175300. lajstromszámú szabadalom • Eljárás reagálatlan monomerek eltávolítására vinilklorid-polimereket tartalmazó vizes diszperziókból
5 175300 6 szükséges fajlagos gőzfelhasználás is fokozódik, ami rontja a művelet gazdaságosságát. A perforált lemezek nyílásainak átmérője 3—50 mm lehet. A 3 mm-nél kisebb átmérőjű nyílások könnyen eltömődhetnek szilárd szemcsékkel, ami üzemzavarokhoz vezethet, abban az esetben viszont, ha a nyílások átmérője 50 mm-nél nagyobb, nem tartható fenn elég intenzív érintkezés a lefelé áramló szuszpenzió és a fölfelé áramló gőz között, aminek következtében csökken a monomereltávolítás mértéke. A találmány szerinti eljárás végrehajtására alkalmas rácstányéros kolonnák a széles körben alkalmazott, hagyományos desztillációs kolonnákhoz hasonló tervezésűek, a találmány szerinti eljárásban azonban a hagyományostól eltérő tervezésű perforált lemezeket tartalmazó kolonnákat használunk fel. A hagyományos rácstányéros kolonnák perforált lemezeit (vagy a lemezek nyílásait) rendszerint bukógát veszi körül annak érdekében, hogy a deszt'lláció során meghatározott mennyiségű folyadék mindig a tányéron maradjon. A találmány értelmében előnyösen bukógát nélküli perforált lemezeket használunk fel. E módosítás oka az, hogy a desztillációs műveletekben szabadon áramló folyadékokat kezelnek, a találmány szerinti eljárás pedig szuszpenziók kezelésére vonatkozik. Bukógáttal felszerelt perforált lemezek alkalmazása esetén nem szabályozható megfelelő mértékben a szuszpenzió tartózkodási ideje az egyes tányérokon, a tartózkodási idő nem hozható összhangba a szuszpenzió beadagolási sebességének változásaival, továbbá a szuszpenzió egyenetlenül halad végig az oszlopon, aminek következtében a szilárd anyag kiválik a vizes közegből. További hátrányt jelent, hogy bukógáttal felszerelt perforált lemezek alkalmazása esetén a szilárd anyag fokozott mértékben tapad a kolonna felületeire. Gazdaságossági hátrányként említhetjük végül, hogy a bukógáttal felszerelt perforált lemezeket tartalmazó kolonnák gyártási-tervezési költségei lényegesen meghaladják a bukógát nélküli perforált lemezeket tartalmazó kolonnákéit. A szuszpenzió tartózkodási idejét az egyes lemezeken úgy szabályozzuk, hogy biztonságosan kiküszöbölhessük a PVC túlhevülés okozta elszíneződését. Ha a kezelést 120°C-on végezzük, a tartózkodási idő átlagban legföljebb 5 perc lehet, míg alacsonyabb hőmérsékleten végzett kezelés esetén hosszabb tartózkodási időket is alkalmazhatunk. A bukógát nélküli perforált lemezeket célszerűen úgy méretezzük, hogy az egyes lemezek széle és a kolonna belső fala között kis rés maradjon. A szabad résen folyamatosan áramlik lefelé a szuszpenzió, és eközben lemossa a kolonna falaira tapadt szilárd anyagot. A rés szélessége 10 mm vagy annál kisebb érték, előnyösen 1—5 mm lehet. A rácstányéros kolonna tányérszámát a lehető legnagyobb értékre kell beállítanunk ahhoz, hogy a lehető leghatékonyabb monomereltávolítást biztosítsuk. A gyakorlatban jól alkalmazhatók a legalább 3 tányért, célszerűen 3—50 tányért tartalriiazó rácstányéros kolonnák. A tányérszám további növelése gyakorlati előnyökkel már nem jár, azonban túlzottan növeli a kolonna gyártási költségeit. Az optimális tányérszámot több tényező, így a PVC-végtermék típusa, a kezelendő rendaaer jellege át a műveleti hőmérséklet figyelembevételével határozzuk meg. Az egyes tányérokat célszerűen egymástól 30—80 cm távolságban helyezzük el. Ha a tányérok egymástól mért távolsága a fenti maximális értéknél nagyobb, túlzottan növekednek a kolonna gyártási és üzemeltetési költségei, míg ha a tányérok egymástól mért távolsága kisebb a fenti minimáli* értéknél, túlárasztás léphet fel, ami megnehezíti a kolonna üzembentartását. Miként már korábban közöltük, a kolonnában uralkodó hőmérsékletet előnyösen 60 °C és 120 °C közötti, célszerűen 80 °C és 110 °C közötti értékre állítjuk be, nincs szükség azonban arra, hogy a kolonna teljes hosszában pontosan azonos hőmérsékletet tartsunk fenn. A kolonna fejhőmérséklete 20 °C-al is eltérhet a kolonna fenékhőmérsékletétől. Korábban már közöltük, hogy a kolonnában uralkodó nyomást az adott hőmérséklethez tartozó telített gőznyomás 1,0— 1,5-szörösének megfelelő értékre állítjuk be. A fentiek figyelembevételével ez azt jelenti, hogy a kolonna alja és teteje között nyomásesés észlelhető. Ha a kolonnában atmoszferikusnál kisebb nyomást kell fenntartanunk, a kolonna tetején távozó, az eltávolított monomert is tartalmazó gőzt megfelelő eszközökkel, például fúvóventillátorral fú va tjük le. A rácstányéros kolonna alján bevezetett vízgőz egyidejűleg három feladatot tölt be. A kolonnában a kívánt hőmérsékletet a megfelelő hőmérsékletre felhevített gőz alkalmazásával állítjuk be. A kolonnában a perforált lemezek nyílásain keresztül lefelé áramló szuszpenzió és a perforált lemezek nyílásain keresztül fölfelé áramlő gőz nagymértékű ellenáramú érintkezése következtében igen hatásosan űzzük ki a szuszpenzióból a reagálatlan vinilklorid monomereket. Harmadik szerepkörében a gőz a szuszpenzióból kiűzött vinilklorid monomerek hordozóközegeként szolgál. Nyilvánvaló, hogy a kolonnába behívatott gőz hőmérsékletét és mennyiségét úgy kell megválasztanunk, hogy a gőz optimálisan fejtse ki a fenti funkciókat. Adott esetben a kolonnában uralkodó hőmérséklet pontosabb szabályozása érdekében a kolonnát külső fűtőelemekkel, például forró víz- vagy gőzfűtéses köpennyel láthatjuk el. Egy előnyös kialakítás szerint a kolonna tetejéhez vagy felső részéhez ködszeparátor-ciklont illesztünk. A kolonnába alul behívatott és a kolonna teteje felé a bevezetett szuszpenzióval ellenáramban áramlő gőzt, amely a kolonna tetején a kiűzött monomerrel együtt távozik, ebben az esetben hőcserélő közegként hasznosítjuk. E célból a gőat ködszeparátorba vezetjük, ahol örvényáramban érintkezésbe hozzuk a tartályból a kolonna tetejére vezetett szuszpenzióval. A folyékony és a gázhalmazállapotú közeget egyenáramban érintkeztetjük egymással. E művelet során a szuszpenzió előmelegítésén kívül a gőzárammal elsodort szilárd részecskék leválasztását, valamint a kolonnában fellépő habzás és kifröccsenés csökkentését is biztosíthatjuk. Ez az elrendezés a hőenergia-megtakarításból származó gazdasági előnyökön kívül azzal a további 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
