173605. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polimerizációs rekaciókeverékek járulékos hűtésére
3 173605 4 emelkedik, emellett a visszafolyató hűtőn keresztül bevezetett teljes vízmennyiséget előzőleg a belső reaktornyomás alatti nyomásszintre kell beállítani. Ha például a reaktor belső nyomása 55°C-on már 8,7 bar és 60°C-on 9,7 bar, ennek felel meg a vinilklorid gőznyomása is. Ez a körülmény különösen az óriásreaktorok vagy párhuzamosan üzemeltetett kisebb reaktorok nagyobb számú esetén válik jelentőssé. Arra törekszenek, hogy a vinilklorid szuszpenziós polimerizációjánál a polimerizációs adag előállításához szükséges víz legnagyobb részét nyomás nélkül az alkalmazott reaktorba előkészítsék és a rá utólagos hozzávezetését a reaktorba a polimerizáció közben — energetikai okokból — a legkisebb mértékre csökkentsék. A 2 305 211 számú közrebocsátott Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi bejelentés további hátránya az is, hogy a polimerizációs adagba habzásgátló szert tartalmazó folyadékot kell bevinni és ez a poiimerizátum tulajdonságait hátrányosan befolyásolja. A találmány célkitűzése a vinilklorid szuszpenziós polimerizációjánál, a polimerizációs adagok visszafolyató hűtővel történő hűtése esetén a visszafolyató hűtő belsejében fellépő lerakódásokat meggátolni és ezzel egyidejűleg a 2 305 211 számú közzétett Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi bejelntésből származó hátrányokat kiküszöbölni. A találmány szerinti eljárás vinilklorid szuszpenziós polimerizációjánál képződő polimerizációs adagok járulékos hűtésére vonatkozik, ahol a polimerizációs reakcióelegyből kilépő gázt kondenzáljuk és a kapott kondenzált terméket a polimerizációs eljárásba visszavezetjük, azzal jellemezhető, hogy a teljes polimerizációs idő alatt a távozó gázt a kondenzációs lépésbe történő bevezetése előtt finomeloszlású teljesen sómentes vízzel 5—45°C közötti hőmérsékleten és a polimerizációhoz szükséges vízmennyiség legalább 10 térfogat%-át kitevő vízmennyiséggel bepermerezzük. Az eljárás egyik eiőnyös foganatosítási módja szerint a bevezetett víz hőmérséklete 10-30°C. A rá el porlasztását az átmenő csőcsonkban célszerűen úgy végezzük, hogy a rá porlasztási kúpja az átmeneti csőcsonk teljes áíáramlási keresztmetszetét fedje. À bepermetezett vizet a felszálló gázzal ellenáramban vezetjük. A polimerizációs folyamat közben időegységenként beporlasztott rá mennyiségét lehetőség szerint konstans értéken tartjuk. Az eljárás kivitelezésére alkalmas berendezést példaként az ábrán szemléltetjük. Az ábrán szemléltetett berendezés az 1 polimerizációs reaktorból áll, amely a 2 visszafolyató hűtővel, a 3 fúvókával felszerelt 4 bevezetéssel van ellátva, amely az 5 szabályzószeleppel, a 6 mennyiségmérő szerkezettel ’/a la mint a 7 átmenő csőcsonkkal van megszakítva. A 2 visszafolyató hűtőt az 1 polimerizációs reaktor megfelelően méretezett 7 átmenő csőcsonkjára szereljük. A 7 csőcsonkon keresztül áramlanak a 2 hűtőbe felszálló vinilkíorid-gőzök. Ezzel egyidejűleg a 7 csőcsonkon keresztül folyik vissza a hűtőben kondenzált cseppfolyós vinilklorid a polimerizációs reaktorba. Az 1 polimerizációs reaktor és a 2 visszafolyató hűtő között elhelyezett kónikus 7 átmenő csőcsonkba a 3 fúvókán keresztül a felszálló vinilklorid gőzökkel ellentétes irányban teljesen sómentes vizet permetezünk. A 3 fúvókát úgy képezzük ki, hogy a porlasztási kúp az alkalmazandó legkisebb vízmennyiség esetén az átmenő csőcsonk teljes keresztmetszetét éppen hogy kitöltse. Mivel a polimerizációs folyamat közben a reaktorban különböző nyomás léphet fel, Így a 4 bevezetést a porlasztandó sómentes víz számára az 5 szabályzószeleppel és a 6 mennyiségmérő berendezéssel szereljük fel. A 6 mennyiségmérő berendezés olyan hatást fejt ki a szabályzószelepre, amely a belső reaktor nyomásától függetlenül a 3 fúvókába a porlasztási kúp kialakításához szükséges konstans vízmennyiség hozzá vezetését biztosítja. Az ábrán bemutatott berendezést a gyakorlatban is kipróbáltuk 25 000 literes polimerizációs reaktor formájában, amelyre 33 m2 hőcserélő felülettel rendelkező visszafolyató hűtőt szereltünk. A teljesen sómentes vizet emellett a teljes polimerizációs időtartam alatt, beleértve a polimerizáció kezdetének felfűtési periódusát is, valamint a polimerizációt befejező szakaszt, permetezésben tartottuk. A polimerizációs időtől függően a beporlasztott rá mennyisége a teljes mennyiségű sómentes vízre számítva 10-15 térfogat%. A visszafolyató hűtő kondenzációs teljesítményének csökkenése még több mint 40 polimerizációs ciklus után sem következett be. Minden egyes ciklus után a hűtőt ellenőrző vizsgálatnak vetettük alá, és azt tapasztaltuk, hogy a hűtőcső belső felülete polimerizációs lerakódástól mentes. Az ábra szerinti berendezés zavarmentes működése biztosítható erős vagy hosszabb időn keresztül tartó habképződés esetén is, amely egyébként megfelelő mérőberendezéssel jelezhető. A találmány szerinti eljárást az ismert módszerekkel egybevetve műszaki haladás szempontjából jelentősnek tartjuk, mivel a visszafolyató hűtő belsejében a polimer által képződött lerakódás kisebb vízmennyiséggel megakadályozható, mint ez eddig lehetővé vált. Ha a víznek a polimerizációs reaktorhoz való bevezetési helyét megfelelően kiválasztjuk, akkor megakadályozhatjuk habbuborékok behatolását a visszafolyató hűtőbe akkor is, ha a vízpermetbe szokásosan bevezetett emulgeáter távollétében dolgozunk. Az eljárással elérhető a kívánt hatás akkor is, ha a kondenzált termék visszavezetése a polimerizációs reaktorba nem a gázoknak a visszafolyató hűtőből való kilépési helyén történik. i. példa Pöiivinilklorid szuszpenziós polimerizációval történő előállítására 25 000 literes űrtartalmú polimerizációs reaktorba 10 800 liter teljesen sómentes vizet, 6800 liter vimlkloridot, 7,5 g részlegesen elszappanosított 20% észtertartalmú polivinilacetátot, 0,8 kg di-izopropilperkarbonátot és 2,0 kg terc-butil-perpivalátot készítünk elő. A polimeri-S 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
