DD282583A7

DD282583A7 - Verfahren zur faellung und aufarbeitung von chlorkautschukloesungen

Info

Publication number: DD282583A7
Application number: DD27534885A
Authority: DD
Inventors: Detlef Krueger; Erich Krause; Ullrich Maack; Harald Menzel; Klaus-Dieter Rauchstein; Gerhard Kamenz; Hansjoachim Leder; Wolfgang Walther; Juergen Schaffer; Juergen Coch; Heinz Wiegelmann
Original assignee: Ammendorfer Plastwerk Veb
Priority date: 1985-04-19
Filing date: 1985-04-19
Publication date: 1990-09-19

Abstract

Verfahren zur Faellung und Aufarbeitung von Chlorkautschuk aus seinen Loesungen in chlorierungsbestaendigen Loesungsmitteln in der Art, dasz die Chlorkautschukloesung vor der Faellung mit Wasser aus der Entwaesserung nach der Faellung, das mit den Brueden der Entgasungsstufe aufgeheizt wird, bei einem Druck, der mindestens 0,2 MPa ueber dem Dampfdruck des Loesungsmittels liegt, vermischt und in einen Faellbehaelter, in dem ein Druck von 0,02 MPa bis 0,12 MPa herrscht, entspannt wird, die Dispersion anschlieszend mechanisch entwaessert, mit heiszem Wasser redispergiert, in einer Entgasungsstufe mit Wasserdampf behandelt und nach einer mechanischen Entwaesserung getrocknet wird, wobei das abgetrennte Wasser in die Redispergierung zurueckgefuehrt wird. Gegebenenfalls wird der mechanisch entwaesserte Chlorkautschuk vor der Redispergierung auf eine Teilchengroesze kleiner 50 mm mechanisch zerkleinert und anschlieszend erfindungsgemaesz weiterbehandelt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fällung und Aufarbeitung von Chlorkautschuk, hergestellt aus natürlichem und/oder synthetischem Kautschuk, aus Lösungen in chlorierungsbeständigen Lösungsmitteln mit einem Polymergehalt zwischen 5fv!a.-% und 30 Ma.-%, bei denen im getrockneten Polymeren ein sehr geringer Restlösungsmittelgehalt gefordert wird.

Charakteristik der bekannten Lösungen

Zur Gewinnung »on chlorierten Polymeren mit niedrigem Restlösung .mittelgehalt sind eine Reihe von Verfahren bekannt, bei denen das in Wrisser oder Alkohol gefällte Polymere mit Alkohol weiterbehandelt und das Restlösungsmittel extraktiv entfernt wird. Die so behandelten Polymeren weisen zwar einen niedrigen Rest ösungsmittelgehalt auf, jedoch haben alle diese Verfahren den entscheidenden Nachteil, daß Lösungsmittel und Fäll- r.zw. Extraktionsmittel wieder getrennt werden müssen, was nur mit einem erheblichen apparativen und energetischen Aufwand möglich ist.

Nach CA-PS 688081 wird beschrieben, der Polymerlösung Dampf zuzusetzen, die teilweise koagulierte Mischung in einen Fällbehälter einzubringen, dort oberhalb der Siedetemperatur des Lösung, mittels zu fällen und das ausgefallene Polymere durch rotierende Einbauten zu zerkleinern. In einem weiterer' Behälter wird dann das gefällte und zerkleinerte Polymere mit Dampf weiterbehandelt.

Die Nachteile dieses Verfahrens sind, daß bei der Einleitung ν on Dampf in die Lösung eine teilweise Koagulation des chlorierten Polymeren auftritt und es dort zu Verstopfungen kommen kann, die Zerkleinerung des ausgefällten Polymeren an der Stelle mit der höchsten Gasbelastung sehr uneffektiv ist und die eingesetzten rotierenden Teile störanfällig sind.

Außerdem wird der Dampf in der zv/eiten Stufo nicht effektiv genutzt.

Nach DE-AS 1570094 wird beschrieben, die Polymerlösung mit Wasser zu vermischen und über eine Zweistoffdüse mit Dampf als Treibmittel in einen rofziell gestalteten Faltbehälter zu verdüsen. Dieses Verfahren weist neben der Notwendigkeit von Spezialausrüstungen de:i Nachteil eines hohen Dampfverbrauches auf. Die Ursache dafür ist die unrationelle Dampfausnutzung für das Einbringen der Wärme in das System.

Außerdem ist zum Erreichen geringer Restlösungsmittelgehalte eine große Triebkraft (Konzentr jtionsdifferenz Lösungsmittelgehalt in der Polymerphase und in der Dampfphase) für den diffusionskontrollierten Stofftransport des Restlösungsmittels aus dem Polymeren in die Gasphase erforderlich. Um das zu erreichen, muß das gesamte verdampfte Lösungsmittel mit Wasserdampf verdünnt werden.

Ziel db: Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Fällung und Aufarbeitung von Chlorkautschuklösungen mit vermindertem technischem und technologischem Aufwand und einem Restlösungsmittelgehalt unter 1 Ma.-%.

Darlegung des Wesnns der Erfin i^ng Die technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Fällung und Aufarbeitung von Chlorkautschuklösungen mit einem Feststoffgehalt von 5Ma.-% bis 30Ma.-% zu entwickeln, das obengenannten Anforderungen entspricht.

Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem die Chlorkautschuklösunr · it Wasser, dessen Temperatur zv/ischen 7O⁰C und 105³C beträgt, bei einem Oruck, der mindestens 0,2MPa über dem Dampfr¹ des Lösungsmittels liegt, vermischt und unmittelbar danach in oir an Fällbehälter, der einen Druck von 0,02 MPa bi > i MPa aufweist, entspannt wird, die Chlorkautschukdispersion aus dem Fällbehälter ausgetragen und mechanisch auf eine Restfeuchte kleiner 90Ma.-% entwässert wird, wobei das abgetrennte Wasser mit Brüden der folgenden Entgasungsstufe auf die Temperatur von 7O⁰C bis 105⁰C gebracht und erneut zur Herstellung der Dispersion von C hlorkautschuklösung und Wasser eingesetzt wird, der entwässerte Chlorkautschuk mit Wasser mit einer Temperatur höher 80°C redispergiert //ird, wobei der Feststoffgehalt zwischen 10Ma.-% und 20Ma.-% liegt, die Chlorkautschukdispersion anschließend in einer En'gasungsopparatur, die als Kolonnenapparat mit Kreuzgegenstromböden und/oder einer Kaskade von kontinuierlichen Rührkdsseln mit einer Kesselanzahl von mindestens zwei bei einer Temperatur zwischen 95⁰C und 105⁰C und einer Verweilzeit von 10min bis 60 min mit Wasserdampf behandelt und die Dispersion entwässert wii d, wobei die Wasserphase mit einer Temperatur größer 80°C im Kreislauf wieder zum Redispergieren des gefällten und entwässerten Chlorkautschuks eingesetzt und die Brüden aus der Entgasungsstufe zum Aufheizen des zur Fällung der Chlorkautschuklösung notwendigen Wassers eingesetzt und der entwässerte Chlorkautschuk mit einem Restlösungsmittelgehalt kleiner 1 Ma.-% in bekannter Art und Weise getrocknet wird. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß der ausgefällte Chlorkautschuk in bekannter Weise mechanisch entwässert wird und auf Teilchengrößen kleiner 50μηΊιη bekannter Weise mechanisch zerkleinert wird und anschließend erfindungsgemäß weiter behandelt wird.

Anwendungsbeispiele

I.Beispiel

Eine Chlorkautschuklösung mit 20Ma.-% Feststoff in Tetrachlormethan wird kontinuierlich mit einem Massenstrom von 100kg/h der Fällunrjsstufe zugeführt. Unmittelbar vor der Einleitung in die Fällungsstufe werden 800kg/h Wasser mit einer Temperatur von 9O⁰C i ι die Lösung eingespeist, wobei der Druck an der Mischstelle 1,2 MPa beträgt und anschließend im Fällungsbehälter versprüh; wird, in dem ein Druck von 0,02 MPa herrscht. Die tetrachlormethanhaltigen Brüden und die wäßrige Chlorkautschukdispersion werden an getrennten Stellen aus der Fällungsapparatur abgezogen, wobei die Brüden vollständig kondensiert und die Dispersion über ein Schrägsieb auf 80% Restfeuchte entwässert werden. Das abgetrennte Wasser wird mit den Brüden aus der Entgasungsstufe auf 9O⁰C aufgeheizt und in die Vordispemicrung der Chlorkautschuklösung zurückgeführt. In einem Rührbehälter wird der Feststoff mit 100⁰C heißem Wasser aus der mechanischen Abtrennung nach der Entgasung in eine Dispersion mit einem Feststoffgehalt von etwa 14Ma.-% überführt. Die Menge des hierfür rückgeführten Wassers beträgt 45 kg/h. Die Entgasungsstufe besteht aus zwei in Reihe geschalteten Rührbehältern, die bei einer Temperatur von 100⁰C betrieben werden. In den ersten Kessel werden 60 kg/h und in den zweiten Kessel 40 kg/h Dampf eingeleitet. Die aus den Kesseln austretenden Brüden werden vereinigt und zur Aufwärmung des Wassers aus der mechanischen Entwässerung nach der Fällung eingesetzt. Die Verweilzeit des Feststoffes in der Kaskade beträgt 30 Minuten. Nach Verlassen der Kaskade wird die Dispersion über ein Schrägsieb entwässert und das abgetrennte Wasser in die Redispergierung des Feststoffes nach der ersten Entwässerungsstufe zurückgeführt. Der so behandelte Feststoff weist einen Restlösungsmittelgehalt von 0,4 Ma.-% auf.

2. Beispiel

Wie am 1. Beispiel wird gefällter Chlorkautschuk in einer Mühle auf eine Körnung kleiner als 40 pm zermahlen und unter gleichen Bedingungen wie im 1. Beispiel nachbehandelt. Der so aufgearbeitete Chlorkautschuk weist einen Restlösungsmittelgehalt von 0,1 Ma.-% auf.

Claims

1. Verfahren zur Fällung und Aufarbeitung von Chlorkautschuk aus natürlichem und/oder synthetischem Kautschuk aus Lösungen in chlorierungsbeständigen Lösungsmitteln mit einem Polymergehalt zwischen 5Ma.-% und 30Ma.-% unter Zumischung von Wasser und Verwendung von Wasserdampf zum Abtrennen des Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß die Chlorkautschuklösung

a) bei Temperaturen zwischen 70⁰C und 105⁰C und bei einem Druck, der mindestens 0,2 MPa über dem Dampfdruck des Lösungsmittels liegt, mit Wasser vermischt wird und diese Mischung in einen Fällbehälter mit einem Druck von 0,02 MPa bis 0,12 MPa entspannt wird,

b) die Chlorkautschukdispersion aus dem Fällbehälter mechanisch auf eine Restfeuchte kleiner 90Ma.-% entwässert wird, wobei das abge- ->nnte Wasser, das mit den Brüden sus der Entgasungsstu'e wieder auf die Temperatur von 70⁰C bis 105⁰C gebracht wird, erneut zur Herstellung der Dispersion von Chlorkautschuklösung und Wasser eingesetzt wrd,

c) der entwässerte Chlorkautschuk mit Wasser mit einerTemperatur höher 80⁰C redispergiert wird, wobei der Feststoffgehalt der Dispersion zwischen 10Ma.-% und 20Ma.-% liegt,

d) die Chlorkautschukdispersion nach der Redispe^rgierung in ein^r Entgasungsapparatur, die als Kolonnenapparat mit Kreuzgegenstromböden und/oder einer Kaskade von kontinuierlichen Rührkesseln mit einer Kasselanzahl von mindestens zwei ausgeführt ist, bei einer Temperatur zwischen 95°C und 105⁰C und einer Zeit von 10 min bis 60 min mit Wasserdampf in einem Verhältnis von 0,1 bis 0,8 zur Dispers ·>η behandelt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch ^kennzeichnet, daß der mit Wasser höher 80⁰C redispergierte Chlorkautschuk mechanisch bis auf line Korngröße kleiner 50 μιη zerkleinert wird.