DE2719967A1 - Kontinuierliches verfahren zur durchfuehrung von stofftransportbedingten reaktionen - Google Patents

Kontinuierliches verfahren zur durchfuehrung von stofftransportbedingten reaktionen

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DE2719967A1
DE2719967A1 DE19772719967 DE2719967A DE2719967A1 DE 2719967 A1 DE2719967 A1 DE 2719967A1 DE 19772719967 DE19772719967 DE 19772719967 DE 2719967 A DE2719967 A DE 2719967A DE 2719967 A1 DE2719967 A1 DE 2719967A1
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Description

Bayer Aktiengesellschaft
Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen
5090 Leverkusen, Bayerwerk Kr-by
Mai 1977
Kontinuierliches Verfahren zur Durchführung von stofftransportbedingten Reaktionen
Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Durchführung von vornehmlich stofftransportbedingten Reaktionen in flüssiger Phase oder an der Grenzfläche Flüssigkeit-Gas, bei denen Ausgangskomponenten in einem Mehrphasenströmungsrohr mit einer flüssigen Ringströmung, die gelöste und/oder dispergierte Bestandteile enthalten kann, untereinander und/oder mit Gasen des Innenraumes zur Reaktion gebracht werden, wobei ein evtl. erforderlicher Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeit und Rohrwandung bzw. Gasen stattfindet.
Für die Durchführung eines Reaktionsprozesses werden Systeme verlangt, in denen die einzelnen Teilchen der Reaktionspartner schnell in einen engen Kontakt miteinander kommen können. Das bedingt dünne Volumenschichten, um die Transportwege klein zu halten und die Oberfläche des Prozeßraumes groß zu machen, intensive Durchmischung innerhalb der Volumenschicht, Entfernung der nicht mehr benötigten Stoffkomponenten aus dem Reaktionsraum und ein schneller Wärmetransport.
Le A 17 502
809845/0360
Es gibt eine ganze Reihe von Verfahren zur Durchführung solcher Reaktionen, die in der Flüssigphase oder an der Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Gasphase ablaufen.
So wird bei dem heutigen Stand der Technik meistens ein Verfahren im Rührkessel benutzt. Dabei werden die Stoffkomponenten an verschiedenen Stellen in den Rührkessel eingespeist und die einzelnen Teilchen durch Umwälzung des Gemisches mittel rotierender Elemente miteinander in Kontakt gebracht. Die Wärme wird über die Kesselwände zu- bzw. abgeführt.
Nachteilig bei diesem Verfahren sind jedoch die großen Transportwege innerhalb der Phase, die ungleichmäßige Behandlung des Produktes, das breite Verweilzeitspektrum, der schlechte Wärme- sowie Stoffaustausch, die hohen Investitionskosten und die Störanfälligkeit infolge der mechanischen Rührer.
Ein anderes Verfahren benutzt die Blasensäule, welches sich besonders bei Grenzflächenreaktionen zwischen Gas und Flüssigkeit eignet. Die Blasensäule besteht aus einem Rohr, das von der Flüssigkeit durchströmt wird. Durch die Flüssigkeit perlen im Gleich- oder Gegenstrom Gasblasen und bilden damit eine große Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Gas, an denen die Reaktion abläuft. Die Wärme wird wieder über die Rohrwand zu- oder abgeführt.
Nachteilig bei diesem Verfahren sind die Einschränkung auf dünnflüssige Medien, das große Flüssigkeitsvolumen, der schlechte Wärmeaustausch und die unvermeidbare Rückvermischung verbunden mit einem breiten Verweilzeitspektrum.
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Ein Verfahren, das sich besonders für hochviskose Produkte eignet, wird in einer Doppel- oder Vierwellenschnecke durchgeführt. Infolge des Gegenlaufs der Schneckenwellen werden die Stoffkomponenten laufend intensiv durchmischt. Die Wärme wird über die Wellenleistung oder über die Wände zugeführt und über die Wände abgeführt. Nicht mehr benötigte Stoffkomponenten können über Dampfdome abgezogen werden. Nachteilig bei diesem Verfahren sind die großen Kosten, die Beschränkung der Anwendung auf hochviskose Produkte, die rotierenden Teile und die kleine Phasentrennflache. Auch macht sich bei exothermen Prozessen die Wellenleistung störend bemerkbar, da sie als Wärme zusätzlich zur Prozeßwärme abgeführt werden muß.
Für die Durchführung von Reaktionen kann auch der Rohrreaktor benutzt werden, der aus geraden Rohrstücken mit dazwischengeschalteten Krümmern besteht, in denen die Flüssigkeit umgelenkt und dabei intensiv durchmischt wird. Während der Durchströmung des Rohres findet die Reaktion statt, wobei der Wärmeaustausch direkt mit einem Wärmeträgermittel im Mantelraum stattfindet.
Nachteilig ist die Ausfüllung des gesamtem Strömungsquerschnittes des Rohres mit der Produktflüssigkeit, was lange Transportwege erfordert, die Beschränkung der Vermischung auf die Krümmerabschnitte und die fehlende Möglichkeit zum Stoffaustausch.
Weiter sind Rohrreaktoren bekannt, die aus mehreren durch Krümmer miteinander verbundene geraden Rohren bestehen. Dieser Reaktor für eine ausschließliche Gas-Flüssig-Reaktion ist nur bei niederviskosen Flüssigkeiten einsetzbar.
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Die Gefahr des Mitreißens von Gaströpfchen und dadurch eine unterschiedliche Behandlung der einzelnen Produktteilchen ist sehr groß, was einerseits den Wirkungsgrad des Verfahrens und andererseits die Qualität des Produktes herabsetzt.
Es ist ein Verfahren zu finden, bei dem in einer statischen Vorrichtung Ausgangkomponenten, wovon mindestens eine Flüssigkeit sein muß, auch bei hoher Viskosität so intensiv miteinander in Kontakt gebracht werden, daß eine oder mehrere Reaktionen mit großer Geschwindigkeit ablaufen, wobei alle beim Prozeß anfallenden, nicht mehr benötigten Nebengase bzw. Dämpfe unmittelbar aus der Reaktionszone entfernt werden können und die optimale Reaktionswärme durch Wärmeaustausch auf kürzestem Wege einzustellen ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Absolutdruck zwischen 10 mm bar - 100 bar der in sich geschlossenen, mit einer Viskosität von 10 - 10 000 P fließenden dünnschichtice Ringströmung eines stetig gewendelten Mehrphasenstromungsrohres mit einem Rohrdurchmesser zwischen 3 und 100 mm, vorzugsweise 40 - 50 mm, bei einem Verhältnis Durchmesser zur Länge von 1400 bis 1 : 2000 durca einen Gas strom 20 m/sec bis Schallgeschwindigkeit eine Circtlarströmung zwischen Flüssigkeitsoberfläche und Rohrwandung zur Intensivierung des Stofftransportes bei Reaktion aufgedrückt wird und das der Gasstrom die
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Flüssigkeit bei einer mittleren Verweilzeit von weniger als 8 min, vorzugsweise 2 min, vorantreibt und dabei evtl. im Prozeß anfallenden Nebengase sowie Dämpfe abtransportiert.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die einmal erzeugte dünnschichtige Ringströmung unter Einwirkung der Zentrifugalkräfte des stetig gewendelten Mehrphasenströmungsrohres über die ganze Länge erhalten bleibt, wobei zusätzlich eine quer dazu fließende Cirkularströmung zwischen Rohrwand und Flüssigkeitsoberfläche für eine intensive Mischung der Reaktionskomponenten, eine schnelle Aussonderung der bei der Reaktion anfallenden gasförmigen Nebenprodukte und einen kaum verzögerten Austausch der Wärme über die Rohrwand bzw. den Gasstrom unterstützt, so daß die Reaktion unter optimalen Bedingungen ablaufen kann. Bei schonender Behandlung der Produkte ist somit die spezifische Leistung hoch.
Weiter ist es erstaunlich, daß Flüssigkeiten mit einer Viskositöt bis zu 10 000 Poise ohne teure mechanische Fördermittel nur durch einen Gasstrom in einem langen Rohr so zu bewegen sind, daß einerseits keine Anbackungen, die zu Produktschäden durch Überhitzung führen können, entstehen und andererseits die dünne Flüssigkeitsschicht nicht zerreißt. Durch die Zentrifugalkräfte ist der Gasstrom frei von Flüssigkeit. Als weiterer Vorteil ist zu nennen, daß keine Rückvermischung eintritt, so daß durch die gleiche Verweilzeit infolge des gleichmäßigen Durchlaufes der Flüssigkeit durch das Mehrphasenströraungsrohr eine hohe Güte des Endproduktes erzielt wird.
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Die Vorrichtung ist kompakt und einfach im Aufbau. Durch das Fehlen drehender Teile im Produktstrom ist das Mehrphasenströmungsrohr wenig störanfällig.
In einer besonderen Durchführung des Verfahrens werden dem Gasstrom in bestimmten Abständen Stoffe zugesetzt oder Gase entnommen.
Durch die Zugabe von Reaktionskomponenten, Katalysatoren und/ oder temperierten Treibgasen durch in bestimmtem Abständen angebrachten Düsen im Gasstrom ist es möglich, den Reaktionsverlauf über Druck, Temperatur und Durchflußgeschwindigkeit abschnittsweise zu beeinflußen. In anderen Fällen ist dagegen die Entnahme von Gasen oder Dämpfen sinnvoll, um den Druck zu erniedrigen oder die Geschwindigkeit des Gasstromes zu vermindern. Durch aerdynamische Ausbildung der durch die Rohrwandung geführten Kanäle wird ein Aufreißen der Ringströmung vermieden.
In einer anderen Durchführung des Verfahrens werden als Gasstrom ganz oder teilweise inerte oder schwach polare Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemische, gegebenenfalls unter Druck erwärmt, zugesetzt.
Durch die Verwendung bestimmter Gase oder Dämpfe kann einerseits die Reaktion und andererseits Druck, Temperatur bzw. Geschwindigkeit des Gases unabhängig voneinander beeinflußt werden, um optimale Verfahrensbedingungen zu erzielen.
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80984 5/0360
In einer Durchführung des Verfahrenw wird durch abschnittsweises Beheizen oder Kühlen des gewendelten Mehrphasenströmungsrohres das produktspezifische Temperaturprofil eingestellt.
Durch die genaue Temperaturführung ist es möglich eine maximale Ausbeute zu erzielen, in dem Reaktions- und Zerfallgeschwindigkeit optimal eingestellt werden. Gleichzeitig kann eine Produktschädigung durch Überhitzung vermieden werden.
In einer ergänzenden Durchführung des Verfahrens reagieren Ausgangskomponenten vor Eintritt in das gewendelte Mehrphasenströmungsrohr in einer ersten Reaktionsstufe bis zu einem Umsatzgrad von 30-80 %, vorzugsweise 50-70 %, des Gesamtreaktionsumsatzes vor.
Manchmal ist es wirtschaftlich eine Vorreaktion in einem Behälter durchzuführen. Die weitere Reaktion erfolgt dann wegen der höheren Viskosität der Flüssigkeit in einem stetig gewendelten Mehrphasenströmungsrohr.
In einem erweiterten Verfahren erfolgt eine Nachreaktion und/oder Nachentgasung des fertigen Produktes in einer dem Mehrphasenströmungsrohr nachgeschalteten Schnecke.
Durch die nachgeschaltete Schnecke wird der hochviskose Stoff vollständig entgast, was für das Fertigprodukt sehr vorteilhaft ist. Gleichzeitig kann bei hochviskosen Produkten eine Nachreaktion vorgenommen werden. Auch ist es möglich eine Rückwärtsentgasung über die Schnecke vorzunehmen.
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809845/0360
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben.
Die flüssigen Ausgangskomponenten werden in einem Rührkesselgemisch und erforderlichenfalls vorreagiert. Nach der notwendigen Wärmebehandlung in einem Wärmeaustauscher wird entweder das Gemisch unter Dampfbildung in das Mehrphasenströmungsrohr entspannt und/oder zusammen mit Gas in dieses eingeleitet. Es bildet sich eine Ringströmung aus, die kontinuierlich durch das Mehrphasenströmungsrohr fließt. Die Reaktion läuft dabei innerhalb der Flüssigkeitsschicht und/oder an der Grenzfläche Flüssigkeit-Gas ab. Der hierfür erforderliche Wärmeaustausch erfolgt über die Rohrwandung und/oder über den in der Ringströmung fließenden Gasstrom, der auch gleichzeitig die nicht mehr benötigten gasförmigen Nebenprodukte abtransportiert. Die Trennung von Gas und Flüssigkeit geschieht im nachgeschalteten Abscheider oder in einer Schnecke.
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Beispiel 1
1. Art der Reaktion:
Polyaddition
2. Ausgangsprodukt:
30 Gew.-Teile Polyester (Adipinsäure-Butandiol-1 ,3;
Hydroxylzahl 52,2; Säurezahl 0,6) 52,9 Gew.-Teile Toluol 0,48 Gew.-Teile Butandiol-1,4 4,84 Gew.-Teile Diphenylmethan-4,4' Diisocyanat
3. Endprodukt und Stoffdaten:
Polyurethan-Polymerisat-Lösung Endviskosität 1110 cp 2o°c ' 15 % m Methyläthylketon
4. Zustandsbedingungen:
Eintrittstemp. (0C) : 190
Austrittstemp. (0C) : 190
Eintrittsdruck (bar): 7
Austrittsdruck (bar): 0,15
5. Geometrie: Stetig gewendeltes Rohr
Rohrdurchmesser (m) : 14 · gestreckte Rohrlänge (m) : Rohrdurchmesser/Krümmungskreisdurchmesser (/): 0,1
6. Leitung:
Durchsatz (kg/h) : Umsatz (kg/h) : 0,995 Verweilzeit (min) :
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AL·
7. Sonstige Bemerkungen:
Vormischung im Rührkessel
Austragung über großmäulige Zahnradpumpe parallele Ausdampfung des Toluols im Strömungsrohr
Beispiel 2
1. Art der Reaktion:
katalytische Polyaddition
2. Ausgangsprodukt:
30 Gew.-Teile Polyester (Adipinsäure-Hexandiol-1,6;
Hydroxylzahl 133,3; Säurezahl 0,7)
54,4 Gew.-Teile Toluol
6,44 Gew.-Teile Toluylendiisocyanat 0,012 Gew.-Teile Trimethylolpropan 0,0005 Gew.-Teile Eisen(-III)antylacetenat
3. Endprodukt und Stoffdaten:
Polyurethan;
Endviskosität: 44300 cp 2n°C ; 30 %ig in
4. Zustandsbedingungen:
Eintrittstemp. (0C) : 190
Austrittstemp. (0C) : 190
Eintrittsdruck (bar) : 6,5
Austrittsdruck (bar) : 0,1
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5. Geometrie; Stetig gewendeltes Rohr
Rohrdurchmesser (m) : 14 · gestreckte Rohrlänge (m) : Rohrdurchmesser/Krümmungskreisdurchmesser (/): 0/1
6. Leistung:
Durchsatz (kg/h) : 30 Umsatz (kg/h) : 0,99 Verweilzeit (min) : 1
7. Sonstige Bemerkungen:
Vormischung im Rührkessel Austragung über großmäulige Zahnradpumpe parallele Ausdampfung des Toluols im Zweiphasenströmungsrohr
Beispiel 3
1. Art der Reaktion:
Polyaddition-Zweistufenverfahren
2. Ausgangsprodukt:
1. Stufe 20 Gew.-Teile Hexandiolpolycarbonat
Hydroxylzahl 112,5; Säurezahl 0,1) 20 Gew.-Teile Polypropylenglykoläther 9,4 Gew.-Teile Toluylendiisocyanat 0,016 Gew.-Teile Trimethylolpropan 0,0006 Gew.-Teile Eisenantylacetenat
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2. Stufe: 0,219 kg/h Butandiol-1,4 49,4 Gew.-Teile Toluol
3. Endprodukt und Stoffdaten:
Polyurethan
Endviskosität 39800 cp 2o°c ' 30 %ig in
4. Zustandsbedingungen:
Eintrittstemp. (0C) : 190
Austrittstemp. (°C) : 190
Eintrittsdruck (bar) : 7
Austrittsdruck (bar) : 0,1
5. Geometrie: Stetig gewendeltes Rohr
Rohrdurchmesser (m) : 14 * gestreckte Rohrlänge (m) : 9 Rohrdurchmesser/Krümmungskreisdurchinesser (/) : 0,1
6. Leitung:
Durchsatz (kg/h) : 30 Umsatz (kg/h) : 0,99 Verweilzeit (min) : 1
7. Sonstige Bemerkungen:
1. Stufe im Rührkessel; 15 min bei 120°C Einmischung von Butandiol hinter Vorheizer Austragung über großmäulige Zahnradpumpe parallele Ausdampfung des Toluols im Strömungsrohr
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Beispiel 4
1. Art der Reaktion:
Polykondensation
2. Ausgangsprodukt;
Vorratsgefäß 1
1944 Gew.-Teile Harnstoff 2043 Gew.-Teile Melamin 6570 Gew.-Teile Formalin
Vorratsgefäß 2
21586 Gew.-Teile Polyäther (Propylenoxid-Äthylenoxid) 53 Gew.-Teile 85 %ige Phosphorsäure 29 Gew.-Teile 1 N Natronlauge
J5. Endprodukt und Stoffdaten:
20 %ige Aminoplastdispersion in Polyäther Endviskosität 1740 cp 25°C
4. Zustandsbedingungen:
Eintrittstemp. (0C) : 100
Austrittstemp. (0C) : 100
Eintrittsdruck (bar) : 4
Austrittsdruck (bar) : 0,02
5. Geometrie: Stetig gewendeltes Rohr
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/to
Rohrdurchmesser (m) : 9 · gestreckte Rohrlänge (m) : 6 Rohrdurchmesser/Krümmungskreisdurchmesser (/) : 0/15
6. Leistung:
Durchsatz (kg/h) : 6/5 Umsatz (kg/h) : Verweilzeit (min) : 0,6
7. Sonstige Bemerkungen:
Herstellung des Reaktionsgemisches über statische Mischer (aus Vorratsgefäß 1: 35,2 gr/min; aus Vorratsgefäß 2 : 71.95 gr/min parallele Ausdampfung des Wassers im Strömungsrohr
Beispiel 5
1. Art der Reaktion:
Anionische Massepolymerisation 2. Ausgangsprodukt:
99 % Styrol, 1 % Tetrahydrofuran Initiator: 195 m Mol/h Butyllithium
1 m in Hexan Stopper: 225 g/h Methanol
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27Ί9967
3. Endprodukt und Stoffdaten:
Polymerisat
Intrinsicviskosität 25° im THD, dl/g : 0,65 Schmelzindex 200°C; 21,6 kp, AST-DM D 1238-65 T g : Biegefestigkeit DIN 53452, kp/cm : 1100
4. Zustandsbedingungen:
Eintrittstemp. (0C) : 20
Austrittstemp. (0C) : 220
Eintrittsdruck (bar) : 6,4
Austrittsdruck (bar) : 0,7
5. Geometrie: Stetig gewendeltes Rohr
Rohrdurchmesser (m) : 17 · 10~ gestreckte Rohrlange (min) : Rohrdurchmesser/Krümmungskreisdurchmesser (/) :
6. Leistung:
Durchsatz (kg/h) : 30 Umsatz (kg/h) : 0,75 Verweilzeit (min) : 3
7. Sonstige Bemerkungen:
Restmonomere werden ausgedampft Austrag über Schneckenmaschine
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Hei spiel 6
1. Art der Reaktion:
Copolymerisation
2. Ausgangsprodukt;
20 % Lösung von Styrol-Acryl-Nitril (SAN) (23 Gew.-Teile ACN + 62 Gew.-Teile K Styrol) mit Lösungsmittelviskosität (DMF) L-Wert 90 und KoI Uneinheitlichkeit Un = 0,9 in einem Gemisch aus 40 Gew.-& Acryl-Nitril (ACN) und 6o Gew.->o Styrol und/oder Zusätze an Regler bzw. Aktivatoren (z.B. 0,05 % DDM n-Dodecylmercaptan)
3. Endprodukt und Stoffdaten:
SAN-Copolymerisate enthaltend 28 % ACN mit L-Wert und Un 1,9 Restmonomerengehalt 0,5 % Aussehen: Transparent, farblos
h. Zustandsbedingungen;
Eintrittstemp. (0C) : 142° C
Austrlttstemp. (0C) : l6o° C
Eintrittsdruck (bar): 14 bar
Austrittsdruck (bar): 100 mm bar
Le A 17 502 - l6 -
809845/0360
5. Geometrie: Stetig gewendeltes Rohr
Rohrdurchmesser (m) : 0,015 gestreckte Rohrlänge (m) : 6,7 Rohrdurchmesser/Krümmungskreisdurchmesser (/) : 0,5 m
6. Leistung:
Durchsatz (kg/h) : 7,0 Umsatz (kg/h) : 4,2 Verweilzeit (min) : 5 Minuten
7. Sonstige Bemerkungen:
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Claims (6)

Patentansprüche
1. Kontinuierliches Verfahren zur Durchführung von vornehmlich stofftransportbedingten Reaktionen in flüssiger Phase oder an der Grenzfläche Flüssigkeit-Gas, bei denen Ausgangskomponenten in einem Mehrphasenströmungsrohr mit einer flüssigen Ringströmung, die gelöste und/oder dispergierte Bestandteile enthalten kann, untereinander und/oder mit Gasen des Innenraumes zur Reaktion gebracht werden, wobei ein evtl. erforderlicher Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeit und Rohrwandung bzw. Gasen stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Absolutdruck zwischen 10 mm bar - 100 bar der in sich geschlossenen, mit einer Viskosität von 10 - 10 000 P fließenden dünnschichtige Ringströmung eines stetig gewendelten Mehrphasenströmungsrohres mit einem Rohrdurchmesser zwischen 3 und 100 mm, vorzugsweise 40-50 mm, bei einem Verhältnis Durchmesser zur Länge von 1:400 bis 1:2000 durch einen Gasstrom von 20 m/sec bis Schallgeschwindigkeit eine Circularströmung zwischen Flüssigkeitsoberfläche und Rohrwandung zur Intensivierung des Stofftransportes bei Reaktionen aufgedrückt wird und das der Gasstrom die Flüssigkeit bei einer mittleren Verweilzeit von weniger als 8 min, vorzugsweise min, vorantreibt und dabei evtl. im Prozeß anfallenden Nebengase sowie Dämpfe abtransportiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gasstrom in bestimmten Abständen Stoffe zugesetzt oder Gase entnommen werden.
Le A 17 502 - 18 -
809845/0360
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gasstrom ganz oder teilweise inerte oder schwach polare Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemische, gegebenenfalls unter Druck erwärmt, zugesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch abschnittsweises Beheizen oder Kühlen des gewendelten Mehrphasenströmungsrohres das produktspezifische Temperaturprofil eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgangskomponenten vor Eintritt in das gewendelte
Mehrphasenströmungsrohr in einer ersten Reaktionsstufe
bis zu einem Umsatzgrad von 30-80 %, vorzugsweise 50 bis 70 % des Gesamtreaktionsumsatzes vorreagieren.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nachreaktion und/oder Nachentgasung des Produktes in einer dem Mehrphasenströmungsrohr nachgeschalteten Schnecke erfolgt.
Le A 17 502 - 19 -
809845/0360
DE19772719967 1977-05-04 1977-05-04 Kontinuierliches verfahren zur durchfuehrung von stofftransportbedingten reaktionen Granted DE2719967A1 (de)

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CA285,695A CA1100293A (en) 1977-05-04 1977-08-29 Process for carrying out reactions caused by the transport of substances
GB36767/77A GB1565304A (en) 1977-05-04 1977-09-02 Process for carrying out reactions caused by the transportof substances
CH1075277A CH637309A5 (de) 1977-05-04 1977-09-02 Kontinuierliches verfahren zur durchfuehrung von vornehmlich stofftransportbedingten reaktionen.
IT51062/77A IT1090219B (it) 1977-05-04 1977-09-19 Procedimento continuo per svolgere reazioni dovute a trasporto di sostanza
NLAANVRAGE7710751,A NL175831C (nl) 1977-05-04 1977-09-30 Werkwijze voor het uitvoeren van processen in een meerfasenstromingsbuis onder toepassen van gasvormig materiaal met hoge snelheid.
FR7731973A FR2389406B1 (de) 1977-05-04 1977-10-24
BR7707153A BR7707153A (pt) 1977-05-04 1977-10-26 Processo continuo para a execucao de reacoes causadas por transporte de substancias
JP12982777A JPS53137073A (en) 1977-05-04 1977-10-31 Method of carrying out reaction caused by substance transfer
US06/045,028 US4472558A (en) 1977-05-04 1979-06-04 Process for carrying out reactions caused by the transport of substances

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GB (1) GB1565304A (de)
IT (1) IT1090219B (de)
NL (1) NL175831C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7390932B2 (en) 2003-03-04 2008-06-24 Basf Aktiengesellschaft Method for preparing highly concentrated, gaseous formaldehydes

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2719968A1 (de) * 1977-05-04 1978-11-16 Bayer Ag Verfahren zur entfernung von restbestandteilen
GB1558910A (en) * 1977-05-04 1980-01-09 Bayer Ag Continuous process for the production of polybutylene terephthalates
JP2656884B2 (ja) * 1993-03-01 1997-09-24 富士写真フイルム株式会社 カメラ一体型ｖｔｒ
JP3836228B2 (ja) * 1996-12-26 2006-10-25 三井化学株式会社 分離流による重合方法
CN1900139B (zh) * 2000-12-07 2012-11-14 奇派特石化有限公司 制造缩聚物的方法
US6906164B2 (en) 2000-12-07 2005-06-14 Eastman Chemical Company Polyester process using a pipe reactor
US7135541B2 (en) * 2003-06-06 2006-11-14 Eastman Chemical Company Polyester process using a pipe reactor
US7074879B2 (en) 2003-06-06 2006-07-11 Eastman Chemical Company Polyester process using a pipe reactor
US7332548B2 (en) 2004-03-04 2008-02-19 Eastman Chemical Company Process for production of a polyester product from alkylene oxide and carboxylic acid
US7649109B2 (en) 2006-12-07 2010-01-19 Eastman Chemical Company Polyester production system employing recirculation of hot alcohol to esterification zone
US7943094B2 (en) 2006-12-07 2011-05-17 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. Polyester production system employing horizontally elongated esterification vessel
US7863477B2 (en) 2007-03-08 2011-01-04 Eastman Chemical Company Polyester production system employing hot paste to esterification zone
US7868129B2 (en) 2007-07-12 2011-01-11 Eastman Chemical Company Sloped tubular reactor with spaced sequential trays
US7842777B2 (en) 2007-07-12 2010-11-30 Eastman Chemical Company Sloped tubular reactor with divided flow
US7829653B2 (en) 2007-07-12 2010-11-09 Eastman Chemical Company Horizontal trayed reactor
US7847053B2 (en) 2007-07-12 2010-12-07 Eastman Chemical Company Multi-level tubular reactor with oppositely extending segments
US7872090B2 (en) 2007-07-12 2011-01-18 Eastman Chemical Company Reactor system with optimized heating and phase separation
US7868130B2 (en) 2007-07-12 2011-01-11 Eastman Chemical Company Multi-level tubular reactor with vertically spaced segments
US7858730B2 (en) 2007-07-12 2010-12-28 Eastman Chemical Company Multi-level tubular reactor with dual headers
US7872089B2 (en) 2007-07-12 2011-01-18 Eastman Chemical Company Multi-level tubular reactor with internal tray

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB740051A (en) * 1953-04-01 1955-11-09 Pintsch Bamag Ag Method of continuously performing reactions between gases and liquid
US3550669A (en) * 1967-09-04 1970-12-29 Bayer Ag Apparatus for carrying out evaporations and reactions accompanied by the evolution of gases
US3834441A (en) * 1969-04-25 1974-09-10 Bayer Ag Process for concentrating polymer solutions by evaporation

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2461164C2 (de) * 1974-12-23 1984-04-12 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Verfahren zum Telomerisieren von wasserlöslichen Acrylverbindungen
DE2719970A1 (de) * 1977-05-04 1978-11-16 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von polyisocyanat-polyadditionsprodukten

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB740051A (en) * 1953-04-01 1955-11-09 Pintsch Bamag Ag Method of continuously performing reactions between gases and liquid
US3550669A (en) * 1967-09-04 1970-12-29 Bayer Ag Apparatus for carrying out evaporations and reactions accompanied by the evolution of gases
US3834441A (en) * 1969-04-25 1974-09-10 Bayer Ag Process for concentrating polymer solutions by evaporation

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ULLMANN: Encyklopädie d.techn. Chemie, 4. Aufl., Bd. 2, S. 659 *
ULLMANN: Encyklopädie d.techn. Chemie, 4. Aufl., Bd. 3, S. 322, 323 u. 379-381 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7390932B2 (en) 2003-03-04 2008-06-24 Basf Aktiengesellschaft Method for preparing highly concentrated, gaseous formaldehydes

Also Published As

Publication number Publication date
CA1100293A (en) 1981-05-05
FR2389406A1 (de) 1978-12-01
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NL7710751A (nl) 1978-11-07
FR2389406B1 (de) 1983-01-21
BR7707153A (pt) 1979-08-07
CH637309A5 (de) 1983-07-29
JPS6331481B2 (de) 1988-06-24
IT1090219B (it) 1985-06-26
NL175831C (nl) 1985-01-02
DE2719967C2 (de) 1989-04-06
JPS53137073A (en) 1978-11-30
US4472558A (en) 1984-09-18
NL175831B (nl) 1984-08-01

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