CS259342B1 - Způsob desodorffikace inertního plynu použitého při přípravě alkydů a nenasycených polyesterů - Google Patents

Abstract

Očelem řešení je odstranění závadných zapáchajících podílů v inertním plynu, který prošel řeakční směsí a je odváděn z polykondenzaění aparatury. Dosáhne se toho jednostupfiovým promýváním vystupujícího inertního plynu koncentrovaným roztokem močoviny teplým 25 až 80 °C, případně upraveným na pH 6 až 10 přídavkem slabých kyselin, zejména kyseliny octové nebo přídavkem slabých zásad, zejména vodného roztoku čpavku, uhličitanu sodného či (draselného nebo velmi zředěným roztokem silných zásad, s výhodou hydroxidu sodného či draselného.

Description

Vynález se týká způsobu čištění Inertního plynu, použitého při přípravě alkydů a nenasycených polyesterů. Tímto způsobem se odstraňují z inertního plynu, který prpšel reakční směsí a je odváděn z polykondenzaění aparatury, závadné zapáchající podíly, v něm obsažené.

Alkydové pryskyřice představují produkt polykondenzace vícemocných alkoholů ěi jejich derivátů s dvojsytnými, případně vícesytnými kyselinami, či jejich deriváty. Pro speciální případy se výchozí alkydové pryskyřice ještě modifikují dalěími složkami.

Nenasycené polyesterové pryskyřice představují produkt polykondenzace dvojmocných alkoholů ěi jejich derivátů s dvojmocnými nenasycenými a nasycenými kyselinami či jejich deriváty. Ve zvláštních případech vstupují do reakce ještě jednomocné alkoholy nebo kyseliny. Produkt polykondenzace, nenasycený polyester, se nařeSuje ještě monomerem schopným kopolymerace s nenasycenou složkou polyesteru, čímž vzniká konečný komerční produkt, nenasycená polyesterová pryskyřice.

Při reakci výchozích složek se u obou typů pryskyřic uvolňuje voda jakožto vedlejší reakční produkt. Její odchod z reakční směsi není na začátku polykondenzace spojen se zvláštními problémy, ale na konci polyesterifikace nabývá reakční směs takové viskozity, že odpaření vody z reakční směsi je spojené se značnými těžkostmi. Urychleni odchodu vody z reakční směsi se pak docílí bud přídavkem azeotropické složky do reakční směsi nebo profukováním reakční směsi inertním plynem,nebo oběma metodami současně. Jako inertního plynu se užívá dusíku, oxidu uhličitého, argonu případně vyčištěných spalných plynů, což je opět směs dusíku a oxidu uhličitého. Při přípravě alkydů se reakční směs profukuje i vzduchem, což vede ke zlepšení některých kvalitativních parametrů alkydových pryskyřic.

Množství inertního plynu, uváděného do reakční směsi kolísá od 5 do 12 m na 1 t taveniny pryskyřice. Při násadě 10 tun reakční směsi v jednom reaktoru odchází z reakční směsi 50 až 120 ir|3 inertního plynu, obsahujícího navíc reakční vodu, nezreagované výchozí reakční složky a odpadní plynné látky aldehydického, převážně akroleinového charekteru, zdravotně mimořádně závadné a zapáchající i po velkém zředění vzduchem.

Z plynné, resp. parní fáze, se v kondenzačním chladiči nad reaktorem zkondenzuje prakticky veškerá esterifikační voda a všechny méně těkavé reakční složky nebo meziprodukty.

V plynné fázi však zůstávají zmíněné aldehydické silně zapáchající podíly. Likvidaci těchto podílů se věnuje v poslední době mimořádná pozornost a řeší se to doposud v podstatě následujícími způsoby. Inertní plyn se smísí se vzduchem a organické podíly, v inertním, plynu obsažené, se spalují katalyticky.nebo se inertní plyn smísí se vzduchem a organické podíly, v inertním plynu obsažené se spalují přímo, tak jak uvádí sovětské autorské osvědčení 253 752. Dalším známým způsobem je použití desodorifikace inertního plynu, která se provádí dvoustupňové, tak jak je uvedeno v čs. AO č. 188 693, a to tak, že v prvním stupni se vodní sprchou nebo v koloně vypere z inertního plynu větší část zapáchajících podílů a jejich zbytek se ve druhém stupni zachytí absorbčně na aktivním uhlí.

První dva způsoby likvidace zapáchajících podílů jsou spojeny se spotřebou paliva pro ohřev směsi na reakční teplotu nutnou pro katalytické spalování, resp. pro přímé spalování.

U třetího způsobu, dvoustupňové desodorifikace, je na závadu to, že kolony s aktivním uhlím jsou objemné, k úplnému zachycení zapáchajících podílů je třeba speciálního, plynového uhlí, které je velmi drahé.

Většinu uvedených nedostatků odstraňuje předložený vynález, který se týká způsobu desodorifikace inertního plynu, použitého při přípravě alkydů a nenasycených polyesterů.

Jeho podstata spočívá v tom, že vystupující inertní plyn se promývá jednostupňově koncnetrovaným roztokem močoviny, teplým 25 až 80 °C, případně upraveným na pH 6 až 10 přídavkem vodných roztoků slabých kyseliny, zejména kyseliny octové nebo přídavkem slabých zásad, zejména vodného roztoku čpavku, uhličitanu sodného či draselného nebo velmi zředěným roztokem silných zásad, s výhodou hydroxidu sodného či draselného.

Předložený vynález využívá té skutečnosti, že zapáchající podíly, obsažené v inertním plynu, jsou aldehydického charakteru. Příslušné aldehydy reagují s aminovými skupinami močoviny za vzniku netěkavých, nezapáchajících adičních, případně kondenzačních produktů. Velmi nízký objemový podíl zapáchajících složek v inertním plynu (do 1 % obj.) umožňuje, že s daným objemem roztoku je možno desodorifikovat velký objem inertního plynu, tj. absorpce může být s úspěchem prováděna do značného stupně zreagování močoviny. Výsledné kondenzační produkty se dají využít jednak jako minerální kapalné hnojivo s vysokým obsahem dusíku, jednak jako předkondenzačnl produkt při přípravě močovinoformaldehydových nebo melaminoformaldehydových pryskyřic. Pro druhý způsob využívání kondenzačních produktů mluví to, že kondenzační produkty akroleinu s močovinou byly využívány již dříve jako komerční produkty pro úpravu textilu.

Teplota a pH koncentrovaného roztoku močoviny se upraví podle typu inertního plynu, při používání oxidu uhličitého jako inertní plynu není účelná úprava pH roztoku do alkalické reakce, poněvadž oxid uhličitý by převedl alkalickou složku na méně účinný bikarbonát. Rozměry, resp. typy abrospční kolony se volí podle objemu odpadajícího inertního plynu. Materiál kolony apod. se zvolí podle pH močovinového roztoku.

Způsob desodorifikace inertního plynu podle předloženého vynálezu je patrný z -příkladů provedení.

Přikladl

Do reaktoru o obsahu 150 1, vybaveného elektrickým odporovým ohřevem se za míchání naváží 66 hmot. dílů lněného oleje a přidá se 0,009 5 hmot. dílu oxidu olovnatého a obsah se vyhřeje na 140 °C. Při této teplotě se přidá 15 hmot. dílů pentaerytritu, suspenze se postupně vyhřeje až na 255 °C a nechá se proběhnout alkoholýza. Po ukončeni alkoholýzy se reakČní směs ochladí na 160 °C, postupně se přidá 24 hmot. dílů ftalanhydridu. Po přidání ftalanhydridu oddestiluje 160 až 200 °C přes perciální deflegmátor a sestupný chladič hlavní podíl vody a při teplotě reakční směsi 200 °C se zavede pod hladinu proud 400 1/h dusíku, obsahujícího cca 2 % obj. kyslíku. Tento proud urychlí obchod vedlejších produktů reakce, přičemž se parciálním deflegmátorem vrací do reaktoru hlavní podíl těkajícího ftalanhydridu.

Inertní plyn, vystupující z aparatury se zavádí do kolony, kde-se z něho cirkulujícím 51% roztokem močoviny, teplým 60 až 65 °C, vyperou prakticky všechny zapáchající podíly.

Kolona má průměr 100 mm, výška části plněné 10 mm Raschigovými kroužky, je cca 700 mm.

Materiál kolony, zásobníku roztoku močoviny a cirkulačního čerpadla je sklo. Roztok močoviny se udržuje na teplotě 60 až 65 °C elektrickým příhřevem.

Absorpční roztok močoviny se po přidání příslušného množství formaldehydu zpracuje známým způsobem na pryskyřici, vhodnou k lepeni dřeva.

Příklad 2

Do reaktoru uvedeného v příkladu 1 se za míchání naváží 30 hmot. dílů 1,2-propylenglykolu, 32,2 hmot. dílu maleinanhydridu a 20,8 hmot. dílu ftalanhydridu. Reakční směs se postupně vyhřeje na 150 °C, přičemž se tu uplatní i vlastní isotermie reakce. Od teploty 155 °C výše začíná oddestilovávat voda, při teplotě 175 °C se přidá do reakční směsi 2,8 hmot. dílu xylenu a pokračuje se v azeotropické polyesterifikaci. Po dosaženi teploty 190 °C v reaktoru se do reakční směsi zavede v množství 800 1/h proud Oxidu uhličitého, obsahujícího 1,2 % obj. kyslíku. Xylenová fáze destilátu se průběžně vrací do reaktoru, oxid uhličitý,, vystupující z aparatury, se zavede do kolony, popsané v příkladu 1, kde se promývá cca 53% roztokem močoviny, teplým 50 až 55 °C, obsahujícím 0,8 % hmot. kyseliny sírové.

Čerpadlem se recirkuluje cca 24 1 roztoku za hodinu. Postupné zahušťování roztoku močoviny, dané odparem vody z roztoku, se vyrovnává periodickým přídavkem vody do zásobníku pod kolonou, obdobně jako v příkladu 1. Oxid uhličitý, vystupující z kolony, je prakticky bez zápachu a vypouští se do atmosféry.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Způsob desodorifikace inertního plynu, použitého při přípravě alkydů a nenasycených polyesterů, vyznačený tím, že vystupující inertní plyn se jednostupňově promývá koncentrovaným roztokem močoviny teplým 25 až 80 °C, případně upraveným na pH 6 až 10 přídavkem slabých kyselin, zejména kyseliny octové nebo přídavkem slabých zásad, zejména vodného roztoku čpavku, uhličitanu sodného či draselného nebo velmi zředěným roztokem silných zásad, s výhodou ' hydroxidu sodného či draselného.