203683. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés polimerizációs reakciók vezetésére fluidágyban
1 HU 203 683 B 2 nológi&i folyamat vázlata, amellyel monomerekből polimerek állíthatók elő, a 2. ábra az 1. ábra szerinti technológiai folyamatban alkalmazott berendezés elosztólemezt, keverőteret és áramlásirányító elemet befoga- 5 dó alsó részének keresztmetszete, a 2Aábra a 2. ábra szerinti berendezés 2A-2A vonal menti keresztmetszete, amely lényegében az áramlásirányító elem felülnézete, a 3. ábra a 2. ábrán bemutatott áramlásirányító elem 10 egy előnyös megvalósításának és a beömlésnek a keresztmetszete néhány jellemző méret feltüntetésével, a 4. ábra a 2. ábra szerinti berendezés 4-4 vonal menti keresztmetszete, amely lényegében 15 az elosztólemez felülnézete, az 5. ábra az áramlásirányító elem egy másik előnyös kiviteli alakjának keresztmetszete a reaktor beömlésének feltüntetésével, a 6. ábra az áramlásirányító elem egy további elő- 20 nyös kiviteli alakjának keresztmetszete a reaktor beömlésének feltüntetésével, a 7. ábra a találmány szerinti berendezés elosztólemezt, keverőteret, áramlásirányító elemet és terelőtestet befogadó alsó részének ke- 25 resztmetszete, a 8Aábra a találmány szerinti berendezésben alkalmazott terelőtest félkör alakú kiviteli változatának elrendezése, a 8Bábra a találmány szerinti berendezésben alkal- 30 mázott terelőtest fél ellipszoid alakú kiviteli változatának elrendezése, míg a 8Cábra a találmány szerinti berendezésben alkalmazott terelőtest síklapként kiképzett kiviteli változatának elrendezése. 35 A találmány szerinti eljárás segítségével monomerből folyamatos reakcióval állítható elő polimer termék. Ehhez az 1. ábrán vázlatosan bemutatott technológiai folyamatot valósítjuk meg. A fluidizációs folyamatot 10 reaktor belsejében el- 40 rendezett, a 10 reaktort 26a keverőtérre és 12 reakciózónára osztó 28 elosztólemezen megtámasztott fluidágyban vezetjük. A 28 elosztólemezben (2. ábra) 29 átvezetések vannak, amelyek fölött egymásra merőleges hossztengelyű 36a és 36b szögletes feltétek bizto- 45 sítják a 29 átvezetéseken átáramló anyag szétosztását (4. ábra), megakadályozzák a 12 reakciózónában levő szilárd részecskék visszahullását a 26a keverőtérbe. A 12 reakciózóna felett a 10 reaktorban 14 sebességcsökkentő zóna van kiképezve, míg vele a 28 elosztóle- 50 mez fölött 42 vezetéken át 16 tartály kapcsolódik, amely katalizátort tartalmaz. A fluidizációhoz szükséges fluid közeg induló adagját a 10 reaktor rendszerébe 18 beömlésen keresztül juttatjuk, majd a továbbiakban a feldolgozandó anyag 55 és a fluid közeg 22 szállító vezetéken keresztül áramlik. A 22 szállító vezeték a 10 reaktort elhagyó közeg visszatáplálására is szolgál, a vele recilkulált gázáram összetételét 21 gázemelő állapítja meg, és így a 10 reaktorba továbbított gázáram összetétele és mennyisé- 60 ge meghatározható. Ennek alapján a 12 reakciózónában nagyjából időben állandó összetételű gázkompozíciót biztosítunk. A 22 szállító vezetékben célszerűen a 21 gázelemző előtt 30 kompresszor, utána 24 hőcserélő van beiktatva. A 21 gázelemző olyan ismert hagyományos gázelemző készülék lehet, amely az erre a célra használatos készülékhez hasonlóan folyamatosan működik és vezérlő kimenetével alkalmas különböző anyagforrásokból a nyersanyagok bevezetésének szabályozására. A 21 gázelemző úgy is kialakítható, hogy a 14 sebességcsökkentő zónából a 24 hőcserélő előtt kapja az elemzett anyag mintáját. Ha ezt a folyamat feltételei megkívánják, a 22 szállító vezetékbe adalékanyagok juttathatók 38 elosztóberendezés 40 vezetékén keresztül. A 28 elosztólemez felett kialakuló fluidágyon átáramló gáz halmazállapotú anyagnak az a része, amely nem lép reakcióba a fluidágyban jelen lévő szilárd részecskékkel, a recirkuláló rendszerbe jut. Ez a gázáram a 12 reakciózónában keletkező hő feleslegét magával viszi. A recirkuláló rendszer a 14 sebességcsökkentő zónánál kezdődik, amelynek feladata olyan körülmények biztosítása, hogy a 12 reakciózónát elhagyó szilárd részecskék jelentős része visszahulljon a fluidágyba, és ily módon a 10 reaktort elhagyó gázáram csak minimális mennyiségű szilárd részecskét vihessen magával. A 28 elosztólemez 29 átvezetései alatt, az eltömődés megakadályozására 27 szitaemyő van elrendezve, amelyen a 29 átvezetésből visszahulló összetömőrödött műanyagszemcsék felfoghatók, ezért az eltömődés veszélye csökken. Amikor a 10 reaktorból a megszilárdult polimer termékeket eltávolítjuk, kívánatos és előnyös, hogy a folyadékot a terméktől elválasszuk és azt a 22 szállító vezetékbe juttassuk. Ennek végrehajtása számos ismert módon lehetséges. Egy ilyet ismertet az 1. ábra: a folyékony közeg és a késztermék a 10 reaktort 48 szelepet tartalmazó 44 vezetéken át hagyja el, amelyen 46 termékürítő tartályba jut. A 48 szelep nyitott állapotban a szükséges áramlási ellenállást biztosítja, ezért lehet például golyós szelep. A 46 termékürítő tartály felett és alatt hagyományos felépítésű 50,52 szelepek vannak, ahol az utóbbi nyitott állapotában utat enged ahhoz, hogy a termék 54 kiegyenlítő tartályba áramoljon. Az 54 kiegyenlítő tartályhoz 56 szellőzés, illetve nitrogént beadagoló 58 gázbevezető egység csatlakozik. Az 54 kiegyenlítő tartály alsó szintjénél 60 ürítő szelep van elrendezve, amelynek kiömlésére 20 vezeték kapcsolódik, ezen át a termék raktárba juttatható. Az 50 szelep kiömlése 62 kiegyenlítő tartályba van vezetve, amelyben a 46 termékürítő tartályban felhalmozódó folyadék gyűjthető össze. A 46 termékürítő tartályt elhagyó folyadékból a szilárd anyagokat 64 szűrő választja le. A 62 kiegyenlítő tartály 66 kompresszoron és 68 vezetéken át a 22 szállító vezetékbe van csatlakoztatva. Tipikus üzemeltetési mód esetében a 48 szelep nyitva, míg az 50 és 52 szelep zárva van. A termék és a 4
