JPS59161404A - 熱可塑性樹脂の連続塊状重合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、特にスチレン系樹脂を連続的に製造するのに
好適な熱可塑性樹脂の連続塊状重合装置に関するもので
ある。

〔従来技術〕

スチレン系樹脂の連続塊状重合においては、高粘度液か
らの反応熱及び攪拌熱の除去が最重要課題であり、そし
て、揮発物を反応進行中の重合物表面に散布して蒸発さ
せ除熱する方法が、特公昭５３−４６８７１号、特公昭
５５−５０９６１号、によって提案されている。これら
の提案は、水などのスチレンより沸点の低い非溶剤また
はスチレンモノマを重合物表面に散布、蒸発させて蒸発
潜熱により除熱する方法であるが、次の点に問題があり
、改良の余地がある。即ち、水などの非溶媒を重合物表
面に散布した場合には、出口重合物中に非溶媒が残留し
て製品の品質を劣化させたり、ギヤポンプなどの重合物
抜出し装置の部分で非溶媒が分離して安定した抜出しを
妨害するなどの問題がある。

一方、スチレンモノマを重合物表面に散布し蒸発させた
場合には、重合物中にモノマ以外の第３物質が存在する
ことは全くないため、出口重合物の品質低下ｒ、重合物
の抜出しての上記のような問題は起こらないが、次の点
に問題がある。即ち、除熱のため書と散布したスチレン
モノマを蒸発させる際に、重合物内部に含まれている未
反応の単量体の一部も蒸発するが、運転条件の変更など
により重合物内部からの蒸発量が増加した場合には発泡
し、重合物表面に泡沫層を形成する。そして、更にこの
泡沫層が厚くなった場合には、この泡沫により蒸発モノ
マの出口ノズルが閉塞され安定した運転が不可能になる
問題がある。

これを第１図により説明する。第１図は従来のモノマ蒸
発除熱方式のスチレン系樹脂の連続塊状重合装置の断面
図を示し、１は重合器本体、２は入口ノズル、３は羽根
を有する回転軸、４は出口ノズル、５は散布器、６はガ
スの出口ノズル、７は出口配管、８は凝縮器、９は送液
ポンプ、１０は抜出し装置である。重合さるべきスチレ
ンモノマは予備重合装Ｗ１．（図示せず）により所定の
重合率まで連続的に反応され、中間重合物に形成されて
裔 入口ノズル２より重合器本体１内に供給される。

均 この中ｒ＆！！重合部は回転軸３０回転により攪拌され
ながら入口ノズル２の取付位置の重合器本体１の一端側
から出口ノズル４が取り付けられた重合器本体１の他端
側へ移送される間に重合反応がなされ最終重合物となっ
て抜出し装［１０を通り出口ノズル４から系外に排出さ
れる。

この場合に、重合物から発生する反応熱及び攪拌熱は、
散布器５より重合物表面に散布された冷却剤の冷却用上
ツマ−及び重合物内部の未反応モノマの蒸発により除熱
され、所定の温度条件で重合物の重合反応が進められる
。ここで、重合器本体１内で、＠発したモノマは蒸発モ
ノマのガス出口４　　　　　　　　　ノズル６より排出
し、蒸発モノマの出口配管７を通って凝縮器８に導かれ
て凝縮液化され液状モノマとなって送液ポンプ９により
重合器本体１内の散布器５へと再循環される。

このような従来構造のプロセスにおいては次のような問
題がある。即ち、運転条件の変更などで、急速に重合温
度を下げる必要が生じた場合には、モノマの蒸発量を一
時的に増加させるが、このとき重合物内部からの未反応
モノマの蒸発量の増加に伴って発泡が起こり、重合物表
面に泡沫１１の層が形成される。そして、更にモノマの
蒸発量を増加させた場合には、泡沫１１の層が厚くなり
、この泡沫１１により蒸発モノマの出口配管７を上記の
ように閉塞させることがある。このように出口配管）が
閉塞した場合には装置の運転を継続することが不可能に
なる。

〔発明の目的〕

本発明は上記の状況に鑑みなされたものであり、泡沫に
よる蒸発モノマ出口配管の閉塞を阻止し、安定した連続
運転ができる熱可塑性樹脂の連続塊状重合装置を提供す
ることを目的としたものである。

〔発明の概要〕

本発明の熱可塑性樹脂の連続塊状重合装置は、中間重合
体の樹脂を供給する入口ノズルが重合器本体の回転軸の
一端側に設けられ該回転軸を介し攪拌重合された後の上
記樹脂が抜出し装置を介在し排出される出口ノズルが上
記回転軸の他端側に設けられた上記重合器本体と、該重
合器本体内の重合物上面を冷却するモノマ蒸発除熱方式
冷却剤のモノマの散布器と、上記重合器本体内に連通さ
れ上記冷却剤のモノマ及び上記重合物中のモノマからの
蒸発モノマを出口配管を経て吸引し凝縮器を介し凝縮し
送液ポンプを介し上記散布器に循環供給する冷却剤循環
手段とを設けてなり、上記重合器本体と上記抜出し装置
との間に泡沫分離装置を設けたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の熱可塑性樹脂の連続塊状重合装置を実施
例を用い従来と同部品は同符号を使用し第２図、第３図
により説明する。第２図は縦断面図、第３図は第２図の
一部の横断面図である。図において、認は泡沫分離器で
重合器本体１内の液面高さ位置に短管１５を介し連通さ
れ、内部に泡沫１１を押しつぶし蒸発モノマと重合物と
を分離する分離羽根１３を内蔵している。分離羽根１３
により分離された重合物は抜出し装置１０を経て出口ノ
ズル４から排出されるようになっている。また、重合器
本体１は、串刺し状に攪拌翼１６をそれぞれ複数個取り
付けた２木の回転軸３を円筒状長手方向内部に設け、重
合器本体１の一端部に重合物の入口ノズル２を有し、他
端部に短管１５、泡沫分離器１２出ロノズル４を備えて
いる。尚、短管１５の取付は高さは重合器本体１内重金
物のホールドアツプ量の設定値により決定されるが、本
実施例のような重合器では、回転軸３とほぼ同一高さに
取り付けることが好ましい。また、散布器５は重合器本
体ｌ向上部空間に回転軸３の軸方向に沿って複数個配置
されている。

泡沫分離器１２は、重合器本体１から流入される泡沫１
１と重合物とから蒸発モノマな分離する機能を有し、円
筒状本体中央部に回転駆動される分離羽根１３を設け、
分離羽根１３の下部に抜出し装［１０出ロノズル４が配
設され、分離羽根１３の上部に蒸発モノマの出口ノズル
６が設けられている。そして、分離羽根１３はらせん状
で、かつ、羽根先端が泡沫分離器１２内壁面に対して回
転方向の後方側に曲った形状の押付は羽根が用いられて
いる。また、抜出し装置？ｉ’ｌｏにはらせん状の溝を
有するスクリユウが用いられ、スフリーラの回転軸１９
と分離羽根１３の回転軸１８は直結され一体回転するよ
うになっている。出口ノズル６には蒸発モノマの出口配
管７が接続されている。

上記重合装置において、重合されるスチレンモノマは、
既に所定の重合率まで連続的に重合された中間重合物の
状態で、ノズル２から重合器本体１内に供給され内部で
攪拌され、重合反応が進み最終重合物となって短管１５
を経て泡沫分離器１２内に流入する。このとき重合物よ
り発生する反応熱及び攪拌熱は、散布器５より重合物表
面に散布される冷却用モノマの蒸発と、重合物内部に残
存するモノマの一部の蒸発により除熱され、所定の温度
条件で重合物の重合反応が進められる。ここで重合器本
体１内の上部空間のモノマは短管１５内の上部の空間を
通った泡沫分離器内に入り蒸発モノマの出口ノズル６よ
り凝縮器８へ導かれる。また、重合器本体１内で重合中
に蒸発した泡沫１１の蒸発モノマは、重合物表面を移動
した後泡沫分離器１２に流入する。ここで、蒸発モノマ
を含んだ泡沫１１は、分離羽根１３による遠心力と泡沫
分離器１２内壁への押付は作用により破泡され内部の蒸
発モノマな泡沫分離器１２の自由空間１７へ放出する。

この放出された蒸発モノマは出口ノズル６より凝縮器８
へ導かれる。

一方、泡沫１１に被覆されていた重合物は蒸発モノマの
破泡により泡沫１１と分離した後、分離羽根１３の送り
作用により泡沫分離器１２内を下方へ移動し、さらに抜
出し装［，１０によって出口ノズル４より系外へ排出さ
れる。なお、泡沫１１を形成しなかった重合物も泡沫分
離器１２内に達した後、同様に分離羽根１３によって送
り出される。従って、自由空間１７内が泡沫Ｕによって
充満し出口ノズル６の開口を閉塞することは解消される
。なお、凝縮器８に到達した蒸発モノマは凝縮液化され
液状モノマの状態で送液ポンプ９により再び散布器５へ
送られる。

このように本実施例の熱可塑性樹脂の連続塊状重合装置
は、重合器本体内で発生した蒸発モノマを含む泡沫が、
泡沫分離器内における分離羽根の遠心力と押付は作用に
よって破泡され気液分離するので、蒸発モノマの出口配
管中に泡沫の状態で流入することがなく、従って、円滑
に連続運転が可能である。更に、重合器本体内で重合反
応が完了した泡沫以外の重合物も、分離羽根により気液
分離作用を受けるので、重合物中に残存しているモノマ
の一部もｆＪＡ発除去することができるため、出口ノズ
ルから排出する重合物の重合率を高め生産効率を向上で
きる。

第４図は他の実施例を示し、上記実施例は分離羽根１３
の下部に破泡後のｆＡ発モノマな収容する自由空間１７
を設けたのに対し、本実施例は分離羽根１３の下部の抜
出し装置１０との間に自由空間１７を設けている。本実
施例では、重合物と蒸発モノマとが泡沫分離器１２内を
同方向に移動し、この間に泡沫１１は分離羽根１３によ
り十分に破泡及び気液分離作用を受けるので、重合物と
蒸発モノマとの気液分離効率をさらに高めることができ
る他上記実施例と同様の作用効果を有する。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明の熱可塑性樹脂の連続塊状重合
装置は、泡沫による蒸発モノマ出口配管の閉塞を阻止し
安定した連続運転ができると共に、重合率を高め生産効
率を向上できる効率を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱可塑性樹脂の連続塊状重合装置の縦断
面図、第２図は本発明の熱可塑性樹脂の連続塊状重合装
置の実施例の縦断面図、第３図は第２図の一部の横断面
図、第４図は本発明の熱可塑樹脂の連続塊状重合装置の
他の実施例の縦断面図である。 １・・・・・・重合器本体、２・・・・・・入口ノズル
、３・・・・・・回転軸、４，６・・・・・・出口ノズ
ル、５・・・・・・散布器、７・・・・・・出口配管、
８・・・・・・凝縮器、９・・・・・・送液ポンプ、１
０・・・・・・抜出し装置、１１・・・・・・泡沫、１
２・・・・・・泡沫ｌ　図 ６ ＃４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　中間重合体の樹脂を供給する入口ノズルが重合器本
   体の回転軸の一端側に設けられ該回転軸を介し攪拌重合
   された後の上記樹脂が抜出し装置を介在し排出される出
   口ノズルが上記回転軸の他端側に設けられた上記重合器
   本体と、該重合器本体内の重合物上面を冷却するモノマ
   ー蒸発除熱方式の冷却剤のモノマの散布器と、上記重合
   器本体内に連通され上記冷却剤のモノマ及び上記重合物
   中のモノマからの蒸発モノマな出口配管を経て吸引し凝
   縮器を介し凝縮し送液ポンプを介し上記散布器に循環供
   給する冷却剤循環手段とを設けたものにおいて、上記重
   合器本体と上記抜出し装置との間に泡沫分離装置を設け
   たことを特徴とする熱可塑性樹脂の連続塊状重合装置。 ２、上記泡沫分離装置が、上記重合器本体内の液面高さ
   位置に連通されると共に、内部に上記重合器本体から送
   られる上記重合物及び泡沫をらせん状の分離羽根を駆動
   し移送すると共に泡沫を破泡し重合物を抜出し装置を介
   在し出口ノズルに導き、上部破泡した蒸発モノマな上記
   冷却剤循環手段の上記出口配管に案内するように形成さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の熱可塑性樹脂の連
   続塊状重合装置。