CS201972B1 - Sposob kontinuitnoj demonomerizáoie disperzi! a zariadenie na jeho uskutočňovanie - Google Patents

Abstract

Predmetom vynálezu je spósob a zariadenie pro teohnioký a ekonomicky efektivitu demonomerizáoiu disperzi! s použitím zariadenia v podstatě běžného typu, pričom obsah monoméru sa rádovo znižuje až na niekolko ppm. Demonomerizáoia sa uskutočňuje tak, že privádzaná disperzia o teplote 30 až 70 °C sa v prvom stupni ohřeje protiprůdne privádzanou parou z druhého etupňa na teplotu 80 až 100 °C a v druhom stupni sa uskutečňuje vlastná demonomerizáoia v podstato zá izotermlokýěh podmienok pri teplote disperzi! blízkéj teplote získanej v prvom stupni protiprúdne privádzanou parou opakované distribuovanou do disperzie a takto upravená disperzia sa vedle na 3alSle apraoovanie, pričom parná fáza z prvého atupňa sa odvédza až za prívodom disperzie homo- alebo kopolymérov vinylchloridu.

Description

Predmetom vynálezu je spósob a zariadenie pro teohnioký a ekonomicky efektivitu demonomerizáoiu disperzi! s použitím zariadenia v podstatě běžného typu, pričom obsah monoméru sa rádovo znižuje až na niekolko ppm.

Demonomerizáoia sa uskutočňuje tak, že privádzaná disperzia o teplote 30 až 70 °C sa v prvom stupni ohřeje protiprůdne privádzanou parou z druhého etupňa na teplotu 80 až 100 °C a v druhom stupni sa uskutečňuje vlastná demonomerizáoia v podstato zá izotermlokýěh podmienok pri teplote disperzi! blízkéj teplote získanej v prvom stupni protiprúdne privádzanou parou opakované distribuovanou do disperzie a takto upravená disperzia sa vedle na 3alSle apraoovanie, pričom parná fáza z prvého atupňa sa odvédza až za prívodom disperzie homo- alebo kopolymérov vinyl chloridu .

201 972

Predmetom vynálezu je spdsob a zariadenie pre teohnioky a ekonomicky efektivnu demonomerizáoiu disperzi! e použitím zariadenia v podstatě běžného typu, pričom obtah monoméru ea rádovo znižuje až na niSkol*ko ppm.

V poelednýdh rokooh, potom So ea zlatili karoinogénne vlaetnoeti vinylohloridu, venuje ea veTká pozornost’ odstranovaniu najnepatrnejšíoh zbytkov nezreagovaaého monoméru vo vyrábaaýoh homo- a kopolymérooh vinyl ohloridu, aby vyrábané produkty neboli zdraviu Škodlivé. Na odetreňovanie zbytkov monoméru ea používá mnoho róznyoh spdsobov a zariadení, ktoré sa od seba lížla Speoiálnym použitím, účinnosťou a efektivnoeťou prevádzky. K najrozSírenejším epdeobom.a zariadeniam patří etripovanie monoméru vodnou parou v desorpSnýoh kolonách so šitovými alebo misme modifikovanými dierovanými etážami. Tak napr. podl’a USA pat. 8. 3 4^4 5^2 sa na demonomerizáoiu polyvinylohlorldu používá deeorpSná kolona β vyohyl*ovaeími etážami. Predmetom DOS 8. 2 552 683 je v podstatě prooes deeorpoie vinylohloridu zo euepenzie polyvinylchloridu v kolono so šitovými etážami. Podl’a Ss. autorského oevedčenia 8. 196 386 sa používajú šitové otážé s vySSott vstupnou přepážkou, ako je norma, pričom sa sítová etáž rieSi ták, aby zaťaženie ploohy etáže bolo v rozmedzí 5 až 35 m^J/m ploohy etáže a aby rýohlosť euepenzie v odvádzaoej Saohte bola v rozmedzí 0,05 až 0,1 m/s. Pri týohto podmienkaoh nedoohádza k usadzovaniu tuhých Saštío. Pri predobriatí disperzie na 60 až 90 °C sa na etripovanie spotřebuje 30 až 100 kg pary/m^ disperzie. Rozmedzie kontaktně j doby na odstránenie monoméru je 1 až 30 minút. Pri desorpoii nedoohádza k zhorSeniu kvality polyméru a obsah monoméru v disperzi! možno znížiť až na 1 ppm. Podmienky závislá v prvom radě od typu vyráběného polyméru.

Tento rozSírmný spdsob stripovania monoméru v desnrpčnej koloně so šitovými etážami je úSinný a pomexne 1’ahko prevádzkováteltoý. Má aj svoje nevýhody, ktoré spoSívajú v zanáSani tzv. hluchýoh Saští etáží, a hlavně vo vyeokej Speoifiokej spotřebě stripovnoej páry a v obtiažnom regenerovaní deeorbovaného monoméru.

Tieto hlavné nevýhody sú odstránené postupom podl’a tohoto vynálezu, pri ktorom sa spdsob kontinu!tnej demonomerizáoie disperzi! homo- alebo kopolymérov vinylohloridu pri zvýšenej teplote stripovaním priamou parou protiprúdne distribuovanou uskutečňuje tak, že privádzaná disperzia o teplote 30 až 70 °C, s výhodou 50 až 60 °C, ea v prvom stupni ohřeje protiprúdne privádzanou parou z druhého stupna na teplotu . 80 až 100 °C a v druhom stupni sa uskutečňuje vlastná demonomerizáoia v podstatě za izotermiokýoh podmienok pri teplote disperzi! blízkéj teplote získanej v prvom stupni protiprúdne privádzanou parou opakované distribuovanou do disperzie a takto upravená dieperzia sa vedle na cíalšie spraoovanie, pričom parná fáza z prvého atupna sa odvádza až za privodom disperzie homo- alebo kopolymérov vinylohloridu.

tfčelne sa postup realizuje na zariadeni na principe sitovej kolony» kde vlastně desorpčné zariadenie pozostáva z priameho výmennika tepla a sitovej kolány konátrUkčne spojených pxechodom, priSom horizontálně ploohy jednotlivých etáži sú opatřené po oelej ploché otvormi a na horizontálněj ploché je uohytená zvislá přepážka, priSom na spodok vlastného desorpSného zariadenia je zapojený privod páry a odvodně potruble, s výhodou napojené na tepelný výmannik, ktorý je výstupným potrubím zapojený na hor** nú časť výmennika tepla vlastného desorpSného zariadenia, na ktorom je nad miestom jeho přívodu odvodné potruble pre parnú fázu.

Uvedený spdsob demonomerlzáoie disperzi! homo- alebo kopolymérov vinylohloridu a zariadenie na uskutoSnenie tohoto spdsobu má prekvapujúoi účinok na zvýáenie účimnosti etáží a na zvýáenie praoovného rozsahu stabilného Chodu kolony pri veTmi nízkej ápeoifiokej spotřebo páry na demonomerizáoiu. Vysvetlenie tohoto pozitívneho vplyvu nie je jednoznačné. SSasti ho možno pripísať uvedeným ápeoifiokým konátrukSným úpravám, vytvárajúoim priaznivé podmienky pra intenzivny přestup tepla a hmoty medzi tuhými Sastioami polymérů, kvapalnou a parnou fázou, ktorý má pre tento ápeoifioký prooes prlmárnu ddležitosť hlavně pri demonomerizáoii polymérov oitlivýoh na teplotu. SúSasne v ddsledku vysokého využitia stripovaoej páry sa vytvárajú priaznivé podmienky pre ekonomiokú regeneráoiu desorbovaného monoméru. Okrem toho nové konátrukSné rieáenie etáže prakticky vylučuje možnost' zanááania tuhými Sastioami polymérů.

Z hl’adiska energetickoj bilanoie je výhodné na demonomerizáoiu privádzať dieperziu priarno z autoklávu alebo oez tepelne izolovaný medzizásohník.

Na rozdiel od inýoh postupov demonomerizáoia sa uekutočňuje dvojstupňové v úSelne uspdsohenom zariadeni, priSom ea v prvom stupni privádzaná disperzia ohřeje v podstatě na teplotu blízku alebo zhodnú s teplotou demonomerlzáoie. Vlastná demonomerizáoia sa uskutočňuje v podstatě za izotermických podmienok, z čoho rezultuje i vysoká Standardná kvalita demonomerizovanýoh suspenzi!.

Produkt je átandardný, poměrně dobré sa dá dodržiavať vopred zvolený technologický režim, dosahuje sa efektivnost’ aj v pomeme nízkej spotřebo páry.

Vlastná desorpoia monoméru sa uskutočňuje na horizontálnych plochách šitových etáži 4 desorpSného zariadenia pomooou priamej páry privádzanoj potrubím 2. pri kontaktně j době a teplotných podmienkach podl'a typu vyráběného polymérů resp. kopolymérů. Desorpčné zariadenie s horizontálnymi plochami sltovýoh etáží h pozostáva z dvoch častí - z priameho výmennika tepla 2. s najmenej jednou horizontálnou plochou etáži 4, ktorý je preohodom 2. spojený so šitovou kolonou 2, ako druhou časťou zariadenia. Na priamy tepelný výmennik 1 je zapojené výstupné potruble disperzie 10, ktoré je súčasne aj výstupným potrubím z nepriameho tepelného výmennika v ktorom sa na predó3 hriatie privádzanej disperzie využívá teplo odvádzané z demanomerizovaaej disperzie, která ea týmto súSasne oohladzuje.

Vlastná desorpoia prebieha pri iatenzívnom rozptylovaní vadnej páry v dieperzii polyméru, protékájúoej na eitovýoh etážaoh 4. Pri zariadení podTa vynálezu nie je sitová etáž h vystrojená beáne používanou vstupnou rozdelovaeou přepážkou, ale je po oelej úSinnej ploohe i v príestore pod prepadom vymedzenou zvislou přepážkou 6 a obvodovým plážťom sitovej kolony 2 opatrenej otvormi £. Rovnakým spósobom sú vystrojené i etáže priameho výmenníka tepla 1.

Uvedené příklady ilustrujú, ale nevymedzujú rozsah použitia pre rózne druhy disperzi! polyvinylohloridu a rózne spraoovávané množetvá.

Příklad 1

Na demonomerizáoiu sá používá suspenzia polyvinylohloridu citlivého na teplotu. Vodná suspenzia kontinu!tne privádzaná v množstve 550 l/h obsahuje 25 fy hmot. tuhých Sastío polyvinylohloridu. Obsah nezreagovaaého monoméru Siní 8 400 ppm. Deeorpoia sa uskUtoSuuje kontinu!tne na zariadení schématicky znázomenom na obr. 1. DesorpSné zariadenie je vystrojené šitovými etážami nasledujúoioh základných rozmerov:

priemer etáže priemer otvorov celková plooha otvorov výSka přepadu vzdialenosť medzi etážami prierez přepadu vstupný prierez suspenzia z přepadu na etáž dlžka prepádovej přepážky zaťaženie ploohy etáže rýOhlosť v přepade

158 mm mm

11,48 fyploohy etáže 75 ± 30 mm

240 mm 17,09 om²

16,5 om² 108 mm

38,61 np/m² etáže, h 0,089 m/s.

Privádzaná suspenzia sa najprv predohrieva v tepelnom výmenniku na teplotu 58 °C a potom ea vovádza do priameho výmenníka tepla na vrohu deaorpSného zariadenia. Do spodu desorpSného zariadenia sa privádza para 0,6 MPa v množstva 27,0 kg/h. Deeorpoia monoméru prebieha v desorpSnom zariadení pri teplotáoh 98 až 103^|OC, priSoa odohádzájúoa vodná para s desorbovaným monomérom z v&SSej Sas ti skondenzuje pri styku s přivedenou suspenzlou na eitovýoh etážaoh priameho výmenníka tepla, ktoré sú podobnéj koaStrukoie ako desorpSné etáže, ale o priemere 70 mm. Z priameho výmenníka tepla potom odohádza zmes vodnéj páry a desorbovaného monoméru o konoentráoii 00a 46 fy hmot. Zo spodu desorpSného zariadenia odohádza odplynená ouspenzia s obsahom monoméru pod 5 ppm pri kontaktněj době oea 2,5 mlnúty. Špeoifioká spotřeba páry na desorpoiu Siní po odSítaní teoretické množetvá páry, potřebného na predohrev suspenzia na desorpSnú teplotu, okolo 14 kg/nP suspenzi*.

Přiklad 2

Rovnaké zariadenie a postup ako v přiklade 1 až na to, že ea privádzaná suspenzla predohrieva v tepelnom výmennlku lha na h-9 °C a pri tejto teploto ea vovédza do desorpčného zariadenia· Z nadstavoa desorpčného zariadenia sa odvádza vodná para e obsahem coa 40 % hmot. monomáru. Špeoifioká spotřeba páry vzrastá na hodnotu okolo 17 kg/m^ suspenzie. Súčasne sa zničuje účinnost* desorpeie. Zo spodu desoxpčného zariadenia odohádza odplynená suspenzla s obsahom monoméru 5 až 10 ppm pravděpodobně v důsledku Zhorčenej funkoie zariadenia pri zvýčeaom přívode páry do spodn zariadenia v množstva 37,5 kg/h.

Přiklad 3

Rovnaké zariadenie a postup ako v přiklade 1 ač nato, če privádzaná suspenzla sa predohrieva ač na teplotu 70 °C. Účinnost’ sa dosahuje rovnaká ako v přiklade 1. Špeoifioká spotřeba páry sa zvyčuje na 26 kg/h (po odčítaní teoretlokej spotřeby *a predohrev) a konoentráoia monoméru v odťahu z desoxpčného zariadenia klesá na 20 % hmot.

Přiklad 4

Na demonomerizáoiu sa používá rovnaké zariadenie ako v přiklade 1 s tým rozdielom, če otvory v přepadovéj časti etáže sú zablindované a na vstupe suspenzie z přepadu na etáž je umiestnené vstupná přepážka podl’a bežne používaného končtrukčného riečenia sítovéj etáže. Suspenzla sa privádza v množstve 550 1/ϊχ a predohrieva v tepelnom výmennlku na teplotu 60 °C. Počta točný obsah monoméru činí 11 200 ppm. Desorpola prebieha pri teplote 98 °C až 103 °C. Množstvo privádzanej priamej páry je 26,0 kg/h. Odohádza júoe. suspenzla zo spodu desoxpčného zariadenia obsahuje 25 až 30 ppm monoméru. Popři zhorčenej účinnosti ďesorpoie možno pozorovat* váččie kollsanie tlakového spádu, čo poukazuje na Zhorčenú stabilitu zariadenia.

Claims (2)

PREDMET VYNÁLEZU

1. Spůsob kontinu!tnej demonomerizáoio disperzi! homo- alebo kopolymérov vinylohloridu pri zvýčenej teplote stripovaalm priamou parou protiprúdne distribuovanou, vyznačujúoi sa tým, že privádzaná disperzia o teplote 30 až 70 °C, s výhodou

50 až 60 °C, »a γ prvom stupni ohřeje protiprúdne priv&dzanou parou z druhého stupňa na teplotu 80 až 100 °C a v druhom stupni sa uskutočňuje vlaatné demonomerizéoia v podstatě za izotermiokýoh podmienok pri teplote disperzi! blízkéj teplote získanej v prvom stupni protiprúdne priVádzanou jiarou opakované distribuovanou do disperzie a takto upravené disperzia sa vedie na Salšie spraoovanie, pričom parná fáza z prvého stupňa sa odvádza až za prívodom disperzie liomo- alebo kopolymérov vinylohloridu.

2/ Zariadenie na uskutočnonie spósobu podl'a bodu 1 na prinoípe šitovéj kolony, vyznačujúce sa tým, že vlaatné desorpčné zariadenie pozostáva z priameho výmenníka tepla /1/ a šitovéj kolony /2/ konštrukčne spojenýoh preohodom /3/, pričom horizontálně plochy jednotlivých etáží /4/ sú opatřené po oelej ploohe otvormi /5/ a na horizontálněj ploohe je uohytená zvislá přepážka /6/, pričom na spodok vlastného desorpčného zariadenia je zapojený přívod páry /7/ a odvodné potrubie /8/, s výhodou napojené na tepelný výmenník /9/, ktorý je výstupným potrubím /10/ zapojený na hoxnú časť výmenníka tepla vlastného desorpčného zariadenia, na ktorom je nad miestom jeho přívodu odvodné potrubie pre pamú fázu /11/.