DE1494248C3 - Verfahren zum Abtrennen schwimmfähiger Lösungsmittel enthaltender Olefinpolymerisate aus einer wäßrigen Dispersion und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Flotation ist ein übliches Verfahren zum Entfernen schwimmfähiger oder schwimmender Feststoffe aus einer Aufschlämmung in einer Flüssigkeit. Dieses Verfahren wurde mit Erfolg angewendet, um feinverteilte Polymerenfeststoffe nach einer Fällung dieses Polymeren aus der Lösung in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel von einer Aufschlämmung dieses Polymeren in Wasser abzutrennen. Da eine beachtliche Menge des flüchtigen Kohlenwasserstoffes bei der Entfernung der Polymerenfeststoffe aus der großen Flüssigkeitsmenge mitgenommen wird, ist es aus Sicherheitsgründen und aus gesundheitlichen und wirtschaftlichen Gründen erwünscht, daß dieses Lösungsmittel vor der Trocknung des Polymeren entfernt und wiedergewonnen wird. Ein Verfahren zur Wiedergewinnung eines Polymeren unter Verwendung eines Abschöpfsystems mit anschließender Verdampfung des restlichen Kohlenwasserstofflösungsmittels, das mit dem Polymeren mitgeschleppt wird, ist in der deutschen Patentschrift 1 420 693 beschrieben.

Bei Abtrennungsverfahren, wie sie in der obenerwähnten Patentschrift beschrieben sind,, wird festes Polymeres von der Lösung gefällt, indem diese Lösung mit Wasser vermischt und dabei gekühlt wird, worauf der größte Teil des Lösungsmittels verdampft wird und eine Aufschlämmung von Polymerenfeststoffen in Wasser zurückbleibt. Anschließend wird das schwimmfähige Polymere von der Oberfläche des Wassers abgeschöpft und das restliche Lösungsmittel von den Polymerenfeststoffen vor deren Trocknung ausgetrieben. Während der flüchtige Kohlenwasserstoff von den Polymerenfeststoffen ausgetrieben wird, ist im allgemeinen ein nicht kondensierbares Gas anwesend, sei es, weil dies nicht zu vermeiden ist oder mit Absicht. Im allgemeinen wird als Abstreifgas Dampf verwendet und als inertes oder nicht kondensierbares Gas Stickstoff, der entweder in das Abstreifsystem eingeleitet wird, um die Entfernung des Lösungsmittel zu fördern, oder der aus dem Trokkenraum, in dem eine Stickstoffüllung benutzt wird, infolge einer Undichtigkeit in die Abstreifzone gelangt. Das verflüchtigte Kohlenwasserstofflösungsmittel wird wiedergewonnen, indem der Dampf kondensiert und die organische Schicht von dem kondensierten Wasser abgetrennt wird. Bei dieser Arbeitsweise war es erforderlich, die nicht kondensierbaren Gase durch Entlüftung abzufüllen, und mit diesen entlüfteten Gasen gehen Gleichgewichtsmengen des Lösungsmitteldampfes verloren.

Aus den deutschen Patentschriften 324 142 und

668 301 ist es bekannt, ein Lösungsmittel von einem mit einem Kondensator und von dort mit einer Flüs-Material unter Verwendung von Dampf oder einem sigkeits-Dampftrennzone verbunden ist, mit der eine Inertgas abzuziehen. Weiterhin ist aus der deutschen Dampfstrahlpumpe in Verbindung steht, um nicht Patentschrift 851 051 die Verwendung eines erwärm- kondensierte Dämpfe daraus abzuziehen, und ten Lösungsmitteldampfes als Trocknungsmedium, 5 schließlich durch ein Leitungssystem, durch das der das Abspalten des Lösungsmitteldampfes und die Auslaß der Strahlpumpe mit dem Dampfeinlaß der Zuführung eines Teils davon zu einer Rückgewin- abgegrenzten Zone verbunden ist. nungsstufc, während der Rest in Umlauf gesetzt Erfindungsgemäß können Verluste an Lösungsmit-

wird, bekannt. Auch wenn gemäß der deutschen Pa- teldampf und an nicht kondensierbaren Gasen unter tentschrift 645 679 Wasserdampf und Stickstoff ge- ίο gleichzeitiger Erzielung einer beachtlichen Wassermeinsam als Trocknungsmedium verwendet werden, dampfersparnis dadurch erreicht werden, daß die haben diese Verfahren den Nachteil, daß bei ihnen nicht kondensierbaren Gase mit frischem Wasserein bezüglich des Trocknungsmediums geschlossener dampf in die Abstreifzone zurückgeleitet werden. Kreislauf nicht mit einem Kreislauf bezüglich der zu Hierbei wird eine Dampfdüse, verwendet, um die trocknenden Beschickung kombiniert ist,· so daß 15 Gase durch die Abstreifzone in Umlauf zu setzen, auch im Falle einer kontinuierlichen Trocknung im- Auf diese Weise werden die inerten Gase zu der mer Verluste an Trocknungsmedium und Lösungs- Dampfdüse geführt und gemäß der Erfindung mit mitteldampf auftreten. . - dem Wasserdampf in der Düse zusammengebracht

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren und in die Abstreifzone zurückgeieitet, um sie mit und eine Vorrichtung zum Abtrennen schwimmfähi- ao dem Olefinpolymeren in Berührung zu bringen. Auf ger Lösungsmittel enthaltender Olefinpolymerisate diese Weise kann der gleiche Wasserdampf zum Abaus einer wäßrigen Dispersion durch Flotation. Hier- ziehen von Gas und zum Betrieb der Düse verwendet jT) bei sollen der Verlust an Lösungsmittel und nicht werden. Der Kondensator, der zum Kondensieren kondensierbaren Abstreifgasen sowie an Wasser- des Dampfes und des aus der Abstreifzone durch dampf, der erforderlich ist, um das restliche Kohlen- 25 Entlüftung abgeführten Lösungsmittels ,verwendet wasserstofflösungsmittel von den Olefinpolymerisat- wird, dient ebenfalls als Dampfdüse. Das System ist feststoffen zu entfernen, vermindert werden. gegen nicht kondensierbares Gas abgeschlossen, so

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtrennen daß dieses Material nicht verlorengeht. Die Schwieschwimmfähiger Lösungsmittel enthaltender Olefin- rigkeit, daß inerte Gase, z. B. Stickstoff, durch unpolymerisate aus einer ,wäßrigen Dispersion, wobei 30 dichte Stellen aus dem Trockner in die Abstreifzone diese Dispersion in eine abgegrenzte Zone eingeleitet gelangen, ist daher beseitigt. '

wird und die,Polymerisate und das übliche Restlö- Eine Ausführungsform der Erfindung wird im fol-

sungsmittel nach oben durch eine Schnecke in die genden an Hand der Zeichnung beschrieben, in der Zone geführt und die Polymerisate in Berührung mit F i g. 1 in einem Blockschema ein Olefinpolymeri-

einem aus Wasserdampf, Lösungsmittelresten und 35 sierungsverfahren und die Rückgewinnung des PoIyeinem bei Sättigungszustand von Wasser bzw. Lö- meren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren darsungsmittel nicht kondensierenden Gas bestehenden stellt und ,

. Dampfgemisch gebracht werden, um dadurch das F i g. 2 in vergrößerter Darstellung das Abschöp- .

Restlösungsmittel zu verflüchtigen, wobei feste Po- fen des Olefinpolymeren und das anschließende lymerisate von dem oberen Abschnitt der Zone abge- 4° Dampfabstreifen der Polymerenfeststoffe und die zogen werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung der nicht kondensierbaren Gase zeigt, aus ausgetriebenem Lösungsmitteldampf, Wasser- Feste Olefinpolymere können nach verschiedenen

dampf und bei deren Sättigungszustand nicht kon- bekannten Verfahren hergestellt werden, wobei das *\ densierendem Gas bestehende Dampfmischung von zu polymerisierende Olefin bei erhöhter Temperatur -J dieser Zone abgezogen, in einen Kondensator geleitet 45 und unter Druck, häufig in Gegenwart eines Lö- und dort teilweise kondensiert wird, das Kondensat sungs- oder Verdünnungsmittels, mit einem Katalyin eine Trennzone abgeschieden wird, das nicht kon- sator in Berührung gebracht wird. Das Reaktionsprodensierte Dampfgemisch von dieser Trennzone durch dukt kann ein beliebiges Produkt aus einer großen eine mit frischem Wasserdampf betriebene Strahl- Anzahl von Olefinpolymeren sein, z.B. Polymeren pumpe abgezogen und zu der abgegrenzten Zone ge- 5° oder Copolymeren von Monoolefinen, wie Äthylen, leitet wird. \ Propylen oder .Butylen, sowie Copolymere dieser

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchfüh- Monoolefine und Diolefine, wie Butadien oder Isorung des obigen Verfahrens mit einem geschlossenen pren. ■ .-.-. .

Abschöpfbehälter, der eine Flüssigkeit und ein Das bei dem Polymerisationsverfahren verwendete

schwimmfähiges Olefinpolymerisat enthält und in 55 Lösungs- oder Verdünnungsmittel kann z. B. aus dessen unterem Teil eine Einrichtung zum Einleiten Naphthen- oder Paraffinkohlenwasserstoffen beder wäßrigen Suspension vorhanden ist, mit einem stehen, die wenigstens zum Teil die Polymeren bei Schneckenförderer für den Transport der Polymeri- der Polymerisationstemperatur lösen können. Je sate, die von Flüssigkeit von dem oberen Teil dieses nach der Art der verwendeten Katalysatoren können Behälters begleitet werden, nach oben innerhalb die- 60 auch aromatische Verdünnungsmittel verwendet werser abgegrenzten Zone, wobei der untere Teil dieser den. Brauchbare Lösungsmittel sind z.B. Paraffine Zone in offener Verbindung mit dem Oberteil dieses mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen pro Molekül, z.Bf Abschöpfbehälters steht, ferner mit einer Einrich- Propan, Isobutan, n-Pentan; Isopentan, Isooctan und tung, durch die der Flüssigkeitsspiegel über dem un- Dodecan. Naphthenkohlenwasserstoffe, 2. B.Gycloteren Ende der abgegrenzten Zone gehalten wird, 65 hexan und Methylcyclohexan, sind ebenfalls brauch- und mit Em- und Auslassen für den Dampf in dieser bar. Solche Verdünnungsmittel sind verhältnismäßig abgegrenzten^Zone, ist gekennzeichnet durch eine inert und bei den Reaktionsbedingungen im flüssigen Leitungsanordnung, durch die dieser Dampfauslaß Aggregatzustand. » ^

Die für die Polymerisation im allgemeinen verwen- Die Polymerenlösung wird von der Trennzone 10 deten Lösungs- oder Verdünnungsmittel dienen zur in die zur Konzentrierung des Polymeren dienende Beförderung des Reaktionsproduktes aus der Reak- Zone 13 über die Leitung 12 eingeführt. Für die tionszone an die Stellen, an denen das Polymere ge- Zone 13 kann gewünschtenfalls eine Umgehungsleiwonnen wird. Feste Olefinpolymere können nach 5 tung 14 vorgesehen werden. Im allgemeinen ist die zahlreichen Verfahren vom Lösungsmittel abgetrennt Polymerenkonzentration in der Leitung 12 niedrig, werden. So kann die Polymerenlösung derart in Was- und durch die Leitung 15 wird Lösungsmittel aus der ser gesprüht werden, daß das feste Polymere, wäh- Zone 13 abgeführt. Wenn die Konzentration anrend es aus der Lösung ausgefällt wird, in Wasser dererseits hoch ist, dann kann Lösungsmittel durch dispergiert wird. io die Leitung 16 zugeführt werden. Die Lösung wird in Durch die Ausfällung des festen Polymeren durch dieser Zone gekühlt, entweder durch Verdampfung Versprühen der Lösung des Olefinpolymeren in oder durch Zusatz von kaltem Lösungsmittel, bis sie einem Lösungsmittel in das Wasser wird eine Auf- etwa 115° C hat. Die Polymerenkonzentration kann schlämmung von Flüssigkeit und Polymeren in einer beispielsweise auf 4,5 °/o Polymeres eingestellt wer-Mischung von Wasser und Lösungsmittel gebildet. 15 den. Iri jedem Fall wird die Lösung in die Disper-Um das gewünschte trockene Produkt zu erhalten, sionszone 18 geleitet, in der die Polymerenlösung in wird die Aufschlämmung im allgemeinen zunächst Wasser von niedrigerer Temperatur dispergiert wird, einer Behandlung unterworfen, bei der ein größerer so daß das Polymere unter solchen Bedingungen aus-Teil des Lösungsmittels durch Dampfabstreifen ent- fällt, daß sowohl das Wasser als auch das Lösungsfernt wird, worauf ein größerer Teil des Wassers 20 mittels in flüssiger Phase verbleiben kann,
durch Flotation entfernt wird. Die Erfindung wird Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel strömt auf das feste Olefinpolymere angewandt, das durch die Lösung von der Leitung 17 durch eine Düse 19 eine solche Flotation gewonnen wird, während das i_n einen Wasserstrom in dem T-Rohrstück 20. Die Olefinpolymere von der großen Masse des vorhande- Düse 19 ist in diesem T-Stück angeordnet, um die nen Wassers abgetrennt wird. Während das Wasser 25 Lösung in den Wasserstrom zu dispergieren. Das von dem Polymeren abtropft, werden Abstreifgase Wasser, das eine Temperatur von etwa 40° C hat, mit den Polymerenfeststoffen in Berührung gebracht, tritt über die Leitung 45 in das T-Stück 20 ein. Die um das Lösungsmittel zu verdampfen, das mit dem gebildete Dispersion strömt durch die Leitung 22 in Polymeren mitgeführt wurde. das Druckreduzierventil 25, durch das der ge-Bei dem in F i g. 1 dargestellten Schema wird eine 30 wünschte Druck in der Dispergierungszone aufBeschickung, die im wesentlichen aus einem polyme- rechterhalten wird, z.B. ein Druck von 2,5 bis 3,2 risierbaren Monoolefin besteht, z. B. aus Äthylen, atü. Es können natürlich auch andere Mittel zur Reüber die Leitung 2 in die Polymerisationszone 1 ein- duzierung des Druckes angewendet werden, z.B. ein geführt. Ein Chromoxydkatalysator, der sechswerti- genügend langes Rohr oder eine Drosselöffnung, ges Chrom enthält, das mit Siliciumoxyd-Aluminium- 35 Das Material gelangt durch die Leitung 26 direkt in oxyd verbunden ist, wird über die Leitung 3 in die Abstreifzone 27. Diese Abstreifzone kann bei diese Polymerisationszone eingeführt. Der Katalysa- einer beliebigen, gewünschten Temperatur und tor wird üblicherweise in wenigstens einem Teil des Druck betrieben werden, bei denen das Lösungsmit-Lösungsmittels dispergiert. Zusätzliches Lösungsmit- tel verdampft. Vorzugsweise wird der Abstreifer bei tel (Cyclohexan) wird über die Leitung 4 in die Po- 40 atmosphärischem Druck und bei etwa 80" C betrielymerisationszone 1 eingeführt. Die Beschickungen, ben, jedoch ist die Temperatur bei Vakuum niedriger die durch diese drei Leitungen 2, 3 und 4 eingeführt und liegt z.B. bei 0,5 ata bei etwa 6O⁰C. Da das werden, haben vorzugsweise Polymerisationstempe- Olefinpolymere leichter als Wasser ist und daher ratur (110 bis 170^c C). Einer oder mehrere dieser schwimmt, ist ein Rührer 29 vorgesehen, durch den Beschickungsströme können jedoch auch kälter und 45 die Feststoffe in Dispersion gehalten werden. Dieser die anderen dafür wärmer sein, so daß die sich bil- Rührer läuft vorzugsweise mit einer Drehzahl von 25 dende Dispersion die richtige Temperatur hat. Ge- bis 200 Umdrehungen pro Minute, z.B. mit etwa 85 wünschtenfalls können das Monoolefin und das Lö- Umdrehung pro Minute um. Obwohl eine beliebige sungsmittel auch vorher vermischt werden. Die Po- Einrichtung zur Zuführung von Wärme in die Ablymerisationsreaktion ist exoterm, so daß Wärme aus 50 streifzone verwendet werden kann, so ist Dampf beder Polymerisationszone abgeführt werden muß. Dies sonders wirksam. Dampf aus der Leitung 30 wird kann durch indirekten Wärmeaustausch vorgenom- über den Dampfdüsenkopf 31 in den Dampfabstreimen werden, z.B. durch Kühlwasser in der Lei- fer eingeführt. Dampf und Lösungsmitteldämpfe tung 5. werden oben von der Abstreifzone 27 abgeführt und Der Abstrom aus der Polymerisationszone, der 55 über die Leitung 32 zu dem Kondensator 33 geführt, eine Temperatur von etwa 140° C hat, wird aus die- wo der größte Teil der Dämpfe kondensiert wird und ser Zone 1 über die Leitung 6 zu der Zone 7 geleitet, anschließend in die Abtrennzone 34 gelangt. Das Löin der das Monomere abgezogen wird und in der sungsmittel und das Wasser bilden in dieser Zone 34 nicht umgesetztes Äthylen verdampft und über die zwei Schichten, und das Wasser wird durch die Lei-Leitung 8 zur Rückführungseinrichtung für das Äthy- 60 tung 35 abgezogen, während das Lösungsmittel über len gebracht wird. Nicht gelöstes Polymeres wird die Leitung 36 abgenommen wird. Nicht kondensierdurch Erwärmen gelöst, und zusätzliches Lösungsmit- bare und nicht kondensierte Dämpfe strömen oben tel kann gewünschtenfalls zugegeben werden. Von von der Zone 34 in die Leitung 37. Die Verweilzeit dieser Zone 7 strömt die Mischung über die Lei- des Olefinpolymeren in der Abstreifzone liegt im Betung 9 in die zum Abzug des Katalysators dienende 65 reich von 20 bis 30 Minuten.

Zone 10, in der die Lösung und der Katalysator ge- Eine Mischung von Olefinpolymerenfeststoffen

trennt werden, während der Katalysator durch die und Wasser wird von der Abstreifzone 27 durch die

Leitung 11 abgezogen wird. Leitung 38 und die Pumpe 39 abgezogen und über

die Leitung 40 in den Abschöpftank 57 geführt. Der in F i g. 2 dargestellte Behälter enthält einen, ersten zylindrischen Abschnitt mit einem konischen Oberteil, der durch das untere Ende der schräg angeordneten Schnecke 59 abgeschnitten wird, sowie einen zweiten daneben angeordneten Abschnitt 41, der mit dem ersten Abschnitt die Wand 60 gemeinsam hat. Der zweite Abschnitt des Abschöpftankes hat einen rechteckigen Querschnitt und eine größere Höhe als der erste Abschnitt. In dem zweiten Abschnitt ist ein einstellbares Wehr 58, das dicht mit dem Boden verbunden ist und oben frei ist, so daß das von dem ersten Abschnitt eintretende Wasser nach oben über das Wehr strömen und durch die Leitung 42 aus dem unteren Teil dieses Abschnittes abgezogen werden kann. Die Höhe dieses Wehres ist so eingestellt, daß das schwimmende Polymere in das untere Ende der Schnecke 59 gedrückt wird. Der zweite Abschnitt ist oben mit einem lose sitzenden Deckel bedeckt. Die Verbindung zwischen diesen beiden Abschnitten erfolgt über die Stelle unterhalb der gemeinsamen _ Wand. In dem ersten Abschnitt des Abschöpfbehäl-) , ters ist ein dritter zylindrischer Abschnitt 61 mit kleinerem Querschnitt angeordnet, der die Eintrittsleitung 40 für die Aufschlämmung umschließt. Dieser Abschnitt enthält eine Ablenkplatte 63, und die Seitenwände dieses Abschnittes führen nach oben bis zu einer Höhe oberhalb des Randes der Öffnung zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt des Abschöpfbehälters.

Das aus dem Abschöpfbehälter 57 austretende Wasser strömt durch die Leitung 42 in den Windkessel 43 und wird schließlich vermittels der Pumpe 47 über die Leitung 45 zur Abstreifzone 27 zurückgeleitet, was entweder direkt über die Leitung 28 oder über den Wärmeaustauscher 49 und das zur Mischung dienende T-Stück 20 erfolgen kann. Im allgemeinen muß das Rücklaufwasser gekühlt werden, bevor es in die Dispergierungszone 18 eingeleitet wird. Die Menge des Rücklaufwassers kann dadurch reguliert werden, daß überschüssiges Wasser durch die Leitung 44 abgelassen oder erforderlichenfalls durch die Leitung 46 Aufbereitungswasser zugegeben wird.

Die geneigte Fläche 49 besteht aus einem Gehäuse 69, das eine endlose Schnecke 71 enthält, deren Welle 72 durch die geschlossenen Enden des Gehäu- . ses führt und dabei gehalten wird. Die Schnecke wird durch den Motor 73 gedreht. Wie oben bereits ausgeführt, hat das untere Ende der Schneckenanordnung Verbindung mit dem oberen Teil des Abschöpfbehälters. Das obere Ende der Schneckenanordnung steht mit der Auslaßleitung 50 in Verbindung. Vorzugsweise sind beide Enden und auch die Leitung 50 so ausgeführt, daß ihre Querschnittsfläche gleich oder größer ist als die Querschnittsfläche des Gehäuses 69, so daß eine Brückenbildung der Feststoffe in der Fördereinrichtung oder in der Leitung vermieden wird.

Die Neigung der Schnecke 59 gegen die Horizontale kann innerhalb eines weiten Bereiches geändert werden, sie kann z.B. zwischen 10 und 30 oder mehr Grad liegen. Im allgemeinen hängt die untere Grenze der Neigung von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels in der Schneckeneinrichtung ab, während die obere Grenze für die Neigung eine Funktion der Förderleistung der Schnecke ist, die üblicherweise bei eine Neigung über 30° scharf abfällt.

Nasse Olefinpolymerenfeststoffe fallen durch die Leitung 50 in die Trocknungszone 51, in der Feuchtigkeit durch das Trocknungsgas verdampft wird, das durch die Leitung 52 eintritt und durch die Leitung 53 austritt. Trockenes Polymeres kann also durch die Leitung 54 zur Auspreßzone 55 gebracht werden, wo das Produkt 56 in marktfähiger Form, z. B. in Form von Kügelchen, erzeugt wird.

Beim Betrieb kommt die in den Abschöpfbehälter eintretende Polymerenaufschlämmung mit dem Ablenkblech 63 in Berührung, wodurch die Turbulenz vermindert wird, worauf diese Aufschlämmung durch den dritten Abschnitt 61 nach oben steigt und in den Hauptabschnitt 57 des Abschöpfbehälters eintritt. Da die Polymerenfeststoffe leichter sind als Wasser, bewegen sie sich an dem Fenster 65 vorbei nach oben und treten in das untere Ende der Schnekkenanordnung 59 ein. Durch die Stellung des einstellbaren Wehres 58 des Abschöpfbehälters wird bei voller Flüssigkeitskühlung gearbeitet, wobei das Wasser üblicherweise bis in das untere Ende der Schneckenanordnung reicht. Das sich von dem Polymeren lösende Wasser gelangt von dem Hauptabschnitt 57 des Abschöpftankes in den danebenliegenden Abschnitt 41, in dem es nach oben über das einstellbare Wehr 58 strömt und dann in den unteren Teil des Abschnittes 41 gelangt und durch die Leitung 42 austritt. Die Polymerenfeststoffe und das in die Schnecke eintretende Wasser werden nach oben geführt und treten vom oberen. Ende der Schnecke durch die Leitung 50 aus. Wegen der Neigung der Schnecke und infolge des Rütteins wird weiteres Wasser von den Polymerenfeststoffen abgegeben, während das Polymere von der Schnecke geführt wird. Dieses Wasser strömt in der Schneckenanordnung nach unten und gelangt, wie vorher beschrieben, vom· Abschöpfbehälter in die Leitung 42.

Dadurch, daß das Olcfinpolymere in der Schnekkenanordnung gerüttelt und geführt wird, wird wesentlich dazu beigetragen, daß eine größere Feuchtigkeitsmenge, die von den Feststoffen zurückgehalten wird, aus der Schnecke abgeführt werden kann. Ein großer Teil des an den Feststoffen hängenden Wassers kann durch Abtropfen allein abgezogen werden. Durch bloßes Abtropfen jedoch und ohne eine Relativbewegung der Feststoffe gegeneinander können sich in den Feststoffen Wassersäcke ausbilden. Durch mildes Stoßen oder Rühren werden diese Wassersäcke geöffnet, und weiteres Wasser kann austreten. Wenn das Stoßen oder Rühren zu heftig wird, dann kann das Wasser in den Feststoffen verteilt bleiben, und ein freies Abtropfen wird verhindert. Eine solche mit einer Schnecke arbeitende Vorrichtung ist besonders dazu geeignet, die gewünschte Rühr- oder Stoßwirkung zu erzielen, so daß die durch diese Schnecke geführten Feststoffe vollständig umgewendet werden, wozu üblicherweise nur einige Umdrehungen der Schnecke notwendig sind. Die günstigste Stoß- oder Rührwirkung hängt von der Geschwindigkeit, der Belastung und von der Neigung der Schneckeneinrichtung ab. Die Stoßwirkung wirkt auch verbessernd auf den Wirkungsgrad des Abstreifvorganges in der Schnecke 59, da eine Berührung zwischen den feuchten Polymerenfeststoffen und den Abstreifgasen gefördert wird.

Der Abstreifdampf wird über die Leitung 76 in die Schneckeneinrichtung 59 eingelassen, und nicht kondensierter Dampf und Lösungsmittel werden durch die Leitung 77 abgeführt. Wie aus der Zeichnung er-

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sichtlich, wird der Abstreifdampf vorzugsweise im Gegenstrom zu den Feststoffen durch die Schneckeneinrichtung geführt. Dies ist jedoch nicht wesentlich, und die Erfindung kann auch so ausgeführt werden, daß der Abstreifdampf am unteren Ende der Schnekkeneinrichtung eingeleitet und der nicht kondensierte Dampf und das verdampfte Lösungsmittel vom oberen Ende der Schnecke abgenommen werden, wobei sie gleichsinnig mit den Feststoffen strömen.

Die Dämpfe in der Leitung 77 strömen zum Kondensator 78, in dem sie gekühlt und wenigstens zum Teil kondensiert werden.

Die gebildete Flüssigkeit wird in dem Ausstoßtopf 80 gesammelt und schließlich über die Leitung 82 durch eine Pumpe 81 (vgl. Fig. 1) in eine Phasen-. Trennzone geführt, vorzugsweise in die Zone 34, in die der Strom unterhalb des Flüssigkeitsspiegels, vorzugsweise etwa an der Trennfläche von Wasser und Kohlenwasserstoff eingeleitet wird. Auf diese Weise wird das Lösungsmittel gewonnen und durch die Leitung 36 in eine geeignete Reinigungsstation und erforderlichenfalls in Vorratsbehälter geführt.

Aus der Fig. 2 ersieht man, daß die nicht kondensierten Dämpfe im Ausstoßtopf 80 durch die Leitung .83, den Vakuumregulator 84 und durch die Leitung 85 zu der Dampfstrahleinrichtung 86 geführt werden. Diese Dampfdüse 86 wird mit Dampf betrieben, der in die Leitung 87 eingeführt wird, und dieser Dampf verbindet sich mit den Dämpfen, die von dem Ausstoßtopf 80 abgezogen werden, und diese Dämpfe werden dann durch die Leitungen 88 und 76 in einer Rücklaufschlcife zur Schnecke 59 geführt. So wird durch die Leitungen 77, 83, 85, 88 und 76 zusammen mit der Schnecke 59 und dem Ausstoßtopf 80 ein abgeschlossenes Dampfsystem gebildet, und die Lösungsmitteldämpfe können daher nicht entweichen und verlorengehen. Der Düsendampf dient einem doppelten Zweck dadurch, daß durch ihn die Dämpfe durch die Schnecke 59 in Umlauf gesetzt werden und daß Lösungsmittel von den Feststoffen abgestreift wird.

Wenn die Feststoffe von der Schnecke 59 in die Leitung 50 fallen, dann ist es häufig wünschenswert, diese Feststoffe in einer zweiten Abstreifstufe mit Dampf in Berührung zu bringen. Durch den durch die Leitung 50 aus der Leitung 89 eintretenden Dampf wird Lösungsmitteldampf in das überhitzte System eingeleitet und zusätzliches Lösungsmittel verdampft, das an den feuchten Feststoffen haftet, die von der Schnecke in die Leitung 50 fallen. Da auch Wasser verdampft wird und in einer solchen Stufe mit dem Abstreifdampf nach oben gespült wird, so enthalten die zum Trockner 51 gelangenden Feststoffe weniger Feuchtigkeit, als wenn kein Dampf durch die Leitung 89 zugeführt würde. Die Ventile 93 und 94 in den Leitungen 76 und 89 können so eingestellt werden, daß man das gewünschte Gleichgewicht zwischen dem zu der Schnecke und dem zu der Leitung 50 strömenden Abstreifdampf erhält.

Ein Nockenventil 90 kann vorgesehen werden, das dazu beitragen kann, daß eine Strömung der Gase durch die Leitung 50 vermieden wird, jedoch wird der Druck in der Schnecke vorzugsweise auf gleicher Höhe gehalten wie im Trockner, damit keine Gase von dem Trockner in das Abstreifsystem gelangen können. Da gemäß der Erfindung ein abgeschlossenes Dampfsystem in dem Abstreifabschnitt im Bereich der Schnecke vorgesehen ist, so kann das inerte

Trocknungsgas auf dem Weg vom Trockner 51 durch den Kondensator 78 nicht verlorengehen. Die Feststoffe treten in den Schneckenförderer 91 ein, der durch den Motor 92 angetrieben wird, und sie ge-Jangen von da in den Trockner 51, wie dies vorher beschrieben wurde.

Obgleich vorstehend ausgeführt wurde, daß der Abschöpfbehälter ein konisches Oberteil hat, so sind auch andere Formen geeignet, wie z.B. ein Oberteil

ίο in Form eines umgedrehten V mit vertikalen Stirnseiten oder mit einem mehrflächigen Oberteil, z. B. eine Pyramide mit lauter schrägen Wänden. Es können auch andere Förderer verwendet werden, durch die eine Rührwirkung erreicht werden kann und die an Stelle der Schnecke 59 treten. So kann z. B. eine Doppelschnecke mit ineinandergreifenden Schnekkenflächen verwendet werden, wobei dann die Neigung der Schnecke wesentlich über 30' gewählt werden kann. Es kann auch ein kontinuierlicher Eimerförderer oder ein ähnlicher Förderer verwendet werden, durch den die Feststoffe umgerührt und gerüttelt werden.

Ais Abstreifgas wird deshalb Wasserdampf verwendet, da er billig, leicht erhältlich und kondensierbar ist und da dadurch keine weitere Komponente in das System eingebracht wird, die von dem Wasser in der Aufschlämmung abgetrennt werden muß. Da gemäß der Erfindung ein abgeschlossenes Dampfsystem vorgesehen ist, so sind nicht kondensierbare inerte Gase nicht für eine kontinuierliche Zugabe geeignet, obgleich eine festgelegte Menge eines solchen Gases in dem Umlaufsystem vorhanden sein kann und kontinuierlich umlaufen kann.

Die Vorteile der Erfindung werden durch das folgende Beispiel erläutert.

Beispiel

Ein festes Äthylenpolymeres wird in einem Reaktor in Gegenwart eines Chromoxydkatalysators bereitet, der sechswertiges Chrom enthält, wobei etwa 2,5 Gewichtsprozent Chrom, von dem etwa 2,2 Gewichtsprozent sechswertiges Chrom ist, enthalten sind. Dieser Katalysator wird zusammen mit Siliciumoxyd-Aluminiumoxyd verwendet, und wurde durch' Tränken von Siliciumoxyd-Aluminiumoxyd mit einer Chromtrioxydlösung, anschließendes Trocknen und Aktivieren in trockener. Luft während mehrerer Stunden bei einer Temperatur bis zu 51O⁰C hergestellt. Der Abstrom aus dem Reaktor wird entsprechend Fig. 1 in mehreren Arbeitsgängen, einschließlich des Abzuges des nicht umgesetzten Äthylens, der Entfernung des Katalysators, der Konzentrierung des Ab-Stroms, der Fällung des Polymeren in Wasser und des Abstreifens der gefällten Aufschlämmung zur Entfernung des Lösungsmittels und zur Abtrennung des Polymeren vom Wasser in einem Abschöpfbehälter gemäß F i g. 2 behandelt.

Die Polymerenaufschlämmung wird kontinuierlich zu dem Abschöpfbehälter geführt, und das Polymere wird aus der Aufschlämmung mit einer Geschwindigkeit von 1590 kg pro Stunde (bezogen auf das trokkene Polymere) in der Schnecke 59 aus der Aufschlämmung gewonnen. Dieses Polymere nimmt 31,8 kg Lösungsmittel pro Stunde mit sich. Während das Polymere durch die Schnecke 59 nach oben geführt wird, wobei mitgenommenes Wasser nach unten in

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en Abschöpfbehälter abtropfen kann, werden Was- Ausstoßtopf 80 beträgt 38° C und es herrscht ein jrdampf mit einer Geschwindigkeit von 27,2 kg pro Unterdruck von etwa 250 mm Wassersäule, so daß tunde und Stickstoff mit einer Geschwindigkeit von der oben austretende Stickstoff bei dieser Tempera-,54 kg pro Stunde, gesättigt mit 4 kg Lösungsmittel, tür und bei diesem Druck mit Lösungsmittel gesättigt ι die Schnecke eingeleitet, wo sie mit den Feststof- 5 ist. 27,2 kg Wasserdampf pro Stunde sind zum Bein in Berührung kommen und Lösungsmittel auf trieb der Dampfdüse erforderlich, so daß der verem Polymeren verdampft. Die Temperatur in der einigte Abstreifdampf, wie er oben beschrieben chnecke beträgt 80° C und es herrscht ein leichter wurde, in der Düse gebildet und durch die Rücklaufberdruck, etwa 25 mm Wassersäule. 1590 kg Poly- leitung 88 zur Schnecke 59 zurückgeführt wird.
ieres werden pro Stunde durch die Leitung 50 in io Ohne die erfindungsgemäße Vorrichtung wären en Trockner eingeführt, und dieses Polymere enthält 27,2 kg Wasserdampf pro Stunde erforderlich, um ;tzt nur mehr 6,35 kg Lösungsmittel; 25,4 kg wur- die Düse zu betreiben, sowie weitere 27,2 kg pro en pro Stunde durch den Abstreifvorgang entfernt. Stunde, um das Lösungsmittel in der Schnecke von ->er durch die Leitung 77 austretende Dampfstrom dem Polymeren abzustreifen. Etwa 4,5 kg pro Stunde ithält 4,54 kg Stickstoff und 29,4 kg Lösungsmittel, 15 Stickstoff würden fortlaufend zugesetzt oder vom ezogen auf den stündlichen Durchsatz, einschließ- Trockner in die Schnecke gezogen und aus dem Sych desjenigen Lösungsmittels, das von dem Polyme- stern entfernt, wobei dieser Stickstoff mit 4 kg Löjn abgestreift wurde und zuzüglich des Lösungsmit- sungsmittel gesättigt wäre. Die Lösungsmittelrückge- :1s, das in dem in die Schnecke zurückgeführten winnung würde ohne den Rücklauf des nicht kondentickstoff enthalten ist. Das Lösungsmittel mit einem ao sierbaren Gases auf 21,4 kg pro Stunde vermindert, η Dampfstrom vorhandenen Wasserdampf wird im Die gemäß der Erfindung mögliche Rückgewinnung '.ondensator 78 kondensiert, und der nicht konden- des Lösungsmittels macht sich vor allem bei größeerbare Anteil, 4,54 kg Stickstoff pro Stunde mit 4,0 ren Anlagen sehr stark bemerkbar. Weitere Vorteile g Lösungsmittel pro Stunde tritt oben aus dem Aus- erhält man durch die Ersparnis des Abstreifwasser- :oßtopf 80 in die Dampfdüse 86 ein. 25,4 kg Lö- 25 dampfes und des inerten Gases, die kontinuierlich ermgsmittel pro Stunde werden auf diese Weise in zeugt und in den Trockner eingeleitet werden müsem Abstreifvorgang gewonnen. Die Temperatur im sen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtrennen schwimmfähiger Lösungsmittel enthaltender Olefinpolymerisate aus einer wäßrigen Dispersion, wobei diese Dispersion in eine abgegrenzte Zone eingeleitet wird und die Polymerisate und das übliche Restlösungsmittel nach oben durch eine Schnecke in die Zone geführt und die Polymerisate in Berührung mit einem aus Wasserdampf, Lösungsmittelresten und einem bei Sättigungszustand von Wasser bzw. Lösungsmittel nicht kondensierenden Gas bestehenden Dampfgemisch gebracht werden, um dadurch das Restlösungsmittel zu verflüchtigen, wobei feste Polymerisate von dem oberen Abschnitt der Zone abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus ausgetriebenem Lösungsmitteldampf, Wasserdampf und bei deren Sättigungszustand nicht kondensierendem Gas bestehende Dampfmischung von dieser Zone abgezogen, in einen Kondensator geleitet und dort teilweise kondensiert wird, das Kondensat in eine Trennzone abgeschieden wird, das nicht kondensierte Dampfgemisch von dieser Trennzone durch eine mit .frischem Wasserdampf betriebene Strahlpumpe abgezogen und zu der abgegrenzten Zone geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus frischem Wasserdampf, im Kondensator nicht kondensierten Dämpfen und bei Sättigungstemperatur des Wassers nicht kondensierendem Gas mit den Olefinpolymerisaten in Berührung gebracht wird, die von dem oberen Abschnitt der abgegrenzten Zone vor der Einleitung in diese entnommen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als beim Sättigungszustand des Wassers nicht kondensierendes Gas Stickstoff verwendet wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem geschlossenen Abschöpfbehälter, der eine Flüssigkeit und ein schwimmfähiges Olefinpolymerisat enthält und in dessen unterem Teil eine Einrichtung zum Einleiten der wäßrigen Suspension vorhanden ist, mit einem Schneckenförderer für den Transport der Polymerisate, die von Flüssigkeit von dem oberen Teil dieses Behälters begleitet werden, nach oben innerhalb dieser abgegrenzten Zone, wobei der untere Teil dieser Zone in offener Verbindung mit dem Oberteil dieses Abschöpfbehälters steht, ferner mit einer Einrichtung, durch die der Flüssigkeitsspiegel über dem unteren Ende der abgegrenzten Zone gehalten wird, und mit Ein- und Auslässen für den Dampf in dieser abgegrenzten Zone, gekennzeichnet durch eine Leitungsanord* nung, durch die dieser Dampfauslaß mit einem Kondensator und von dort mit einer Flüssigkeits-Dampftrennzone verbunden ist, mit der eine Dampfstrahlpumpe in Verbindung steht, um nicht kondensierte Dämpfe daraus abzuziehen, und schließlich durch ein Leitungssystem, durch das der Auslaß der Strahlpumpe mit dem Dampfeinlaß der abgegrenzten Zone verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Leitungseinrichtungen zum Transport der an einem oberen Abschnitt dieser abgegrenzten Zone gewonnenen Olefinpolymerisate zum Trockner.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Leitungseinrichtungen, durch die wenigstens ein Teil der Dämpfe vom Auslaß der Strahlpumpe zur Berührung mit den Olefinpolymerisaten geleitet wird, die von einem oberen Abschnitt dieser abgegrenzten Zone vor dem Durchgang dieser Polymerisate in den Trockner gewonnen wurden.