JPS61146328A - 撹拌装置の運転方法 - Google Patents

撹拌装置の運転方法

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JPS61146328A
JPS61146328A JP59265964A JP26596484A JPS61146328A JP S61146328 A JPS61146328 A JP S61146328A JP 59265964 A JP59265964 A JP 59265964A JP 26596484 A JP26596484 A JP 26596484A JP S61146328 A JPS61146328 A JP S61146328A
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JP
Japan
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stirring
stirring device
rotation
period
operating
Prior art date
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Pending
Application number
JP59265964A
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English (en)
Inventor
Atsuyoshi Shimizu
清水 厚良
Mikio Shinkai
新海 幹夫
Takehiko Takahashi
武彦 高橋
Kazumasa Shibata
和正 柴田
Masamichi Yamada
山田 正通
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JNC Corp
Original Assignee
Chisso Corp
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Publication date
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Publication of JPS61146328A publication Critical patent/JPS61146328A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18Stationary reactors having moving elements inside
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/07Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0726Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis having stirring elements connected to the stirrer shaft each by a single radial rod, other than open frameworks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/182Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は攪拌装置の運転方法(;関する。さらに詳しく
は、横型円筒容器に内設されて重合器あるいは後処理器
としてオレフィンの気相重合、特に粘着性を帯びた流動
性の悪いポリマーが生成する場合のオレフィンの気相重
合等(二好適(;使用されるパドル型およびこれ(:類
似の攪拌翼を有する横型一軸式円筒容器攪拌装置の運転
方法(=関する。
従来技術とその問題点 オレフィンの気相重合装置として以前から種々な横型一
軸式攪拌装置を備えた横型円筒容器が知られている。こ
れらの気相重合装置の多くは矩形状のパドル型攪拌″A
(以下、パドル型と略記することがある)が水平な攪拌
軸上に多数取り付けられたものであるが、この種の攪拌
翼を一定方向にのみ回転させる運転方法では、攪拌翼や
攪拌軸近傍さらに容器内壁近傍(ニボリマー粒子間やポ
リマー粒子と攪拌翼あるいは容器内壁との間に作用する
剪断力が小さな部分(以下よどみ空間という)が攪拌中
多数存在すること(=なる。この結果、重合器内壁と攪
拌翼先端との間隙にポリマーのスケールが付着したり攪
拌軸の表面や攪拌翼にポリマーが付着し、はなはだしい
場合には塊状あるいはスルメ状のポリマー凝集体を形成
するようになる。そしてこれら塊状あるいはスルメ状の
ポリマー凝集体が製品ポリマーに混入すると。
いわゆる異物となり或はフィッシュアイ生成の原因にな
って品質を損うばかりでなく物性の低下を招く。またポ
リマーの□重合器内からの抜き出しあるいは輸送などの
へンドリンクにおいて配管・パルプ等を閉塞させる原因
にもなり、長期連続運転を困難にしていた。
また気相重合装置としてばかりでなく・気相プロセスに
おける後処理工程などで気相反応装置あるいは乾燥装置
として横型一軸式攪拌装置を備えた横型円筒容器を使用
して粘着性ポリマーを処理する場合も、円筒容器内では
ポリマーの不均一混合から上記重合時と同様に攪拌軸や
攪拌翼ヘポリマーがスケールとなって付着したり、ある
いは塊が発生するため、その防止に努めなければならな
かった。そして近年ポリマーニーズの多様化によって製
造を要請されるポリマーが一層高い粘着性を有してさら
に流動性の悪いポリマー、例えばプロピレンとエチレン
とのランダム共重合体やブロック共重合体或はポリエチ
レン−ブテン−1共重合体のような粘着性を帯びた流動
性の悪いポリマーにおいてこのようなポリマーの付着や
塊状ポリマー凝集体の発生は、特に多く見られる。
これらの問題を解決するため、特公昭46−2828号
公報では長尺のスケール除去棒を備えた塩化ビニール重
合用の横型円筒式重合器が提案されている。また本発明
者らの一部が先に発明した横型円筒容器攪拌装置(特願
昭58−93850号)ではパドル型や攪拌軸1ニスケ
ール除去を目的とした円柱状ローラーが備えられている
。これらの装置における付着物の除去方法は、攪拌翼に
除去棒とかローラーで強制的に撮動を与えることにより
付着物の剥離させようとするもので・ポリマーの付着防
止にある程度効果が認められる。しかし重合器内の攪拌
翼近傍や重合器内壁近傍などにできるよどみ空間を完全
になくすことはできず・短期間の運転では効果があるが
長期間の運転ではたとえ付着が起こりにくい効果がある
にしても塊状のポリマー凝集体の発生を防止することは
できず・そのため長期連続運転を可能ならしめるまでに
は至っていない。また粘着性がさらに増加した場合、除
去棒或はローラー自身にスケールが付着して付着防止の
効果がないばかりか、かえってスケールの付着や塊状の
ポリマー凝集体の発生を増加せしめることになるので実
際上使用することができない。
また、本発明者らが先に発明した横型一軸式%式%) では粘着性ポリマーでも均一な混合が可能な形状の攪拌
翼を備えており、このような攪拌装置ではポリマーの付
着防止効果が顕著に認められるが、攪拌翼の攪拌軸への
取付部等の各溶接部分あるいは攪拌翼や攪拌軸の表面に
存在する突起や傷の部分にはやはり微小ながら付着物の
発生は避けられなかった。
発明の目的と問題解決の手段 本発明の目的はパドル型およびこれに類似する攪拌翼を
有する横型一軸式円筒容器攪拌装置における付着物の発
生を防止し、オレフィンの気相重合等の長期連続運転を
工業的規模で安定して実施し得る方法を提供するにある
。本発明者らは上記目的の達成のため鋭意研究の結果、
攪拌装置を特定の方法で運転することにより所期の目的
が達成されることを知り本発明を完成するに致った。
すなわち、本発明はパドル型およびこれに類似する攪拌
翼を有する横型一軸式円筒容器攪拌装置をフルード数0
.05〜3.0の範囲で運転するに際し、攪拌軸を正方
向と逆方向に交互にそれぞれ一定期間ずつ回転させるこ
とを特徴とする 攪拌装置の運転方法であり、その実施
態様の1例で示せば正回転期間と逆回転期間の両方ある
いはいずれか一方が、同一回転方向でかつ回転数の異な
る複数の期間で構成される攪拌装置の運転方法である。
本発明を更に詳細に説明する。本発明に係る横型一軸式
円筒容器攪拌装置に備えられるパドル型あるいはこれに
類似の攪拌翼としては各種の形状のものが用いられるが
、その1例として、第1図に示されるような、内径りの
横型円筒容器の筒袖位置に設けられた直径dの攪拌軸に
該攪拌軸に直角に取り付けられた直径z1長さHの丸棒
状支柱の先端に矩形状平板をその長さhの辺を上記攪拌
軸に直角に、そして長さWの辺を該攪拌軸に平行に、か
つ、上記横型同筒容器の内壁との間隙lとなるように取
り付けた形状のものが挙げられる。パドル型攪拌翼の他
の例を以下に挙げるが、本願発明はこれら例示したもの
に限定されるものではない。
第2図(:示されるような、矩形状平板をその長さくH
+h )の辺を攪拌軸(:直角(二、長さWの辺を攪拌
軸(:直角に、かつ、円筒容器の内壁との間隙がlとな
るようC:攪拌軸C:取り付けたもの。第3−1図およ
び第3−2図番;示されたような、矩形状平板がその長
さWの辺の方向が攪拌軸の方向C二対し平1行でなく、
交差するように攪拌軸4二取り付けられたもの。第4図
に示されたような、矩形状平板が複数の丸棒状支柱を介
して攪拌軸6二取り付けられたもの。
これらパドル型あるいはこれC二類似の攪拌翼の一軸式
横型円筒容器攪拌装置内への配置は種々の態様を採るこ
とができる。第5図(−示す攪拌装置は、攪拌軸2の同
一円周上に4個の攪拌翼5が放射状C二取り付けられて
おり、隣接する攪拌翼5の成す角(以下開き角と言うこ
とがある)αが等しく9o0となっていて攪拌軸2と横
型円筒容器の内壁lとの間を円周方向に4分割している
ものである。開き角αは90°4;限られず、30°〜
180°の範囲から例えば600. l 200の如く
選ぶことができ、又各間き角αが同じである必要はなく
、例えば135°−180°−450の如く組み合わせ
ることもできる。攪拌軸2の同一円周上(=攪拌翼5が
1個のみ設けられている場合も本発明の範囲(二人る(
この場合の開き角αを00と言う)。
第6図C示す攪拌装置は、複数の攪拌翼5が、開き角α
をOQとして且つ攪拌軸方向シー隣接する攪拌IL5が
攪拌軸2に対して垂直な投影面上で成す角(以下、位相
角と言うことがある)βを180°として攪拌軸2C:
設けられており、しかも各矩形状平板4の形状、大きさ
、内壁lとの間隙I!lは必ずしも同一ではなく、また
隣接するパドルJK4の回転軌跡間(二間隙Hsを有す
る部分も含むものである。
上記一軸式横型円筒容器攪拌装置は一般;:粉体の保有
量が容積の10〜95%、多くの場合は40〜95%で
、かつフルード数(Fr)が0.05〜3.0、多くの
場合は0.2〜1.6の範囲で運転される。ここでフル
ード数(Fr)とは下記の式0)で示される攪拌状態の
指数である。
F r = Rw” / t    (1)R:攪拌翼
の半径(□□□) W;角速度(=2πN/60) t:重力の加速度 N:回転数(rpm ) 攪拌装置内の粉体の保有量、攪拌翼の回転数ならびに粉
体の流動性が一定であればよどみ空間の発生する位置と
その大きさが決まり、発生したよどみ空間内の粉体は相
互(:圧密され次第):塊状物4:生長したり、攪拌翼
、攪拌軸あるいは容器内壁(:付着するようになったり
する。このよどみ空間の位置や大きさを経時的(:変動
させることにより付着物の成長を抑制することができる
。本発明者らはよどみ空間の発生個所(二ついて詳細に
検討した結果、容器内の粉体の量が95%(容積率)以
下でフルード数(Fr)が0.05〜3.0の範囲であ
れば、よどみ空間は攪拌軸の周囲には回転軸(二対して
非対称形に1また攪拌@+:は回転方向(二対し裏#l
(二のみ形成されることを知り、攪拌軸を正方向(−交
互にそれぞれ一定則ずつ回転させること(二よりよどみ
空間の位置を変動させ付着物の発生を防止できることを
知った。
正回転が継続される期間(Tn)および逆回転が継続さ
れる期間(Tr)はいずれも20時間以下であることが
好ましく 、TnとTrの比は20〜0.05の範囲が
好ましい。TnあるいはTrが20時間を起すと、ある
いはTn / Trが20〜○、ofの範囲外(すなわ
ちTnあるいはTrが他方のl/20未満の短期間)で
あると付着物が発生し易くなり好ましくない。粉体の流
動性が悪るいほど、あるいは凝集性が大きいほどTnお
よびTrは短かく、Tn / Trはl/11:近い条
件を選定することが好ましく、例えば、TnおよびTr
が10時間以下であり、かつ、Tn / Trが10〜
0.1の範囲内である場合は更に好ましい実施態様であ
る。
正回転の期間と逆回転の期間の両方あるいはいずれか一
方が同一回転方向でかつ回転数の異なる複数の期間で構
成されることは更(ニ一層好ましい実施態様である。攪
拌軸の回転方向が同一であっても回転数が変化すること
によってよどみ空間の位置や大きさを変化させることは
、それだけである程度の付着物発生防止の効果があるの
みならず、その後C:回転方向を逆転させること(:よ
る付着物発生防止効果を一層大きくし、頻繁に回転方向
を逆転させた場合と同様の効果を生む。同一回転方向く
:おいて回転数を変化させるC二型するエネルギーは回
転方向を逆転させるに必要なエネルギー(=比べて極め
て小さく、このような実施態様は経済的C:極めて優れ
たものである。
効果 本発明(:係る攪拌装置の運転方法の用途は特に限定さ
れないが、炭素数2〜6の、末端(”l−2重結合を有
するα−オレフィンを遷移金属化合物を含む触媒と共に
気相重合させるときの気相重合装置、気相重合後の後処
理としての気相反応装置、ポリマーの乾燥装置等の運転
方法として好ましく使用される。対象ポリマーを例示す
るト、エチレンポリマー、プロピレンポリマー。
ブテンポリマー、エチレン−プロピレンコポリマー、エ
チレン−ブテン−1コポリマー、フロピレン−ブテン−
1コポリマー、プロピレンーブ、テンー1−エチレンコ
ポリマー等があげられる。特(二、粉体相互(=粘着性
や凝集性を有するポリマーが対象の場合(:使用すると
本発明の効果は大きい。
本発明の運転方法(二よれば、攪拌中C二発生するよど
み空間は位置および大きさが遂次変化するためポリマー
の各部への付着や塊状のポリマー凝集体の発生は防止さ
れ、長期連続運転を工業的規模で安定して実施すること
ができ、しかもポリマーの品質、物性を向上させること
ができる。
実施例 以下、実施例、比較例C;より本発明を更に説明する。
実施例1 内径(D)が4301111%長さくL)が13201
の横型円筒容器の筒軸位置C;設けられた直径(d)が
110mの攪拌軸C1第1図に示す攪拌翼と同じ構成で
H=110m、Zt=15+w、h = 40 m、w
+ = 60wxs l =low・v’ = 5mの
各寸法を有する攪拌翼が、開き角(α)が180°で攪
拌軸の同一円周上に2個ずつ設けられて回転軸方向(=
順次隣接して配置されており、回転軸方向鴫:隣接する
攪拌翼は回転軸方向(二重なることなく90°ずつずれ
ていて(つまり互に開き度180°を2分した形)且つ
パドル翼間の間隙Hsはない。この攪拌装置を備えた横
型円筒容器を気相重合器として使用し、エチレンとプロ
ピレンの混合モノマーを触媒と共C=導入して正回転数
(Vn)を5 Q rpm(Fr = 0.826 )
 、逆回転数(Vr ) f 40 rPm(Fr =
 0.367 )とし、正回転期間(Tn)ヲ2時間、
逆回転期間(Tr)を1時間として交互(二攪拌方向を
逆転させながら、重合圧力20〜/d1重合温度60’
Cで重合してエチレン−プロピレンコポリマー(エチレ
ン含量12重量%)を製造する運転を10日間連続に実
施したところ、攪拌軸、パドル翼、容器内壁および溶接
部分のいずれC:もポリマーの付着は全く起らず、また
塊状のポリマー凝集体も発生しなかった。
実施例2 実施例1で用いた気相重合器を用い、正回転(60rp
m、5時間)、正回転(8orpm、s時間)・逆回転
(4Orpm、 1時間)のサイクルで攪拌状態を変え
る以外は実施例1と同様C:してエチレン−プロピレン
コポリマーを製造する運転を15日6間連続して実施し
たところ、攪拌軸、パドル翼、容器内壁および溶接部分
のいずれ(:もポリマーの付着は全く起らず、また塊状
のポリマー凝集体も発生しなかった。
比較例1 攪拌を正回転(60rpm )のみとした以外は実施例
1と同様(−シて、エチレン−プロピレンコポリマーを
製造する運転を5日間連続して実施したところ、攪拌翼
の付は根の溶接部分や攪拌翼上の非平滑部分(肌荒れ部
分)(−わずかではあるが付着物が形成されていた。し
かし・上記正回転のみによる運転を5日間実施した後、
引き続き実施例1の条件で5日間運転を継続したところ
、前記付着物が成長した形跡は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図はパドル型あるいはこれ(二類似の攪拌
翼の斜視図。第5図および第6図は攪拌装置内の攪拌翼
の配置を例示した図。 1:同筒容器内壁  2:攪拌軸 3;丸棒状支柱   4=矩形状平板 以上 、′ 侶            −l 第5団 オ6鉛

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)パドル型およびこれに類似する攪拌翼を有する横
    型一軸式円筒容器攪拌装置をフルード数が0.05〜3
    .0の範囲で運転するに際し、攪拌軸を正方向と逆方向
    に交互にそれぞれ一定期間ずつ回転させることを特徴と
    する攪拌装置の運転方法。
  2. (2)正方向の回転の期間Tnと逆方向の回転の期間T
    rがいずれも20時間以下であり、かつその比が 20≧Tn/Tr≧0.05(1) の条件を満足する特許請求の範囲第1項記載の攪拌装置
    の運転方法。
  3. (3)正方向の回転の期間Tnと逆方向の回転の期間T
    rの両方あるいはいずれか一方が、同一回転方向で回転
    速度の異る複数の期間で構成される特許請求の範囲第1
    項または第2項記載の攪拌装置の運転方法。
  4. (4)正方向および逆方向の回転の期間がいずれも10
    時間以下であり、かつその比が 10≧Tn/Tr≧0.1(2) を満足する特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
    かに記載の攪拌装置の運転方法。
JP59265964A 1984-12-17 1984-12-17 撹拌装置の運転方法 Pending JPS61146328A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH021229U (ja) * 1988-06-14 1990-01-08

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH021229U (ja) * 1988-06-14 1990-01-08

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