DE2520591B2 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von wäßrigen Homo- und Copolymerisatdispersionen, deren PoIymeranteil mindestens 50 Gew.-% polymerisiertes Vinylchlorid enthält, mit Inertgasen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von wäßrigen Homo- und Copolymerisatdispersionen, deren PoIymeranteil mindestens 50 Gew.-% polymerisiertes Vinylchlorid enthält, mit Inertgasen

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Description

11. Vorrichtung nach Anspruch JO, dadurch gekennzeichnet, daß eine an einem Behälterende liegende Kammer eine Gaseinström- (10) und die am gegenüberliegenden Behälterende liegende Kammer eine Gasausströmöffnung (8) jeweils im oberen Teil der Kammer enthält.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie Rohrleitungen mit regelbarem Querschnitt (11) enthält, die einen Gastransport von Kammer zu Kammer nur in einer Richtung ermöglichen.
13. Vorrichtung nach Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter 2 bis 20, vorzugsweise 4 bis 10 senkrechte Trennwände (2) enthält.
14. Vorrichtung nach Ansprüchen 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in die Dispersion eintauchende Rührorgane(5,15) so ausgebildet bzw. angeordnet sind, daß sie eine intensive Strömung in Richtung der Rührerachse gewährleisten und insbesondere so angeordnet sind, daß zwischen der Unterkante dieser Rührorgane und dem Behälterboden ein Abstand von maximal 40%, vorzugsweise 5 bis 20%. des Behälterinnendurchmessers liegt.
15. Vorrichtung nach Ansprüchen 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der in die Dispersion eintauchenden Rührorgane (5, 15) in einem Abstand von 5 bis 40%, vorzugsweise 10 bis 20%, des Behälterinnendurchmessers von der senkrechten Mittelachse der Kammer entfernt angeordnet ist.
Polymerisatdispersionen, wie sie bei der Homo-, Corn oder Pfropfpolymerisation von Vinylchlorid (VC) in wäßriger Emulsion oder Suspension oder durch nachträgliche Dispergierung des fertigen Polymerisats entstehen, enthalten häufig leichtflüchtige Bestandteile, insbesondere nicht umgesetzte Monomere, deren eo Entfernung aus verschiedenen Gründen wünschenswert ist.
Diese leichtflüchtigen Bestandteile können die
Weiterverarbeitbarkeit der Dispersionen oder der daraus gewonnenen festen Polymerisatpulver sowie die
hr> Eigenschaften der bei der Weiterverarbeitung erzeugten'Produkte ungünstig beeinflussen.
Beispielsweise können Blasenbildung, unerwünschter Geruch, verschlechterte mechanische Eigenschaften
und verminderte Therinostabilitat auftreten. Besonders wichtig ist die möglichst weitgehende Entfernung der leichtflüchtigen Bestandteile, wenn diese physiologisch bedenklich oder direkt gesundheitsgefährdend sind, wobei in solchen Fällen das Verfahren zur Entfernung dieser Stoffe unter Vermeidung schädlicher Emissionen in die Umgebung erfolgen muß.
Zu den physiologisch bedenklichen leichtflüchtigen Bestandteilen zählen häufig die nicht umgesetzten Monomere, insbesondere Vinylchlorid (VC), dessen Gehalt im Polymeren aufgrund neuerer Diskussionen über eventuelle Behördenauflagen möglichst 10 ppm nicht überschreiten sollte.
Für die Entfernung flüchtiger Bestandteile aus Polymerisatdispers'onen durch Behandlung mit Gasen, insbesondere Wasserdampf, sind verschiedene Verfahren bekannt.
So ist bekannt, vermittels Durchleiten von Wasserdampf oder Inertgasen die Polymerisatdispersion von Monomeren zu befreien. Hierzu werden erhebliche Dampf- bzw. Gasmengen verwendet, die vor allem bei Polymerisatdispersionen, die zum Schäumen neigen, zu Schwierigkeiten führen. Die Zugabe von Entschäumern verteuert das Verfahren, ist nicht immer wirksam und kann die Dispersionseigenschaften ungünstig beeinflussen. Zur Vermeidung der Schwierigkeiten ist ferner bekannt, den beim Durchleiten des Wasserdampfes oder der Inertgase gebildeten Schaum bei Dampfströi mngsgeschwindigkeiten von über lOOm/sec durch rasche Druckabsenkung zu zerstören, den Dampf vom gebrochenen Dispersionsschaum zu trennen und letzteren in die siedende Dispersion zurückzuführen. Das Verfahren arbeitet diskontinuierlich und hat hohen Dampfverbrauch.
Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird die Dispersion mit Wasserdampf bzw. heißen Inertgasen in einem Rohr vermischt und das gebildete Dreiphasengemisch kurz danach wieder in die Dispersion und die Gasphase getrennt. Es ist ferner bekannt, in mit hoher Geschwindigkeit strömendem Wasserdampf Polymerisatdispersionen zu zerstäuben, das Gemisch zwischen beheizten Platten hindurch einer Entspannungszone zuzuleiten, wo in einem Zyklon die Dispersion von der Gasphase getrennt wird. Ähnlich arbeitet ein anderes bekanntes Verfahren, bei dem die wäßrige Dispersion neben Abstreifgas in ein im wesentlichen verengungsloses Kontaktierrohr injiziert wird und in diesem eine hohe Geschwindigkeit aulweisende dampfförmige Mischung der Dispersion und des Abstreifgases bildet, die anschließend durch eine Düse in ein verengungsloses Nachkontaktierrohr und weiter in eine Separatorkammer unter Unterdruck ausgetragen wird. Die drei letztgenannten Verfahren arbeiten zwar kontinuierlich, benötigen aber ebenfalls hohe Dampfmengen. Trotz der hohen Strömungsgeschwindigkeit sind sie empfindlich gegen Überhitzung der Dispersion, Koagulationserscheinungen und Anbacken des Polymerisats an den Apparatewänden. Außerdem werden Monomere, die im Polymerisatkorn eingeschlossen sind und eine gewisse Diffusionszeit benötigen, nur sehr unvollkommen entfernt.
Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird die Dispersion in einer Kolonne gegen einen Wasserdampfstrom geleitet. Auch hier Hann bei hohen Durchsätzen bei Dispersionen n'it niedriger Oberflächenspannung Schäumen auftreten. Außerdem können Ablagerungen fester Stoffe leicht zu Verstopfungen führen.
Ferner ist bekannt, die Pispersion in eine Dampfat-
ίο
mosphäre so einzusprühen, daß die versprühten Teilchen vermittels der Schwerkraft durch den Dampf fallen. Hierzu wird ein großer, relativ !eurer Behälter benötigt
Bei einem anderen bekannten Verfahren wird die Polymorisatdispersion in einem Berieselungsabsorber im Gleich- oder Gegenstrom bei 40 bis 100° C mit einem Inertgasstrom behandelt Zur weitgehenden Entfernung flüchtiger Stoffe bis auf wenige ppm (bezogen auf Dispersion) sind hier nur relativ geringe Durchsätze möglich oder große Apparaturen erforderlich. Die Rohre des Absorbers können sich, insbesondere bei Dispersionen, die zum Absetzen des dispergierten Materials neigen, leicht durch zunehmende Belagsbildung verengen bzw. verstopfen, so daß Kapazität und Wärmeübergang absinken. Die Rückgewinnung der flüchtigen Anteile aus dem Inertgas macht bei hohen erforderlichen Gasmengen Schwierigkeiten und ist aufwendig. Andererseits ist bei physiologisch bedenklichen flüchtigen Stoffen ein Ablassen des damit belasteten Inertgases in die Atmosphäre aus Gründen des Umweltschutzes abzulehnen.
Schließlich ist noch eine Vorrichtung zur Austreibung von Lösungsmittelresten aus Polymerisatdispersionen durch Wasserdampfdestillation bekannt, bestehend aus einem liegenden, mit senkrechten Wehren versehenen Behälter. Die Dispersion wird an einem Behälterende zugeführt und gelangt durch Überfließen der Wehre in die hintereinanderliegenden Behäiterteile. Jeder Behälterteil enthält einen Mehrstufen-Impuls-Gegenstromrührer und am Boden einen Dampfeintritt. Der Dampf durchströmt die Dispersion und wird zusammen mit ausgetriebenem Lösungsmittel aus einem gemeinsamen Gasraum im Oberteil des Behälers abgezogen. Die Dispersion wird nach Passieren aller Wehre aus dem Behälter abgeführt.
Diese Vorrichtung ist zum Austreiben flüchtiger Bestandteile aus Polymerisatdispersionen, die zum Absetzen der dispergierten Partikeln neigen, weniger geeignet, da diese am Boden einen Belag bilden können, der durch ständigen Kontakt mit eingeblasenem Dampf verkrustet und die Einblasöffnung verstopfen kann. Ferner treten beim Durchblasen des Dampfes bei zum Schäumen neigenden Dispersionen Schwierigkeiten durch Schaumbildung auf. Um die flüchtigen Bestandteile möglichst weitgehend zu entfernen, sind längere Verweilzeiten und relativ hoher Dampfverbrauch erforderlich. Die Wiedergewinnung solcher Bestandteile, die nicht in die Atmosphäre abgegeben werden dürfen, ist durch die hohe Trägergasmenge erschwert. Bei thermisch empfindlichen Dispersionen können die längeren Verweilzeiten bereits zu Schädigungen führen. Durch die Wehre ist der Flüssigkeitsstand fixiert und damit bei konstanter Durchflußmenge die Verweilzeit. Der Mehrstufen-Impuls-Gegenstromrührer ist zur Erzeugung einer laminaren Strömung geeignet und für niedrige Umfangsgeschwindigkeiten entwickelt. Im turbulenten Bereich bringt er keine hohen Uinwälzleistungen.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden, das die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist. Es handelt sich um ein Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung von wäßrigen Homo- und Copolymerisatdispersionen, deren Polymcranteil mindestens 50 Gew.-°/o polymerisiertes Vinylchlorid enthält, mit Inertgasen, bei Temperaturen von 60 bis 130°C in mehreren Kammern hintereinander, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die gegeneinander abgeschlossenen Gasräume der Kam-
mem intensiv durchmischt werden, ein Gastransport von Kammer zu Kammer nur in einer Richtung und ein Dispersionstransport von Kammer /u Kammer in der entgegengesetzten Richtung erfolgt, wobei die Dispersion in den Kammern an der Oberfläche in Richtung der Phasengrenzfläche zwischen Dispersion und Gas durch Rühren mit einer Geschwindigkeit von mindestens 0,1 m/sec bewegt wird.
Das Verfahren beruht auf der Feststellung, daß die kontinuierliche Entfernung flüchtiger Bestandteile aus diesen Polymerisatdispersionen auf der Basis von Polyvinylchlorid in überraschendem Maße schneller und vollständiger gelingt, wenn man letztere hintereinander in abgeschlossenen Kammern mit Inertgas behandelt und dafür sorgt, ciaß innerhalb einer Kammer in der Zeiteinheit eine möglichst große Dispersionsoberfläche mit dem Inertgas in Berührung kommt, wobei das sich bildende Gemisch aus Inertgas und flüchtigen Anteilen, insbesondere Monomeren, aus der Dispersion zur Vermeidung von Konzentrationsunterschieden intensiv durchmischt wird.
Die schnelle Bewegung der Dispersionsoberfläche in Richtung der Phasengrenzfläche bewirkt den Kontakt einer großen Dispersionsfläche mit dem Gasraum und damit schnellere Gleichgewichtseinstellung zwischen der Konzentration der flüchtigen Bestandteile in der Flüssigkeit zu der im Gasraum bei relativ kleinem Bauvolumen der Apparatur. Eine Bewegungskomponente der Dispersionsoberfläche senkrecht zur Phasengrenzfläche, wie sie beispielsweise beim Durchblasen von Dampf oder anderen Inertgasen durch die Dispersion auftritt, sollte möglichst vermieden werden, da sie Anlaß zu Schaumbildung ist, die die Gleichgewichtseinstellung beeinträchtigt, und zu Störungen im Verfahrensablauf führt. Die Dispersionsoberfläche sollte möglichst glatt, jedoch schnell bewegt fließen.
Die Geschwindigkeit der Dispersion an der Oberfläche in Richtung der Phasengrenzfläche muß mindestens 0.1. vorzugsweise 0,3 bis 10 m/sec betragen. Bei Geschwindigkeiten unter 0,1 m/sec ist der gewünschte Austreibungseffekt für die flüchtigen Bestandteile (nachfolgend »Entgasungseffekt« genannt) nur noch mit unwirtschaftlich großem Bauvolumen der Apparatur zu erreichen. Bei Geschwindigkeiten über 10 m/sec wird die Oberflächenglätte kritisch, es kann zu Schaumbildung und Koagulationserscheinungen kommen. Besonders gute Ergebnisse werden bei 0.7 bis 2 m/sec Geschwindigkeit erzielt.
Die Oberflächenbewegung der Dispersion wird vorteilhaft durch Rührer erzeugt, die in Richtung der Rührerachse eine intensive Strömung bewirken. Hierfür sind beispielsweise die weiter unten aufgeführten Rührorgane geeignet.
Die Rührachsen können sowohl senkrecht wie auch in einem spitzen Winkel zur Dispersionsoberfläche in den Kammern angebracht sein. Das Rührorgan soll stets vollständig von der Dispersion bedeckt sein. Vorteilhaft wird es jeweils in der unteren Hälfte der Kammer angeordnet. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn es sich im untersten Fünftel der Kammer befindet, um das Einziehen von Gasblasen aus dem Gasraum zu verhindern.
Vorteilhaft ist das Rührorgan so ausgebildet und angebracht, daß die Oberflächenbewegung der Dispersion in der Kammer weitgehend radial, bezogen auf einen in der Oberfläche liegenden Punkt, verläuft Dieser Punkt kann mit dem Schnittpunkt der senkrechten Kammer-Mittelachse mit der Dispersionsoberfläche
zusammenfallen, er kann aber auch gegebenenfalls von diesem Schnittpunkt einen Abstand haben, der bis zur Hälfte des lichten Abstandes zwischen den Wänden der Kammer in Höhe der Dispersionsoberfläche beträgt.
Vorteilhaft werden die Kammern in einer Ebene unmittelbar nebeneinanderliegend angeordnet, wobei am Kammerboden in der jeweiligen Trennwand, die zwei K ammern voneinander abteilt, eine Öffnung bleibt, durch die der Dispersionstransport von Kammer zu Kammer erfolgt. Durch Rühren der Dispersion in den Kammern einerseits sowie durch die ständige Strömung am Boden von Kammer zu Kammer wird das Absetzen der Feststoffe vermieden.
Diese Trennwandöffnung am Kammerboden sollte höchstens '/s der gesamten Trennwandfläche betragen, um einen Rückfluß von Dispersion aus in Stromrichtung nachfolgenden Kammern in davorliegende zu vermeiden. Ein solcher Rückfluß verschlechtert den Entgasungseffekt.
Die Trennung der Gasräume der einzelnen Kammern voneinander ist von besonderer Bedeutung für den Entgasungseffekt. Das Inertgas kann getrennt in jede der Kammern eingeführt und das gebildete Gemisch aus Inertgas und flüchtigen Stoffen aus der Dispersion aus dieser wieder abgezogen werden, um die zur Behandlung erforderliche Inertgasmenge gering zu halten, ist es vorteilhaft, das Inertgas gegebenenfalls mit den beigemischten flüchtigen Stoffen aus der Dispersion zur Dispersion im Gegenstrom zu führen, wobei gewährleistet sein muß, daß der Gastransport von Kammer zu Kammer nur in einer Richtung erfolgt. Dies kann bewirkt werden, indem man beispielsweise die Überströmleitungen von Kammer zu Kammer mit Rückschlagventilen ausstattet oder indem man den Querschnitt dieser Überströmleitungen so auf die Strömungsgeschwindigkeit des Gases abstimmt, daß eine Gasrückströmung weitgehend ausgeschlossen wird.
Bei unmittelbar nebeneinanderliegenden Kammern kann hierzu eine Öffnung, zweckmäßig mit regelbarem Querschnitt, im oberen Teil der Wand, die zwei Kammern voneinander trennt, vorgesehen werden.
Die intensive Durchmischung des Gasraumes in den einzelnen Kammern kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß das Gas mit hoher Strömungsgeschwindigkeit von einer Kammer in die andere fließt und in dieser, beispielsweise durch tangentiale Einführung in eine Kammer mit rundem Querschnitt, einen Wirbelstrom erzeugt. Das Gas kann auch durch Einleiten in nicht allzu großem Abstand zur Dispersionsoberfläche in einem steilen Winkel zu dieser bei entsprechender Strömungsgeschwindigkeit, beispielsweise größer als 2 m/sec, eine befriedigende Durchmischung des Gasraumes bewirken. Vorteilhaft wird mit nur relativ geringen Druckunterschieden von Kammer zu Kammer gearbeitet, und die Durchmischung der Gasphase mit mechanischen Mitteln, beispielsweise den weiter unten aufgeführten vorgenommen, wobei diese mechanischen Mittel zweckmäßig von den Achsen mit angetrieben werden, die zum Antrieb der in die Dispersion eintauchenden Rührorgane benützt werden.
Eine besonders gute Ausnützung des Inertgases erhält man, wenn man dieses in die in Strömungsrichtung der Dispersion letzte Kammer einträgt und aus der in Strömungsrichtung der Dispersion ersten Kammer austrägt Die Gaseintragsöffnung befindet sich zweckmäßig oberhalb der Dispersionsoberfläche.
Die Behandlung muß in mindestens zwei Kammern
erfolgen. Vorteilhaft verwendet man 3 bis 21 Kammern. Der Entgasungseffekt steigt mit der Anzahl der Kammern, aber auch der apparative Aufwand nimmt zu. Ein gewisser Ausgleich für diesen Aufwand ist dadurch gegeben, daß mit wachsender Entgasungsgeschwindigkeit bei zunehmender Kammerzahl die zur Erzielung einer bestimmten gewünschten geringen Endkonzentration an flüchtigen Bestandteilen (z.B. > 10 ppm Rest-VC) notwendige Verweilzeit kleiner wird, wodurch der Entgasungsapparat kleiner gebaut werden kann. Das Optimum wird, je nach Anfangs- und gewünschter Endkonzentration der flüchtigen Bestandteile, den gewählten Entgasungsbedingungen und der von Polymerart, -korngröße und -kornporosität abhängigen Entgasbarkeit der Polymerisatdispersion bei 5 bis etwa 11 Kammern liegen.
Sofern die Dispersion nicht schon im Herstellungsgang ausreichend warm anfällt, sollte sie gegebenenfalls vor der Behandlung mit dem Inertgas, beispielsweise in einem Wärmeaustauscher erwärmt werden. Auch während der Behandlung kann vorteilhaft zum Ausgleich von Wärmeverlusten oder zur Einstellung eines Temperaturprogramms der Dispersion Wärme zugeführt werden. Es kann z. B. von Vorteil sein, die Dispersion zunächst bei etwas niedriger Temperatur zu behandeln, um ein zu schnelles Verdampfen der anfänglich noch in relativ hoher Konzentration vorliegenden flüchtigen Bestandteile, das zum Aufschäumen der Dispersion führen kann, zu verhindern.
Zur Wärmezufuhr können die einzelnen Kammern zweckmäßig am Boden weitere Gaseinströmöffnungen enthalten, um Wasserdampf zur Direktbeheizung durch Kondensation 'n der Dispersion einzutragen. Ein Durchdringen des von unten eingeblasenen Dampfes an die Dispersionsoberfläche sollte jedoch vermieden werden, um unerwünschte Schaumbildung zu verhindern.
Eine Beheizung der Dispersion in den Kammern kann jedoch auch über die Kammerwände erfolgen. Kammereinbauten können ebenfalls hierzu dienen, sofern diese nicht die Oberflächenbewegung der Dispersion stören oder gar hindern.
Die Behandlung der wäßrigen Polymerisatdispersionen auf der Basis von Polyvinylchlorid zur Entfernung restlicher Monomeren insbesondere Vinylchlorid, wird bei 60 bis 1300C, vorteilhaft bei 75 bis 1100C, insbesondere bei 80 bis 100°C, vorgenommen.
Es kann zweckmäßig sein, die Kammern druckfest auszurüsten, um beispielsweise bei Behandlung der wäßrigen Dispersion über 100°C ein starkes Sieden und damit die unerwünschte Bewegung der Dispersionsoberfläche senkrecht zur Phasengrenzfläche zu vermeiden.
Zur Behandlung der wäßrigen Polymerisatdispersionen eignen sich alle Inertgase, die mit der Dispersion nicht reagieren oder sich unter den Behandlungsbedingungen in unerwünschtem Maß in der Dispersion lösen. Unter »Inertgase« sind hierbei alle unter Behandlungsbedingungen gasförmigen Stoffe gemeint, beispielsweise Luft, Stickstoff, Kohlendioxid
Besonders vorteilhaft wird Wasserdampf, der gegebenenfalls überiiilzt Ήπ kann, zur Behandlung verwendet Durch Kondensation aco Όζ™.^·** können die flüchtigen Stoffe meist leicht isoliert und, insbesondere wenn es sich um nicht umgesetzte Monomere, beispielsweise Vinylchlorid, handelt, gegebenenfalls nach Reinigung für die Dispersionsherstellung wieder verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Entfernung flüchtiger Stoffe aus den im Patentanspruch 1 genannten wäßrigen Dispersionen. Vorteilhaft wird es für solche Polymerisatdispersionen eingesetzt, bei denen die dispergieren Teilchen eine größere Dichte besitzen als das Dispergiermittel, beispielsweise wäßrige Dispersionen, deren dispergierte Teilchen eine Dichte größer als 1 g/ml haben. Sehr gute Ergebnisse werden erhalten mit Dispersionen, die mindestens 75
κι Gew.-%, insbesondere mindestens 85 Gew.-% (beide Angaben bezogen auf trockenes Polymeres) polymerisiertes VC enthalten.
Die erfindungsgemäß zu behandelnde Vinylchlorid-Homo- oder -Copolymerisat-Dispersion kann nach
r> üblichem kontinuierlichem oder Chargen-Polymerisationsverfahren mit oder ohne Verwendung eines Saat-Copolymerisats hergestellt worden sein. Es kann in wäßriger Emulsion oder Suspension polymerisiert worden sein. Unter Copolymerisatdispersion ist auch die Dispersion eines Pfropfpolymerisats zu verstehen.
Geeignete Verfahren und Polymerisationshilfsstoffe zur Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Vinylchlorid-Polymerisate sind z. B. beschrieben in dem Buch »Polyvinylchlorid und Vinylchlorid-Mischpolymerisate« von H. Kainer, Springer-Verlag, Beriin/Heidelberg/New York, 1965,Seiten 12bis 59.
Nach der Polymerisation können den als wäßrige Dispersion anfallenden Polymerisaten weitere bekannte Stoffe zur Stabilisierung bzw. zur Verbesserung ihrer
jo Weiterverarbeitungseigenschaften zugesetzt werden. In Sonderfällen können auch die üblichen Antischaummittel zugegeben werden, wenngleich dies bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise normalerweise nicht erforderlich ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können die wäßrigen Polymerisatdispersionen ohne thermische Schädigung in relativ kurzer Zeit bei vergleichsweise geringem Einsatz an Inertgas zur Behandlung auf Rest-VC-Gehalte von 10 ppm (bezogen auf trockenes Polymeres) und darunter entgast werden. Das Verfahren arbeitet kontinuierlich und ist wenig störanfällig. Schwierigkeiten durch Beläge oder Verkrustungen an den Behälterwänden treten praktisch nicht auf. Bei Einsatz von leicht kondensierbaren Inertgasen, insbesondere Wasserdampf, macht die Wiedergewinnung und erneute Verwendung der ausgetriebenen Restmonomeren keine Schwierigkeit und erfordert nur geringen Aufwand.
Durch die Entfernung und Wiedergewinnung physiologisch bedenklicher Stoffe unmittelbar im Anschluß an die Polymerisation werden schädliche Emissionen in die Umluft bereits in einem sehr frühen Stadium der Polymerherstellung vermieden. Die behandelte Dispersion kann nach üblichen Verfahren beispielsweise durch direkte Anwendung für Beschichtungen oder durch Sprühtrocknung, Kontakttrocknung sowie durch Abtrennen der Hauptmenge der wäßrigen Phase, beispielsweise mit Dekanter, Zentrifuge oder Filter, und anschließender Stromtrocknung weiterverarbeitet wer den. Besondere Sicherheitsvorschriften, die Um- oder Anbauten erfordern, sind hierfür nicht erforderlich.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von wäßrigen Homo- und Copolymerisatdispersionen, deren Polymeranteil mindestens 50 Gew.-°/o polymerisiertes Vinylchlorid enthält, mit Inertgasen, bestehend aus einem gegebenenfalls heizbaren, beidseitig geschlossenen, liegenden zylindrischen Behälter, der innen durch mindestens eine
zur Zylinderachse senkrecht stehende Wand in mindestens zwei Kammern geteilt ist und gegebenenfalls jede dieser Kammern einen in die Dispersion eintauchenden Rührer enthält, ferner an jeder Zylinderdeckfläche oder in deren unmittelbarer Nähe eine öffnung zum Zu- bzw. Abführen von Flüssigkeit und über den Zylindermantel verteilt Öffnungen zum Zu- bzw. Abführen von Gasen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die zur Zylinderachse senkrechten Trennwände mindestens 4A des gesamten Zylinderquerschnitts im oberen Teil verschließen, jedoch im Behälter nur so weit nach unten reichen, daß maximal 1A der Gesamtquerschnittsfläche im untersten Behälterteil unverschlossen bleibt,
b) Rührorgane vorgesehen sind, die so ausgebildet bzw. angeordnet sind, daß sie eine Bewegung der Dispersionsoberfläche in den Kammern in Richtung der Phasengrenzfläche zwischen Dispersion und Gas mit einer Geschwindigkeit von mindestens 0,1 m/sec gewährleisten und zusätzliche
c) Rührer vorgesehen sind, die so ausgebildet bzw. angeordnet sind, daß sie eine gute Durchmischung des Gasraumes in den einzelnen Kammern gewährleisten.
Der zylindrische Behälter wird im allgemeinen mit waagerecht liegender Achse angeordnet, er kann jedoch auch mit gegen die Waagerechte geneigter Achse verwendet werden.
Durch die Öffnungen in dem unteren Teil der Trennwände wird eine durchgehende Verbindung der Kammern untereinander geschaffen. Die öffnungen können nur '/io der Gesamtquerschnittsfläche des zylindrischen Behälters oder weniger ausmachen und sie können auch größenverstellbar ausgeführt sein. Es sollte aber jeweils ein möglichst absatzfreier Durchgang im untersten Teil des Behälters verbleiben, durch welchen etwaige Ablagerungen aus der Dispersion vom Flüssigkeitsstrom mitgeführt und zum Austrag transportiert werden, der zweckmäßig im untersten Teil der letzten Kammer vorgesehen wird. Zur Reinigung des Behälters werden zweckdienlich Mannlöcher im oberen Teil und Entleerungsöffnungen am Boden der Kammern vorgesehen.
Die Zuführung der Dispersion am anderen Ende des Behälters erfolgt zweckmäßig an einer Stelle, die während des Betriebes mit Dispersion ganz bedeckt ist.
Am Behälter ist mindestens eine Flüssigkeitsstandhöhenmessung vorgesehen, mit welcher die Füllhöhe und damit die mittlere Verweilzeit der Dispersion im Behälter reguliert werden kann.
Der Behälter enthält mindestens an einem Ende eine Gaseintrags- und a;n anderen Ende eine Gasaustragsöffnung im oberen Teil.
Er enthält ferner vorteilhaft Mittel, die einen Gastransport von Kammer zu Kammer nur in einer Richtung ermöglichen, beispielsweise öffnungen im oberen Teil der senkrechten Trennwände mit Rückschlagklappen und/oder mit Einrichtungen zum Regeln des Öffnungsquerschnitts. Durch die Querschnittsregelung kann die Strömungsgeschwindigkeit des Gases von einer Kammer zur nächsten so eingestellt werden, daß ein Rückstrom unterbunden wird.
Der Behälter kann ferner über den Behältermantel verteilt weitere Gas-Ein- oder -Austragsöffnungen enthalten, die sowohl im Behälteroberteil angeordnet sein können, um dem Gasraum in den Kammern Gas zu- oder abzuführen, als auch im Behälterunterteil angebracht sein können, um beispielsweise die Dispersion in den Kammern durch Einkondensieren von Wasserdampf zu heizen.
Zweckmäßig ist der Behälter gegen Wärmeabstrah-
"> lung isoliert. Er kann auch Mittel zum Temperieren der Behälterwand und der inneren Trennwände enthalten, beispielsweise einen von einem Temperiermedium durchflossenen Doppelmantel, Rohr- oder Halbrohrschlangen oder elektrische Heizelemente.
Vorteilhaft werden in den zylindrischen Behälter 2 bis 20, insbesondere 4 bis 10 senkrechte Wände eingebaut.
Als Mittel zum schnellen Bewegen der Dispersionsoberfläche werden vorzugsweise Rührorgane, die so ausgebildet bzw. angeordnet sind, daß sie in Flüssigkei-
i> ten eine geeignete Strömungscharakteristik erzeugen, eingesetzt. Solche geeigneten Rührorgane sind beispielsweise lmpellerrührer, Turbinenrührer, Schrägblatturbinen,Blattrührer.
Besonders günstig sind Rührer, die so ausgebildet bzw. angeordnet sind, daß sie eine starke Strömung in Richtung der Rührerachse erzeugen, beispielsweise Propellerrührer, die nahe am Behälterboden angebracht sind und nach unten fördern. Auf diese Weise wird ein Einziehen von Gasblasen aus dem Gasraum verhindert
r> bei gleichzeitig hoher Umwälzleistung.
Die Rührorgane werden insbesondere so angeordnet, daß zwischen der Unterkante des Rührorgans und dem Behälterboden ein Abstand von maximal 40% des Behälterinnendurchmessers liegt. Vorteilhaft sollte
in dieser Abstand 5 bis 20% des Behälterinnendurchmessers betragen.
Der Mittelpunkt des Rührorgans kann auf der senkrechten Mittelachse der jeweiligen Kammer liegen. Das Rührorgan kann jedoch auch so angeordnet sein,
π daß sein Mittelpunkt in einem Abstand von 5 bis 40%, vorzugsweise 10 bis 20%, des Behälterinnendurchmessers von der senkrechten Mittelachse der Kammer entfernt liegt.
Als Mittel zur guten Durchmischung des Gasraumes
-io in den einzelnen Kammern können beispielsweise verwendet werden Dampfeinleitungsrohre von Kammer zu Kammer, die in rechtem Winkel zur Flüssigkeitsoberfläche münden und so dimensioniert sind, daß der Dampf mit mindestens 2 m/sec austritt, oder Axiallüfter,
4) die auf der Rührerwelle angebracht sind, mit der gleichen Drehzahl wie der Rührer laufen, nach unten auf die Flüssigkeitsoberfläche fördern und mindestens die gleiche, vorzugsweise die 2- bis 4fache Umfangsgeschwindigkeit des in die Dispersion eintauchenden
%) Rührorgans haben.
Zur Temperaturregulierung der Dispersion im Störungsfall in den Kammern ist es zweckmäßig, die untere Gaseintragsöffnung so auszubilden, daß durch sie auch wahlweise im Bedarfsfall Kaltwasser in die Dispersion eingetragen werden kann, wenn man es nicht vorzieht, getrennte Flüssigkeitszuleitungen zu den Kammern vorzusehen, die auch dazu dienen können, im Inneren des Behälters Sprüheinrichtungen zur Reinigung und Verhinderung von Anbackungen an die Behälterwand
bo im Gasraum der Kammern zu betreiben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird zweckmäßig unter Zwischenschaltung eines Puffer- und Vorwärmgefäßes, in dem schon eine grobe Vorentgasung erfolgen kann, mit dem Polymerisationsautokiav verbunden. Die
b5 aus der Vorrichtung ausgetragene Dispersion kann in üblichen Apparaten umweltfreundlich weiterverarbeitet werden. Die liegende Anordnung des Behälters ist vorteilhaft,
wenn zum Absetzen neigende Dispersionen behandelt werden sollten und/oder wenn die Rührintensität in den einzelnen Kammern unterschiedlich sein soll.
Wenn solche Bedingungen nicht vorliegen und möglicherweise räumliche Gründe dazu Anlaß geben, -, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in einem zylindrischen Behälter mit senkrechter Achse, der durch waagerechte, vollständig durchgehende Trennwände in einzelne übereinanderliegende Kammern geteilt ist, durchgeführt werden. Der Dispersionstransport erfolgt hierbei zweckmäßig von oben nach unten, von Kammer zu Kammer durch Überlaufrohre, die nach unten in die nächste Kammer geführt sind und dort in die Dispersion eintauchen. Der Gastransport geht zweckmäßig von unten nach oben über Rohre, die innerhalb oder ι-, außerhalb des Behälters die Gasräume in den Kammern miteinander verbinden und Mittel zur Regelung des Durchströmquerschnilts dieser Rohre, gegebenenfalls kombiniert mit Rückschlagventil, enthalten. Die Mittel zur Bewegung der Dispersionsoberflächen und zur Durchmiscchung der Gasräume können auf einer gemeinsamen, durch den gesamten Behälter laufenden Achse angeordnet werden. Allerdings ist bei Wahl einer derartigen Anordnung der Aufwand zur Abdichtung der Rührerachsendurchführung durch die waagerechten _>-> Kammertrennwände größer als bei einer Anordnung des Behälters wie eingangs beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung:
Ein zylindrischer Behälter (1) mit waagerecht so liegender Achse ist durch 6 senkrechte Trennwände (2) in 7 Kammern geteilt. Jede Trennwand läßt das unterste Zehntel des Behälterquerschnitts frei (3). In jeder Kammer ist ein Rührer (4) angeordnet, der unten ein Propellerrührorgan (5) trägt, das vollständig mit j-> Dispersion bedeckt ist und dessen Unterkante einen Abstand vom Behälterboden hat, der 15% des Uehalterinnendurchmessers beträgt. Die gleiche Rührerwelle trägt im oberen Teil der Kammer einen Axiallüfter (6) zur guten Durchmischung des Gasraunies. Der Behälter enthält an einem Ende je eine Öffnung für den Dispersionseintrag (7) und die Gasaussirömöffnung (8) sowie am entgegengesetzten Ende je eine Öffnung für den Dispersionsaustrag (9) und Gaseinströmöffnung (10). Jede Kammer enthält am 4-, Boden eine Öffnung, durch die über Zuleitungen Kaltwasser(12) eingetragen werden kann.
Das Trägergas wird über außenliegende Rohrleitungen mit regelbarem Querschnitt (11) von Kammer zu Kammer geleitet. -,0
Der Behälter enthält ferner einen Flüssigkeitsstandhöhenmesser (Ϊ4) sowie einen von einem Temperiermedium durchflossenen, nach außen gegen Wärmeabstrahlung isolierten Doppelmantel (nicht gezeichnet).
Eine weitere Ausführungsform zeigt F i g. 2:
Der liegende zylindrische Behälter (1) ist durch 3 senkrechte Trennwände (2) in 4 Kammern geteilt die durch eine Aussparung in der Trennwand im untersten Teil des Behälters (3) miteinander verbunden sind. Der Rührer (15) ist exzentrisch von der Seite aus in den Behälter eingeführt Die Gasüberleitrohre befinden sich im Behälter in jeder Kammer und enden dicht über der Flüssigkeitsoberfläche. Ihr Querschnitt ist so bemessen, daß das Gas mit mindestens 2 m/sec Geschwindigkeit ausströmt Hierdurch wird eine intensive Durchmischung des Gasraumes ohne mechanische Mittel bewirkt
Die Ausführungsform wird bei Entgasungsbehältern mit großen Abmessungen bevorzugt, da hier die seitliche Rührereinführung apparative Vorteile bringt.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Die aufgeführten Meßwerte wurden wie folgt ermittelt:
VC-Restmonomergehalt: Gaschromatographisch nach der »head-space«-Methode (Zeitschrift f. analytische Chemie 255 [1971], S. 345 bis 350),
mittlere Teilchengröße: nach DIN 53 734, Auswertung mit dem Körnungsnetz nach Rosin-Ramler,
bei feinteiligen Polymeren durch Auszählen der Teilchen in verschiedenen Größenklassen anhand elektronenmikroskopischer Aufnahmen analog Chemie Ingenieur-Technik 43(1971), S. 1030,
Weichmacher-Aufnahme: In zwei Zentrifugenbecher mit Siebboden wird je ein Filter eingelegt, darauf 2 g Polyvinylchlorid eingewogen und mit 10 ml Di(äthylhexyl)-phthalat überschichtet. Etwaige Gewichtsdifferenzen der beiden Becher werden auf einer Waage mit weiterem Di(äthylhexyl)-phthalat ausgeglichen. Die Becher werden nun 10 Minuten bei 10 000 UpM zentrifugiert und danach die Gewichtszunahme gegenüber der Polyvinylchlorideinwaage ermittelt und in Prozent, bezogen auf eingewogenes PVC, errechnet.
Die thermische Schädigung wurde aufgrund der Verfärbung des Polymerpulvers visuell ermittelt.
Die erfindungsgemäßen Beispiele Nr. 1, 5, 7 und 10 werden in einer Vorrichtung ähnlich Fig. 1, bestehend aus einem gegen Wärmeverluste isolierten, druckfesten, liegenden, zylindrischen Behälter von 12 1 Inhalt durchgeführt, der durch 5 Trennwände in 6 gleichgroße Kammern unterteilt ist. Die Trennwände lassen 15% des gesamten Behälterquerschnitts im unteren Teil des Behälters frei. Jede der ö Kammern enthält einen nach unten fördernden Propellerrührer, der dicht über dem Kammerboden angeordnet ist und mit einer Umfangs geschwindigkeit von 5 m/sec rotiert. Die zu enigasende Dispersion wird kontinuierlich an einem Ende unten in den Behälter eingeführt und am entgegengesetzten Ende aus dem Behälter unten abgezogen.
Als Behandlungsgas wird Wasserdampf von 15Ü°C im Gegenstrom zur Dispersion von Kammer zu Kammer durch Rohre geleitet, deren Querschnitte so eingestellt sind, daß der Dampf mit ca. 5 m/sec in die jeweilige Kammer einströmt und den Gasraum in der Kammer ständig durchwirbelt. Alle Gaseinströmöffnungen befinden sich oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche. Die Zu- und Abführung der Dispersion wird anhand der Standhöhenmessung so eingestellt, daß die in der Tabelle angegebenen Verweilzeiten erhalten werden.
Die Temperatur der Dispersion im Behälter wird gemessen, sie bleibt während der Versuchsdauer weitgehend konstant. Der Druck im Behälter entspricht bei der Mehrzahl der Beispiele dem normalen Luftdruck. Bei dem Beispiel Nr. 10 wird er auf 380 Torr gehalten.
Die Beispiele 2 und 10 (zweiter Teil) werden in einem Behälter analog dem vorstehend beschriebenen durchgeführt Der Behälter hat einen Inhalt von 201 und ist durch 9 Trennwände in 10 etwa gleich große Kammern unterteilt
Die Vergleichsversuche Nr. 3, 8 und 11 werden kontinuierlich in einer bekannten Vorrichtung ausgeführt, bestehend aus einem gegen Wärmeverlust isolierten, druckfesten, liegenden, zylindrischen Behälter von 121 Inhalt, der durch 5 Wehre, die den jeweils unteren Behälterteil verschließen, im oberen Behälterteil 50% des gesamten Behälterquerschnitts offenlassen.
in 6 etwa gleichgroße Abteile getrennt ist Jedes dieser Abteile enthält einen Mehrstufen-Impuls-Gegenstromrührer, der mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 1 m/sec rotiert, und am Boden des Abteils eine Gaseinströmöffnung. Die Dispersion wird kontinuierlich an einem Behälterende zugeführt, füllt dit Abteile nacheinander vollständig und wird am entgegengesetzten Behälterende abgezogen. Zu- und Abfluß wird entsprechend den in der Tabelle angegebenen Werten für die Verweilzeit einreguliert Durch die Öffnungen am Boden der Abteile wird Wasserdampf von 1500C in die Abteile eingeblasen und aus dem gemeinsamen Gasraum des Behälters abgezogen. In den in Dispersionsströmungsrichtung ersten Abteilen wird erhebliche Schaumbildung beobachtet, die nach kurzer Betriebszeit zu Schwierigkeiten führte, weshalb ein Entschäumer zugesetzt werden mußte, um den Versuch überhaupt zu Ende führen zu können.
Die Vergleichsversuche Nr. 4, 6, 9 und 12 werden absatzweise in einem gegen Wärmeverluste isolierten, druckfesten Gefäß mit 2 1 Inhalt, ausgerüstet mit einem mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 1 m/sec rotierenden Propellerrührer durchgeführt. In das Gefäß wird am Boden Wasserdampf mit 1500C eingeleitet. Am Anfang der Behandlung tritt Schäumen auf, das durch Zugabe eines Entschäumers gedämpft werden mußte.
Die Temperatur der Dispersion im Behälter wird bei allen Vergleichs versuchen gemessen, sie bleibt weitgehend konstant. Der Druck im Behälter entsprichi in der Mehrzahl der Vergleichsversuche dem normalen Luftdruck. Bei den Vergleichsversuchen Nr. 11 und 12
wird er auf 3&0 Torr gehalten.
Die erfindungsgemäßen Beispiele Nr. 1 und 2 sowie die Vergleichsversuche Nr. 3 und 4 werden mit einer durch Suspensionspolymerisation hergestellten wäßrigen Vinylchlorid-Homopolymerisat-Dispersion mit 33% Polymergehalt, einem K-Wert des Polymeren von 55, einer mittleren Teilchengröße von 85 μ und einer Weichmacheraufnahme von 10,3% durchgeführt.
Das erfindungsgemäße Beispiel Nr. 5 und der Vergleichsversuch Nr. 6 werden mit einer durch Suspensionspolymerisation hergestellten wäßrigen Vinylchlorid-Homopolymerisat-Dispersion mit 30% Polymergehalt, einem K-Wert des Polymeren von 70, einer mittleren Teilchengröße von 105 μ und einer Weichmacheraufnahme von 28% durchgeführt.
Die erfindungsgemäßen Beispiele Nr. 7 und 10 sowie die Vergleichsversuche Nr. 8, 9, 11 und 12 werden mit einer durch Suspensionspolymerisation hergestellten wäßrigen Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat-Dispersion mit 35% Polymergehalt, einem K-Wert des Polymeren von 60, einer mittleren Teilchengröße von 85 μ und einer Weichmacheraufnahme von 8,6°» durchgeführt.
Die ermittelten Werte sind in nachfolgender Tabelle aufgeführt. Die 'ergleichsversuche sind durch den Buchstaben ν neben der Versuchsnummer gekennzeichnet.
Der beobachtete gute Vergasungseffekt wird auch noch bei Einsatz von Vioo der in der Tabelle
jo angegebenen Dampfmenge je Kilogramm Polymeres erreicht.
Nr. Stufen- Temp. Druck VC-Gehalt der Disp. Verweil
zahl C" Torr') (ppm) zeit
Eingang Ausgang (min)
Dampf- thermische menge1) Schädigung kg/kg
Polymei
VC-Suspensions-Homopolymerisat '
K = 55
3v
4v
VC-Suspensions- 5
Homopolymerisat (,v
K = 70
VC-VAc-Suspen- 7
sions-Copolymerisat gv
K = 60
9v
Hv
12v
') ohne die Menge zum Aufheizen der l'olymcrdispersion
) diskontinuierlicher Betrieb
"') umgerechnet aufMecreshöhc
»v« neben der Versuchsnummer bedeutet »Vergleichsvcrsuch«
6
6
99 757 1 100 10
1
11,5
17,5
60
180
10
14
nein
nein
nein
ja
0 99 761 12 000 6 22 15 nein
6
6
99 759 1 100 100
10
17,5
35
10
20
nein
ja
I2)
ι-1)
99 757 1 100 10
1
15
30
10
20
nein
beginnend
6 99 756 12 000 1 5 7 nein
I2) 99 759 12 000 10 5 7 nein
6 99 760 2 300 10 5 10 nein
6 99 758 2 300 10 30 20
I2) 99 758 2 300 10 7 10 nein
6
10
80 380 1800
1 800
10
1
30
60
10
10
nein
nein
6
6
80 380 1 800
1800
10 300
1 ppm nicht
thermischer
50 ja
erreichbar wegen
Schädigung
I3)
I2)
80 380 1 800
1 800
1:5
1
10
30
Hier/u 2 Hliitl Zeichnungen
ZEICHNUNGEN BLATT 2
Nummer: 2520191
Int. Cl.*: CMFi/IC
Bekanntmachungstag: 13. März 1980
O)

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung von wäßrigen Homo- und Copoiymerisatdispersionen, deren Polymeranteil mindestens 50 Gew.-% polymerisiertes Vinylchlorid enthält, mit Inertgasen bei Temperaturen von 60 bis 130° C in mehreren Kammern hintereinander, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander abgeschlossenen Gasräume der Kammern intensiv durchmischt werden, ein Gastransport von Kammer zu Kammer nur in einer Richtung und ein Dispersionstransport von Kammer zu Kammer in der entgegengesetzten Richtung erfolgt, wobei die Dispersion in den Kammern an der Oberfläche in Richtung der Phasengrenzfläche zwischen Dispersion und Gas durch Rühren mit einer Geschwindigkeit von mindestens 0,1 m/sec bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur aus der in Gastransportrichtung letzten Kammer Gas abgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern in einer Ebene unmittelbar nebeneinander liegen und der Dispersionstransport von Kammer zu Kammer durch eine öffnung am Boden der Kammertrennwände erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Dispersion an der Oberfläche in Richtung der Phasengrenzfläche 0,3 bis 10, insbesondere 0,4 bis 2 m/sec beträgt.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbewegung der Dispersion in der Kammer weitgehend radial, bezogen auf einen gegebenenfalls außerhalb der senkrechten Kammermittelachse liegenden Punkt, erfolgt.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in 3 bis 21, vorzugsweise 5 bis 11 Kammern erfolgt.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisatdispersion während der Behandlung erwärmt wird.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Behandlung Wasserdampf, gegebenenfalls überhitzt, verwendet wird.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Dispersion behandelt wird, deren polymerer Feststoff 75 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 85 bis 100 Gew.-%, polymerisiertes Vinylchlorid enthält.
10. Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von wäßrigen Homo- und Copoiymerisatdispersionen, deren Polymeranteil mindestens 50 Gew.-% polymerisiertes Vinylchlorid enthält, mit Inertgasen, bestehend aus einem gegebenenfalls heizbaren, beidseitig geschlossenen, liegenden zylindrischen Behälter, der innen durch mindestens eine zur Zylinderachse senkrecht stehende Wand in mindestens zwei Kammern geteilt ist und gegebenenfalls jede dieser Kammern einen in die Dispersion eintauchenden Rührer enthält, ferner an jeder Zylindei'deckfläche oder in deren unmittelbarer Nähe eine öffnung zum Zu- bzw. Abführen von Flüssigkeit und über dem Zylindermantel verteilt öffnungen zum Zu- bzw. Abführen von Gasen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die zur Zylinderachse senkrechten Trennwände (2) mindestens 4A des gesamten Zylinderquerschnitts im oberen Teil verschließen, jedoch im Behälter nur so weit nach unten reichen, daß maximal Vs der Gesamxquerschnittsfläche im untersten Behälterteil (3) unverschlossen bleibt,
b) Rührorgane (5, 15) vorgesehen sind, die so ausgebildet bzw. angeordnet sind, daß sie eine Bewegung der Dispersionsoberfläche in den Kammern in Richtung der Phasengrenzfläche zwischen Dispersion und Gas mit einer Geschwindigkeit von mindestens 0,1 m/sec gewährleisten, und zusätzliche
c) Axiallüfter (6) vorgesehen sind, die so ausgebildet bzw. angeordnet sind, daß sie eine gute Durchmischung des Gasraumes in den einzelnen Kammern gewährleisten.
DE2520591A 1975-05-09 1975-05-09 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von wäßrigen Homo- und Copolymerisatdispersionen, deren Polymeranteil mindestens 50 Gew.-°/o polymerisier- Expired DE2520591C3 (de)

Priority Applications (23)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2520591A DE2520591C3 (de) 1975-05-09 1975-05-09 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von wäßrigen Homo- und Copolymerisatdispersionen, deren Polymeranteil mindestens 50 Gew.-°/o polymerisier-
ES447546A ES447546A1 (es) 1975-05-09 1976-05-03 Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de disper- siones de plastico acuosas sobre base de cloruro de polivi- nilo con gases.
NL7604734.A NL163527C (nl) 1975-05-09 1976-05-04 Werkwijze en inrichting voor het continu en in tegen- stroom behandelen van waterige kunststofdispersies.
CH571376A CH623831A5 (de) 1975-05-09 1976-05-06
DD192733A DD124992A5 (de) 1975-05-09 1976-05-07
DK204476A DK204476A (da) 1975-05-09 1976-05-07 Fremgangsmade og apparat til kontinuerlig behandling af vandige kunststofdispersioner pa basis af polyvinylchlorid med gasser
IE989/76A IE42595B1 (en) 1975-05-09 1976-05-07 Process and apparatus for reducing the content of volatile constituents of vinyl chloride polymers
SU762359105A SU657752A3 (ru) 1975-05-09 1976-05-07 Способ непрерывной обработки водных дисперсий гомо- и сополимеров винилхлорида и устройство дл его осуществлени
LU74907A LU74907A1 (de) 1975-05-09 1976-05-07
AT335976A AT352392B (de) 1975-05-09 1976-05-07 Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen behandlung von waesserigen kunststoff- dispersionen auf basis von polyvinylchlorid mit gasen
PL1976189386A PL107124B1 (pl) 1975-05-09 1976-05-07 Sposob ciaglej obrobki wodnych zawiesin polimeru opartego na polichlorku winylu za pomoca gazow oraz urzadzenie do ciaglej obrobki zawiesin polimeru opartego na polichlorku winylu za pomoca gazow
HU76HO1902A HU176253B (en) 1975-05-09 1976-05-07 Method and apparatus for continuous treating by gas aqueous dispersion of plastic materials of polyvinyl chloride base
GB18795/76A GB1553854A (en) 1975-05-09 1976-05-07 Process and apparatus for reducing the content of volatile constituents of vinyl chlorid polymers
BR2892/76A BR7602892A (pt) 1975-05-09 1976-05-07 Processo para o tratamento continuo de dispersoes aquosas de materiais plasticos a base de cloreto de polivinila com gases e dispositivo para a execucao do processo
IT23112/76A IT1060290B (it) 1975-05-09 1976-05-07 Processo e apparecchio per il trattamento continuo di dispersioni acquose di materie plastiche a base di cloruro di polivinile con gas
CA252,163A CA1097836A (en) 1975-05-09 1976-05-07 Process and device for continuously treating with gases aqueous dispersions on the basis of polyvinyl chloride
AR263220A AR216902A1 (es) 1975-05-09 1976-05-07 Disposicion para el tratamiento de liquidos y procedimiento para el tratamiento de dispersiones de material sintetico en dicho dispositivo
SE7605228A SE7605228L (sv) 1975-05-09 1976-05-07 Frofarande och anordning for kontinuerlig behandling av vattenhaltiga plastdispersioner pa basis av polyvinylklorid med gaser
JP51051713A JPS51137786A (en) 1975-05-09 1976-05-08 Method and apparatus for continuously treating aqueous synthetic resin dispersion composed of base material of polyvinyl chloride with gas
BE166905A BE841662A (fr) 1975-05-09 1976-05-10 Procede et appareil pour traiter par des gaz, en continu, des dispersions aqueuses a base de poly-chlorure de vinyle
FR7613913A FR2310359A1 (fr) 1975-05-09 1976-05-10 Procede et appareil pour traiter par des gaz, en continu, des dispersions aqueuses a base de poly-chlorure de vinyle
CS763114A CS200188B2 (en) 1975-05-09 1976-05-10 Method of removing volatile compounds from water-dispersions of plastics,polymers part of which contains at least 50 percent by weight of polymerized vinyl chloride,by the continuous action with gases and device for making the method
US06/151,404 US4301275A (en) 1975-05-09 1980-05-19 Process and device for continuously treating with gases aqueous dispersions of polyvinyl chloride

Applications Claiming Priority (1)

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DE2520591A DE2520591C3 (de) 1975-05-09 1975-05-09 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von wäßrigen Homo- und Copolymerisatdispersionen, deren Polymeranteil mindestens 50 Gew.-°/o polymerisier-

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2520591A1 DE2520591A1 (de) 1976-11-18
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PL (1) PL107124B1 (de)
SE (1) SE7605228L (de)
SU (1) SU657752A3 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3028753A1 (de) * 1979-08-09 1981-02-26 Shinetsu Chemical Co Verfahren zum polymerisieren von vinylchlorid
DE19516362A1 (de) * 1995-05-04 1996-11-07 Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh Verfahren zur Entmonomerisierung von Syntheselatices

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7607736A (nl) * 1974-07-25 1977-01-20 Hoechst Ag Werkwijze en inrichting voor het bereiden van polymeerdispersies met een laag monomeerge- halte.
DE2521780C2 (de) * 1975-05-16 1982-10-21 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur kontinuierlichen Entfernung von Monomeren aus einer wäßrigen Dispersion eines Polymeren
DE2759097A1 (de) * 1977-12-30 1979-07-12 Norsk Hydro As Verfahren zur entfernung von vinylchlorid aus polyvinylchloriddispersionen, sowie eine kolonne zur durchfuehrung des verfahrens
EP0161757B1 (de) * 1984-04-17 1989-08-02 Imperial Chemical Industries Plc Behandlung von wässrigen Suspensionen von Vinylchloridpolymeren
DE3514367A1 (de) * 1985-04-20 1986-10-23 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Vorrichtung zur feststoffbettpolymerisation von monomeren
US5407646A (en) * 1989-12-05 1995-04-18 The University Of Toronto Innovations Foundation Dual impeller method and apparatus for effecting chemical conversion
JP3465104B2 (ja) * 1998-08-18 2003-11-10 ミネベア株式会社 軸流送風機
US6962674B2 (en) * 2001-02-28 2005-11-08 Varian, Inc. Dissolution test apparatus
US20050151019A1 (en) * 2003-12-18 2005-07-14 Curtis Edgar Stevens Electrically pressurized on-board inert gas generation system
CN102272171B (zh) * 2008-12-30 2013-09-25 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 聚烯烃的蒸汽处理
KR101970935B1 (ko) 2016-04-13 2019-04-19 가부시끼가이샤 구레하 폴리아릴렌 설파이드의 연속 제조 장치 및 폴리아릴렌 설파이드의 연속 제조 방법
CN109923153B (zh) * 2017-10-12 2021-08-24 株式会社吴羽 聚合物的连续制造装置以及连续制造方法
JP6668506B2 (ja) * 2017-10-12 2020-03-18 株式会社クレハ 重合体の連続製造装置および連続製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1790507A (en) * 1927-09-22 1931-01-27 Chemical Construction Corp Method and apparatus for concentrating sulphuric acid
DE1248943C2 (de) * 1965-07-20 1974-03-07 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur diskontinuierlichen Entfernung von Geruchs-stoffen auswaessrigen Polymerisatdispersionen
US3622553A (en) * 1967-12-18 1971-11-23 Phillips Petroleum Co Agitated reactor and gas fluidized bed reactor in series for polymerization of vinyl chloride
JPS546269B1 (de) * 1970-12-18 1979-03-27
US3956249A (en) * 1974-06-24 1976-05-11 Tenneco Chemicals, Inc. Manufacture of polyvinyl chloride of low vinyl chloride monomer content by treatment of wet polyvinyl chloride
US3926927A (en) * 1974-11-25 1975-12-16 Monsanto Co Stripping monomers from a slurry of copolymerized acrylonitrile

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3028753A1 (de) * 1979-08-09 1981-02-26 Shinetsu Chemical Co Verfahren zum polymerisieren von vinylchlorid
DE19516362A1 (de) * 1995-05-04 1996-11-07 Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh Verfahren zur Entmonomerisierung von Syntheselatices

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