FI85497B - Reaktor foer polymerisation i fluidiserad baedd samt dess operationsfoerfarande. - Google Patents

Description

1 85497

Leijupetipolymerointireaktori ja sen toimintamenetelmä Reaktor för polymerisation i fluidiserad bädd samt dess operations för far a nde

Keksintö kohdistuu leijupetipolymerointireaktoreihin. Erityi semmin keksintö kohdistuu parannuksiin leijupetipolymerointi-reaktoreissa ja tällaisiin reaktoreihin johdettavan väliaineen j akaantumiseen.

Leijupetimenetelmän keksiminen polymeerien valmistamiseksi tarjosi keinon erilaisten polymeerien, esim. polyolefiinien, kuten polyetyleenin, valmistamiseksi suurella alennuksella pääomakustannuksissa ja suurella alennuksella energiantarpeissa verrattuna tavanomaisiin menetelmiin. Kuitenkin rajoittava tekijä leijupetireaktorin käytössä eksotermisen polymerointi-menetelmän suorituksessa on nopeus, jolla lämpöä voidaan poistaa petistä.

Yleisin ja ehkä laajalle levinnein tavanomaisissa leijupeti-reaktorimenetelmissä käytetty lämmönpoistotapa on uudelleen-kierrätetyn kaasuvirran komprimointi ja jäähdytys reaktorin ulkopuolisessa pisteessä. Kaupallisen mittakaavan leijupeti-reaktorijärjestelmissä polymeerien, kuten polyetyleenin, valmistamiseksi väliaineen, jota voidaan kierrättää polymerointi-lämmön poistamiseksi, määrä on suurempi kuin leijupetin kannattamiseksi ja leijupetissä olevan kiintoaineen riittävään sekoitukseen tarvittava väliaineen määrä. Väliaineen nopeus reaktorissa on kuitenkin rajoitettu tarpeen johdosta estää kiintoaineiden liiallinen mukana kulkeutuminen leijutuskaasu-virrassa, kun se poistuu reaktorista. Välttämättä silloin väliaineen, jota voidaan kierrättää lämmön poistamiseksi, 2 85497 määrä on samalla tavoin rajoitettu.

Eräs menetelmä lämmönpoistonopeuden kasvattamiseksi on tiivistää ja jäähdyttää reaktoriin uudelleenkierrätettävät monomee-riset kaasut tilaan, jossa osa niistä on lauhtunut. Tuloksena oleva nesteosa kulkeutuu mukana uudelleenkierrätettävässä monomeerikaasuvirrassa ja johdetaan takaisin reaktoriin. Tällaiseen toimintaan on viitattu polymeroinnin "lauhduttavana toimitapana" (engl. "condensing mode" of polymerization operation) ja se on esitetty aikaisemmassa US-patenttijulkaisussa 4, 543, 399 ja US-patenttijulkaisussa 4, 588,790, joka on otsikoitu "Parannettu leijupetipolymerointimenetelmä", jotka molemmat on sisällytetty tässä viitteellä. Kuten niissä on esitetty, lauhduttavan toimitavan käyttö sallii alennuksen uudel-leenkierrätysvirran lämpötilassa, joka yhdessä nesteen höyrystymislämmön kanssa johtaa selvään kasvuun tuotteen saannossa katalyytin volyymin läpikulkukertaa kohti aikayksikössä verrattuna siihen, joka on havaittavissa "ei-lauhduttavassa toimitavassa" (engl. "non- condensing mode" of operation), jossa uudelleenkierrätettävän kaasuvirran lämpötila pidetään uudel-: : leenkierrätysvirran kastepisteen yläpuolella, kastepisteen ollessa lämpötila, jossa nestekondensaatti alkaa muodostua kaasuvirrassa.

Koetulokset pienoismallipohjareaktorin päästä ja kokemus kau-paineesta polymeroi nti reaktori s ta ovat osoittaneet, että avosuu-tyyppinen reaktorisyöttö on tyydyttävä leijupetireakto-rin menestyksekkääseen toimintaan lauhduttavalle toimitavalle, kun taas pystyputki/kartiopää-tyyppinen reaktorisyöttö on tyydyttävä reaktorin ei-lauhduttavalle toimitavalle. Pystyput-ki/kartiopää-tyyppinen syöttö ei ole tyydyttävä lauhduttavalle toimitavalle nesteen tulvimisen tai vaahtoamisen johdosta alapäässä, ilmiö, joka on koettu kaupallisissa reaktoreissa suhteellisen alhaisilla nesteen pitoisuuksilla uudelleenkier-rätysvirrassa. Käänteisesti avosuu-tyyppisen syötön on havait- 3 85497 tu olevan epätyydyttävä ei-lauhduttavalla toimitavalla kaupallisissa reaktoreissa ylimääräisen hartsikiintoaineiden kerääntymisen johdosta alapäähän, varsinkin syöttöaukon ympärille.

Suurten kaupallisten tuotantoreaktoreiden käytännön toiminnassa on joskus toivottavaa kytkeä ei-lauhduttavasta toimitavasta lauhduttavaan toimitapaan ja päinvastoin. Tämän tekemiseksi on ennen edellä mainituista syistä ollut välttämätöntä kytkeä reaktori pois toiminnasta syötön vaihtamiseksi tai muuttamiseksi vastaamaan uuden toimitavan vaatimuksia. Reaktorin pysäyttäminen muutosta varten on ei-toivottavaa, ei ainoastaan vaihtoon liittyvien huoltokustannusten vuoksi, vaan koska seisonta-aika johtaa merkittäviin tuotantotappioihin. Joissakin kaupallisissa reaktoreissa muutosta voidaan tarvita alituiseen, riippuen tuotanto-ohjelmista. Näin ollen on erittäin toivottavaa, että on olemassa kaikkiin tarkoituksiin sopiva reaktorin tuloaukon muoto, joka tyydyttää sekä reaktorin lauhduttavien että ei-lauhduttavien toimitapojen vaatimukset.

Keksinnön tarkoitus on siten (1) lisätä leijupetireaktoreiden -'·· : tuotantonopeuksia, (2) alentaa tällaisten reaktoreiden huolto- ja/tai käyttökustannuksia, ja (3) järjestää joustavuutta, jotta olisi mahdollista valmistaa tällaisilla reaktoreilla erityyppisiä polymeerejä, esim. etyleenin ja raskaampien alfa-olefiinien polymeerejä (kopolymeerejä ja terpolymeerejä) ja propyleenin polymeerejä (homopolymeerejä ja möhkäle- tai sa-tunnaiskopolymeerejä) suuremmilla kuin tavanomaisilla tuotan-tonopeuksilla aiheuttamatta seisonta-aikatuotantotappioita. Keksinnön mukaiset virtausdeflektorivälineet avustavat näiden kohtien täyttämisessä järjestämällä moneen tarkoitukseen sopivan reaktorin tuloaukon muodon, joka poistaa tarpeen reaktorin pysäyttämiseen vaihdettaessa lauhduttavasta ei-lauhduttavaan toimitapaan ja päinvastoin.

· Keksinnön tarkat kohteet ilmenevät oheisista patenttivaatimuk- *: sista. Keksinnön mukaisesti järjestetään leijupetipolymeroin- 4 85497 tireaktori, jossa on jakolevyvälineet leijupetialueen alapuolella määritellensekoituskammion reaktorin sisällä alueelleja-kolevyvälineiden alapuolelle ja yksi tai useampi sisääntulo väliaineen kulkua varten reaktoriin jasekoituskammion läpi. Vähintään yksi virtausdeflektoriväline onsijoitettu jakolevy-välineiden alapuolelle ja se on liitettyvähintään yhden si-sääntulovälineen kanssa.Virtausdeflektoriväline on sovitettu järjestämään ainakinkaksi väliaineen virtausreittiä sekoitus-kammioon sisään tulevalle väliaineelle, ensimmäisen väliaineen virtausreitin pitkin s e koi tus kammion seinämää, ja toisen ylöspäin suuntautuvan väliaineen virtausreitin, jossa toiminnassa kiinteät hiukkaset, mikäli niitä on, tai niitä on tulossa toiseen virtausreittiin, kulkeutuvat ylöspäin; sekoituskammion seinämää puhdistetaan tällaisten kiinteiden hiukkasten kerääntymisen estämiseksi; ja myös nesteen kerääntyminen sekoitus-kammioon on estetty.

Edullinen virtausdeflektori on rengasmainen virtausdeflektori, jossa on aukot keskeisen,ylöspäin suuntautuvan väliaineen virtausreitinjärjestämiseksi, ja välineet kehävirtauksen järjestämiseksi virtausdeflektorivälineidenympäri ja pitkin se-! koituskammion seinämää. Tällaisen virtausdeflektorin toimin nalla sisääntulojen läpi sisään tuleva väliainevirtajaetaan virtausreitin muodostamiseksi aukkojen läpi,ja deflektorivä-: ; lineen ja sekoituskammion seinämän välilläolevan ulomman kehä- virtausreitin läpi.

Piirustusten lyhyt kuvaus:

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista edullisen systeemin kaavamaista esitystä monomeerien jatkuvan leijupetipolymeroinnin toteuttamiseksi.

Kuvio 2 esittää jakolevyvälineet, sekoituskammion ja virtaus-: deflektorivälineet käsittävän reaktorin alaosan pystysuuntais ta poikkileikkausta.

5 85497

Kuvio 2A esittää virtausdeflektorivälineitä katsottuna ylhäältä pitkin kuvion 2 linjaa 2a-2a.

Kuvio 3 esittää suurennettua osittaista kuvion 2 sisääntulojen ja virtausdeflektorivälineiden pystysuuntaista poikkileikkausta.

Kuvio 4 esittää ylhäältä katsottuna jakolevyä kuvattuna pitkin kuvion 2 linjaa 4-4 esittäen siihen sijoitettujen aukkojen suunnistuksen.

Kuvio 5 esittää reaktorin sisääntulo-osan osittaista pystysuuntaista poikkileikkausta esittäen kuviossa 3 esitetyille virtausdeflektorivälineille vaihtoehtoisen suoritusmuodon.

Kuvio 6 esittää reaktorin sisääntulo-osan osittaista pystysuuntaista poikkileikkausta esittäen vielä erään virtausdeflektori välineiden vaihtoehtoisen suoritusmuodon.

• Jatkuvatoimisessa leijupetipolymerointireaktorissa jakolevy, ‘ i joka kannattaa petiä ja järjestää kaasun jakaantumisen pitkin leijupetiä, järjestetään leijupetin alapuolelle. Jakolevy toimii myös määritellen sekoituskammion reaktorin alueelle jakolevyn alapuolella. Sekoituskammion ensisijainen tehtävä on V varmistaa, että kaasut ja mukana kulkeutuva lauhtunut neste (mikäli sitä on) jakaantuvat pitkin kammion koko poikkileikkausta aikana, jolloin kaasuvirta kulkee jakolevyn aukkojen läpi leijupetin pohjassa. Tyypillisesti toimittaessa lauhduttavalla toimitavalla tapahtuu jonkin verran mukana kulkeutuvan nesteen erottumista väliainekanavan pinnoilla, jonka läpi uudelleen-kierrätettävä virta tulee sisään reaktoriin (ensisijaisesti uudelleenkierrätyskanavan seinämien inertiapainuman johdosta).

: Riittävän tasaisen mukana kulkeutumisen ja jakaantumisen saa- I vuttamiseksi on tärkeää, että kaikki sekoituskammiossa läsnä oleva erottunut neste uudelleensyötetään ja sekoitetaan. Tämä 6 8 5497 pitäisi suorittaa siten, että jakoievyvälineiden aukkojen läpi leijupetiin kulkevalla kaasuvirralla on haluttu tasaisuus. Keksinnön mukaiset virtausdeflektorivälineet saavat aikaan halutun jakaantumisen.

Kuten esitetty kaaviomaisesti nuolilla piirustusten kuvioissa 2 ja 3, niissä esitetyssä edullisessa suoritusmuodossa, uudel-leenkierrätyskaasuvirta jaetaan keskelle sijoitettuun ylöspäin suuntautuvaan virtaan, joka virtaa keskusaukon läpi rengasmaisessa virtausdeflektorissa (rengas), ja ulompaan virtaan, joka kulkee kehämäisesti tai sivusuunnassa rengasmaisen virta-usdeflektorin ympäri. Rengasmainen ulompi virta kulkee kehämäisesti rengasmaisen virtausdeflektorin ympäri ja pyyhkii sekoituskammion seinämää; estäen kiinteän materiaalin (hartsin) kerääntymisen siihen. Pitäisi ymmärtää, että pieni määrä kiintoaineita kulkeutuu yleisesti mukana uudelleenkierrätys-väliaineessa. Kuten osoitettu nuolilla, keskelle sijoitettu, ylöspäin suuntautuva virta ja kehävirta sekoittuvat tai yhtyvät minkä tahansa kaasuvirrassa olevan nesteen ja/tai kiinteän materiaalin halutun tasaisemman jakaantumisen aikaansaamisek-. : si.

Alla taulukossa 1 mainitut parametrit toimivat laatien käyttökelpoiset olosuhteet haluttujen virtausominaisuuksien aikaan-- : saamiseksi.

TAULUKKO 1

Alue Edullinen arvo (1) 0, 1 S Aa/Ai S 0, 75 0,3 jossa Ai= pinta-ala, jonka läpi väliaineen virta kulkee seuraten mainittua ensimmäistä virtausreittiä pitkin sekoituskam-: mion seinämää (verhopinta-ala), ja

Aa= aukon (aukkojen) pinta-ala, jonka (joiden) läpi ylöspäin suuntautuva virta virtaa seuraten mainittua toista virtaus-reittiä, ja 7 85497 jossa, kuvioiden 2 ja 3 edullisille rengasmaisille virtausdef-lektori välinein e: aukon pinta-ala = ndi3 4 jossa äi= keskusaukon halkaisija; ja verhopinta-ala = ndoh i jossa do on rengasmaisen virtausdeflektorin ulkohalkaisija ja h on pienin mahdollinen etäisyys rengaslevyn alemmasta ulkoreunasta sekoituskammion seinämään.

Verhopinta-alaa määritettäessä on oletettu, että kannattimet tai holkit 32a (katso kuviot 2 ja 3) ovat kooltaan rajoitettuja tai häviävän pieniä suhteessa vapaaseen pinta-alaan "verho"pinta-alassa ja voidaan jättää huomiotta edellä maini-.·. : tun suhteen tarkoituksia varten. Se on, edullisessa kuvioissa 2 ja 3 esitetyssä tavassa holkit vievät suhteellisesti pienen i I osan verhopinta-alasta.

Edullinen arvo (2) 0,5 £ _Z_ s 5 2 pienin välys virtausdeflektorin ja sekoitus kammion sisäseinämän välillä *;·* jossa Z on vaakasuora etäisyys tuloputken yläosan sisäreunan ja virtausdeflektorin ulkokärjen välillä, ja jossa, kuvioiden 2 ja 3 rengasmaiselle virtausdeflektorille: β 85497 O, 5 £ do-d» ί 5, 2h näin ollen rengasmaiselle virtausdeflektorille, Z on do-d, 2 jossa do on kuten edellä on määritelty ja d· on sisääntulojen halkaisija (syöttöputki tai uudelleenkierrätyslinja 22 kuviossa 2).

Edullinen alue (3) Hv > 0,05 psi (0, 0034 bar) Hv > 0,2 psi (0,014 bar) jossa Hv on virtausdeflektorin kokonaisvirtauspinta-alaan perustuva nopeuden paine virtausdeflektorin kokonaisvirtaus-pinta-alan ollessa määritelty summana: mainitun ensimmäisen ·. ; virtausreitin pinta-ala pitkin sekoitus kammion seinämää (ver- hopinta-ala) lisättynä mainitun toisen virtausreitin aukon Γ (aukkojen) pinta-alalla, jonka läpi ylöspäin suuntautuva virta : kulkee ja jossa:

Hv *Vaa/9266**, jossa J « on kaasun tiheys (lb/ft3) (1 lb/ft3 « 16,02 g/1); ja kaasun nopeus (Vo) jalkoina sekunnissa (1 ft/s = 0, 305 m/s) on:

Vc = 144 Wo/Aoje, .·' jossa Ho on deflektoriin sisääntulevan kaasun massavirta : (lb/s) (1 lb/s = 0, 454 kg/s) ja, kuvioiden 2 ja 3 järjestelmässä deflektorin vapaa kokonaispinta-ala, ÄD = ndd.a/4 + ndoh.

9 85497

On pantava merkille, että di, do ja h mitataan tuumina (1 in = 2,54 cm).

** Aukon (aukkojen) poikkileikkauspinta-ala (Aa ei saisi ylittää noin 2/3 sisääntulojen poikkileikkauspinta-alasta.

Tällaisten toimintaolosuhteiden vallitessa tuloksena olevat keskus- ja rengasmaisten tai kehävirtojen nopeudet ja niiden vastaavat massavirrat varmistavat virtojen ja leijupetin jako-levyvälineiden läpi ylöspäin virtaavassa kaasuvirrassa sisään-tulevan mukana kulkeutuvan nesteen ja kiintoaineiden jatkuvan suspension perinpohjaisen sekoittumisen. On havaittu, että näissä toimintaolosuhteissa ei tapahdu mitään pysyvää nestepi-saroiden tai kiintoaineen poistumista pois kaasuvirroista.

Ei tapahdu myöskään ei-toivottavaa sekoituskammion nesteen tulvimista tai kiintoaineiden (hartsin) kerääntymistä siihen, • joka voi johtaa vastaavasti nesteen ja kiintoaineiden poistu- .*. : miseen.

* · • t» ‘ Keksinnön mukaisesti säilyttämällä vastaavien massavirtojen ja ; ; nopeuksien suhde ylöspäin suuntautuvan väliainevirran ja väli- • * * ·;’/ ainevirtausreitin virran pitkin seinämää välillä, saadaan '·*· haluttu positiivinen virtaus molemmissa reiteissä ja saavute taan haluttu sekoitusaste sekoituskammiossa.

Sekoituskammion pituuden suhde leveyteen (halkaisija-)-suhteen pitäisi yleisesti olla enintään n. 1,5 ja edullisesti n. 0,7...1,0. Samalla tavalla sekoitus kammion halkaisijan suhde ,.* · reaktorin väliainesisääntuloon (tuloaukko tai -putki) on ylei sesti pienempi tai yhtä suuri kuin n. 10: 1, edullisesti välil-lä n. 5: 1. . . 8: 1.

• · **. Lisäksi toimittaessa lauhduttavalla toimitavalla sekoituskam miossa kaasun pintanopeuden (Um) suhde kaasun äärinopeuteen lauhduttavalla toimitavalla alemmassa sekoituskammiossa (Ui), 10 85497 kuten alla on määritelty, pitäisi edullisesti olla vähintään 0,18:1.

Um/Ui-suhde vähintään 0,18:1 alentaa tulvimisen ja vaahtoami-sen todennäköisyyttä sekoituskammion alemmilla alueilla. Um esittää kaasun pintanopeutta kammiossa ja U} esittää kaasun rajanopeutta, se on, kaasun nopeus, jonka yläpuolella mukana kulkeutuvan nesteen pisarat alajakaantuvat ja mukana kulkeutuva neste kulkeutuu ylöspäin kaasuvirran mukana. Jälkimmäinen nopeus voidaan esittää (dimensioiltaan yhdenmukaisissa yksiköissä) seuraavasti:

Ui = 2,0 (gV^/jg2) 0,25 jossa: g on gravitaatiokiihtyvyys; Ö1 on nesteen pintajännitys; on tiheysero nesteen ja kaasun välillä; ja on kaasun tiheys.

Yleisesti lauhduttavalle toimitavalle on määritelty, että ·. : uudelleenkierrätyskaasuvirrassa mukana kulkeutuvan lauhtuneen - ' nesteen paino-osuus voi vaihdella enintään n. 0,2:een (20 • · paino-%:iin), edullisesti n. 2...20 paino-%, tietyn painoprosentin ollessa riippuvainen tietystä valmistettavasta polymee-y : ristä.

Leijupetireaktorijärjestelmä, joka sopii erityisesti polyole-fiinihartsien valmistukseen tämän keksinnön mukaisesti, havainnollistetaan piirustuksissa. Erityisviittauksella kuvioon 1, reaktori 10 käsittää reaktiovyöhykkeen 12 ja nopeudenalen-nusvyöhykkeen 14.

Yleisesti reaktiovyöhykkeen korkeuden suhde halkaisijaan on välillä n. 2,7:1...4,6:1. Alue voi vaihdella suurempiin tai • * 11 85497 pienempiin suhteisiin riippuen halutusta valmistuskapasiteetista. Nopeudenalennusvyöhykkeen 14 poikkileikkauspinta-ala on tyypillisesti välillä n. 2,6...2,8 kerrottuna reaktiovyöhyk-keen 12 poikkileikkauspinta-alalla.

Reaktiovyöhyke 12 käsittää kasvavien polymeerihiukkasten petin, muodostuneet polymeerihiukkaset ja pienen määrän osittain tai kokonaan aktivoitua esiasteseosta ja/tai katalyyttiä (alempana yhteisesti viitattu katalyyttinä), kaikki jatkuvan polymeroitävissä olevan virran ja modifioitavien kaasumaisten komponenttien leijuttamina täydennyssyötön ja reaktiovyöhyk-keen läpi uudelleenkierrätettävän väliaineen muodossa. Käyttökelpoisen leijupetin ylläpitämiseksi, kaasun pintanopeuden (SGV) petin läpi täytyy ylittää leijutukseen vaadittava mini-mivirtaus, joka on tyypillisesti n. 0,2...0,5 jalkaa sekunnissa (0.06...0,15 m/s). SGV on edullisesti vähintään 0,2 jalkaa sekunnissa (0,06 m/s) yli leijutukseen vaadittavan minimivir-tauksen, se on, tyypillisesti n. 0,4...0,7 jalkaa sekunnissa (0,12...0,21 m/s). Tavallisesti SGV ei ylitä 5,0 jalkaa sekunnissa (1,52 m/s) ja se ei tavallisesti ole enempää kuin 2,5 jalkaa sekunnissa (0,76 m/s).

. . Hiukkaset petissä auttavat estämään paikallisten "kuumien ;· ; kohtien" muodostumisen ja pidättämään ja levittämään hiukkas- maisen katalyytin läpikotaisin reaktiovyöhykkeessä. Näin ol- *. ·: Ien, käynnistettäessä, reaktori ladataan hiukkasmaisten poly- • * * • meeripartikkeleiden massalla ennen kuin kaasuvirta pannaan : : : alulle. Tällaiset hiukkaset voivat olla samoja kuin muodostet- :Y: tava polymeeri tai ne voivat olla erilaisia. Ollessaan erilai sia, ne eristetään haluttujen äskettäin muodostuneiden polymeerihiukkasten kanssa ensimmäisenä tuotteena. Lopuksi halutuista polymeerihiukkasista koostunut leijupeti syrjäyttää ... käynnistyspe tin.

' Käytetyt katalyytit ovat usein alttiita hapelle, näin ollen : leijupetissä polymeerin valmistamiseksi käytetty katalyytti varastoidaan edullisesti säiliössä 16 kaasukerroksen alla, • » * • m 12 8 5497 joka on inertti varastoitua materiaalia kohtaan, kuten typpi tai argon.

Leijutus saavutetaan suurella väliaineen uudelleenkierrätys-nopeudella petiin ja sen läpi, tyypillisesti luokkaa n. 50 kertaa täydennysväliaineen syöttönopeus. Leijupetillä on yleisenä ilmiönä itsenäisesti liikkuvien hiukkasten tiivis massa, joka on luotu kaasun perkoloinnilla petin läpi. Painehäviö petin yli on yhtä suuri tai hieman suurempi kuin poikkileikkauspinta-alalla jaettu petin paino. Se on siten riippuvainen reaktorin geometriasta.

Täydennysväliaine syötetään reaktiosysteemiin uudelleenkierrä-tyslinjan 22 kautta pisteeseen 18. Kierrätysvirran koostumus mitataan kaasuanalysaattorilla 21 ja täydennysvirran koostumus ja määrä säädetään sitten sen mukaisesti olennaisesti jatku-vuustilaisen kaasumaisen seoksen ylläpitämiseksi reaktiovyö-hykkeessä.

Kaasuanalysaattori on tavanomainen kaasuanalysaattori, joka toimii tavanomaisella tavalla uudelleenkierrätysvirran koostumuksen osoittamiseksi ja joka on sovitettu syötön säätämiseksi r /. ja on kaupallisesti saatavissa laajasta valikoimasta lähteitä.

! Kaasuanalysaattori 21 voidaan sijoittaa kaasun vastaanottami- ' * seksi pisteestä nopeudenalennusvyöhykkeen 14 ja lämmönsiirti-» · ;/ men 24 väliltä, edullisesti kompressorin 30 ja lämmönsiirtimen ·' 24 väliltä.

» I i • · ·

Mikäli halutaan, voidaan muita lisäaineita lisätä uudelleen-kierrätyslinjaan 22 linjan 40 läpi sopivasta jakelulaitteesta 38.

Täydellisen leijutuksen varmistamiseksi uudelleenkierrätysvir-ta ja, missä halutaan, osa täydennysvirrasta palautetaan reak- • · toriin uudelleenkierrätyslinjan 22 läpi pisteeseen 26 petin alapuolelle. Palautuspisteen yläpuolella on edullisesti kaa-sunjakolevy 28 auttamassa petin leijutusta tasaiseksi ja kan- * Λ • · 1 * • * i3 85497 nattamassa kiintoainehiukkasia ennen käynnistystä tai järjes telmän ollessa pysäytetty. Petin läpi ylöspäin virtaava virta absorboi polymerointireaktion kehittämän reaktiolämmön.

Leijupetin läpi virtaavan kaasumaisen virran osa, joka ei reagoi petissä tulee uudelleenkierrätysvirraksi, joka lähtee reaktiovyöhykkeestä 12 ja kulkee petin yläpuolelle nopeuden-alennusvyöhykkeeseen 14, jossa suurin osa mukana kulkeutuvista hiukkasista putoaa takaisin petiin siten alentaen kiinteiden hiukkasten kuljetusta.

Erittäin ylimalkaisesti, tavanomainen leijupetimenetelmä hartsien, erityisesti monomeereista valmistettujen polymeerien, valmistamiseksi suoritetaan käytännnössä laskemalla yhtä tai useampia monomeereja sisältävä kaasumainen virta jatkuvasti leijupetireaktorin läpi reaktiivisissa olosuhteissa ja katalyytin läsnäollessa nopeudella, joka on riittävä pitämään kiintoainehiukkasten petin suspendoituneessa tilassa. Reagoimatonta kaasumaista monomeeria sisältävä kaasumainen virta poistetaan reaktorista jatkuvasti, komprimoidaan, jäähdytetään ja uudelleenkierrätetään reaktoriin. Tuote poistetaan reaktorista ja täydennysmonomeeri lisätään uudelleenkierrätysvir-· taan. Kaasuvirran pyyhkäisyn aikana lei jupetireaktorin läpi j petin pitämiseksi suspendoituneessa tilassa, pieni osa petissä läsnäolevista kiintoainehiukkasista voi kulkeutua ulos reakto-Γ·'; rista kaasumaisen virran mukana, joka uudelleenkierrätetään : .·. reaktoriin. Koska nämä hiukkaset ovat kuumia ja sisältävät katalyyttiä, ne jatkavat kasvuaan lisäreaktion johdosta mono-meerikaasun kanssa, kun ne kuljetetaan uudelleenkierrätysjärjestelmän läpi, mahdollisesti aiheuttaen ongelmia laskeutumalla ja agglomeroitumalla kiinteäksi massaksi tai kiinnittymällä uudelleenkierrätyslinjan ja lämmönsiirtimen seinämiin. Tämä voi viime kädessä johtaa uudelleenkierrätyslinjojen tai läm-mönsiirtimen tukkeutumiseen tehden pysäyttämisen välttämättömäksi. Näin ollen, on tärkeää minimoida hiukkasten kuljetus .··. uudelleenkierrätysvirrassa.

u 85497

Vaikka käytännöllisesti katsoen kaikki kiinteiden hiukkasten kuljetus voidaan eliminoida, rangaistus tämän suorittamisesta ovat apulaitteiston, esim. sykloneiden, johdosta oleellisesti kasvavat pääomakustannukset ja tämän apulaitteiston johdosta kasvavat huolto- ja käyttökustannukset. Koska pieni määrä kiinteiden hiukkasten kuljetusta uudelleenkierrätysvirrassa on helposti hoidettavissa, pidetään edullisena hyväksyä mahdollisimman pieni määrä kiinteiden hiukkasten kuljetusta mieluummin kuin poistaa se täydellisesti. Kuitenkin toimittaessa lauhduttavalla tavalla, kohteena olevan keksinnön mukaisesti, voi esiintyä lisäongelma "liejusta”, kuten alla on yksityiskohtaisesti esitetty.

Polymeerin muodostava reaktio on eksoterminen, tehden välttämättömäksi pitää reaktorin kaasuvirran lämpötilan ei ainoastaan hartsin ja katalyytin hajoamislämpötilojen alapuolella, vaan lämpötilassa polymerointireaktion aikana tuotettujen hartsihiukkasten sulamis- tai tarttumislämpötilan alapuolella. Tämä on välttämätöntä reaktorin tukkeutumisen estämiseksi nopean polymeerimöykkyjen kasvun johdosta, joita ei voida poistaa tuotteena jatkuvalla tavalla. Sen vuoksi ymmärretään, että polymeerimäärä, joka voidaan valmistaa annetun kokoisessa - leijupetireaktorissa tiettynä ajanjaksona on suoraan suhteessa lämpömäärään, joka voidaan poistaa leijupetistä.

: Toimittaessa lauhduttavalla toimitavalla, uudelleenkierrätys- kaasuvirta jäähdytetään tarkoituksellisesti lämpötilaan uudel- - * · leenkierrätyskaasuvirran kastepisteen alapuolelle seoksen muodostamiseksi, joka käsittää nestefaasin ja kaasufaasin ja joka voi myös sisältää pienen määrän kiinteitä hiukkasia.

Toimittaessa lauhduttavalla tavalla, saattaa olla toivottavaa *·’ joissakin tapauksissa nostaa uudel leenkierrätyskaasuvirran kastepistettä lämmön poiston lisäämiseksi edelleen. Uudelleen-kierrätysvirran kastepistettä voidaan nostaa: (1) korottamalla reaktiosysteemin toimintapainetta, (2) kasvattamalla lauhtuvien väliaineiden konsentraatiota uudelleenkierrätysvirrassa, - · is 85497 ja/tai (3) alentamalla lauhtumattomien kaasujen konsentraatio-ta uudelleenkierrätysvirrassa. Esimerkiksi uudelleenkierrätys-virran kastepistettä voidaan korottaa lauhtuvan väliaineen, joka on inertti katalyytille, lähtöaineille ja polymerointi-reaktion tuotteille, lisäämisellä uudelleenkierrätysvirtaan. Väliaine voidaan johtaa uudelleenkierrätysvirtaari täydennysvä-liaineen kanssa tai millä tahansa muulla tavalla tai mihin tahansa muuhun järjestelmän pisteeseen. Esimerkkejä tällaisista väliaineista ovat tyydyttyneet hiilivedyt, joista mainittakoon butaanit, pentaanit tai heksaanit.

Pääasiallisin rajoitus asteeseen, johon uudelleenkierrätysvir-ta voidaan jäähdyttää kastepisteen alapuolelle on vaatimuksessa, että kaasu-neste-suhde on pidettävä tasolla, joka on riittävä pitämään seoksen nestefaasin mukana kulkeutuvassa tai suspendoituneessa tilassa kunnes neste höyrystyy. On myös välttämätöntä, että ylöspäin virtaavan väliainevirran nopeus välittömästi kaasunjakolevyn yläpuolella on riittävä pitämään leijupetin suspendoituneessa tilassa.

Uudelleenkierrätysvirran nestepitoisuus voi olla melko suuri, . . mutta yleissääntönä kaasufaasin sisältämän lauhtuneen nesteen : määrä ei saisi ylittää n. 20 paino-%:ia jakolevyn läpi kulke- ' " van kanavan pisteessä (perustuen uudelleenkierrätysvirran *.**: kokonaispainoon). Kun nestepitoisuus on alle 2 paino-%, saa- *« * : * t vutettu hyöty on rajoitettu.

:Y; Määrällä, jolla kiinteät hiukkaset kulkeutuvat reaktorista poistuvassa kaasumaisessa virrassa, on tärkeää, että uudelleenkierrä tysvirrassa läsnäoleva nestemäärä, toimittaessa lauhduttavalla tavalla, on riittävä "liejun" muodostumisen ... välttämiseksi. Ei-toivottava "lieju" saattaa olla seurauksena ;;; kiinteiden hiukkasten kostumisesta, agglomeraatiosta ja mukana '·* ‘ kulkeutumattomuudesta johtaen kerääntymiseen ja saostumiseen järjestelmän suhteellisen alhaisen nopeuden alueilla, esim. lämmönsiirtimeen tai muualle uudelleenkierrätyslin joihin. Kiintoaineen määrä reaktorista poistuvassa kaasumaisessa vir- ie 85497 rassa on tyypillisesti pieni, esim. n. 0, 1. . . 0, 5 paino-% (perustuen virran kokonaispainoon). Kuitenkin voi esiintyä suurempia määriä, luokkaa 1 paino-% tai enemmän. Koska nesteen suhde kiinteisiin hiukkasiin, jolla liejua voi muodostua, on jossain määrin vaihteleva (perustuen, uskotaan, ainakin suureksi osaksi hiukkasten muotoon ja jakautumaan), nesteen painosuhde kiinteisiin hiukkasiin uudelleenkierrätysvirrassa pidetään vähintään n. kahdesta yhteen, edullisesti vähintään n. viidestä yhteen, ja edullisemmin vähintään 10:stä 1: een tämän mahdollisen ongelman välttämiseksi. Jälkimmäiset suuremmat suhteet järjestävät suojan toiminnan poikkeamia vastaan, jotka voivat johtaa lyhytaikaiseen suurempaan kiintoaineen kuljetukseen reaktorista poistuvassa kaasumaisessa virrassa.

Nesteylimäärä toimii estäen kiintoaineiden kerääntymisen järjestelmään mihin tahansa järjestelmän pisteeseen, jossa ne muuten saattaisivat laskeutua, ja pitäen järjestelmän puhtaaksi pestynä. Missään tapauksessa suhde ei saisi laskea alle noin kahdesta yhteen, kun nestemäärä sisääntulevassa uudel-:: leenkierrätysvirrassa on halutulla toiminta-alueella 2...20 - : paino-%. Toimittaessa ei-lauhduttavalla tavalla, se on, ilman . : nestettä uudelleenkierrätyksessä tai erittäin alhaisilla läs näolevan nesteen pitoisuuksilla, nesteen suhde kiintoainehiuk-kasiin uudelleenkierrätysvirrassa ei ole merkitsevä, koska kiintoaine ei kostu missään merkittävässä määrin ja liejun muodostuminen ei ole ongelma.

Uudelleenkierrätysvirta tiivistetään kompressorissa 30 ja sitten kuljetetaan lämmönsiirtovyöhykkeen läpi, jossa reaktio-lämpö poistetaan uudelleenkierrätysvirrasta ennen sen palauttamista petiin. Lämmönsiirtovyöhyke voi olla tavanomainen lämmönsiirrin 24, joka voi olla vaakasuoraa tai pystysuoraa tyyppiä. Lämmönsiirtovyöhykkeestä poistuva uudelleenkierrätys- * virta palautetaan reaktoriin sen pohjaan 26 ja leijupetiin • sekoituskammion 26a ja kaasunjakolevyn 28 läpi. Kuvioissa 1. . . 3 havainnollistetussa edullisessa suoritusmuodossa rengasmainen levydeflektoriväline on sijoitettu välimatkan etäisyy- 17 Ö5497 delle reaktorin tuloaukosta sekoituskammion 26a pohjaan.

Edullinen rengasmainen virtausdeflektoriväline, kuten esitetty piirustusten kuvioissa 2 ja 3, käsittää renkaan 32 kannatettuna holkeilla 32a välimatkan (h) etäisyydellä reaktorin tulo-aukon 26 yläpuolella, jakaa sisääntulevan uudelleenkierrätys-virran keskeiseen ylöspäin virtaavaan virtaan 33 ja rengasmaiseen, pitkin reaktorin alempaa sivuseinämää virtaavaan kehä-virtaan 33a. Virrat sekoittuvat ja kulkevat suojaverkon 27, jakolevyn 28 aukkojen tai reikien 29 ja kulmapäiden 36a ja 36b läpi, kulkevat jakolevyn yläpinnalle ja sitten leijupetiin. Virtaus on kaasun ja yleisesti pienen määrän kiinteitä hiukkasia (hartsia) seos reaktorin ei-lauhduttavalla toimitavalla. Reaktorin lauhduttavalla toimitavalla virtaus on kaasun, nes-tepisaroiden ja yleisesti joidenkin kiinteiden hiukkasten (hartsin) seos.

Keskeinen, sekoituskammiossa 26a ylöspäin virtaava virta 33 avustaa nestepisaroiden mukana kulkeutumista alapäässä tai sekoituskammiossa ja mukana kulkeutuvan nesteen kuljettamisessa leijupetiosaan reaktorin lauhduttavan toimitavan aikana. Kehävirtaus 33a avustaa kiinteiden hiukkasten kerääntymisen rajoittamisessa alapäässä reaktorin molempien toimitapojen ... aikana, koska se puhdistaa reaktorin seinämän sisäpintaa.

Kehävirtaus avustaa myös minkä tahansa nesteen, joka voi tarttua seinämään tai kerääntyä sekoituskammion pohjalle lauhduttavan toimitavan aikana, varsinkin korkeammilla nestepitoi-suuksilla järjestelmässä, uudelleensumutuksessa ja uudelleen mukana kulkeutumisessa. Järjestämällä sekä keskeinen ylöspäi-nen että ulompi kehävirtaus sekoituskammiossa, virtausdeflek-torivälineet 32 sallivat reaktorin käytön joko lauhduttavalla tai ei-lauhduttavalla tavalla ilman ongelmia nesteen tulvimi-...·’ sesta tai liiallisesta hartsin kerääntymisestä reaktorin poh-jalle.

Petin lämpötila on pohjimmiltaan riippuvainen kolmesta tekijästä: (1) katalyytin ruiskutusnopeudesta, joka säätelee poly- is 8 5 4 9 7 merointinopeutta ja siihen liittyvää lämmönkehitysnopeutta, (2) kaasun uudelleenkierrätysvirran lämpötilasta, ja (3) lei-jupetin läpi kulkevan uudelleenkierrätysvirran tilavuudesta. Petiin joko uudelleenkierrätysvirran mukana ja/tai erillisellä ruiskutuksella johdettu nestemäärä vaikuttaa tietysti myös lämpötilaan, koska tämä neste höyrystyy petissä ja toimii alentaen lämpötilaa. Normaalisti katalyytin ruiskutusnopeutta käytetään polymeerin valmistusnopeuden säätämiseksi. Petin lämpötila säädetään oleellisesti vakiolämpötilaan jatkuvuus -tilaolosuhteiden vallitessa poistamalla reaktiolämpöä jatkuvasti. Petin yläosassa ei näytä olevan mitään merkittävää lämpötilagradienttia. Petin pohjassa on olemassa lämpötilagra-dientti kerroksessa tai alueella, joka ulottuu, esim. n. 6...12 tuumaa (n. 0,15...0,30 m) , jakolevynyläpuolelle, seu rauksena erosta syötettävän väliaineenlämpötilan ja jäännös-petin lämpötilan välillä. Kuitenkinylemmässä osassa tai alueella tämän pohjakerroksenyläpuolella petin lämpötila on oleellisesti vakio halutussamaksimilämpötilassa.

Hyvä kaasun jakaantuminen näyttelee tärkeää osaa reaktorin tehokkaassa toiminnassa. Leijupeti käsittää kasvavat ja muodostuneet hiukkasmaiset polymeeripartikkelit sekä katalyytti-hiukkaset. Koska polymeerihiukkaset ovat kuumia ja mahdollisesti aktiivisia, niitä täytyy estää laskeutumasta, koska, mikäli liikkumatonta massaa sallitaan olla olemassa, mikä tahansa läsnäoleva aktiivinen katalyytti jatkaa reagoimistaan ja voi aiheuttaa polymeerihiukkasten sulamista johtaen, äärimmäisessä tapauksessa, kiinteän massan muodostumiseen reaktorissa, joka voidaan poistaa ainoastaan suurella vaikeudella ja pidentyneen hukka-ajan kustannuksella. Koska leijupeti tyypillisessä kaupallisen mittakaavan reaktorissa voi sisältää useita tuhansia nauloja (1000 Ib = 454 kg) kiintoainetta missä tahansa annetussa ajassa, tämän suuruisen kiinteän massan V poisto vaatii melkoista vaivaa. Uudelleenkierrätysväliaineen ____: hajaantuminen petin läpi riittävällä nopeudella leijutuksen ____: ylläpitämiseksi petin läpi on sen vuoksi välttämätöntä.

is 85497

Kaasunjakolevy 28 on sen vuoksi edullinen keino hyvän kaasun jakaantumisen saavuttamiseksi. Se voi olla ristikko, rakolevy, reikälevy, kolonnin pohjakellon tyyppinen levy tai vastaava. Levyn elementit voivat kaikki olla paikallaan pysyviä tai levy voi olla US patenttijulkaisussa 3,298,792 esitettyä liikkuvaa tyyppiä. Olipa sen rakenne mikä hyvänsä, sen täytyy hajottaa uudelleenkierrätysväliaine petin pohjassa olevien aukkojen läpi petin pitämiseksi leijutetussa tilassa ja myös toimia kannattaen hartsihiukkasten liikkumatonta petiä silloin, kun reaktori ei ole toiminnassa. Jakolevyn 28 alapuolelle on edullisesti sijoitettu suojaverkko 27 levyn tukkeutumisen todennäköisyyden vähentämiseksi hartsipaloilla, jotka törmäävät levyyn, kun kaasun uudelleenkierrätysvirta kuljettaa palasia ylöspäin.

Edullisen tyyppinen kaasunjakolevy 28 on yleisesti tyyppiä, joka on valmistettu metallista ja jossa on reikiä sijoitettuna sen pinnan ylitse. Reikien halkaisija on normaalisti n. puoli tuumaa. Reiät ulottuvat levyn läpi ja reikien yläpuolelle on sijoitettu kuviossa 1 viitenumeroilla 36a ja 36b esitetyt kulmaraudat, jotka on kiinnitetty kiinteästi levyyn 28. Kulma-rautojen vuorottelevat rivit on suunnistettu kulmissa toisiinsa, edullisesti 60 asteen kulmissa, vuorottelevassa yhdensuuntaisessa suuntauksessa, kuten esitetty kuviossa 4. Ne toimivat jakaen väliaineen virran pitkin levyn pintaa kiintoaineiden liikkumattomien vyöhykkeiden välttämiseksi. Lisäksi ne estävät hartsihiukkasia putoamasta reikien läpi, kun peti on laskeutunut tai levossa.

Leijupetireaktoria voidaan käyttää paineissa enintään n. 1000 psig (n. 68,9 bar), ja polyolefiinihartsin valmistuksessa käytetään edullisesti paineessa n. 250...500 psig (n. 17,2.. .34,4 bar).

Osittain tai kokonaan aktivoitu katalyytti ruiskutetaan jaksottaisesti tai jatkuvasti petiin halutulla nopeudella pisteeseen 42, joka on jakolevyn 28 yläpuolella. Katalyytti ruisku- 20 6 5 4 9 7 tetaan edullisesti pisteeseen petin sisälle, jossa tapahtuu hyvä sekoittuminen polymeerihiukkasten kanssa.

Katalyytti voidaan ruiskuttaa reaktoriin erilaisilla tekniikoilla. Etyleenin polymeroinnissa on edullista syöttää katalyyttiä jatkuvasti reaktoriin käyttäen hyväksi katalyyttisyö-tintä, kuten esitetty esim. US patenttijulkaisussa 3,779,712. Katalyytti syötetään edullisesti reaktoriin pisteeseen, joka on 20...40% reaktorin halkaisijasta poispäin reaktorin seinämästä ja yhtä korkealla kuin n. 5...30% leijupetin korkeudesta petin pohjan yläpuolella.

Katalyytille inerttiä kaasua, kuten typpeä tai argonia, käytetään edullisesti kuljettamaan katalyytti petiin.

Polymeerin valmistusnopeus petissä riippuu katalyytin ruisku-tusnopeudesta ja monomeerin (-rien) konsentraatiosta uudel-leenkierrätysvirrassa. Valmistusnopeutta säädetään haitatta yksinkertaisesti säätämällä katalyyttiruiskutuksen nopeutta.

Kuten edellä on pantu merkille, jakolevyn tukkeutumisongelman minimoimiseksi, seulaverkko 27 on edullisesti asennettu levyn alapuolelle levyssä olevien porattujen reikien tukkeutumisen estämiseksi hartsipalasilla (agglomeroitunutta kiintoainetta) uudelleenkierrätysvirrasta.

Hiukkasmaisen polymeerituotteen poistossa reaktorista 10, on toivottavaa ja edullista erottaa väliaine tuotteesta ja palauttaa väliaine uudelleenkierrätyslinjaan 22. On olemassa lukuisia tapoja tämän suorittamiseksi. Eräs järjestelmä on esitetty piirustuksissa. Näin ollen, väliaine ja tuote lähtevät reaktorista 10 linjan 44 läpi ja menevät sisään tuotteen pois-tosäiliöön 46 venttiilin 48 läpi, jolla on suunniteltu olemaan pienin mahdollinen virtausvastus avattuna ollessaan, esim. kuten kuulaventtiiIillä. Tuotteen poistosäiliön 46 yläpuolelle ja alapuolelle on sijoitettu tavanomaiset venttiilit 50, 52, ·’· jälkimmäisen ollessa sovitettu järjestämään tuotteen kulku 2i B5497 tuotteen tasoitussäiliöön 54. Tuotteen tasoitussäiliössä 54 on linjalla 56 havainnollistettu ilmastus ja linjalla 58 havainnollistettu kaasunsyöttö. Myöskin sijoitettuna tuotteen tasoi-tussäiliön 54 pohjaan on poistoventtiili 60/ joka auki ollessaan poistaa tuotteen varastoon siirtämistä varten. Avoimessa asennossa venttiili 50 päästää väliaineen tasoitussäiliöön 62. Väliaine johdetaan tuotteen poistosäiliöstä 46 suodattimen 64 läpi ja sieltä tasoitussäiliön 62, kompressorin 66 ja linjan 68 läpi uudelleenkierrätyslinjaan 22.

Tyypillisessä toimitavassa venttiili 48 on avoimessa ja venttiilit 50, 52 suljetussa asennossa. Tuote ja väliaine menevät tuotteen poistosäiliöön 46.

Venttiili 48 sulkeutuu ja tuotteen annetaan laskeutua tuotteen poistosäiliöön 46. Venttiili 50 avataan sitten, mikä sallii väliaineen virrata tuotteen poistosäiliöstä 46 tasoitussäiliöön 62, josta sitä jatkuvasti komprimoidaan takaisin uudelleenkierrätyslinjaan 22. Venttiili 50 suljetaan sitten ja venttiili 52 avataan ja tuote tuotteen poistosäiliöstä 46 virtaa tuotteen tasoitussäiliöön 54. Venttiili 52 suljetaan sitten. Tuote puhdistetaan inerttikaasulla, edullisesti typel-lä, joka tulee sisään tuotteen tasoitussäiliöön 54 linjan 58 läpi ja poistuu linjan 56 läpi. Tuote purkautuu sitten tuotteen tasoitussäiliöstä 54 venttiilin 60 läpi ja kuljetetaan linjan 20 läpi varastoon.

Toinen edullisempi tuotteen poistojärjestelmä, jota voidaan käyttää vaihtoehtoisesti on se, joka on kuvattu ja jonka vaatimukset on esitetty samanaikaisesti vireillä olevassa Robett G. Aronsonin US patenttihakemuksessa, joka on jätetty 28. heinäkuuta, 1981, sarjanumero 287,815 ja otsikoitu "Leijupeti-poistomenetelmä" (julkaistu EPA-hakemuksena no. 0071430 9. helmikuuta, 1983). Tällaisessa järjestelmässä käytetään vähintään yhtä paria säiliöitä (ja edullisemmin kahta paria säiliöitä rinnan kytkettynä) käsittäen seisotussäiliön ja siirto-säiliön järjestettynä sarjaan ja joista erottunut kaasufaasi 22 85497 palautetaan seisotussäiliön huipusta reaktorin pisteeseen lähelle leijupetin yläosaa. Tämä vaihtoehtoinen edullinen tuotteen poistojärjestelmä poistaa uudelleenkomprimointiIinjo-jen 64, 66, 68 tarpeen, kuten esitetty piirustuksen järjestelmässä .

Järjestelmän perussuoritusmuodossa keksinnön menetelmän suorittamiseksi, reaktioastia käsittää pohjassa olevasta syöttö-linjasta sisääntulevalla ja huipusta ilmastuslinjän läpi lähtevällä kaasuvirralla leijutettujen kiinteiden hiukkasten petin. Ilmastettu seisotussäiliö, joka on sijoitettu ulkopuolisesta ja edullisesti leijupetin alapuolelle, on yhdistetty petiin poistolinjalla ja ilmastuslinjalla. Ilmastuslinja on yhdistetty suoraan reaktioastiaan lähellä leijupetin huipputasoa ja kiintoaineen poistolinja on yhdistetty astian alaosaan, edullisesti lähelle jakolevyä. Siirtosäiliö on sijoitettu alapuolelle ja yhdistetty seisotussäiliön pohjaan linjalla ja on yhdistetty virtaussuunnassa jäljempänä seuraavaan käsittelylaitteistoon poistolinjan kautta. Alussa reaktioastia sekä seisotus- ja siirtosäiliöt on eristetty toisistaan ja virtaussuunnassa jäljempänä seuraavasta laitteistosta venttiileillä. Kiintoaineet ja kaasu poistetaan reaktioastiasta sei-sotussäiliöön avaamalla poisto- ja ilmastus Iinjaventtiilit samalla kun pidetään seisotussäiliön purkausventtiili suljettuna. Seisotussäiliön paine kasvaa alussa suunnilleen siihen, mikö vallitsee reaktioastian pohjalla ja sitten differentiaalinen paine kiintoaineiden leijupetin yli on kiintoaineen ja kaasun poistolinjan läpi virtaamaan pakottava voima. Osa tästä leijutetusta kaasusta ja kiintoaineista virtaa poistolinjan läpi seisotussäiliöön pienempivastuksisen virtausreitin johdosta verrattuna virtausreittiin kiintoaineiden leijupetin läpi. Kiintoaineet ja kaasu erottuvat seisotussäiliössä ja kaasu palautetaan reaktioastiaan ilmastuslinjän läpi seisotussäiliöön sisääntulevalla lisäkiintoaineen ja -kaasun korvaamisella. Sen jälkeen, kun seisotussäiliö on täyttynyt laskeutuneilla kiintoaineilla ja pienellä määrällä kaasua, seisotussäiliö eristetään reaktioastiasta sulkemalla poisto- ja ilmas- 23 8 5 497 tuslinjaventtiilit. Kiintoaineet siirretään sitten paine-eron ja painovoiman avulla seisotussäiliöstä siirtosäiliöön linjan läpi avaamalla siinä oleva venttiili. Kiintoaineiden ollessa siirtosäiliössä ja säiliöpaineiden tasoituttua linjaventtiili suljetaan. Seisotussäiliö on nyt valmis toisen poistokierron aloittamiseksi tai se voi odottaa kunnes kiintoaineiden siirtyminen siirtosäiliöstä jäljempänä olevaan laitteistoon on loppunut. Kiintoaineet siirretään sitten siirtosäiliöstä vir-taussuunnassa jäljempänä olevaan laitteistoon alemmassa paineessa avaamalla purkausventtiili. Kiintoaineiden siirto voi tapahtua tavanomaisella kiintoaineiden käsittelylaitteistolla tai korkeapainekuljetuksella käyttäen paineistettua kaasua, joka tulee sisään kiintoaineiden kanssa (saatetaan tarvita lisäkaasua). Sen jälkeen, kun kiintoaineet on siirretty siirtosäiliöstä, purkausventtiili suljetaan ja siirtosäiliö on valmis toista kiertoa varten.

Vaihtoehtoisessa ja edullisessa suoritusmuodossa kiintoaineita poistetaan jaksottaisesti korkeapaineastiasta, joka käsittää kiintoaineiden leijupetin, käyttäen mentelmää, jossa käytetään kahta paria perusseisotus- ja siirtosäiliöitä, jotka toimivat rinnan kytkettyinä ja toimivat peräkkäisesti kiintoaineista ennen kiintoaineen poistamista alempaan paineeseen ilmastetulla kaasulla. Mainittu ensimmäinen ilmastettu seisotussäiliö toimii vastaanottaen leijupetistä poistetun kiintoaineen ja kaasun. Sen jälkeen, kun säiliö täyttyy kiintoaineilla, hiukan kiintoaineen mukana kulkeutuvasta kaasusta ilmastetaan mainittuun toiseen seisotussäiliöön (rinnakkaisessa parijärjestel-mässä), joka toimii väliaikaisena kaasun vastaanottajana, myöhemmin epäsuorasti ilmastettu reaktioastiaan. Kiintoaineet siirretään sitten seisotussäiliöstä alemmassa paineessa olevaan siirtosäiliöön samalla kun minimoidaan kaasuhäviöt. Pois-totoiminta jatkuu vuorotellen rinnakkaisten seisotussäiliöiden välillä kiintoaineiden ja kaasuvirran vastaanottamiseksi leijupetistä.

Leijupetireaktori on varustettu riittävällä ilmastusjärjestel- 24 8 5 4 9 7 mällä (ei esitetty) petin ilmastuksen sallimiseksi käynnistyksen ja pysäytyksen aikana. Reaktorissa ei tarvita sekoituksen ja/tai seinämien raapimisen käyttöä. UudelleenkierrätysIinjän 22 ja siinä olevien elementtien (kompressori 30, lämmönsiirrin 24) pitäisi olla tasapintaisia ja vapaita tarpeettomista vastuksista täten ollen estämättä kierrätetyn väliaineen tai mukana kulkeutuvien hiukkasten virtausta.

Esimerkit

Kaupallista leijupetiolefiinipolymerointireaktoria, jonka pohjassa käytettiin piirustusten kuvioissa 2 ja 3 esitetyn tyyppisiä rengasmaisia virtausdeflektorivälineitä, on käytetty ongelmitta sekä lauhduttavalla että ei-lauhduttavalla tavalla. Mitat olivat seuraavat: dm * 11,5 jalkaa (3,51 m) sekoituskam-mion halkaisija; L = 8,3 jalkaa (2,54 m) sekoituskammion korkeus; de = 23 tuumaa (0,58 m) tuloaukon halkaisija; dG * 38 tuumaa (0,97 m) deflektorin ulkohalkaisija; d^ * 13,9 tuumaa (0,35 m) deflektorin sisähalkaisija; ja h = 3,9 tuumaa (0,10 m) deflektorin loitollapysymisetäisyys. Renkaan kannattamiseksi ja välyksen (h) välimatkaetäisyyden pitämiseksi renkaan ulkoreunan ja reaktorin pohjan välillä käytettiin neljää hoikkia. Tälle rengasmaiselle levylle A2/A1 oli 0,33, Z/h oli 1,9 ja Hv oli 1,0 psi (0,069 bar).

Reaktoria on käytetty etyleenikopolymeerien valmistamiseksi sekä lauhduttavilla että ei-lauhduttavilla tavoilla ja etylee-nihomopolymeerien valmistamiseksi ei-lauhduttavalla tavalla. Riippuen valmistettavista tuotteista, reaktio-olosuhteet voivat olla, esimerkiksi:

Reaktorilämpötila, Tpeti:89...95 astetta C;

Reaktoripaine, Ppeti:300...305 psig (20,7...21,0 bar);

Us: 1,8...2,3 jalkaa sekunnissa (0,55...0,70 metriä sekunnissa), jossa Us on kaasun pintanopeus leiju-petissä

Leijupetin korkeus, Hfb:39 jalkaa (11,9 metriä); 25 85497

Reaktorin tuloaukossa koettu lauhtumisen maksiminopeus, Wrnax5^-1 painoprosenttia;

Reaktorin tuotantonopeus: 21000...40000 naulaa tunnissa (9526...18145 kilogrammaa tunnissa).

Virtausdeflektorivälineistä johtuvaa reaktorin toiminnan ongelmaa ja haitallista vaikutusta tuotteiden laatuun ei havaittu. Edes suurimmalla lauhtumisnopeudella (11 paino-% reaktorin tuloaukossa), joka koettiin reaktorissa, ei ollut reaktorin toiminnan epästabiilisuutta ajon aikana. Tämä osoitti, että tällä lauhtumistasolla neste kulkeutui hyvin mukana ja kulkeutui leijupetiin pisaroina ilman kerääntymistä alapäähän tai tulvimista. Reaktori tarkastettiin usein eikä havaittu vaaIrtoamista hartsikiintoaineiden liiallisen kerääntymisen johdosta. Sisäpintojen havaittiin olevan puhtaita, jopa puhtaampia kuin tavanomaisen pystyputki/kartiopää-tyyppisen reaktorin tuloaukon tapauksessa. Näin ollen virtausdeflektorivälineiden käyttö tämän keksinnön mukaisesti tarjoaa menetelmän toimimiseksi sekä lauhduttavilla että ei-lauhduttavilla toimitavoilla vaikuttamatta haitallisesti tuotteiden ominaisuuksiin tai laatuun.

Seuraavissa taulukoissa julkaistaan valmistusesimerkkejä ety-leenipolymeerien polymeroinnista käyttäen joko lauhduttavaa tai ei-lauhduttavaa toimitapaa. Käytetty kaupallinen polyme-rointireaktori oli välittömästi edellä kuvattu reaktori. Ajot suoritettiin taulukossa 2 luetteloitujen tuotteiden valmistamiseksi siinä ilmoitetulla toimitavalla ja ilmoitetulla lauh-tumismäärällä. Täydelliset toimintaolosuhteet kahdelle ajolle ovat taulukossa 3 ilmaistuissa tiedoissa.

26 8 5 4 97 TAULUKKO 2

Nesteen määrä kaa-suvirrassa reaktorin tuloaukossa

Aj o_Tuote_Toimitapa_(Paino-%)_ I Etyleenin Lauhduttava 9. . . 10 hekseeni- kopolymeeri II Etyleenin Ei-lauhduttava 0 buteeni- kopolymeeri 27 8 5 497 TAULUKKO 3

Ajo_I_II

P pohja (psi) 5,2 5,0 (bar) (0, 359) (0, 345) £> P jäähdytin (psi) 6,0 6,5 (bar (0,414) (0,448)

Tp.ti CC) 95, 0 89,0

Pp.ti (psig) 305, 0 305,0 (bar ylipainetta) (21,03) (21,03)

Ui tulopnopeus (ft/s) 79, 2 79,2 (m/s) (24,14) (24,14) U. (kaasun pintanopeus lei jupetissä) (ft/s) 2,2 2,2 (m/s) (0, 671 ) (0, 671 )

Lfb (leijupetin korkeus) (ft) 39, 0 39,0 (m) ( 11, 89) (11, 89) L (diffuusiosekoitus- kammion korkeus) (ft) 8,33 8,33 (m) (2, 539) (2, 539) : Dm (diffuusiosekoitus- kammion halkaisija) (ft) 11,5 11,5 (m) (3, 505) (3,505)

Tuotantonopeus (KPPH) 40, 0 22,0

Tuotteen saanto katalyytin volyymin läpikulkukertaa kohti aikayksikössä (lb/ft3h) 9...10,0 5,4 (g/1 h) ( 144... 160) (86, 5) MI (sulaindeksi) 0, 83 100,0 MFR (sulavirtasuhde) 25, 0 27,0 ::: (g/cm3) 0,926 0,931

Tuhka (%) 0, 042 0, 040 ^3= (irtotiheys) (lbm/ft3) 27, 0 24,5 -·· (g/1 ) (432, 5) (392, 5) APS (keskimääräinen hiukkaskoko) (in) 0, 027 0, 0226 (cm) (0, 0686) (0, 0574) 2» 85497

Taulukossa 3 P pohja ilmaisee painehäviötä virtausdeflek-torivälineiden yli lisättynä painehäviöllä jakolevyn yli.

Taulukoissa 2 ja 3 I = Etyleenin hekseenikopolymeeri II = Etyleenin buteenikopolymeeri

Kuten esitetty piirustusten kuvioissa 5 ja 6, virtausdeflekto-rivälineen ei tarvitse olla yhdessä tasossa oleva ja vaakatason suuntainen (kuten on kuvioissa 2 ja 3 havainnollistettu edullinen virtausdeflektoriväline). Esimerkiksi edullinen virtausdeflektoriväline kuviossa 2 voi olla korvattu kuvioissa 5 ja 6 havainnollistetulla virtausdeflektorivälineellä, missä tapauksessa virtausdeflektoriväline on kupera tai kovera vastaavasti mitä tulee jakolevyyn. Samalla tavalla kuin kuvioissa 2 ja 3 havainnollistetut virtausdeflektorivälineet, kuvioiden 5 ja 6 virtausdeflektorivälineiden ollessa sijoitettuna pohjan sisääntulon 26 yläpuolelle, ne järjestävät sekä ensimmäisen väliaineen virtausreiti n pitkin sekoituskammion seinämää että toisen keskeisen, ylöspäin suuntautuvan väliaineen virtausrei-tin virtausdeflektorivälineen keskusaukon läpi.

Virtausdeflektorivälineen pystysuora korkeus tai paksuus ei ole kriittinen ja sen tarvitsee olla ainoastaan niin paksu kuin reaktorin konstruktion rakenteelliset vaatimukset edellyttävät. Suhteellisen ohut deflektoriväline toimii oleellisesti samalla tuloksella kuin sellainen, jolla on suurehko paksuus. Näin ollen, kriittisyyden puutteen virtausdeflektori-välineen yleisesti vaakasuorassa järjestelyssä ja sen kyvyn toimia menestyksellisesti sekä kuperalla että koveralla muodolla tai ilman niitä, lisäksi myöskään virtausdeflektorivälineen paksuuden ei ole havaittu olevan kriittinen.

Vaikka kaupallisen leijupetireaktorin ala- tai pohjapää on yleisesti joko ellipsoidinen tai puolipallon muotoinen kuppi, .joka on yhdistetty suoraan osaan, voidaan tämän keksinnön kanssa käyttää myös muita muotoja. Esimerkiksi reaktorin ala- 29 85497 päällä voi olla eri suuntiin menevä kartiomainen muoto ja voidaan vielä käyttää virtausdeflektorikäsitettä. On huomattava, että tasaiset ja kuperat rengasmaiset virtausdeflektorit, kuten havainnollistettu piirustuksissa, ovat edullisempia kuin koverat rengasmaiset virtausdeflektorit ellipsoidisia ja puolipallon muotoisia pohjareaktoreita varten.

Teollinen käyttökelpoisuus:

Kohdekeksinnölle löytyy käyttöä suuressa määrässä leijupetipo-lymerointireaktorijärjestelmiä. Sillä on käyttökelpoisuutta leijupetireaktoreiden toiminnassa, joissa on välttämätöntä tai toivottavaa vaihtaa lauhduttavasta toimitavasta ei-lauhdutta-vaan toimitapaan tai päinvastoin. Keksinnölle löytyy erityistä käyttökelpoisuutta polyolefiinien, esim. polyetyleenin ja polypropyleenin ja niiden komonomeerien, leijupetipolymeroin-nissa.

Claims (16)

1. Leijupetipolymerointireaktori, jossa on jakolevyvälineet (28) leijupetialueen alapuolella määritellen sekoituskammion (26a) reaktorin (10) sisällä alueelle jakolevyvälineiden alapuolelle, yksi tai useampi sisääntulo (26) väliaineen kulkua varten reaktoriin (10) ja sekoituskammion (26a) läpi, sekä virtausdeflektorivälineet, tunnettu siitä, että reaktorin käsittämä vähintään yksi virtausdeflektoriväline (32) on sijoitettu jakolevyvälineen (28) alapuolelle ja yhdistetty vähintään yhden sisääntuloista (26) kanssa, jolloin virtausdeflektoriväline (32) on sovitettu järjestämään vähintään kaksi väliaineen virtausreittiä sekoituskammioon sisään-tulevalle väliaineelle, väliaineen ensimmäisen virtausreitin pitkin sekoituskammion seinämää ja väliaineen toisen ylöspäin suuntautuvan virtausreitin siten, että toiminnassa mainitussa toisessa virtausreitissä olevat tai siihen tulevat kiinteät hiukkaset, mikäli niitä on, kulkeutuvat ylöspäin, sekoituskam-mion (26a) seinämä pyyhkiytyy tällaisten kiinteiden hiukkasten muodostumisen estämiseksi, ja nesteen kerääntyminen sekoitus-kammioon estyy myös.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen leijupetipolymerointireaktori, jossa yksi tai useampi sisääntulo (26) sijaitsee reaktorin pohjassa tai lähellä sitä, tunnettu siitä, että vähintään yksi virtausdeflektoriväline (32) on sijoitettu sekoituskammioon (26a).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen 1eijupetireaktori, tunnettu siitä, että virtausdeflektoriväline (32) on yleisesti muodoltaan rengasmainen ja sijoitettu sisääntulojen (26) yläpuolelle välimatkan päähän, jonka avulla mainittu ensimmäinen väliaineen virtausreitti kulkee verhoalueen läpi virtausdeflektorivälineen alapuolella ja mainittu toinen virtausreitti kulkee aukon läpi virtausdeflektorivälineessä. 3i 85497

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että virtausdeflektoriväline (32) on si joitettu yleisesti kohtisuoraan reaktorin (10) akselia vastaan.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen leijupetireaktori, tun nettu siitä, että virtausdeflektoriväline (32) on sijoitettu koverasti suhteessa jakolevyvälineeseen (28).

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen leijupetireaktori, tun nettu siitä, että virtausdeflektoriväline (32) on sijoitettu kuperasti suhteessa jakolevyvälineeseen (28).

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että sekoituskammion (26a) pituuden suhde halkaisijaan on enintään n. 1,5.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että mainittu pituuden suhde halkaisijaan on välillä n. 0, 7. . . 1, 0.

9. Patenttivaatimuksen 3 mukainen leijupetireaktori, tun nettu siitä, että mainittujen aukkojen pinta-alan (Aa) suhde mainitun verhoalueen pinta-alaan (Ai) toteuttaa yhtälön: 0, 1 s Aa/Ai £ 0, 75; ja 0,5 s (do-d.)/2h s 5 jossa do on rengasmaisen virtausdeflektorin halkaisija, d· on sisääntulojen halkaisija, ja h on pienin etäisyys rengasmaisen virtausdeflektorin alemmasta ulkoreunasta sekoituskammion seinämään ja jossa, toiminnassa, Hv > 0,05 psi (n. 0,0034 bar), missä Hv on virtausdeflektorin kokonai s virtaus pint a-alaan perustuva nopeuden paine. 32 85497

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että suhde Aa/Ai on n. 0,3 ja (do-d.)/2h on n. 2 ja jossa, toiminnassa, Hv > 0,2 psi (0,014 bar).

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1. . . 10 mukainen lei- jupetipolymerointireaktori, joka käsittää: A. yleisesti lieriömäisen astian (10); B. astiaan sijoitetut jakolevyvälineet (28), yleisesti kohtisuorassa astian akseliin nähden, määritellen leijupeti-alueen jakolevyvälineiden yläpuolelle ja sekoituskammio-alueen (26a) jakolevyvälineiden alapuolelle; C. sisääntulot (26) polymeroitavissa olevien väliaineiden virran johtamiseksi jatkuvasti sekoituskammioon riittävällä kaasun nopeudella hiukkasten pitämiseksi leijupetialueella suspendoituneessa ja leijutetussa tilassa; D. purkauevälineet reagoimattomien polymeroitavissaolevien kaasujen poistamiseksi jatkuvasti leijupetialueesta; E. katalyytin ruiskutusvälineet polymerointikatalyytin johtamiseksi leijupetialueeseen; ja F. tuotteen poistovälineet kiinteän hiukkasmaisen polymeeri-tuotteen poistamiseksi leijupetialueesta; tunnettu siitä, että reaktori käsittää G. virtausdeflektorivälineen (32) yhdistettynä sisääntuloihin, sovitettuna jakamaan sisääntulojen läpi virtaavan polymeroitavissa olevan väliainevirran kahdeksi tai useammaksi vähintään kahdessa väliaineen virtausreitissä virtaa-vaksi virraksi, jöistä vähintään toinen virtausreitti on suunnattu ylöspäin ja ulospäin pitkin sekoituskammion seinämää ja vähintään yksi virtausreitti on suunnattu yleisesti ylöspäin pitkin sekoituskammion keskiakselia, mainitun virran jakautumisen ollessa sellainen, että ylöspäin pitkin sekoituskammion seinämää virtaavan väliaineen nopeus on riittävä (1) kuljettamaan mukana kiinteät hiukkaset ja pitämään hiukkaset väliaineen mukana kulkeutuvina ja (2) estä- ” mään kiinteän hiukkasmaisen polymeerituotteen kerääntymisen sekoituskammion seinämään ja ylöspäin pitkin sekoituskam- mion keskiakselia virtaavan väliaineen nopeus on riittävä '. estämään kiinteää hiukkasmaista polymeerituotetta putoamas- • · 33 85497 ta sisääntuloihin; nesteen kerääntyminen sekoituskammioon on myös estetty; ja yhdistetyn kokonaisnopeuden ja virtaus -reiteissä virtaavan väliaineen suunnan ollessa sellainen, että järjestetään riittävä sekoitus yleisen tasaisuuden ja leijupetialueeseen sisääntulevien polymeroitavissa olevien väliaineiden jakautumisen varmistamiseksi.

12. Patenttivaatimuksen 2 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että rengasmaisen virtausdeflektorin mitat ovat sellaiset, että: Hv> 0,05 psig (0, 0034 bar) jossa Hv on virtausdeflektorin kokonaisvirtauspinta-alaan perustuva nopeuden paine.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että Hv > 0,2 psig (0,014 bar).

14. Leijupetipolymerointireaktorin toimintamenetelmä, jossa reaktorissa on jakolevyvälineet (28) sijoitettu petin alapuolelle sekä väliaineen jakautumisen että petin fysikaalisen kannatuksen järjestämiseksi; sisääntulot (26) reaktorin (10) pohjassa tai lähellä sitä väliaineen kulkua varten reaktoriin ja sekoituskammio (26a) sijoitettuna jakolevyvälineen (28) ja sisääntulojen (26) väliin ja jossa kaasua sisältävää väli-ainevirtaa johdetaan jatkuvasti reaktoriin, kuljetetaan ylöspäin sekoituskammion läpi, jakolevyvälineen läpi ja leijupetin läpi, tunnettu siitä, että se käsittää sisääntulevan väliainevirran jakamisen vähintään kahdeksi virraksi, mainitun ensimmäisen virran virratessa ylöspäin ja ulospäin kehä-virtaus reittiä pitkin sekoituskammion seinämää, ja mainitun toisen virran virratessa ylöspäin väliaineen virtausreitissä, joka on yleisesti kohtisuorassa jakolevyvälinettä vastaan.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen leijupetipolymerointireaktorin toimintamenetelmä, jossa reaktorissa on yleisesti rengasmainen väliaineen virtausdeflektoriväline (32) yhdistettynä 34 85497 sisääntulojen (26) kanssa, tunnettu siitä, että si-sääntuleva väliainevirta jaetaan vähintään kahdeksi virraksi siten, että mainittu ensimmäinen virta virtaa ylöspäin ja ulospäin väliaineen virtausreitissä kehämäisesti rengasmaisen deflektorivälineen ja sekoituskammion seinämän välissä, ja mainittu toinen virta virtaa keskeisesti ylöspäin väliaineen virtausreitissä rengasmaisen virtausdeflektorivälineen läpi, kaikkien väliaineen virtausreittien yhdistetyn nopeuden ja suunnan olessa kykenevä kuljettamaan mukana ja siirtämään kiinteät hiukkaset ja nesteen ulos sekoituskammiosta jakolevyväli-neen läpi leijupetiin.

16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen leijupetipolymerointimene-telmä, jossa polymeroitavissa oleva väliainevirta johdetaan jatkuvasti tuloaukon läpi sekoituskammioon riittävällä nopeudella hiukkaspetin pitämiseksi leijutetussa ja suspendoitu-neessa tilassa, tunnettu siitä, että se käsittää välisi nevirran jakamisen vähintään kahdeksi vähintään kahdessa väliaineen virtausreitissä virtaavaksi virraksi; väliaineen johtamiseen vähintään yhdessä mainituista virtausreiteistä ylöspäin ja ulospäin pitkin sekoituskammion seinämää ja väliaineen johtamisen vähintään yhdessä mainituista virtausreiteistä ylöspäin pitkin sekoitus kammion keskiakselia, minkä avulla saadaan aikaan väliaineen riittävä virtaus ylöspäin pitkin sekoituskammion seinämää (1) kiinteiden hiukkasten mukana kuljettamiseksi ja hiukkasten pitämiseksi väliaineen mukana kulkeutuvina ja (2) kiinteän hiukkasmaisen polymeeri-tuotteen kerääntymisen estämiseksi sekoituskammion seinämälle, jolloin nesteenkerääntyminen sekoituskammioon on myös estetty, väliaineen ylöspäisen virtauksen pitkin sekoituskammion keskiakselia ollessa riittävä estämään kiinteää hiukkasmaista polymeerituotetta putoamasta tuloaukkoon ja virtojen yhdistetyn nopeuden ja suunnan ollessa riittävä varmistamaan yhdistettyjen väliainevirtojen yleisesti tasaisen sekoittumisen ja jakautumisen ajassa, jolloin mainitut yhdistetyt virrat saavuttavat sekoituskammion ylemmät alueet; ja yhdistettyjen virtojen kuljettamisen sinänsä tunnetulla tavalla yleisesti tasaisella tavalla yleisesti vaakasuoran kaasunjakolevyn läpi 35 85497 sekoitus kammion ja kaasunjakolevyn yläpuolelle sijoitetulle leijupetialueelle riittävällä kokonaisnopeudella kiinteiden polymeerihiukkasten petin pitämiseksi suspendoituneessa ja leijutetussa tilassa. 36 8 5 4 9 7