DE2118542A1

DE2118542A1 - Polymeriser with external coolers - permitting high throughput having recirculation line(s) with pumps and cooling jackets

Info

Publication number: DE2118542A1
Application number: DE19712118542
Authority: DE
Original assignee: Dserschinskij filial nautschno lssledowatelskowo i konstruktorskowo in stituta chimitscheskowo maschinostrojem ja, SSSR, Dserschinsk (Sowjetunion)
Priority date: 1971-04-16
Filing date: 1971-04-16
Publication date: 1972-10-26

Abstract

A polymsn appts. comprising a housing with cooled jacket, internal agitator and feed line for monomers and discharge line for finish product, is constructed with >=1 recirculation line external to the housing, the recirculation lines incorporating circulation pumps and having cooling jackets. The arrangement enables the reaction mixture to be effectively and continuously cooled without using internal coolers which could disturb the agitation operation.

Description

Beschreibun zu der Pentalmendung des betreffend POLYMERISATIONSVORRICHTUNG Die erfindung Letrifft Apparate (Vorrichtungen) zur Durchführung von chemischen Reaktionen unter Druck, insbesondere oder polymerisationsanlagen.Description of the pental mouth of the POLYMERIZATION DEVICE The invention affects apparatus (devices) for carrying out chemical Reactions under pressure, in particular or polymerization plants.

Es sind Anlagen zur Polymerusierung von Monomeren bekannt (siehe USA - Patent Nr. 3006903), die ein vertikales zxlindisches Gehäuse mit Rohrstutzen zur Beschichkung mit Ausgangsmonomeren und zum Enrladen des Fertgproduktes enthalten. Die Seitenobertlache des Gehäuses ist mit einem Kühl -mantel versehen,im Inneren des Gehäuses aber ist ein auf v6r -tikaler Welle befestiger Rührer vorhanden, der durch eine in der Obernmündung der Anlage vorgesehne Dichtung mit dem Drehantrieb verbunden wird. Das Gemisch aus dem Ausgangsmonomer mit Initiierungszuschlägen wird durch den Rohrstuntzen im beschickt Oberteil der Anlage Durch die Drhung des Rührers wird die Reaktionsmasse, um eine Gleichmäßigkeit des Vorgangs -ablaufes in allen konen der Anlage zu sichern, intensiv durchgemischt. Die beim Reaktionsverläuf ausscheiedene Wärme wird ununterbrochen durch das im Mantelhohlraum umlaufende Kühlmittel abgeleitet.N£tchdem der erforderliche Umwandlungsgrad der Reaktionsmasse erreicht wird,wird die letztere aus der Anlage durch den in ihrem Unterteil vorgeshenen Rnhrstutzen abgezogen. Systems for polymerizing monomers are known (see USA - Patent No. 3006903), which has a vertical cylindrical housing with a pipe socket for coating with starting monomers and for unloading the finished product. The side surface of the housing is provided with a cooling jacket inside of the housing, however, there is a stirrer attached to a vertical shaft by means of a seal with the rotary drive provided in the upper mouth of the system is connected. The mixture of the starting monomer with initiation additives is through the pipe stunt in the feeds the upper part of the system through the Pressing the stirrer increases the reaction mass in order to ensure uniformity of the process - to secure the drain in all cones of the system, intensively mixed. The at The heat deposited in the course of the reaction is uninterrupted by the heat in the shell cavity circulating coolant derived. The required degree of conversion of the Reaction mass is reached, the latter is removed from the plant by the in their Lower part provided pipe socket removed.

Jedoch ist es schwierig,an der bekaiin-ten Anlage eine aus -reichend intensive Wärmesableitung nur durch Abkühlen des Ge -häuses mittels eines Kühlmantels zu gewahr'leinten.Dieser Mangel ist besonders an Großreaktoren feststellbar. However, it is difficult to obtain a sufficient one on the known system intensive heat dissipation only by cooling the housing by means of a cooling jacket This deficiency is particularly noticeable in large reactors.

Eine Verminderung der Intensität der Wärmeableitung aber verursacht die Senkung der Leistung des technologischen Ab -laufes. Es wäre möglich, die ableitung der Reaktionswärme bei Großanlagen durch Anordnung von zusätzlicnen kühlgeräten im Gehäudeinnenraum zu wergrößern, z.B. von Rohtschlangen oder anderen Wärmeaustauchgeräten. Jedoch hätte eine solche Lösung der Wärmeableitungsaufgabe eine Senkung der Rühteffektivität der Reaktionsmasse verursacht, Bildung von stagnierenden Zonen sowie eine Erhöhung des Ungleichmäßigkeitsgrades der Umwand -lung in ve schiedenen Hohlraumzonen der Anlage begünstigt Außerdem verläuft der grßte Teil der Polymerisationsvorgänge unter Bildung von kleibrigkeitsanfalligen Stoffen beim Durch -lauf der Umwndlungszwischenstufen. A reduction in the intensity of the heat dissipation, however, causes the reduction in the performance of the technological process. It would be possible to derive the heat of reaction in large systems by arranging additional cooling devices to be enlarged in the interior of the building, e.g. by pipe snakes or other heat exchange devices. However, such a solution to the heat dissipation task would have a reduction in the efficiency of stirring of the reaction mass causes the formation of stagnant zones and an increase the degree of non-uniformity of the conversion in various cavity zones of the Plant favors In addition, most of the polymerisation processes are undermined Formation of substances susceptible to stickiness during passage the Conversion intermediates.

Dadurch bilden sich bei den £lagen mit innenliegenden Wärmeaustauschgeräten auf den letzteren Ansätze, die den Hohlraum der Anlage einengen und die auch die Gleichmäßigkeit des Ablaufes der Vorgänge im ganzen Raum der Anlage beeinträchtigen, dcr Betrieb der Anlagen aber wird infolge erforderlicher regelmäßiger Reinigung komplizierter. As a result, the layers with internal heat exchange devices are formed on the latter approaches, which narrow the cavity of the plant and which also the Impair the evenness of the processes in the entire room of the system, The operation of the systems, however, is due to the need for regular cleaning more complicated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Poly merisationsanlage zu entwickeln,bei der auch in Großausfährungen eine ausreichend effektive Warmeableitung gesichert werden kann. ohne die Intensität des Rührens der Reacktionsmasse und die Gleichmäßigerkeit der Umwandlung im ganzen Reaktionsraum der Anlage zu beeinträchtigen. The invention is based on the object of such a poly merisationsanlage to develop a sufficiently effective heat dissipation even in large exports can be secured. without the intensity of stirring the reaction mass and the To impair the uniformity of the conversion in the entire reaction chamber of the plant.

Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst worden, daß an der lymerisationsanlage,die ein Gehäuse mit Kühlmittel und einen im Innenraum der Gehause angeordneten ftdiirer enthält sowie Rohrstutzen zur Zuführung von Ausgangsmonomeren und zum Auslauf des Fertigproduktes aufweist, erfindungsgemäß der Innenraum des Gehäuses mindestens mit einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Umlaufsrohrleitung in Verbindung staht, die mit einem Kühlmittel versehen und bei der in lnneren eine Pumpe untergebracht ist. The problem posed has been achieved in that on the lymerisationsanlage, the a housing with coolant and a fan arranged in the interior of the housing contains as well as pipe sockets for the supply of starting monomers and to the outlet of the Has finished product, according to the invention the interior of the housing at least connected to a circulation pipe arranged outside the housing, which are provided with a coolant and which house a pump inside is.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der beigeleten Zeichnung näher erläutert, In der Zeichnung ist der Längsschnitt der erfindungsge -mäßen Polymerisationsanlage dargestellt. The invention is explained below with the aid of the description of an exemplary embodiment and explained in more detail in the accompanying drawing, In the drawing is the longitudinal section of the polymerization plant according to the invention is shown.

Die Polymerisationsanlage enthält ein vertikales zylin -drisches Gehäuse 1, das mit Stutzen 2 zur zufrührung des Ausgangmonomers und einem Außinkühlmantel 3 ausgerüstet ist, welcher den Stutzen 4 zum Einlaß des Kühlmittels in den Hohl -raum des Mantels 3 und den stutzen 5 zum auslaß des Kühlmittels aufweist.im Gehäuse 1 der Anlage wird der auf der Welle 7 be -festigte Rührer 6 angeordnet, welcher über die Kupplung 8 mit dem Drehantrieb verbunden ist.Der innere Raum des Gehäuses 1 steht mit den außenliegenden Rohrleitungen 10 in Verbindung, von denen eine jede mit ihrem einem Ende am Boden des Gehäuses anschließt, mit dem anderen Binde aber an seiner Seitenwand und die gemeinsam mit dem Gehäuse 1 geschlossene Umlauskreise bilden. Die Rohrleitungen 10 sind mit Kühlmänten 11 ausge -stattet, welche Stutzen 12 zum einlaß und Stutzen 13 um hus -laß des Kuhllmittels aufweisen. Im Unterteil der Rohrleitungen 10 werden umsteuerbare Axialpumpen 14 montiert,deren Wellen 15 die Dichtungen in den Wänden der Rohrleitungen 10 durch -queren und mit den außehalb der Rohrleitungen 10 angeordneten Triebwerken 16 gekoppelt sind.Es ist erwünscht,die Gestaltung einer jeden Rohrleitung 10 so auszuwählen, das ihre Achse in dem am Boden des Gehäuses 1 anschlie3enden Abschnitt mit der Richtung der Achse des Rührers 6 übereinstimmt oder dieser Richtung ziemlich ähnlich verläuft. ist zweckmaßig den Querschnitt der Rohrleitungen 10 auf ihrer ganzen Lange konstant anzunehmen. The polymerization system contains a vertical, cylindrical Housing 1, with nozzle 2 for feeding in the starting monomer and an outside cooling jacket 3 is equipped, which the nozzle 4 for the inlet of the coolant into the hollow -space of the jacket 3 and the nozzle 5 to the outlet of the coolant has.in the housing 1 of the system, the stirrer 6 fastened to the shaft 7 is arranged, which is connected to the rotary drive via the coupling 8. The inner space of the housing 1 communicates with the external pipelines 10, each of which one end connects to the bottom of the housing, but the other end connects to the bottom of the housing on its side wall and the surrounding circles that are closed together with the housing 1 form. The pipelines 10 are equipped with cooling jackets 11, which nozzles 12 to the inlet and port 13 to have the coolant outlet. In the lower part of the pipelines 10 reversible axial pumps 14 are mounted, the shafts 15 the seals in the walls of the pipelines 10 -traverse and with the outside of the pipelines 10 arranged engines 16 are coupled. It is desirable that the Select the design of each pipeline 10 so that its axis is in the one on the ground of the housing 1 adjoining section with the direction of the axis of the stirrer 6 coincides with or is quite similar to this direction. is expedient cross-section of the pipelines 10 to be assumed constant over their entire length.

Der Betrieb der Polymerisationsanlage verläuft in folgen -der Weise. The polymerization plant operates in the following manner.

Durch die Stutzen 2 wird die Anlage mit dem Ausgangs -monomer und den Iitiierungszuschlägen beschickt.Das eingebracte Gemisch wird erfordelichenfalls zur Anregung der Reaktion angewärmt. Der Antrieb 9, der dem Rührer betätigt und die Triebwerke 16 der iaialpumpen 14 werden eingeschaltet.Die Reaktionsmasse wird durch den Rtihrer 6 intensiv durchgemischt und durch die die Pumpen 14 ununterbrochen durch Rohrleitungen 10 getrieben, denen sie den Wärmeüberschuß abgibt und dann wieder in das gebracht Gehäuse 1 der Anlage zurück Nachdem das Reaktionsgemisch den Umwandlungssollgrad erreicht hat,werdn:n der Antrieb 9 des Rtibrers 6 und die Triebwerke 16 der Pumpen 14 abgeschaltet, das Fertigprodukt eber läßt man durch die Stutzen 17 aus der Anlage abfließen. Weiter wird der Arbeitsaßelauß in derselben Rihenfolge wiederholt. Through the nozzle 2, the system is with the starting monomer and The initiation surcharges are charged warmed to stimulate the reaction. The drive 9, which operates the stirrer and the engines 16 of the iaialpumpen 14 are switched on. The reaction mass is intensively mixed by the stirrer 6 and uninterrupted by the pumps 14 driven through pipes 10, to which it gives off the excess heat and then again brought back into the housing 1 of the plant After the reaction mixture has reached the desired degree of conversion has reached: n the drive 9 of the vibrator 6 and the drives 16 of the pumps 14 switched off, the finished product can be let out of the system through the nozzle 17 flow away. Furthermore, the working procedure is repeated in the same order.

Die Richtung der Reaktionsmassenströme in den rohrleitungen 10 kann durch Änderung der Laufrichtung der Axialpumpen 14 abgeändert werden,sie kann in allen Rohrleitungen 10 sowohl dieselbe als auch voneinander veschieden in Abhängigrkeit vom erforderlichen Durchmischungsgrad der Reaktionsmasse in der Anlage gewählt werden. The direction of the reaction mass flows in the pipes 10 can can be changed by changing the direction of rotation of the axial pumps 14, it can be in all pipelines 10 both the same and different from one another in dependence be selected by the required degree of mixing of the reaction mass in the system.

Infolge des kontinuierlichen Umlaufes der Reaktionsmasse in der Anlage wird eine intensive Wärmeableitung gesichert, wodurch der Polymerisationsprozeß wirksamer und gleichmaßiger im ganzen Kaum der Anlage als bei den bekannten Apparaten Verläuft. As a result of the continuous circulation of the reaction mass in intensive heat dissipation is ensured in the system, thereby facilitating the polymerization process more effective and more uniform in the whole of the system than with the known apparatus Runs.

Claims

Claim:

Polymerization device, which has a housing with a cooling jacket and a arranged in the interior of the housing stirrer and pipe socket for Zuftihrung the Contains starting monomers and to the outlet of the finished product, d a d u r c h g It is not shown that the interior of the housing (1) has at least one outside the housing (1) arranged circulation pipeline (10) in connection which is provided with a cooling jacket and which houses a pump inside is. L e r s e i t e