DE804724C - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Polymerisation - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Polymerisation

Info

Publication number
DE804724C
DE804724C DES246A DES0000246A DE804724C DE 804724 C DE804724 C DE 804724C DE S246 A DES246 A DE S246A DE S0000246 A DES0000246 A DE S0000246A DE 804724 C DE804724 C DE 804724C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
polymerization
moving
polymers
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES246A
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solvay SA
Original Assignee
Solvay SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solvay SA filed Critical Solvay SA
Application granted granted Critical
Publication of DE804724C publication Critical patent/DE804724C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415Tubular reactors
    • B01J19/2435Loop-type reactors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Polymerisation Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung von Polymerisationen oder Nfischpolymerisationen in Gegenwart einer Flüssigkeit, in welcher das zu bildende Polymerisat unlöslich ist.
  • Die bekannten Verfahren, welche auf der Änwendung einer solchen Flüssigkeit, in welcher man die zu polymerisierenden Monomere zur Lösung bringt, dispergiert oder emulgiert, beruhen, weisen viele überstände auf. Sie führen zur Abscheidung der Polymerisate an den Wänden der Polymerisationskammer, die Verkrustungen und schließlich Verstopfungen der Apparaturen hervorrufen. Die Verkrustungen sind vielfach sehr hart und schwer zu entfernen. Man muß dann häufig Entkrustungen vornehmen, welche die Polymerisationsautoklaven stillegen und daher die Produktionskapazität der Anlagen erheblich vermindern. Dieser Nachteil wiegt noch schwerer, wenn man die Polymerisation bei (aktinischem) Licht vornimmt, da die Bildung von Abscheidungen der Polymerisate auf den inneren Wänden der Apparatur fortschreitend die katalytische AAtirkung der aktinischen Strahlen herahsetzen.
  • Andererseits trifft man, wenn man die Polymerisation oder Mischpolymerisation durch lösliche Katalysatoren aktiviert, auf die Schwierigkeit, den Katalysator in kontinuierlicher Weise einzuführen.
  • Im allgemeinen muß der Katalysator bei Beginn des Verfahrens gleichzeitig mit der Charge des zu polymerisierenden Monomeren eingeführt werden.
  • Daraus folgt eine kontinuierliche Schwankung der Konzentrationen im Zuge der Polymerisation, was notwendigerweise zu Polymerisaten führt, deren Eigenschaften sehr schwanken.
  • Die Erfindung zielt darauf ab, diese überstände zu beseitigen und ein Verfahren zu schaffen, das zufolge der Einführung eines neuen Prinzips auf dem Gebiete der Polymerisation eine unbegrenzte kontinuierliche Arbeitsweise gestattet.
  • Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß man in Gegenwart einer bewegten, flüssigen Rieselschicht arbeitet, welche kontinuierlich an den Wänden der Polymerisationskammer oder jeder anderen im Innern dieser Kammer angeordneten -festen Oberfläche herabfließt, wobei die Monomersubstanzen mit dieser Rieselschicht in Berührung kommen und die Polymerisate nach Maßgabe ihrer Bildung von der Flüssigkeit aus dem Reaktionsraum fortgeschafft werden.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Monomere in gas- oder dampfförmigem Zustand eingeführt wird. Die Erfindung schließt jedoch die Anwendung der Grundsätze der bekannten Verfahren, wie die Einführung des Monomeren in Form einer Lösung, Emulsion oder Dispersion in der Flüssigkeit nicht aus, sofern das gebildete Polymerisat in dieser letzteren unlöslich ist.
  • Wie bei den bekannten Verfahren hat auch hier die Art der verwendeten Flüssigkeit einen Einfluß auf den Gang der Polymerisation, und die Wahl der Flüssigkeit hängt ebensowohl von den Eigenschaften, welche das zu bildende Polymerisat aufweisen soll, als auch von den übrigen Reaktionsbedingungen, insbesondere von der Wahl des Katalysators ab.
  • Bei Durchführung einer Photopolymerisation von Monomeren in gasförmigem Zustand verwendet man für die Ausbildung der bewegten Rieselschicht eine Flüssigkeit, die für die Strahlen der gewünschten Wellenlänge durchlässig ist, wobei diese Flüssigkeit ein Lösungsmittel oder auch ein Nichtlösungsmittel für das Monomere oder die Monomeren sein kann.
  • Die Polymerisation geht in der gasförmigen Nasse in Berührung mit oder allenfalls auch innerhalb der bewegten Flüssigkeit vor sich, welche den gebildeten Niederschlag der Polymerisate mit sich führt und in dieser Weise jedes Absetzen des Polymerisats an der Wand der Apparatur verhindert. Die in dieser Weise ausgeführte photochemische Polymerisation kann unbegrenzt lange ausgeführt werden, ohne daß die aktinischen Strahlen eine dichte Schicht von Polymerisaten durchdringen müßten, wie eine solche sich in der Regel auf den dem Licht ausgesetzten Wänden befindet.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auch auf katalytische Polymerisationen in Abwesenheit von Licht anwendbar, indem man den Katalysator, beispielsweise eine Peroxydverbindung, in der bewegten Flüssigkeit löst oder in dieser in Suspension erhält. Das kontinuierlich in die Polymerisationskammer eingeführte Gas steht in dauernder Berührung mit der bewegten Rieselschicht, in welcher sich der Katalysator in gelöstem Zustand befindet.
  • Selbstverständlich kann man die katalytischen Wirkungen der aktinischen Strahlen und jene löslicher oder unlöslicher Katalysatoren kombinieren.
  • Die bewegte Flüssigkeit kann auch vorteilhafterweise als Heiz- oder Kühlflüssigkeit und bzw. oder als Träger für Zusatzstoffe für die Ein regelung der Polymerisation, insbesondere für Polymerisationsbeschleuniger, für Regler des Polymerisationsgrades sowie für Reagenzien, welche die Einstellung der Wasserstoffionenkonzentration auf einen gewünschten pH-Wert ermöglichen, dienen.
  • Um die Benetzung der festen Oberfläche zu begünstigen, kann man auch der bewegten Flüssigkeit oberflächenaktive Stoffe zusetzen. Da jedoch solche im allgemeinen schwer abzutrennen sind, werden sie das Polymerisat verunreinigen und dessen Eigenschaften verändern, insbesondere die dielektrischen Eigenschaften verschlechtern.
  • Die Wahl eines Werkstoffes mit glatter Oberfläche und einer Flüssigkeit mit geringer Oberflächenspannung ermöglichen allgemein, diesen Überstand zu vermeiden.
  • Wasser, in welchem die Mehrzahl der gasförmigen Monomeren mehr oder minder löslich ist und in welchem die Polymerisate, selbst bei geringem Molekulargewicht, unlöslich sind, kann in der Regel für die Bildung der bewegten Rieselschicht benutzt werden. Es können aber auch andere Flüssigkeiten, wie Benzol, Toluol, Monochlorbenzol usw., in gleicher Weise je nach den Erfordernissen der Betriebsbedingungen und den Eigenschaften der zu bildenden Polymerisate benutzt werden.
  • Die gemäß dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Polymerisate können in gewissen Fällen von der bewegten Flüssigkeit leicht mit Hilfe an sich bekannter Verfahren abgetrennt werden. In diesen Fällen wird die klare Flüssigkeit in die Polymerisationskammer zurückgeführt, während die abgetrennten festen Partikel kontinuierlich ausgetragen werden.
  • In anderen Fällen sind die in der Flüssigkeit in Suspension befindlichen Partikel schwierig abtrennbar. Es wurde gefunden, daß man, wenn man die von den feinsten Körnchen gebildete Suspension in den Polymerisationsapparat zurückführt und ebenso die Flüssigkeit im Kreislauf zirkulieren läßt, eine Agglomeration dieser Körnchen herbeiführt. Im Rahmen des Verfahrens der Erfindung kann man daher am Auslaß des Apparates die groben Körnchen abtrennen und die feinen Körnchen mit der bewegten Flüssigkeit in den Kreislauf zurückführen. Man erhält dann als Endprodukt ein festes Polymerisat von gleichmäßiger Korngröße, das leicht filtriert oder nach sonst bekannten Methoden abgetrennt werden kann.
  • Die Vorrichtungen für die kontinuierliche Polymerisation gemäß dem Verfahren der Erfindung umfassen eine Polymerisationskammer mit einer großen Berührungsfläche, einen Abscheider für die vollständige oder teilweise Abscheidung der festen Partikel, die in der Flüssigkeit suspendiert sind, und eine Vorrichtung für die Zurückführung der klaren oder trüben Flüssigkeit in den Kreislauf.
  • Eine für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignete Vorrichtung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
  • Die Polymerisationskammer wird durch eine Hülse A aus Glas oder irgendeinem anderen Werkstoff gebildet, welche an beiden Enden offen und mit einem seitlichen Zuführungsrohr L versehen ist, durch welches die Dämpfe des Monomers eingeführt werden können. Mit ihrem unteren Ende taucht die durch die Hülse gebildete Kammer A in einen Abscheidungsbehälter C, der mit einem konischen Boden ausgestattet ist. Die Polymerisationskammer ist von einer zweiten Hülse B umgeben, die an ihrem Boden gegenüber .4 abgeschlossen und mit einer Ableitung S für das Gas und einer Zuleitung E für die Flüssigkeit versehen ist. Die Flüssigkeit wird aus dem Behälter C durch die Pumpe P angesaugt, zwischen die beiden Hülsen A und B bis zum Niveau des oberen Endes von A gedrückt, fließt dort in Form einer kontinuierlichen bewegten Rieselschicht im Innern der Polymerisationskammer herab und kehrt in den Behälter C zurück.
  • Die Dämpfe des zu polymerisierenden Produkts werden durch die Zuleitung L in die Kammer A eingeführt, wobei ein Überschuß an Gas oder Dampf allenfalls bei S abgeführt werden kann.
  • Die in dieser Weise beschriebene Vorrichtung ist für die Polymerisation in Gas- bzw. Dampfphase unter atmosphärischem Druck bestimmt; das Verfahren gemäß der Erfindung kann aber auch in Gas-(Dampf-) Phase oder in flüssiger Phase bei einem Druck, der den atmosphärischen Druck unterschreitet oder übersteigt, durchgeführt werden. In solchen Fällen wird der Druck beispielsweise dadurch geregelt, daß er auf ein Ventil oder ein Diaphragma, welches über Ableitung S angebracht ist, einwirkt und die Apparatur entsprechend umgestaltet wird.
  • Beispiel I In einer Apparatur, die der in der Zeichnung dargestellten entspricht und eine Polymerisationskammer besitzt, welche durch ein Rohr von 20 mm innerem Durchmesser und I m nutzbarer Höhe gebildet wird, führt man durch die Zuleitung L 50 g 1, I-Dichloräthylen (Vinylidenchlorid) je Stunde in Dampfform ein. Durch E führt man eine wässerige Lösung von I Gewichtsprozent Kaliumpersulfat im Ausmaß von 120 1 je Stunde ein. Man setzt eine genügende Menge Na 0 H zu, um den pH-Wert auf g zu erhalten und stellt die Temperatur der Flüssigkeit auf 450 ein.
  • Die trübe Flüssigkeit wird im oberen Teil des Abscheiders C entnommen und kontinuierlich durch E zurückgeleitet. Die überschüssigen Dämpfe des Monomeren werden bei S aufgenommen und durch die Rohrleitung L wieder in den Kreislauf zurückgeführt. Nach Einregelung des Betriebes werden kontinuierlich 25 g des Polymerisats je Stunde in Form einer Suspension bei (; entnommen: das Polvmerisat kann leicht abfiltriert werden; es wird getrocknet und weiterverarbeitet.
  • Beispiel 2 In ein Rohrbündel, das aus Rohren von geringem Durchmesser, die schachbrettförmig angeordnet sind und eine Höhe von I m besitzen, besteht, führt man stündlich 60 kg Monochloräthylen (Vinylchlorid) ein. Wenn alle inneren Gase entfernt sind, werden 3500 1 je Stunde einer wässerigen Lösung von I Gewichtsprozent Kaliumpersulfat mit einem p11-Wert von g und einer Temperatur von 420 eingeführt.
  • Die stündliche Erzeugung von Polyvinylchlorid beträgt etwa I7 kg, d. h. 408 kg je 24 Stunden, für eine Polymerisationskammer von 1 m3 Raumerfüllung.
  • Beispiel 3 Man führt in einen Apparat, wie im Beispiel I angegeben, einerseits 25 g je Stunde I, I-Dichloräthylen in Dampfform, anderseits 120 1 je Stunde Monochlorbenzol, welches 1 0/o Azetylperoxyd enthält, ein. Indem man bei 600 arbeitet, gewinnt man am Boden des Abscheiders C polymerisiertes I, 1-Dichloräthylen im Ausmaß von IOg je Stunde.
  • Beispiel 4 In einer Polymerisationskammer, welche 39 vertikale Platten von I m2 Oberfläche enthält, die in Abständen von 25 mm angeordnet sind, führt man am oberen Teil 3000 1 je Stunde einer wässerigen Flüssigkeit von IO/o K25202 ein, die man gleichzeitig über die gesamte feste Oberfläche verteilt.
  • Man hält die Temperatur der Lösung auf 25° und regelt zu Beginn den p-Wert im Bereich zwischen 9 und 9,5 ein.
  • Im Gegenstrom führt man 36 kg je Stunde einer Mischung von Monochloräthylen und 1, i-Dichloräthylen im molekularen Verhältnis von 2: I ein.
  • Nach Einregelung des Betriebes entnimmt man kontinuierlich 232 kg je 24 Stunden eines Mischpolymeren aus 75 O/o Dichloräthylen und 25 i/o Monochloräthylen.
  • PATENTANSPRESCHE r. Verfahren zur kontinuierlichen Polymerisation oder Mischpolymerisation in Gegenwart einer Flüssigkeit, in welcher das zu bildende Polymerisat unlöslich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit kontinuierlich in dünner Rieselschicht an den Wänden der Polymerisationskammer herabfließt und im wesentlichen sämtliche festen, im Innenraum dieser Kammer befindlichen Oberflächen bedeckt, wobei die Flüssigkeit die Polymerisate nach Maßgabe ihrer Bildung aus dem Reaktionsraum abführt.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegte Flüssigkeit samt mitgeführten Polymerisaten iii einem Abscheider gesamlnelt und kontinuierlich von den Poly merisaten abgetrennt wird, wobei gegebenenfalls die noch nicht abgesetzte, Polymerisate enthaltende Flüssigkeit in die Polymerisationskammer zurückgeleitet wird.
    3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisate in einem Abscheider in an sich bekannter Weise nach der Korngröße gesichtet werden, wobei die leichteren Partikel als Suspension mit der Flüssigkeit in die Polymerisationskammer zurückgeführt und die schweren Partikel kontinuierlich am Boden der Sichtungsvorrichtung entfernt werden.
    4. Verfahren nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegte Flüssigkeit als Träger für Zusatzstoffe zur Regelung der Polymerisation, wie für Katalysatoren, Aktivatoren, für Regler des Polymerisationsgrades, Regler des pH-Wertes usw. verwendet wird.
    5. Verfahren nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegte Flüssigkeit als Heiz- oder Kühlflüssigkeit dient.
    6. Verfahren nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche bewegte Flüssigkeit verwendet wird, die für die Strahlen aktinischen Lichtes der gewünschten Wellenlänge durchlässig ist.
    7. Verfahren nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegte Flüssigkeit Wasser verwendet wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegte Flüssigkeit ein Lösungsmittel für das Monomere oder die Monomeren ist.
    9. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I bis 8, bestehend aus einer oder mehreren Polymerisationskammern mit großen inneren Oberflächen, einem Abscheider, einer Flüssigkeitsleitung für die Zurückführung der Flüssigkeit in die Polymerisationskammer und einer Leitung für die Rückführung des nicht umgesetzten Monomerstoffes in die Polymerisationskammer.
DES246A 1947-03-20 1949-10-25 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Polymerisation Expired DE804724C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE804724X 1947-03-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE804724C true DE804724C (de) 1951-04-30

Family

ID=3881001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES246A Expired DE804724C (de) 1947-03-20 1949-10-25 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Polymerisation

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE804724C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999015268A1 (en) * 1997-09-22 1999-04-01 Alliedsignal Inc. Pipe reactor
WO2024005703A1 (en) * 2022-07-01 2024-01-04 Paebbl Ab Systems and methods for continuous carbonization processes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999015268A1 (en) * 1997-09-22 1999-04-01 Alliedsignal Inc. Pipe reactor
WO2024005703A1 (en) * 2022-07-01 2024-01-04 Paebbl Ab Systems and methods for continuous carbonization processes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0939774B2 (de) Verfahren zur herstellung einer polymerdispersion durch radikalische wässrige emulsionspolymerisation mit einer kontinuierlich hergestellten wässrigen monomerenemulsion
EP0868398B1 (de) Verfahren zur abtrennung von mittelsiedern aus einem gemisch aus leicht-, mittel- und hochsiedern
DE19621027A1 (de) Verfahren zur Abtrennung flüchtiger organischer Komponenten aus Suspensionen oder Dispersionen
CH628908A5 (de) Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von vinylchloridpolymerisaten in waessriger emulsion.
DE1240286B (de) Verfahren zur kontinuierlichen Emulsions-polymerisation olefinisch ungesaettigter Verbindungen
DE1719560B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum abtrennen fluechtiger bestand teile aus einem fliessfaehigen material
DE2800520A1 (de) Verfahren zur herstellung eines wasserloeslichen perlenpolymeren
DE1248943B (de) Verfahren und Vorrichtung zur diskontinuierlichen Entfernung von Geruchs-stoffen auswaessrigen Polymerisatdispersionen
EP2035468B1 (de) Verfahren zur herstellung einer wässrigen polymerisatdispersion
DE1136676B (de) Verfahren zur kontinuierlichen Durchfuehrung katalytischer Reaktionen in fluessiger Phase
CH295070A (de) Verfahren zum Polymerisieren olefinisch ungesättigter Verbindungen.
DE804724C (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Polymerisation
DE2440957B2 (de) Kontinuierliches verfahren zur entfernung von monomeren verunreinigungen aus waessrigen dispersionen von homo- und copolymerisaten des vinylchlorids
DE2640546C2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Entfernung von Vinylchlorid aus einer wässerigen Dispersion von Homo- und Copolymerisaten des Vinylchlorids
AT163206B (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Polymerisation
DE961576C (de) Verfahren zum Waschen von Polyaethylen im Gegenstrom
DE2521401C3 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Entfernung von monomeren Verunreinigungen aus wäßrigen Dispersionen von Homo- und Copolymerisaten des Vinylchlorids
DE1770199C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Vinylidenfiuorid-Polymerisaten
EP0084167B1 (de) Verfahren zum Entmonomerisieren von Polymeraufschlämmungen
DE1925292B2 (de) Verfahren zur Homo- oder Mischpolymerisation von Vinylchlorid
DE929508C (de) Verfahren zum Polymerisieren eines polymerisierbaren, eine Vinyliden-Gruppe enthaltenden Monomeren oder einer Mischung solcher Monomeren
DE1543815A1 (de) Verfahren zur Herstellung von sehr reinem Trioxan
EP1064993B1 (de) Auftriebsfreistrahlreaktor und seine Verwendung
DE1101764B (de) Verfahren zur Herstellung isoolefinhaltiger Polymerisate
DE4035984C2 (de) Verfahren zur Zugabe eines Polymerisationsinitiators