DE1770318A1

DE1770318A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung organischer Stoffe mit hohem Molekulargewicht aus einer viskosen Fluessigkeit

Info

Publication number: DE1770318A1
Application number: DE19681770318
Authority: DE
Inventors: Koichi Enomoto; Tsuyoshi Horiuchi; Motoo Mato; Noboru Saitou
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1967-05-02
Filing date: 1968-05-02
Publication date: 1972-04-13
Also published as: FR1593503A; DE1770318C3; DE1770318B2; NL6806224A; GB1209205A; US3586089A

Description

PATENTANWXLTE !

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN " ' ■

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 1770318

MDNCHEN HAMBURG

TELEfON: 555476 . 8000MoNCHENIS₁LSePt. 1970

TELEGRAMME: KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

W. 13 673/68 Loe P 17 70 318.3-44

Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Tokyo (Japan)

Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung organischer Stoffe mit hohem Molekulargewicht aus einer viskosen Flüssigkeit

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung organischer Stoffe mit hohem Molekulargewicht aus einer viskosen Flüssigkeit und Trocknung dieser Stoffe durch eine Entspannungsverdampfungsbehandlung der einen organischen Stoff mit hohem Molekulargewicht in Lösung oder Suspension in einem organischen flüssigen Medium enthaltenden viskosten Flüssigkeit, welche eine Überführung des gesamten Mediums in die Dampfphase unter Entspannung atrocknungsbedingungen wenigstens ausreichende Wärmemenge und eine Viskosität von nicht über 10 000 cp aufweist, um die organischen Stoffe mit hohem Molekulargewicht aus dem flüssigen Medium abzutrennen, sowie eine

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Neue

zur Durchführung des Verfahrens geeignete Entspannungstrocknungsvorrichtung.

Es wurden bisher verschiedene Arten synthetischer Harze und synthetischer Kautschuke durch Polymerisation oder Copolymerisation von Olefinen und/oder Diolefinen unter Verwendung von Ziegler-Katalysatoren industriell hergestellt.

Diese Polymeren oder Copolymeren (im folgenden lediglich als Polymere bezeichnet) werden durch Lösungspolymerisation unter Verwendung organischer FlUssigkeitsmedien, wie z.B. Kohlenwasserstoffe, als Reaktionsmedium hergestellt. Da das re-

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sultierende Polymerieationeprodukt in einem Zustand erhalten wird, in dem die Polymeren -entweder in dem organischen flüssigen Medium in Lösung oder in Suspension vorliegen (auoh der Quellzustand ist davon umfaßt),sind Maßnahmen zur Abtrennung der Polymeren aus dem Medium erforderlich·

Wenn die Polymeren in dem Medium kaum löslich sind oder quellen, können sie abfiltriert werden, wenn jedoch die Löslichkeit der Polymeren in dem Medium groß ist, ergeben sich bei ihrer Abtrennung aus dem Medium erhebliche Schwierigkeiten« Im Fall synthetischer Kautschuklösungen, die durch Lö- ™ sungspolymerisation erhalten werden, war es besonders schwierig, die Polymeren aus der Lösung abzutrennen.

Bisher wurden zur Abtrennung und Gewinnung des Polymeren aus einer Polymerlösung zwei Verfahren angewendet. Das erste Verfahren besteht darin, daß Dampf direkt in die Polymerlösung zur Entfernung des Lösungsmittels durch Wasserdampfdestillation eingeblasen wird, wodurch das Polymere in eine Aufschlämmung in Wasser übergeht und anschließend das Polymere abfiltriert und getrocknet wird. Das zweite Verfahren f besteht darin, daß die Polymerlösung in ihrem Lösungszustand unter direktem Entfernen des Lösungsmittels erhitzt wird und das Polymerisat getrocknet wird.

Das erste Verfahren erfordert zwei Stufen zur Abtrennung des Lösungemittela und !Trennung des Wassers von der Aufschlämmung. Dies bedeutet im Hinblick auf die erforderlichen Maßnahmen und Einrichtungen einen Nachteil,und das Verfahren ist darüberhinauo kostspielig. Andererseits kann die Entfernung

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deo Lösungomittels und das Trocknen nach dem zweiten Verfahren in einer einzigen Stufe durchgeführt werden. Ee ist daher hinsichtlich der erforderlichen Maßnahmen und Einrichtungen sowie des Kostenaufwands günstiger als das erste Verfahren. In der praktischen Durchführung ist es jedoch nicht einfach. Wenn beispielsweise im Pail eines LösungspolymerieationsprodukteB von synthetischer/} Kautschuk die Lösung durch Erhitzen und Entfernen des Lösungsmittels auf 200 his 300 #, bezogen auf das Trockengewicht, konzentriert wird, wird die Lösung sehr viskos, wodurch das v/eitere Entfernen des Lösungsmittels durch bloßen Erhitzen schwierig wird. Es ist daher erforderlich,dan Entfernen von Lösungsmittel durch andere zusätzliche Maßnahmen zu vervollständigen.

33s wurde? daher zur Durchführung der Lönungßmittßlentfornufig nach dem zweiten Verfahren der Vorschlag gemacht, das Entdornen deo Lösungsmittels dadurch zu vervollständigen, daß die Polyrierlöoung nicht bloß erhitzt wird sondern zusätzlich einer Entspannungstrocknung unterzogen wird und weiterhin, daß eine geringe Monge Lösungsmittel aufweisende erhaltene Polymerpulver durch (jinen Sohneckenextrudcrtrockner unter Kneten des Polyiaerißabs extrudicrt wird, (britische Patentschrift 824 240).

Ea wurde .jedoch festgeotellt, daß sich bei die^ora Vorschlcg andere fcjchwierigkoiton einstollten. Einer der ßohwerwiegensten lTnolitoile bestand d«irin, daß, v/ührcnd gen:L?3 diener Vorschlag die sogenannte Verdampfungstroclcnung angewendet wird, wobei öaa Lösungsmittel durch Einführung der erhitaten

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Polymerlößung in dio Entspannungszone unter Verminderung de3 Druckes verdampft wird,"bei don üblichen Entspannungatrocknera die Trocknung unvollständig ist, wenn die Entspannungstemperatur in der Gegend des Schmelzpunktes des Polymeren oder darunter liegt, was zur Folge hat, daß erhebliche Mengen L3-ßungßDiittel zurückbleiben und dadurch bei den anschließenden Enetarbeitsgängen, beispielsweise mittels Extruder, eine groeße Belastung hinsichtlich des Entfernens von Lösungsmittel . auftritt.

Ferner treten Arbeitoschwierigkeiten, wie 2.B. dae Absaugen oder Abziehen auf, wodurch der Einsatz, komplizierter und aufwändiger Vorrichtungen notwendig wird.

Andererseits kann die Schnellverdaispfungsteraperatur Eur Gewährleistung einer •vollständigeren Entfernung von Lc5aung3-mittel durch Ent fiparmimss verdampfung erhöht werden, ,ie do oh haftet dann dar. klebrige Polymerisat an den Innenwänden eise Entspaiinung3verdawpfungDtrocknero und macht die anschließende Übex'führung des Polymeren sehr schwierig. Femer wird infolge der ilitnahme des feuchten Polyuerpuü.vero durch don teldampf'stroia dio Vorrichtung verunreinigt, und ea tritt insbesondere Verrstopfung der Vorrichtung auf, wodurch ein kontinuierliche» Arbeiten uwjüglich wird. Ea ißt daher erforderlich, den Betrieb häufig zu unterbrechen und aur Eeneitigung der Verntopi'ung oder Störungen in den Betrieb cinKacreifen. Eine Aufgabe der Erfindung besteht in einem Verfahren, dan dio Kütriebsochwierigkuiten dor vorritohend beschriebenen QItan IlothoJe beseitigt, wobei dio or,-;aniecheri Stoffe r..it

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hohem Molekulargewicht und das flüssige Medium gesondert von der viakosen Flüssigkeit der organischen Stoffe mit hohen Molekulargewicht in einer hinsichtlich der Arbeite- und Einrichtungoerfordernisse sowie hinsichtlich des Arbeitsaufwands des Energieverbrauchs, der Ko et on und des Raumbedarfs weit vorteilhafteren Verfahrens gesondert abgetrennt werden.

Eine weitere Aufgabe besteht in einer verbesserten Entspannungsverdaapfungsvorrichtung zur Durchführung der oben beschriebenen Abtrennung.

Die vorstehenden Ziele und Aufgaben der Erfindung können in folgender Weise verwirklicht werden. Das Verfahren zur Abtrennung organischer Stoffs mit hohem Molekulargewicht aua einer viBkoεen Flüssigkeit organischer Stoffe mit hohem Molekulargewicht und Trocknung dieser Stoffe durch Entspannungsvcrdaiopfungsbehaiullung der viskosen Flüssigkeit, welche organische Stoffe mit hohen Molekulargewicht in Lösung oder in Suspension in einem organischen flüssigen Medium enthält, wobei die vißkoae Flüssigkeit eine zur Überführung des gesamten Mediums unter FlasbSrocknungabedingungen in die Dampfphase wenigstens ausreichende Wärmemenge und eine Viskooität nicht über 10 000 cp , vorzugsweise 100 bis 1000 cp , aufweist, um die organischen hochmolekularen Stoffe aus dem flüssigen Medium abzutrennen» 1st dadurch gekennzeichnet, daß die viskose Flüssigkeit von oben über einen unterteilton Staudurchgang in eine Entspannungsverdainpfungszonc 3chnell^verdampft wird, deren Temperatur vorzugsweise unter dem Schmelzpunkt dee Stoffon

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von hohem Molekulargewicht liegt; wc?"*rch die organischen hochmolekularen Stoffe an der Wand de« Staudurchgangs haften, von der man dio Stoffe mit hohem Molelculargewiehi; auf den Boden des'Haöt-irocknungsbehältero länga der Innenwand des £'taudurchganga aufgrund der Schwerkraft und desdynamischen Drucks EntopannungoverdanpfiingootroLis herunterfallen läßt, wonach die Stoffe mit hohem Molekulargewicht von unteren Seil der Flaeh-Zerdanipfungoyone abgezogen werden*während andererseits dao flüßßigo Medium, das in die Dampfphase überführt worden ist, ebenfalls aus der Flaär-Verdanpfungczone abgezogen wird« % Der organische hochmolekulare Stoff wird also aus der vitkosen

er
Flüssigkeit, in der¹ in Lösung oder Suspension vorlag, nbge~

trennt und getrocknet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung muß zur Durchführung des Verfahrens angewendet werden, da eine übliche Vorrichtung nicht geeignet ict.

Die SclmelltrocloiungDVorrichtung nur Abtrennung organischer hochnolelrularer Stoffe und des organischen fluuci'-Gen Mediuus aus einer viskosen Flüssigkeit orgnniisciic.^ liochrjolc- | kularer Stoffe weist wenigstens eine an oberen Ende eines Flasli-^COcknungsbenälters angeordnete rntjrpannungcdüce auf, die dazu geeignet ict, eine Fliu:niglreit, die einen organirOlOn hoctoolekulareii Stoff in Lösung oder £u.^c-ponsion in einen organischen flünri^cn Ilrdiu^ entr-Ult, νοπ:α;;;Γ.·.;οίε·2 ei;io Lörrar;; von synthetiLichea Kautschuk, wie beispielsweise ein Äthylen-Propylen-Diolof in-Terpolyuerei?; 5.n Richtung auf den roden den

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Bellältere zu flash~verdainpfen_teine Entleeiningsüffnung am Boden des Behälters für den organischen hochmolekularen Stoff, aus dem die organische Flüssigkeit entfernt worden ist, und eine Abzugsöffnung am oberen Toil des Behälters für den Dampf des Mediums und ist dadurch gekennzeichnet, daß sie

a) ein die E&tspannungsverdampfungsdtise umgebendes Staurohr aufweist, um ein abtrennbares Haften der organischen Stoffe init hohem Molekulargewicht an der Innom/and des Rohren

bei ^ unter Bildung einer aggregierten Masse herzuführen,

b) wobei das entfernte Ende des verlängerten Rohrteils Dich gegen den Boden des Behälters öffnet,das Rohr getrennt vom inneren Umfang der Seitenwand des Flagh-!i?rocknunpöbG-hälters angeordnet ist und die Innenwand de« Rohres vorzugsweloe mit einem Fluorharz ausgekleidet ist und

c) daß der Abzug für den Dampf des Hocliuras in der Behälterwand an oinem hüher gelegenen Punkt als dem entfernten ?*n.-de des verlängerten Teils der Rohr ü ffirang entspricht, angeordnet ist.

™ Die Entleerungsöffnung für den hochmolekularen Stoff ist vorzugsweise mit einem Paar Törderrollen versehen. Außerdom ist die Bitleerungaöffnung vorzugsweise entweder mit einem Entl"ftitnr;nG>:trudor oder, einen Kncttroolmor vc.-rt'Uiiden, un geringe ilenger an organioche.i3 flüssigen Medium, das miigliche?:~ weise in ciou nu;j der Plaßh-Sono nb^c^ojoiien hochnolc2cul^rtr..n. Stoff aurüclcgeblioben sein kann, noeh zu entfernen·

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen

Fig. 1 ein Verfahrensschema, das eine typische Ausführungsform der Erfindung einschließlich der Polymerisationsstufe erläutert und
Fig. 2 eine scheinatische Ansicht im Schnitt, welche einen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten mit einem Staurohr versehenen Entspannungstrockner erläutert, wiedergeben.

In Fig. 1 wird die das Polymere enthaltende Polymeric*Bung ^ nach Vorlassen des Polymerisationsbehälters A über Leitung 1 in eine ErhitzungDanlage B überführt, wo die Polyinedöoung erhitzt wird. Nach dem Erhitzen wird die Polynserlößung über Leitung 8 in einen Ents£)annungsverdampfungstroclaier O mit einem beispielsweise in Pig. 2 wiedergegebenen Staurohr 6 überführt. Hier verdampft das Lösungsmittel und wird über Leitung 2 gewonnen,während das Polymere am inneren Umfang dea Staurohres haftet, das im Innern des KLash-Verdanrpfungßtrockners angeordnet int und die unter a) und b) angegebenen For- | derungen erfüllt. Die am inneren Umfang des Rohres haftenden Polymerteilchen haften aneinander und wachsen unter Bildung einor aggregierten Masse. Die aggregierte Hasse trennt sich aufgrund dor Schwerkraft midcfesc^naniifchaiEaiclsdes Lntspnnnungnverdampfungcßtromo vom Innenunfang des Rolirec und fallt auf den jjodon den liabültcrs, von wo sie übor die Entleerun^üöi'f-nung für die hochmololailaren Stoffe abgo^ogon und gev/onnen wird.

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Die Polymerlösung, welche das aus dem Polymerieationr·- behälter A kommende Polymere enthält, kannjfalls notwendig, vor dem Eintritt in die Erhitzungsanlage B FiItrations-_v Wasch» oder Reinigungsntufen unter Anwendung von beispielsweise Wasser, Alkalien oder Säuren zur Entfernung des Katalysators unterzogen werden. Ferner kann die Zugabe verschiedener Zusätze, wie z.B. Ruß für synthetischen Kautschuk und die verschiedenen Stabilisatoren,zu dem Polymerisat s

fc -4»-dieser Stufe erfolgen« Außerdem kann die Polymerlöoung in solchen Fällen, wo aufgrund der Löslichkeit des Polymeren in dem Lösungsmittel oder der Konfiguration den Polymeren das Polymere nicht in vollkommen gelöstem Zustand vorliegt und ein !Eeil des Lösungsmittels meohanisch abtrennbar ist,der Erhitzungsanlage B nach vorheriger mechanischer Abtrennung diene« Seilß zugeführt worden.

In der Erhitzungsanlage B, welche die Vorrichtung eutn Erhitzen der Polymerlösung in der flüssigen Phase unter Über-

^ druck darstellt, wird der Lösung eine Wärmemenge zugeführt, die zur Überführung des gesamten Lösungsmittels in Danpf bei der Flash-Verdampfung der Lösung ausreicht. Obgleich Temperatur und Druck sehr von der Art des Lösungsmittels abhängig sind, liegt beispielsweise bei Verwendung von Hexan der Druck gewöhnlich in Bereich von 20 biß 40 k&/caj während dif» Tenporatiir gewöhnlich bei etwa 150 bis 250 TJ ließt. Die FlÜ3alsphaseierhitzung kann,selbst wenn dio LSeung eine Viskosität von big zu etwa 10 000 cp aufweist, Ourfchgeführt werden, ^c-

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doch wird es bevorzugt, eine Polymeric* sung mit einer Viskosität von etwa 100 "bis 1000 cp zu behandeln. Gewöhnlich wer-

bevorzugt

den als diese Anlage B/solche vom Wärmeaustauschtyp verwendet. Um eicher zu gehen, daß die Qualität des Polymeren in einem euiriedcnotellendcn Zustand beibehalten wird, wird vorzugsweise nit einer Verweileeit von nicht mehr als 10 Minuten gearbeitet. Ferner wird vorzugsweise mit einer linearen Geschwindigkeit von wenigstens 0,3 m/min, gearbeitet, um eine Verschmutzung der Wärmeübergangsflächen zu verhindern.

Der EntspannungßverdanpfungGbehälter ist eine sehr wichtige Vorrichtung gemäß der Erfindung, da dort das Polymere von dem Lönungniaittel durch Flash-Verdampfung der Löoung, die in der Erhitzung3anlage erhitzt wurde, unter Verminderung de3 Drucken grob getrennt wird. Fig. 2 erläutert eine typische beispielhafte Aueführungeform dieser Vorrichtung. In Fig. 2 wird die Polyucrlösung zunächst an einer Entspannungsdüne 5 f lash-verdampf t, wodurch aufgrund der Verdampf ims den Löeun^S" mittels das Polymere, a\is dem das Lösungsmittel entfernt worden ist, an der Innenwand des Staurohres 6 haftet. Obgleich man die Temperatur der Gtaurohrinnenwand über die Schmelztemperatur des Polymeren steigern kann, wodurch das vom Lösungsmittel befreite Polymere an der Innenwand in einem geschmolzenen Zustand h3itet, arbeitet man gewöhnlich mit einor Temperatur in Innorn des Flash-Verdniipfungstrocloiers unterhalb der Schnelatcapsratur des Polymeren, wodurch sich das Polymere ablagert und an eier Wand als Feststoff haftet. Es ißt srfordei·

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y den Druck im Innern dos Flash-Verdanipfungstrockners unter den in der Erhitsungsanlage herabzusetzen. Obgleich die KLash-Yerdsiiapfung gewöhnlich bei normalem Atmosphärendruck durchgeführt wird, kann auch verminderter Druck oder ein Zustand, in dem der Druck etwas höher ale normaler Atmoephärendruck iot, ebenfalls angewendet werden. Der Durchmesser des Staurohres 6 ist vorzugsweise so gewählt, daß die Geschwindigkeit des Lösungsmitteldampfes im Bereich von 1 bis 20 m/sek. liegt. Wird nur eine EntapannungcdUso verwendet, so int lediglich ein Staurohr erforderlich,die Konstruktion erhält eine sogenannte Doppelrohrkonstruktion, wie in Pig. 2 gezeigt ist. Jedoch kann dlo Anzahl der Staurohro auf 2 odor mehr in Abhängigkeit von der Anzahl der verwendeten Düsen erhöht werden. \!ewi die Abtrennung und Haftung des Polymeren als Feststoff bewirkt wird, steigert sich die Ilengo des abgetrennten und an der Innenwand deo Staurohres haftenden Polymeren allmählich, und das Polymerisat bildet eine acgregiertc Hasse, die_; nachdem sie in geeigneter Weise dem c^rERiischen Druck des FlaBh-VeräaripfungsstroEis ausgesetzt ist oder aufgrund der Schwerkraftjoieh ablöot und auf den Eodcn der KLashverdanpfungszona herunterfällt. Pig. 2 erläutert eine Aucführunsaforra, dio mit einsn P^.rr Rollen 11, 11' an der IVitleei-uviToöffnung für den lxocriiiolekularcn Stoff versehen ißt. Da die Polyaorteilchen in Gegensatz au der üblichen VorriCiitiin^ ohno ßtnui'ohr ancinandor hnftcn und an^cr. r/riolt sind, löst eich das Polymere von den Stuurohr in Fora naseiert er Plockon von etwa 1 bis 10 ca Durchneaser. Dio Abtren-

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nung dea Dampfes des organischen flüssigen Kediums von dem Polymeren erfolgt daher sehr glatt. Wenn nä'nlich der Dampfstrom an der öffnung deo entfernten Endes dea verlängerten Staurohres seine Richtung nach aufwärts ändert, erfolgt praktisch koine Mitnahiao des Polymeren. E3 bestoht daher keine IRJgIichkeit, daß die äußere Oberfläche 7'des Staurohres, die innere Urafangsvand 10 des Behälters und ferner die Daapfabzugßleitung 12 durch dao Polymere verunreinigt oder verstopft worden, so daß der Botrieh glatt durchgeführt -werden ^ kann. Der Lösungomittelgehalt des auf die Hollen 11, 11* heruntergefallenen Polymcron liegt im Bereich von 5 "bis 10 Gew.-/S,und dieser Lösungoraittelgehalt kann frei eingoßteilt werden. Dieoer Löcungsmittelgehalt wird vorzugüwoise bostimat durch geeignete Beachtung der Art deü Polymeren,der Lndlönirngsnäittelentfcirnung, der geiitm^chten Qualitiitaheibehaltung und v/irtschai'tlicbor Geöichtspunkte. In diesea S'laöh-VerdGnjpfungatroclcner kann dao Ausmaß der Glätte der ötaurahrv/and urul deren Hafteigenochaft je nach den Erfordeimissen eingestellt v/srden. Yfenn nämlich die Haftung des festen Polyratrirats an c*ür Innenwand des Staurohres genäß der Erfindung bewirkt wird, int es vorteilhaft, darauf zu achten, daß sich die Haftung der kleinen Teilchen kriifcig ausbildet und daß nach ihrer Haftung in geeigneter Menge J^i|it anschließendem V/achctuui ein Abbli.Vt bsm odor Ablöoan erfolgt. Palis daß Polymsro an dtii^j Iimciiwand dea ötauroiirea übs.vhaupt nicht haftet, wird eine "boträchtlicbe Kongo dor Poly., .,rtuilolion von deia aus deji r>taurohr aus, tr at en-

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den Lösungsmitteldampf in ihrem noch feinteiligen Zustand mitgenommen, so daß die Teilchen nicht auf die Rollen am ■ Boden des Behälters fallen. Wenn andererseits die Haftung zu fest ist, besteht die Möglichkeit, daß das Staurohr verstopft wird. Es ist daher zweckaä.ßig, zur Erzielung einee geeigneten Haftzustandes je nach dem verwendeten Polymeren den Grad an Glätte (oder Rauhhoit) der Innenwandoberfläche und/oder das Material, aus den sie hergestellt ict, nach vorher durchgeführten VerGUChebssticmungen auszuwählen» Beispielsweise kann die Wandoberfläche bei der Lösung von ßurch dae sogenannte rütteldruckverfahren unter Anwendung eino3 Metalloxydkatalysators polymerisieren) Polyäthylen, dessen Schütelaviskoßität relativ gering ist, der Qualität "hochglanzpoliert¹¹ (high finish) (JIü B-0601) entsprechen, jedoch wird die Innenwandfläche bei Ilaterialien, deren Schäiolzviolroßität hoch ist, wis beispielsweise synthetischer Kautschuk, wa bentsr. durch Überziehen oder Auskleiden ait einen Pluorhara, wia beispielsweise Polytetrafluoräthylen, das Copolymere von Tetrafluorllthylen und Hexafluorpropylen und Polytrifluorchlorethylen oder andere Stoffe ralt der Eigenschaft schwieriger Haftung cder auch durch Anwendung einer Glneauokleidung auf der Innenwand »- 'Ά glatt uni schwer haftend ausjübild.it. Wenn ein Staurohr üit einer hinsichtlich dor Haifcfühigkoit den Polymeren geeignaton Innenv:^niober-flächv>, vie obon tenchricben, V3i*jcndot viird, kann eine größere Linearget'Clivilndi.^koit dea En?upxeo zwischen dew Staurohr vml der Urcnsntelung angewendet werden.

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Die erfindungsgeiaäße Vorrichtung kann aleo wesentlich kleiner als die üblichen SprühTorrichtungen ausgebildet werden. Das durch den erfindungsgemäßen Flash-Verdampfungstrockner erhaltene Polymere kann gegebenenfalls in einen Entlüftungsextruder oder einen Xnettrockner zur weiteren Entfernung γοη irgendwelchem zurückbleibendem LBoungsmittel überführt werden.

Als Polymerflüßsigkeit, die sich eur Entfernung des Lösungsmittels nach dem erflndungegemäQen Verfahren eignet, kommt beispielsweiccjeine oolche in Betracht, in der dan Polymere in Lösung oder Suspension in dem Lösungsmittel vorliegt, nachdem die Polymeritsationsreaktion beendet 1st. Das erfindungßgenä3e Verfahren eignet sich besonders sur Abtrennung und Gewinnung τοη Polyneren oder Copolyriereii von Olefinen und Diolefinen aus den STitaol gleiten, in deiten diepe Polyoeren oder Copolyaex'en in LSsimg oder Suspension vorliegen und unter anderen für den Fall synthetischer Harze, wie z.B. Polyäthylen und Polypropylen, die unter Anwendung von Sieglor-Katalysatoren hergestallt wurdon, für Äthylen-Propylen-Copolymere, Xtliylen-PropylGn-Diolel'lu-Tcrpolynere (in denen s.J3, Dicyclopsntadien, 1,4-ne:iadien oder Ätliyldiennorbornen als Diolefin verwendet werdeq)unä für cynt'ietische Kautschuke, wie s. 3. Polyl;ntadien. In speziell on cin3 die giJnstigsten lJrc BO des erfiiiaun^r.rionrlßen Verfalironn ία Sor.ni:-r:enliang mit der g und GowiiiTiunr nc π Aolyiercn tei der Herstellung

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unter Anwendung von Maßnahmen zu verwenden, bei denen die Temperatur des Hash-Verdampf ungatrocknere oberhalb der Schmelztemperatur des verwendeten Polymeren liegt und die Haftung des lösungsmittelfreien Polymeren an der Innenwand des Staurohres in einem geschmolzenen Zustand bewirkt wird und das Polymere dann getrocknet wird. Sie Konzentration des Polymeren in der zu behandelnden Polymerlösung sollte wiederum, wie vorstehend angegeben, von der durch die Erhitzungoanlage gegebenca Beschränkung bestimmt θein. und gewöhnlich ist eine Konzentration des Polymeren mit einer maximalen Lbsungcviskoeität von 10 000 cp und vorzugsweise nicht über 1000 cp geeignet.

Beinpiel

Diemes Beispiel erläutert die Durchführung der Lösung3~ mittelentfarnung aus einer Hoxanlöaung (60 g/l) eines Äthylen-Propylen-Üicyclopentadien-Terpolymeren, bestehend aus 78 $> Äthylen, 20 fi Propylen und 2 $ Dicyclopentadien.

Im folgenden sind die knappen Angaben hinsichtlich dor angewendeten Vorrichtung und der AuefUhrungsbedingungen angegeben:

nffs trockner

Staurohrs 10 en χ 1 ei ,/innenwand η it FEP (Totrafluorlifhy-

lcn-IIexailuorprcpylen-Copoly;;;oripat} überzogen/

ns: 30 cm χ 1,3 π

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und VerfrachaergeTmisge.

Berechnete Beschickung an £olynerlösung: 660 l/li Temperatur und Druck an Auslaß der

Erhitzungsanlage: 210 ⁰C 25 kg/cm*" Überdruck

in
Verweilzeit der Erhitzungsanlageι 100 Sek.

Innendruck und Temperatur doo

Plash-Verdampfungstrockners: 100 ⁰C»- Normaldruck Dampfge8chwindigkeit im Innern

dea Dtaurohress 5 m/Sek.

LÜBungsinittelgehalt dos Polymeren an Plash-Verdamiifun^strocknerauolaß: 7 £ Temperatur des Plash-Verdampfungs-

trocknerauölasses: 120 ¹¹C

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Claims

Ji Patentansprüche

1. Verfahren zur Abtrennung organischer Stoffe mit hohem Molekulargewicht aus einer viskosen Flüssigkeit und Trocknung dieser Stoffe durch eine Entspannungsverdarapfungsbehandlung der einen organischen Stoff mit hohem Molekulargewicht in Lösung oder Suspension in einem organischen flüssigen Medium enthaltenden viskosen Flüssigkeit, welche eine zur Überführung des gesamten Mediums in die Dampfphase unter

P Entspannungstrocknungsbedingungen wenigstens ausreichende Wärmemenge und eine Viskosität von nicht über 1o ooo cp aufweist, um die organischen Stoffe mit hohem Molekulargewicht aus dem flüssigen Medium abzutrennen, dadurch gekennzeichnet, daß die viskose Flüssigkeit von oben über einen unterteilten Stau- oder Leitdurchgang in eine Entspannungszone schnell-verdampft wird, wodurch eine Haftung des organischen Stoffes von hohem Molekulargewicht an dem Durchgang herbeigeführt wird, von dem der Stoff mit hohem Molekulargewicht längs der Innenwand des Stau- oder Leitdurchgangs aufgrund der Schwerkraft und des dynamischen DruckscksRrt· spannungsverdampfungsstroms auf den Boden des Entspannungstrocknungsbehälter herunterfällt, und daß der Stoff mit

™ hohem Molekulargewicht anschließend vom unteren Teil der Entspannungsverdampfungszone abgezogen und andererseits ebenso das flüssige Medium, das in die Dampfphase überführt worden ist, von der Entspannungsverdampfungszone abgezogen wird.

tn (Art? Il Al* 2Nr. ISaU 3 te Änderung«·,*«,

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine viskose Flüssigkeit eines organischen Stoffes von hohem Molekulargewicht behandelt wird, die eine Yiskosiüt im Bereich von 1oo bis 1ooo cp aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als viskose Flüssigkeit eines organischen Stoffes mit hohem Molekulargewicht eine synthetische Kautschuklösung verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, ^ daß man als synthetischen Kautschuk ein Äthylen-Propylen-Diolefin-Terpolymeres verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4* dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur der Entspannungsverdarapfungszone unterhalb des Schmelzpunktes des Stoffes von hohem Molekulargewicht hält, wobei die Ablagerung und Haftung des organischen Stoffes von hohem Molekulargewicht an dem Stauoder Leitdurchgang als Feststoff herbeigefülirt und eine Aggregatnasse gebildet wird, die währenddessen aufgrund der Schwerkraft und des önaäslmBetete des Ent Spannungsverdampfung sstroms als Flocken auf den Boden der Entspannungsverdampfungs- | zone herunterfällt, wo sie abgezogen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Pntspannungsverdaippfungszone oberhalb des Schmelzpunktes des Stoffes von hohem Molekulargev/icht gehalten wird, wobei der organische Stoff mit hohen Molekulargewicht an dem Stau- oder Leitdurchgang in geschmolzenem Zustand haftet, wonach er aufgrund

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der Schwerkraft und des dynamischen Drucks des Entspannungsverdampf ungs stromes auf den Boden der Entspannungsverdampfungszone herunterfällt und dort abgezogen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 "bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der EntspannungsverdampSmgszone abgezogene Stoff von hohem Molekulargewicht einem Trocknungsvorgang unter Anwendung eines Entlüftungsextruders oder eines Knettrockners zur weiteren Entfernung geringer Mengen des möglicherweise in dem Stoff mit hohem Molekulargewicht noch verbliebenen Mediums unterworfen wird.

8. Entspannungstrocknungsvorrichtung zur Abtrennung eines organischen Stoffes mit hohem Molekulargewicht und eines organischen flüssigen Mediums, die in einer viskosen Flüssigkeit vorhanden sind, die wenigstens eine am oberen Teil eines Entspannungstrocknungsbehälters angeordnete Entspannungsverdampfungsdüse, die zum Entspannungsverdampfen gegen den Boden dieses Behälters einer einen organischen Stoff mit hohem Molekulargewicht in Lösung oder Suspension in einem organischen flüssigen Medium enthaltenden Flüssigkeit vorgesehen ist, eine Entleerungsöffnung am Boden des Behälters zum Abziehen des organischen Stoffes von hohem Molekulargewicht, aus dem das organische Medium entfernt worden ist, und eine Abzugsöffnung am oberen Teil des Behälters zum Abziehen des Mediumdampfes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein die Entspannungsverdampfungsdüse (5) umgebendes Stau- oder Leitrohr (6) zur Herbeiführung einer ablös-

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baren Haftung des organischen Stoffes von hohem Molekulargewicht an der Innenwand des Rohres unter Bildung einer Aggregatniasse vorgesehen ist, wobei

b) dao entfernte Ende des verlängerten Teils der Rohröffnung dem Boden (9) des Behälters zugekehrt ist, das Rohr im Abstand vom inneren Umfang der Seitenwand des Entspannungstrocknungsbehälters angeordnet ist und

c) daß die Abzugsöffnung (12) für den Dampijfdes Mediums in der Behälterwand an einer höheren Stelle als der Öffnung des entfernten Endes des verlängerten Rohrteils angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Umfangswand (7) des Stau- oder Leitrohrs mit einem Fluorharz ausgekleidet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungsöffnung (9) für den Stoff von hohem Molekulargewicht mit einem Pörderrollenpaar (11, 11·) versehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungsöffnung (9) für den Stoff von hohem Molekulargewicht entweder mit einem Entlüftungsextruder oder einem Knettrockner zur weiteren Entfernung geringer Mengen möglicherweise noch in dem Stoff verbliebener organischer Flüssigkeit verbunden ist.

209816/1150

BAD ORIGINAL

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