JPS61103905A - 重合用反応装置 - Google Patents
重合用反応装置Info
- Publication number
- JPS61103905A JPS61103905A JP22639384A JP22639384A JPS61103905A JP S61103905 A JPS61103905 A JP S61103905A JP 22639384 A JP22639384 A JP 22639384A JP 22639384 A JP22639384 A JP 22639384A JP S61103905 A JPS61103905 A JP S61103905A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tank
- nozzle
- tip
- draft tube
- polymerization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ＣＭ業上の利用分野）
本発明は、ポリスチレン、スチレン共重合体等の如き、
高分子量の重合体を連続的に塊状又は溶液重合反応によ
り製造する重合用反応装置に関するものであって、更に
詳しくは、高粘度の均一に撹拌された撹拌槽内に単量体
もしくは単量体を含む混合液を供給し、槽内、の重合液
との迅速な混合により槽内を速やかに均一化ならしめ、
槽内における重合反応を連続的に安定して進行させて重
合体を連続的に製造する重合用反応装置に関わる。
高分子量の重合体を連続的に塊状又は溶液重合反応によ
り製造する重合用反応装置に関するものであって、更に
詳しくは、高粘度の均一に撹拌された撹拌槽内に単量体
もしくは単量体を含む混合液を供給し、槽内、の重合液
との迅速な混合により槽内を速やかに均一化ならしめ、
槽内における重合反応を連続的に安定して進行させて重
合体を連続的に製造する重合用反応装置に関わる。
（従来の技術）
近年、重合体の製造プロセスは、連続塊状重合技術の進
歩と相まって、主に経済的な観点から、バフチウ濁重合
プロセスから連続塊状重合プロセスによる生産に移行し
てきている。
歩と相まって、主に経済的な観点から、バフチウ濁重合
プロセスから連続塊状重合プロセスによる生産に移行し
てきている。
従来、ポリスチレンやスチレン共重合体などのような高
分子量゛の重合体を連続的に塊状または溶液重合反応に
より製造する場合には、高粘度液の取扱いに起因する種
々の困難な問題が生起し、これらを回避することにより
工業的規模でのこれらの重合体の製造が行われて来た。
分子量゛の重合体を連続的に塊状または溶液重合反応に
より製造する場合には、高粘度液の取扱いに起因する種
々の困難な問題が生起し、これらを回避することにより
工業的規模でのこれらの重合体の製造が行われて来た。
連続塊状重合プロセス及び連続溶液重合プロセスに用い
られる重合器の形式は、プラグフロ一式重合器と完全混
合槽の槽列（１ヶ以上２−４ｔｌ！Ｉ）に大別され、こ
れらを組み合わせて使用される場合もある。 これらは
それぞれ一長一短がありそれぞれ工業的規模の重合体の
製造プロセスで使用されているが、槽内が基本的に均一
であることからくる温度ｔ４御の容易さ及び品質の安定
化、供給単量体の顕熱を冷却のために使えることによる
温度制御の容易さ、特定の品質の制御の可能な事などの
理由から、多くの場合に特に製造プロセスの初段には完
全混合槽を使用する事が望ましい。
られる重合器の形式は、プラグフロ一式重合器と完全混
合槽の槽列（１ヶ以上２−４ｔｌ！Ｉ）に大別され、こ
れらを組み合わせて使用される場合もある。 これらは
それぞれ一長一短がありそれぞれ工業的規模の重合体の
製造プロセスで使用されているが、槽内が基本的に均一
であることからくる温度ｔ４御の容易さ及び品質の安定
化、供給単量体の顕熱を冷却のために使えることによる
温度制御の容易さ、特定の品質の制御の可能な事などの
理由から、多くの場合に特に製造プロセスの初段には完
全混合槽を使用する事が望ましい。
しかるに、上記のような高粘性液の生成を伴う重合系で
重合反応によって生成する重合体の平均分子量は、重合
反応温度によって大きく変動し、″″″（′）’ｌ″ｄ
Ｌ？、＝１６４ｏ＋！ｔ５１６ｍ！ｌｉｔ ａｏ
。
重合反応によって生成する重合体の平均分子量は、重合
反応温度によって大きく変動し、″″″（′）’ｌ″ｄ
Ｌ？、＝１６４ｏ＋！ｔ５１６ｍ！ｌｉｔ ａｏ
。
で、重合装置として完全混合式の撹拌槽を用いる場合に
は、上記の問題点のうちとりわけ、初段の貢合槽におけ
る高粘度の重合液と低粘度の単量体もしくは単量 体温
合物との混合が問題であり、反応液の温度分布が生じな
い様に前記液を均一に混合する事が最も重要であり、こ
のことなくしては望むような品質の発現や、操業の安定
化は望めないのである。
は、上記の問題点のうちとりわけ、初段の貢合槽におけ
る高粘度の重合液と低粘度の単量体もしくは単量 体温
合物との混合が問題であり、反応液の温度分布が生じな
い様に前記液を均一に混合する事が最も重要であり、こ
のことなくしては望むような品質の発現や、操業の安定
化は望めないのである。
しかしながら、 高粘度液と低粘度液との混合では、粘
度差が１０の３乗以上では混合は難しいとも言われてい
る。 このような場合には〜粘性の低い単量体が高粘性
の重合液と迅速にしかも均一に混合されず、従ってこの
単量体が上記反応器内の供給口付近に重合液と分離した
層を形成しやすい、 この事は、連続操業において、反
応器内部の温度及び濃度の不均一を生じ、反応温度の制
御を極めて困難とならしめ、生成する重合体の品質を低
下させたり、品質の変動を招くのみならず、時としては
暴走反応を引き起こす場合がある。
度差が１０の３乗以上では混合は難しいとも言われてい
る。 このような場合には〜粘性の低い単量体が高粘性
の重合液と迅速にしかも均一に混合されず、従ってこの
単量体が上記反応器内の供給口付近に重合液と分離した
層を形成しやすい、 この事は、連続操業において、反
応器内部の温度及び濃度の不均一を生じ、反応温度の制
御を極めて困難とならしめ、生成する重合体の品質を低
下させたり、品質の変動を招くのみならず、時としては
暴走反応を引き起こす場合がある。
この問題の解決のために様々な工夫がなされて来ている
。特公昭４８−２９６２８では、単量体の供給部分に、
タービン翼などの補助攪１↑翼を内蔵させることを提案
している。 また、特開昭５０−５５６８８では撹拌槽
内の重合液の一部を取り出して循環させ、この循環ライ
ンに＊ｔ２体を供給して重合液の一部と混合することに
よって、粘度差の問題を解決しようとしている。
。特公昭４８−２９６２８では、単量体の供給部分に、
タービン翼などの補助攪１↑翼を内蔵させることを提案
している。 また、特開昭５０−５５６８８では撹拌槽
内の重合液の一部を取り出して循環させ、この循環ライ
ンに＊ｔ２体を供給して重合液の一部と混合することに
よって、粘度差の問題を解決しようとしている。
（発明が解決しようとする１ｌｌａ点）これらの方法で
は、補助撹拌翼の設置や外部循環のための装置の設置が
必要であり、 経済的な負担などの問題がある。
は、補助撹拌翼の設置や外部循環のための装置の設置が
必要であり、 経済的な負担などの問題がある。
高粘度液と低粘度液との混合の問題を解決するため、鋭
意研究した結果、我々は極めて良好な方法を見出した。
意研究した結果、我々は極めて良好な方法を見出した。
（問題点を解決するための手段）
本方法によれば、ドラフトチューブ内きスクリュー翼撹
拌櫂において、高粘度重合液を撹拌する槽内のドラフト
チューブ内の液流れの入口側に低粘度液の供給ノズルを
挿入し、該供給ノズル先端及び撹拌軸中心線を含む平面
による断面上において、ドラフトチューブ先端又はスク
リュー翼先端のいずれかのうちの供給ノズルに近い方を
通る軸中心線への垂線と撹拌軸中心線との交わる点を原
点とし、ノズルが槽の上側に位置する場合は槽の上端側
を垂直座標の正、ノズルが槽の下側に位置する場合は槽
の下端側を垂直座標の正として、原点からノズル先端ま
での水平方向の距離Ｘと、垂直方向の距離ｙ、が下記の
式（１）。
拌櫂において、高粘度重合液を撹拌する槽内のドラフト
チューブ内の液流れの入口側に低粘度液の供給ノズルを
挿入し、該供給ノズル先端及び撹拌軸中心線を含む平面
による断面上において、ドラフトチューブ先端又はスク
リュー翼先端のいずれかのうちの供給ノズルに近い方を
通る軸中心線への垂線と撹拌軸中心線との交わる点を原
点とし、ノズルが槽の上側に位置する場合は槽の上端側
を垂直座標の正、ノズルが槽の下側に位置する場合は槽
の下端側を垂直座標の正として、原点からノズル先端ま
での水平方向の距離Ｘと、垂直方向の距離ｙ、が下記の
式（１）。
ここで、
ＫＸＤ、／Ｄ
ｄｐ翼径
り、ニドラフトチューブ径
Ｄ： Ｍ径
に： 原点と槽上（下）端との距離
を満足する位置にノズル先端を設置することを特徴とす
る重合用反応装置が提供される。この反応装置を使用す
ることにより、高粘度の均一に撹拌された撹拌槽内に供
給する単量体もしくは単量体を含む混合液と槽内の重合
液との迅速な混合により槽内を速やかに均一化ならしめ
、槽内における重合反応を連続的に安定して進行させて
重合体を連続的に製造することが可能となった。
る重合用反応装置が提供される。この反応装置を使用す
ることにより、高粘度の均一に撹拌された撹拌槽内に供
給する単量体もしくは単量体を含む混合液と槽内の重合
液との迅速な混合により槽内を速やかに均一化ならしめ
、槽内における重合反応を連続的に安定して進行させて
重合体を連続的に製造することが可能となった。
ドラフトチューブ付きスクリュー翼槽の撹拌翼は、ソン
グルスクリュー翼でも良く、ダブルスクリニー翼でも良
い、また、この撹拌槽はジャケット及び／またはドラフ
トチューブ及び／または槽壁とドラフトチューブの間に
設置したコイルの中に熱媒を通すことにより、重合熱の
除去あるいは 式、加熱を行うこと
が出来る。
グルスクリュー翼でも良く、ダブルスクリニー翼でも良
い、また、この撹拌槽はジャケット及び／またはドラフ
トチューブ及び／または槽壁とドラフトチューブの間に
設置したコイルの中に熱媒を通すことにより、重合熱の
除去あるいは 式、加熱を行うこと
が出来る。
重合体の製造は、単量体を供給する上記の撹拌槽の後に
、或いは更に幾つかの重合器を連続的に設置しその後に
通常塊状連続重合に用いられる脱揮装置を設置すること
により、連続的に行うことが出来る。
、或いは更に幾つかの重合器を連続的に設置しその後に
通常塊状連続重合に用いられる脱揮装置を設置すること
により、連続的に行うことが出来る。
以下、図面によって本発明の反応器の構造の示例を説明
する。 第１図において重合反応器１４はドラフトチュ
ーブ２付きのスクリュー撹拌槽であり、槽内の重合液は
ドラフトチューブの内側では下向きの流れ９を、ドラフ
トチューブ外側では上向きの流れ１０を形成する。 低
粘度の単量体又は単量体混合液は、単量体供給ノズル５
を通して槽内に供給される。 供給ノズルは図に示した
ように、ドラフトチューブ内の液流れの人口側に挿入さ
れる。 単量体供給ノズルは槽内の先端を、式（１）を
満足する位置に設置する。 ここで、式（１）における
水平方向及び垂直方向の距離の測定の原点は、図のドラ
フトチューブ先端とスクリュー翼先端（この図の場合、
両者は同一線上にある。）通る線１２と撹拌軸４の中心
線１３との交点１５である。 重合熱の除去或いは加熱
はシャケ−／ ト１及び／又は、ドラフトチューブ２及
び／又はドラフトチューブと槽壁の間に設置したコイル
に熱媒体を通すことにより実施する。 所定の重合率の
重合液は、槽壁に設置されたノズル１１を通して重合反
応器外に取り出され、次の工程へ送られる。
する。 第１図において重合反応器１４はドラフトチュ
ーブ２付きのスクリュー撹拌槽であり、槽内の重合液は
ドラフトチューブの内側では下向きの流れ９を、ドラフ
トチューブ外側では上向きの流れ１０を形成する。 低
粘度の単量体又は単量体混合液は、単量体供給ノズル５
を通して槽内に供給される。 供給ノズルは図に示した
ように、ドラフトチューブ内の液流れの人口側に挿入さ
れる。 単量体供給ノズルは槽内の先端を、式（１）を
満足する位置に設置する。 ここで、式（１）における
水平方向及び垂直方向の距離の測定の原点は、図のドラ
フトチューブ先端とスクリュー翼先端（この図の場合、
両者は同一線上にある。）通る線１２と撹拌軸４の中心
線１３との交点１５である。 重合熱の除去或いは加熱
はシャケ−／ ト１及び／又は、ドラフトチューブ２及
び／又はドラフトチューブと槽壁の間に設置したコイル
に熱媒体を通すことにより実施する。 所定の重合率の
重合液は、槽壁に設置されたノズル１１を通して重合反
応器外に取り出され、次の工程へ送られる。
重合反応５１４は高粘度の重合液によって実質的に満た
されており、その粘度は通常数千センチポアズから飲方
センチポアズである。 第２図に示すように式（１）を
満足する位置１６に設置された単量体供給ノズル５の先
端より供給された通常数センチポアズ以下の低粘度の単
量体液８は槽内の流れに乗ってスクリューの吐出流９に
巻き込まれスクリュー翼の剪断効果によって引き伸ばさ
れる事により高粘度液と混合され均一化される。
されており、その粘度は通常数千センチポアズから飲方
センチポアズである。 第２図に示すように式（１）を
満足する位置１６に設置された単量体供給ノズル５の先
端より供給された通常数センチポアズ以下の低粘度の単
量体液８は槽内の流れに乗ってスクリューの吐出流９に
巻き込まれスクリュー翼の剪断効果によって引き伸ばさ
れる事により高粘度液と混合され均一化される。
このことによって、２液の粘度差が極めて大きいにもか
かわらず、速やかな混合がなされ、七ツマ−と重合液の
分離による１度の不均一や槽内温度の不均一化が回避さ
れ、安定な操業が実現されるのである、 なお、単量体
供給ノズルの先端近くに、あらかじめ単量体の予備的分
散を行うためのアンカー翼等の補助的撹拌翼を設けても
良い。
かわらず、速やかな混合がなされ、七ツマ−と重合液の
分離による１度の不均一や槽内温度の不均一化が回避さ
れ、安定な操業が実現されるのである、 なお、単量体
供給ノズルの先端近くに、あらかじめ単量体の予備的分
散を行うためのアンカー翼等の補助的撹拌翼を設けても
良い。
一方、囃量体供給ノズルの先端が、式（１）を満足せず
、反応槽壁の近傍に位置する場合には、単量体は槽内の
流れに乗ることなく、缶壁近傍に分離した低粘度液相と
して残り、系内の均質な混合は望めない。 また、単量
体の供給位置がドラフトチューブ内の液流れの出口であ
れば（図で撹拌方向が逆方向の場合）、単量体は剪断力
のほとんど無いドラフトチューブ外側へ流れるため、均
質な混合は起こり難い。
、反応槽壁の近傍に位置する場合には、単量体は槽内の
流れに乗ることなく、缶壁近傍に分離した低粘度液相と
して残り、系内の均質な混合は望めない。 また、単量
体の供給位置がドラフトチューブ内の液流れの出口であ
れば（図で撹拌方向が逆方向の場合）、単量体は剪断力
のほとんど無いドラフトチューブ外側へ流れるため、均
質な混合は起こり難い。
（発明の効果）
従来、ポリスチレン、スチレン共重合体の如き高分子量
の重合体を連続的に塊状又は溶液重合反応により製造す
る場合の初段の重合反応槽では、低粘度の単量体もしく
は単量体溶液と高粘度の反応液の混合が満足になされず
、低粘度液と高粘度液の相分離等が発生し、安定な重合
反応を阻害するので、１内の単量体供給部分付近に補助
撹拌翼を設置するとか、槽内の反応液の一部を槽外に取
り出し循環させてこれに供給単量体を強制的に混合させ
て再び反応槽内へ戻す方式等が実施されている。 し
かるにこれらの方式はいずれも相当規模の装置の追加が
必要となるため経済的負担が大きいのに対し、本発明の
方法によれば、極めて簡単な装置の改良により前述の困
難な問題が解決されるため、工業的規模への応用にあた
って経済的な優位性は大であり、本発明のｓＸａは大き
い。
の重合体を連続的に塊状又は溶液重合反応により製造す
る場合の初段の重合反応槽では、低粘度の単量体もしく
は単量体溶液と高粘度の反応液の混合が満足になされず
、低粘度液と高粘度液の相分離等が発生し、安定な重合
反応を阻害するので、１内の単量体供給部分付近に補助
撹拌翼を設置するとか、槽内の反応液の一部を槽外に取
り出し循環させてこれに供給単量体を強制的に混合させ
て再び反応槽内へ戻す方式等が実施されている。 し
かるにこれらの方式はいずれも相当規模の装置の追加が
必要となるため経済的負担が大きいのに対し、本発明の
方法によれば、極めて簡単な装置の改良により前述の困
難な問題が解決されるため、工業的規模への応用にあた
って経済的な優位性は大であり、本発明のｓＸａは大き
い。
第１図は本発明の示例に係わる重合反応装置を略図を以
て示した説明図である。 第１図は、重合反応槽の縦断
面図であり、図において、それぞれ１４ｉ重合反応槽、
３；スクリュー撹拌翼、２；ドラフトチューブ、ｌ；ジ
ャケット、１１；ｆｆｉ合液流出口、５；単量体供給ノ
ズル、６：熱媒入口、７；熱媒出口である。 第２図は本発明の示別にかかわる単量体供給ノズルの位
置を更に明確に説明するための第１図を
１部分的に拡大した略図である。 図中の数
字は第１図と共通である。 １６（斜線部分）、単量
体供給ノズルの先端位置。 特許出願人 電気化学工業株式会社 手 続 補 正 書（方式） 昭和６０年 ３月２６日
て示した説明図である。 第１図は、重合反応槽の縦断
面図であり、図において、それぞれ１４ｉ重合反応槽、
３；スクリュー撹拌翼、２；ドラフトチューブ、ｌ；ジ
ャケット、１１；ｆｆｉ合液流出口、５；単量体供給ノ
ズル、６：熱媒入口、７；熱媒出口である。 第２図は本発明の示別にかかわる単量体供給ノズルの位
置を更に明確に説明するための第１図を
１部分的に拡大した略図である。 図中の数
字は第１図と共通である。 １６（斜線部分）、単量
体供給ノズルの先端位置。 特許出願人 電気化学工業株式会社 手 続 補 正 書（方式） 昭和６０年 ３月２６日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ドラフトチューブ付きスクリュー翼撹拌槽において、高
粘度重合液を撹拌する槽内のドラフトチューブ内の液流
れの入口側に低粘度液の供給ノズルを挿入し、該供給ノ
ズル先端及び撹拌軸中心線を含む平面による断面上にお
いて、ドラフトチューブ先端又はスクリュー翼先端のい
ずれかのうちの供給ノズルに近い方を通る軸中心線への
垂線と撹拌軸中心線との交わる点を原点とし、ノズルが
槽の上側に位置する場合は槽の上端側を垂直座標の正、
ノズルが槽の下側に位置する場合は槽の下端側を垂直座
標の正として、原点からノズル先端までの水平方向の距
離ｘと、垂直方向の距離ｙ、が下記の式； ｙ＋ａ×〔ｘ−ｄ／（２０）−（Ｄ＿４×５）／（２４
）〕＾２≦Ｋ×Ｄ＿４／Ｄ ここで、 ａ＝［（Ｋ×Ｄ＿４）／Ｄ］／［ｄ／（２０）−（Ｄ＿
４×５）／（２４）］＾２ｄ：翼径 Ｄ＿４：ドラフトチューブ径 Ｄ：槽径 Ｋ：原点と槽上（下）端との距離 を満足する位置にノズル先端を設置することを特徴とす
る重合用反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22639384A JPS61103905A (ja) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | 重合用反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22639384A JPS61103905A (ja) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | 重合用反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61103905A true JPS61103905A (ja) | 1986-05-22 |
Family
ID=16844414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22639384A Pending JPS61103905A (ja) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | 重合用反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61103905A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106277713A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-01-04 | 吴云萍 | 一种高效管箱混凝器 |
-
1984
- 1984-10-27 JP JP22639384A patent/JPS61103905A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106277713A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-01-04 | 吴云萍 | 一种高效管箱混凝器 |
| CN106277713B (zh) * | 2016-10-21 | 2022-12-06 | 安尼康（福建）环保设备有限公司 | 一种高效管箱混凝器 |
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