárásban, amikor is elosztólemezen fluid közeget áramoltatunk át, ezzel az elosztólemez felett & azzal megtámasztva fluidágyat hozunk létre reakcióközegként, ahol az elosztólemez alatt, reaktor alapszintjénél kialakított beömléstől kezdődően keverőteret létesítünk és a beömlésen keresztül folyamatosan gázt tartalmazó fluid közeget juttatunk a fluidágyat és a keverőteret befogadó reaktorba, miközben a közeget alulról felfelé a keverőtéren, az elosztólemezen és a fluidágyon keresztül áramoltatjuk, az újdonság abban van, hogy a beömlésen átáramló fluid közeget a beömlésnél kialakított nyílásokkal a keverőtér fala mentén áramoltatott első és a keverőtér középső része felé mozgó, az elosztólemezre merőleges tengelyre szimmetrikus alakú második részáramra osztjuk, amihez célszerűen a beömléstől elválasztottan elrendezett, az első részáramot átengedő nyílásokkal ellátott lemezen megtámasztott gyűrűs áramlásirányító elemet használunk, miközben az első és második részáramot a fluid közeggel szállított folyékony és szilárd halmazállapotú anyagot az elosztólemezen keresztül a fluidágyba juttató sebességgel tartjuk fenn. A reaktor falán a szüárd és folyékony anyag felhalmozódását különösen hatékonyan lehet megakadályozni, ha mind az első, mind a második részáramot legalább 340 Pa, célszerűen legalább 1,36 kPa nyomással (sebességmagassággal) hozzuk létre. Akitűzött feladat megoldására megalkotott és különösen a javasolt eljárás megvalósítására alkalmas berendezésnél reaktorban felül kialakított reakciózónát és alul kialakított keverőteret elválasztó elosztólemez van elrendezve, míg a reaktor alsó részében a keverőtérrel közlekedő, célszerűen kör keresztmetszetű beömlés van kialakítva, ahol a találmány szerint a beömlésséi a reaktorban az elosztólemez alatt elrendezett áramlásirányító elem van csatlakoztatva, amely fluid közeget alkotó első részáramot a keverőtér fala felé irányító legalább egy kiömléssel, valamint a fluid közeget alkotó másodikrészáramot a keverőtér középső tartománya felé az elosztólemezre merőleges tengelyre szimmetrikus áramban továbbító központi nyílással van ellátva, ahol a központi nyílás a beömléssel szemben a keverőtéren belül elrendezetten, célszerűen olyan körgyűrű alakú részelemben van kiképezve, amely a beömléssel szemben legalább két kiömlést meghatározó távtartókon van megtámasztva. A találmány szerinti berendezésben az áramlásirányító elem körgyűrű alakú részeleme célszerűen sík felületű, a központi nyílástól a beömlés felé vagy a beömléstől kifelé szűkülő keresztmetszetű csonkakúppalástként, adott esetben az elosztólemezzel párhuzamos síklemezként van kialakítva. Az áramlási viszonyok különösen jól állíthatók be, ha a találmány szerinti berendezésben a keverőtér hossza legfeljebb 1,5-szöröse, célszerűen azonban legalább 0,7-szerese az átmérőnek, legfeljebb azzal egyenlő. Ugyancsak az áramlási viszonyok hatékony szabályozását teszi lehetővé a találmány szerinti berendezésnek az a különösen előnyt» kiviteli alakja, amelynél az áramlásirányító elem úgy van kiképezve, hegy központi nyílásának Ag felülete és a kiömlés(eke)t és a körgyűrű alakú részelemet megtámasztó távtartó(ka)t befogadó, a beömlésen a körgyűrű alakú részelemet megtámasztó, általában hengerpalást alakú fal At felületére a 0,1 < A2/Aj s 0,75, célszerűen a 0. 25 < A2/A, á 0,35 feltétel, míg a körgyűrű alakú részelem d0 külső és a kör keresztmetszetű beömlés de belső átmérőjére a 0,5 á (d0-de)/2h <; 5, előnyösen az 1,8 < (d0-de)/2h < 2,2 feltétel teljesül, ahol h a körgyűrű alakú részelem külső széle és a keverőtér belső fala közötti minimális távolság. Az áramlásirányító elem funkcióját különösen előnyösen képes ellátni, ha a találmány szerinti berendezésben a központi nyílás fölött a második részáramot irányító, a második részáram szimmetriatengelyében elrendezett, általában az áramlás irányában növekvő keresztmetszetű, például kúp vagy félgömb alakú terelőtest van megtámasztva. A találmány szerint megvalósított eljárás és a javasolt módon kialakított berendezés segítségével különböző polimerek gyártása, például az etilén és a nehezebb a-olefinek (kopolimerek és terpolimerek), valamint propüén polimerek (homopolimerek és blokkpolimerek, valamint hasonló kopolimer termékek) előállítása a hagyományos eljárásokhoz és berendezésekhez képest nagyobb termelékenységgel és kisebb gyártási költségekkel válik lehetővé, miközben nincs szükség a beömlés cseréjére attól függően, hogy a reaktorba kondenzált folyadék nélküli vagy ilyet tartalmazó fluid közeget vezetünk. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti folyamatos működésű fluidágy polimerizációs berendezés egy előnyös kiviteli alakjával megvalósított tech-5 10 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
