DE2714685A1

DE2714685A1 - Verfahren und vorrichtung zum entfernen von nicht umgesetztem monomer aus der waessrigen dispersion eines vinylchlorid-polymerisats

Info

Publication number: DE2714685A1
Application number: DE19772714685
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Okuno; Norinobu Wada
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1976-04-03
Filing date: 1977-04-01
Publication date: 1977-10-13
Also published as: AU2375477A; BR7702092A; NL7703569A; SU695530A3; JPS52121087A; DK143777A; PT66383B; RO71750A; IL51794A0; PT66383A; FR2346377A1; AR216463A1; BE853176A; ATA235177A; ZA771936B; HU175300B; SE7703656L; IN146044B; GR61658B; NO771138L

Description

DR. HANS ULRICH MAY

D a MDNCHEN 22. THIERSCHSTI1A53E 47 TELEGRAMME: MAYPATENT MONOHEN TELEX S24487 PATOP TELEFON COSS) 22SO51 ')'j I /LOC

S-19-P-66/1518 ~. München, 1. April 1977

DTPA 279 ' * Dr.M/hs

SHIN-ETSU CHEMICAL CO.. LTD., in Tokyo / Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von nicht umgesetztem Monomer aus der wässrigen Dispersion eines Vinylchlorid-Polymerisats

Kurze Zusammenfassung (Abstract) der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein wirksames und wirtschaftliches Verfahren zum Entfernen von nicht umgesetztem restlichen Vinylchlorid-Monomer aus einer wässrigen Aufschlämmung eines Vinylchlorid-Polymerisats, und eine Vorrichtung dafür. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die monomerhaltige wässrige Aufschlämmung dem Kopf einer Bodenkolonne vorzugsweise durch einen Zyklon-Tropfenabscheider, der im oberen Teil der Kolonne angeordnet ist, zugeführt und fließt durch Öffnungen in jeder einer Mehrzahl von Lochböden in der Kolonne nach unten. Dabei kommt die Aufschlämmung in Gegenstromberührung mit Dampf, der am Boden der Kolonne eingeblasen wird und durch die gleichen Bödenöffnungen nach oben strömt und das Monomer in Dampfform mitnimmt. Der mit den mitgeführten Monomerdämpfen beladene Dampf wird im Tropfenabscheider von Tropfen befreit und tauscht Wärme mit der zugeführten Aufschlämmung aus und wird dann aus der Kolonne abgeführt und anschließend kondensiert, um das Monomer zurückzugewinnen. Die zum Kolonnensumpf geströmte Aufschlämmung wird einem Abkühltank zugeführt, wo sie rasch abgekühlt und Dampf erzeugt wird, der in die Kolonne zurückgeführt wird.

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Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein sehr wirksames Verfahren zum Entfernen von nicht umgesetztem Vinylchloria-Monomer aus einer wässrigen Dispersion von Vinylchlorid-Polymerisat, die durch Suspensions- oder Emulsions-Polymerisation von Vinyl-chlorid-Monomer oder einer hauptsächlich aus Vinylchlorid bestehenden Mischung von Monomeren in einem wässrigen Medium erzeugt wurde, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Vinylchlorid-Polymerisate (hiernach kurz mit PVC bezeichnet) werden gewöhnlich durch suspensions- oder Emulsions-Polymerisation von Vinylchlorid-Monomer, gegebenenfalls mit einem oder mehreren Comonomeren, in einem wässrigen Medium hergestellt. Die wässrige Dispersion, d.h. Aufschlämmung oder Emulsion von PVC enthält nach Beendigung der Polymerisation noch eine erhebliche Menge von restlichem, bei der Polymerisationsreaktion nicht umgesetzten Vinylchlorid-Monomer. Auch im PVC-Endprodukt, das durch Abtrennen aus dem wässrigen Medium und Trocknen erhalten wird, findet sich noch eine bedeutende Menge von nicht umgesetztem restlichen Monomer. Dieses restliche Monomer führt im Betrieb und bei der Weiterverarbeitung zu Schwierigkeiten wegen Umweltverschi.· ti-ung und Gesundheitsgefahren für die Arbeiter.

Um den Monomerrestgehalt im fertigen PVC-Produkt auf einen genügend kleinen und möglichst geringen Wert zu bringen, muß man das nicht umgesetzte Vinylchlorid-Monomer vor oder während der Verarbeitung der wässrigen PVC-Dispersion, wozu auch die Stufe der Abtrennung des PVC aus der wässrigen Dispersion und das Trocknen des feuchten PVC-Kuchens gehört, in einer oaer mehreren Stufen entfernen. Verschiedene bekannte Verfahren zum Entfernen des nicht umgesetzten Vinylchlorid-Monomers liefern keine befriedigenden Ergebnisse, da die vollständige Entfernung des nicht umgesetzten restlichen Vinylchloria-Monomers außerordentlich schwierig ist, zum

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n PVC-TeilTr

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einen wegen der porösen Struktur der erhaltenen PVC-TeilTrhen, aie besonaers bei der Suspensions-Polymerisation eine große Menge des nicht umgesetzten Monomers absorbiert festhalten, und andererseits wegen der verhältnismäßig geringen wärmebestänüigkeit des Polymerisats, was dazu zwingt, höhere Temperaturen beim Verarbeiten von PVC zu vermeiden.

Beispielsweise wird das nicht umgesetzte Vinylchlorid-Monomer aus einer wässrigen Dispersion gewöhnlich entfernt, indem man die Dispersion in einem Gefäß unter verringertem Druck genügend lange erhitzt. Es ist jedoch in diesem Fall praktisch nicht möglich, die Dispersion genügend hoch und genügend lang zu erhitzen, um das nicht umgesetzte Monomer vollständig zu entfernen, da sich das PVC—Produkt beim Erwärmen über eine bestimmte Temperatur zu verfärben beginnt.

Es sind auch verschiedene andere Verfahren bekannt, durch die das nicht umgesetzte Vinylchlorid-Monomer aus den feuchten PVC-Kuchen abgetrennt werden soll, die durch Entwässern der wässrigen PVC-Dispersion beispielsweise mittels Zentrifugalseparatoren erhalten wurden. Bei einem solchen bekannten Verfahren werden die feuchten PVC-Kuchen mit Dampf behandelt, was jedoch die oben angegebenen Schwierigkeiten nicht behebt. Außerdem treten zusätzliche Schwierigkeiten beim Bau und Betrieb der Vorrichtungen zum Behandeln der feuchten Kuchen auf,

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt daher aie Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von nicht umgesetztem Vinylchloriu-Monomer aus einer durch Emulsions- oder besonders Suspensions-Polymerisation von Vinylchlorid-Monomer erhaltenen wässrigen PVC-Dispersion zu schaffen, wobei das Verfahren mit sehr hohem wirkungsgrad bei größtmöglicher Schonung des PVC-Produkts mit hoher Produktivität und geringen Kosten im technischen Maßstab arbeiten una aie erforderliche Anlage möglichst einfach gebaut sein soll.

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Beschreibung der Erfindung

Die gestellte Aufgabe wird auf Grund umfangreicher Untersuchungen aer Erfinder gelöst durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Vorrichtungsansprüchen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine wässrige PVC-Dispersion, besonders eine durch Suspensions-Polymerisation von Vinylchlorid in einem wässrigen Medium erhaltene wässrige Aufschlämmung von PVC, in eine Bodenkolonne mit einer Vielzahl von Lochplatten, die am Kopf mit einem Aufschlämmungseinlaß und einem Dampfauslaß und am Boden mit einem Aufschlämmungsauslaß und Dampfeinlaß versehen ist, am Kopf eingeleitet. Die wässrige Aufschlämmung fließt dann durch die Löcher oder Öffnungen in den Lochplatten nach unten und gelangt dabei in Gegenstromberührung mit Dampf, der in die Kolonne am Boden eingeblasen wird und in der Kolonne durch die gleichen Off*■-nungen nach oben strömt. Das in der wässrigen PVC-Aufschlämmung enthaltene nicht umgesetzte Vinylchlorid-Monomer verteilt sich in der Kolonne, und der Dampf nimmt das so freigesetzte Vinylchloria-Monomer mit und führt es am Kopf der Kolonne ab.

Beispielsweise konnte so der Monomergehalt im PVC bei einer Verfahrenstemperatür von 102⁰C von 2 300 p.p.m. auf weniger als 1 p.p.m. (Teil pro Million) verringert werden, ohne die Qualität des PVC-Endprodukts zu beeinträchtigen.

Die zur Erzielung des höchsten Wirkungsgrades beim erfindungsgemäßen Verfahren anzuwendenden optimalen Werte der Abmessungen und Verfahrensbedingungen der Bodenkolonne wurden durch Versuche bestimmt. Danach soll das"Öffnungsverhältnis", d.h. das Verhältnis der Gesamtfläche der Öffnungen in einem Boden zur Querschnittsfläche der Kolonne,im Bereich von 3 bis 20 % oder vorzugsweise von 5 bis 15 % und der Durchmesser jeder Öffnung in den Böden im Bereich von 3 bis 50 mm, vorzugsweise von 4 bis 30 mm liegen. Die Temperatur in der Kolonne

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wird beim erfindungsgemäßen Verfahren im Bereich von 60 bis 12ü°C oüer vorzugsweise von 80 bis 110⁰C und der Druck in der Kolonne bei etwa dem 1,0 - 1,5-fachen des Sättigungsdampfdruckes von Wasser bei der jeweiligen Temperatur gehalten.

Las erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Durchführung werdendurch die folgende Beschreibung weiter erläutert.

Eine durch Suspensions-Polymerisation von Vinylchlorid in einem wässrigen Medium erhaltene wässrige Aufschlämmung von PVC, aeren Feststoffgehalt gewöhnlich im Bereich von 20 bis 50 Gewichtsprozent liegt, enthält eine erhebliche Menge an nicht umgesetztem Vinylchlorid-Monomer. In den meisten Fällen wird die wässrige PVC-Aufschlämmung nach Beendigung der Polymerisation im Polymerisationsreaktor zuerst in einen Aufschlänunungsbehälter und dann in die Bodenkolonne überführt. Gegebenenfalls kann jedoch die wässrige Aufschlämmung auch unmittelbar, also nicht über den Aufschlämmungsbehälter, vom Polymerisationsreaktor in die Bodenkolonne geleitet werden. La die Suspensions-Polymerisation von Vinylchlorid im allgemeinen im Temperaturbereich von 50 bis 65°G durchgeführt wird, hat die wässrige PVC-Aufschlämmung während oder unmittelbar nach Beendigung der Polymerisation selbstverständlich eine Temperatur im gleichen bereich. Bis die Aufschlämmung jedoch die Kolonne erreicht, ist sie bereits durch Wärmeverlust in den Kohrleitungen auf eine etwas geringere Temperatur abgekühlt. Es ist sehr zweckmäßig, die wässrige PVC-Aufschlämmung in irgendeiner Weise auf eine Temperatur über 70⁰C oder vorzugsweise im Bereich von 70 bis 100⁰C zu erhitzen, bevor sie die Bodenkolonne erreicht. Für die Art einer solchen Vorwärmung besteht keine besondere Begrenzung. Beispielsweise kann die Aufschlämmung mittels eines sogenannten Durchlauferhitzers erhitzt werden, der in die Leitung eingeschaltet ist und eingeblasenen Dampf benutzt, oder die Aufschlämmung kann auf andere weise durch von außen auf die Rohrleitung wirkende Heitzvorrichtungen erhitzt werden.

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Das am meisten bevorzugte Verfahren besteht jeaoch darin, aie wässrige PVC-Aufschlämmung der Bodenkolonne aurch einen Tropfenabscheiaer zuzuführen, wo sie durch unmittelbare Berührung mit dem am Kopf der Kolonne austretenden Dampf erhitzt wird. Dieses Erhitzungsverfahren ist vorteilhaft durch die erreichte Ersparnis an Wärmeenergie sowie durch den zusätzlichen Vorteil, aaß die im Gasstrom mitgerissenen Teilchen durch die Aufschlämmung abgefangen werden und das Spritzen ouer Schäumen in der Kolonne stark verringert wird. Die wässrige PVC-Aufschlämmung wird mit einer Temperatur etwas unter der Polymerisationstemperatur, oaer besser erhitzt auf eine Temperatur zwischen 70 und 1UO⁰C₇ aerBodenkolonne von deren Kopf her zugeführt, indem man entweder die Aufschlämmung aus der Mündung der Rohrleitung ausströmen läßt oder sie unter Druck ciurch Sprühdüsen, die mit dem Rohrende verbunden sind, versprüht. Durch dieses Versprühen kann die Wirksamkeit der Monomerentfernung in vorteilhafter Weise gesteigert werden, da axe versprühte Aufschlämmung auf die gesamte Oberfläche des obersten Lochbodens unc nicht nur eine begrenzte Fläche desselben herabfällt und weil außerdem eine erhebliche Menge des nicht umgesetzten Vinylchlorid-Monomers aus der Aufschlämmung ausgetrieben werden kann, bevor diese der: obersten Lochboaen erreicht.

Die Geschwindigkeit der Zufuhr der wässrigen PVC-Aufschluiiimung zur Bodenkolonne muß selbstverständlich unter Beachtung verschiedener Parameter festgelegt werden, wie der Zusammensetzung der Aufschlämmung, dem Durchmesser und der Höhe der verwendeten Bodenkolonne, der Art der Einführung der Aufschlämmung in die Bodenkolonne, dem üffnungsverhältnis der Lochboden, den Verfahrensbedingungen, z.B. Temperatur und Druck, dem gewünschten Grad der Monomerentfernung und dergleichen. Bei einem bestimmten Beispiel können mehr als 25 Tonnen pro Stande der wässrigen PVC-Aufschlämmung mit einer Bodenkolonne von 1,15 m Durchmesser unc 1 ί» m Höhe verarbeitet w

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wie oben angegeben, ist aas öffnungsverhältnis der Lochböden in aer Bodenkolonne beim erfindungsgemäßen Verfahren begrenzt auf 3 bis 20 % der Querschnittsflache üer Kolonne. Der Grund dafür ist, daß ein Verhältnis unter 3 % die Abwärtsbewegung der wässrigen Aufschlämmung und die Aufwärtsbewegung des Dampfes in der Kolonne infolge höheren Widerstanaes erschwert und infolgedessen die Verarbeitungskapazität der Bodenkolonne verringert und gewisse Schwierigkeiten beim Betrieb der Kolonne verursacht, da die glatte Bewegung der Aufschlämmung in aer Kolonne nur innerhalb eines engeren Bereiches von Verfahrensbedingungen möglich ist. Andererseits hat ein Öffnungsverhältnis von mehr als 20 A wirtschaftlich nachteilige Folgen, da mehr als die zur Entfernung aes Vinylchloria-Monomers erforderliche Dampfmenge verbraucht wird, obgleich damit die Vorteile einer höheren Verarbeitungskapazität der Kolonne sowie ein erweiterter Bereich aer Betriebsbedingungen für eine glatte Bewegung der Aufschlämmung verbunden sind.

Der Durchmesser der öffnungen in aen Lochböden ist begrenzt auf 3 bis 50 mm, da Öffnungen unter 3mm Durchmesser rasch aurch aneinander haftende feste Stoffe blockiert werden, so daß kein glatter Betrieb der Kolonne möglich ist, während andererseits öffnungen von mehr als 50 mm Durchmesser eine weniger innige Berührung zwischen der herabströmenden Aufschlämmung und dem im Gegenstrom aufströmenden Dampf bewirken, so daß die Monomerentfernung weniger wirkungsvoll als an sich möglich und ungenügend wird.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Bodenkolonne ist ähnlich gebaut wie die in großem Umfang verwendeten üblichen Destillationskolonnen. Der charakterische Unterschied zu diesen liegt in der Ausbildung der Lochböden. Bei einer üblichen Bodenkolonne haben die Lochböden in den meisten Fällen längs des Umfanges jedes Bodens oder rund um jede öffnung eine Erhöhung, die als */ehr bestimmte Volumina der destillierenden Flüssigkeit auf dem Boden zurückhält.

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Im Gegensatz dazu hat die beim erfindungsgemäßen Verfahren benutzte Bodenkolonne Lochböden, die vorzugsweise keine Wehre aufweisen. Der Grund für diesen Unterschied gegenüber einer Destillationskolonne für die Behandlung einer frei fließenden Flüssigkeit ist, daß Lochböden mit Wehren zu Schwierigkeiten bei der Regelung der Verweilzeit der Aufschlämmung auf dem Boden führen, die Schwankungen in der Zuführungsgeschwindigkeit der Aufschlämmung zur Kolonne folgen soll, und auch zur Erscheinung der Kanalbildung führen, d.h. einem ungleichmäßigen Ablauf der Aufschlämmung in der Kolonne, was zur Abscheidung von festem Stoff aus aer wässrigen Aufschlämmung führt. Darüber hinaus ist dabei nachteilig die stärkere Neigung zur Abscheidung der festen Substanz in der Kolonne sowie die Erhöhung der Anlagekosten der Bodenkolonne infolge der komplizierteren Konstruktion der Lochböden mit Wehren.

Die Verweilzeit der Aufschlämmung in der Bodenkolonne soll so geregelt werden, daß die Verfärbung des PVC durch übermäßiges Erhitzen vermieden wird. Beispielsweise ist eine durchschnittliche Verweilzeit von etwa 5 Minuten oder darunter erlaubt, wenn die Verarbeitungstemperatur 120°C beträgt. Bei einer niedrigeren Temperatur sind längere Verweilzeiten zulässig.

Vorteilhafterweise sind die wehrlosen Lochböden so ausgebildet, daß zwischen dem kand jedes Bodens und der Innenwand der Kolonne ein kleiner spalt verbleibt. Durch einen solchen Spalt fließt die Aufschlämmung kontinuierlich nach unten und wäscht wirksam alles an den Kolonnenwänden abgeschiedene feste Material herab. Die Breite des Spalts kann 10 mm oder weniger, vorzugsweise 1 bis 5 mm betragen.

Die Zahl der Lochböden in einer erfindungsgemäß benutzten Bodenkolonne soll selbstverständlich so groß wie möglich sein, um den höchsten Wirkungsgrad der Monomerentfernung zu erreichen. Jedoch ist eine Bodenkolonne mit wenigstens 3 ouer

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vorzugsweise von 5 bis 50 Böden praktisch ausreichend. Eine größere Zahl von Lochböden ergibt keine wesentlichen Vorteile im Hinblick auf die höheren Anlage- und Betriebskosten der Kolonne. Die optimale Zahl der Böden sollte unter Berücksichtigung der verschiedenen Faktoren, wie Art des zu behandelnden PVC-Produkts und der Arbeitstemperatur, festgelegt werden.

Außerdem wird aer Abstand zwischen zwei benachbarten Böden in der Kolonne vorteilerhafterweise im Bereich von 30 bis 80 cm gewählt, wobei die bei größerem Abstand zwischen den Böden anfallenden höheren Baukosten und der bei kleinerem Abstand zwischen den Böden erschwerte Betrieb der Kolonne infolge einer stärkeren Neigung zum Fluten zu berücksichtigen sind.

Die Temperatur in der Bodenkolonne wird während des Betriebs, wie erwähnt, zweckmäßigerweise im Bereich von 60 bis 120°C oder vorzugsweise von 80 bis 110°C gehalten. DieseBedingung bedeutet nicht, daß die Temperaturverteilung innerhalb der Kolonne gleichmäßig sein muß. Beispielsweise ist ein Temperaturunterschied von etwa 20°C zwischen Kopf und Sumpf der Kolonne zulässig.

Der Druck innerhalb der Bodenkolonne wird, wie erwähnt, im Bereich des 1 ,0 bis 1 ,5-fachen des Sättigungsdampfdruckes von Wasser bei der jeweiligen Temperatur gehalten, wobei selbstverständlich ein Druckabfall vom Kolonnensumpf zum Kolonnenkopf vorhanden ist. Falls der Druck innerhalb der Kolonne unter aem Atmosphärendruck liegen soll, wird der vom Kolonnenkopf abgeführte, den Monomerdampf mitführende Dampf durch eine geeignete Vorrichtung, wie ein Gebläse, abgesaugt.

Der in die Bodenkolonne in deren unteren Teil (am Sumpf) eingeblasene Dampf erfüllt drei Aufgaben. Erstens,die Temperatur innerhalb aer Bodenkolonne wird durch den Wärmeinhalt des Dampfes im obenangegebenen Bereich gehalten. Zweitens, die Austreibung des nicht umgesetzten Monomerdampfes aus der wässrigen PVu-Aufschlämmung wird durch die innige Gegenstrom-

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berührung zwischen der in der Kolonne herabströmenden wässrigen Aufschlämmung und dem in der Kolonne aufsteigenden Dampf gefördert, die beide durch die gleichen Öffnungen in den Lochböden strömen. Drittens, der Dampf dient als Trägergas, um den ausgetriebenen Monomerdampf aus der Boaenkolonne zu fördern. Selbstverständlich sind die Temperatur und Menge des in die Kolonne eingeblasenen Dampfes so zu wählen, daß der Dampf die obenangegebenen Aufgaben genügend erfüllen kann. Gegebenenfalls kann die Kolonne mit Zusatzheizeinrichtungen versehen sein, beispielsweise einem Heizmantel zum Durchleiten von Dampf oder heißem Wasser, wodurch die Temperatur innerhalb der Boaenkolonne leichter im gewünschten Temperaturbereich geregelt werden kann, falb erwünscht.

In einer bevorzugten Konstruktion der Bodenkolonne ist ein Zyklon-Tropfenabscheiaer am oder über aem Kopf oder innerhalb aes oberen Teils aer Kolonne angeordnet. Der in die Kolonne am Boden (Sumpf) eingeblasene und durch die Öffnungen in den Lochböaen in Gegenstromberührung mit der herabströmenden wässrigen Aufschlämmung zum Kolonnenkopf aufgestiegene Dampf, der dabei wärme mit der Aufschlämmung ausgetauscht und aas ausgetriebene Monomer aufgenommen hat, wird in den Tropfenabscheider eingeführt, wo er in einem gleichströmenden Wirbel in Berührung kommt mit der vom Aufschlämmungstank zugeführten wässrigen Aufschlämmung, um die mitgerissenen Teilchen zu entfernen, Spritzen una schäumen zu unterdrücken und die Aufschlämmung vorzuwärmen. Zusätzlich zur Energieersparnis, die durch den Wärmeaustausch erreicht wird, wird durch diese Maßnahme erreicht, daß die außerhalb der Bodenkolonne vorzusehenden Anlagen zur Abtrennung des Monomers von dem aus der Kolonne kommenden Dampf kleiner als sonst erforderlich gehalten werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform des Zyklon-Tropfenabscheiders sind sprühaüsen in aiesem Abscheider vorgesehen, so daß Waschwasser kontinuierlich oüer mit Unterbrechungen eingesprüht werden kann, um etwa an den Wänden abgeschiedene feste Materialien abzuwaschen.

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, mit dem Monomer-

Der vom Kopf der Bodenkolonne austretende üampf beladene Dampf wird dann in irgendeiner bekannten Weise kondensiert ι beispielsweise durch Kühlen in einem Kühler, und der von Wasserdampf befreite Monomerdampf wird anschließend zurückgewonnen. Andererseits wird die in der Bodenkolonne auf eine höhere Temperatur erhitzte und vom Sumpf der Kolonne mit einem sehr stark verringerten Monomergehalt austretende wässrige PVC-Aufschlämmung unmittelbar einem Abkühltank zugeführt, wo sie rasch unter verringertem Druck auf etwa 70°C oder darunter abgekühlt wird. Der dadurch im Abkühltank aus der wässrigen Aufschlämmung erzeugte Dampf wird durch einen Dampfejektor abgesaugt und zusammen mit dem zum Betrieb des Ejektors benutzten Dampf am Boden (Sumpf) der Bodenkolonne eingeblasen. Die Verwendung des erwähnten Abkühltanks ist vorteilhaft, indem die Restmenge von nicht umgesetztem Vinylchlorid-Monomer in der Aufschlämmung dort weiter herabgesetzt wird und außerdem der dabei gebildete Dampf in wirtschaftlicher Weise zur Wiederverwendung gewonnen wird. Die so abgekühlte wässrige Aufschlämmung gelangt dann vom Abkühltank zu einer Fest-Flüssig-Trennvorrichtung, z.B. einem Zentrifugalseparator, wo aus ihr feuchte Kuchen von PVC abgeschieden werden, die anschließend zu trocknen PVC-Produkten getrocknet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun mit weiteren Einzelheiten mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Die Fig. zeigt schematisch ein Beispiel einer Anlage zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Bodenkolonne, uie eine Mehrzahl von Lochböden und in ihrem oberen Teil einen Zyklon-Tropfenabscheider enthält und deren Sumpf mit einem Abkühlbehälter für die Aufschlämmung verbunden ist.

In der gezeigten Anlage ist die wässrige PVC-Aufschlämmung 1 im üufschlämmungsbehälter 2 enthalten, dem sie von einem (nicht gezeigten) Polymerisationsreaktor zugeführt wurde.

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Sie wiru vom Auf sch lämmung stank 2 durch eine Auf schlämmung spumpe 3 zum Kopf der Bodenkolonne 4 gefördert, die mit (wehrlosen) Lochböden 7 ohne Überlaufeinrichtungen ausgerüstet ist. Auf aem weg vom Aufschlämmungstank 2 zum Kopf der Bodenkolonne 4 wird aie wässrige PVC-Aufschlämmung in einem Durchlauferhitzer 5.· der mit der Zuführleitung in Reihe geschaltet ist, durch eingeblasenen Dampf direkt vorgeheizt. Die wässrige Aufschlämmung wird am Kopf der Bodenkolonne 4 in tangentialer Richtung in einen Zyklon-Tropfenabscheider 6 eingespritzt, wo sie durch wärmeaustausch mit Dampf weiter erhitzt wird, der nach dem Aufstieg in der Bodenkolonne 4 in den Tropfenabscheider 6 eingeblasen wird. Die wässrige Aufschlämmung fließt dann über den obersten Lochboden 7 der Bodenkolonne durch die in diesem Boden vorgesehenen Öffnungen in der Kolonne bis zu deren Sumpf nach unten. Vom Sumpf wird die von Monomer fast vollständig befreite Aufschlämmung durch einen Aufschlämmungsauslaß 16 abgezogen und durch eine Aufschlämmungsaufsaugpumpe 11 einem Abkühlbehälter 12 zugeführt, wo die Aufschlämmung abgekühlt wird. Die abgekühlte Aufschlämmung wird in einem anderen (nicht gezeigten) Aufschlämmungs-Lagertank gelagert.

Andererseits wird der für das erfindungsgemäße Verfahren in der Hauptsache zu verwendende Dampf zusammen mit anderem Dampf,

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der von der wässrigen Aufschlämmung im Abkuhlbehälter 12 verdampft und mit dem Hauptdampfstrom im Dampfejektor 13 vereinigt wurde, durch diesen Ejektor über die Frischdampfzuleitung 9 und den Frischdampfeinlaß 18 am Boden in die Bodenkolonne 4 eingeblasen. Der gesamte Dampf steigt in der Bodenkolonne 4 durch die öffnungen in den Lochböden 7 in GegenStromberührung mit der herabfließenden wässrigen PVC-Aufschlämmung auf. Die Temperatur innerhalb der Bodenkolonne 4 wird durch den Dampf im gewünschten Bereich gehalten, wobei ein Temperaturgradient von den am Boden (Sumpf) herrschenden höheren Temperaturen zu den niedrigeren Temperaturen am Kopf der Kolonne besteht. Die Regelung der Temperaturen kann erleichtert werden durch eine die Kolonne 4 umgebende Wärmeisolation oder, falls notwendig, indem man Dampf oder heißes Wasser durch einen die

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Kolonne 4 umgebenden Heizmantel 8 schickt. Der Druck innerhalb der Kolonne 4 wird im gewünschten Bereich gehalten, falls nötig mittels eines (nicht gezeigten) Gebläses, das mit einem (nicht gezeigten) Dampfkondensator verbunden ist. Dieser Druck steht in enger Beziehung zur Temperatur und entspricht infolgedessen am Sumpf der Kolonne etwa dem Sättigungsdainpf aruck von Wasser bei der dort herrschenden Temperatur und am Kopf der Kolonne etwa dem 1 ,0 bis 1 ,5-fachen des Satt igung Luiampf drucks von Wasser bei der dort herrschenden Temperatur.

Der Dampf mitsamt dem jnitgeführten, aus der wässrigen Aufschlämmung in der Kolonne 4 abgetriebenen Monomerdampf wird in dem Tropfenabscheider 6 durch die Abdampfleitung 10 eingeblasen, die eine öffnung oberhalb des obersten Lochbodens und die andere Öffnung in einer tangentialen Richtung im Tropfenabscheider 6 hat, um einen Gleichstromwirbel mit der wässrigen Aufschlämmung zu erzeugen, worin der Dampf von etwa mitgerissenen Teilchen befreit und gleichzeitig dem Wärmeaustausch mit der vom Aufschlänunungsbehälter 2 kommenden wässrigen PVC-Aufschlämmung unterworfen wird. Der Dampf wird dann aus der Kolonne 4 abgeführt und anschließend in einem (nicht gezeigten) Kondensator kondensiert, so daß der nicht kondensierte Monomerdampf anschließend zurückgewonnen werden kann.

Im Tropf — enabscheider 6 etwa abgeschiedenes festes Material wird abgewaschen durch Wasser, das mittels im Tropfenabscheider vorgesehener Sprühdüsen 14 eingesprüht wird.

Das erfincungsgemäße Verfahren ist nicht nur anwendbar für die durch Homopolymerisation von Vinylchlorid in einer wässrigen Suspension erhaltene Aufschlämmung soncern selbstverständlich auch für wässrige Aufschlämmungen, die durch Mischpolymerisation von Vinylchlorid mit einem oder mehreren mischpolymerisierbaren Monomeren, wie Vinylidenchloria und Vinylacetat, erhalten wurden.

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Das erfindungsgemäße Verfahren hat im Vergleich mit den üblichen Verfahren die im folgendem zusammengefaßten Vorteile:

1 . Die Bau-jBetriebs- und Unterhaltungskosten der Anlage sind niedrig, da der Hauptteil der Anlage, die Bodenkolonne, einen sehr einfachen Aufbau mit überlauffreien (wehrlosen) Lochböden ohne bewegliche oder rotierende Teile hat.

2. Die Abwärtsströmung der in der Bodenkolonne nach unten fließenden wässrigen Aufschlämmung ist sehr gleichmäßig und ohne Kanalbildung und kann keinen Wärmeabbau des PVC-Proaukts durch längeres und örtlich verzögertes Verweilen der Aufschlämmung in der Kolonne verursachen. Die Gleichmäßigkeit, des Abfließens der wässrigen Aufschlämmung wird auch gefördert durch den Spalt zwischen dem Rand der Lochböden und der Innenwand der Bodenkolonne.

3. Der Dampfverbrauch ist verhältnismäßig gering, da der

in der Bodenkolonne aufsteigende Dampf, falls er im unteren Teil der Kolonne kondensiert wird, wiederholt ausgenutzt wird, indem er im oberen Teil der Kolonne infolge des Druckabfalls vom sumpf zum Kopf der Kolonne verdampft, mit dem die Kolonne betrieben wird.

4. Eine weitere Energieersparnis wird durch den Wärmeaustausch zwischen dem Dampf und der wässrigen PVC-Aufschlämmung in dem am Kopf der Bodenkolonne angeordneten Tropfenabscheider erreicht, dem die Aufschlämmung zugeführt wird.

5. Es besteht keine Gefahr der Verstopfung in den auf die Bodenkolonne folgenden Verarbeitungsstufen, da in dem am Kolonnenkopf angeordneten Tropfenabscheider im Dampf mitgerissene Teilchen fast vollständig entfernt und Schaum zerstört wird.

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6. Die vom Sumpf der Bodenkolonne mit einer hohen Temperatur abgegebene wässrige PVC-Aufschlämmung wird im Abkühlbehälter rasch abgekühlt» so daß keine Qualitätsverschlechterung des PVC-Prouukts auftritt. Gleichzeitig damit wird eine weitere Verringerung desMonomergehalts der Aufschlämmung erreicht, und der Abkühlbehälter trägt auch zu einer höheren Lnergieausnutzung bei, indem der in ihm aus der Aufschlämmung entwickelte Lampf durch den Dampfejektor abgesaugt und in das Verfahren zurückgeführt wird.

Die folgenden Beispiele erläutern weiter das erfinaungsgemäße Verfahren. In den in den Beispielen angegebenen Versuchen trat keinerlei Mitreißen von Aufschlämmung oder Schaum mit dem am Kolonnenkopf abgegebenen Dampf und keinerlei Verstopfung der Lochböden oder im Tropfenabscheider während 24 bzw. 168 Stunden kontinuierlichen Betriebes auf. In den Beispielen wurden die Ausgangsfarbe und Wärmebeständigkeit des in jedem der Versuche erhaltenen PVC-Produkts nach den im folgenden angegebenen Methoden bestimmt. Alle Teile beziehen sich auf Gewicht, falls nicht anders angegeben.

Ausgangsfarbe; 100 Teile des zu prüfenden PVC-Harzes, 1 Teil Dibutyüzinndilaurat, 0,5 Teile Cadmiumstearat und 50 Teile Dioctylphthalat wurden gleichmäßig gemischt. Die erhaltene Mischung wurde auf einem heißen Walzenstuhl bei 170°C gewalzt, um eine Folie von 160 mm Breite und 1 mm Dicke zu erhalten. Die Folie wurde in eine Metallform mit den Abmessungen 40 χ 40 x 15 nun gegeben und nach 7 Minuten Vorwärmen bei 1 70°C drei Minuten bei 170°C unter einem Druck von 250 kg/cin² gepreßt. Die Farbe des so hergesiälten Prüfstücks wurde mit der Farbe eines Vergleichsprüfstücks verglichen, aas aus einem handelsüblichen PVC-Harz (Produkt TK 1000 der Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Japan) nach einem ähnlichen Verfahren erhalten wurde. Der Farbgrad wurde entweder mit ^Mgut^w bezeichnet, wenn die Färbung die gleiche oder eine geringere war als die des handelsüblichen Produkts,

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und mit "schlecht" bezeichnet, wenn sie nach Augenschein tiefer war als die des handelsüblichen Produkts.

Wärmebeständigkeit: 100 Teile des zu prüfenden PVC-Harzes, 3 Teile Zinnmaleat una 0,5 Teile Stearinsäure wurden auf einem Walzenstuhl bei 170°C gleichmäßig gemischt, um eine Folie von 160 mm Breite und 0,7 mm Dicke zu erhalten. Die Folie wurde zu Stucken von 30 mm χ 60 mm zerschnitten, und diese Prüfstücke wurden in einem Geerscheri Ofen auf 190⁰C erhitzt. Gleichzeitig wurden sechs Vergleichsprüfstücke aus einem handelsüblichen PVU-Harz (Produkt TK 1000 der Shin-Etsu Chemical Co. Ltd., Japan) in einer ähnlichen Weise hergestellt und in den gleichen Ofen gebracht. Die Prüfstücke dieses Beispiels wurden eines nach dem anderen in Abständen von 20 Hinuten jeweils zusammen mit einem der Vergleichsprüfstücke aus dem Ofen entnommen, und die beiden zu vergleichenden Prüfstücke wurden durch Augenschein hinsichtlich der Verfärbung oder Verkohlung infolge Wärmeabbau verglichen. Die Ergebnisse sind mit "gut" für gleiche oder bessere Wärmebeständigkeit als die Handelsprodukte und mit "schlecht" für eine geringere Wärmebeständigkeit als die Handelsprodukte bezeichnet.

Beispiel 1 (Versuche ho. 1 bis A)

Es wurde eine Bodenkolonne von 310 mm Innendurchmesser mit einem im oberen Teil angeordneten Zyklon-Tropfenabscheider und fünf, in einem Abstand von je 800 mm voneinander in der Kolonne angeordneten Lochböden benutzt. Die Böden hatten keine Wehre (Überläufe), und das Öffnungsverhältnis und der Durchmesser der öffnungen hatten die verschiedenen, in der auf Vergleichsbeispiel 3 folgenden Tabelle angegebenen Werte. Der Abstand zwischen dem Rand jedes Bodens und der Innenwandoberfläche der Säule betrug 1,5 mm. Eine wässrige Aufschlämmung mit 40 Gewichtsprozent Feststoffgehalt PVC mit einem Polymerisationsgrad von etwa 1000 wurde in die Kolonne kontinuierlich am Kopf mit einer Geschwindigkeit von 1650 kg pro Stunde zugeführt, und die behandelte Aufschlämmung \vurde vom

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- 17 -

2 7 1^685

Kolonnensumpf dauernd abgezogen und dem Abkühlbehälter zugeführt, wo sie rasch auf 70⁰C abgekühlt vurde. Der im Abkühlbehälter aus der wässrigen Aufschlämmung erzeugte Dampf wurde durch den mit Dampf unter einem Manometerdruck von 7 kp/cm² bei 163°C getriebenen Dampfejektor abgesaugt. Der Ejektorabdampf wurde zusammen mit dem aus der wässrigen Aufschlämmung im Abkühlbehälter zurückgewonnenen Dampf in die Kolonne an deren Boden (in der Nähe des Sumpfes) eingeblasen und aus der Kolonne nach Durchströmen des Tropfenabscheiders an deren Kopf abgeleitet. Im Tropfenabscheider war ein Sprühring mit mehreren Sprühdüsen vorgesehen, um etwa an den Wänden abgeschiedenes festes Material abzuwaschen. Weitere Einzelheiten jedes Versuches und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben. Nach 24 Stunden kontinuierlichem Betrieb wurde die Bodenkolonne auseinandergenommen und es wurde festgestellt, aaß sich kein festes Material im Tropfenabscheider abgeschieden hatte. Dagegen wurde eine erhebliche Menge von verfärbter bräunlicher PVC-Abscheidung gefunden, wenn kein Wasser durch den Sprühring im Tropfenabscheider zugeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 1 (Versuche Nr. 5 und 6)

Das Verfahren war das gleiche wie im Beispiel 1, außer daß einige Bedingungen verändert wurden, wie in der Tabelle angegeben. Diese Versuche wurden durchgeführt, um den Einfluß der verschiedenen Durchmesser der Öffnungen in den Lochböden zu zeigen.Bei einem Durchmesser von 2 mm war ein längerer Betrieb unmöglich, da sich die Öffnungen durch Ansammlung von festem Material verstopften. Dagegen war bei einem Durchmesser von 6ü mm die Entfernung von Monomer aus der wässrigen Aufschlämmung unbefriedigend, da keine ausreichende Berührung zwischen der wässrigen Aufschlämmung und dem Dampf stattfand. Die Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben.

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- IM -

' a.

ΙΊ Ub85

Vergleichsbeispiel 2 (Versuche Nr. 7 und 8)

Das Verfahren war das gleiche wie/Beispiel 1, außer einigen Veränderungen der Versuchsbedingungen, wie in der Tabelle angegeben. Diese Versuche wurden durchgeführt, um die Auswirkung des Öffnungsverhältnisses der Lochböden zu zeigen. Beim Öffnungsverhältnis von 2 % ist die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes nicht hoch genug, so daß einige Schwierigkeiten im Betrieb der Bouenkolonne auftraten, während beim Offnungsverhältnis von 25 % der Dampfverbrauch übermäßig hoch war gegenüber Beispiel 1. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle angegeben.

Beispiel 2 (Versuch Nr. 9)

Das Verfahren wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 wiederholt, außer daß die aer Bodenkolonne zugeführte wässrige Aufschlämmung 34 Gewichtsprozent eines Mischpolymerisats enthielt, das aus einem Monomeren-Gemisch von 15 Gewichtsprozent Vinylacetat und 85 Gewichtsprozent Vinylchlorid durch Suspensionspolymerisation hergestellt war. Die Einzelheiten der Versuchsbedingungen und die Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben. Die Ausgangsfärbung und wärmebeständigkeit des Harzes wurden verglichen mit denen des entsprechenden, als Handelsprodukt verfügbaren Mischpolymerisatharzes (Produkt SC 500 der Shin-Etsu Chemical Co. Ltd., Japan), und es wurden keine Unterschiede gefunden.

Beispiel 3 (Versuche Nr. 10 und 11)

Die in diesem Beispiel verwendete Bodenkolonne hat einen Innendurchmesser von 1150 mm und enthielt 24 Lochböden ohne Überläufe (wehre), die in Abständen von 550 mm voneinander angeordnet waren. Der Durchmesser der Öffnungen in den Lochplatten betrug 18 mm und das Öffnungsverhältnis 9 %·

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H 14685

Die Spaltbreite zwischen dem Plattenrand und der Innenwand der Kolonne betrug 3 mm. Ein Zyklon-Tropfenabscheider mit drei Sprühringen für Waschwasser war im oberen Teil der Bodenkolonne eingebaut. Die gleiche wässrige PVC-Aufschlämmung wie in Beispiel 1 wurde mit einer Geschwindigkeit von 1b500 kg pro Stunde am Kopf der Bodenkolonne eingeführt, während die behandelte Aufschlämmung vom Sumpf der Bodenkolonne abgenommen wurde. Der Unterschied zwischen Kopftemperatur und Boden (Sumpf)-Temperatur in der Kolonne betrug etwa 10⁰C im Versuch Nr. 10 und 4°C im Versuch Nr. 11, und der Druckabfall vom Bouen zum Kopf der Kolonne betrug etwa 140 mmHg bei jedem Versuch. Die abgenommene Aufschlämmung wurde kontinuierlich sofort dem Abkühlbehälter zugeführt, wo sie durch die zum Verdampfen eines Teils des Wassers benötigte Verdampfungswärme rasch auf 70°C abgekühlt wurde. Der im Abkühlbehälter erzeugte Dampf wurde durch den Dampfejektor abgesaugt, der mitDampf unter einem Manometerdruck von 6 kp/cm^ bei 159°C getrieben wurde, und der Abdampf wurde zusammen mit dem im Abkühlbehälter aus der wässrigen Aufschlämmung gewonnenen Dampf am Boden in die Bodenkolonne eingeblasen und strömte in dieser in Gegenstromberührung mit der herabfließenden Aufschlämmung und wurde schließlich durch den Tropfenabscheider am Kopf der Bodenkolonne abgeführt. Die Einzelheiten und Ergebnisse des Versuchs sind in der Tabelle angegeben.

Vergleichsbeispiel 3 (Versuch Nr. 12)

Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei einige der Parameter, wie in der Tabelle angegeben, verändert wurden. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben. Es ergibt sich daraus, daß Temperaturen von über 220⁰C zu einer Verschlechterung der Qualität der PVC-Produkte führen, obgleich gute Ergebnisse bei der Monomerentfernung erhalten werden.

- 20 -709841 /0937

	- Vd -	2	271	4685	4
	• ζ.*	310	3	310
	TABELL	5	310	5
		6	5	1 8
Versuch No.	1		9
Kolonnendurchmesser, mm	310	10		,2 9
Zahl der Böden	5		12
Lochdurchmesser,	6	1650		1650
mm		81	1650	85
Öffnungsverhältnis, %	10	100	59	85
Aufschlämmung			90
Zufuhrmenge kg/hr	1650
Temperatur, ⁰C	60
Innentemperatur der Kolonne, Durchschnitt °C	85

Manometerdruck am Kolonnensumpf, mmHg

-320

-230

-320

Verweilzeit der Aufschlämmung in der Kolonne, min.	0,96	0.49	0.85	0,82
Dampfdurchsatz in der Kolonne, kg/hr	85	92	190	36
Dampfrückgewinnung
im Tropfenabscheider, kg/kg PVC	0,080	0.060	0,082	0
im Abkühlbehälter, kg/fcg PVC	·*	*♦	0,049	0,048
Menontergehalt der
Auf schlämmung
vor dem Abtrennen, ρ.p.m.	1734	6017	2500	1960
nach dem Abtrennen, p.p.m.	717	732	914	950
Ausgangsfärbung	gut	gut	gut	gut
tfärmebeständigkeit	gut	gut	gut	gut

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- 21 -

- Vc -

Versuch No.	5	6	7	""8
Kolonnendurchmesser, mm	310	310	310	310
Zahl der Böden	5	5	5	5
L oc hdurchme s s er mm	2	60	6	6
Üffnungsverhältnis, %	5	18,7	2	25
Aufschlämmung Zufuhrmenge kg/hr Temperatur, ⁰C	800 60	1650 85	800 85	1650 85
Innentemperatur der Kolonne, Durchschnitt	85	85	85	85
Manometerdruck'iun	-320	-320	-320	-320

Verweilzeit der

Aufschlämmung in der ♦ 1,20 0,75 0,72

Kolonne, min.

Dampfdurchsatz in der ^ „ „ ^ „_ Kolonne, kg/hr ^{60 38}° ⁹'^{5 475}

Dampfrückgewinnung

im Tropfenabscheider, „ _ _ _n kg/kg PVC * 0 0 0

im Abkuhlbehälter, kg/kg PVC

honomergehalt der Aufschlämmung"

vor dem Abtrennen, _# ρ.p.m.

nach dem Abtrennen, _# ρ.p.m.

Ausgangsfärbung —

Wärmebeständigkeit —

2500	1 050	3300
1600	1200	830
gut	gut	gut
gut	gut	gut

- 22 -

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27U685

Versuch No.	9	10	11	12
Kolonnendurchmesser, mm	310	1150	1150	310
Zahl der Böden	5	24	24	5
Lochdurchmesser, mm	18	18	18	6
Öffnungsverhältnis, % Aufschlämmung Zufuhrmenge kg/hr Temperatur, ⁰C	9 1650 98	9 16500 55	9 16500 55	10 400 110

Innentemperatur der Kolonne, Durchschnitt °C

Manometerdruck am Kolonnensumpf, mmHg

Verweilzeit der Aufschlämmung in der Kolonne, min.

Dampfdurchsatz in der Kolonne, kg/hr

Dampfrückgewinnung

100

0,8

85

102

6,5

130 1220

6,9

1250

125

-320 +115 +980

2,5

98

im TroDfenabschneider, kg/kg PVC	gering	0,08	0,144	gering
im Abkühlbehälter, kg/kg PVC	**	0,048	0,082	♦♦
Monomerqehalt der
Aufschlämmung
vor dem Abtrennen, p.p.m.	2100	7500	2300	920
nach dem Abtrennen, ρ .p .m.	470	140	<0,4	<0,4
Ausgangsfärbung	-	gut	gut	schlecht
Wärmebeständigkeit	_	gut	gut	schlecht

Bemerkungen: ♦ nicht verfügbar

** Abkühlbehälter nicht verwendet

- 23 -

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- 3β -

27Η685

Beispiel 4 (Versuch Nr. 13 und 14)

Die Ausgestaltung der Anlage und die Versuchsbedingungen waren fast die gleichen wie in Versuch Nr. 1 , außer daß der Spalt zwischen dem Rand jeder Lochplatte und der Innenwand der Kolonne im Versuch 13 10 mm betrug und im Versuch überhaupt kein Spalt vorgesehen war.

In Versuch 13 war die Monomerentfernung etwas unbefriedigend im Vergleich mit Versuch Nr. 1, und auch der Dampfverbrauch war übermäßig hoch, so daß der Dampfdurchsatz in der Kolonne etwa 400 kg/Std. betrug.

In Versuch Nr. 14 waren die Versuchsergebnisse fast identisch mit denen des Versuchs Nr. 1, jedoch wurde nach 24 Stunden kontinuierlichen Betriebs gefunden, daß sich festes Material unmittelbar unterhalb der Ecken abgeschieden hatte, wo der Rand jedes Bodens und die Kolonnenwand einander berührten.

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U Leerseite

Claims

27U685

Patentensorüche

Verfahren zum Entfernen von nicht umgesetztem restlichem Vinylchlorid-Monomer aus einer wässrigen Aufschlämmung eines Vinylchlorici-Polymerisats, die durch Polymerisation von Vinylchlorid oder einem hauptsächlich aus Vinylchlorid bestehenden Monomerengemisch in einem wässrigen Medium hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die wässrige Dispersion am Kopf einer Bodenkolonne mit einer Mehrzahl von Lochböden mit öffnungen von 3 bis 50 nun Durchmesser, wobei die Gesamtfläche der Öffnungen in einem Lochboden im bereich von 3 bis 20 % der Querschnittsfläche der Bodenkolonne beträgt, so eingeführt wird, daß sie in der Bodenkolonne durch aie Öffnungen in den Lochböden herabfließt,

b) Dampf in die Bodenkolonne an deren Fuß (Boden) eingeblasen wird, der in der Bodenkolonne durch die gleichen Öffnungen in Uegenstromberührung mit der herabfließenaen wässrigen Dispersion aufsteigt, und

c) in der Bodenkolonne eine Temperatur im Bereich von 60 bis 12ü°CJ und ein Druck entsprechend etwa dem Sättigungsdampfdruck von Wasser bei der jeweiligen Temperatur aufrechterhalten wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Dispersion der Bodenkolonne durch einen an deren Kopf außerhalb oder im oberen Teil innerhalb der Bodenkolonne angeordneten Zyklon-Tropfenabscheider zugeführt wird, wo sie mit dem aufsteigenden Dampf in Berührung gebracht wird.

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'"»ORIGINAL /NSPECTB)

- .25 -

'*" 2/U685

Verfahren nach Anspruch 2, daaurch gekennzeichnet, üaß die wässrige Dispersion im Tropfenabscheider durch Wärmeaustausch mit dem Dampf auf eine Temperatur im Bereich von 70 bis 10O⁰C erwärmt wira.

Verfahren nach einem eier Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet ι daß aie wässrige Dispersion nach Durchlaufen der Bodenkolonne von deren Sumpf abgezogen und in einen Abkühl- und Spül'behälter überführt wiro, wo sie unter verringertem Druck aurch Verdampfen von wasser unter Dampferzeugung abgekühlt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet,

eier aus der wässrigen Dispersion im Abkühlbehälter durch Verdampfen von wasser erzeugte Dampf durch einen Dampf ejektor abgesaugt und von diesem zur Zurückführung in die Boaenkolonne eingeblasen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Dispersion auch durch einen rings um jede Bodenplatte zwischen dieser und der Innenwand aerBouenkolonne vorgesehenen Spalt nach unten geleitet wird.

7. Verfahren nach einen; der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß uer Druck in der Bodenkolonne im Bereich des 1,0 bis 1,5-fachen des Sättigungsdampfdrucks von wasser bei der am jeweiligen Meßpunkt herrschenden Temperatur gehalten wird.

ö. Verfahren nach einem aer Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Dispersion vor dem einleiten in die Bodenkolonne auf eine Temperatur im Bereich von 70 bis 1ϋυ°υ vorgewärmt wird.

ys 70984 1/0937 * f - 26 -

y. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet f daß die wässrige Dispersion auf den Lochböden nicht durch ,vehre zurückgehalten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, aaß die Breite des Spaltes nicht über 10 mm beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Dispersion über eine Kehrzahl von Lochböden geleitet wird, deren senkrechter Abstand voneinander im Bereich von 30 bis 80 cm beträgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, aaß die wässrige Dispersion durch einen am Kopf der Bodenkolonne angeordneten Zyklon-Tropfenabscheider in die Kolonne eingeführt und im Zyklon-Tropfenabscheider mit dem aufsteigenden,mit Monomer beladenen Dampf in Berührung gebracht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Zyklon-Tropfenabscheider kontinuierlich oder mit Unterbrechungen wasser eingesprüht wird.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Entfernung von nicht umgesetztem restlichem Vinylchlorid-Monomer aus einer wässrigen Dispersion eines Vinylchloria-Polymerisats, die durch Polymerisation von Vinylchlorid oder einem hauptsächlich aus Vinylchlorid bestehenden Monomerengemisch in einem wässrigen Medium erhalten wurde, gekennzeichnet durch eine Bodenkolonne (4) mit einer Mehrzahl von Lochböden (7) mit Öffnungen von 3 bis 50 mm Durchmesser, wobei die Gesamtfläche der Öffnungen in jedem Lochboden im Bereich von 3 bis 20 % der Querschnittsfläche der Bodenkolonne beträgt, und mit einem Aufschlämmungseinlaß (15) für die wässrige Polymerisatdispersion und einem Abdampfauslaß (17)

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- 27 -

27U685 •4.

am Kopf der Kolonne und einem Aufschlämmungsauslaß (16) uno einem Frischcampfeinlaß (18) am Fuß (Boaen) aer Kolonne-_f einen Zyklon-Tropf enabscheiaer (6), der am Kopf eier Kolonne außerhalb derselben oder in aer Bodenkolonne in deren oberen Teil angeordnet ist, und einen Abkühl- und Spul'behälter (12), der mit dem Aufschüämmungsauslaß (16) am Sumpf der Bodenkolonne und mit einer Vor richtung (13) zum Verringern des Drucks im Abkühlbehälter verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenabscheider (6) mit Sprühdüsen (14) für daschwasser ausgerüstet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochböden (7) ohne Überlaufvorrichtungen (wehre) ausgebildet sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochböden (7) in einem Abstand von 30 bis öO cm voneinander angeordnet sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rand jedes Lochbodens (7) una der Innenwanaoberflache der Bodenkolonne (4) ein nicht mehr als 10 mm breiter Spalt vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Verringerung des Drucks im Abkühl- und spül-behälter (12) ein Dampfejektor (13) ist, dessen Auslaß durch eine Frischdampfzuleitung (9) mit dem Frischdampfeinlaß (18) am Fuß (Boden) der Bodenkolonne verbunden ist.

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