DE10020579A1 - Process for the inhibition of adhesion of material to shaft walls during the production of rubber solutions, comprises wetting the walls of the shaft with a liquid film. - Google Patents

Process for the inhibition of adhesion of material to shaft walls during the production of rubber solutions, comprises wetting the walls of the shaft with a liquid film.

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Abstract

A process for the inhibition of adhesion in a shaft during the introduction of particles is characterized by wetting the walls of the shaft with a liquid film. Independent claims are included for (i) a process for the production of rubber solutions of rubber particles by addition of at least a portion of the solvent together with the rubber particles via a shaft into a dissolution tank whereby the walls of the shaft are wetted with a solvent film; (ii) a device (I) for carrying out the process comprising a freely hanging liquid filled tube (5) arranged along the walls of the shaft (2a, 2b) and having an inlet (6) and outlet (7) openings; and (iii) a device for the dissolution of rubber comprising a rubber comminuting unit having a particle dosing device comprising a perforated disk (3) and rotating knife (4) that are arranged in the shaft (2) of a dissolving tank containing a free hanging device (I).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung von Anhaftungen in einem Schacht bei der Zuführung von Partikeln und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for preventing Accumulations in a shaft when particles are being fed and an apparatus for performing the method.

Bei der Herstellung von schlagfestem Polystyrol oder Styrol­ copolymeren wird eine Kautschuklösung in Styrol den Poly­ merisationsanlagen zugeführt. Zur Auflösung des Kautschuks werden Kautschukballen zerkleinert. Die Zerkleinerung des Kautschuks erfolgt durch Pressen durch eine Lochplatte und Abschlagen mit einem rotierenden Messer. Die Kautschukpartikel gelangen über einen Schacht in den Lösebehälter mit Styrol (A. Echte, Rubber- Toughend Styrene polymers, A Review, ACS Symposium Series 222, American Chemical Society: Washington, DC, 1989, S. 15).In the manufacture of impact-resistant polystyrene or styrene copolymers will be a rubber solution in styrene the poly supply systems. To dissolve the rubber Crushed rubber bales. The crushing of the rubber done by pressing through a perforated plate and knocking off with a rotating knife. The rubber particles pass over a shaft in the dissolving container with styrene (A. Echte, Rubber- Toughend Styrene polymers, A Review, ACS Symposium Series 222, American Chemical Society: Washington, DC, 1989, p. 15).

Durch die Rotationsbewegung des Messers wird ein Großteil der Kautschukpartikel nicht senkrecht durch den Schacht in den Löse­ tank abgeworfen, sondern an die Schachtwand geschleudert, wo sie in je nach Klebrigkeit des Kautschuks haften bleiben. Im Extrem­ fall können diese Anwachsungen die Durchgängigkeit des Schachtes vollständig blockieren. Eine Folge davon ist ein Ausfall der Zerkleinerungseinheit, verbunden mit Störungen in der gesamten Polymerisationsanlage.Due to the rotating movement of the knife, a large part of the Rubber particles do not pass vertically through the shaft in the solvent thrown tank, but hurled at the shaft wall where it stick in depending on the stickiness of the rubber. In the extreme In the event of these increases, the continuity of the shaft block completely. One consequence of this is a failure of the Crushing unit, associated with interference throughout Polymerization plant.

Um dies zu verhindern, werden die Schachtwände vorsorglich in regelmäßigen Zeitintervallen gereinigt. Diese Reinigungsarbeiten sind Zeit- und arbeitsintensiv. Die Arbeiten müssen mit Atem­ schutzmasken durchgeführt werden, da Monomeremissionen auftreten können.To prevent this, the shaft walls are precautionary in cleaned at regular intervals. This cleaning work are time and labor intensive. The work has to be done with breath protective masks are carried out because monomer emissions occur can.

Um die Klebrigkeit des Kautschuks herabzusetzen, ist vor­ geschlagen worden, Hilfsstoffe wie pulverförmiges Zn-Stearat oder Mineralöl während der Zerkleinerung beizugeben. Da nur Stoffe verwendet werden können, die die Produkteigenschaften des herzustellenden schlagzähen Polystyrols nicht beein­ trächtigen, scheidet eine Vielzahl von Hilfsstoffen aus oder sie können nur in begrenzter Menge zugesetzt werden. Weiterhin scheiden Stoffe aus technischen oder Kostengründen aus. Vor allem bei sehr adhäsiven Kautschuktypen und langen Schächten werden sehr große Mengen dieser Stoffe benötigt. To reduce the stickiness of the rubber is before beaten auxiliary materials such as powdered Zn stearate or add mineral oil during grinding. Because only Fabrics can be used that affect the product properties of the impact-resistant polystyrene to be produced does not affect pregnant, excretes a variety of excipients or they can only be added in limited quantities. Farther excrete substances for technical or cost reasons. In front especially with very adhesive rubber types and long shafts very large quantities of these substances are required.  

Es ist auch vorgeschlagen worden die Schachtwände mit Antihaft­ beschichtung zu versehen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass solche Schichten, da sie meist sehr kratzempfindlich sind, bei Reinigungsarbeiten mit mechanischen Mitteln zerstört werden können.It has also been suggested that the shaft walls with non-stick coating. However, this has the disadvantage that such layers, since they are usually very sensitive to scratching Cleaning work can be destroyed by mechanical means can.

Eine weitere Möglichkeit wäre, die Anhaftungen durch einen Sprühstrahl aus einer Düse abzulösen. Durch den Sprühnebel kann eine stark angereicherte Lösemittel- oder Monomerenatmosphäre entstehen, welche zusätzliche sicherheitstechnische Vorkehrungen erforderlich machen würde. Die Düsenöffnungen verstopfen erfahrungsgemäß schnell und beeinträchtigen die Wirkung der Düsen. Eine Reinigung der Düsen ist wegen der fehlenden Zugäng­ lichkeit des Schachtes während des Produktionsprozesses nur sehr eingeschränkt möglich. Außerdem stellen die Düsen in den Schacht hereinragende Teile dar, die während eines Reinigungsvorgangs mit mechanischen Hilfsmitteln unter Funkenbildung beschädigt oder abgestoßen werden können. Bei einer Anbringung der Düsen von außen müsste die Schachtwand durchbohrt werden.Another option would be to get the attachments through one Detach the spray jet from a nozzle. Through the spray mist a highly enriched solvent or monomer atmosphere arise, which additional safety precautions would require. Block the nozzle openings experience has shown that they can quickly and adversely affect the effect of Nozzles. Cleaning the nozzles is due to the lack of access only very much during the production process limited possible. In addition, place the nozzles in the shaft protruding parts during a cleaning process damaged with mechanical aids, causing sparks or can be repelled. When attaching the nozzles the shaft wall would have to be drilled from the outside.

Aufgabe der Erfindung war es ein kostengünstiges, flexibles und störungsunanfälliges Verfahren zur Verhinderung von Wand­ anhaftungen in Schächten bei der Zuführung von Partikeln, insbesondere Kautschukpartikeln, und eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens zu entwickeln, das die vorgenannten Nach­ teile nicht aufweist. Die Vorrichtung sollte insbesondere in bestehende Anlagen ohne Einbußen in der Produktivität und ohne aufwendige Umbaumaßnahmen schnell und einfach eingebaut sowie gegebenenfalls wieder entfernt werden können.The object of the invention was an inexpensive, flexible and trouble-free method for preventing wall buildup in shafts when feeding particles, especially rubber particles, and a device for through to develop the process leading to the aforementioned parts does not have. The device should in particular existing systems without loss of productivity and without elaborate conversion measures quickly and easily installed as well can be removed if necessary.

Dementsprechend wurde ein Verfahren zur Verhinderung von Anhaftungen in einem Schacht bei der Zuführung von Partikeln gefunden, wobei man die Wandungen des Schachtes mit einem Flüssigkeitsfilm benetzt.Accordingly, a method for preventing Accumulations in a shaft when particles are being fed found, the walls of the shaft with one Liquid film wetted.

Der Flüssigkeitsfilm kann durch Antragen einer Flüssigkeit tangential an die Wandungen des Schachtes über Rohre, die am unteren Ende mit Längsschlitzen versehen sind, gebildet werden.The liquid film can be applied by applying a liquid tangential to the walls of the shaft via pipes that on are provided with longitudinal slots at the bottom.

Die Partikel können über eine Zerkleinerungsvorrichtung erzeugt und in den Schacht eingebracht werden.The particles can be generated using a comminution device and brought into the shaft.

Das Verfahren eignet sich besonderes für klebrige Partikel, insbesondere für Kautschukpartikel, beispielsweise Polybutadien- oder Polyacrylatkautschuke. Als Flüssigkeit für den Flüssigkeits­ film wird in diesem Falle bevorzugt ein für den Kautschuk ge­ eignetes Lösungsmittel oder Dispergiermittel, bevorzugt Styrol, aliphatische oder cycloaliphatische, z. B. Cyclohexan, oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Ethyl­ benzol oder Mischungen von Styrol und aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere Styrol/Ethyl­ benzol-Mischungen verwendet.The process is particularly suitable for sticky particles, especially for rubber particles, for example polybutadiene or polyacrylate rubbers. As a liquid for the liquid In this case, film is preferred for the rubber suitable solvent or dispersant, preferably styrene,  aliphatic or cycloaliphatic, e.g. B. cyclohexane, or aromatic hydrocarbons, such as benzene, toluene or ethyl benzene or mixtures of styrene and aliphatic or aromatic hydrocarbons, especially styrene / ethyl benzene mixtures used.

Besonders bevorzugt gibt man mindestens einen Teil des Lösungs­ mittels oder Dispergiermittel zusammen mit den Kautschukpartikeln über einen Schacht in einen Lösetank wobei die Wandungen des Schachtes mit einem Flüssigkeitsfilm benetzt werden. Somit können sehr große Flüssigkeitsmengen zur Verhinderung der Anhaftungen im Schacht ohne zusätzliche Verdünnung der Kautschuklösung ver­ wendet werden. Eine Aufteilung des Gesamtflüssigkeitsstroms bei kontinuierlich betriebenen Lösekesseln auf 1 bis 50%, ins­ besondere 5 bis 30% für den Flüssigkeitsfilm in der Schachtwand und 99 bis 50%, insbesondere 95 bis 70 Vol.-% für die Direkt­ zuführung in den Lösetank hat sich bewährt. Bei Verwendung von Styrol als Hauptlösungsmittelkomponente wird der Lösungsmittel­ strom in der Regel auf ca. 40 bis 80°C vorgewärmt.At least part of the solution is particularly preferably added means or dispersant together with the rubber particles over a shaft into a release tank, the walls of the Can be wetted with a liquid film. So you can very large amounts of liquid to prevent buildup ver in the shaft without additional dilution of the rubber solution be applied. A distribution of the total liquid flow at continuously operated dissolving kettles to 1 to 50%, ins special 5 to 30% for the liquid film in the shaft wall and 99 to 50%, in particular 95 to 70% by volume for the direct Feeding into the dissolving tank has proven itself. When using Styrene as the main solvent component becomes the solvent electricity usually preheated to approx. 40 to 80 ° C.

Fig. 1 zeigt eine in einen Schacht (2) mit Deckel (1) ein­ gehängte, geeignete Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung umfaßt im wesentlichen in einen Schacht frei einhängbare, mit einer Flüssigkeit befüllbare Rohre (5), die entlang den Wandungen des Schachtes (2a, 2b) an­ geordnet und mit einer Zuführung (6) und mit Austrittsöffnungen (7) versehen sind. Fig. 1 shows a in a shaft ( 2 ) with a lid ( 1 ) a hanged, suitable device for performing the inventive method. The device essentially comprises in a shaft freely suspended, with a liquid fillable tubes ( 5 ), which are arranged along the walls of the shaft ( 2 a, 2 b) and are provided with a feed ( 6 ) and with outlet openings ( 7 ) .

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt mit den unteren Rohr­ enden und den Austrittsöffnungen (7) und (8). Die Geometrie der Austrittsöffnungen (7) wird vorteilhaft so gewählt, dass sich unter den Verfahrensbedingungen überlappende Flüssigkeitsfilme bilden, welche vollflächig die Schachtwand unterhalb der Aus­ trittsöffnung benetzen. Der Vordruck wird so eingestellt, daß die zur Benetzung benötigte Flüssigkeitsmenge aus den Austritts­ öffnungen austritt. In der Regel reicht ein Vordruck für die Flüssigkeit von etwa 2 bis 3 bar aus. Fig. 2 shows an enlarged section with the lower tube ends and the outlet openings ( 7 ) and ( 8 ). The geometry of the outlet openings ( 7 ) is advantageously chosen so that overlapping liquid films form under the process conditions, which cover the entire surface of the shaft wall below the outlet opening. The form is set so that the amount of liquid required for wetting emerges from the outlet openings. As a rule, a pre-pressure for the liquid of about 2 to 3 bar is sufficient.

Die Größe der Auslassöffnungen (7) wird vorzugsweise so gewählt, daß einerseits ein Verstopfen verhindert und andererseits die Ausbildung von Flüssigkeitsspritzern verhindert wird.The size of the outlet openings ( 7 ) is preferably selected so that, on the one hand, clogging is prevented and, on the other hand, the formation of liquid splashes is prevented.

Die Anzahl und Anordnung der Austrittsöffnungen (7) und die Länge der Rohre (5) richten sich nach der Schachtgeometrie und den Stellen mit starken Anhaftungen. Vorzugsweise sind die Austritts­ öffnungen (7) am unteren Ende der Rohre als Längsschlitze von etwa 2 mm × 40 mm ausgebildet, wobei die Längsschlitze so angeordnet sind, daß die Flüssigkeit tangential an die Wandungen des Schachtes (2a, 2b) gerichtet wird. Die Rohre (5) können mit zusätzlichen, zu den Wandungen des Schachtes (2a, 2b) gerichteten Austrittsöffnungen (8) versehen sein.The number and arrangement of the outlet openings ( 7 ) and the length of the pipes ( 5 ) depend on the shaft geometry and the locations with heavy buildup. Preferably, the outlet openings ( 7 ) are formed at the lower end of the tubes as longitudinal slots of about 2 mm × 40 mm, the longitudinal slots being arranged so that the liquid is directed tangentially to the walls of the shaft ( 2 a, 2 b). The tubes ( 5 ) can be provided with additional outlet openings ( 8 ) directed towards the walls of the shaft ( 2 a, 2 b).

Die Rohre (5) können einen beliebigen Querschnitt aufweisen, vorzugsweise verwendet man Rohre mit einem rundem, rechteckigen oder gleichseitig polyederischen, beispielsweise dreieckigen, quadratischen oder sechseckigen Querschnitt. Ein quadratischer oder rechteckiger Querschnitt der Rohre hat sich dabei im Hin­ blick auf eine optimale Reinigung als besonders vorteilhaft erwiesen.The tubes ( 5 ) can have any cross-section, preferably tubes with a round, rectangular or equilateral polyhedral, for example triangular, square or hexagonal cross-section are used. A square or rectangular cross section of the tubes has proven to be particularly advantageous with regard to optimal cleaning.

Die Anzahl und die Anordnung der Rohre entlang der Wandung des Schachtes hängen im wesentlichen von der Schachtgeometrie ab. Bei einem quadratischen oder rechteckigen Schacht sind die Rohre bevorzugt in den vier Ecken des Schachtes angeordnet.The number and arrangement of the pipes along the wall of the Manholes essentially depend on the manhole geometry. In the case of a square or rectangular shaft, the pipes are preferably arranged in the four corners of the shaft.

Die Zuführung (6) kann vorteilhaft als Trage- und Verteiler­ gestell ausgebildet sein, über das die Rohre mit Flüssigkeit versorgt werden. Das Trage- und Verteilergestell kann einfach zwischen Schachtende und Deckel angebracht werden.The feed ( 6 ) can advantageously be designed as a support and distributor frame, via which the pipes are supplied with liquid. The carrying and distribution frame can easily be attached between the shaft end and the lid.

Die Austrittsöffnungen (7) der Rohre (5) werden in der Regel unterhalb einer, beispielsweise als Lochscheibe (3) mit rotierendem Messer (4) ausgebildeten, Zufuhrvorrichtung für Partikel angeordnet.The outlet openings ( 7 ) of the tubes ( 5 ) are generally arranged below a particle feed device, for example a perforated disc ( 3 ) with a rotating knife ( 4 ).

Der Flüssigkeitsfilm des erfindungsgemäßen Verfahrens verhindert wirkungsvoll das Anhaften von Kautschukpartikel, welche durch die Rotationsbewegung des Abstreifmessers an die Schachtwand gelangen.The liquid film of the method according to the invention is prevented effective the adhesion of rubber particles, which by the rotary movement of the doctor blade against the shaft wall reach.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt ferner den großen Vor­ teil, dass sie ohne Stillstandzeiten der Anlage jederzeit schnell und einfach montiert und demontiert werden kann, ohne daß an dem Schacht gebohrt, gefräst oder Einbauten angebracht werden müssen. Bestehende Aggregate können ohne aufwendige An- und Umbau­ maßnahmen und ohne nennenswerte Stillstandszeiten nachgerüstet werden, um auch Kautschuktypen mit hoher Adhäsionsneigung ver­ arbeiten zu können.The device according to the invention also has the major advantage part that they can go quickly at any time without downtimes and can be easily assembled and disassembled without the Shaft must be drilled, milled or internals installed. Existing units can be installed and converted without complex measures and retrofitted without significant downtimes in order to ver also rubber types with high adhesion tendency to be able to work.

Die Vorrichtung ermöglicht es, den Flüssigkeitsfilm gezielt an Stellen starker Anhaftungen anzutragen und eignet sich auch für langgezogene Schächte.The device makes it possible to target the liquid film Apply strong attachments and is also suitable for elongated shafts.

Claims (13)

1. Verfahren zur Verhinderung von Anhaftungen in einem Schacht bei der Zuführung von Partikeln, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wandungen des Schachtes mit einem Flüssigkeitsfilm benetzt.1. A method for preventing buildup in a shaft when feeding particles, characterized in that the walls of the shaft are wetted with a film of liquid. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Flüssigkeitsfilm durch Antragen einer Flüssigkeit tangential an die Wandungen des Schachtes über Rohre, die am unteren Ende mit Längsschlitzen versehen sind, bildet.2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid film by applying a liquid tangential to the walls of the shaft via pipes that are provided with longitudinal slots at the lower end, forms. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Partikel über eine Zerkleinerungsvorrichtung erzeugt und in den Schacht einbringt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the particles are generated using a comminution device and brings it into the shaft. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als Partikel Kautschukpartikel und als Flüssigkeit ein für den Kautschuk geeignetes Lösungsmittel oder Dispergiermittel verwendet.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized is characterized in that rubber particles as particles and Liquid is a suitable solvent for the rubber or dispersant used. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Flüssigkeit Styrol, aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe oder Mischungen von Styrol und aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlen­ wasserstoffen verwendet.5. The method according to claim 4, characterized in that one as liquid styrene, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbons or mixtures of styrene and aliphatic, cycloaliphatic or aromatic carbons used hydrogen. 6. Verfahren zur Herstellung von Kautschuklösungen aus Kautschukpartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil des Lösungsmittels zusammen mit den Kautschukpartikeln über einen Schacht in einen Lösetank zugibt, wobei die Wandungen des Schachtes mit einem Lösungs­ mittelfilm benetzt werden.6. Process for the production of rubber solutions Rubber particles, characterized in that at least part of the solvent together with the Rubber particles through a shaft into a dissolving tank admits, the walls of the shaft with a solution medium film can be wetted. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 umfassend in einen Schacht frei einhängbare, mit einer Flüssigkeit befüllbare Rohre (5), die entlang den Wandungen des Schachtes (2a, 2b) angeordnet und mit einer Zuführung (6) und mit Austrittsöffnungen (7) versehen sind. 7. The device for carrying out the method according to claim 1 comprising in a shaft freely suspended, with a liquid fillable tubes ( 5 ), which are arranged along the walls of the shaft ( 2 a, 2 b) and with a feed ( 6 ) and with outlet openings ( 7 ) are provided. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (7) am unteren Ende der Rohre als Längsschlitze ausgebildet sind, wobei die Längsschlitze so angeordnet sind, daß die Flüssigkeit tangential an die Wandungen des Schachtes (2a, 2b) gerichtet wird.8. The device according to claim 7, characterized in that the outlet openings ( 7 ) are formed at the lower end of the tubes as longitudinal slots, the longitudinal slots being arranged so that the liquid is directed tangentially to the walls of the shaft ( 2 a, 2 b) becomes. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (5) mit zusätzlichen, zu den Wandungen des Schachtes (2a, 2b) gerichteten Austrittsöffnungen (8) ver­ sehen sind.9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the tubes ( 5 ) with additional, to the walls of the shaft ( 2 a, 2 b) directed outlet openings ( 8 ) are seen ver. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vier Rohre (5) mit rundem oder polyedrischem Querschnitt in den Ecken eines quadratischen oder recht­ eckigen Schachtes (2) angeordnet sind.10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that four tubes ( 5 ) with a round or polyhedral cross section are arranged in the corners of a square or rectangular shaft ( 2 ). 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zuführung (6) als Trage- und Verteiler­ gestell ausgebildet ist.11. The device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the feed ( 6 ) is designed as a support and distributor frame. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Austrittsöffnungen (7) der Rohre (5) unter­ halb einer als Lochscheibe (3) mit rotierendem Messer (4) ausgebildeten Dosiervorrichtung für Partikel angeordnet sind.12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that outlet openings ( 7 ) of the tubes ( 5 ) are arranged under half of a metering device for particles designed as a perforated disc ( 3 ) with a rotating knife ( 4 ). 13. Vorrichtung zur Auflösung von Kautschuk, umfassend eine Kautschukzerkleinerungseinheit mit einer als Lochscheibe (3) mit rotierendem Messer (4) ausgebildeten Dosiervorrichtung für Partikel, die in einem über einem Lösetank angebrachten Schacht (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (2) eine frei einhängbare Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12 enthält.13. Device for dissolving rubber, comprising a rubber shredding unit with a metering device for particles designed as a perforated disc ( 3 ) with a rotating knife ( 4 ), which is arranged in a shaft ( 2 ) fitted over a release tank, characterized in that the shaft ( 2 ) contains a freely attachable device according to one of claims 7 to 12.
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