176253. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés polivinilklorid alapú műanyagok vizes diszperzióinak folyamatos üzemű gázos kezelésére
3 176253 4 Egy másik ismert eljárásnál az,tt diszperziót vízgőzzel vagy felhevített inertgázokkal egy cső belsejében keverik össze és a keletkezett háromfázisú keveréket közvetlenül ezután ismét diszperzióvá, illetve gázfázissá bontják szét. Ismert továbbá az is, hogy a diszpergált polimert nagy sebességgel áramló vízgőzbe porlasztják és a keveréket egy felhevített lemezek között kiképzett nyomásmentesítő térbe vezetik, ahol egy ciklonban a diszperziót a gázfázistól elválasztják. Ehhez hasonló elven működik egy másik ismert eljárás, melynél a vizes diszperziót a kihajtógázzal együtt egy lényegében állandó keresztmetszetű, szűkületeket nem tartalmazó érintkeztető vezetékbe injektálják, melyben a diszperzióból és a kihajtógázból nagy sebességgel áramló gőzszerű keveréket képeznek, melyet egy fúvókán keresztül egy újabb keresztmetszetváltozásmentes második érintkeztető csőbe vezetnek és végül egy szeparátorkamrába továbbítják vákuum segítségével. Jóllehet a Három utóbbi eljárás folyamatos üzemben dolgozik, hátrányos az előbbiekhez hasonló nagy gőzigények miatt. Hátrányként említendő az is, hogy a nagy áramlási sebesség ellenére a diszperzió túlhevítésre érzékeny, a készülékfalakon pedig koagulációs jelenségek játszódnak le és a polimer rá is sülhet a falakra. Végül azok a monomer részecskék, melyek a polimer szemcsékbe vannak bezárva és ezért eltávolításukhoz meghatározott diffúziós időre lenne szükség, csak egészen kis részükben távolíthatók el. Egy további ismert eljárásnál a diszperziót egy kolonnában ellenáramban vízgőzzel érintkeztetik. Itt az a hátrányos jelenség léphet fel, hogy alacsony felületi feszültségű diszperziók kezelésekor különösen nagy teljesítmények mellett hab keletkezik. Ezenkívül a keletkező szilárd lerakódások könnyen dugulásokat okoznak a készülékben. Ismert továbbá az is, hogy a diszperziót egy gőztérbe porlasztják be, ahol a beporlasztott szemcsék a nehézségi erő hatására hullanak keresztül a gőztéren. Ezen eljárás hátránya az, hogy gyakorlati megvalósítása nagy szerkezeti méretű és viszonylag drága készüléket igényel. Egy másik ismert eljárásnál a műanyagdiszperziót egy permetező abszorberben 40-100 °C hőmérsékleten, egyen- vagy ellenáramban inertgázzal hozzák össze. Az eljárás hátránya abban van, hogy az illékony anyagok tökéletes vagy csaknem tökéletes, néhány ezrelékig történő eltávolítása vagy nagy szerkezeti méretű készülékben lehetséges vagy csak kis teljesítmény mellett érhető el. Az abszorber csővezetékeinek keresztmetszete különösen olyan diszperzióknál, melyekben a diszpergált r anyag gyorsan ülepszik, a keletkező lerakódások következtében leszűkül, illetve teljesen eldugul, minek következtében a készülék kapacitása és hőátadó képessége tekintélyes mértékben romlik. További hátrány az, hogy az illékony alkotórészeknek az inertgázokból való visszanyerése a folyamatban nagy gázmennyiségek következtében nehézkes és drága. A fiziológiai szempontból kérdéses vagy az emberi egészségre káros hatású illékony anyagok esetében viszont az ezeket tartalmazó inertgázoknak a környező atmoszférába történő kivezetését környezetvédelmi szempontból nem lehet megengedni. Végül ismert egy olyan berendezés, mellyel polimer diszperziókból az oldószermaradványokat vízgőzös desztilláció segítségével lehet kihajtani, ahol a berendezés függőleges gátakkal ellátott fekvőhengeres tartályként van kiképezve. A kezelendő diszperziót a tartály egyik végén vezetik be és a gátakon átbukva jut a rendre egymás mögött elhelyezkedő térrészekbe. Az egyes térrészek egyrészt fel vannak szerelve egy-egy ún. többfokozatú-ellenáramú-impulzus-keverőművel, másrészt egy-egy a fenekükön elrendezett gőzbevezető elemük van. A bevezetett gőz keresztüláramlik a diszperzión és a kihajtott oldószerrel együtt a tartály felső részében kiképzett közös összefüggő gáztéren keresztül távozik. A diszperziót, miután az összes gáton átbukva minden térrészen áthaladt, kivezetik a tartályból. Az ismert berendezés hátránya az, hogy ülepedésre hajlamos részecskéket tartalmazó műanyagdiszperziókból az illékony alkotórészek kihajtására csak kevéssé alkalmas, mivel a tartály fenekén lerakódások keletkezhetnek, melyek a befúvatott gőzzel való állandó érintkezés következtében kérgesednek és a gőzbevezető nyílásokat eltömítik. Habzásra hajlamos diszperzióknál viszont hátrányos az, hogy a keletkező hab miatt a berendezés csak nehézkesen üzemeltethető. Az illékony alkotórészeknek a lehető legtökéletesebb eltávolításához viszonylag hosszú tartózkodási idő és nagy gőzmennyiség szükséges. A környező atmoszférába ki nem bocsátható alkotórészek visszanyerése viszont éppen a nagy gőzmennyiségek következtében meglehetősen nehéz. A hőmérsékletre érzékeny diszperzióknál viszont a hosszabb tartózkodási idő már önmagában véve is károsodást okozhat. A készülékbe beépített gátakkal van a tartályban a folyadékszint meghatározva, ami állandó átfolyás mellett a tartózkodási időt is rögzíti. A tartályba beépített többfokozatú-ellenáramú-impulzus-keverőművek lamináris áramlás létrehozására és kis területi sebességekre vannak kifejlesztve, így ezek a keverőművek turbulens jellegű áramlási viszonyok között számbavehető keringtető teljesítményt nem nyújtanak. A találmány feladata tökéletesített eljárás és berendezés kidolgozása. A találmány szerint ezt a feladatot azzal oldjuk meg, hogy a kamrák egymástól elválasztott gáztereinek atmoszféráját folyamatosan keverjük, a gázt egyirányban továbbítjuk kamráról-kamrára, míg a diszperziót célszerűen ezzel ellentett értelemben áramoltatjuk kamráról-kamrára, miközben a diszperziót a felülete mentén a diszperzió és a gáz közötti fázishatárfelület irányában nagy sebességgel mozgatjuk. A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapul, hogy műanyagdiszperziókból, különösen polivinilklorid bázisú műanyagdiszperziókból az illékony alkotórészek folyamatos eltávolítása meglepő mértékben gyorsabban és tökéletesebben végezhető, hogyha a diszperziót rendre egymást követő zárt kamrákban hozzuk össze a gázzal és arról is gondoskodunk, hogy az egyes kamrákon belül időegységenként fajlagosán a lehető legnagyobb felületen érintkeztessük a diszperziót a gázzal, a gázt pedig a koncentrációeltérések kiegyenlítésére hatékonyan keverjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
