FR2573431A1 - Procede de production d'un polymere - Google Patents
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Abstract
PROCEDE DE PRODUCTION D'UN POLYMERE A PARTIR D'UNE SOLUTION AQUEUSE D'UN MONOMERE A INSATURATION A,B-ETHYLENIQUES CORRESPONDANT. CE PROCEDE EST CARACTERISE EN CE QU'ON ENVOIE LADITE SOLUTION AQUEUSE DE MONOMERE ET UN GAZ INERTE, CHACUN SOUS LA FORME D'UN COURANT CONTINU, VERS LE SITE DE POLYMERISATION, ON DEVERSE L'UN DE CES DEUX FLUIDES DANS LE COURANT DE L'AUTRE FLUIDE, PARALLELEMENT, PAR UN AJUTAGE 16, DE FACON A REALISER UN CONTACT FORCE ENTRE LA SOLUTION AQUEUSE DE MONOMERE ET LE GAZ INERTE, ET L'ON ELIMINE UNE GRANDE PARTIE DE L'OXYGENE DISSOUS DE LA SOLUTION AQUEUSE DE MONOMERE, AVANT QUE CETTE DERNIERE NE PARVIENNE AU SITE DE POLYMERISATION.
Description
Procédé de production d'un polymère La présente invention se rapporte à un
procédé de
production d'un polymère et elle concerne, plus particu-
lièrement, un procédé de production d'un polymère à partir d'une solution aqueuse d un monomère a,o-éthyléniquement
insaturé correspondant.
3usqu'à présent, les polymères obtenus par polymérisation de solutions aqueuses de monomères à insaturation a,O-éthyléniques tels que des sels de l'acide acrylique, des sels de l'acide méthacrylique et des acrylamides ont trouvé de très nombreuses applications comme épaississants, agents floculants, additifs dispersants, absorbants d'eau, etc. La régularité de la polymérisation de la solution aqueuse d'un monomère à insaturations m,R-éthylèniques est inhibée par l'oxygène dissous. Lorsqu'on prépare la solution aux fins de polymérisation, il faut donc éliminer l'oxygène dissous de la solution avant d'effectuer la polymérisation. On ne peut dire que l'idée d'effectuer l'élimination de l'oxygène dissous dans chaque réacteur de polymérisation ou à chaque cycle de polymérisation soit très judicieuse du point de vue technologique. Lorsque la polymérisation implique d'utiliser une pluralité de réacteurs de polymérisation ou qu'on l'effectue en continu, la pratique consistant à effectuer l'élimination de l'oxygène dissous globalement sur la solution de monomère aqueuse constituée d'une fois en grand volume et à soumettre la solution aqueuse de monomère alors débarrassée de l'oxygène dissous à la polymérisation s'avère plus rationnelle. Malheureusement, la solution aqueuse de monomère ainsi débarrassée d'oxygène dissous est susceptible d'être polymérisé par la lumière ou des impuretés. En particulier, lorsqu'on prépare la solution aqueuse de monomères sous une forme très concentrée ou que la solution aqueuse de monomère s'avère renfermer un monomère de réticulation, une fois que la polymérisation commence sur la solution aqueuse de monomère, le système perd suffisamment de fluidité pour rendre difficile
l'évacuation désirée de la chaleur de polymérisation.
Ainsi, il est possible que la solution aqueuse de monomère subisse brusquement une polymérisation dans le récipient utilisé pour retenir la solution ou dans le tube utilisé pour transférer la solution du récipient au réacteur de polymérisation. A cet égard, la solution aqueuse de monomère constituée immédiatement en grand volume et la soumission progressive de la solution aqueuse de monomère, débarrassée de l'oxygène dissous, à la polymérisation, ne s'avèrent pas désirables. Si la polymérisation ne se produit pas brusquement, elle peut occasionner l'apparition d'un gel insoluble. Lorsqu'on abandonne ce gel à lui-même, il peut croître progressivement, finir par obstruer le tube aboutissant au réacteur de polymérisation
et mettre en péril le fonctionnement de l'installation.
Lorsqu'on effectue la polymérisation en discontinu dans une pluralité de réacteurs de polymérisation ou qu'on l'effectue en continu dans un seul réacteur de polymérisation, la pratique consistant à effectuer l'élimination de l'oxygène dissous en continu et rapidement et à laisser la solution aqueuse de monomère, débarrassée de l'oxygène dissous, rejoindre en continu le réacteur de polymérisation, s'avère particulièrement désirable. On ressent de plus en plus la nécessité de perfectionner un procédé permettant d'éliminer en continu
l'oxygène dissous de la solution aqueuse de monomère.
Comme première voie d'approche de la solution, on a proposé un procédé permettant d'effectuer instantanément la désoxydtion d'une solution aqueuse de monomère, tout en transférant la solution aqueuse de monomère, par un tube, dans le réacteur de polymérisation, en envoyant un gaz inerte au contact de la solution aqueuse de monomère par l'intermédiaire d'un tube de diffusion ou d'un panneau de diffusion comportant de fines perforations (brevet japonais publié SHO 54(1.979)-37.910). Lorsqu'on met en oeuvre ce procédé, après utilisation prolongée du tube ou du panneau de diffusion, le polymère insoluble y adhère progressivement et finit - par obstruer les fines perforations qui y sont formées et, de ce fait. l'écoulement du gaz inerte rencontre une résistance croissante et l'alimentation en gaz inerte n'a plus lieu régulièrement. Si on laisse le dépôt de gel croître, il sortira du tube ou du panneau de diffusion et obstruera le tube, ou aura même des effets fâcheux sur la qualité du polymère produit. Ainsi, l'appareil utilisé pour mettre en oeuvre le procédé ne peut guère supporter une utilisation prolongée. En conséquence, la présente invention a pour objet
un nouveau procédé de production d'un polymère.
L'invention a également pour objet un procédé pour obtenir une production stable d'un polymère à partir d'une solution aqueuse d'un monomère correspondant en éliminant très rapidement et en continu l'oxygène dissous de la solution aqueuse de monomère et en permettant l'alimentation uniforme en solution aqueuse de monomere débarrassée de l'oxygène dissous du site de polymérisation, malgré l'utilisation prolongée d'un
appareil utilisé pour mettre en oeuvre le procédé.
On atteint les buts décrits précédemment, grâce à un procédé de production d'un polymère à partir d'une solution aqueuse d'un monomère à insaturations a,l-éthyléniques correspondant, caractérisé en ce qu'on envoie la solution aqueuse de monomère et un gaz inerte, chacun sous la forme d'un courant continu, vers le site de polymérisation, on déverse l'un des deux courants de fluide oarallèlement dans l'autre, par l'intermédiaire d'un ajutage de façon à réaliser en contact forcé entre la solution aqueuse de monomère et le gaz inerte, et l'on élimine en grande partie l'oxygène dissous de la solution aqueuse de monomère, avant que la solution aqueuse de
monomère parvienne au site de polymérisation.
Sur le dessin annexé: la figure 1 est une coupe transversale représentant un dispositif d'aspiration typique à utiliser pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention; la figure 2 est une coupe - transversale représentant un éjecteur typique devant être utilisé pour
mettre en oeuvre le procédé selon l'invention.
Comme exemples typiques de monomère pouvant être utilisé avantageusement dans le cadre de l'invention, il y a lieu de citer l'acide acrylique et l'acide méthacrylique et des sels alcalins et d'ammonium de ces acides, l'acrylamide, le méthacrylamide, l'acrylonitrile. le méthacrylonitrile, le (méth)acrylate de 2-hydroxyéthyle, le (méth)acrylate de 2- hydroxypropyle, le (méth)acrylate de 3-hydroxypropyle, le (méth)acrylate de méthyle, le (méth)acrylate d'éthyle, le (méth)acrylate d'isopropyle, le (méth)acrylate de butyle. le (méth)acrylate de méthyle, le (méth) acrylate d'&éthyle, le (méth)acrylate d'isopropyle et l'acide maléique. On peut utiliser avantageusement un seul monomère ou un mélange de deux monomères ou plus choisis dans le groupe de monomères énuméré ci-dessus pour
produire le polymère par le procédé de l'invention.
Lorsqu'on désire que le polymère à produire soit un polymère réticulé, on peut utiliser le monomère précité en combinaison avec un monomère de réticulation. Comme exemple de monomères de réticulation pouvant être utilisé efficacement dans ce cadre, il y a lieu de citer les diacrylates et diméthylcrylates d'éthylène-glycol, le
diéthylène-glycol, le triéthylène-glycol, le propylêne-
glycol, le 1.4-butane-diol, le 1,5 pentane-diol, le
1,6-hexane-diol, le néopentyl-glycol, le triméthylol-
propane et le penta-érythritol, les triacrylates et
triméthacrylates de triméthylol-propane et de penta-éry-
thritol, le tétracrylate et le tétra(méth)acrylate de penta-érythritol, le N,N'-méthylène-bis-acrylamide, le N,N'-méthylène-bis-méthacrylamide et l'isocyanurate de triallyle. On peut utiliser un seul monomère ou un mélange de deux monomères ou plus choisis dans le groupe de monomères énuméres ci-dessus. En général, on utilise le monomère de réticulation dans une proportion molaire ne dépassant pas 10Z, comprise, de façon désirable, dans l'intervalle de 0,0005 à 5 Z et, mieux encore, dans l'intervalle de 0,001 à 1Z, les pourcentages étant rapportés au monomère soluble dans l'eau. Dans tous les monomères énumérés ci-dessus, il est particulièrement désirable, dans le cadre de la présente invention, d'utiliser un mélange de monomères comprenant (A) au moins un monomère choisi dans le groupe comprenant l'acide acrylique et l'acide méthacrylique, et les sels alcalins et d'ammonium de ces acides, l'acrylamide et le méthacrylamide, et (B) un monomère de réticulation comportant au moins deux doubles liaisons polymériques dans son motif moléculaire, et renfermant le monomère de réticulation de (B) dans une proportion molaire ne dépassant pas 10 Z du poids. Comme monomère de réticulation de (B), on peut utiliser au moins un élément choisi dans le groupe de monomères de réticulation précité. Si, dans ce cas, la proportion molaire du monomère de réticulation de (B) dépasse 10 Z du monomère de (A), le polymère obtenu a un pouvoir d'absorption d'eau et une capacité d'échange ionique insuffisants. On désire que la proportion molaire du monomère de réticulation de (B) soit comprise entre 0,0005 et 5Z, de préférence entre 0,001 et 1Z. On déire que la concentration en mélange de monomères de la solution aqueuse de monomère soit comprise entre 10 et 80. en poids, de préférence 20 et 60Z en poids. Le gaz inerte devant être utilisé pour le contact forcé avec la solution aqueuse de monomére et l'élimination de l'oxygène dissous de celle-ci qui en résulte est un gaz n'agissant pas chimiquement sur le monomère à insaturations a,éthyléniques et ne pouvant inhiber la polymérisation du monomère. Comme exemples de ce gaz inerte, il y a lieu de citer l'azote (gazeux), le
gaz carbonique, l'argon, le méthane et l'éthane.
Pour éliminer l'oxygène dissous, on déverse, par l'intermédiaire d'un ajutage, dans l'un des courants de la solution aqueuse de monomère et du gaz inerte, tous deux dirigés vers le site de polymérisation (on l'appellera dans la suite 'premier fluide"), l'autre fluide (on l'appellera, dans la suite, "second fluide"). Dans ce cas, on déverse le second fluide parallèlement dans le courant du premier fluide. Si les deux fluides s'écoulent dans des sens mutuellement opposés, il en résulte une possibilité, fortement indésirable, que les deux fluides éclaboussent fortement sur la paroi du tube et que le monomère qui s'y dépose ainsi se polymérise in situ. Comme royen pour effectuer le déversement parallèle précité et produire, par conséquent, le contact requis entre la solution aqueuse de monomère et le gaz inerte, il est désirable
d'utiliser un dispositif d'aspiration ou un éjecteur.
Le dispositif d'aspiration est, de façon générale, un dispositif destiné à déverser le second -fluide à travers un ajutage et à évacuer le premier fluide par
l'effet d'aspiration produit par une chambre d'aspiration.
Une structure de dispositif d'aspiration typique est représentée sur la figure 1. Une buse aspiratrice 16 comporte, à l'une de ses extrémités, une seconde entrée de fluide 10, à son autre extrémité un ajutage 12 et en son intérieur une seconde chambre de passage de fluide 14, Une chambre d'aspiration 20 est formée de façon à entourer l'ajutage 12. Cette chambre d'aspiration 20 communique avec une première entrée d'alimentation en fluide 22, ainsi qu'avec une section de diffusion 18. En particulier, dans la structure représentée, pour communiquer un mouvement de rotation au second fluide, la seconde entrée de fluide comprend une pluralité d'orifices d'inclinaison variable. Le dispositif d'aspiration ne se limite pas nécessairement à cette conception particulière, mais peut
être de diverses conceptions appropriées.
L'éjecteur ne diffère pas du dispositif d'aspi-
ration, en ce qui concerne sont principe de fonctionne- ment, sauf que son ajutage comporte, en général, un orifice divergent. Une structure typique de l'éjecteur est représentée sur la figure 2. Une buse 36 comporte, à l'une de ses extrémités, une seconde entrée de fluide 30, à son autre extrémité un ajutage 32 comportant un orifice' divergent, et en son intérieur une seconde chambre de passage de fluide 34. Une chambre d'aspiration 38 est formée de façon à entourer la buse 36. Cette chambre d'aspiration 38 Est associée à une première entrée d'alimentation en fluide 42, ainsi qu'à une section de diffuseur 40. Il n'est pas nécessaire que l'éjecteur se
limite toujours à cette conception particulière.
Le contact nécessaire entre la solution aqueuse de
monomère et le gaz inerte est obtenu au moyen de l'un-
quelconque des appareils décrits précédemment. Le fluide à deverser à travers l'ajutage (la buse) est la solution aqueuse de monomère ou le gaz inerte. Le choix entre ces
deux fluides n'est pas fondamental pour l'invention.
La proportion du gaz inerte à amener, par rapport à la proportion de solution aqueuse de monomère à amener, varie avec la concentration en oxygène dissous tolérable de la solution aqueuse de monomère à envoyer au site de polymérisation. La concentration en oxygène dissous tolérable de la solution aqueuse de monomère varie également avec les conditions de polymérisation, le degré de polymérisation recherché, etc. En général, cependant, on désire que le rapport de la quantité du'gaz inerte à amener par rapport à celle de la solution aqueuse de monomère à amener -soit dans le domaine de 0,1 à 10, de préférence de 1 à 7, en volume. Si-le rapport de la quantité du gaz inerte à celle de la solution aqueuse de monomère à amener est inférieur à 0,1, on ne peut obtenir une élimination suffisante de l'oxygène dissous. Si ce rapport dépasse 10, le fonctionnement s'avère globalement
non économiquement rentable.
La vitesse de déversement du second fluide ne peut en général être fixée, en raison de la variation possible de la concentration tolérable de l'oxygène dissous dans la solution aqueuse de monomère amenée au site de polymérisation, de la structure et des dimensions de l'ajutage, etc. Pour permettre au second fluide déversé à travers la buse parallèlement dans le courant du premier fluide de réaliser un contact entre les deux fluides, de préférence, dans un état de forte turbulence, et de provoquer une élimination efficace de l'oxygène dissous, on désire que la vitesse de déversement soit telle que le nombre de Reynolds du second fluide- au point le plus étroit de l'orifice de l'ajutage soit au moins égal à 1.000. Il est désirable que ce nombre de Reynolds ne soit pas inférieur à 2.000, et qu'il soit compris, de préférence, entre 2%000 et 10. Si le nombre de Reynolds du second fluide au point le plus étroit de l'ajutage est inférieur à 1000, le contact entre les deux fluides n'est pas suffisant pour obtenir une élimination complète de l'oxygène dissous. Si l'on cherche à obtenir l'élimination désirée de l'oxygène dissous pour un nombre de Reynolds aussi faible qu'on l'a décrit précédemment, cela implique une augmentation inévitable de la quantité du gaz inerte à amener, par rapport à la quantité de la solution aqueuse
de monomère, au détriment de l'économie de la production.
Facultativement, la durée de contact entre la solution aqueuse de monomère et le gaz inerte peut être prolongée pour augmenter l'efficacité de l'élimination de l'oxygène dissous, par exemple en fixant un tube rectiligne de longueur correcte à la sortie du dispositif d'aspiration ou en augmentant la longueur de la section de diffuseur de l'éjecteur. Si la durée de contact est trop prolongée, il en résulte la possibilité que la réaction provoque une polymérisation indésirée. Ainsi, on désire
que la durée de rétention soit limitée à 20 secondes.
On ajoute à la solution aqueuse de monomére de laquelle on a éliminé l'oxygène dissous, comme on l'a décrit ci-dessus, un initiateur de polymérisation, et on lui fait subir la polymérisation en atmosphère de gaz inerte. On peut effectuer la polymérisation en discontinu ou en continu. La température de réaction et la durée de réaction varient avec le type de monomère utilisé. En général, on effectue la polymérisation à une température
comprise entre O et 99'C, de préférence entre 10 et 95C.
Lorsqu'on peut effectuer la polymérisation en discontinu, la durée de réaction est comprise entre 0,1 et 24 heures, de préférence entre 0,5 et 10 heures. Bien entendu, il faut que l'initiateur de polymérisation devant être utilisé ici soit soluble dans l'eau. Comme exemples d'initiateur de polymérisation pouvant être utilisés avantageusement pour la polymérisation, il y a lieu de citer des persulfates comme le persulfate d'ammonium et le persulfate de potassium, l'eau oxygénée, et des composés azoiques solubles dans l'eau, comme le diacétate de 2,2'-azo bis (2-amidinopropane) et le dichlorhydrate de
2,2'-azo bis (2-amidinopropane).
Facultativement, on peut utiliser cet initiateur de polymérisation en combinaison avec un sulfite, un hydrogenosulfite, un thiosulfate, l'acide L-ascorbique ou un sel ferrique, de façon qu'il constitue un initiateur d'oxydo-réduction. La proportion de l'initiateur de polymérisation radicalaire est comprise entre 0,0005 et 10
Z en poids, de préférence entre 0,0001 et 5 Z en poids.
On va décrire à présent l'invention de façon plus spécifique sur les exemples d'exécution non limitatifs qui sont à suivre. Dans ces exemples, et sauf indication
contraire, les parties et Z s'entendent en poids.
EXEMPLE 1
Dans un dispositif d'aspiration ( le diamètre intérieur au point le plus étroit de l'ajutage à son extrémité de tête est de 5 mm) réalisé comme on l'a représenté sur la figure 1, on envoie une solution aqueuse d'acrylate de sodium à 36Z à un débit de 6 litres/minute, par la seconde entrée de fluide 10, et de l'azote (gazeux) à un débit de 24 litres/minute, par la première entrée d alimentation en fluide 22, pour éliminer l'oxygène dissous de la solution aqueuse de monomère. Pendant ce traitement, le nombre de Reynolds au point le plus étroit de l'ajutage 12 à son extrémité de tête est d'environ
4.000.
Un orifice d'introduction d'un initiateur de polymérisation est disposé à environ 10 cm de la sortie du diffuseur 18 pour introduire une solution aqueuse de persuifate d'ammonium à 1Z dans une proportion de 1.500 ppm, rapportée au poids de la solution aquesue de monomère. On introduit la solution aqueuse de monomère ainsi préparée dans un réacteur de polymérisation purgé à l'avance avec de l'azote et on laisse la polymérisation s'y poursuivre à une température de 30 à 80*C pendant 6 heures. Le polymère à l'état de gel prélevé du réacteur de polylmérisation après la polymérisation est un produit homogène de grande qualité. Après avoir poursuivi cette élimination d'oxygène pendant 24 heures, on ne trouve nulle part de dépôt de polymère insoluble dans l'eau dans
le dispositif d'aspiration.
On effectue l'élimination de l'oxygène dissous selon le procédé ci-dessus, sauf qu'on supprime l'addition de l'initiateur de polymérisation. Dans la solution aqueuse d'acrylate de sodium provenant du traitement, la concentration en oxygène dissous est de 0,1 ppm, à comparer à 7 ppm, concentration de la même solution aqueuse de monomère avant le traitement. Après qu'on ait poursuivi l'élimination d'oxygène pendant 24 heures, la 1 1
concentration en oxygène dissous est encore de 0,1 ppm.
EXEMPLE 2
-Dans un éjecteur (le diamètre de l'ajutage à son point le plus étroit est de 4 mm) réalisé comme on l'a représenté sur la figure 2, on envoie de l'azote (gazeux) à un débit de 17 litres/mn par la seconde entrée de fluide et une solution aqueuse d'acrylate de sodium à 36Z à un débit de 6 litres/mn par la première:entrée d'alimentation en fluide 42, pour éliminer l'oxygène dissous de la solution aqueuse de monomère. La concentration en oxygène dissous de la solution aqueuse d acrylate de sodium est de 7 ppm avant l'élimination de l'oxygène dissous et de 0,5 ppm après cette élimination. Le nombre de Reynolds au
point le plus étroit de l'ajutage est d'environ 6.000.
Après avoir poursuivi cette élimination d'oxygène dissous pendant 24 heures, on ne trouve nulle part de dépôt de polymère insoluble dans l'eau dans l'éjecteur. En outre, après qu'on ait poursuivi l'élimination de l'oxygène dissous pendant 24 heures, la concentration en oxygène dissous de la solution aqueuse d'acrylate de sodium est de 0,5 ppm et elle est inchangée par rapport à la concentration au début de l'élimination. On introduit le mélange de monomère débarrassé de l'oxygène-dissous, comme on l'a décrit précédemment, dans un réacteur de polymérisation, on l'y laisse se polymériser à une température de 30 à 80'C pendant 6 heures. Le polymère à l'état de gel prélevé du réacteur de polymérisation après la polymérisation est un produit homogène de haute qualité.
EXEMPLE DE COMPARAISON 1
On fait descendre une solution aqueuse d'acrylate de sodium à 36Z (concentration en oxygène dissous: 7 ppm), à un débit de 5 litres/mn dans un tube plastique suspendu verticalement de 50 mm de diamètre intérieur et de 1.000 mm de long, et l'on envoie de l'azote (gazeux) à un débit de 15 litres/mn dans le même tube, à travers un filtre en forme d'entonnoir pourvu de pores de diffusion fins d un diamètre moyen de 10 pm, et disposé à l'extrémité inférieure du tube, pour produire un contact à contre-courant entre la solution aqueuse d'acrylate de sodium et l'azote. On évacue la solution aqueuse d'acrylate de sodium qui a subi l'élimination de l'oxygène dissous par l'extrémité inférieure du tube. La solution aqueuse d'acrylate de sodium ainsi obtenue par l'extrémité inférieure du tube s'avère présenter une teneur en oxygène
dissous de 0,8 ppm.
Après avoir poursuivi cette élimination de l'oxygène dissous pendant 24 heures, non seulement on trouve un fort dépôt de gel insoluble dans l'eau sur le filtre en forme d'entonnoir, mais en outre la concentration en oxygène dissous de la solution aqueuse d'acrylate de sodium obtenue par l'extrémité inférieure du tube augmente à 1,1 ppm. On constate un dépôt d'un
polymère à l'extrémité supérieure du tube.
EXEMPLE 3
Dans un dispositif d'aspiration (diamètre intérieur au point le plus étroit de l'ajutage à son extrémité de tête: 2 mm) réalisé selon la figure 1, on introduit une solution aqueuse de monomère renfermant 40 parties en poids d'acide acrylique dont 75 Z sont neutralisées par de l'hydroxyde de sodium, 0,014 partie de N,N'-méthylène-bis-acrylamide et 60 parties d'eau, à un débit de 1,5 litres/mn par la seconde entrée de fluide 10, et de l'azote (gazeux) à un débit de 7 litres/mn par la première entrée d'alimentation en fluide 22, pour éliminer l'oxygène dissous de la solution aqueuse de monomère. Ce traitement abaisse la concentration en oxygène dissous de la solution aqueuse de monomère de 8 ppm à 0,1 ppm. Un orifice d'introduction d'un initiateur de polymérisation est disposé à une distance d'environ 10 cm de la sortie de l'ajutage. Par cet orifice, on introduit une solution aqueuse à 1X de dichlorhydrate de 2,2'-azo bis (2-amidinopropane comme initiateur de polymérisation, dans une proportion de 2,3Z rapportée à la solution aqueuse de monomere. On introduit la solution aqueuse de monomère, qui a subi l'élimination de l'oxygène dissous et a été additionnée de l'initiateur de polymérisation, dans un réacteur de polymérisation continue formé en fixant un tube d'entrée d'azote et un tube d'entrée de solution aqueuse de monomère à un malaxeur à trois axes chemisés présentant un volume intérieur de 200 litres et comportant deux palettes d'agitateur de type Banbery et une vis de décharge. Dans ce réacteur de polymérisation continue, on laisse la solution aqueuse de monomère se polymériser à une température de 80 à 90'C sous atmosphère d'azote. Le polymère hydraté à l'état de gel ainsi produit est pulvérisé en continu par le malaxeur à trois axes et
évacué par la vis de décharge.
Après poursuite de cette polymérisation continue pendant 24 heures, on ne trouve nulle part de dépôt de polymère indésirable dans le dispositif d'aspiration. Le polymère hydraté à l'état de gel ainsi obtenu est utile
comme absorbant hydrophile.
EXEMPLE DE COMeARAISON 2 Comme pour l'exemple de comparaison 1, on introduit une solution aqueuse de monomère de la même composition que dans l'exemple 3, au même débit que dans l'exemple 3, dans un tube plastique suspendu verticalement de 4 mm de diamètre intérieur et 1.000 mm de long, et l'on introduit de l'azote (gazeux) dans le même tube à travers un filtre en forme d'entonnoir comportant des pores de diffusion fins d'un diamètre moyen de 10 pm et disposé à l'extrémité inférieure du tube pour produire un contact à contre-courant entre la solution aqueuse d'acrylate de sodium et l'azote. On évacue la solution aqueuse d'acrylate de sodium qui a subi l'élimination d'oxygène dissous par l'extrémité inférieure du tube. Il s'avère que la solution aqueuse d'acrylate de sodium ainsi obtenue par l'extrémité inférieure du tube a une concentration en
oxygène dissous qui a diminuée de 8 ppm à 0.5 ppm.
On mélange la solution aqueuse de monomère obtenue par l'extrémité inférieure du tube avec -une solution aqueuse à 1Z de chlorhydrate de 2, 2'-azo bis (2-amidino- propane), comme initiateur de polymérisation, dans un réacteur de mélange d'initiateur et, après évacutation du réacteur de mélange d'initiateur, on introduit dans le même malaxeur à trois axes que celui utilisé dans l'exemple 3, et on lui fait subir une polymérisation par un procédé analogue à celui de l'exemple 3. La proportion de solution aqueuse à 1Z de chlorhydrate de 2,2'-azo bis (2-amidinopropane)introduite est de 2.3Z rapportée à la solution aqueuse de monomère. Le polymère hydraté à l'état de gel ainsi produit est pulvérisé en continu par le
malaxeur à trois axes et évacué par la vis de décharge.
Après poursuite de cette élimination d'oxygène dissous pendant 6 heures, non seulement on trouve un dépôt important de gel insoluble dan l'eau sur le filtre en forme d'entonnoir, mais en outre le polymère a été produit sur l'extrémité supérieure du tube. La concentration en oxygène dissous augmente à 0,9 ppm, mais on poursuit la polymérisation en continu, du fait qu'on peut poursuivre
la polymérisation.
_9 heures après le début de la polymérisation, un gel insoluble dans l'eau obstrue un tube reliant l'extrémité inférieure du tube et le réacteur de mélange d'initiateur, et l'introduction de la solution aqueuse de monomère dans le malaxeur à trois axes s'arrête. Il est donc nécessaire de retirer le gel du tube et de la portion supérieure du tube et de remplacer le filtre en forme d'entonnoir par un filtre neuf. Pendant ce retrait et ce remplacement, la polymérisation est stoppée et il est
nécessaire de la faire redémarrer.
Selon le procédé de l'invention, l'élimination de l'oxygène dissous d'une solution aqueuse de monomère est effectuée en continu et instantanément avec une grande efficacité- au moyen d'un appareil simple et d'une procédure simple. Ainsi, on peut introduire la solution aqueuse demonomère dans un état stable homogène dans le réacteur de polymérisation, avant qu'aucun des stades impliqués dans la production du polymère n'ait une chance de provoquer une polymérisation indésirable. Par conséquent, la polymérisation qui en résulte aboutit à un polymère de haute qualité. Lorsqu'on doit effectuer la polymérisation en continu, le procédé selon l'invention s'avère avantageux, du fait que la solution aqueuse de monomère de laquelle l'oxygène dissous est éliminé en continu peut être introduite en continu dans le réacteur de polymérisation. Lorsqu'un orifice d'introduction d'un initiateur de polymérisation est formé dans la section de sortie du dispositif d'aspiration ou dans la section de diffuseur de l'éjecteur et que l'initiateur de polymérisation est introduit par cet orifice pour être ajouté à la solution aqueuse de monomère, on obtient comme avantage particulier pour la polymérisation en continu que l'on peut ajouter à la solution aqueuse de monomère l'initiateur de polymérisation très complètement. En outre, du fait que l'élimination de l'oxygène dissous est effectuée en continu et instantanément, on peut obtenir la solution aqueuse de monomère avec une concentration en oxygène dissous suffisamment basse,. même dès le début du fonctionnement. Même lorsqu'on interrompt la marche en raison d'une circonstance critique ou pour une autre raison, il n'y a pas de possibilité que la solution aqueuse de monomère soit amenée dans un état instable au site de polymérisation Du fait que le procédé selon l'invention n'a absolument pas besoin d'un dispositif de diffusion comme le tube de diffusion ou le panneau de diffusion pourvu de fins pores de diffusion, il ne peut entraîner le problème de l'obstruction. L'appareil utilisé pour mettre en oeuvre ce procédé peut donc être nettoyé
très facilement et être arrêté et relancé fort facilement.
Claims (7)
1. Procédé de production d'un polymère à partir d'une solution aqueuse d'un monomère à insaturation C,l-éthyléniques correspondant, caractérisé en ce qu'on envoie ladite solution aqueuse de monomère et un gaz inerte, chacun sous la forme d'un courant continu, vers le site de polymérisation, on déverse l'un de ces deux fluides, par un ajutage, parallèlement dans le courant de l'autre fluide, de façon à produire un contact forcé entre ladite solution aqueuse de monomère et ledit gaz inerte, et l'on élimine une grande partie de l'oxygène dissous de ladite solution aqueuse de monomère, avant que ladite solution aqueuse de monomère ne parvienne au site de polymérisation.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse à laquelle ledit "premier" fluide déversé dans le courant de l'autre fluide franchit le point le plus étroit dudit ajutage correspond à un nombre
de Reynolds d'au moins 1.000.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rapport de la quantité du gaz inerte à celle de la solution aqueuse du monomère est comprise entre 0,1
et 10 en volume. -
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un dispositif d'aspiration pour déverser le premier fluide, par ledit ajutage, dans le courant de l'autre fluide et réaliser un contact forcé entre ladite solution aqueuse de monomère et ledit gaz inerte.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un éjecteur pour déverser le premier fluide dans le courant de l'autre fluide par ledit ajutage et réaliser un contact forcé entre la solution aqueuse de
monomère et le gaz inerte.
6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit gaz inerte est constitué par au moins un gaz choisi dans le groupe comprenant l'azote, le gaz carbonique (dioxyde de carbone), l'argon, le méthane et l'éthane.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère est un polymère réticulé lorsqu'on prépare ledit polymère à partir de ladite solution aqueuse
de monomère à insaturations a,î-éthyléniques.
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