JP2017516899A - 脱去装置｛ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ ａｐｐａｒａｔｕｓ｝ - Google Patents

Abstract

本出願は、ポリビニルクロライド内の未反応ビニルクロライド単量体の除去方法に関するものであって、例示的な、本出願の脱去装置及び上記脱去装置及び方法によると、スチームを用いた脱去工程において、除去しようとする対象物質を含む原料とスチームととの間の温度差を最小化し、上記脱去工程で気泡の発生を抑制することができ、これにより、上記除去しようとする対象物質、特に、ポリビニルクロライド内の未反応ビニルクロライド単量体の除去効率を増加させることができ、上記脱去装置内で発生する気泡を除去するための洗浄周期を減少させることができ、工程の経済性が確保できるだけでなく、上記気泡を除去するための消泡剤を使用する場合に現れることがある、最終製品の品質低下を防止することができる。【選択図】図１

Description

本出願の具現例は、脱去装置及びそれを用いたポリビニルクロライド内の未反応ビニルクロライド単量体の除去方法に関する。

ポリ塩化ビニル（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＰＶＣ）は、熱可塑性樹脂の中で多様な分野に有用に使用される合成樹脂であり、例えば、軟質製品としては包装用フィルム、電子製品及び各種家具表面の柄シートなどの分野に使用され、硬質製品としては圧出成形による水道管の製造に使用されている。

一般に、上記ポリ塩化ビニルの製造に使用される原料である塩化ビニル単量体（Ｖｉｎｙｌ Ｃｌｏｒｉｄｅ Ｍｏｎｏｍｅｒ、ＶＣＭ）は、回分式反応器（Ｂａｔｃｈ ｒｅａｃｔｏｒ）で重合されるが、反応開始剤として爆発性物質である有機過酸化物などが使用され、添加剤は、分散剤または乳化剤及び酸化防止剤などが使用される。また、重合されたポリ塩化ビニルは、脱去（Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）工程を経て上記ポリ塩化ビニル内の未反応の残留塩化ビニル単量体を除去した後、粉末形態で貯蔵されている。

本出願は、脱去装置及びそれを用いたポリビニルクロライド内の未反応ビニルクロライド単量体の除去方法を提供する。

本出願は、脱去装置に関する。例示的な、本出願の脱去装置及び上記脱去装置を用いたポリビニルクロライド内の未反応ビニルクロライド単量体の除去方法によると、スチームを用いた脱去工程において、除去しようとする対象物質を含む原料とスチームとの間の温度差を最小化し、上記脱去工程で気泡の発生を抑制することができ、これにより、上記除去しようとする対象物質、特に、ポリビニルクロライド内の未反応ビニルクロライド単量体の除去効率を増加させることができる。また、上記脱去装置内で発生する気泡を除去するための洗浄周期を減少させることができ、工程の経済性が確保できるだけでなく、上記気泡を除去するための消泡剤を使用する場合に現れることがある、最終製品の品質低下を防止することができる。本明細書において「脱去（Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）」は、液体の中に溶解されている気体を分離及び除去することを意味し、例えば、スチーム、不活性ガスまたは空気などによる直接接触、加熱及び加圧などの方法により行うことができ、本明細書において上記脱去は、ストリッピング、放散または分離と同一の意味として使用され得る。

以下、図面を参照して上記装置及び上記装置を用いたポリ塩化ビニルの製造及び脱去方法を説明するが、上記図面は、例示的なものであり、上記装置の範囲が図面に制限されるものではない。

図１は、例示的な本出願の一具現例による脱去装置を模式的に示した図面である。図１に示すように、本出願の脱去装置（１）は、原料供給装置（１０）、スチーム供給装置（２０）及び脱去塔（３０）を含む。

上記原料供給装置（１０）は、原料（Ｆ₁）を上記脱去塔（３０）、例えば、上記脱去塔（３０）の原料供給領域（３１）に供給するための装置であり、上記原料供給装置（１０）は、原料（Ｆ₁）が貯藏されるタンクまたは上記原料（Ｆ₁）が重合される反応器（１１）、及び上記原料（Ｆ₁）が移送される配管（１２）を含むことができる。一つの例示において、上記原料供給装置（１０）は、上記原料（Ｆ₁）が重合される反応器（１１）を含むことができ、例えば、上記反応器（１１）としては、回分式反応器（ｂａｔｃｈ ｒｅａｃｔｏｒ）、流れ型反応器（Ｆｌｏｗ ｒｅａｃｔｏｒ）などが利用されることがあるが、特にこれに制限されるものではなく、目的とする物質の種類及び反応条件により上記反応器（１１）の種類が適切に選択され得る。

一つの例示において、上記原料（Ｆ₁）は、上記反応器（１１）で重合反応後生成された生成物を含むことができる。上記重合反応は、目的とする物質の種類により多様な方法により行うことができ、例えば、上記原料（Ｆ₁）がポリ塩化ビニル（ｐｏｌｙ ｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＰＶＣ）を含む場合、上記重合反応は、懸濁重合、乳化重合、塊状重合などの方法により行うことができるが、これに制限されるものではない。例えば、懸濁重合（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）により上記ポリ塩化ビニルを重合する場合、上記回分式反応器（１１）に塩化ビニル単量体（ｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｍｏｎｏｍｅｒ、ＶＣＭ）、水、分散剤及び反応開始剤を投入した後、適切な温度及び圧力条件で重合を行うことができ、乳化重合（ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）により上記ポリ塩化ビニルを重合する場合には、塩化ビニル単量体、水、乳化剤及び反応開始剤を投入した後、適切な温度及び圧力条件で重合を行うことができる。上記分散剤、乳化剤及び反応開始剤は、技術分野で公知の多様な物質を使用することができ、特に制限されるものではない。

本出願の一具現例において、上記原料は、単量体の乳化重合物（ｅｍｌｕｓｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ）を含むことができ、一つの例示において、上記単量体は、ビニルクロライド単量体であり得る。例えば、上記反応器（１１）においては、ビニルクロライド単量体、水、乳化剤及び反応開始剤を適切な量で投入した後、適切な温度及び圧力条件で乳化重合（ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）を行うことができ、これによる反応物が上記原料供給装置（１０）を通じて、原料供給領域（３１）に流入されて脱去され得る。上記反応器（１１）内の水と塩化ビニル単量体の割合は、特に制限されるものではなく、乳化剤の濃度は、２０００ｐｐｍ〜１０、０００ｐｐｍ、反応開始剤の濃度は、例えば、５００〜１、０００ｐｐｍであり得るが、これに制限されるものではない。本出願の脱去装置（１）により、単量体の乳化重合物を含む上記原料（Ｆ₁）を脱去させる場合、乳化剤に取り囲まれている単量体が乳化剤から抜け出ることにより、従来の脱去装置により脱去させる場合に比べ、相対的に気泡の発生を少なくすることができる。上記乳化重合物の例としては、ポリビニルクロライド、スチレン−ブタジエンゴム（ｓｔｙｒｅｎｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ、ＳＢＲ）などが例示され得るが、これに制限されるものではない。

また、図示はされなかったが、上記原料供給装置（１０）が、例えば、反応器（１１）を含む場合には、上記原料供給装置（１０）は、上記反応器（１１）に前述した反応物を流入するための配管及び上記配管により上記反応器（１１）に連結された反応物供給装置をさらに含むことができる。

上記において、反応器（１１）で重合された生成物を含む原料（Ｆ₁）は、ポリ塩化ビニル及び未反応残留塩化ビニル単量体を含むことができ、例えば、上記反応器（１１）内で行われた重合工程が懸濁重合（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）または塊状重合（ｂｕｌｋ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）工程の場合には上記原料（Ｆ₁）は、水、ポリ塩化ビニル及び未反応残留塩化ビニル単量体が混合した形態のスラリー状で存在したり、上記反応器（１１）内で行われる重合工程が乳化重合（ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）の場合、上記原料（Ｆ₁）は、水の内にポリマー分子が乳化剤によって溶解されている状態（以下、ラテックス状）に存在することがあり、上記反応器（１１）内の転換率が一定の水準、例えば、８０％以上の水準に到逹するようになると、上記スラリー状またはラテックス状の原料（Ｆ₁）の一部は、ブローダウン（ｂｌｏｗ−ｄｗｏｎ）タンク（図示せず）に流入されて上記ブローダウンタンクから未反応の残留塩化ビニル単量体が回収され得、残りの一部原料（Ｆ₁）は、本出願の脱去装置（１）に流入され、脱去され得る。一つの例示において、上記原料（Ｆ₁）がスラリー状の場合には、上記ブローダウンタンク及び脱去装置（１）で未反応の残留塩化ビニル単量体が除去されたスラリーは、遠心分離機を経てポリ塩化ビニルから水分を分離し、移送されたポリ塩化ビニル樹脂の残余水分は、流動層の乾燥器を通じて熱風で乾燥されて選別施設を経て粉末形態で別途の貯蔵タンク（６０）に貯蔵され得る。また他の例示において、上記原料（Ｆ₁）がラテックス状の場合には、上記ブローダウンタンク及び脱去装置（１）で未反応の残留塩化ビニル単量体の除去されたラテックスは、遠心分離機を経ないまま、流動層乾燥器を通じて熱風（ｈｏｔ ａｉｒ）で乾燥されたり、または上記ラテックスを噴霧（ｓｐｒａｙ）した後に熱風を用いて水分を除去して選別施設を経て粉末形態で別途の貯蔵タンク（６０）に貯蔵され得る。

上記脱去塔（３０）は、上記原料供給装置（１０）から流入された原料（Ｆ₁）内の気体及び原料（Ｆ₁）から分離しようとする物質、例えば、未反応残留塩化ビニル単量体を上記原料（Ｆ₁）から分離するためのストリッピング塔として、上記脱去塔（３０）は、原料供給領域（３１）；スチーム供給領域（３２）；及び上記原料供給領域（３１）とスチーム供給領域（３２）との間の脱去領域（３３）に区分される。即ち、上記原料供給装置（１０）においてスラリー状の原料（Ｆ₁）は、上記脱去塔（３０）の原料供給領域（３１）に流入され、上記原料（Ｆ₁）は、脱去領域（３３）を経て上記脱去塔（３０）のスチーム供給領域（３２）から流入されたスチーム（Ｆ₂）と接触し、加熱されて脱去されることができ、例えば、上記原料（Ｆ₁）がポリ塩化ビニル及び未反応残留塩化ビニル単量体を含む場合、上記原料（Ｆ₁）から脱去された物質は、未反応ビニルクロライド単量体であり得る。

一つの例示において、上記スチーム供給領域（３２）は、第１流出部（３２１）を含むことができ、上記脱去された原料、例えば、未反応残留塩化ビニル単量体が除去されたポリ塩化ビニルを含むスラリー状の原料である第１流出流れ（Ｆ₄）は、上記第１流出部（３２１）から流出され得る。上記において、図１に示すように、第１流出部（３２１）は、上記スチーム供給領域（３２）の下部及び/または脱去塔（３０）の塔底に位置することができるが、これに制限されるものではない。また、上記原料供給領域（３１）は、第２流出部（３１１）を含むことができ、原料から脱去された物質、例えば、未反応残留塩化ビニル単量体及び上記原料と接触したスチーム（Ｆ₂）を含む第２流出流れ（Ｆ₃）は、上記第２流出部（３１１）から流出され得る。図１に示すように、上記第２流出部（３１１）は、上記原料供給領域（３１）の上部及び/または脱去塔（３０）の塔頂に位置することができるが、これに制限されるものではない。本明細書において「上部」は、上記スチーム供給領域（３２）及び原料供給領域（３１）内で相対的に上側部分を意味し、より具体的には、上記スチーム供給領域（３２）及び原料供給領域（３１）を縦方向、例えば、脱去塔の長さ方向または高さ方向に垂直に２等分したとき、分けられた２個の領域のうち、上側部分を意味することができる。また、上記において「下部」は、上記スチーム供給領域（３２）及び原料供給領域（３１）内で相対的に下側部分を意味し、より具体的には、上記スチーム供給領域（３２）及び原料供給領域（３１）を縦方向、例えば、脱去塔の長さ方向または高さ方向に垂直に２等分したとき、分けられた２個の領域のうち、下側部分を意味することができる。また、上記脱去塔（３０）の「塔頂」は、上記脱去塔（３０）の塔の最も頂上部分を意味し、前述した原料供給領域（３１）の上部に位置することができ、上記脱去塔（３０）の「塔底」は、上記脱去塔（３０）の塔の最も底部分を意味し、前述したスチーム供給領域（３２）の下部に位置することができる。

上記スチーム供給装置（２０）は、本出願の脱去装置（１）の脱去領域（３３）で上記流入されたスラリー状の原料を脱去させるための工程、即ち、上記原料と直接接触するスチーム（Ｆ₂）を上記脱去装置（１）に流入するための装置として、スチーム（Ｆ₂）を供給することができる装置であれば、技術分野で公知の装置を特に制限なく使用することができる。また、上記スチーム供給装置（２０）は、スチーム（Ｆ₂）が貯蔵されているタンクまたは上記スチーム（Ｆ₂）を生成するためのスチーム生成器（２１）、及び上記タンクまたはスチーム生成器（２１）とスチーム供給領域（３２）との間に連結された配管（２２）またはパイプを含むことができる。例えば、上記スチーム供給装置（２０）を通じて上記脱去塔（３０）内部のスチーム供給領域（３２）に流入されたスチーム（Ｆ₂）は、脱去領域（３３）に流入され、上記脱去領域（３３）で上記原料供給領域（３１）から流入された原料と接触し、上記原料（Ｆ₁）を脱去させることができる。

一つの例示において、本出願の脱去装置（１）は、下記一般式１を満足する。

上記一般式１において、Ｔ_sは、上記脱去塔（３０）に流入されるスチーム（Ｆ₂）の温度を示し、Ｔ_fは、上記脱去塔（３０）に流入される原料（Ｆ₁）の温度を示す。

本出願の脱去装置（１）においては、前述したように、除去しようとする対象物質、例えば、未反応塩化ビニル単量体を含む原料（Ｆ₁）と脱去装置（１）に流入されるスチーム（Ｆ₂）との間の温度差を５〜３０℃未満、例えば、１０〜３０℃未満または２０〜３０℃未満の範囲内に調節することができ、これを通じて、上記脱去工程で気泡の発生を抑制することができ、スチーム（Ｆ₂）と原料（Ｆ₁）との間に十分な熱交換を起こし、これにより、上記除去しようとする対象物質、特に、ポリビニルクロライド内の未反応ビニルクロライド単量体の除去効率を増加させることができる。また、上記脱去装置（１）内で発生する気泡を除去するための洗浄周期を減少させることができ、工程の経済性が確保できるだけでなく、上記気泡を除去するための消泡剤を使用する場合に現れることがある、最終製品の品質低下を防止することができる。

上記において、原料（Ｆ₁）の温度は、上記一般式１を満足すれば、特に制限されるものではないが、５０℃〜７５℃、例えば、６０℃〜７０℃、５５℃〜６５℃の範囲に調節することができる。

また、上記スチーム（Ｆ₂）の温度は、上記一般式１を満足すれば、特に制限されるものではないが、５５℃〜１０５℃、例えば、６０℃〜１００℃、７０℃〜９０℃の範囲に調節することができる。

上記スチーム供給装置（２０）を通じて上記脱去塔（３０）内部のスチーム供給領域（３２）に流入されるスチーム（Ｆ₂）は、上記原料（Ｆ₁）を脱去させるのに十分な量で流入されることができ、例えば、上記原料供給領域（３１）に流入される原料（Ｆ₁）の供給量の１５％以下、好ましくは上記原料の供給量の１〜１０％、１〜５％または２〜４％の量で流入され得る。上記スチーム（Ｆ₂）の供給量を前述した範囲内に調節することにより、原料（Ｆ₁）を十分に脱去させることと共に、脱去工程で気泡の発生を抑制することができる。

上記スチーム（Ｆ₂）は、上記一般式１を満足したり、または前述した温度範囲に調節するために、適切な範囲の圧力で上記スチーム供給領域（３２）に流入され得る。

例えば、上記スチーム供給領域（３２）に流入されるスチーム（Ｆ₂）の圧力は、１．０ｂａｒ以下、例えば、０．８ｂａｒ以下、０．６ｂａｒ以下、０．４ｂａｒ以下、０．３ｂａｒ以下、または０．１ｂａｒ以下であり得、より好ましくは真空状態に流入され得る。

上記スチーム（Ｆ₂）は、上記圧力範囲で流入されるために、スチーム供給領域（３２）装置に流入される前に減圧されることができ、例えば、上記スチーム供給装置（２０）は減圧装置（２３）をさらに含み、圧力が２．５〜５．０ｂａｒ、例えば、２．８〜３．２ｂａｒの低圧スチームが上記減圧装置（２３）を通過して減圧されて上記スチーム供給領域（３２）に流入され得る。

上記減圧装置（２３）としては、上記スチーム（Ｆ₂）の圧力を低めることができる、技術分野で公知の多様な装置が使用され得、例えば、上記スチーム供給装置（２０）が配管（２２）またはパイプを含む場合、上記配管（２２）またはパイプに設置されたコントロールバルブなどを通じて圧力を調節することができる。

一つの具現例において、図示はされなかったが、上記スチーム供給装置（２０）は冷却装置をさらに含むことができ、上記低圧スチームは、上記一般式１を満足したり、または前述した温度範囲に調節するために、冷却装置を通過して冷却した後に上記スチーム供給領域（３２）に流入され得る。

本出願のまた他の具現例において、上記脱去装置（１）は、前述した未反応塩化ビニル単量体を回収して再使用するための回収装置（５０）をさらに含むことができ、例えば、上記脱去装置（１）は、前述した原料供給領域（３１）に含まれる第２流出部（３１１）から順に連結された凝縮器（４０）及び脱去された物質の回収装置（５０）をさらに含むことができる。上記凝縮器（４０）及び回収装置（５０）を通過して回収された未反応残留塩化ビニル単量体は、前述した原料供給装置（１０）に流入されて再使用され得る。上記回収装置（５０）を通じて、回収された塩化ビニル単量体をポリ塩化ビニルの重合工程に再使用できるため、ポリ塩化ビニル製造工程の経済性を確保することができる。

例えば、前述したように、未反応残留塩化ビニル単量体及び上記原料（Ｆ₁）と接触したスチーム（Ｆ₂）とを含む第２流出流れ（Ｆ₃）は、上記第２流出部（３１１）から流出されることができ、上記スチームは、凝縮器（４０）を通過し、上記凝縮器（４０）で凝縮水と接触して凝縮されたスチームは、分離されて排出され得る。上記凝縮器（４０）を通過する凝縮水の流量は、特に制限されるものではなく、第２流出流れ（Ｆ₃）の流量により適切に調節され得る。また、非凝縮された上記脱去された物質、例えば、未反応残留塩化ビニル単量体は、気体状態で流れ出て連続回収圧縮機で圧縮されて凝縮され得る。

上記脱去装置（１）は、一般的な蒸溜塔（ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ）であったり、またはその他の蒸発器形態のストリッピング塔（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ ｔｏｗｅｒ）であり得る。

一つの例示において、上記脱去装置（１）が一般的な蒸溜塔の場合には平衡状態に到逹する場合、供給されたスチーム（Ｆ₂）の一部が蒸溜塔の上部から気体状態で流出され得、この場合、前述したように、上記スチームを含む第２流出流れ（Ｆ₃）は、上記第２流出部（３１１）から流出され得、上記スチームは、凝縮器（４０）を通過し、上記凝縮器（４０）で凝縮水と接触して凝縮されたスチームは、分離されて排出され得る。また、例えば、上記脱去装置（１）が蒸発器形態のストリッピング塔の場合には、供給されたスチーム（Ｆ₂）は、すべて塔内で凝縮されて塔下部に落ちることがあるが、必ずこれに限定されるものではない。例えば、脱去装置（１）が一般的な蒸溜塔の場合にも、凝縮されたスチームの一部は、塔下部に落ちたり、未凝縮のスチームの一部が塔の上部から排出され得、上記脱去装置（１）がストリッピング塔の場合にも、凝縮されたスチームの一部は、塔下部に落ちたり、未凝縮のスチームの一部が塔の上部から排出され得る。

本出願は、また、未反応単量体の除去方法を提供する。一つの例示において、本出願の除去方法は、前述した脱去装置（１）を用いて行うことができる。

上記除去方法は、単量体の乳化重合物を含む原料（Ｆ₁）を前述した脱去装置（１）に含まれる脱去塔（３０）の原料供給領域（３１）に流入させ、上記流入された原料（Ｆ₁）を上記脱去塔（３０）のスチーム供給領域（３２）に流入されるスチーム（Ｆ₂）と接触させて上記原料（Ｆ₁）から未反応単量体を分離することを含む。

一つの例示において、前述したように上記単量体は、ビニルクロライド単量体であり得、この場合、本出願の除去方法においては、上記原料（Ｆ₁）がポリビニルクロライド及び未反応ビニルクロライド単量体を含み、原料供給領域（３１）に流入された上記原料（Ｆ₁）を上記脱去塔のスチーム供給領域（３２）に流入されるスチーム（Ｆ₂）と接触させて上記原料（Ｆ₁）から未反応ビニルクロライド単量体を分離することができる。

また、上記除去方法は、上記脱去塔（３０）に流入される原料（Ｆ₁）とスチーム（Ｆ₂）との温度が下記一般式１を満足するように調節することを含むことができる。

上記一般式１において、Ｔ_sは、上記脱去塔（３０）に流入されるスチーム（Ｆ₂）の温度を示し、Ｔ_fは、上記脱去塔（３０）に流入される原料（Ｆ₁）の温度を示す。

上記除去方法において、上記原料（Ｆ₁）の温度は、上記一般式１を満足すれば、特に制限されるものではないが、５０℃〜７５℃、例えば、６０℃〜７０℃、５５℃〜６５℃の範囲に調節することができる。

また、上記除去方法において、上記スチーム（Ｆ₂）の温度は、上記一般式１を満足すれば、特に制限されるものではないが、５５℃〜１０５℃、例えば、６０℃〜１００℃、７０℃〜９０℃の範囲に調節することができる。

また、上記除去方法において、上記スチーム供給装置（２０）を通じて上記脱去塔（３０）内部のスチーム供給領域（３２）に流入されるスチーム（Ｆ₂）は、上記原料（Ｆ₁）を脱去させるのに十分な量で流入されることができ、例えば、上記原料供給領域（３１）に流入される原料（Ｆ₁）の供給量の１５％以下、好ましくは上記原料の供給量の１〜１０％、１〜５％または２〜４％の量で流入され得る。

また、前述したように、上記スチーム（Ｆ₂）は、上記一般式１を満足したり、または前述した温度範囲に調節するために、適切な範囲の圧力で上記スチーム供給領域（３２）に流入されることができ、例えば、上記除去方法は、上記スチーム供給領域（３２）に流入されるスチーム（Ｆ₂）の圧力は１．０ｂａｒ以下、例えば、０．８ｂａｒ以下、０．６ｂａｒ以下、０．４ｂａｒ以下、０．３ｂａｒ以下、または０．１ｂａｒ以下に調節することをさらに含むことができる。

また、上記除去方法は、上記スチーム（Ｆ₂）は上記圧力範囲に流入されるために、スチーム供給領域（３２）装置に流入される前に減圧する段階をさらに含むことができ、例えば、圧力が２．５〜５．０ｂａｒの低圧スチームを減圧させ、上記減圧された低圧スチーム（Ｆ₂）を脱去塔（３０）のスチーム供給領域（３２）に流入させることをさらに含むことができる。

また、上記除去方法は、前述したように、脱去された原料を含む第１流出流れ（Ｆ₄）を上記スチーム供給領域（３２）に含まれる第１流出部（３２１）から流出させることをさらに含むことができ、また、原料から分離された未反応ビニルクロライド及びスチームを含む第２流出流れ（Ｆ₃）を上記原料供給領域（３１）に含まれる第２流出部（３１１）から流出させることをさらに含むことができる。

一つの具現例において、上記除去方法は、また、上記第２流出部（３１１）から流出された流れの中でスチーム（Ｆ₂）を凝縮させて非凝縮された未反応ビニルクロライド単量体と分離することをさらに含むことができ、上記第２流出部（３１１）から流出された第２流出流れ（Ｆ₃）から分離された未反応ビニルクロライド単量体を回収して再使用することをさらに含むことができる。

本出願の脱去装置及び方法によると、スチームを用いた脱去工程において、除去しようとする対象物質を含む原料とスチームとの間の温度差を最小化し、上記脱去工程で気泡の発生を抑制することができ、これにより、上記除去しようとする対象物質、特に、ポリビニルクロライド内の未反応ビニルクロライド単量体の除去効率を増加させることができる。また、上記脱去装置内で発生する気泡を除去するための洗浄周期を減少させることができ、工程の経済性が確保できるだけでなく、上記気泡を除去するための消泡剤を使用する場合に現れることがある、最終製品の品質低下を防止することができる。

図１は、本出願の例示的な脱去装置を模式的に示す面図である。 図２は、本出願の実施例１による脱去装置内部を撮影した写真である。 図３は、本出願の比較例１及び２による脱去装置内部を撮影した写真である。 図４は、本出願の比較例１及び２による脱去装置内部を撮影した写真である。

以下、本出願による実施例及び本出願によらない比較例を通じて本出願をより詳しく説明するが、本出願の範囲が下記提示された実施例により制限されるものではない。

［実施例１］
図１のように製造された脱去装置の原料供給領域の回分式反応器に塩化ビニル単量体と水を１:１の割合で投入し、乳化剤及び反応開始剤を投入した後、乳化重合を行い、上記回分式反応器の重合生成物を含む６５℃の原料を脱去塔の原料供給領域に流入した。これと共に、上記脱去塔のスチーム供給領域に９１℃及び０．７ｂａｒのスチームを流入して脱去領域で脱去工程を行い、この場合、装置内部の気泡発生有無を目視で観察し、下記のような基準によって評価して評価結果を下記表１に示した。また、装置内部の写真を撮影して下記図２に示した。
＜気泡発生有無の観察＞
装置内部の気泡発生有無を目視で確認し、気泡の発生個数により次のような基準で気泡発生有無を評価した。
×：目視で観察される気泡の個数が１０個以下
△：目視で観察される気泡の個数が１０個〜５０個
○：目視で観察される気泡の個数が５０個超過。

［実施例２］
スチーム供給領域で８６℃の温度及び０．３ｂａｒの圧力でスチームを流入させたことを除き、実施例１と同一の方法で脱去工程を行った。この場合、装置内部の気泡の発生有無を観察し、評価結果を表１に示した。

［実施例３］
スチーム供給領域で７８℃の温度及び０．３ｂａｒの圧力でスチームを流入させたことを除き、実施例１と同一の方法で脱去工程を行った。この場合、装置内部の気泡の発生有無を観察し、評価結果を表１に示した。

［実施例４］
スチーム供給領域で８４℃の温度及び０．４ｂａｒの圧力でスチームを流入させたことを除き、実施例１と同一の方法で脱去工程を行った。この場合、装置内部の気泡の発生有無を観察し、評価結果を表１に示した。

［比較例１］
スチーム供給領域で１００℃の温度及び１．０ｂａｒの圧力でスチームを流入させたことを除き、実施例１と同一の方法で脱去工程を行った。この場合、装置内部の気泡の発生有無を観察し、評価結果を表１に示した。また、装置内部の写真を撮影して下記図３に示した。

［比較例２］
スチーム供給領域で１２７℃の温度及び１．５ｂａｒの圧力でスチームを流入させたことを除き、実施例１と同一の方法で脱去工程を行った。この場合、装置内部の気泡の発生有無を観察し、評価結果を表１に示した。また、装置内部の写真を撮影して下記図４に示した。
上記実施例及び比較例において流入された原料とスチームの温度差を表１に示した。

実施例１〜４に示すように、ビニルクロライド単量体の乳化重合物を含む原料の温度と供給されるスチームの温度との差を５℃〜３０℃未満に調節した本出願の脱去装置においては気泡の発生がほとんど現れなかったが、図３〜４に示すように、原料の温度とスチームの温度との差が３０℃以上の場合には、気泡の多量発生が現れることを確認することができる。

Claims (30)

1. 原料供給装置、スチーム供給装置及び脱去塔を含み、
   上記脱去塔は、上記原料供給装置と流体連結されている原料供給領域；上記スチーム供給装置と流体連結されているスチーム供給領域；及び上記原料供給領域とスチーム供給領域との間の脱去領域に区分され、
   単量体の乳化重合物を含む原料が上記原料供給装置を通じて原料供給領域に流入され、上記流入された原料は脱去領域を経て脱去され、
   スチームが上記スチーム供給装置を通じて上記スチーム供給領域に流入され、上記流入されたスチームは、脱去領域を経て流入された原料を加熱して脱去させる脱去装置。
2. 単量体は、ビニルクロライド単量体であることを特長とする、請求項１に記載の脱去装置。
3. 原料は、ポリビニルクロライド及び未反応ビニルクロライド単量体を含むことを特長とする、請求項１に記載の脱去装置。
4. 原料から脱去された物質は、未反応ビニルクロライド単量体であることを特長とする、請求項１に記載の脱去装置。
5. 上記脱去塔に流入される原料とスチームは、下記一般式１を満足することを特長とする、請求項２に記載の脱去装置。
   上記一般式１において、Ｔ_sは、上記脱去塔に流入されるスチームの温度を示し、Ｔ_fは、上記脱去塔に流入される原料の温度を示す。
6. 流入される原料の温度は、５０℃〜７５℃であることを特長とする、請求項２に記載の脱去装置。
7. 流入されるスチームの温度は、５５℃〜１０５℃であることを特長とする、請求項２に記載の脱去装置。
8. スチーム供給領域に流入されるスチームの量は、原料供給領域に流入される原料の供給量の０．１％〜１５％であることを特長とする、請求項１に記載の脱去装置。
9. スチーム供給領域に流入される上記スチームの圧力は、１．０ｂａｒ以下であることを特長とする、請求項１に記載の脱去装置。
10. スチーム供給装置は、減圧装置をさらに含み、圧力が２．５〜５．０ｂａｒの低圧スチームが上記減圧装置を通じて減圧されて上記スチーム供給領域に流入されることを特長とする、請求項１に記載の脱去装置。
11. 減圧装置は、コントロールバルブであることを特長とする、請求項１０に記載の脱去装置。
12. スチーム供給装置は、低圧スチームを冷却させる冷却装置をさらに含むことを特長とする、請求項１に記載の脱去装置。
13. スチーム供給領域は、第１流出部を含み、脱去された原料は、上記第１流出部から流出されることを特長とする、請求項１に記載の脱去装置。
14. 第１流出部は、スチーム供給領域の下部及び/または脱去塔の塔底に位置することを特長とする、請求項１３に記載の脱去装置。
15. 原料供給領域は、第２流出部を含み、原料から脱去された物質及びスチームを含む流出流れは上記第２流出部から流出されることを特長とする、請求項１に記載の脱去装置。
16. 第２流出部は、原料供給領域の上部及び/または脱去塔の塔頂に位置することを特長とする、請求項１５に記載の脱去装置。
17. 第２流出部に順に連結された凝縮器及び脱去された物質の回収装置をさらに含み、
    原料から脱去された物質及びスチームを含む流出流れは凝縮器を通過し、上記凝縮器で凝縮されたスチームは分離排出され、非凝縮された上記脱去された物質は上記回収装置に流入されることを特長とする、請求項１５に記載の脱去装置。
18. 単量体の乳化重合物を含む原料を脱去塔の原料供給領域に流入させ、上記流入された原料を上記脱去塔のスチーム供給領域に流入されるスチームと接触させて上記原料から未反応単量体を分離することを含む未反応単量体の除去方法。
19. 単量体は、ビニルクロライド単量体であることを特長とする、請求項１８に記載の未反応単量体の除去方法。
20. 原料は、ポリビニルクロライド及び未反応ビニルクロライド単量体を含み、原料供給領域に流入された上記原料を上記脱去塔のスチーム供給領域に流入されるスチームと接触させて上記原料から未反応ビニルクロライド単量体を分離することを特長とする、請求項１９に記載の方法。
21. 脱去塔に流入される原料とスチームの温度が下記一般式１を満足するように調節することを含むことを特長とする、請求項１９に記載の未反応単量体の除去方法。
    上記一般式１において、Ｔ_sは、上記脱去塔に流入されるスチームの温度を示し、Ｔ_fは、上記脱去塔に流入される原料の温度を示す。
22. 脱去塔に流入される原料の温度を５０℃〜７５℃に調節することを特長とする、請求項１９に記載の未反応単量体の除去方法。
23. 脱去塔に流入されるスチームの温度を５５℃〜１０５℃に調節することを特長とする、請求項１９に記載の未反応単量体の除去方法。
24. スチーム供給領域に流入されるスチームの量を原料供給領域に流入される原料の供給量の０．１〜１５％に調節することを特長とする、請求項１８に記載の未反応単量体の除去方法。
25. スチーム供給領域に流入される上記スチームの圧力を１．０ｂａｒ以下に調節することをさらに含むことを特長とする、請求項１８に記載の未反応単量体の除去方法。
26. 減圧装置を用いて圧力が２．５〜５．０ｂａｒの低圧スチームを減圧させ、上記減圧された低圧スチームを脱去塔のスチーム供給領域に流入させることをさらに含むことを特長とする、請求項１８に記載の未反応単量体の除去方法。
27. スチーム供給領域は、第１流出部を含み、脱去された原料を上記第１流出部から流出させることをさらに含むことを特長とする、請求項１８に記載の未反応単量体の除去方法。
28. 原料供給領域は、第２流出部を含み、原料から分離された未反応単量体及びスチームを含む流出流れを上記第２流出部から流出させることをさらに含むことを特長とする、請求項１８に記載の未反応単量体の除去方法。
29. 第２流出部から流出された流れ中のスチームを凝縮させて非凝縮された未反応単量体と分離することをさらに含むことを特長とする、請求項２８に記載の未反応単量体の除去方法。
30. 第２流出部から流出された流れから分離された未反応単量体を回収して再使用することをさらに含むことを特長とする、請求項２９に記載の未反応単量体の除去方法。