JPS6153324A - ポリアリ−レン・サルフアイド反応液スラリ−から溶媒を回収する方法 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明はポリアリーレン・サルファイド反応液から極性
溶媒を回収する方法に関するものである。

「従来の技術」 ポリアリーレン・サルファイドは芳香族のハロゲン化物
と硫化アルカリ金属等を極性溶媒中で、少量の水の存在
下で、２００〜３００℃の比較的高温で加圧下で重縮合
反応を行うことによって製造されている。

この反応液は、ポリアリーレン・サルファイド。

ハロゲン化アルカリ金属および極性溶媒を主成分とし、
その池水、未反応原料を少量含むスラリー状液である。

この反応液から、ブラッシングにより溶媒を分離回収し
て生成物をうる方法として、次の２方法が知られている
。

（ｌ）７ラツシヤー・タンクによる常圧ブラッシング方
式 蒸発成分と非蒸発固形分に分離する方法として、米国特
許第へ９４°１．６６４号明細書、および米国特許第４
９５へ０００号明細書では、反応液を７ラツシヤーｅタ
ンクに過熱蒸気の一定量と混じて、吹込み、蒸発成分を
蒸発せしめ、非蒸発の固体成分を下部に分離する方法が
提案されている。固体成分は、フラッシャ−・タンクで
の滞留時間が短いので、２〜２５％の残留溶媒を含み１
〜３段の横型の攪拌機付加熱装置で不活性加熱ガスや過
熱スチームを吹込んで、上記残留溶媒を回収する方式を
とっている。

この方式は連続プロセスには適していると認められるか
、装置が複雑であり、かつ反応液スラリーと過熱蒸気の
吹込み皿がバランスしないと固体粒子が湿って、フラッ
シャ−タンクに耐着し、とくに下部を閉塞し易いという
問題がある。

従って、生成する固体粒子を乾燥状態にするには、過熱
蒸気の混入比率を大きくする必要があるｏしかしながら
、混入蒸気量を増すと、回収溶媒中に凝縮水が入り、回
収蒸留の際、蒸発潜熱が有機溶媒の４〜５倍もある水を
蒸発させなければならないので、不合理である。

従って、これらの欠点を避けようとすると、吹込蒸気を
予め加熱した４５０℃近くの過熱蒸気を必要とする。

しかし、このようにすると器壁に耐着する粉体を過熱し
て製品の品質をそこなう恐れも出てくる欠点がある。

（２）　　減圧７ラツシヤー・タンク方式これらの熱エ
ネルギーの浪費を避ける方法として、過熱蒸気を直接吹
込まず、フラッシングの手前で、２重管または熱交換器
で間接加熱し、かつ系を減圧系にして分離する方法があ
る。

しかしながら、間接加熱では伝熱で与えられる熱量は直
接吹込み法に比べ限度があるので、液体成分を十分に除
くことができず、したがりて、ぬれの問題、すなわちフ
ラッシャ−・タンク下部での閉塞の危険性が残る。

「発明が解決しようとする問題赤」 本発明の目的は、従来法での １）７ラツシヤー・タンク方式での下部閉塞によるトラ
ブルの危険性 ２）常圧７ラシング方式での吹込み水蒸気ドレンの回収
溶媒の混入による回収蒸留での加熱必要エネルギーの増
大 ３）過熱による局部的製品品質の劣化 等の問題点を簡単な設備で解決出来る方法を提供するこ
とにある。

「問題点を解決するための手段およびその作用」本発明
では、上記従来法における７ラツシヤータンクの代りに
、縦型ジャケット付攪拌槽を用いる。該攪拌槽を用いる
ことにより、間接間熱を採るにもか−わらず、伝熱量を
大きくすることが出来るので、粉体を過熱することもな
く十分に乾燥させることが出来、したがって、槽内にお
ける閉塞や品質の劣化の問題もない。更に攪拌による剪
断力と造粒作用で粒形分布はシャープで、かつ粒形が大
きく、又かさ比重が大きくなり、以後の工程での取扱い
も著しく容易になる０ 又、バッチシステムによる場合、完全に残留溶媒を除来
するため、槽内に水蒸気を吹込み１スチーム・ストリッ
ピングを行う場合でも、その供楢量は僅く少なくてよい
。攪拌翼径は、攪拌槽の内径の８０〜９８％にして、十
分ジャケット伝熱が得られるようにするのがよい。攪拌
翼の形式としては、錨型、リボン型上下２段の広巾翼な
どが好ましい。

以下本発明の態様を第１図によって説明する。

縦型ジャケット付攪拌槽３を７ラツシヤー・タンクの代
りに用い、これに反応終了後の熱い（２００〜２６０℃
）反応液スラリーを配管１で一定速度でフラッシングす
る。系は常圧でも実施しうるが、ジャケット加熱に水蒸
気を用いる場合、その圧力を高くする必要があり、攪拌
槽３及びジャケット４の耐圧性を上げるため、肉厚が厚
くなり、伝熱が悪くなるばかりか、装置も高価になる。

又、ジャケット加熱に水蒸気の代りに熱媒油を用いれば
上記の問題はないが、後述するバッチ・システムで、分
離操作を行う限りでは、生成粉体で高温（溶媒の沸点以
上）にさらされ、変質の点で好ましくない。

従って、操作を減圧系で行い、ジャケット加熱を８　ｋ
ｇ　／ｃｒｄ　ａ以下の水蒸気加熱にし、内温を１６０
℃以下にする事で装置の経済性及び品質の面からも有利
であり、一層重発明の効果が発揮される。

反応液の持込熱量で半分以上の溶媒が蒸発し、湿った粉
体は、全体的な強制攪拌で効果的なジャケット伝熱が得
られ、残留溶媒を蒸発して、粉末状固体（ポリアリーレ
ンΦサルファイド、副生ハロゲン化アルカリ金ＦＡ塩等
）になる。

粉末化された固体を均一に、全体的に攪拌するには、攪
拌翼の回転は２００　ＲＰＭ以下の低速攪拌が良く、好
ましくは１０〜１１００ＲＰである。

パッチ・システムの場合、ブラッシングが終了してから
、減圧度を高め、吸引時間をかける小により残留溶媒を
１％以下にする裏は容易である。

又、更に残留溶媒を効果的に除去するには、粉末化末期
に少量の水蒸気を吹込み、減圧スチームストリッピング
する事により歿留溶媒分を数１１０ＰＰ以下にする事も
出来る。

溶媒の回収が終了したら、系を常圧に戻し、純水を加え
て、水スラリーとして、６０〜８０℃に加温し、水可溶
のアルカリ金属塩を溶解して、ポンプで遠心分離機・１
３に送り、固体とろ液に分離し、固体ケーキと純水１５
で洗滌し、脱水の後、ケーキと再び攪拌槽に入れ、純水
を加え、リパルプして遠心分離する。

この操作を２〜３回繰返し、はぼ完全に副生アルカリ金
属塩を除去し、ケーキを乾燥工程に送る。

「発明の効果」 以上の説明から明らかなように、本発明によれば （１）　　反応液スラリーから蒸発成分と非蒸発固体成
分の分離は、極めて簡単な装置で行うことができ、経済
性が優れる。

（２）　　７ラツシヤ一畳タンク方式の如く、過熱吹込
蒸気量と反応液スラリー供給量の厳密な調節が不要で、
フラッシャ−・タンクの下部閉塞等のトラブルは皆無で
ある。

（３）　　過熱水蒸気の吹込み不要で、回収溶媒を精製
蒸留する際の必要熱量が少くて済む（省エネ）（優　分
離された粉体は、攪拌により造粒され、又熱と剪断力で
かさ比重も高められ、次工程以後の取扱いが楽になる。

（５）　　反応工程が連続の場合は、２個以上の複数の
攪拌槽を用い、バッチ切替えて処理するか、或いは一定
の滞留時間で底部よりスクリエーコンベヤー等で強制排
出し、直列の複数の攪拌槽で脱溶媒する連続法も可能で
ある。

以下、実施例で本発明を説明するが、実施例のみで限定
されるものではない。

「実施例」 実施例１ １５Ｌのステンレス製オートクレーブにＮ−メチルピロ
リドン４８２５りを仕込み、攪拌加熱し１２０°Ｃで硫
化７−　タ２．６水４１７９０ｇを仕込み、蒸留塔を付
し、窒素気流中で２００℃迄昇温し、硫化ソーダの結晶
水の１部２３７９を留去する。残存硫化ソーダ結晶水け
、１．６水塩相当になる。冷却し、内温１２０℃で上記
蒸留塔と縁切りし、Ｐジクロルベン９２２１１０ｇを加
え、窒素置換して密閉する。内温を急速に昇温し、２０
０℃になりたら上昇温度をおとす。反応熱が発生してく
るので加熱をセーブして２５０℃で定温になるよう自動
温度調節する。５時間反応を続けると反応はほぼ終了す
る。圧力は１３＆ｇ／ｍＧである。

別の１５′Ｌジヤケツト付ステンレス製攪拌槽で、攪拌
翼は内径の９５％の錨型翼を備える。

これに第１図に示す如く冷却コンデンサー７、回収溶媒
受器１０．冷却トラップ８．真空ポンプ９゜を付加した
。予めジャケット４に７１ｃｙ／ｃｙｔａ水蒸気を通じ
、加熱し４０１ＦＭで攪拌し、真空ポンプで１００　Ｔ
ｏｒｒに減圧している所に反応槽排出弁を開き、攪拌槽
入口弁で全量を１時間で圧入するように調節する。送液
量は回収溶媒の留ｔＯＢ量で判断される。送液が終了間
近くなると反応槽の圧力がなくなるので、新にＮメチル
ピロリントン２００９を２回追加して反応槽及び配管内
を洗滌する。

送液終了後、減圧を徐々に高めて行き１時間吸引する。

　Ｉ　Ｔｏｒｒで内温は１５０〜１６０’Ｃになりた０ 回収終了後系を常圧に戻す。サンプリングして歿存溶媒
量を、熱分解ガスクロ７トグラフイで測定した所、１４
％以下であった。又、回収溶媒量は、仕込量合計の９９
５％であった。

純水６０００９を加え、水スラリーとして７０℃に加温
攪拌して、遠心分離機に入れ、遠心分離した。ケーキに
純水を加え′、リパルプを計５回行い、遠心分離した。

ウェットケーキ（水分２５％）を１５０℃１時′間乾燥
し、更に時々攪拌し、２６０℃４時間空気中でキエアリ
ングした。

１５００ｇのポリフェニレンスル７アイドが得られた。

比較例１ 実施例１と同一装置で同一配合で反応を行い、度忘終了
後、圧を抜き冷却し、反応スラリーを取り出した。８４
９０９あった。この内１０００９をとり、遠心分離機で
遠心分離し、アセトン５００９で洗滌した。残留溶媒量
は２８％であった。

その後水洗し、リパルプ３回を行い、前記と同様な処理
を行った。

比較例２ 比較例１で作った反応スラ！Ｊ−１０００ｇｒ　をミニ
スプレードライヤーで３００℃の熱風で処理した。溶媒
残存量は１０％であった。

比較例３ 比較例１で作った反応スラリー１０１００Ｏをミニスプ
レードライヤーに４２０℃の過熱水！気と一緒にノズル
から噴射した。溶媒残存量は５％でありた。

以上の４例について粉体特性、溶媒回収率（推定）を求
めた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施態様を示す工程図である。 図中の符号 １　反応液スラリー ２　噴霧ノズル ３　縦型ジャケット付攪拌槽 ４　ジャナツト ５　攪拌翼 ６、水蒸気 ７　回収溶媒凝縮器 ８　冷却トラップ ９　真空ポンプ １０　回収溶媒受器 １１　回収溶媒ポンプ １２　水スラリーポンプ １３　遠心分離機 １４　正逆転スクリューフンゝア １５　純水

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ポリアリーレン・サルファイド反応液スラリーから
   溶媒を回収する方法において、該反応液スラリーを縦型
   ジャケット付攪拌槽内にブラッシングし、該攪拌槽内で
   攪拌しつゝ、加熱することによる上記反応液スラリーか
   ら溶媒を回収する方法。 （２）攪拌槽内の圧力を常圧より低くする（１）項記載
   の方法。 （３）攪拌翼の径が攪拌槽の内径の８０〜９８％である
   （１）項または（２）項記載の方法。