DE1782920C3

DE1782920C3 - Method for isolating an elastomer from a solution in an organic solvent

Info

Publication number: DE1782920C3
Application number: DE1782920A
Authority: DE
Inventors: Yani Steven San Diego Calif. Stupakis (V.St.A.)
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1967-04-28
Filing date: 1968-04-22
Publication date: 1978-06-22
Also published as: NL161678C; DE1782920B2; DE1757297C3; NL161678B; NL6805727A; FR1576464A; DE1782920A1; GB1194126A; DE1757297B2; DE1757297A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Isolieren eines Elastomeren aus einer Lösung in einem organisehen Lösungsmittel, bei dem die Elastomerlösung zum Fließen gebracht, in den Fluß Wasserdampf eingespeist und das Elastomerlösungs/Wasserdampf-Gemisch durch Einengung des Flusses in Turbulenz gebracht und anschließend mit Wasser zusammengebracht wird und das isolierte Elastomere getrocknet wird.The invention relates to a method for isolating an elastomer from a solution in an organisehen Solvent in which the elastomer solution is made to flow, water vapor is fed into the flow and the elastomer solution / water vapor mixture is brought into turbulence by narrowing the flow and is then brought together with water and the isolated elastomer is dried.

Ein solches Verfahren, das aus der US-PS 32 02 647 bekannt ist, arbeitet mit einer einzigen Zone des Kontakts zwischen Wasserdampf und Elastomerlösung, deren Ablauf unmittelbar mit flüssigem heißem Wasser zusammengebracht wird, und hat sich als unwirtschaftlich erwiesen, da die Erzeugungskapazität einer nach einem solchen Verfahren arbeitenden Anlage nur gering ist, weil die Verdampfung des Lösungsmittels nur mit geringem Wirkungsgrad erfolgtSuch a method, which is known from US-PS 32 02 647, works with a single zone of the Contact between water vapor and elastomer solution, which drains directly with hot liquid water is brought together, and has proven to be inefficient, as the generation capacity is one after Such a process working plant is only slight, because the evaporation of the solvent only with low efficiency takes place

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erzeugungskapazität eines solchen Isolierverfahrens bedeutend zu verbessern, so daß das Verfahren in bezug auf Zeit- und Ausrüstungsbedarf weniger aufwendig durchführbar ist ssThe invention is based on the problem of the generation capacity of such an insulation method to improve significantly, so that the process is less expensive in terms of time and equipment feasible is ss

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs definierten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zumfließenbringen der Ela-,tomerlösung unter deren Aufteilung in eine Anzahl zylindrischer Filme, das Einspeisen des Wasserdampfes durch Schneiden jedes Elastomerlösungsfilms mit einem Wasserdampffilm und das Zusammenbringen mit dem Wasser unmittelbar nach dem Einengen zur Turbulenzerzeugung durch Richten eines Wasserfilms auf den eingeengten Fluß des Elastomerlösungs/Wasserdampf-Gemisches erfolgt das 6s Elastomerlösungs/Wasserdampf/Wasser-Gemisch in Tröpfchenform übergeführt wird und die Tröpfchen bis auf weniger ais 50 Gew.% LSsur.gsmittcigehait eingeIn the method defined at the outset, this object is achieved according to the invention in that the To bring the elastomer solution to flow, dividing it into a number of cylindrical films, the Injecting the water vapor by cutting each elastomer solution film with a water vapor film and bringing it into contact with the water immediately after the concentration to generate turbulence Directing a water film onto the restricted flow of the elastomer solution / water vapor mixture takes place in the 6s Elastomer solution / water vapor / water mixture is converted into droplet form and the droplets up reduced to less than 50% by weight of LSsur.gsmittcigehait

dampft werden.be steamed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Schneiden der Elastomerlösungsfilme durch die Wasserdampffilme im rechten Winkel zueinander.According to a preferred embodiment of the invention, the elastomer solution films are cut through the water vapor films at right angles to each other.

Durch das Aufteilen der Elastomerlösung in eine Anzahl von zylindrischen Filmen wird die Kontaktfläche in der Mischzone bedeutend vergrößert, und durch das Zufuhren des Gemisches aus Elastomerlösungströpfchen und Wasserdampf zu einer Turbulenzzone, deren Wände mit einem Wasserfilm gewaschen werden, wird eine viel wirksamere Lösungsmittelverdampfung aus den Lösungströpfchen erzielt als bei dem bekannten Verfahren, bevor die Tröpfchen in einen Behälter mit flüssigem Wasser gelangen. Daher kann das Verfahren gemäß der Erfindung mit viel höheren Durchsatzgeschwindigkeiten und im Verhältnis zum Durchsatz kleineren Anlagen durchgeführt werden als das bekannte Verfahren.By dividing the elastomer solution into a number of cylindrical films, the contact surface becomes significantly enlarged in the mixing zone, and by supplying the mixture of elastomer solution droplets and water vapor to a turbulence zone, the walls of which are washed with a film of water, a much more efficient solvent evaporation from the solution droplets is achieved than with the known one Procedure before the droplets enter a container of liquid water. Hence the procedure according to the invention with much higher throughput rates and in relation to throughput smaller systems can be carried out than the known method.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.To further explain the invention, reference is made to the drawings.

F i g. 1 zeigt einen Aufriß einer Düsenvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, teilweise im Schnitt Der im Schnitt dargestellte Teil ist absichtlich abgewinkelt, so daß die Leitungen 25 und 26 um 180° gegeneinander versetzt erscheinen, während sie in Wirklichkeit wie sich aus F13.2 ergibt nur um 45° gegeneinander versetzt sind.F i g. 1 shows an elevation of a nozzle device for carrying out the method, partly in section The part shown in section is intentionally angled so that the lines 25 and 26 against each other by 180 ° appear offset, while in reality, as can be seen from F13.2, they are only 45 ° to each other are offset.

F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die Düsenvorrichtung, wobei der obere Teil der Deckplatte 34 weggebrochen ist, um einen Teil der Platte 10 von oben zu zeigen.F i g. Figure 2 is a top plan view of the nozzle assembly with the top of top plate 34 broken away to show a portion of plate 10 from above.

F i g. 3 ist eine vergrößerte, isometrische Teilansicht im Schnitt die Einzelheiten der nachstehend beschriebenen ringförmigen Kammern und Schlitze zeigtF i g. 3 is an enlarged, partial isometric view in section showing the details of those described below shows annular chambers and slots

Fig.4 ist ein schematisches Fließdiagramm einer Anlage zum Isolieren von Mischpolymerisaten.Fig.4 is a schematic flow diagram of a Plant for isolating copolymers.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen eine Düsenvorrichtung, deren Körper sich aus einer Reihe von scheibenförmigen Platten 10 bis 24 zusammensetzt Jede Platte 10-23, mit Ausnahme der Platte 24, hat vier Löcher, die, wenn das Ganze zusammengesetzt ist zwei Paare von Leitungen 25 und 26 biiden. Jede Platte 10-23, mit Ausnahme der Platte 24, hat ferner einen ringförmigen Kanal, und diese ringförmigen Kanäle bilden nach dem Zusammensetzen mit den benachbarten Platten 11-24 abwechselnde ringförmige Kammern 27 und 28, deren öffnungen die Breite »d« und die Länge »L« aufweisen (F i g. 3). Die Kammern 27 der Scheiben 10, 12, 14 usw. stehen sämtlich durch Schlitzkanäle 29, die von Paaren von radialen Vertiefungen in den Platten 10, 12, 14 usw. gebildet werden, mit den Leitungen 26 in Verbindung, zu denen diese Schlitzkanäle 29 hinführen. In ähnlicher Weise sind die Platten U, 13, 15 usw. mit radialen Schlitzkanälen 30 ausgebildet, die von den Leitungen 25 zu den Kammern 28 führen.The F i g. 1 to 3 show a nozzle device, the body of which is composed of a series of disc-shaped plates 10 to 24 biiden. Each plate 10-23, with the exception of the plate 24, also has an annular channel, and these annular channels, when assembled with the adjacent plates 11-24, form alternating annular chambers 27 and 28, the openings of which have the width "d" and the length Have "L" (Fig. 3). The chambers 27 of the disks 10, 12, 14 etc. are all connected by slot channels 29 which are formed by pairs of radial depressions in the plates 10, 12, 14 etc., with the lines 26 to which these slot channels 29 lead . In a similar way, the plates U, 13, 15 etc. are designed with radial slot channels 30 which lead from the lines 25 to the chambers 28.

Die Platten 11 bis 24 haben je ein mittleres Loch, und alle diese Löcher bilden nach dem Zusammensetzen einen mittleren Raum 31, wobei die Löcher in den aufeinanderfolgenden Platten 10 bis 24 fortschreitend größere Durchmesser aufweisen, so daß der Raum 31 sich nach seinem Austrittsende hin erweitertThe plates 11 to 24 each have a central hole, and after assembly all these holes form a central space 31, the holes in the successive plates 10 to 24 having progressively larger diameters so that the space 31 widens towards its outlet end

Die Platte 24 hat eine ringförmige Vertiefung, die nach dem Zusammensetzen mit einer sich verengenden und dann erweiternden Düse 32 eine ringförmige Kammer 33 bildetThe plate 24 has an annular recess which after assembly with a narrowing and then expanding nozzle 32 forms an annular chamber 33

Die Platten 10 bis 24 der Düsenvorrichtung werden von Endplatten 34 und 35 bedeckt die mit Schraubenbolzen befestigt sind. Die EndDlatte 34 hat zweiThe plates 10 to 24 of the nozzle device are covered by end plates 34 and 35 which are fastened with screw bolts. The end slat 34 has two

Offnungen 36, mittels deren Flansche 37 und 38 von Fluidzuführungsleitungen 39 bzw. 40 unmittelbar an die Hatte 10 angeschraubt werden können. Die Fluidzuführungsleitungen 39 und 40 sowie die Leitunger 25 und 26 verjungen sich allmählich, um die Ausbildung eines Druckabfalls infolge der Fluidströmung zu vermeiden.Openings 36, by means of their flanges 37 and 38 of Fluid supply lines 39 and 40 can be screwed directly onto the hat 10. The fluid supply lines 39 and 40 and the lines 25 and 26 gradually taper to avoid a pressure drop from developing due to fluid flow.

Beim Betrieb der Düsenvorrichtung wird die Elastomerlösung unter Druck durch die Flutdzuführungsleitung 40 in die Leitungen 26 eingeleitet und strömt durch die Schlitzkanäle 29 in die ringförmigen Kammern 27. Aus deren ringförmigen öffnungen strömt eine Reihe von zylinderförmigen Filmen der Elastomerlösung aus, die mit der Achse des zentrischen Raums 31 konzentrisch sind, wobei sich in den aufeinanderfolgenden Kammern 28 konzentrische zylinderförmige Lösungsfilme von fortschreitend größerem Durchmesser bilden. Der Wasserdampf wird durch die Fluidzuführungsleitung 39 in die Leitungen 25 eingeleitet und strömt durch die Schlitzkanäle 30 in die ringförmigen Kammern 28. Der Wasserdampf tritt in diesen Kammern 28 in Form eines dünnen, scheibenförmigen Films aus, der quer zu den von den anderen öffnungen erzeugten zylinderförmigen Filmen der Elastomerlösung gerichtet ist An den öffnungen schneiden sich die beiden Filme, und in der dargestellten Vorrichtung erfolgt dieses Schneiden im rechten Winkel. Wasser kann in die Kammer 33 durch eine Leitung 41 in Form eines Films eingeleitet werden, der auf die sich verengende und dann erweiternde Düse 32 zu gerichtet istWhen the nozzle device is in operation, the elastomer solution is introduced under pressure through the flood feed line 40 into the lines 26 and flows through it the slot channels 29 in the annular chambers 27. A row flows out of their annular openings of cylindrical films of the elastomer solution that coincide with the axis of the central space 31 are concentric, with concentric cylindrical solution films of progressively larger diameter in the successive chambers 28 form. The water vapor is introduced into the lines 25 through the fluid supply line 39 and flows through the slot channels 30 into the annular chambers 28. The water vapor enters these Chambers 28 in the form of a thin, disk-shaped film, which is transverse to the openings of the other generated cylindrical films of the elastomer solution is directed at the openings intersect the two films, and in the apparatus shown this cutting is at right angles. water can be introduced into the chamber 33 through a conduit 41 in the form of a film, which on the narrowing and then widening nozzle 32 is directed to

Während sich der Wirkungsgrad der Zerstäubung bei den inneren Filmen verbessert, kann der Durchsatz durch die öffnungen mit sehr kleinem Öffnungsspalt so niedrig sein, daß er wirtschaftlich unzweckmäßig ist und zur Verstopfung führt, so daß sich die Düsenvorrichtung dann schwer instand halten läßt Es wurde gefunden, daß man die besten Ergebnisse erhält, wenn die Breite »d« des Öffnungsspaltes (Fig.3) etwa 0,254 bis 1,27mm, vorzugsweise 0,51 mm, beträgt Die günstigste Länge »L« des Öffnungskanals liegt zwischen etwa 0,254 und 2,54 mm. Da die Viskosität der Elastomerlösung beim Durchgang durch einen verengten Öffnungskanal abnehmen kann, kann sie durch eine besonders lange öffnung weiter herabgesetzt werden, so daß weniger Energie für die Zerstäubung erforderlich ist Bei Längen über etwa 5 mm kann jedoch der im Öffnungskanal auftretende Druckabfall übermäßig groß werden. Vorzugsweise betlügt das Verhältnis L: t/etwa 4 bis 12.While the efficiency of atomization improves with the inner films, the throughput through the openings with a very small opening gap can be so low that it is economically inexpedient and leads to clogging, so that the nozzle device is then difficult to maintain. that the best results are obtained when the width "d" of the opening gap (FIG. 3) is about 0.254 to 1.27 mm, preferably 0.51 mm. The most favorable length "L" of the opening channel is between about 0.254 and 2.54 mm. Since the viscosity of the elastomer solution can decrease when passing through a narrowed opening channel, it can be further reduced by a particularly long opening, so that less energy is required for the atomization.However, at lengths over about 5 mm, the pressure drop occurring in the opening channel can become excessive . The ratio L: t / is preferably about 4 to 12.

Aus den obigen Ausführungen ergibt sich, daß die Platten 10 bis 24 bei der Herstellung der Düsenvorrichtung sehr genau zusammengesetzt werden müssen. Dies erfolgt, indem man die Platten 10 bis 24 paarweise, d. h. 10 und 11,12 und 13 usw., zusammensetzt Jedes Paar hat eine Anzahl von Paßstiften 42, die ein genaues Aufeinandersitzen der Platten 10 bis 24 ermöglichen. Dichtungsringe 43 bilden Flüssigkeitsdichtungen zwischen den Platten 10 bis 24. Die Ober- und Unterfläche eines jeden Plattenpaares sind mit einer erhabenen ringförmigen Schulter 44 und einer dazu passenden Aussparung 45 ausgebildet Diese greifen ineinander ein und erleichtern die Ausrichtung und das Zusammensetzen. Die in den Zeichnungen dargestellte Düsenvorrichtung ist siebenstufig, da die Zerstäubung in dem zentrischen Raum 31 dadurch zustande kommt, daß sieben zylinderförmige Elastomerlösungsfilme aus den Kammern 27 von sieben scheibenförmigen Wasserdampffilmen aus den Kammern 28 geschnitten werden. Wenn es der jeweilige Anwendungszweck angebrachtFrom the above it follows that the plates 10 to 24 must be assembled very precisely in the manufacture of the nozzle device. this is done by placing the plates 10 to 24 in pairs, i. H. 10 and 11,12 and 13 etc, making up each pair has a number of dowel pins 42 which enable the plates 10 to 24 to sit exactly one on top of the other. Seal rings 43 form liquid seals between the plates 10 through 24. The top and bottom surfaces of each pair of plates are provided with a raised annular shoulder 44 and a mating one Recess 45 formed These interlock and facilitate alignment and assembly. The nozzle device shown in the drawings is seven-stage, since the atomization in the central space 31 comes about that seven cylindrical elastomer solution films from the Chambers 27 of seven disk-shaped water vapor films are cut from the chambers 28. When appropriate for the particular application erscheinen läßt, kann man auch mehr oder weniger Stufen verwenden.can appear, one can also more or less Use levels.

Die Düsenvorrichtung wird, wie in den Zeichnungen dargestellt zusammengesetzt Die von den Platten 10The nozzle device is, as in the drawings shown assembled by the plates 10

und 11 gebildeten öffnungen haben einen Durchmesser von etwa 10,16 cm, die von den Platten 22 und 23 gebildeten öffnungen haben einen Durchmesser von etwa 2236 cm, und die Dicke eines jeden Plattenpaares, WK diejenige der Platten 10 und Ii, beträgt etwaand 11 formed openings have a diameter of about 10.16 cm, the openings formed by the plates 22 and 23 have a diameter of about 2236 cm, and the thickness of each pair of plates, WK that of the plates 10 and Ii is approximately

κ) 5,08 cm. Die sich verengende und dann erweiternde Düse 32 hat eine öffnung von 10,41 cm Durchmesser, der Durchmesser des verengten Teiles beträgt 3,05 cm und die Gesamtlange der Düse 16,51 cm. Die Leitungen 25 und 26 sind am oberen Ende etwa 5,7 cm, in der Mitteκ) 5.08 cm. The one narrowing and then widening Nozzle 32 has an opening of 10.41 cm in diameter, the diameter of the narrowed part is 3.05 cm and the total length of the nozzle 16.51 cm. The lines 25 and 26 are about 5.7 cm at the top, in the middle

i_S etwa 5,1 cm und am unteren Ende etwa 33 cm weit Die Abmessungen der Öffnungskanäle betragen »d« — 0308 mm und »L« = 5,08 mm.i _S about 5.1 cm and about 33 cm wide at the lower end. The dimensions of the opening channels are "d" - 0308 mm and "L" = 5.08 mm.

F i g. 4 zeigt eine Anlage zum Isolieren von Misch]x>-lymerisaten aus ihren Lösungen mit Hilfe der in denF i g. 4 shows a system for isolating mixed polymerizates from their solutions with the aid of the

F i g. 1 bis 3 dargestellten Düsenvorrichtung.F i g. 1 to 3 illustrated nozzle device.

Die Anlage gemäß Fig.4 weist eine Düsenvorrichtung 52 auf, die an ihrem Auslaß mit einem Abtriebsrohr 46 verbunden ist Zum Beispiel kann ein Gemisch aus Mischpolymerisatlösung, Wasserdampf, LösungsmittelThe system according to FIG. 4 has a nozzle device 52 which, at its outlet, is connected to a driven tube 46 is connected For example, a mixture of copolymer solution, water vapor, solvent dämpfen und Wasser dem Abtriebsrohr 46 zugeführt werden, wo das Gemisch ins Gleichgewicht kommt und Lösungsmittel aus den Lösungströpfchen verdampft, so daS die Tröpfchen aus dem Abtriebsrohr 46 mit einem Lösungsmittelgehalt von weniger als etwa 50 Gewichtssteam and water supplied to the output pipe 46 where the mixture comes into equilibrium and solvent evaporates from the solution droplets, so that the droplets from the stripping tube 46 with a solvent content of less than about 50 weight prozent (vorzugsweise von etwa 25 bis 40 Gewichtspro zent) austreten, bevor sie in eine Abtriebskammer 47 gelangen. Unmittelbar vor der Eintrittsstelle in die Abtriebskammer 47 ist das Abtriebsrohr 46 mit einem Wasserring 48 ausgestattet, der lediglich aus einempercent (preferably from about 25 to 40 percent by weight cent) before they reach an output chamber 47. Immediately before the point of entry into the Output chamber 47, the output tube 46 is equipped with a water ring 48, which consists of only one Kragen oder Flansch besteht, durch den durch die Wandung des Abtriebsrohres 46 Wasser durch vier öffnungen eingeleitet wird, die am Umfang des Abtriebsrohres 46 in gleichen Abständen angeordnet sind. Der Teil des Abtriebsrohres 46, der abwärts in dieThere is a collar or flange through which water passes through the wall of the output tube 46 through four Openings is introduced, which are arranged on the circumference of the output tube 46 at equal intervals are. The portion of the output tube 46 that goes down into the Abtriebskammer 47 hineinragt bildet eine horn form ige Leitvorrichtung 49.Output chamber 47 protrudes into it and forms a horn-shaped guide device 49.

Zweckmäßig soll das Abtriebsrohr 46 unter Sprüh-Strömungsbedingungen betrieben werdea Für eine gegebene Strömung von Polymerisatlösung, WasserExpediently, the output tube 46 is to be operated under spray flow conditions given flow of polymer solution, water dampf und Wasser und den gewünschten Rohrdurch messer kann der Fachmann leicht die Arbeitsbedingungen bestimmen, die den Sprüh-Strömungsbedingungen entsprechen. Die Verweilzeit der durch das Abtriebsrohr 46steam and water and the desired pipe through Knife, the skilled artisan can easily determine the working conditions, the spray flow conditions correspond. The residence time of the output tube 46 strömenden Lösungsteilchen beträgt vorzugsweise etwa 0,03 bis 0,1 Sekunde. In der Abtriebskammer 47 werden in einer ersten Verfahrensstufe Lösungsmittel und Wasserdampf von dem Polymerisat getrennt Die Wand der Abtriebskammer 47 wird innen ständig durchflowing solution particles is preferably about 0.03 to 0.1 second. In the stripping chamber 47, solvents are used in a first process stage and water vapor separated from the polymer. The inside of the wall of the stripping chamber 47 is continuously penetrated Bespülen mit Wasser gewaschen, so daß das Polymerisat, welches nunmehr in eine durch Lösungsmittel gequollene Krume übergeht, in den ersten von zwei Kesseln 50 und 51 gespült wird. Vorzugsweise beträgt die gesamte Wassermenge, die durch die DüsenvorrichRinsing with water, so that the polymer, which is now in a solvent swollen crumb passes over, in the first of two kettles 50 and 51 is rinsed. Preferably is the total amount of water flowing through the nozzle device hing 52, den Wasserring 48 und die Wand der Abtriebskammer 47 zugeführt wird, etwa 50 Gewicltitsteile je Gewichtsteil trockenen Polymerisates, um eine bevorzugte Dichte der Polymerisatkrume zu erhallten und eine Agglomerierung zu vermeiden. Die Kessel 50hung 52, the water ring 48 and the wall of the Stripping chamber 47 is supplied, about 50 parts by weight per part by weight of dry polymer to one to obtain preferred density of the polymer crumb and to avoid agglomeration. The Boiler 50 und 51 enthalten heißes Wasser, in das, wie in F i g. 4 dargestellt, ständig Wasserdampf eingeleitet wird, wodurch das Lösungsmittel in eine Lösungsmittelriickgewinnungsanlage abgetrieben wird. Beide Kessel 50,and 51 contain hot water into which, as shown in FIG. 4 shown, water vapor is constantly introduced, whereby the solvent is driven off into a solvent recovery unit. Both boilers 50,

51 sind mit Rührwerken ausgestattet, die mit hoher Geschwindigkeit umlaufen, und deren Flügel so gebaut sind, daß die Polymerisatkrumen zum Boden der Kessel SO, Sl geleitet werden, von wo sie, wie Fig.4 zeigt, abgezogen werden. Der Ablauf aus dem Kessel Sl gelangt auf ein Sieb, um das Wasser von der Polymerisatkrume zu trennen. An dieser Stelle soll die Polymerisatkrume weniger als etwa 14% Lösungsmittel enthalten; sie gelangt dann zu einer Presse, wo das Wasser aus der Krume ausgepreßt wird. Der Ausstoß der Presse kann gegebenenfalls einem Lufttrockner zugeführt werden.51 are equipped with agitators with high Rotate speed, and the wings are built so that the polymer crumbs to the bottom of the boiler SO, Sl are directed from where, as Fig. 4 shows, subtracted from. The drain from the boiler S1 reaches a sieve to remove the water from the Separate polymer crumb. At this point, the polymer crumb should have less than about 14% solvent contain; it then goes to a press where the water is squeezed out of the crumb. The output the press can optionally be fed to an air dryer.

Nachstehend wird ein unter Verwendung der Anlage gemäß Fig.4 durchgeführtes Verfahren beschrieben, wobei sich die Teile und Prozentangaben, falls nichts anderes angegeben ist, auf Gewichtsmengen beziehen.A method carried out using the system according to FIG. 4 is described below, Unless otherwise stated, the parts and percentages relate to amounts by weight.

Ein Mischpolymerisat aus Äthylen, Propylen und Hexadien-(1,4) enthält 42% Propyleneinheiten, 4,35% Hexadien-(1,4)-Einheiten und besteht zum Rest aus Äthyleneinheiten. Das trockene Polymerisat hat eine Mooney-Viskosität von 70 (ML-4 bei 121"C). Es wird eine 4,2- bzw. 4,7prozentige Lösung des Polymerisats in Tetrachloräthylen hergestellt Bei dem Polymerisat, das durch Polymerisation in Gegenwart eines Koordinationskatalysators aus Vanadiumoxytrichlorid und Diiso- butylaluminiumchlorid hergestellt worden ist, hinterbleibi etwas Katalysatorrückstand (z. B. 0,007 Gewichtsprozent Vanadium) in dem Polymerisat, obwohl die üblichen Verfahren zum Entfernen des Katalysators angewandt worden sind. Bei den hier angewandten Zuführungsgeschwindigkeiten ist die DüsenvorrichtungA copolymer of ethylene, propylene and hexadiene (1,4) contains 42% propylene units, 4.35% Hexadiene (1,4) units and the remainder consists of ethylene units. The dry polymer has a Mooney viscosity of 70 (ML-4 at 121 "C). It will a 4.2 or 4.7 percent solution of the polymer in tetrachlorethylene produced by polymerization in the presence of a coordination catalyst made of vanadium oxytrichloride and diiso- butylaluminum chloride has been produced, some catalyst residue (e.g. 0.007 weight percent vanadium) remains in the polymer, although the conventional methods for removing the catalyst have been used. With those used here Feed rates is the nozzle device

52 einstufig ausgebildet.52 formed in one stage.

Die Polymerisatlösung wird der Düsenvorrichtung 52 mit einer Geschwindigkeit von etwa 1135 kg trockenen Polymerisate je Stunde bei einer Temperatur von 120° C und einem Überdruck von 8,6 bar zugeführt Gesättigter Wasserdampf von 103 bar Oberdruck wird der Düsenvorrichtung 52 mit einer Geschwindigkeit von 8 bis 9 kg/h je kg trockenen Polymerisats je Stunde zugeführt Wasser wird der Düsenvorrichtung 52 mit einer Geschwindigkeit von 68 kg/h bei einer Temperatur von 95 bis 100⁰C und einem Überdruck von 4,1 bar zugeführt In Anbetracht der Anwesenheit der Katalysatorrückstände wird das Wasser mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert von etwa 4 bis 5,5, vorzugsweise von etwa 5, eingestelltThe polymer solution is fed to the nozzle device 52 at a rate of about 1135 kg of dry polymer per hour at a temperature of 120 ° C. and an excess pressure of 8.6 bar kg / h per kg dry polymer per hour fed water is of the nozzle assembly 52 at a rate of 68 kg / h at a temperature of 95 to 100 ⁰ C and fed to a pressure of 4.1 bar in view of the presence of the catalyst residues, the water adjusted to a pH of about 4 to 5.5, preferably of about 5, with sulfuric acid

In diesem Fall ist das Abtriebsrohr 46 25,4 mm weit und 4,27 m lang. Die Leitvorrichtung 49 ragt 76 cm in die Abtriebskammer 47 hinein und erweitert sich bis zu einer lichtein Weite am unteren Ende von 7,1 cm. Der Wasserring 48 ist an einem Flansch unmittelbar über der Leitvorrichtung 49 angebracht Die Wand der Abtriebskammer 47 wird innen mit Wasser von 96° C gewaschen, um das Agglomerieren des Polymerisats an der Wand der Abtriebskammer 47 nach Möglichkeit zu vermeiden. Dies kann mit Hilfe von vier Sprühdüsen erfolgen, die das Waschwasser auf die Wand spritzen, so daß die Innenfläche der Abtriebskammer 47 gleichmäßig mit Wasser bedeckt wirdIn this case, the output tube 46 is 25.4 mm wide and 4.27 m long. The guide device 49 protrudes 76 cm into the output chamber 47 and expands up to a clear width at the lower end of 7.1 cm. Of the Water ring 48 is attached to a flange directly above the guide device 49 The wall of the output chamber 47 is washed inside with water at 96 ° C, in order to avoid agglomeration of the polymer on the wall of the stripping chamber 47 as far as possible. This can be done with the help of four spray nozzles that spray the washing water onto the wall so that the Inner surface of the output chamber 47 is evenly covered with water

Die aus der Leitvorrichtung 49 in die Abtriebskammer 47 eintretenden Lösungströpfchen enthalten nur noch 46 Gewichtsprozent Lösungsmittel In der Abtriebskammer 47 verwandeln sie sich in mit Lösungsmittel gequollene Krumen, die in den ersten der beiden Kessel 50 und 51 gespült werden. In die Kessel 50 bzw. 51 werden 45,4 kg Wasserdampf je Stunde eingeleitet In der Abtriebskammer 47 und im Kessel 50 beträgt die Dampftemperatur 94,5⁰C; im Kessel 51The solution droplets entering the stripping chamber 47 from the guide device 49 contain only 46 percent by weight of solvent. In the boiler 50 and 51, 45.4 kg water vapor per hour are introduced in the output chamber 47 and the boiler 50, the steam temperature is 94.5 ⁰ C; in boiler 51 beträgt sie 99,7⁰C Um die Ansammlung von Polymerisat an den Wänden zu vermindern, sind die Abtriebskammer 47 und die beiden Kessel 50, 51 vorzugsweise mit Glas ausgekleidet und werden von innen mit Wasser berieseltis to reduce them to the walls 99.7 ⁰ C To the accumulation of polymer, the output chamber 47 and the two boilers 50, 51 is preferably lined with glass and are sprinkled with water from the inside

Das aus dem Kessel 51 abgezogene Polymerisat und Wasser gelangen durch ein U-Rohr auf ein Siebband oder Sieb, wo die sehr nasse Polymerisatkrume abgetrennt wird. Die letztere wird dann zu einer beheizten Presse mit einem Lufttrockner gefördert, wo der Wassergehalt des Polymerisats auf weniger als 1 % herabgesetzt wird.The polymer and water withdrawn from the boiler 51 pass through a U-tube onto a sieve belt or sieve, where the very wet polymer crumb is separated. The latter then becomes one heated press with an air dryer, where the water content of the polymer is less than 1% is reduced.

Die in F i g. 4 dargestellte Anlage läßt sich leicht für verschiedene Lösungsmittel, wie Hexan, oder verschiedene Polymerisate, z. B. solche, die andere Einheiten von Dienen mit nicht-konjugierten Doppelbindungen oder verschiedene Verhältnisse von Äthylen, Propylen oder anderen α-Olefinen aufweisen, abwandeln. In allen Fällen können bestimmte, dem Betriebsingenieur geläufige Abwandlungen vorgenommen werden, um den günstigsten Wirkungsgrad des Wasserdampfes, die günstigste Teilchengröße, den günstigsten Lösungsmittelabtrieb oder die günstigste Materialverarbeitung zu erzielen. Auch dann, wenn die Zusammensetzung des Polymerisats und des Lösungsmittels die gleiche ist, wie oben beschrieben, das Polymerisat jedoch eine andere Mooney-Viskosität aufweist, können Einregelungen zur Erzielung der günstigsten Ergebnisse erforderlich sein.The in F i g. 4 shown system can easily be used for different solvents, such as hexane, or different polymers, eg. B. those that have other units of Serve with non-conjugated double bonds or different ratios of ethylene, or propylene have other α-olefins, modify. In all In certain cases, certain modifications that are familiar to the production engineer can be made the best efficiency of the steam, the best particle size, the best solvent removal or the best material processing achieve. Even if the composition of the polymer and the solvent is the same as described above, but the polymer has a different Mooney viscosity, regulations for Obtaining the best results may be required.

Nach diesem Verfahren kann man auch mit öl gestreckte Polymerisate herstellen, indem man die günstigsten Mengen an naphthenischen, paraffinischen und/oder aromatischen Erdölfraktionen zusetzt, die üblicherweise zum Strecken von elastomeren «-Olefin-Mischpolymerisaten verwendet werden. Es wurde gefunden, daß das Erdöl sich in den einzelnen Isolierungsstufen nicht in nennenswerter Menge ansammelt sondern, wie erwünscht in der Polymerisatkrume verbleibt Zum Beispiel kann man 50 Teile einer naphthenischen Erdölfraktion auf je 100 Teile des oben beschriebenen Mischpolymerisates des Äthylens zu der Polymerisatlösung zusetzen, bevor man diese in die Düsenvorrichtung 52 einführt Im allgemeinen wird dadurch die Isolationsgeschwindigkeit des Polymerisates etwas herabgesetzt die Menge des restlichen Lösungsmittels wird etwas höher, und der Gesamtwirkungsgrad der Wasserdampfdestillation wird ebenfalls herabgesetztThis process can also be used to prepare polymers extended with oil by the the most favorable amounts of naphthenic, paraffinic and / or aromatic petroleum fractions added, the usually used for stretching elastomeric -olefin copolymers. It was found that the petroleum does not accumulate in any significant amount in the individual isolation stages but, as desired, in the polymer crumb For example, one can add 50 parts of a naphthenic petroleum fraction to 100 parts of the above Add the copolymer of ethylene described to the polymer solution before adding it to the Nozzle device 52 introduces. In general, this reduces the rate of isolation of the polymer somewhat, as does the amount of the rest Solvent gets slightly higher, and the overall steam distillation efficiency also increases degraded

Man erhält Polymerisate von ausgezeichneten physikalischen und chemischen Eigenschaften, da keine oberflächenaktiven Mittel zugesetzt zu werden brauchen.Polymers are obtained which have excellent physical and chemical properties, since none surfactants need to be added.

Bei der Isolierung des Polymerisats aus Lösungen in Lösungsmitteln sind zwei Gesichtspunkte wesentlich: (1) die Erzeugung kleiner Lösungströpfchen, um eine große spezifische Oberfläche für die Verdampfung zu schaffen, und (2) die Zuführung einer möglichst großen Wärmemenge zu den Tröpfchen als Treibkraft für die Verdampfung. Durch die Verwendung einer mehrstufigen Düsenvorrichtung werden gleichzeitig mehrere Wirkungen erzielt Erstens tritt die Lösung in Form eines äußerst dünnen Films aus, auf den ein quer dazu gerichteter Wasserdampffilm auftrifft Durch die Anwendung mehrerer konzentrisch angeordneter Stufen wird ferner ermöglicht daß der erste Fflm der Polymerisatlösung, der in der ersten Stufe von dem Wasserdampffilm getroffen wird, in den nachfolgenden Stufen, wenn er in dem langgestreckten zentralen Raum 31 abwärts strömt, immer wieder von weiterenWhen isolating the polymer from solutions in solvents, two aspects are essential: (1) the generation of small solution droplets in order to have a large specific surface area for evaporation create, and (2) the supply of as large as possible Amount of heat to the droplets as a driving force for evaporation. By using a multi-stage nozzle device, several Effects achieved First, the solution emerges in the form of an extremely thin film on which a transverse to it directed water vapor film hits through the use of several concentrically arranged steps is also made possible that the first Fflm of the polymer solution, which in the first stage of the Water vapor film is hit in subsequent stages when it is in the elongated central space 31 flows downwards, again and again from more

Wasserdampffilmen getroffen wird. Wenn die Düsenvorrichtung keine verengte Düse 32 aufweist, nehmen die Wasserdampfteilchen und die Teilchen der Lösung bald die gleiche Geschwindigkeit an. Dann ist die einzige Triebkraft für die Verdampfung des Lösungsmittels aus den Lösungströpfchen die Diffusion. Wenn man eine verengte Düse 32 anfügt, deren offene Querschnittsfläche nur wenig größer ist als die Gesamtfläche sämtlicher Öffnungskanäle, entsteht Turbulenz. Diese erzeugt eine Atmosphäre der Wärmeübertragung durch Konvektion, die die vorwiegende Triebkraft für die Verdampfung des Lösungsmittels aus den Lösungströpfchen darstellt. Bei ihrem Eintritt in die Düsenvorrichtung hat die Lösung nur eine Polymerisatkonzentration von etwa 5%. Wenn sie jedoch imWater vapor films is taken. If the nozzle device does not have a constricted nozzle 32, take it the water vapor particles and the particles of the solution soon reach the same speed. Then it is The only driving force for the evaporation of the solvent from the solution droplets is diffusion. if a narrowed nozzle 32 is added, the open cross-sectional area of which is only slightly larger than that The total area of all opening channels creates turbulence. This creates an atmosphere of heat transfer by convection, which is the predominant driving force for the evaporation of the solvent represents the solution droplets. When it enters the nozzle device, the solution has only one polymer concentration of about 5%. However, if they are in the

zentralen Raum 31 abwärts strömt, verdampft Lösungsmittel aus den Tröpfchen, und die Polymerisatkonzentration steigt. Diese Tröpfchen können ziemlich klebrige Teilchen sein, die dazu neigen, sich an der 5 Oberfläche der verengten öffnung der Düse 32 anzusammeln. Aus diesem Grund wird die Wa:,scrwaschstufe nachgeschaltet, um die verengte öffnung der Düse 32 ständig abzuspülen, so daß diese Polymerisatansammlung verhindert wird.central space 31 flows downward, evaporates solvent from the droplets, and the polymer concentration increases. These droplets can be pretty sticky particles that tend to stick to the 5 surface of the narrowed opening of the nozzle 32 to accumulate. For this reason, the Wa:, scr washing level becomes downstream in order to constantly rinse the narrowed opening of the nozzle 32, so that this Polymer accumulation is prevented.

ίο Durch die Verwendung der Düsenvorrichtung wird eine bedeutend verbesserte Zerstäubung und Wärmeübertragung zwischen dem Wasserdampf und der Polymerisatlösung erzielt, wobei die maximale kinetische Energie der Fluide für die Zerstäubung ausgenutzt wird.ίο By using the nozzle device will a significantly improved atomization and heat transfer between the water vapor and the Polymer solution achieved, the maximum kinetic energy of the fluids being used for atomization will.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent address:

1. Process for isolating an elastomer from a solution in an organic solvent, cf. in which the elastomer solution is made to flow, water vapor is fed into the river and that Elastomer solution / steam mixture through The narrowing of the river is brought into turbulence and then brought together with water and drying the isolated elastomer, characterized in that flowing the elastomer solution, dividing it into a number of cylindrical films, the Injecting the water vapor by cutting each elastomeric solution film with a water vapor film and bringing it into contact with the water immediately after the concentration Generation of turbulence by directing a film of water onto the restricted flow of the elastomer solution / water vapor mixture takes place, the elastomer solution / steam / water mixture Is converted into droplet form and the droplets down to less than 50 wt.% Solvent content be evaporated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the cutting of the elastomeric solution films takes place through the water vapor films at right angles to each other

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