DE1767354C3 - Reactor for the continuous implementation of chemical reactions - Google Patents

Reactor for the continuous implementation of chemical reactions

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DE1767354C3 DE19681767354 DE1767354A DE1767354C3 DE 1767354 C3 DE1767354 C3 DE 1767354C3 DE 19681767354 DE19681767354 DE 19681767354 DE 1767354 A DE1767354 A DE 1767354A DE 1767354 C3 DE1767354 C3 DE 1767354C3
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Description

5050

Die Erfindung betrifft pinen Reaktor fur die kon-.inuierliche Durchführung von chemischen Reaktioien, der aus einem inneren Rohrabschnitt mit konThe invention relates to a pin reactor for the continuous Carrying out chemical reactions, which consists of an inner pipe section with con

Oanter Form und Q^""^^^'^ Separatoren mil etwa dem 8'e.chen Quenwhnat w« jas Rohr hat, die den Innenraum des Rohres in bewegliehe Einheitszenen für das Re.kt.onsm. heu unter ta-Ien, einem Separatormagazin zur Einführung,der Separatoren in den Reaktor der bezugHc:h^de^^ Sep ratoren einen geschlossenen Kreis bidet einer ^n.eu se, die mit einer Einrichtung zum Einfuhren der Separatoren und wenigstens eines ersten ^tonten Mengen derOanter form and Q ^ "" ^^^ '^ Separators with about the 8'e.chen Quenwhnat w « jas tube, which moves the interior of the tube Unit scenes for the Re.kt.onsm. hay under ta-ies, a separator magazine for introduction, the Separators in the reactor of the referHc: h ^ de ^^ Separators a closed circle bidet one ^ n.eu se that have a facility to import the Separators and at least one first toned Quantities of

bedingu^
es sich
condition u ^
it is

gi ΐηΤηΤΪ E ß e der Durchsatz der dem n, die abgezogenen ε oder die Reaktionsw werden. Dabei handelt sogenannten offenen Typ. di T lllgi ΐηΤηΤΪ E ß e is the throughput of the n, the subtracted ε or the reaction w. This is what is called an open type. di T lll

aktoren dieses yp p Untereinander gleichzeitig actuators of this type p simultaneously with each other

>w«~ unterscheidet sich wesentlich von üblicherweise im Labor oder im Techo nur geringe Produktmen- > w «~ differs significantly from usually only small product quantities in the laboratory or in the techo

.n. Für solche Zwecke ver-. n . For such purposes

läßig Reaktoren vom sogenannten ie während der Umsetzung keinen ,„.. außen ermöglichen, oder auch sogenannten halbgeschlossenen Typ, intermittierenden oder periodischen Stoiiausiaus«. von außen zulassen. Bei diesen Reaktoren sind die Betriebsbedingungen nicht konstant. lh. sie ändern sich ständig, mindesten* die Konzen-casual reactors of the so-called ie no, ".. enable outside, or also so-called semi-closed type, intermittent or periodic stoicausiaus" during the implementation. allow from outside. In these reactors, the operating conditions are not constant. lh. they are constantly changing, at least * the concentration

^-Toffenen, kontinuierlich arbeitenden Reaktoren in der Industrie natürlich bevorzugt, weil sie s.ch wirtschaftlicher ausnutzen lassen und Automatisierung eignen. Ihre Einsatzsind jedoch weniger vielseitig als diegeschlossenen oder halbgeschlossenen ,"die dem Bedienungspersonal die Möglich-1] an beliebigen Stellen und zu einem beliein die Reaktion einzugreifen und diese in oer gcwm.^.ten Weise zu steuern. Auf diese Weise kann man beispielsweise die Betriebsbedingungen, die Temperatur, den Druck, die Konzentration u. dgl. ändern neue Reaktionsteilnehmer zugeben oder einen Teil oder alle Reaktionsprodukte abziehen. Das ist bei komplizierten Reaktionen außerordentlich wichtig und es, den reaktionsbedingten Selektivitäten, Betriebsarten und der Reaktionskinetik Kecni.u..« zu tragen und einen optimalen Ablauf der untersuchten chemischen Reaktion in der gewünschten^ - Open, continuously operating reactors preferred in industry, of course, because they allow s.ch to be exploited more economically and Automation. However, their uses are less versatile than the closed ones or semi-closed, "which gives the operating personnel the possibility of 1] to intervene at any point and at any point in the reaction and this to steer in oer gcwm. ^. th way. In this way you can, for example, the operating conditions, the temperature, the pressure, the concentration and the like. change add new reactants or subtract part or all of the reaction products. That is at complex reactions are extremely important and the reaction-related selectivities, Operating modes and the reaction kinetics Kecni.u .. «to carry and an optimal flow of the studied chemical reaction in the desired

g^SSi wichtig bei bestimmten chemih^es Reaktionenf wie z. B. bei Polymerisationen oder analogen Reaktionen, z. B. bei den Polykondensationen und Polyadditionen, bei denen durch entsprechende Gestaltung der Reaktion auf die Gestalt des End-Produkts und seinen stufenförmigen Aufbau entsprechend einem vorher aufgestellten Plan Einfluß genommen werden kann. Auf diese Weise ist es möglich. Produkte herzustellen, denen durch e während der Reaktion indi- ^^Ä, verliehen werden können. T^e £ kt für die kontinuierlicheg ^ SSi important in certain chemical h ^ it Reaktionenf such. B. in polymerizations or analogous reactions, e.g. B. in the polycondensations and polyadditions, in which by appropriate design of the reaction on the shape of the end product and its step-like structure can be influenced in accordance with a previously drawn up plan. In this way it is possible. To produce products to which indi- ^^ Ä, can be conferred by e during the reaction. T ^ e £ kt for continuous

*t '%on^ chemischen Reaktionen sind be- * t '% on ^ chemical reactions are

Es sind auch bereits rohrförmige Reakren Innenraum durch bewegliche ^ is, So sind beispielsweise in den There are also ready s tubular reactors interior space by movable ^ is , so are for example in the

p 3148 037 und 22 99 307 Reak-p 3148 037 and 22 99 307 Rea-

USA- ^^^.^.^ Durchfuhru von che. USA- ^^^. ^. ^ Transit of che .

Reaktionen beschrieben, die aus einem mnemc konstanter Form und Quer-Reactions described that come from a mnemc constant shape and transverse

bewegliche Separatoren mit etwamovable separators with about

w^ i d Rh ht di d w ^ id R h ht di d

Innenraum des Rohres in bewegliche Einheitszellen für gangsmaterialien, wie Lösungsmittel, Reaktanten, das Reaktionsmilieu unterteilen, einem Separator- Katalysatoren u. dgl., die Abführung oder Rückfühmagazin zur Einführung der Separatoren in den Reak- rung im Kreislauf von bestimmten Produkten, die tor, der bezüglich der Separatoren einen geschlossenen Änderung der Reaktionsbedingungen, beispielsweise Kreis bildet, einer Schleuse, die mit einer Einrichtung 5 der Temperatur, die Entnahme von Produkten und zum Einführen der Separatoren und wenigstens eines die Messung von bestimmten Verfahrensparanietern, ersten Reaktanten ausgestattet ist, Einrichtungen zum Durch Einhaltung geeigneter Abstände der Eingriffs-Einführen der anderen Reaktanten, Eingriffseinrich- einrichtungen von dem Reaktoreingang kann auch der tungcA zur Beeinflussung der Reaktion und wenigstens Zeitpunkt festgelegt werden, zu dem bestimmte Eineiner Einrichtung zum Abziehen des Reaktionspro- io griffe vorgenommen werden sollen. Die gute Reprodukts bestehen. Die bekannten Reaktoren weisen duzierbarkeit der Verfahrensabläufe ermöglicht auch jedoch keine Abdichtung zwischen dem Reaktorein- eine Automatisierung der einzelnen Eingriffe,
gang und dem Reaktorausgang auf. Eine Reaktions- Daraus ergibt sich, daß der erfindungsgemäße Reakführung unter Druck und/oder das Einspeisen bzw. tor die Vorteile der kontinuierlich arbeitenden offenen Austragen von Reaktanten bzw. Reaktionsmischung 15 Reaktoren mit den Vorteilen der diskontinuierlich entlang der Rohrstrecke ist daher bei den bekannten arbeitenden geschlossenen oder halbgeschlossenen Reaktoren schwierig oder unmöglich. Aufgabe der Reaktoren in sich vereinigt, wobei jede Einheitszelle Erfindung ist es nun, einen neuen Reaktor für die kon- als kleiner Reaktor vom geschlossenen oder halbtinuierliche Durchführung von chemischen Reaktio- geschlossenen Typ betrachtet werden kann. Diese nen anzugeben, der die Vorteile der Reaktoren vom 20 Einheitszellen durchlaufen nacheinander und kontioffenen Typ, insbesondere deren Einfachheit und nuierlich einen Kreislauf, wobei sie die stationär Wirtschaftlichkeit, mit denjenigen der Reaktoren vom angebrachten Eingriffseinrichtungen passieren, an degeschlossenen oder halbgeschlossenen Typ. insbeson- nen sie einer diskontinuierlichen Behandlung unterdere deren Anpassungsfähigkeit und Variabilität, in zog°n werden,
sich vereinigt. as Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfin-
Inner space of the tube in movable unit cells for raw materials, such as solvents, reactants, the reaction medium, a separator, catalyst, etc., the discharge or return magazine for introducing the separators into the reaction in the circuit of certain products, the tor, the with respect to the separators, a closed change in the reaction conditions, for example, forms a circuit, a lock which is equipped with a device 5 for the temperature, the removal of products and for the introduction of the separators and at least one of the measurement of certain process parameters, first reactants, devices for through Adherence to suitable distances between the intervention introduction of the other reactants, intervention devices from the reactor inlet can also be determined for influencing the reaction and at least the point in time at which certain devices for removing the reaction procedure are carried out should. The good reproductions exist. The known reactors show that the process sequences can be reduced, but they also do not allow a seal between the reactor - an automation of the individual interventions,
entrance and the reactor exit. A reaction results from the fact that the reaction according to the invention under pressure and / or the feeding or tor the advantages of the continuously operating open discharge of reactants or reaction mixture 15 reactors with the advantages of the discontinuous along the pipe section is therefore with the known operating closed or semi-closed reactors difficult or impossible. The task of the reactors combined in itself, with each unit cell invention it is now to be considered a new reactor for the closed type as a small reactor of the closed or semi-continuous implementation of chemical reactions. These indicate that the advantages of the reactors of the 20 unit cells go through successively and continuously open type, in particular their simplicity and, of course, a cycle, passing the stationary economy, with those of the reactors of the attached intervening devices, of the closed or semi-closed type. in particular they are subject to discontinuous treatment, their adaptability and variability, in
unites. as According to a preferred embodiment of the invention

Gegenstand der Erfindung ist ein Reaktor für die dung weist der Reaktor eine Schleuse auf, die aus ei-The invention relates to a reactor for manure, the reactor has a lock, which consists of a

kontinuierliche Durchführung von chemischen Reak- nem Block mit einer oder mehreren mit Dichtungencontinuous implementation of chemical reac- nem block with one or more with seals

tionen des eingangs geschilderten Typs, d^r dadurch versehenen Längsbohrungen gebildet wird, in denenFunctions of the type described above, the longitudinal bores provided thereby is formed in which

gekennzeichnet ist, daß der Ausgang des Reaktors mit zylindrische Kolben gleiten, deren einander gegen-is characterized in that the outlet of the reactor slide with cylindrical pistons, the opposite of which

dem Eingang verbunden ist durch ein Separatormaga- 30 überliegende Stirnflächen je einen halbkugelförmigenthe input is connected by a separator magazine 30 overlying end faces each one hemispherical

zin, das aus einem Rohr mit einem größeren Innen- Hohlraum aufweisen, der den gleichen Durchmesserzin made from a tube with a larger internal cavity that is the same diameter

querschnitt als dem Querschnitt der Separatoren be- wie die Separatoren hat.cross section than the cross section of the separators as the separators.

steht und einer Schleuse zur Oberführung der Separa- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungaccording to a further preferred embodiment

toren von dem Reaktorende zu dem Reaktoreingang der Erfindung besteht das Rohr des Reaktors ausgates from the reactor end to the reactor inlet of the invention consists of the tube of the reactor

in der angegebenen Reihenfolge, wobei die Schleuse 35 geraden Abschnitten, die durch gekrümmte Abschnittein the order given, with the sluice 35 straight sections passing through curved sections

eine Abdichtung zwischen diestη beiden Reaktorteilen miteinander verbunden sind, in denen Ab/uys- unda seal between the two reactor parts are connected to each other, in which Ab / uys- and

bezüglich der Reaktanten bewirkt. Einführungseinrichtungen angeordnet sind.with respect to the reactants. Introductory devices are arranged.

Die Funktion des den Gegenstand der Erfindung Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung bildenden Reaktors beruht im wesentlichen auf zwei der Erfindung haben die Separatoren in dem Reaktor Prinzipien, nämlich der Unterteilung des Reaktions- 4" eine kugelförmige oder zylindrische Form,
raums durch Separatoren in diskrete, innerhalb des Bei der Inbetriebnahme des erfindungsgemäßen Rohres bewegliche Einheitszellen, die eine Vermi- Reaktors stellt man das Reaktionsmedium mindestens schung der Reagentien zwischen den verschiedenen zum Teil vor der Einführung in den Reaktor aus seinen Einheitszellen verhindern und gleichzeitig die Wände Bestandteilen her und löst die gewünschte Reaktion des Reaktionsrohres abstreifen und dadurch Ablage- 45 erst innerhalb des Reaktors aus.
rungen oder eine Verlangsamung der Zirkulation der Man kann die Bedingungen der Eingriffe an den Reagentien in unmittelbarer Nähe der Wände des verschiedenen Stationen entlang des Reaktionsrohres Reaktionsrohres vermeiden, und darauf, daß der ge- in bestimmten Abständen ändern, um so gleichzeitig samte inhalt des rohrförmigen Reaktors nach Art mehrere verschiedene Produkte, die miteinander geeines Förderbands an stationären Eingriffseinrichtun- 5° mischt werden sollen, herzustellen. So kann man gen vorbeigeführt wird. Auf diese Weise ist es möglich. beispielsweise nach einem bestimmten vorher fcst-Reaktionen, die bisher nur im Labor durchführbar gelegten Plan die Katalysatorkonzentration oder die waren, insbesondere unter reproduzierbaren und gleich- Konzentrationen des einen oder anderen Reaktionsmäßigen Bedingungen, wie sie im Labor bisher nur teilnehmers verändern, um in den aufeinanderfolgenschwer erzielbar waren, in großtechnischem Maßstabe 55 den Linheitszellen Polymerisate mit unterschiedlichen durchzuführen. Damit ist es insbesondere möglich. Eigenschaften, z. B. verschiedenen mittleren Mole-Polymerisate oder Mischpolymerisate nach Maß in kulargewichten, zu erhalten. Aufeinanderfolgende großer Menge auf vollautomatischem Wege wie bei Einheitszellen könhen periodisch verändert werden zur bei den bekannten kontinuierlichen großtechnischen Herstellung von Polymerisaten mit verschiedenen Verfahren herzustellen. Dies ist dadurch möglich, daß 6o Molekulargewichtsbereichen, um so durch Mischen man getrennte, abgemessene Reaktantenmengcn be- ein Polymerisat mit einer Molckulargewiehtsverteilung arbeitet, die in beweglichen Einheitszellen enthalten zu erhalten, die einer gewünschten Verteilungskurve sind und sich zusammen mit den sie trennenden Se- entspricht.
According to a further preferred embodiment, the function of the reactor forming the subject of the invention is based essentially on two of the invention, the separators in the reactor have principles, namely the subdivision of the reaction 4 "a spherical or cylindrical shape,
space by separators into discrete unit cells, movable within the and triggers the desired reaction to strip off the reaction tube and thereby trigger storage only inside the reactor.
You can avoid the conditions of intervention on the reagents in the immediate vicinity of the walls of the various stations along the reaction tube, and ensure that the change at certain intervals, so that the entire contents of the tubular reactor at the same time to manufacture several different products according to the type, which are to be mixed with one another on a conveyor belt at stationary intervening devices. So one can be led past. In this way it is possible. For example, according to a certain previous fcst reactions, the plan previously only feasible in the laboratory, the catalyst concentration or the, in particular under reproducible and equal concentrations of one or the other reaction-like conditions, as they have so far only changed in the laboratory participant in order to be in the successive difficult it was possible to carry out polymers with different linearity cells on an industrial scale. It is particularly possible with this. Properties, e.g. B. various average mole polymers or copolymers made to measure in kulargewichten to obtain. Successive large quantities in a fully automatic way, as in the case of unit cells, can be changed periodically in order to produce polymers with various processes in the known continuous large-scale production. This is possible by working in 60 molecular weight ranges in order to obtain separate, measured amounts of reactants by mixing them into a polymer with a molecular weight distribution contained in mobile unit cells which are a desired distribution curve and which together with the separating Se- corresponds .

paratoren durch ein ortsfestes Reaktionsrohr bewegen. Analoge Wirkungen können dadurch erzielt werden.move parators through a stationary reaction tube. Analogous effects can be achieved in this way.

Dabei laufen sie an stationären Eingriffseinrichtungen 65 daß man bestimmte Anteile des RcaktionsmcdiumsIn doing so, they run to stationary intervention devices 65 that certain parts of the Rcaktionsmcdiums

vorbei, die vorprogrammierte Arbeitsvorgänge an den gegebenenfalls mit anderen Anteilen des Reaktions-over, the preprogrammed work processes to the possibly with other parts of the reaction

Reaktantcn innerhalb der Einheitszellen durchführen, mediums in Kombination im Kreislauf führt, um soCarry out reactants within the unit cells, mediums in combination leads to the so

beispielsweise die Einführung von bestimmten Aus- die Molekulargewichtsverteilung der gebildeten Ma-for example, the introduction of certain components, the molecular weight distribution of the

kromolcküle zu verbreitern. Man kann auch, insbeson- Erwärmung oder Abkühlung dienende Flüssigkeit dere bei der anionischen Polymerisation, die Mole- zirkulieren läßt. Die verschiedenen Zugabestellen oder kulargewichlsvcrtciliing durch Zugabe von Katalysator Zwischenstationen befinden sich zweckmäßig in den oder Abstopper variieren. Rohrkrümmern.to broaden kromolcküle. It is also possible, in particular, to use liquid for heating or cooling others in the case of anionic polymerization, which allows molecules to circulate. The various addition points or kulargewichlsvcrtciliing by adding catalyst intermediate stations are expediently located in the or stopper vary. Elbows.

Der erfindungsgemäße Reaktor ist insbesondere 5 Die Separatoren sind zweckmäßig kugelförmig, was verwendbar für Polymerisationen oder Mischpoly- ihnen ein Rollen in dem Rohr ermöglicht, da die Reirnerisationen von ungesättigten Monomeren, z. B. bung für rollende Separatoren geringer ist als für glei-Äthylen, Propylen, Butylen, Butadien, Isopren, Styrol tende (z. B. zylindrische) Separatoren. Außerdem und Methylmcthacrylat, sowie allen höheren Homo- erlaubt dies den Durchlauf mit dem geringslmöglichen logen einschließlich ihrer Halogenderivate. *° Spielraum durch die halbkreisförmigen Rohrkrümmer.The reactor according to the invention is in particular 5 The separators are appropriately spherical, what Can be used for polymerizations or mixed polymers, allowing them to roll in the tube as the re-energizations of unsaturated monomers, e.g. B. exercise for rolling separators is less than for glei -ethylene, Propylene, butylene, butadiene, isoprene, styrene tend (e.g. cylindrical) separators. Besides that and methyl methacrylate, as well as all higher homo- this allows the passage with the lowest possible lies including their halogen derivatives. * ° clearance due to the semicircular pipe elbow.

Natürlich kann man die verschiedenen üblichen Vorzugsweise ist ihre Dichte angenähert die gleiche Reaktionssysteme verwenden, z. B. die Polymerisation wie die des Reaktionsmediums, um ihnen eine mögin Masse, in Lösung, in Suspension, in Emulsion mit liehst geringe Schwimmfähigkeit zu verleihen und um den entsprechenden Initiator- und Katalysatorsyste- zu vermeiden, die Kontakt-oder Anschlagzonen an der men. Zweckmäßig arbeitet man jedoch in homogen 15 Rohrwand zu lokalisieren. Zu diesem Zweck kann flüssiger Phase, wobei die gasförmigen Reaktionsteil- man Hohlkugeln verwenden, die z. B. durch Verschwcinehmer bzw. Monomeren in einem Lösungsmittel ßen von Metallhalbkugeln mit geeigneter Wandstärke gelöst vorliegen oder unter Druck verflüssigt sind. hergestellt werden. Die Separatoren können aus jedem Man kann natürlich innerhalb eines breiten Tempe- in dem Reaktionsmedium chemisch inerten Material ratur- und Druckbereichs arbeiten, indem man insbe- ao bestehen. Natürlich kann man auch eine andere als die sondere während des Rcaktionsablaufs in jeder Zelle Kugelform vorsehen, z. B. eine gegebenenfalls in der des Reaktors einen veränderlichen Temperaturverlauf Mitte gewölbte Zylinderform; die Separatoren können anwendet. Im Gegensatz dazu kann man in der Regel gegebenenfalls auch mit Dichtungsgliedern versehen nur einen von einem Ende zum anderen des Reaktors sein, wie z. B. die Dichtungsringe auf den Kolben von und somit vom Anfang bis zum Ende der Reaktion 25 Verbrennungsmotoren,
abnehmenden Druckverlauf einstellen. Der Spielraum zwischen den Separatoren und der
Of course, one can use the various usual reaction systems, preferably their density is approximately the same, e.g. B. the polymerization like that of the reaction medium to give them a possible mass, in solution, in suspension, in emulsion with low buoyancy and to avoid the corresponding initiator and catalyst systems, the contact or stop zones on the men. However, it is advisable to work to localize the pipe wall in a homogeneous 15. For this purpose, the liquid phase, the gaseous reaction part using hollow spheres, the z. B. present dissolved by Verschwcinehmer or monomers in a solvent ßen of metal hemispheres with a suitable wall thickness or are liquefied under pressure. getting produced. The separators can of course be operated within a wide temperature and pressure range in the reaction medium, which is chemically inert material, in particular by consisting. Of course, you can also provide a spherical shape other than the special one in each cell during the reaction process, e.g. B. a cylindrical shape optionally curved in the center of the reactor with a variable temperature profile; the separators can be applied. In contrast, you can also be provided with sealing members only one from one end to the other of the reactor, such as. B. the sealing rings on the pistons of and thus from the beginning to the end of the reaction 25 internal combustion engines,
set decreasing pressure curve. The margin between the separators and the

Der zwischen dem Reaktoreingang und dem Reak- Innenwand des Rohres, d. h. der Unterschied zwitorausgang einzustellende Druckunterschied kann z. B. sehen den Radien ihrer Querschnitte, ist vorzugsweise mittels Pumpen erzielt werden, welche am Eingang gering und liegt beispielsweise in der Größenordnung und an Zwischenstationen das Reaktionsmedium ein- 30 von ein oder zwei Hundertstel des Innendurchmessers spritzen oder mittels eines den Abfluß regelnden Aus- des Rohrs. Eine absolute Dichtigkeit ist nicht erfordertrittsventils. Man kann auch an Stelle von Pumpen lieh. Die relative Dichtigkeit soll um so besser sein, den hydrostatischen Druck ausnutzen, der von auf je stärker das Rohr gegenüber der Horizontaler einem höheren Niveau als das Rohr angeordneten geneigt ist und je geringer die Strömungsgeschwindig-Vorratsbehältern geliefert wird. 35 keit des Reaktionsmediums ist. Die Erfahrung haiThe pressure difference to be set between the reactor inlet and the Reak inner wall of the pipe, ie the difference in pressure can, for. B. see the radii of their cross-sections, is preferably achieved by means of pumps, which are small at the entrance and is, for example, of the order of magnitude and at intermediate stations inject the reaction medium by one or two hundredths of the inner diameter or by means of an outlet regulating the outflow Rohrs. Absolute tightness is not required of the step valve. One can also borrow in place of pumps. The relative tightness should be better if the hydrostatic pressure is used, which is inclined from the higher the level of the pipe to the horizontal than the pipe and the lower the flow rate storage containers are supplied. 35 speed of the reaction medium. The experience hai

Vorzugsweise ist das Austrittsventil auf den Druck gezeigt, daß für jeden Wert des Spielraums zwischen am Eingang des rohrförmigen Reaktors eingestellt, um den Separatoren und der Innenwand des Rohrs, füi diesen Druck konstant zu haitcn und die Drucke und jeden Wert der Viskosität des strömenden Medium! die durchfließenden Mengen an jeder Stelle des Reak- und für jede Neigung des Rohrs eine Mindestgetors zu stabilisieren, um so die Einstellung einer an 4° schwindigkeit des strömenden Mediums existiert, vor jeder Stelle gleichmäßigen Arbeitsweise zu ermög- der aus die relative Geschwindigkeit des Separators liehen. gegenüber dem strömenden Medium Null wird. ScPreferably, the outlet valve is shown to the pressure that for each value of the clearance set between the inlet of the tubular reactor, to keep the separators and the inner wall of the tube, constant for this pressure and the pressures and each value of the viscosity of the flowing medium! To stabilize the flowing quantities at each point of the reaction and for each inclination of the pipe a minimum gate, so that the setting of a speed of 4 ° of the flowing medium exists, to enable uniform operation before each point, borrowed from the relative speed of the separator . becomes zero compared to the flowing medium. Sc

Wenn man die durchströmenden Mengen und die beträgt beispielsweise im Falle eines waagrechter Geschwindigkeiten stabilisiert, wird die Verweilzeit des Rohrs, das eine Flüssigkeit mit der gleichen Viskositäi Reaktionsmediums einheitlich, wobei alle Teile des 45 wie Wasser enthält, und im Fall von kugelförmiger Reaktionsmediums einem gleichen Behandlungscyclus Separatoren, deren Durchmesser 99% des Innenunterworfen sind. durchmesse« des Rohrs beträgt, die MindestgeschwinIf the flow rates are stabilized, which is, for example, in the case of horizontal velocities, the residence time of the tube, which contains a liquid with the same viscosity reaction medium uniformly, with all parts of the reaction medium as water , and in the case of spherical reaction medium, the same treatment cycle Separators, the diameter of which is subject to 99% of the inside. diameter of the pipe is the minimum speed

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der digkeit 1 bis 5 cm/sec für Rohrdurchmesser zwischer durch das Rohr gebildete Kreis so gestaltet, daß sich 10 und 500 mm. In der Praxis empfiehlt sich die An die Druckhöhenveriuste und der Druckabfall auf eine 5<> wendung einer höheren Zirkulationsgeschwindigkeit sehr gToße Länge im Verhältnis zum Durchmesser des insbesondere um aus dem kritischen Bereich heraus Rohrs verteilen, so daß beiderseits eines Separators zukommen und zufälligen Schwankungen Rechnung und in seiner Nähe die Drucke als praktisch gleich zu tragen. Geschwindigkeiten in der Größenordnung angesehen werden können. des I- bis lOfachen des Durchmessers des Rohrs prcAccording to a preferred embodiment, the speed 1 to 5 cm / sec for pipe diameters between the circle formed by the pipe is designed so that 10 and 500 mm. In practice, it is advisable to reduce the pressure height and to reduce the pressure drop to a higher circulation speed, which is very long in relation to the diameter of the pipe, especially around the critical area, so that both sides of a separator and accidental fluctuations take into account and in his vicinity to wear the prints as practically the same. Speeds in the order of magnitude can be viewed. from 1 to 10 times the diameter of the pipe prc

Gemäß einer weiteren bevorzugten Anordnung be- 55 Sekunde sind in der Regel geeignet, vor allem wenn dei steht der rohrförmige Reaktor aus nahezu horizontal Spielraum zwischen der Innenwand des Rohrs unc angeordneten Teilen und die Separatoren besitzen den Separatoren etwa cm bis zwei Hundertstel dei vorzugsweise eine der Dichte des Reaktionsmediums Innendurchmessers des Rohrs beträgt, angenäherte Dichte. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Sepa According to a further preferred arrangement, 55 seconds are generally suitable, especially when the tubular reactor consists of almost horizontal clearance between the inner wall of the tube unc arranged parts and the separators have about cm to two hundredths of the separators, preferably one of the Density of the reaction medium is the inner diameter of the tube, approximate density. The distance between consecutive sepa

Gemäß einer besonders einfachen und günstigen 6° ratoren und infolgedessen die Gesamtzahl von gleich Anordnung besteht der rohrförmige Reaktor aus einem zeitig vorhandenen Separatoren kann innerhalb weite Bündel von rohrförmigen, geraden, gleich langen Tei- Grenzen variieren. Vorzugsweise wird eine großi len, die etwa horizontal und parallel zueinander in Anzahl von Einheitszellen und Separatoren verwendet Schichten übereinander auf leicht verschiedenen Ebe- ohne jedoch die Länge jeder Einheitszelle auf bei nen angeordnet sind, wobei diese Rohrteile durch 65 spielsweise weniger als das I Of ache des Rohrdurch halbkreisförmige Rohrkrümmer miteinander verbun- messers herabzusetzen. In der Regel erzielt man guti den sind. Jedes Rohr befindet sich in einer zweiten, Ergebnisse mit Einheitszellen mit einer Länge zwischei wärmeisolierten Umhüllung, in welcher man die zur dem 10- und 200fachen des Rohrdurchmessers.Generators according to a particularly simple and cheap 6 °, and consequently the total number of the same arrangement is the tubular reactor of a temporarily existing separators can vary within wide bundle of tubular, straight and of equal length TEI limits vary. Preferably, a large number of unit cells and separators is used approximately horizontally and parallel to one another. Layers are arranged one on top of the other at slightly different levels, but without the length of each unit cell, these pipe parts by 65, for example, less than the I of ache of the pipe by means of semicircular pipe elbows connected to one another. As a rule, one achieves good results. Each tube is in a second, results with unit cells with a length between heat-insulated envelope, in which one is to 10 and 200 times the pipe diameter.

YVYV

Die erfindungsgemäßc Verbindung zwischen dem Fig. 14 und 15 Kurven, die den Zusammenhang Ende des rohrförmigen Reaktors und seinem Anfang zwischen durchschnittlichem Styrolgehalt eines Mischmittels einer Schleuse ist zweckmäßig so ausgelegt, polymerisate in Abhängigkeit vom Umsetzungsgrad daß sie eine Austrittsöffnung für das Reaktions- wiedergeben,
medium unter Druck und eine Eintriltsöffnung für 5
The connection according to the invention between the curves in FIGS. 14 and 15, which shows the relationship between the end of the tubular reactor and its beginning between the average styrene content of a mixing agent in a lock, is expediently designed to reproduce an outlet opening for the reaction, depending on the degree of conversion,
medium under pressure and an entry opening for 5

mindestens eines der das frische Reaktionsmedium Fig. I erläutert schematisch den Reaktor der Erfin-at least one of the fresh reaction medium Fig. I schematically illustrates the reactor of the invention

bildcndcn fließfähigen Medien unter Druck aufweist. dung in Anwendung z. B. auf eine Mischpolymeri-having bildcndcn flowable media under pressure. application in z. B. on a mixed polymer

wobei diese Öffnungen das Ende bzw. den Anfang des sation von Styrol und Butadien in Lösung in Heptanthese openings being the end or the beginning of the sation of styrene and butadiene in solution in heptane

Reaktors bilden. Die Abdichtung zwischen dem Reak- mittels eines Butyllithium-Katalysators.Form reactor. The seal between the reacts by means of a butyllithium catalyst.

torcingang und dessen Ausgang wird durch eine i° Mit 1 ist ein rohrförmiger Behälter bezeichnet, dertorcingang and its output is indicated by an i ° 1 denotes a tubular container, the

durchbrochene Dichtung bewirkt, welche die Separa- an einem Eingang 2 und über ein Rohr 3 an eineperforated seal causes the separa- at an input 2 and via a pipe 3 to a

toren mittels einer Schleuse durchqueren können. Schleuse 4 angeschlossen ist. Dieser rohrförmige Be-be able to cross gates by means of a sluice. Lock 4 is connected. This tubular loading

ücmäß einer bevorzugten Anordnung entspricht das halter enthält ein durch kugelförmige Separatoren 6 inAccording to a preferred arrangement, the holder contains a spherical separator 6 in

innere Fassungsvermögen der Schleuse genau dem diskrete Mengen 5 unterteiltes Reaktionsmedium.inner capacity of the lock exactly the discrete amounts of 5 subdivided reaction medium.

Volumen eines Separators, damit kein Reaktions- 15 Der Behälter 1 ist mit Doppelmänteln 7 umgeben,Volume of a separator so that no reaction 15 The container 1 is surrounded by double jackets 7,

medium mitgeführt werden kann. die jeweils einen Einlaß 8 und einen Auslaß 9 aufweisenmedium can be carried. each having an inlet 8 and an outlet 9

Verschiedene Vorrichtungen können den Separa- und rund um das Rohr 1 ein fließfähiges Medium zur toren den Durchtritt durch die Dichtung ermöglichen. Regulierung der Temperatur des in diesem Rohr ent-Fin erstes System kann aus zwei koaxialen Zylindern haltenen Reaktionsmediums zirkulieren lassen. Die bestehen, welche ohne Spielraum durch die Trenn- « Unterteilung der Doppelmäntel 7 in verschiedene Abwand gleiten können, wobei jeder Zylinder in einer schnitte ermöglicht die Einstellung der Temperatur des seiner Stirnflächen einen halbkugelförmigen Hohl- Reaktionsmediums entlang seines ganzen Weges. Entraum mit dem gleichen Durchmesser wie die Separa- lang dieses Weges sind eine bestimmte Anzahl von toren aufweist. Durch geradlinige Bewegungen können Zwischenstationen vorgesehen, die kontinuierlich ardiese beiden Zylinder auf einer Seite der Dichtung *5 beiten.Various devices can be used to separate and around the pipe 1 a flowable medium allow passage through the seal. Regulating the temperature of the ent-fin in this tube first system can circulate reaction medium held by two coaxial cylinders. the exist, which without any leeway due to the separation «subdivision of the double jackets 7 into different walls can slide, each cylinder in a cut allows the adjustment of the temperature of the its end faces a hemispherical hollow reaction medium along its entire path. Entraum with the same diameter as the separa- long of this path are a certain number of has goals. By means of straight movements, intermediate stations can be provided, which are continuously ardiese both cylinders on one side of the gasket * 5.

einen Separator ergreifen, ihn auf die andere Seite Die Schleuse 4 ist an einen Einlaß 11 für unter Drucktake a separator, move it to the other side The lock 4 is connected to an inlet 11 for under pressure

transportieren und dort wieder freigeben. Hydrau- eintretendes fließfähiges Medium angeschlossen, dastransport and release there again. Hydrau- incoming flowable medium connected that

lische Kolbenzylinder oder jedes andere geeignete z. B. das die Monomeren enthaltende LösungsmittelLische piston cylinder or any other suitable z. B. the solvent containing the monomers

System können die geradlinigen Bewegungen des einen sein kann. An einer ersten Zwischenstation 12 gibtSystem can be the rectilinear movements of the one. At a first intermediate station 12 there

und'oder des anderen der beiden Zylinder gewähr- 3° man mittels einer Dosierungspumpe 13 den Kataly-and'or the other of the two cylinders 3 ° the catalyst is ensured by means of a metering pump 13

leisten. sator zu.Afford. sator too.

Ein anderes bevorzugtes System besteht darin, min- An einer zweiten Zwischenstation erfolgt eine Ver-Another preferred system consists of min- At a second intermediate station there is a

destens einen der beiden Zylinder mit seiner ausge- mischung, indem das Reaktionsmedium mittels einerat least one of the two cylinders with its mixture by the reaction medium by means of a

höhlten Stirnfläche an die Dichtung anzudrücken, die Pumpe 16 und einer Umgehungsleitung 17 bei 14 ange-to press the hollow end face against the seal, the pump 16 and a bypass line 17 at 14

eine Öffnung aufweist, deren Durchmesser den Durch- 35 saugt und bei 15 wieder ausgestoßen wird. Gleichzeitighas an opening, the diameter of which sucks the through 35 and is ejected again at 15. Simultaneously

tritt eines Separators zuläßt. Die beiden Zylinder werden durch die Pumpe 19 bei 18 z. B. Katalysatora separator occurs. The two cylinders are driven by the pump 19 at 18 z. B. Catalyst

gewährleisten somit abwechselnd einen dichten Ver- oder weitere Monomere zugeführt.thus ensure alternately a dense supply or additional monomers are supplied.

Schluß und eine Durchtrittsöffnung für den Sepa- An einer dritten Zwischenstation 20 wird ein TeilEnd and a passage opening for the Sepa- At a third intermediate station 20 is a part

rator. "" des bei 21 durch eine Pumpe 22 abgezogenen Reak-rator. "" of the reac-

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der 40 tionsmediums in den Kreislauf zurückgeführt.
Zeichnungen, weiche die Vorrichtung sowie eine bei- An einer vierten Zwischenstation 23 v\ird mittels spielhafte" Ausführungsform des Reaktors erläutern. einer Pumpe 24 für Kontroilzwecke z. B. eine benäher erläutert. Danach werden verschiedene Beispiele stimmte Menge polymerisiertes Styrol abgezogen,
für erfindungsgemäß durchgeführte Reaktionen sowie Natürlich kann die Reaktion beschleunigt oder verdie dabei erhaltenen Produkte beschrieben. 45 langsamt werden, indem man die Temperatur von
The invention is subsequently returned to the cycle with the aid of the medium.
Drawings which illustrate the device and a fourth intermediate station 23 v is explained in more detail by means of an exemplary embodiment of the reactor.
for reactions carried out according to the invention and of course, the reaction can be accelerated or described as the products obtained. 45 slow down by changing the temperature from

einem Abschnitt des Reaktionsrohrs zum anderenone section of the reaction tube to the other

In der Zeichnung zeigt erhöht oder erniedrigt.In the drawing shows increased or decreased.

F12. I eine schematische Darstellung eines erfin- Schließlich wird das Reaktionsmedium durch dieF12. I a schematic representation of an inventively- Finally, the reaction medium is through the

dungsgemäßen Reaktors, *" mit dern Rohr 3 in Verbindung stehende Leitung 25according to the reactor, * " with the pipe 3 connected line 25

FigT 2 eine perspektivische Darstellung eines erfin- 50 abgeführt. FIG. 2 shows a perspective illustration of an invented 50 removed.

dungsgemäßen Reaktors wobei die Schleuse schema- Die verschiedenen kugelförmigen Separatoren ίaccording to the reactor with the lock scheme The various spherical separators ί

tisch durch ein Parallelepiped dargestellt ist. werden von dem zirkulierenden Reaktionsmediumtable is represented by a parallelepiped. are from the circulating reaction medium

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Rohrbündels mitgeführt. Dabei vergrößert sich ihr Abstand, wenn3 shows a cross-sectional view of the tube bundle carried along. In doing so, their distance increases, if

gemäß Fig. 2 eme Zugabe erfolgt und er verringert sich, wenn ausaccording to Fig. 2 eme addition takes place and it is reduced when off

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen geradlinigen 55 dem Behälter etwas abgezogen wird.Fig. 4 is a longitudinal section through a straight line 55 is pulled off the container somewhat. Rohrteil Der Durchmesser der Kugeln selbst ist etwa gleichTube part The diameter of the balls themselves is roughly the same Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen gekrümmten dem Innendurchmesser des Rohrs. In dem Rohr 35 shows a longitudinal section through a curved inner diameter of the pipe. In the pipe 3 Rohrteil nimmt jedoch der Rohrdurchmesser ausgehend vonHowever, the pipe part takes the pipe diameter based on Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Schleuse. der Stelle 26 zu, so daß das Rohr von da an ein6 shows a plan view of a lock. the point 26 to, so that the pipe from then on Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Schleuse 6° Magazin für Separatoren bildet, um den durch eineFig. 7 forms a longitudinal section through a lock 6 ° magazine for separators to the through a

entlang der Linie VII-VH der Fig. 6, Ansammlung von Separatoren bedingten Druck-along the line VII-VH of Fig. 6, accumulation of separators-related pressure

F ig. 8 eine Querschnittsansicht einer Schleuse ent- höhen verlust nicht zu vermehren,Fig. 8 a cross-sectional view of a sluice - do not increase loss,

lang der Linie VIH-VIII der Fig. 7. Die Schleuse besteht aus einem mit einer Langsboh-long the line VIH-VIII of Fig. 7. The lock consists of a with a Langsboh-

Fig. 9 einen Querschnitt durch eine Schleuse entlang rung 27 versehenen Block in der zwei Kolben 28 undFig. 9 shows a cross section through a lock along tion 27 provided block in the two pistons 28 and

der Linie 1X-1X der Fig. 7 und 6S » g««tcn. Die Bohrung 27 steht auf einer Seite mit de,the line 1X-1X of FIGS. 7 and 6 S "g""tcn. The hole 27 is on one side with de,

Fig. 10 bis 13 Molekulargewichtsverteilungskurven Eintrittsöffnung 11 und dem Eingang 2 des rohrfor-Fig. 10 to 13 molecular weight distribution curves of inlet opening 11 and the inlet 2 of the tubular

von in den nachstehenden Beispielen 1 bis 4 erhaltenen m.gen Behälters,und auf der anderen Seite mit dem of m.gen container obtained in Examples 1 to 4 below, and on the other hand with the

d_i · . r Auslaß 25 und dem Rohr 3 des Behälters in Verbm-d_i ·. r outlet 25 and the pipe 3 of the container in connection

ίοίο

dung. Diese Bohrung ist in ihrer Mitte durch die Dichtung 30 geschlossen, die eine Öffnung 31 mit einem den Separatoren 6 entsprechenden Durchmesser besitzt. Die Stirnflächen der Kolben 28 und 29 besitzen jeweils einen halbkugelförmigen Hohlraum 32 bzw. 33, deren Durchmesser etwa gleich demjenigen der Separatoren 6 ist; diese Hohlräume sind von einer Lagerfläche 34 bzw. 35 so umgeben, daß sie sich dicht an die Dichtung 30 anlegen können. Die Kolben 28 und 29 tragen außerdem jeder ein Ausstoßorgan 36 b/w. 37, das elastisch auf einer Keder 38 bzw. 39 montiert ist, um die Kugel 6 auszustoßen.manure. This hole is closed in its center by the seal 30, which has an opening 31 with a diameter corresponding to the separators 6. The end faces of the pistons 28 and 29 each have a hemispherical cavity 32 and 33, the diameter of which is approximately the same as that of the separators 6; these cavities are surrounded by a bearing surface 34 or 35 in such a way that they can lie tightly against the seal 30 . The pistons 28 and 29 also each carry an ejector 36 b / w. 37, which is elastically mounted on a piping 38 or 39 in order to eject the ball 6.

Jeder der Kolben 28 und 29 kann in der Bohrung 27 gleiten, wobei seine Bewegung beispielsweise durch nicht dargestellte hydraulische Vorrichtung gesteuert wird.Each of the pistons 28 and 29 can slide in the bore 27, its movement for example by hydraulic device, not shown, is controlled.

Wenn der Kolben 28 an die Dichtung 30 herangeführt ist, gewährleistet er die Trennung zwischen den Punkten 2 und 3. Wenn der Kolben 29 weit genug von der Trennwand 30 entfernt ist, tritt ein von dem Reaktionsstrom mitgeführter Separator 6 in die Bohrung 27 ein. Bewegt sich dann der Kolben 29 auf die Dichtung 30 /u, ergreift er den Separator 6, praktisch ohne dabei Flüssigkeit mitzureißen, und, so wie er auf die Dichtung 30 auftrifft, gewährleistet er seinerseits die Trennung zwischen den Punkten 2 und 3. Der Kolben 28 kann dann zurückgleiten, wodurch der Separator 6 freigegeben und von dem Reaktionsstrom mitgefiihrt wird. Natürlich ermöglichen Dichtungen 40 und 41, daß die Kolben 28 und 29 abgedichtet in der Bohrung 27 gleiten. Die Steuerung der Überführung eines Separators 6 aus dem Rohr 3 zu dem Eingang 2 kann beispielsweise mittels eines Uhrwerkantriebs erfolgen oder beim Durchtritt eines Separators durch eine bestimmte Stelle des Kreislaufs, z. B. den Ausgang 26. When the piston 28 is brought up to the seal 30 , it ensures the separation between points 2 and 3. When the piston 29 is far enough away from the partition wall 30, a separator 6 carried along by the reaction flow enters the bore 27. If the piston 29 then moves onto the seal 30 / u, it grips the separator 6, practically without entraining liquid, and, as it strikes the seal 30, it in turn ensures the separation between points 2 and 3. The piston 28 can then slide back, whereby the separator 6 is released and carried along by the reaction stream. Of course, seals 40 and 41 allow pistons 28 and 29 to slide in bore 27 in a sealed manner. The transfer of a separator 6 from the pipe 3 to the inlet 2 can be controlled, for example, by means of a clockwork drive or when a separator passes through a certain point in the circuit, e.g. B. exit 26.

Die Fig. 2 bis 5 erläutern ein Ausführungsbeispiel de> erfindungsgemäßen Reaktors.FIGS. 2 to 5 explain an embodiment en> reactor according to the invention.

Der Reaktor besteht hier aus einer Rohranordnung, die aus einer Reihe von geradlinigen Rohren 50 gebildet wird. Jedes Rohr ist von einem Doppelmantel 51, der mit einem Einlaß 52 und einem Auslaß 53 für ein Wärmeaustauschmedium versehen ist, umgeben. Jedes Rohr besitzt an jedem seiner F.nden einen ortsfesten Flansch 54 mit einem beweglichen Flansch 55. Zwei durch ein gekrümmtes, U-förmiges, in zwei ortsfesten Flanschen 61 endendes Element verbundene, aufeinanderfolgende Rohre können an den beweglichen Flanschen zusammengeschraubt werden. In den Flanschen 61 sind mit Gewinde versehene Bohrungen 62 vorgesehen, in weiche man entweder einen Stopfen oder einen Anschluß an eine Einspritz- oder Abführungs pumpe einschrauben kann. Wie Fig. 3 zeigt, besitzen die Rohre in jeder Etage nicht die gleiche Höhenlage. Vielmehr ist eine leichte Steigung von beispielsweise ] °/ in Richtung des Kreislaufs vorgesehen, damit die Bogenstücke 60 zwischen ihren Enden einen Höhenunterschied aufweisen, um so den Durchtritt der Kugeln 6 in diesen gekrümmten Rohrteilen zu erleichtern. Es genügt für diesen Zweck, die Rohre auf Trägern 65 mitteis Klötzen 66 anzuordnen, die am stromabwärts gerichteten Ende jedes Rohres vorgesehen sind. The reactor here consists of a tube arrangement which is formed from a series of straight tubes 50. Each tube is surrounded by a double jacket 51 which is provided with an inlet 52 and an outlet 53 for a heat exchange medium. Each tube has a stationary flange 54 at each of its ends with a movable flange 55. Two successive tubes connected by a curved, U-shaped element ending in two stationary flanges 61 can be screwed together at the movable flanges. In the flanges 61 threaded bores 62 are provided, in which one can screw either a plug or a connection to an injection or discharge pump. As FIG. 3 shows, the pipes on each floor do not have the same height. Rather, a slight slope of, for example,] ° / in the direction of the circuit is provided so that the curved pieces 60 have a height difference between their ends in order to facilitate the passage of the balls 6 in these curved pipe parts. It is sufficient for this purpose to arrange the tubes on supports 65 by means of blocks 66 which are provided at the downstream end of each tube.

Aus der Fig. 2 sind andererseits der Eingang 2» das Rohr 3, die Schleuse 4, sowie der Haupteinlaß 11 für fließfähiges Medium und die Abführung 25 zu sehen.From FIG. 2, on the other hand, the input 2 is »that Tube 3, the lock 4, as well as the main inlet 11 for flowable medium and the discharge 25 can be seen.

Das letzte Rohr 67 ist das einzige mit einer beträchtlichen Neigung, das auch innen so genau bearbeitet sein muß, daß der Spielraum zwischen seiner Innenwand und den Separatoren so gering ist, daß die Separatoren trotz der nach oben gerichteten Neiguni mitgefiihrt werden. Allerdings kann bei zunehmende! Viskosität des Reaktionsmediums am Schluß dei Reaktion die Viskositätsänderung geniigen, um die Separatoren durch den Anstieg des Rohrs mitzuführen. The last tube 67 is the only one with a considerable incline, which must also be machined so precisely on the inside that the clearance between its inner wall and the separators is so small that the separators are carried along despite the upward inclination. However, with increasing! Viscosity of the reaction medium at the end of the reaction, the change in viscosity is sufficient to entrain the separators through the rise of the pipe.

In Fig. 2 ist ein Einlaß 12 für zusätzliche Flüssigkei sowie eine einzige Zwischen-Einspritzstelle 15 dargcIn Fig. 2, an inlet 12 for additional liquid and a single intermediate injection point 15 is shown

ίο stellt.ίο represents.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen eine Schleuse, die mil einen" rohrförmigen Behälter, wie er in den Fig. 2 bis f dargestellt ist, zufriedenstellend arbeitet.Figures 6-9 show a sluice made with a "tubular container such as that shown in Figures 2 through f is shown works satisfactorily.

Die Schleuse besteht im wesentlichen aus einetr Block 100, der verschiedene Quer- und Längsbohrun gen und eine senkrechte Bohrung aufweist. Die über einander angeordneten Querbohrungen 101 und 102 dienen dem Durchlaß der das Reaktionsmedium bil denden fließfähigen Medien, wobei die eine Seite der Eingang 2 und die andere das Rohr 3 bildet. Die Auf gäbe der Schleuse besteht darin, den Übergang vor Kugeln von der Bohrung 101 zur Bohrung 102 unte gleichzeitiger Trennung der beiden Kreisläufe zi ermöglichen.The lock essentially consists of a block 100, which has various transverse and longitudinal bores and a vertical bore. The transverse bores 101 and 102 , which are arranged one above the other, serve to pass the flowable media bil denden the reaction medium, one side of the inlet 2 and the other the tube 3 forms. The purpose of the lock is to enable the transition from balls from the bore 101 to the bore 102 while simultaneously separating the two circuits zi.

»5 Die obere Bohrung 101 ist mit dem Rohr 103, wel ches das Ende des rohrförmigen Reaktors bildet, unt mit dem Rohr 104 verbunden, welches das Austrittsende für die fließfähigen Medien bildet und mit den· Austrittsventil verbunden ist.The upper bore 101 is connected to the pipe 103, which forms the end of the tubular reactor, and to the pipe 104 , which forms the outlet end for the flowable media and is connected to the outlet valve.

Die untere Bohrung 102 ist mit dem den Einlaß 1 des Reaktors bildenden Rohr 104a und mit dem der Eingang 2 des rohrförmigen Reaktors bildender Rohr 105 verbunden.
Die Schleuse besitzt außerdem zwei übereinande angeordnete Längsbohrungen 110 und 111, welche der Querbohrungen 101 bzw. 102 rechtwinklig begegnen In jeder dieser Bohrungen gleiten Kolben 113, 114 115 und 116. An der Begegnungsstelle der Bohrunger 101 und 110 sowie der Bohrungen 102 und 111 sind ir
The lower bore 102 is connected to the pipe 104a forming the inlet 1 of the reactor and to the pipe 105 forming the inlet 2 of the tubular reactor.
The lock also has two identical resistors arranged longitudinal bores 110 and 111, which the transverse bores 101 and 102 at right angles to meet in each of these holes to slide piston 113, 114, 115 and 116. At the meeting point of the Bohrunger 101 and 110 and the bores 102 and 111 are ir

4" den Bohrungen 110 und 111 zylindrische Gitter II und 118 vorgesehen, welche den Durchtritt von fließ fähigen Medien gestatten, jedoch die Kugeln 119 unc 120 zurückhalten.
Aufblasbare Dichtungen 121, die mittels Ringen ge halten und mit den Einlassen für unter Druck stehend fließfähige Medien verbunden sind, ermöglichen eir dichtes Gleiten der Kolben unter geringer Reibung. Die beiden Kolben 113 und 115 einerseits und 1 und 116 andererseits sind mittels Schraubenbolzen I3i an Flanschen 130 und 131 befestigt, wobei die» Flansche wiederum mit den Schäften 133 und 134 vor Hydraulikzylindern 135 und 136 verbunden sind. D« Kolben 113 und 114 besitzen einander gegenüberlie gende Stirnflächen mit jeweils einem halbkugelförmi
4 ″ the bores 110 and 111 cylindrical grids II and 118 are provided, which allow the passage of flowable media, but hold back the balls 119 and 120.
Inflatable seals 121, which hold ge by means of rings and are connected to the inlets for pressurized flowable media, enable the pistons to slide tightly with little friction. The two pistons 113 and 115 on the one hand and 1 and 116 on the other hand are fastened to flanges 130 and 131 by means of screw bolts I3i, the flanges in turn being connected to the shafts 133 and 134 in front of hydraulic cylinders 135 and 136. Pistons 113 and 114 have opposite end faces, each with a hemispherical shape

gen Hohlraum 137, deren Durchmesser etwa gleicl demjenigen eines Separators ist, so daß dann, wenn eir Separator 119 zwischen die beiden Kolben genommei wird, zusammen m<t dem Separator nur eine minimal« Menge Flüssigkeit in diesem Hohlraum eingeschlossergene cavity 137, the diameter of which is approximately the same as that of a separator, so that when eir Separator 119 is taken between the two pistons, together with the separator only a minimal « Amount of liquid trapped in this cavity

wird. Die Kolben 113 und 114 sind auch mit einen Auswurfsystem, bestehend aus einem Ejektor 138, einei Feder 139 und einer in ein zentrales Gewinde 141 ein geschraubten Schraubenmutter 140, versehen.will. The pistons 113 and 114 are also provided with an ejection system consisting of an ejector 138 Spring 139 and a screw nut 140 screwed into a central thread 141.

Die Schleuse ist schließlich mit einer senkrechtetThe lock is finally vertical with a

Bohrung 150 versehen, welche die beiden Bohrunger 110 und 111 verbindet. Diese Bohrung ist mit einen Rohr 151 für den Eintritt von Waschflüssigkeit für du Separatoren und einem Rohr 152 für die Abführun,Bore 150 provided, which connects the two bores 110 and 111. This hole is with a Pipe 151 for the inlet of washing liquid for you Separators and a pipe 152 for the discharge,

2f2f

dieser Flüssigkeil verbunden. Das Rohr 152 mündet in eine Zwischen muffe 153, die mit einem Stopfen 154 verschlossen ist, der durch einen zentralen Schaft 155 verlängert und dessen senkrechte Stellung mittels eines Handrads 156 eingestellt wird.connected to this liquid wedge. The tube 152 opens into an intermediate sleeve 153 which is closed with a plug 154 which is extended by a central shaft 155 and whose vertical position is adjusted by means of a handwheel 156.

Wie Fig. 9 zeigt, ermöglicht eine Querbohrung 160. die durch zwei mittels auf den Block 100 aufgeschraubten Rahmen 163 und 164 gehaltenen Glasplatten 161 und 162 verschlossen ist, eine Beobachtung der sich in dem senkrechten Rohr 150 abspielenden Vorgänge.As FIG. 9 shows, a transverse bore 160 which is closed by two glass plates 161 and 162 held by means of frames 163 and 164 screwed onto the block 100 enables the processes taking place in the vertical tube 150 to be observed.

Ob Gesamtheit der die Schleuse darstellenden ortsfesten Elemente, insbesondere der Block 100 und die Kolben/ylinder 135 und 136, ist auf einem festen Rahmen 142 montiert, der aus untereinander mittels Schrauben. Nieten oder durch Schweißen verbundenen Profilteilchen besteht.Whether the entirety of the fixed elements constituting the lock, in particular the block 100 and the piston / ylinder 135 and 136, is mounted on a fixed frame 142 , which is made up of one another by means of screws. There is rivets or welded profile particles.

Die Wirkungsweise dieser Schleuse ist leicht verständlich. Die fließfähigen Medien kommen nach ihrem Aufenthalt in dem Reaktor in dem Verteiler 100 an und durchqueren ihn durch das Rohr 103. die Bohrung 101 und das Rohr 104. Die Separatoren hingegen werden durch das Gitter 117 aufgehalten. Wünscht man, einen von dem Gitter 117 aufgehaltenen Separator 119 zu überführen, wirkt man so auf die hydraulischen Kolbeni'ylinder ein, daß sich die Kolben 113 und 114 einander annähern und den kugelförmigen Separator ergreifen. Dann bewegt man sie wieder so auseinander, daß der Separator auf die senkrechte Bohrung 150 zugeführt wird, worauf der in die Bohrung 150 fallende Separator freigegeben wird, wobei er stets von der in den Rohren 151 und 152 zirkulierenden Waschflüssigkeit mitgespült wird.The way this lock works is easy to understand. After their stay in the reactor, the flowable media arrive at the distributor 100 and pass through it through the pipe 103, the bore 101 and the pipe 104. The separators, on the other hand, are held up by the grid 117 . If it is desired to transfer a separator 119 held up by the grid 117 , the hydraulic piston cylinders are acted upon in such a way that the pistons 113 and 114 approach one another and grip the spherical separator. Then they are moved apart again so that the separator is fed to the vertical bore 150 , whereupon the separator falling into the bore 150 is released, whereby it is always washed with the washing liquid circulating in the tubes 151 and 152.

Der Separator wird dann durch den Schaft 155 des Stopfens 154 angehalten und von den Kolben 115 und 116 ergriffen. Eine Gleitbewegung führt dann den Separator bis zur Bohrung 102, wo er von dem in den Rohren 104 und 105 strömenden Medium mitgenommen wird.The separator is then stopped by the stem 155 of the plug 154 and gripped by the pistons 115 and 116. A sliding movement then leads the separator to the bore 102, where it is carried along by the medium flowing in the tubes 104 and 105.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß ein rohrförmiger Reaktor, wie er in bezug auf die Fig.2 bis 9 beschrieben worden ist, tadellos funktioniert und sich leicht an verschiedene Polymerisationen oder andere Reaktionen anpassen läßt. Trotzdem sollte man beim Ingangsetzen einige Vorsichtsmaßnahmen beachten. So ist es unzweckmäßig, die Einrichtung und das System der Verteilung der Separatoren mit einem inerten fließfähigen Medium, z. B. reinem Lösungsmittel oder mit Monomeren beladenem Lösungsmittel, in Gang zu setzen. Die Einstellung erfolgt einfacher, wenn man zuerst die Reaktion in Gang setzt und dann die Verteilung von Separatoren vornimmt. In diesem letzteren Fall erreicht man eine erste Annäherung an den Wert der Viskosität des Reaktionsmediums, wie er auf der ganzen Länge des Rohrs sein soll. Im ersteren Fall, d. h. mit einem inerten Medium, ist hingegen die Viskosität sehr verschieden von derjenigen des Mediums während der Reaktion. Experience has shown that a tubular reactor, as has been described with reference to FIGS. 2 to 9, functions perfectly and can easily be adapted to various polymerizations or other reactions. Nevertheless, one should observe some precautionary measures when starting up. So it is inexpedient to equip the device and the system of distributing the separators with an inert flowable medium, e.g. B. pure solvent or solvent laden with monomers to set in motion. The setting is easier if you first start the reaction and then distribute the separators. In this latter case, a first approximation of the value of the viscosity of the reaction medium, as it should be along the entire length of the pipe, is obtained. In the former case, ie with an inert medium, on the other hand, the viscosity is very different from that of the medium during the reaction.

Die nachfolgenden Beispiele sollen zeigen, was man mit dem erfindungsgemäßen Reaktor erreichen kann. Sie wurden mit einem in der Zeichnung dargestellten Reaktor durchgeführt, welcher die nachstehend angegebenen, zahlenmäßig ausgedrückten Eigenschaften besaß:The following examples are intended to show what you can do can achieve with the reactor according to the invention. They were shown with one in the drawing Reactor carried out, which the following numerically expressed properties owned:

Volumen des rohrförmigen Behälters 901Volume of the tubular container 901 Innendurchmesser der Rohre 24 mmInner diameter of the tubes 24 mm Länge der einzelnen Rohre 6 mLength of the individual tubes 6 m Gesamtlänge 200 mTotal length 200 m

Durchmesser der kugelförmigenDiameter of spherical

Separatoren 23,8 mmSeparators 23.8 mm

Abstand zwischen je zweiDistance between each two

Separatoren ImSeparators Im

Gesamtdurchsatz.. . . etwa 45 l/h, d. h. 2 hTotal throughput ... . about 45 l / h, i.e. H. 2 h

VerweilzeitDwell time

Eingangsdruck 8 bis 10 kg/cm-je nachInlet pressure 8 to 10 kg / cm-depending on

den Versuchen Druckunterschied
ίο zwischen dem
the trials pressure difference
ίο between the

Eintritts- undEntry and

Austritlscnde 3.5 bis 4 kg/cm2 für eineOutlet 3.5 to 4 kg / cm 2 for one

Flüssigkeit mit einer mittleren Viskosität von etwa 10 PoiseLiquid with an average viscosity of about 10 poise

Temperatur veränderlich entlang desTemperature changeable along the

rohrförmigen Behälters Lineare Geschwindigkeit 2,7 cm/seetubular container. Linear speed 2.7 cm / sec

Beispiel 1example 1

Man gibt am Einlaß des Reaktors unter einem Druck von 10 kg/cm* 40 l/h Heptan und 4.6 l/h Butadien zu.At the inlet of the reactor, 40 l / h of heptane and 4.6 l / h of butadiene are added under a pressure of 10 kg / cm * to.

Dann führt man in gleicher Weise einige Meter vom Eintrittsende entfernt Butyllilhium in einer Menge von 0,055%{] ",',entspricht 1 Gewichtsteil Katalysator auf 100 Gewichtsteile Monomeres) ein. Eine Durchmischung wird mittels einer Pumpe bewirkt, die mit einem viel höheren Stundendurchsat/ als der Reaktor ansaugt und wieder zurückdrückt. Man hält die Temperatur auf der ganzen Länge des Reaktors auf 50 C. Die Lösung des erhaltenen Polymerisats wird auf den letzten Abschnitten des Reaktors mit Antioxydationsmitteln und Kettenabbruchsmiltcln versetzt. Die erzielte Umsetzung liegt bei 100'/,, und das erhaltene Polybutadien besitzt eine intrinsic Viskosität von 2.35 bei einer Mooney-Plastizität von 50. Seine Mikrostruktur ist die folgende:Then, in the same way, a few meters from the inlet end, butyllilhium is introduced in an amount of 0.055 % {] ", ', corresponds to 1 part by weight of catalyst per 100 parts by weight of monomer. The temperature is kept at 50 ° C. over the entire length of the reactor. The solution of the polymer obtained is treated with antioxidants and chain terminators in the last sections of the reactor. and the polybutadiene obtained has an intrinsic viscosity of 2.35 with a Mooney plasticity of 50. Its microstructure is as follows:

1—2: 10.5",,
1-4 trans: 50",,
\-4 eis: 39,5 °Λ,
1—2: 10.5 ",,
1-4 trans: 50 ",,
\ -4 ice: 39.5 ° Λ ,

Die Molekulargewichtsverteilung ist durch die mit 1 bezeichnete Kurve der Fig. 10 dargestellt. Für VcrJ gleichszwecke gibt in Fig. 10 die Kurve 2 die MoIeJ kulargewichtsverteilung des unter den gleichen Bedingungen im Laboratorium in kleinen Flaschen mit einerr Fassungsvermögen von 250 cm3 erhaltenen Polymerer an und die mit 3 und 4 bezeichneten Kurven geben die Molekulargewichtsverteilung von Polymeren an, wel ehe in einem kontinuierlich arbeitenden Bottichreaktoi mit dem gleichen Katalysatorsystem und bei etwa de gleichen mittleren Reaktionsdauer und den gleichei Dosierungen erhalten wunäen. The molecular weight distribution is shown by the curve labeled 1 in FIG. For VcrJ same purposes 10 are in Fig., The curve 2, the MoIeJ kulargewichtsverteilung of under the same conditions in the laboratory in small bottles with einerr capacity of 250 cm 3 obtained polymers, and the curves denoted by 3 and 4 give the molecular weight distribution of polymers wel before they were obtained in a continuously operating vat reactor with the same catalyst system and with approximately the same average reaction time and the same dosages.

Wie man sieht, gleicht das nach der erfindung gemäßen Methode erhaltene Polymerisat, obwohl el nach einem kontinuierlichen Verfahren hergestell wurde, einem im diskontinuierlichen Verfahren in Laboratorium hergestellten Polymerisat. Seine Vertei lung ist sogar noch etwas enger. As can be seen, the polymer obtained by the method according to the invention , although el was produced by a continuous process , resembles a polymer produced in the laboratory in a discontinuous process. Its distribution is even narrower.

Beispiel 2Example 2

Man geht wie in Beispiel 1 vor, führt jedoch a Stelle von 4,6 l/h Butadien 4,6 I/h einer Mischung a 23% Styrol und 77% Butadien ein. Gleichzeitig m The procedure is as in Example 1, except that 4.6 l / h of butadiene is introduced at a point of 4.6 l / h of a mixture of 23% styrene and 77% butadiene. At the same time m

13 1413 14

dem in einer Menge von 0,04% (Definition siehe Bei- d. h. in einem Abstand vom Eintrittsende entspiel I) eingeführten Bjtyllithium gibt man 0,010% sprechend 20% der Länge des Reaktors,
Hexamethylphosphortriamid zu und bewirkt eine ^le dritte, bestehend aus 0,028% Butyllilhium Durchmischung durch Ansaugen und anschließendes un(j 0,08% HMPT, berechnet auf das Ausgangs-Zurückdrücken mit erhöhter Geschwindigkeit mittels 5 monomere, bei einer Umsetzung von 60%, <L h. einer Zentrifugalpumpe. Der Druck am Eintrittsende m einem Abstand vom Eintrittsende entsprechend beträgt 8 kg/cm*, die Temperatur wird auf dem ganzen 330, <jer Länee des Reaktors.
Weg auf 30°C gehalten. Die mit Antioxydationsmitteln und Kettenabbruchmitteln versetzte erhaltene Die Verweilzeit beträgt 2 h, wie in den anderen Lösuns wird am Austrittsende aufgefangen. 10 Beispielen. Der Druck am Eintnttsendc beträgt
the Bjtyllithium introduced in an amount of 0.04% (for definition see Bei- ie at a distance from the inlet end according to I) is given 0.010% corresponding to 20% of the length of the reactor,
Hexamethylphosphortriamid and causes a ^ le third, consisting of 0.028% butyllilhium mixing by suction and subsequent un ( j 0.08% HMPT, calculated on the initial pushing back with increased speed by means of 5 monomers, with a conversion of 60%, <L h. a centrifugal pump. the pressure at the inlet end of me i nem distance from the inlet end in accordance with amounts to 8 kg / cm *, the temperature is on the whole 330, <j he Länee of the reactor.
Maintained at 30 ° C. The resultant mixed with antioxidants and chain terminators. The residence time is 2 hours, as in the other solutions is collected at the outlet end. 10 examples. The pressure at the input endc is

In diesem Beispiel liegt die Umsetzung ebenfalls bei 8 kg/cm2. Die Temperatur zwischen der ersten und derIn this example, the conversion is also 8 kg / cm 2 . The temperature between the first and the

nahezu 100%. Die intrinsic Viskosität beträgt 1,65, die zweiten Katalysatorspritzung ist 35°C, zwischen deralmost 100%. The intrinsic viscosity is 1.65, the second catalyst injection is 35 ° C, between the

Mooney-Plastizität des Polymerisats ist 48. Die Mikro- zweiten und dritten 27°C und nach der dritten bis zurMooney plasticity of the polymer is 48. The microsecond and third 27 ° C and after the third up to

struktur ist die folgende: Zugabe von Antioxydationsmittel und Kettenabbruchs-structure is as follows: addition of antioxidant and chain terminator

,_·,. sn<1/ 15 !"tad 300C., _ · ,. sn < 1/15! "tad 30 0 C.

_ ~'\—.a τ;»/ Das zum Schluß mit emem Umsetzungsgrad von_ ~ '\ -. A τ; »/ That at the end with a degree of conversion of

ai|_4· is» nahezu 100% erhaltene Polymerisat besitzt eine inirin-ai | _4 · is »almost 100% obtained polymer possesses an intrinsic

CIS " sie Viskosität von 2,15 und eine Mooney-Plastizität CIS "she viscosity of 2.15 and a Mooney plasticity

In Fig. 11 gibt die mit 1 bezeichnete Kurve die von 60. Seine Molekulargewichtsverteilung ist ein we-In Fig. 11, the curve labeled 1 gives that of 60. Its molecular weight distribution is a we-

Molekulargewichtsvertcilung des erhaltenen Polymeri- 20 nig breiter als diejenige des Polymerisats von Beispiel 3.Molecular weight distribution of the polymer obtained is slightly broader than that of the polymer from Example 3.

sats an. Die Kurven 2 bzw. 3 geben die Molekular- wie dies die Kurve von Fig. 13 zeigt. Obwohl seinesats on. Curves 2 and 3, respectively, give the molecular as shown by the curve of FIG. Though his

gewichtsverteilungen von in analoger Weise, jedoch Mooney-Plastiz tat gleich derjenigen des PolymerisatsWeight distributions of in an analogous manner, but Mooney-Plastiz did the same as that of the polymer

mit 30 bzw. 18% Styrol an Stelle von 23% erhaltenen von Beispiel 3 ist, ist seine intrinsic Viskosität höher.with 30 and 18% styrene, respectively, instead of 23% obtained from Example 3, its intrinsic viscosity is higher.

Polymerisaten an. Die Kurve 4 hingegen gibt die Man kann somit beliebig Polymerisate mit dergleichenPolymers. Curve 4, on the other hand, indicates that any number of polymers can be used with the same

Molekulargewichtsverteilung an, wie sie bei Weglassen 25 Plastizität, jedoch mit höheren intrinsic ViskositätenMolecular weight distribution as in the case of omitting 25 plasticity, but with higher intrinsic viscosities

der Separatoren in dem Reaktor erhalten wurde und als bei den üblichen Verfahren, oder auch Polymerisatethe separators in the reactor was obtained and than in the usual processes, or even polymers

die Kurve 5 zeigt die unter den gleichen Bedingungen mit der gleichen intrinsic Viskosität, jedoch einercurve 5 shows those under the same conditions with the same intrinsic viscosity, but one

in einem üblichen offenen Reaktor erhaltene Mole- größeren Plastizität, d. h. einem geringen Index dermoles obtained in a conventional open reactor - greater plasticity, d. H. a low index of

kulargewichtsverteilung. Mooney-Plastizität. herstellen.weight distribution. Mooney plasticity. produce.

Beispiel 3 Beispiel 5Example 3 Example 5

Das vorstehende Beispiel wird wiederholt, jedoch In diesem Beispiel soll ein Butadien/Styrolmiseh-The above example is repeated, but in this example a butadiene / styrene mixture

mit der Ausnahme, daß man den Katalysator und das polymerisat mit statistischer Verteilung der beidenwith the exception that the catalyst and the polymer with a statistical distribution of the two

Hexamethylphosphortriamid (HMPT) in zwei Por- 35 Monomeren in den Ketten erhalten werden und zwarHexamethylphosphoric triamide (HMPT) can be obtained in two por- 35 monomers in the chains, namely

tionen zugibt. In einer ersten Fhase gibt man 0,013% ohne Verwendung einer polaren Verbindung wie Te-admits. In a first phase you give 0.013% without using a polar compound such as Te-

(Definition siehe Beispiel 1) Butyllithium und 0,036% trahydrofuran oder Hexamethylphosphortriamid(See Example 1 for definition) butyllithium and 0.036% trahydrofuran or hexamethylphosphoric triamide

HMPT /u und arbeitet bei 35X. (HMPT).HMPT / u and works at 35X. (HMPT).

In einer /weiten Phase, nachdem die Umsetzung Man führt am Kopf des Reaktors 40 l/h Heptan,In a / long phase after the reaction, 40 l / h of heptane is introduced at the top of the reactor,

48% erreicht hat, d. h. in einer ungefähren Entfernung 40 0,735 l,h Styrol und 0,960 l/h Butadien ein. Dann gibtHas reached 48%, i.e. H. at an approximate distance of 40 0.735 l / h styrene and 0.960 l / h butadiene. Then there

vom Ausgangspunkt, die 20% der Länge des rohr- man eine 0.045% (Definition siehe Beispiel I), berech-from the starting point, the 20% of the length of the pipe, a 0.045% (for definition see example I), is calculated

föimigen Reaktors entspricht, gibt man 0,045% Butyl- net auf die gesamten vorgesehenen Monomerencorresponding to the size of the reactor, 0.045% of butylnet is added to the total of the intended monomers

lithium und 0,08%' HMPT, bezogen auf die Menge (4,6 l/h), entsprechende Menge Butyllithium zu. Derlithium and 0.08% 'HMPT, based on the amount (4.6 l / h), the corresponding amount of butyllithium. the

von Ausgangsmonomerem zu und senkt die Tcnipe- Druck am Eintrittsende beträgt 8 kg/cm2 und dieof starting monomers and lowers the Tcnipe pressure at the inlet end is 8 kg / cm 2 and the

ratur auf 30 C. 45 Temperatur wird auf der ganzen Länge des Behälterstemperature to 30 C. 45 temperature is set along the entire length of the container

Das erhaltene Polymerisat besitzt eine in der Kurve auf 60"C gehalten. Man regelt den Gehalt des Miseh-The polymer obtained has a curve kept at 60 ° C. The content of the mixture is regulated

von I ig. 12 dargestellte bidisperse Molekulargewichts- polymerisate an Styrol so, daß der Prozentgehaltfrom I ig. 12 shown bidisperse molecular weight polymers of styrene so that the percentage

verteilung. Seine Eigenschaften sind: Styrol des sich bildenden Polymerisats 55% nichtdistribution. Its properties are: styrene of the polymer forming 55% not

Umsetzungsgrad 100% übersteigt, und sobald man diesen ProzentgehaltDegree of conversion exceeds 100%, and as soon as you get this percentage

intrinsic Viskosität 2 5° errelcht< g|bt man elne weitere Menge Butadien zu.intrinsic viscosity 2 5 ° errelcht <g | bt you elne further amount of butadiene to.

w™ ρ ♦£',-, u\ Man fuhrt so nacheinander 0,6 l/h; 0,48 l/h; 0,375 l/h:w ™ ρ ♦ £ ', -, u \ One leads one after the other 0.6 l / h; 0.48 l / h; 0.375 l / h:

Mooney-Plastmtat 60 a2g5 |/h; ^35 ,/h und ^85 ^ ^J^ ^ ^Mooney Plastmtat 60 a2g5 | / h; ^ 35 , / h and ^ 85 ^ ^ J ^ ^ ^

Das erhaltene Mischpolymerisat besitzt zwar dem zu, die einen Abstand vom Einlaßende des ReaktorsThe copolymer obtained has a distance from the inlet end of the reactor

von Beispiel 2 analoge Eigenschaften, bietet jedoch den Il bzw. 2 bzw. 3 bzw. 4 bzw. 5 bzw. 6 Siebtel deiProperties similar to Example 2, but offers II or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 sevenths of the dei

Vorteil einer leichteren Verarbeitbarkeit. 55 Reaktorlänge besitzen.Advantage of easier processability. 55 reactor length.

Nach diesen sechs Butadienzugaben beträgt die durchschnittliche Zusammensetzung des Mischpoly·After these six butadiene additions, the average composition of the mixed poly

Beispiel 4 merisats 22% Styrol, sein Gehalt an l-2-Struktur etw;Example 4 merisats 22% styrene, its content of l-2 structure slightly;

Man geht wie in den Beispielen 2 und 3 vor, wendet l0% und die Umsetzung des monomeren Styrol:Proceed as in Examples 2 and 3, using 10 % and the conversion of the monomeric styrene:

jedoch drei Katalysatoreinspritzungen an: 6o erfolgte zu 80%.however, three catalyst injections on: 6o occurred to 80%.

, . . ,, „„, , . Zu diesem Zeitpunkt kann man die Polymerisatior,. . ,, "",,. At this point the polymer can be used

die erste bei einer Umsetzung von 0/ d. . (]urch mehrnla|ige Zugabe von weitcrem ßutadieithe first with a conversion of 0 / d. . (] by adding more ßutadiei in several layers

nahe am Eintrittsende; diese besteht aus 0.012% „,^„Γϋ!,™. In diesem Falle bleibt der Gehalt arclose to the entry end; this consists of 0.012% „, ^„ Γϋ!, ™. In this case the salary remains ar

nni""'u1,Dx P ° Blltylllthlum und l-2-Verbindungenctwal0%.nni ""'u1, Dx P ° Blltylllthlum and l-2 compoundsctwal0%.

U.OJG ,/„ HMII. 65 Man kann auch den Rest des Butadiens auf cinma U.OJG, / "HMII. 6 5 You can also put the rest of the butadiene on cinma

die zweite, bestehend aus 0,015% Butyllithium zugeben, d. h. eine Menge von 0,775 l/h sowie 0,10"add the second consisting of 0.015% butyllithium, d. H. a quantity of 0.775 l / h and 0.10 "

und 0,045% HMPT, berechnet auf das einge- HMPT (berechnet auf die Gesamtmenge von Monoand 0.045% HMPT calculated on the incorporated HMPT (calculated on the total amount of mono

setzte Monomere, bei einer Umsetzung von 44%, nieren). In diesem Falle vermeidet man die Bildunjset monomers, with a conversion of 44%, kidney). In this case one avoids the education

15 1615 16

eines Styrolblocks und die Makromoleküle besitzen an menge an Monomeren, zu. Die Zusammensetzung deia styrene block and the macromolecules have an amount of monomers, too. The composition of the

ihren Enden eine statistische Folge der beiden Mono- nicht umgesetzten Monomeren ist von da an bis zitheir ends are a statistical sequence of the two mono- unreacted monomers from then to zi

meren mit 22% Styrol. In diesem letzteren Fall besitzt 100%iger Umsetzung statistisch,mers with 22% styrene. In this latter case, 100% implementation statistically possesses,

das erhaltene Polymerisat eine intrinsic Viskosität von Die Kurve der momentanen Zusammensetzungerthe polymer obtained has an intrinsic viscosity of The curve of the instantaneous compositions

1,9, eine Mooney-Plastizität von 50 und einen Gehalt 5 der Mischpolymerisate (Anteil an Styrol) ist in Fig! Ii1.9, a Mooney plasticity of 50 and a content of 5 of the copolymers (proportion of styrene) is shown in FIG. Ii

an Verbindungen mit 1-2-Struktur von 18%. Das auf die gleiche Weise wie in Fig. 14 angegeben; di<of compounds with a 1-2 structure of 18%. This is indicated in the same way as in Fig. 14; di <

Profil des momentanen Styrolgehalts ist in der Kurve ausgezogene Kurve gibt den momentanen Gehalt arThe profile of the instantaneous styrene content is the solid curve in the curve gives the instantaneous content ar

von Fig. 14 dargestellt, welche den i'rozentgehalt an Styrol ar. und die gestrichelte Kurve gibt den mittlererof FIG. 14, which shows the percentage content of styrene. and the dashed curve gives the mean

Styrol des gebildeten Polymerisats in einem gegebenen Styrolgehalt des gebildeten Mischpolymerisats widerStyrene of the polymer formed is reflected in a given styrene content of the copolymer formed

Augenblick der Reaktion in Abhängigkeit vom Um- 1O Das erhaltene Mischpolymerisat besitzt die folgenMoment of the reaction, depending on the environmental 1 O The copolymer obtained has the following

setzungsgrad des monomeren Styrols wiedergibt. den Eigenschaften:shows degree of settlement of the monomeric styrene. the properties:

Beispiel 6 intrinsic Viskosität 1,70Example 6 intrinsic viscosity 1.70

T ,. n ...... . ,...„_·, Mooney-Plastizität 57 T,. n ....... , ... "_ ·, Mooney plasticity 57

In diesem Beispiel will man einmal auf die Verteilung Geha]t an j.2-Verbindungen 29 °/In this example we want to use the distribution of content in j.2 connections 29 ° /

der Monomeren (Butadien und Styrol) in den Ketten 15 Gehah an Trans-1-4-Verbindungen . 47%of the monomers (butadiene and styrene) in the chains contain 15 trans-1-4 compounds. 47%

und zum andern auf die MikroStruktur, insbesondere Obergangstemperatur in den glasigenand on the other hand on the microstructure, especially the transition temperature in the vitreous

den Gehalt an 1-2-Verbindungen, einwirken wie dies Zustand ω dnej. Wärme.Diffe.the content of 1-2 compounds, act like this state ω dnej . Warmth . Diffe .

in der französischen Patentschrift 15 19 743 bescnne- rentialanalyse — 54°C
ben ist.
in French patent specification 15 19 743 special analysis - 54 ° C
ben is.

Man beschickt den Reaktor unter einem Druck 20 Die den Beispielen entsprechenden Kurven gebenThe reactor is charged under a pressure of 20 The curves corresponding to the examples are given

von 10 kg/cm2 stündlich mit 40 1 Heptan, 0,75 1 Styrol wieder:of 10 kg / cm 2 hourly with 40 liters of heptane, 0.75 liters of styrene again:

und 2,661 Butadien. \j-j ΐ>··ι > ι_· * . jand 2,661 butadiene. \ j-j ΐ> ·· ι> ι_ *. j

Ferner gibt man 0,035% (Definition siehe Beispiel 1) a> dIe den £ISPlcIe" ', bis,4 entsprechenden KurverIn addition, 0.035% (see Example 1 for definition) a > d I e the £ IS P lcIe "', bis , 4 corresponding curve

Butyllithium und 0,025% Hexamethylphosphortri- 1J bis, 13 d'e M°'f.ku!arJe7ί^ίϋ'""^ **Butyllithium and 0.025% Hexamethylphosphortri- 1 to J, 13 d 'M e °' f. ku ! ar J e 7ί ^ ίϋ '"" ^ **

amid (HMPT), berechnet auf die Gesamtmenge an *5 st'mmt nach d" Methode der Geldurchdnngungsamide (HMPT), calculated on the total amount of an * 5 st ' mmt according to the method of gel penetration

Monomeren (4,6 1), zu. chromatographyMonomers (4.6 l), too. chromatography

Gearbeitet wird bei einer Temperatur von 6O0C. b) die den Beispielen 5 und 6 entsprechenden KurverB is carried out at a temperature of 6O 0 C.) which Examples 5 and 6 corresponding Kurver

Da die Menge HMPT zur Erzielung eines Korn- 14 Und 15 den Prozentgehalt an in dem MischSince the amount HMPT for achieving a grain nd 14 U 15 the percentage of in the mixing

plexes mit dem Butyllithium nicht ausreicht, besitzt polymerisat gebundenem Styrol, bestimmt durchplexes with the butyllithium is not sufficient, has polymer-bound styrene, determined by

das sich dann bildende Mischpolymerisat keine völlig 30 Messung des Brechungsindex, in Abhängigkeilthe copolymer which then forms does not have a complete measurement of the refractive index, depending on the wedge

statistische Verteilung und reichert sich an Styrol an, vom Umsetzungsgrad des eingesetzten monostatistical distribution and accumulates in styrene, depending on the degree of conversion of the mono used

besitzt jedoch einen geringen Gehalt an 1-2-Verbin- meren (Styrols).
düngen.
however, it has a low content of 1-2 compounds (styrenes).
fertilize.

Nachdem die Reaktionsstrecke zu 1I3 durchlaufen Wie die vorstehenden Beispiele zeigen, ermöglichiAfter running through the reaction path to 1 I 3 As the above examples show, enables

ist, gibt man den Rest Butadien zu, d. h. stündlich 35 der erfindungsgemäße Reaktor eine Gestaltung derthe remainder butadiene is added, d. H. hourly the reactor according to the invention a design of the

1,28 1. Da sich somit die Zusammensetzung der Mono- Polymerisation und der dabei gebildeten Polymerisat*1.28 1. Since the composition of the mono-polymerization and the resulting polymer *

meren ändert, ist von diesem Zeitpunkt an das sich kontinuierlich und in einfacherer Weise als ein gechanges, from this point on it changes continuously and in a simpler way than a ge

bildende Mischpolymerisat butadienreicher. schlossener Reaktor. Die Anzahl der möglicherforming copolymer is richer in butadiene. closed reactor. The number of possible

Nachdem 7/e des Reaktionswegs durchlaufen sind, Operationen ist nahezu unbegrenzt und zwar unteiAfter 7 / e of the reaction path have gone through, operations is almost unlimited and indeed sub

gibt man 0,050% HMPT, berechnet auf die Gesamt- *o Anwendung verhältnismäßig einfacher Mittel.give 0.050% HMPT, calculated on the total * o application of relatively simple means.

Hierzu 7 Blatt ZeichnungenIn addition 7 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: flussung der Reaktion und wenigstens einerEinrichtungflow of the reaction and at least one device I. Reaktor für die kontinuierliche Durchführung von chemischen Reaktionen, bestehend aus einem inneren Rohrabschnitt mit konstanter Form und Querschnittsfläche, der bewegliche Separatoren mit etwa dem gleichen Querschnitt wie das Rohr hat, die den Innenraum des Rohrs in bewegliche Einheitszellen für das Reaktionsmilieu unterteilen, einem Separatormagazin zur Einführung der Separatoren in den Reaktor, der bezüglich der Separatoren einen geschlossenen Kreis bildet, einer Schleuse, die mit einer Einrichtung zum Einführen der Separatoren und wenigstens eines ersten Reaktanten ausgestattet ist, Einrichtungen zum Einführen der anderen Reaktanten, Eingriffseinrichtungen zur Beeinflussung der Reaktion und wenigstens einer Einrichtung zum Abziehen des Reaktionsprodukts, dadurch gekenn- ao zeichnet, daß der Ausgang (26) des Reaktors mit dem Eingang (2) verbunden ist durch ein Separatormagazin, das aus einem Rohr (3) mit einem größeren Innenquerschnitt als dem Querschnitt der Separatoren (6) besteht, und eine Schleuse (4) zur Überführung der Separatoren (6) von dem Reaktorende (26) zu dem Reaktoreingang (2) in der angegebenen Reihenfolge, wobei die Schleuse (4) eine Abdichtung zwischen diesen beiden Reaktorteilen (2, 26) bezüglich der Reaktanten bewirkt.I. Reactor for the continuous implementation of chemical reactions, consisting of a inner pipe section with constant shape and cross-sectional area, using movable separators has roughly the same cross-section as the tube, which divides the interior of the tube into movable unit cells for the reaction medium, a separator magazine for introducing the separators into the reactor, which is related to the Separators form a closed circuit, a sluice with a device for introducing the separators and at least one first reactant is equipped, means for Introducing the other reactants, intervention devices for influencing the reaction and at least one device for withdrawing the reaction product, thereby marked ao indicates that the exit (26) of the reactor is connected to the input (2) by a separator magazine, which consists of a tube (3) with a larger internal cross-section than the cross-section of the separators (6), and one Lock (4) for transferring the separators (6) from the reactor end (26) to the reactor inlet (2) in the order given, with the sluice (4) creating a seal between these two Reactor parts (2, 26) caused with respect to the reactants. 2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse (4) aus einem Block mit einer oder mehreren mit Dichtungen (30, 121) versehenen Längsbohrungen (27; 110,111) gebildet wird, in denen zylindrische Kolben (28, 29; 113, 114) gleiten, deren einander gegenüberliegende Stirnflächen je einen halbkugelförmigen Hohlraum (32, 33; 137) aufweisen, der den gleichen Durchmesser wie die Separatoren (6) hat.2. Reactor according to claim 1, characterized in that the lock (4) is formed from a block with one or more longitudinal bores (27; 110, 111) provided with seals (30, 121) , in which cylindrical pistons (28, 29; 113 , 114) slide whose opposite end faces each have a hemispherical cavity (32, 33; 137) which has the same diameter as the separators (6). 3. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus geraden Abschnitten besteht, die durch gekrümmte Abschnitte miteinander verbunden sind, in denen Abzugs- und Einführungseinrichtungen angeordnet sind.3. Reactor according to claim 1, characterized in that the tube consists of straight sections which are connected to one another by curved sections in which trigger and introduction devices are arranged. 4. Reaktor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Separatoren (6) eine kugelförmige oder zylindrische Form haben.4. Reactor according to Claims 1 to 3, characterized in that the separators (6) are spherical or have a cylindrical shape.
DE19681767354 1967-05-02 1968-05-02 Reactor for the continuous implementation of chemical reactions Expired DE1767354C3 (en)

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DE1767354B2 DE1767354B2 (en) 1976-06-16
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