CS201973B1 - Sposob a zariadenie na odstraňovanie monoméru z vodných disperzi! homo- alebo kopolymérov vinylchloridu - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká odstraňovania raonoméru z vodných disperzi! homo- alebo kopolymérov vinylchloridu pomooou páry a/alebo horúceho inertného plynu. Vlastný prooes odstraňovania monoméru sa uskutečňuje tede, že vodná disperzia predohriata na teplotu 55 °C až 100 °C, sa privádza do zmieSavača, do ktorého sa súčasne privádza priama para rýohlosťou 200 až 350 m/s a vodná disperzia rýohlosťou zodpovedajúoou zdržnéj době v difúzore, včítane difúzneho hrdla 0,5 až 15 s, počítanou z objemového prietoku čerstvej disperzie, pričom s parou dokonale prémieSáná zmes po odlúčenl plynnej fázy sa ďalej spraoováva kaskádovitým spósobom alebo viaenásobným opakováním s připadnou reoirkuláciou.

Description

(64) Sposob a zariadenie na odstraňovanie monoméru z vodných disperzi! homo- alebo kopolymérov vinylchloridu

Vynález sa týká odstraňovania raonoméru z vodných disperzi! homo- alebo kopolymérov vinylchloridu pomooou páry a/alebo horúceho inertného plynu. Vlastný prooes odstraňovania monoméru sa uskutečňuje tede, že vodná disperzia predohriata na teplotu 55 °C až 100 °C, sa privádza do zmieSavača, do ktorého sa súčasne privádza priama para rýohlosťou 200 až 350 m/s a vodná disperzia rýohlosťou zodpovedajúoou zdržnéj době v difúzore, včítane difúzneho hrdla 0,5 až 15 s, počítanou z objemového prietoku čerstvej disperzie, pričom s parou dokonale prémieSáná zmes po odlúčenl plynnej fázy sa ďalej spraoováva kaskádovitým spósobom alebo viaenásobným opakováním s připadnou reoirkuláciou.

201 973

Vynález ea týká odstraňovania monoméru z vodnýoh disperzi! homo- alebo kopolymérov vinylohloriďu pomooou páry a/alebo horúoeho Inertného plynu.

Obsah monomérov, hlavně vinylchloridu v polyraérooh a kopolymérooh vinylohloridu, má byt’ čo najnižěi jednak z hTadiska dosiafanutla maximálněj kvality vyrábanýoh produktov a jednak z důvodov ekologiokýoh a zdravotnýoh, najmá pri výrobě polymérov určenýoh na používanie v potravinárstve. Množstvo nezreagovaného vinylohloriďu v polymére sa bežne pohybuje od 0,1 až do 3 $· Toto množstvo třeba radikálně znížiť tak, aby konečný produkt obsahoval 1 až 10 ppm vinylohloriďu, připadne pri použití v potravinárstve najviao 1 ppm. Tieto přísné požiadavky sa stanovili v poslednýoh rokooh, keň sa ukázalo, že toxické vlastnosti vinylohloridu sú omnoho horčie a nebezpečnojSie, ako sa předpokládalo. Nezřeagováný monomér ea zo suspenzi! alebo emulzil polyvinyldhloridu odstraňuje obyčajne pomooou priamej vodnej páry alebo horúoeho inertného plynu. Stripovenie monoméru z vodných disperzil pólyvinylohloridu je poměrně podrobné poplsané v CHemloal Engineering Procese, vol. 71, No. 9, 54 - 62 1975 v ktorom je diskutovaný najmá vplyv teploty, tlaku a vlastností polyméru na rýohlosť a účinnost’ stripovania monoméru podl’a laboratómyoh meraní.

Na stripovanle monoméru z homo- alebo kopolymérov vinylohloridu pomooou priamej páry sa používajú rozličné spůsoby a zariadenia, ktoré okrem výhod, obyčajne ápeoifiokýoh, majú aj mnohé nevýhody, ktoré znemožňujú ioh efektívne využitie pri výrobě Široké j Skály polymémyoh produktov.

Účinné odplynenie zbytkov nezreagovaného monoméru sa móže uskutočniť napr. v etážovýoh kolonách, ktoré pri správnom konStrukčnom vyrieSení dosahujú vysokú desorpčnú mohutnost’ i v oblasti veTmi nízkých konoentráoií monoméru v polymére. Takéto spósoby a zariadenia sú predmetom napr. čs. autorského osvedčenia č. 196 386 a vynálezov DOS 2 550 023, DOS 2 552 683 a USA pat. 3 454 542, v ktorýoh sa ohránia různé prevádzkové parametre a konStrukčné prvky etážovej kolony. Ioh nevýhodou je napr. vysoké pěněnie, najmá pri vySSom zaťažení kolony a pri nizkyoh hodnotáoh povrchového napátia a usádzovanie tuhých častío polyméru v hluohýoh miestaoh etáže, čo nepriaznivo vplýva na prevádzkovú stabilitu a na účinnost’ desorpoie.

PodTa DOS 2 546 265 monomér sa může odplyniť v nádobě za intenzívneho mieSánia mieSadlom a vysokou reoirkuláoiou. Rýohlosť odplynenia sa zvyáuje za vákua, ale aj tak hlavnou nevýhodou tohto epůsobu je dlhá doba odplyňovania a vyplývajúoe ZhorSenie kvality polyméru.

IiepSieho výsledku sa dosiahne stripovaním monoméru priamou parou v cyklóne alebo v Speoiálnyoh rozpraSovaoíoh zariadeniaoh, ktoré napr. podl*a DOS 2 435 704 můžu byť rotačného typu, umiestnené v etojacej valoovej nádobě. Rozpračovaoia rýohlosť disperzie s parou vo vyústění dýzy má byť v rozmedzí 5 250 m/s. PodTa DOS 2 440 957 ea odplyňuje pomocou Jednej dýzy rýohlosťou prúdenia zmesi 1 až 20 m/s při hmotnostnom pomere páry ku disperzi! 1 : 5 až 1 : 100 a kontaktnom čase v odplyňovacej nádobě 2 minúty až 4 hodiny. Poměrná zložitosť a poruohovosť najmá rotačnýoh rozprašovačov a vysoká doba kontaktu sú hlavnýrai nevýhodami týohto spósobov a zariadení odplyňovania disperzi! polyvinylchloridu,

-' \

PodPa tohto vynálezu uskutočňuje sa spdsob odstraňovania monoméru z vodných disperzií homo- alebo kopolymórov vinylohloridu pomocou páry a/alebo horúceho inertnólio plynu tak, že vodná disperzia predohriata na teplotu 55 °C až 100 °C, s výhodou 80 °C až 95 °C, ~a privádza do zmiešavača, do ktorého sa súčasne privádza priama para rýohlosťou 200 až 350 m/s a vodná disperzia rýchlosťou, odpovedajúcou zdržnéj době v difúžore, včitane difúzneho hrdla 0,5 až 15 s, s výhodou v rozmedzi 1 až 5 s, počítanou z objemového prietoku čerstvej disperzi®, pričom s parou dokonale premiešaná zmes po odlúčení plynnéj fázy sa ďalej spracováva kaskádovitým spdsobom alebo viaonásobným opakováním s případnou rocirkuláciou.

Zariadenie na odstraňovanie monoméru z vodných disperzi! homo- alobo kopolyraérov vinylohloridu pozostáva z privodného potrubia čorstvoj disporzie spojeného so zraiošavačom, do ktorého jo súčasne napojené prívodné potrubio páry a přívodně potrubio s recirkulujúoou disperziou pomocou rocirkulačného čerpadla, pričom zraiošavač jo opatřený difúzorom, vyúsťujúcim do oddol’ovača fáz opatřeného odplyňovacím potrubím a potrubím na odťahovanie odplynonoj disporzie a zmiešavač jo charakterizovaný tým, žo přívod páry lísti tryskou dýzovóho tvaru do hrdla difúzora a rovná časť difúzora jo skonštruovaná s pomerom joj dížky k jej priemeru v rozmedzi 15 až 100 : 1 a rozSirujúca sa časť difúzora k rovnej časti je v pomere 0,5 až 0,05 : 1.

Základná schéma zariadenia na uskutočnenia popísáného spdsobu jo znázorněné na obr, .

Prívodné potrubio čerstvej disporzie 1_ je spojené so zmiošavačom 4, do ktorého jo súčasne napojené prívodné potrubie páry 2 a prívodné potrubie 2. a rocirkulujúcou disperziou pomooou oiriculačného čerpadla 2» pričom zmiešavač 4 je opatřený difúzorom 2> vyúsťujúcim do válcovitéj nádoby 6, opatrenej odplyňovacím potrubím 2. ^a potrubím 8. na odťahovanie odplynenej disporzie.

Schéma zmiešavača vhodného na jednorázové odplynenie jo znázorněná na obr. 2.

Para je privádzaná do zmiešavača potrubím 10 a čerstvá suspenzia sa privádza do zmiešavaoej komory 12 potrubím 11. Prívodné potrubie páry 2. Jo ukončené tryskou 13. smorujúcou do difúzneho hrdla 1¾ difúzora 15.

Intonzívnyw zmiešaním susponzio a páry v popísanom zariadení sa dosiahne radikálnoho zníženia obsahu monoméru už pri jodnorázovom přechode týmto zariadoním. Pokles obsahu monoméru už pri jodnorázovom přechode pri vol’rai rnaloj lcontaktnej dobo suspenzio s horúeou parou je neobvyklý jav, teoreticky nezdóvodnený. Vel’mi vysokú účinnosť mdžeme pripísať dokonalému rozptýloniu páry v suspenzi! a intenzívnomu pro3 mieěavaniu heterogónnej zmeai pri preohode hrdlom difúzora a samotným difúzorom. Veltal vysoká účinnost’ je váak výsledkem kontplexného vplyvu hydrauliokýoh a konStrukčnýoh zvláštnosti zariadenia.

Počiatočná náeadt suspenzie aa najprv zbavuje monoméru oirkuláoiou oez saniečávač disperzie a páry s postupné zvySujúoou sa teplotou do výSky 70 °C pri absolútnom tla ku 0,02 až 0,05 MPa a dokončenie demonomerizáoie sa uskutočni uvedeným postupom.

Sálej uvádzame příklady použitia s charakteristikou ddležitýoh konStrukčnýeh prvkov zariadenia. Uvedené příklady sú ilustrativně a nemdžu vystihovat’ vSetky úspeSné varianty postupu a konStrukoie zariadenia.

Přiklad 1

Čerstvá suspenzia, obsahujúoa 31 200 ppm nezreagovaaého vinylohloridn, sa odplyňuje na zariadení. schémat i oky znázomemom na obr. 1. Obsah záeobníka je 5 m^ a výkon oirkulačného čerpadla je 400 l/min. Čerstvá suspenzia sa prittádza rýohlosťou 2 m^/h. Přívod ρ&χγ do zmieSavača je ukončený tryskou o priemere 7 mm. Difúzně hrdlo difuzóra o priemere 25 mm má dížku 1 200 mm. Spraoovaná suspenzia polyvinylohloridu je stredne porézneho typu a před vstupom do zmieSavača sa najprv predohrieva priamou parou na teplotu 90 °C. Cirkulačně čerpadlo nie je zapojené. Obsah nezreagovaného monoméru po jednorázovom preohode difuzórom a následným chladením odplynenej suspenzie na 60 °C poklesol po 1,5 hodinovom ohode na priememú hodnotu 374 ppm.

Přiklad 2

Postup podPa přikladu 1 s tým rozdielom, že vstupná tryska páry do zmieSavaoej kolony je priemeru 5 mm a dýzového tvaru. Obsah monoméru za rovnakýoh podmienok a po rovnakom ohode ako v přiklade 1, poklesol na priememú hodnota 151 ppm.

Příklad 3 .

Postup podl’a přikladu 1 a za rovnakýoh podmi anfik s tým rozdielom, že dlžka difúzneho hrdla je 350 mm. Obsah monoméru po jednorázovom preohode poklesol na priememú hodnotu 2 300 ppm.

PREDMET VYNÁLEZU

Claims (2)

PREDMET VYNÁLEZU

1. Spdsob odstraňovanía monoméru z vodnýoh disperzií homo- alebo kopolymérov vlnylchloridu pomooou páry a/alebo horúceho inertného plynu, vyznačujúoi sa tým, že vodná, disperzia predohrlata na teplotu 55 °C až 100 °C, s výhodou 80 °C až 95 sa privádza do zmiečavača, do ktorého sa súčasne privádza prlama para rýoMosťou 200 až 350 m/a a vodná disperzia rýohlosťou, zodpovodajúoou zdržnéj době v difúzore, včítane difúzneho hrdla 0,5 až 15 s, s výhodou v rozmedzí 1 až 5 s«, počítanou z objemového prietoku čerstvej disperzie, pričom s parou dokonale premieáaná zmes po odlúčení plynnej fázy sa Sálej spraoováva kaskádovitým spdsobom alebo viac násobným opakováním s případnou reoirkuláoiou·

2. Zariadenie na prevádzanie spdsobu podTa bodu 1 a 2, vyznačujúce sa tým, že prívodné potrubie čerstvej disperzie /1/ je spojené so zmieáavačom /4/, do ktorého je súčasne napojené prívodné potrubie páry /2/ a prívodné potrubie /3/ s reoirkulujúoou disperziou pomooou oirkulačného čerpadla /9/, pričom zmieáavač /4/ je opatřený difúzorom /5/, vyúsťujúoim do oddeTovača fáz, opatřeného odplynovaoím potrubím /7/ a potubím /8/ na odťahovanie odplynenej disperzie, pričom zmieáavač /4/ je charakterizovaný tým, že přívod páry ústi tryskou dýzového tvaru do hrdla difúzora /5/, pričom rovná část* difúzora /5/ je skonátruovaná s pomerom jej dížky k jej prietneru v rozmedzí 15 až 100 : 1 a rozáirujúoa sa časť difúzora k rovnej časti je v pomere 0,5 až 0,05 : 1·

2 výkresy