CN103561858A

CN103561858A - 配备有泡沫去除单元的scc

Info

Publication number: CN103561858A
Application number: CN201280025800.8A
Authority: CN
Inventors: 周垠廷; 李东权; 申大荣; 李钟求
Original assignee: LG Chemical Co Ltd
Current assignee: LG Chem Ltd; LG Corp
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2032-05-25
Also published as: EP2716358A2; US8920735B2; WO2012165816A2; KR101474411B1; JP2014518767A; US20140088273A1; KR20120132421A; CN103561858B; JP5732593B2; WO2012165816A3; EP2716358A4; EP2716358B1

Abstract

本发明提供一种配备有泡沫去除单元的SCC（旋转锥体柱），其包括：具有旋转轴的外壳；形成在外壳内的至少一种反应物的供应部；至少两个旋转锥体，安装为从上部到下部相对于所述旋转轴具有恒定的斜度、使通过所述反应物供应部供应的反应物移动、并围绕所述旋转轴旋转；固定锥体，固定并形成于外壳的内侧，并且提供路径以使反应物依序从上部的旋转锥体移动到下部的旋转锥体；产物收集部，用于收集通过旋转锥体和固定锥体移动的反应物；以及驱动部，用于使旋转锥体旋转，其中，在外壳的一侧安装有泡沫去除单元。根据本发明的SCC解决了分离需去除材料时产生泡沫从而降低去除效率和降低产物稳定性的问题，并且可以改善去除效率和产物稳定性，因为安装了用于将所产生的泡沫去除的泡沫去除单元。

Description

配备有泡沫去除单元的SCC

技术领域

本发明涉及一种配备有泡沫去除单元的旋转锥体柱（spinning conecolumn，SCC），更具体地讲，涉及一种配备有泡沫去除单元的SCC，该泡沫去除单元用于去除SCC中产生的泡沫。

背景技术

一般地说，为了通过化学反应获取产物，需要有反应设备。作为反应设备，一般使用间歇式反应器，其中，先将原料添加到一个反应器中，然后通过搅拌等来进行反应。但是，在这种方法中，对于要求快速的物料转移速度的反应来说，不能实现充分的反应，因而会产生大量的非原料产物，而如果使用催化剂的话，就需要催化剂分离工艺，因而，由于反应器容量很大，会增加成本。

因此，韩国注册专利No.961,765提出一种高速转盘反应器（spinning discreactor），但是它的问题在于原材料在盘上的停留时间较短，因为转盘是水平布置的，因此，优选使用了旋转锥体柱（SCC），也就是所谓的“锥体”，SCC通过多级安装的倾斜转盘而改善了原材料的停留时间。

同时，SCC可以应用于气液接触分离工艺。在SCC用于气液接触分离工艺的情况中，在要通过接触去除的材料的去除过程中会产生泡沫，从而降低反应物的稳定性并降低产率，因此需要去除泡沫。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种配备有泡沫去除单元的SCC，其具有改善的去除效率和操作性。

技术方案

本发明提供一种SCC（旋转锥体柱），其包括：具有旋转轴的外壳；形成在所述外壳内的至少一种反应物的供应部；至少两个旋转锥体，该至少两个旋转锥体安装为从上部到下部相对于所述旋转轴具有恒定的斜度、使通过所述反应物供应部供应的反应物移动、并围绕所述旋转轴旋转；固定锥体，该固定锥体固定并形成于所述外壳的内侧，并且提供路径以使反应物依序从上部的旋转锥体移动到下部的旋转锥体；产物收集部，用于收集通过所述旋转锥体和所述固定锥体移动的反应物；以及驱动部，用于使所述旋转锥体旋转，其中，在所述外壳的一侧安装有泡沫去除单元。

其中，围绕所述旋转轴从上部到下部可以布置有2至40个旋转锥体。

并且，所述SCC可以用于聚合反应和醚化反应。

其中，所述聚合反应可以选自由液相聚合反应、气相聚合反应和自由基聚合反应组成的组。

并且，所述旋转锥体的表面可以涂布有催化剂层、引发剂或其混合物。

并且，所述旋转锥体可以围绕同一旋转轴以一定旋转速度旋转，其中，根据以下公式1的G变为1至100倍：

[公式1]

G = \frac{r {(\frac{2 π \times RPM}{60})}^{2}}{9.8}

其中，G为重力加速度的倍数，r为锥体的半径（m），RPM为转速（次/分钟）。

并且，所述旋转锥体可以在内部配备有加热器以及温度控制装置。

并且，所述SCC可以在所述外壳的外壁或内壁上配备有用于促进反应的加热器和温度控制装置，并且所述驱动部可以为马达。

并且，所述SCC可以进一步包括气体供应部以及余气排放部。

并且，所述泡沫去除单元可以去除在所述SCC中产生的泡沫。

并且，所述泡沫去除单元可以进一步包括真空部。

并且，所述泡沫去除单元可以通过至少一个收集管与所述外壳的内部相连接。

并且，每一收集管可以与一对所述旋转锥体和所述固定锥体所组成的每一级的流路相连接。

此外，所述收集管可以在所述固定锥体的下部与所述外壳的内部相连接。

并且，所述反应物可以为包含挥发性单体的聚合物，并且所述包含挥发性单体的聚合物可以选自由PVC、SBR、NBR、ABS以及PBL胶乳组成的组。

根据本发明的另一方面，提供一种利用所述SCC去除聚合物中的未反应单体的方法。

有益效果

根据本发明的SCC解决了分离需去除材料时产生泡沫从而降低去除效率和降低产物稳定性的问题，并且可以改善去除效率和产物稳定性，因为安装了用于将所产生的泡沫去除的泡沫去除单元。并且，为了解决仅在SCC的上部进行泡沫去除时泡沫去除效率降低的问题，通过每一级的流路连接了将泡沫去除单元与外壳内部相连接的收集管，以去除每一级的泡沫，从而增加了泡沫去除效率并改善了SCC的操作性。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的配备有泡沫去除单元的SCC的结构示意图。

具体实施方式

本发明可以具有许多实例，并且可以做出各种变型，特定实例将在附图中示出并给予详细解释。但是，应理解，本发明不限于特定实例，而是包括处于本发明的技术范围内的所有变型、等同物或替换。在本发明的解释中，如果认为相关已知技术的详细解释会使本发明的主题不清楚的话，就会将其省略。

本发明提供一种SCC，其包括：具有旋转轴（30）的外壳（10）；形成在该外壳内的至少一种反应物的供应部（20）；至少两个旋转锥体（40），该至少两个旋转锥体（40）安装为从上部到下部相对于所述旋转轴具有恒定的斜度、使通过所述反应物供应部供应的反应物移动、并围绕旋转轴（30）旋转；固定锥体（50），该固定锥体固定并形成在所述外壳的内侧，并提供路径以使反应物依序从上部的旋转锥体移动到下部的旋转锥体；产物收集部（60），用于收集通过所述旋转锥体和所述固定锥体移动的反应物；以及用于使所述旋转锥体旋转的驱动部（70），其中泡沫去除单元（110）安装在所述外壳的一侧。图1示出了根据本发明的一个实施例的配备有泡沫去除单元的SCC的结构。

根据本发明的SCC可以改善要去除的材料的去除效率以及产物稳定性，因为其配备有能够去除所产生的泡沫的泡沫去除单元。

根据本发明的一个实施例，至少两个旋转锥体（40）可以安装为沿同一旋转轴（30）从上部到下部具有恒定斜度。当该旋转轴旋转时，所述旋转锥体同时旋转以使所供应的反应物散布在所述旋转锥体上，进而扩大表面面积以便于去除要通过与气体接触等来去除的材料。其中，围绕所述旋转轴从上部到下部可以布置至少两个、优选为2至40个、更优选为2至23个旋转锥体。

并且，固定锥体（50）可以提供路径以使反应物从上部的旋转锥体依序移动到下部的另一旋转锥体。该固定锥体固定并形成在外壳（10）的内侧，因此，当所述旋转轴旋转时该固定锥体不会旋转。

反应物被供应到形成在外壳（10）内的反应物供应部（20），并在旋转轴（30）的旋转之下通过旋转锥体（40）和固定锥体（50）移动到下部。在移动期间，需去除的材料被去除，不含需去除材料的反应物则移动到产物收集部（60）。

同时，SCC可以用于聚合反应和醚化反应。其中，使用本发明的SCC进行的反应可以包括气液反应以及液液反应，优选为聚合反应和醚化反应。

聚合反应可以包括液相聚合反应、气相聚合反应或自由基聚合反应，但不限于这些。例如，对于醚化反应来说，包含至少一种烯烃和醇的反应物通过所述反应物供应部引入第一级的旋转锥体单元中，并且使用马达使每一旋转锥体围绕同一旋转轴旋转以进行反应，从而制备醚或醚混合物。其中，所述旋转锥体的表面可以涂布有沸石催化剂。并且，所述烯烃可以是C2-4烯烃或炔烃，并且所述醇可以是C1-8低级醇。并且，在进行自由基聚合反应的情况中，可以进一步安装用于提供UV光源的灯。

并且，所述旋转锥体的表面可以涂布有催化剂层、引发剂或其混合物。该催化剂可以包含用于聚合反应的常用金属催化剂或金属载体催化剂，并且催化剂的种类不受特别限制。并且，作为引发剂，可以使用常用于聚合反应的聚合反应引发剂。并且，涂层的厚度不受特别限制，只要其能够使反应进行即可。

并且，所述旋转锥体可以围绕同一旋转轴以一定旋转速度旋转，其中，根据以下公式1的G可以变为1至100倍。

[公式1]

G = \frac{r {(\frac{2 π \times RPM}{60})}^{2}}{9.8}

其中，G为重力加速度的倍数，r为锥体的半径（m），RPM为转速（次/分）。

并且，所述旋转锥体可以在内部配备有加热器和温度控制装置，SCC可以在外壳的外壁或内壁上配备有用于促进反应的加热器和温度控制装置，并且驱动部（70）可以是马达。

并且，在进行气液反应的情况中，SCC可以进一步包括气体供应部（80）以及余气排放部（90）。也就是说，在所述外壳的外壁上可以选择性地安装能够将气体供应到该外壳内部的气体供应部。在这种情况下，优选的是，在外壳内壁的突出部分的紧下方设置入口并引入气体。并且，反应后产生的剩余气体可以通过单独地设置在外壳上部的余气排放部来排放。

另外，外壳（10）可以由不锈钢制成，但不限于此。

同时，在SCC中产生的泡沫会阻挡气体流路，从而减少气液之间的物料转移，并降低运行稳定性。因此，根据本发明的一个实施例，SCC配备有用于去除泡沫的泡沫去除单元。

能够去除在SCC中产生的泡沫的泡沫去除单元（110）可以包括真空部（120）。通过该真空部，SCC中所产生的泡沫可以利用泡沫去除单元的内部与外壳的内部之间的压差来去除。

另外，泡沫去除单元可以通过至少一个收集管（100）与外壳的内部相连接。其中，泡沫可以通过该收集管来收集。该收集管可以安装在外壳的一侧，并且用于将泡沫去除单元与外壳的内部相连接的至少一个收集管可以设置在上部、中部或下部。

并且，当将一对旋转锥体和固定锥体看做一级时，泡沫去除单元的收集管（100）可以与每一级的旋转锥体与固定锥体之间的空间的侧流路连接。其中，流路是指在一对旋转锥体和固定锥体所构成的一个级中的旋转锥体与固定锥体之间存在的气体等可以流动的路径。所述收集管可以将每一级的至少一个流路与泡沫去除单元相连接。

并且，通过由旋转锥体和固定锥体所组成的每一级的流路可以分别连接所述收集管。如果通过每一级的流路来连接将泡沫去除单元与外壳内部相连接的收集管，那么就可以将每一级所产生的泡沫去除，从而提高泡沫去除效率。

另外，所述收集管可以在所述固定锥体的下部处与外壳的内部相连接。也就是说，所述收集管的位置可以接近每一固定锥体的下部，并且在该收集管的下方可以是旋转锥体。具体来说，每一收集管可以位于固定锥体的下部与旋转锥体的上部之间，从而只选择性地去除泡沫而不会干扰液体的流动。

同时，根据本发明的一个实施例，级间的距离并不受特别限制。级间的距离可以是固定的、靠近上部的级间的距离可以宽于靠近下部的级间的距离、或者，靠近下部的级间的距离可以宽于靠近上部的级间的距离。

根据本发明的一个实施例，反应物不受特别限制，只要其为包含挥发性单体的聚合物即可，但优选地，其可以是选自PVC、SBR、NBR、ABS以及PBL胶乳所组成的组。

如果包含挥发性单体的聚合物通过本发明的SCC的反应物供应部来供应，那么该聚合物会借助旋转轴的旋转而通过旋转锥体和固定锥体，举例来说，PVC胶乳中的VCM（氯乙烯单体）或SBR胶乳中的SM（苯乙烯单体）作为剩余单体，即需去除的材料，排放到排放部。其中，PVC胶乳或SBR胶乳反应时所产生的泡沫可以通过泡沫去除单元的收集管收集在泡沫去除单元中并被去除。

因此，根据本发明的SCC可以改善需去除材料的去除效率以及产物稳定性，这是因为安装了能够去除所产生的泡沫的泡沫去除单元，并且为了解决仅在SCC的上部进行泡沫去除时泡沫去除效率降低的问题，通过每一级的流路分别连接了将泡沫去除单元与外壳内部相连接的收集管，以去除每一级的泡沫，从而改善泡沫去除效率并改善SCC操作性。

尽管已经详细描述了本发明的具体实施例，但是对于本领域的一般技术人员来说，显而易见，所提供的仅为优选实例，而本发明的范围并不限于此。因此，本发明的范围实质上由所附权利要求及其等同物限定。

附图标记

10：外壳

20：反应物供应部

30：旋转轴

40：旋转锥体

50：固定锥体

60：产物收集部

70：驱动部

80：气体供应部

90：余气排放部

100：收集管

110：泡沫去除单元

120：真空部

Claims

1.一种配备有泡沫去除单元的SCC（旋转锥体柱），包括：

具有旋转轴的外壳；

形成在所述外壳内的至少一种反应物的供应部；

至少两个旋转锥体，该至少两个旋转锥体安装为从上部到下部相对于所述旋转轴具有恒定的斜度、使通过所述反应物供应部供应的反应物移动、并围绕所述旋转轴旋转；

固定锥体，该固定锥体固定并形成于所述外壳的内侧，并且提供路径以使反应物依序从上部的旋转锥体移动到下部的旋转锥体；

产物收集部，用于收集通过所述旋转锥体和所述固定锥体移动的反应物；以及

驱动部，用于使所述旋转锥体旋转，

其中，在所述外壳的一侧安装有泡沫去除单元。

2.根据权利要求1所述的SCC，其中，围绕所述旋转轴从上部到下部布置有2至40个旋转锥体。

3.根据权利要求1所述的SCC，其中，该SCC用于聚合反应和醚化反应。

4.根据权利要求1所述的SCC，其中，所述旋转锥体的表面涂布有催化剂层、引发剂或其混合物。

5.根据权利要求1所述的SCC，其中，所述旋转锥体围绕同一旋转轴以一定旋转速度旋转，其中，根据以下公式1的G变为1至100倍：

[公式1]

G = \frac{r {(\frac{2 π \times RPM}{60})}^{2}}{9.8}

6.根据权利要求1所述的SCC，其中，所述旋转锥体在内部配备有加热器以及温度控制装置。

7.根据权利要求1所述的SCC，其中，该SCC在所述外壳的外壁或内壁上配备有用于促进反应的加热器和温度控制装置。

8.根据权利要求1所述的SCC，进一步包括气体供应部以及余气排放部。

9.根据权利要求1所述的SCC，其中，所述泡沫去除单元去除在所述SCC中产生的泡沫。

10.根据权利要求1所述的SCC，其中，所述泡沫去除单元进一步包括真空部。

11.根据权利要求1所述的SCC，其中，所述泡沫去除单元通过至少一个收集管与所述外壳的内部相连接。

12.根据权利要求11所述的SCC，其中，每一收集管与一对所述旋转锥体和所述固定锥体所组成的每一级的流路相连接。

13.根据权利要求11所述的SCC，其中，所述收集管在所述固定锥体的下部与所述外壳的内部相连接。

14.根据权利要求1所述的SCC，其中，所述反应物为包含挥发性单体的聚合物。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的SCC，其中，所述SCC用于去除聚合物中未反应的单体。

16.一种聚合物中的未反应单体的去除方法，使用根据权利要求1至14中任一项所述的SCC。