KR850000152B1 - 염화비닐수지 슬러리중의 단량체 제거방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

염화비닐수지 슬러리중의 단량체 제거방법

제1도는 본 발명을 적용한 탑에 있어서 유하관(流下管)을 갖는 다공판과 그 하면을 온수 세척하는 부분의 종단면도.

제2도는 제1도에 표시된 환상파이프 6의 확대 종단면도.

제3도는 제1도의 Ⅲ-Ⅲ' 종단면도.

제4도는 세척용 온수 분출부재의 다른 예의 평면도.

제5도는 본 발명을 적용하여 슬러리를 처리하는 공정을 나타내는 개략도

이들 도면상의 숫자는 다음과 같이 표시된다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 다공판 2 : 유하관

3 : 구상유로를 형성하기 위한 측판 4 : 슬러리

5 : 탑동(塔胴)

6 : 세척용 온수 분출부재로서의 환상파이프

10 : 세척용 온수분출을 위한 세공 11 : 둑

16, 17 : 세척용 온수분출을 위한 세공이 뚫린 파이프

20 : 다공판탑

21 : 처리될 염화니닐수지 슬러리 탱크 29 : 처리된 슬러리 탱크

32 : 응축기 33 : 응축수 배출관

34 : 단량체 배출관

본 발명은 유하관이 있는 다공판의 탑중을 흘러내리는 염화니닐수지 슬러리 중에 증기를 불어넣어 염화비닐 단량체를 제거하는 개량된 방법에 관한 것이다.

더욱 특히 본 발명은 다공판 밑면에 염화비닐수지의 분말이 부착하거나 또는 구멍이 폐쇄되는 장애를 온수 세척에 의해 방지하는 방법과 이를 위한 온수 세척장치에 관한 것이다.

염화비닐수지 슬러리는 통상적으로 염화비닐단량체를 수성매체 중에서 현탁 또는 유화시키면서 중합시켜 중합종료 후 미중합 단량체를 분리 회수하므로서 제조된다. 염화비닐 수지 슬러리는 계속하여 수성매체를 기계적으로 분리하여 열풍 건조시키거나 기타 여러 가지 방법으로 건조시켜 염화비닐수지 분말로 만든다.

그러나 전기한 분리된 수성매체, 열풍 건조시의 배기, 건조된 염화비닐수지 분말에는 각각 환경위생상의 문제를 야기시키거나 분명하게 유해하다고 인정될 정도의 염화비닐 단량체가 포함되어 있다.

이러한 배출물 또는 염화비닐수지 분말 중의 염화비닐 단량체를 완전에 제거하나 환경위생상 무해할 정도까지 함유량을 저하시키기 위한 여러 가지 방법이 제안되어 있다.

그 중 한 가지 방법으로 액체 유하관이 있는 다공판이 설치된 탑의 상부로부터 염화비닐수지 슬러리를 유하시켜 이 슬러리를 다공판상에서 작은 구멍으로부터 증기를 불어 넣어 처리하고 수지분말 또는 수지슬러리 중에 포함된 염화비닐 단량체를 수증기와 함께 증발시켜 분리하는 방법이 알려져 있다(참조 : 일본국 특개소 제 53-33288호, 동 54-8693호). 이와같은 유하관이 부착된 다공판을 사용하는 방법은 유하관이 부착되지 않은 다공판에 비하여 다공판상의 세공(細孔)의 직경이 작아서 스팀의 소비량이 작다는 장점을 지니고 있다.

상기 방법중 일본국 특개소 제 54-8693호의 방법은 다공판상에 판을 세워서 구형유로(構形流路)를 형성시켜 염화비닐수지의 슬러리를 이 구형유로를 통해 사실상 피스톤 흐름(Piston fiow)의 형태로 흐르게 하여 체류시간 분포폭을 좁게 할 수 있다는 장점을 갖고 있다.

그러나 이러한 슬러리 유하관을 갖는 다공판탑 스팀 처리 방법에서 본 발명자들은 특히 상기 일본국 특개소 54-8693호의 방법 중 다음과 같은 개선할 점을 발견하였다. 즉 상술한 바와 같이 처리중에 다공판의 구멍이 서서히 폐쇄되어 결국 유하관을 통한 염화비닐수지 슬러리의 역류가 일어나 처리를 할 수 없게 된다.

본 발명자들은 이 문제를 해결하기 위하여 노력한 결과, 다공판 구멍이 폐쇄되는 현상이 주로 구멍의 가운데에서 상방향으로 돌출된 국수발 모양의 염화비닐수지 분말의 덩어리가 형성되는 것에 의함을 확인하고, 그 구멍을 형성하는 측벽 또는 이에 연속하는 구멍 부근의 다공판 밑면에 부착한 염화비닐수지 입자가 연화하여 그 구멍을 통하는 스팀에 의하여 서서히 구멍으로 빨려 들어가고, 구멍 속에서 윗쪽으로 밀어 올려져 그 사이에 이들 입자의 연화가 진행되어 서로 부착되고 결국 상기한 바와 같이 국수발 모양의 덩어리가 형성되어 다공판의 구멍을 폐쇄하는 것이 원인인 것으로 추정하였다.

이러한 관점에서 본 발명자들은 염화비닐수지 슬러리를 전기한 다공판의 탑에서 스팀처리하는 사이에 다공판의 하면을 온수로 충분히 세척함으로써 상기 언급한 제문제들의 해결에 현저한 효과가 나타남을 발견하고 본 발명을 하는데 이르렀다.

즉 본 발명에 따라 염화비닐 단량체를 함유하는 염화비닐수지 슬러리(이하에서는 슬러리라고 약칭함)의 유출경로가 있는 적어도 하나의 다공판이 설치된 용기(탑을 포함)에 슬러리를 공급하여, 이 슬러리를 다공판상에서 세공으로부터 불어 나오는 수증기로 처리하여 슬러리중의 염화비닐 단량체를 제거하는 방법에 있어서, 이러한 처리과정중에 다공판의 밑면을 온수를 분사하여 세척함을 특징으로 하는 방법이 제공된다.

본 발명에서 슬러리의 유출경로가 있는 다공판이라 함은 다공판상의 슬러리가 다공판의 세공으로부터는 실질적으로 유하하지 않으며, 예를 들어 후술하는 제1도의 유하관(2)나 제5도의 슬러리 배출관(27)과 같은 슬러리의 유출경로가 있는 다공판을 말한다. 이러한 이유로 세공의 직경은 5mm 이하가 적당하며 바람직하게는 0.5 내지 2mm, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1.5mm이다.

개공율(開孔率)은 0.01 내지 10% 바람직하게는 0.04 내지 4%, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 2%인데, 이는 개공율이 상기 범위보다 적으면 다공판상의 슬러리 중의 염화비닐수지 입자의 교반이 불충분하게 되기 때문이다. 전기한 세공의 직경 또는 개공율이 상기 언급된 범위보다 크면 불필요한 증기의 소비가 증대되거나 액이 누출하게 되므로 적당하지 않다. 상술한 바와 같이 본 발명에서 다공판 세공의 직경이 작은 것이이 구멍을 매우게 되는 원인으로 생각할 수 있다.

다공판위에 슬러리를 충분히 체류시키기 위하여 전기유출관이 유하관일 때는 통상 유하관 주위의 윗쪽에 둑이 부설된다. 이 둑은 유하관에 붙어 있어도 좋고 그렇지 않아도 좋다.

또한 다공판위에는 슬러리가 유입하여 유출할때까지 슬러리가 압출류(押出流)에 가까운 상태로 흘러갈수 있도록 구성유로를 형성하는 측판이 세워져 있어도 바람직하다. 이 경우에는 처리된 염화비닐수지 입자의 체류시간의 분포가 좁게 되어, 단시간내에 탑을 통과한 염화비닐 단량체 제거의 불충분한 입자가 적어지고, 한편 장시간 탑에 체류하여 착색, 열화하는 입자가 적어진다.

본 발명에서 슬러리 유출경로가 있는 다공판이 용기(탑을 포함) 중에 적어도 1개가 존재할 때 본 발명에서의 온수 세척을 적용할 수 있다. 슬러리의 유출경로가 있는 다공판 밑에 다른 다공판(유출경로가 없고 액의 누출로 슬러리를 유하시키는 다공판이어도 좋음)이 존재할 때는 본 발명은 큰 효과를 나타내지만, 이와 같은 다른 다공판이 없이, 밑으로부터 유출경로를 필요로 하는 다공판 밑면에 슬러리가 튀어올라오지 않는 경우에도, 수증기압의 변동으로 유출경로를 필요로 하는 다공판의 세공에서 슬러리가 강하하여 다공판의 밑면과 세공의 측면에 염화비닐수지 입자의 부착이 일어나는 일이 있으므로 본 발명의 온수 세척을 적용함이 매우 유효하다.

이 경우에는 슬러리의 유출경로는 탑 밖으로 빠지는 슬러리 배출관이 된다.

더욱 상기 유하관을 갖는 다공판은 여러 개를 탑내에 병설하여 사용하는 것이 보통이다.

본 발명에서 다공판을 갖는 탑의 직경은 특별히 한정되어 있지 않으나 0.3 내지 3m. 측히 0.5 내지 2m 정도가 사용하기 쉽다.

탑의 높이는 특별히 한정되어 있지 않으나 탑 직경의 5 내지 20배, 특히 5 내지 15배 정도가 사용하기 쉽다. 본 발명에서의 슬러리는 수성 분산액과 염화비닐수지 입자를 함유하며 또한 제거되어야 하는 양의 염화비닐 단량체를 함유한다.

상술한 염화비닐수지는 중합된 염화비닐을 함유하는 중합체이며, 염화비닐 단독중합체, 염화비닐과 다른 비닐단량체, 예를 들면 비닐아세테이트, 알킬비닐에테르, 올레핀, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 염화비닐리덴, 아크릴로니트릴 등의 공중합체 및 올레핀계 중합체인 염화비닐의 그라프트 중합체를 포함한다.

대표적인 중합체는 이들 가운데 중합된 염화비닐을 50중량% 이상 함유하는 중합체이다. 전술한 수성분산액은 물 이외에 상기 염화비닐수지 제조를 위한 중합시 중합계에 첨가된 현탁제, 예를 들면 폴리비닐알콜, 메틸셀루로스 등 완충제, 입경조정제, 스케일부착억제제 등을 함유하여도 좋다.

수성분산액 중에는 유화제가 함유되어 있어도 좋으나 이 경우에는 또한 소포제가 함유되는 것이 바람직하다. 슬러리 중의 염화비닐 단량체 함량은 그 제거 필요성이 있는 한 양은 상관없다.

본 발명에서 처리되는 슬러리는 통상 염화비닐 단량체를 함유하는 단량체를 수성분산매질 중에서 중합시킨 후 반응계를 상압까지 내려 가스상의 단량체를 빼낸 것으로, 이 슬러리에는 중합체입자에 흡수 또는 흡착된 염화비닐 단량체가 통상 40,000 내지 500ppm 존재한다. 그러나 중합종료후 반응계를 상압까지 내리는 도중에, 또는 경우에 따라서는 임의의 중합율로 중합을 정지시키고 그대로 슬러리 저장탱크로 보내지는 중합체에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이와같은 슬러리에는 중합체 입자에 흡수 또는 흡착된 염화비닐 단량체가 15% 존재하는 경우도 있다. 이러한 슬러리중의 염화비닐수지 함량(이하 약칭하여 슬러리농도라고도함)은 5 내지 45중량%, 바람직하게는 10 내지 40중량%, 더욱 바람직하게는 15 내지 30중량%가 적당하다.

상기 범위보다 클 때는 슬러리의 유동성이 저하되며, 작을 때는 본 발명에 사용되는 탑의 능력이 저하하는 반면 염화비닐 단량체 제거효과도 특별히 개선되지 않기 때문이다.

슬러리가 전술한 유출관이 있는 다공판상에서 수증기로 처리되는 때의 온도는 60℃ 이상, 바람직하게는 70℃ 이상, 더욱 바람직하게는 80℃이상이며, 한편 130℃ 이하 바람직하게는 120℃ 이하, 더욱 바람직하게는 110℃ 이하가 적절하다. 온도가 높을수록 슬러리 또는 그 중의 염화비닐 수지입자에 함유된 염화비닐 단량체는 수증기와 함께 쉽게 기체상태로 방출되지만 너무 온도가 높으면 슬러리중의 염화비닐수지 입자가 착색되거나 열에 의한 품질저하가 일어난다.

상기 슬러리는 유출경로가 있는 다공판의 용기(탑을 포함)에 공급될 때 50 내지 100℃ 로 예열하는 것이 좋다. 이러한 예열은 용기로부터 배출되는 슬러리와의 열교환에 의해 적절하게 수행할 수 있다.

한편 이 열교환에 의하여 용기로부터 배출되는 슬러리를 급속이 냉각시킬 수도 있다.

용기로부터 배출되는 슬러리 온도는 70 내지 130℃가 바람직하다.

용기 중의 슬러리 온도가 60 내지 130˚일 때 용기내의 압력은 약 0.2 내지 3kg/cm²(절대압)이 된다.

슬러리의 용기내 체류시간은 1분 이상, 바람직하게는 2분 이상, 더욱 바람직하게는 3분 이상이고, 한편 90분 이하, 바람직하게는 60분 이하, 더욱 바람직하게는 30분 이하이다. 체류시간이 길수록 슬러리 또는 그 중의 염화비닐수지 입자로부터 염화비닐 단량체를 제거하는 효과가 커지만, 너무 길면 전기 수지입자가 착색하거나 열에 의한 물질저하가 일어난다.

슬러리의 유출경로가 있는 다공판(통상은 이를 비치한 용기)으로의 유입량은 다공판면적 1m²당 매시간 1 내지 300m³, 바람직하게는 4 내지 100m³이다.

유출관이 있는 다공판상의 슬러리에 취입하는 수증기의 양 또는 다공판을 비치한 용기에 공급하는 수증기의 양은 슬러리 1m³당 1시간당 1 내지 100kg, 바람직하게는 5 내지 50kg 이 적당하다.

이 수증기의 취입으로 슬러리의 온도를 높이고, 또는 높게 유지하여 슬러리중의 수지입자를 교반하여 침강을 방지하여 슬러리중의 단량체가 기상중으로 이동하는 것을 촉진시킬 수 있다.

수지입자의 침강을 방지하는 것은 입자의 체류시간의 분포를 넓히지 않고, 또 입자 및 그 주위의 수액중의 단량체를 제거하는데 있어 매우 중요하다. 이를 위하여 수증기의 취입량은 너무 적어지지 않도록 하는 것이 바람직하다.

한편 수증기 취입량이 너무 많으면 슬러리중의 단량체를 제거하는데 특별히 좋은 효과를 얻을 수 없을 뿐아니라 슬러리의 비말(飛沫)이 많아지고 프랫팅(flatting)을 일으켜 바람직하지 못하다.

유출경로가 있는 다공판의 밑면 또는 그 세공의 측면에 염화비닐수지 입자가 부착하는 주원인은 다공판밑으로부터 슬러리의 방울이 튀어오르는 것과 수증기압 변동으로 세공으로부터 그 위의 슬러리가 강하하기 때문이라고 추정된다.

본 발명에서는 이와같은 부착수지를 상기 언급한 바와 같이 증기로 슬러리를 처리하는 동안 온수를 분사하여 씻어 흘려보낸다. 이 온수의 온도는 그 밑면을 씻는 다공판 위의 슬러리의 온도보다 10℃ 높은 온도내지 10℃ 낮은 온도가 적당하다.

온수의 온도가 슬러리 온도보다 10℃ 이상 높은 온도가 되면 슬러리 중의 수지가 열화하여 착색될 염려가 있기 때문이다. 또 10℃ 보다 훨씬 낮은 온도가 되면 슬러리의 비풀링이 적어지거나 없어져 슬러리로부터 염화비닐 단량체를 제거하는 효과가 적어지고 슬러리중의 수지입자가 침강하여 다공판의 구멍을 폐쇄하게 되므로 바람직하지 못하다.

온수를 다공판 밑면에 분사하는 것은 연속적으로 또는 간헐적으로 행한다. 후자의 경우에는 적어도 1초, 바람직하게는 5초, 더욱 바람직하게는 15초간 계속적으로 분사하는 것이 적당하다. 이 시간이 짧으면 부착수지가 충분히 씻겨나지 않는 일이 있기 때문이다.

한편 분사를 중단하는 시간은 90분 이하, 바람직하게는 60분 이하가 적당하다. 이 중단시간이 너무 길면 온수분사로 씻겨 떨어지는 수지가 많아진다.

온수의 계속적인 분사(간헐적일 분사의 경우와 연속적인 분사의 경우 양쪽을 포함)는 1초 정도보다 짧은 중단기간을 사이에 두고 연속적 분사를 하는 경우를 포함한다.

온수의 분사는 온수가 분사되는 다공판 밑면에 접촉하는 부분의 압력보다 높은 압력의 온수를(도면상의 설명에서 언급하는 온수분출부재에 해당) 설치된 용기로부터 분출시킨다. 상술한 온수에 충분한 분출속도와 함께 세척력을 부여하기 위하여 용기 속의 온수압력과 다공판 밑면부분의 압력과의 차이는 0.2kg/cm²이상 바람직하게는 0.5kg/cm²이상이 적당하다.

한편 이 차이는 너무 지나쳐도 다공판의 강도, 온수공급에 관여하는 제반설비, 예를 들면 펌프나 파이프의 강도를 충분한 것으로 하기 위하여는 비경제적이 된다. 따라서 그 차이는 300kg/cm²이하, 바람직하게는 50kg/cm²이하가 적당하다.

온수의 분출구와 다공판 하면과의 간격은 짧을수록 다공판 하면에 닿는 온수의 속도가 크므로 부착수지를 씻어 흘러내리는 효과가 좋지만, 한편 다공판 하면에 충분히 온수를 닿게 하려면 다수의 분출구를 넓은 범위로 배치하지 않으면 안되어 장치가 복잡하게 된다.

또 다공판탑을 필요없이 높게 하는 것은 피하여야 한다. 이들을 감안하여 간격은 50 내지 500mm, 바람직하게는 100 내지 300mm가 적당하다.

온수의 분출구는 환상, 직선상 그 이외의 형태의 파이프에 다수선형태로 배치하여 부설하여도 좋고 샤워 헤드(Shower Head)와 같이 모아서 배치하여도 좋다. 또 이들을 적당히 조합한 모양으로 배치하여도 좋다. 이하에서는 전기온수 분출구를 비치한 파이프나 샤워 헤드와 같은 것을 온수분출부재라 한다.

이 분출구는 원형도 좋고 가늘고 긴 슬리트 모양이래도 좋다. 원형인 경우에는 그 구경이 1 내지 8mm, 바람직하게는 3 내지 5mm가 적당하다. 분출구가 너무 작으면 분출되는 온수가 안개모양이 되어 세척력이 떨어지고, 한편 너무 크면 분출되는 온수의 속도가 떨어져 세척력이 저하하거나 높은 속도를 유지하기 위하여 과대한 량의 온수를 공급하여야 하기 때문이다. 같은 이유에서 슬리트 모양의 분출구의 경우는 그 폭은 0.5 내지 8mm, 바람직하게는 1 내지 5mm가 적당하다.

온수의 분출방향은 삼각추 방향과 10˚내지 60˚, 바람직하게는 30˚내지 45˚경사진 방향이 적당하다.

하나의 다공판 밑면을 향하여 분사되는 온수의 방향은 모두 같을 필요는 없고 오히려 두 종류 이상의 다른 방향을 적당히 조합시켜 사용하는 것이 바람직하다.

온수에 충분한 분출속도와 세척력을 부여하기 위하여 온수의 분사량은 순간치로서 10 내지 1,000ℓ/다공판면적(m²)·분, 바람직하게는 30 내지 500ℓ/다공판면적(m²)·분이 적당하다. 온수분사량이 이 범위보다 적으면 충분한 세척이 안되고, 이 범위보다 크면 온수소비량이 커져서 비경제적인 한편 그만큼 세척효과가 얻어지는 것도 아니며, 또한 밑면이 씻겨진 다공판 밑에 슬러리를 처리할 다공판이 있을 때는 후자의 다공판위에 있는 슬러리의 체류시간을 짧게 하여 그 처리를 불충분하게 할 염려가 있기 때문이다.

액체 유하관을 갖는 다공판이 여러개 설치된 탑에서는 이들 다공판 밑면의 세척을 위한 온수분사는 한 번에 전부 실시하는 것보다 다공판 1개 내지 몇 개부터 차례로 실시하는 것이 좋는데, 이것으로 인해 슬러리의 탑중 체류시간이 변화되지는 않기 때문이다. 같은 이유로 온수분사를 차례로 실시하는 경우에도 다공판 1개 내지 몇개씩에 대해 분사한 온수의 대부분이 탑에서 배출된 후, 다음의 1개 내지 몇개씩의 다공판에 대한 온수분사를 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명은 첨부된 도면에 의해 상세히 설명된다. 제1도는 본 발명에 적응된 탑의 유하관을 갖는 다공판과 그 밑면을 온수 세척하는 부분의 종단면도이다. 도면상에서 (1)은 다공판, (2)은 유하관, (3)은 슬러리 (4)를 압출류에 가까운 상태로 흘러가게 하기 위한 구상유로를 형성하는 측판, (5)는 탑동(塔胴)이다. (6)은 세척용 온수분출부재인 환상파이프, (7)은 환상파이프에 온수를 공급하기 위한 파이프, (8)은 파이프에 설치된 발브, (9)는 환상파이프(6)을 지지하는 부재이다.

제2도는 환상파이프(6)의 확대 횡단면도이다.

이 도면에서 (10)은 온수를 분출하는 구멍이다. a, b는 전기한 구멍에서 분출되는 온수방향과 연직방향이 이루는 각도이다.

제3도는 제1도의 Ⅲ-Ⅲ' 단면도이며, 여기에 표시된 숫자는 제1도에 표시된 것과 같은 의미이다. 이 그림에 있어서 (11)은 슬러리를 넘쳐 흘리는 둑이며, 슬러리로 감추어져 있으므로 점선으로 나타냈다.

제4도는 세척용 온수분출부재의 다른 예를 나타낸 것으로 환상 파이프(16)과 직선상 파이프(17)로 이루어져 있다.

제5도는 본 발명을 적용하여 슬러리를 처리하는 공정을 나타내는 개략도이다. 이 도면에서 (20)은 다공판탑(이하 단탑이라 함)을 나타내며, 탑중에는 유하관(2) 또는 슬러리 배출과(27)이 설치되고 구상유로를 형성하는 측판(3)을 그 위에 부설한 다공판(1)이 5개 존재한다.

다공판 각각의 밑에는 온수분출부재(6)이 설치된어있다. 가장 아래의 온수분출부재는 반드시 있어야 할 필요는 없다. 온도분출부재가 없을 때는 가장 아래의 다공판만은 본 발명이 적용되지 않는다.

다음에 제5도에 나타낸 공정을 간단히 설명한다. 이 도면에서 (21)은 염화비닐수지 슬리리 탱크이며, 도시되어 있지는 않으나 통상적인 주입배관 수지분말 침강을 방지하는 교반장치, 기체부분을 외기의 습기와 차단하는 차단장치를 갖는다. 용량은 한정되어 있지 않으나 단탑 20의 슬러리 처리능력(m²/hr)에 대하여 한 시간 이상 수시간 유지할 수 있는 양이 바람직하다. 왜냐하면 탑의 운전은 정지후 재개시의 운전조건의 정상화까지의 시간손실 및 이 사이의 슬러리의 불충분한 처리를 피하기 위하여 장시간 연속하여 시행하는 것이 바람직하며, 한편 염화비닐수지 슬러리의 슬러리탱크(21)로의 주입은 염화비닐의 중합방법 등에 따라 간헐적인 경우가 많다. 처리될 슬러리는 단탑으로 가는 공급배관(22), 펌프(23)을 거쳐 단탑(20)의 탑정실(24)에 공급된다. 탑정실(24)의 선반은 제1도와 같은 구조로 되어 있으며 바로 아래의 단실(段室)에서 밑판의 많은 구멍을 통하여 불어내는 수증기와 단량체의 혼합증기에 의하여 선반 위의 염화비닐수지 슬러리는 가열되어 함유하는 염화비닐 단량체의 일부는 분리되어 기화한다.

상기 슬러리는 선반의 둑(11)을 넘쳐 흘러 바로 아래 단실의 선반에 이동되어 동일방법으로 가열되어 점차 액체온도를 상승시키면서 최하단의 탑저실(25)에 이른다. 탑저실(25)의 아래에서는 취입구(26)으로부터 증기가 나온다. 이 동안에 각 다공판의 밑면은 온수분사부재(6)으로부터 나오는 온수로 세척된다.

처리된 슬러리는 탑저실(25)로부터 배출관(27), 펌프(28)를 거쳐 처리된 슬러리 탱크(29)에 이른다. 처리된 슬러리는 배출관(30)으로부터 탈수 및 건조공정(도시하지 않음)으로 이송되지만 염화비닐 단량체의 분리가 충분하지 않을 때는 슬러리탱크(21)로 처리된 슬러리의 일부 또는 전부를 순환시킬 수 있다. 한편 증기 취입으로 탑정실에서 발생한 혼합증기는 증기 배출관(31)을 거쳐 가압기(도시하지 않음)로 가압되어 응축기(32)에서 물의 빙점보다 높은 온도하에 놓이게 된다. 여기서 물은 응축되어 물과 염화비닐 단량체로 분리되어 각각 배출관(33), (34)를 통해 배출된다. 배출된 염화비닐 단량체는 그대로 또는 필요에 따라 공지의 방법으로 정류한 후 중합반응에 재사용한다. 또 제5도에 나타낸 단탑(20)에서 직접 처리하기 전에 이 단탑보다 단순한 스트리퍼, 예를 들면 플래쉬탑에서 슬러리를 예비 처리하여도 물론 좋다. 본 발명에 의하면 부수적으로 염화비닐수지 슬러리의 다공판탑에서의 증기처리에 의해 가끔 발생하는 착색입자의 발생도 억제된다. 이 착색입자의 발생 원인은 처리과정에서 염화비닐수지의 입자가 다공판 밑면에 부착하여 장시간 고온하에 놓이기 때문이라고 생각된다. 이하 실시예를 들어 본 발명을 설명한다.

[실시예 1 내지 4]

제1도에 표시된 것과 같은 선반(단, 소공 규격은 1mmø, 개공율 0.2%)을 갖으며, 제5도와 같이 조립된 단탑(단수는 5)을 사용하여, 슬러리농도 25중량%, 염화비닐 단량체 농도 8,000ppm의 제1표에 표시한 각종 슬러리를 제5도의 공정에 따라 증기처리를 실시한다. 사용한 단탑은 선반 1개당 용량이 375ℓ, 1단이 간격 75cm, 선반내의 높이는 35cm, 유로폭은 17cm이다. 제5도의 슬러리탱크 21에서 90℃로 예열된 슬러리(비중 1.05)를 9.52m²/hr의 속도로 단탑(20)의 탑정실(24)로 주입하여 탑저실의 밑에 부설된 취입관(26)으로부터 110℃의 증기를 시간당 375kg의 속도로 불어낸다(체류시간 10분). 단탑내를 점차 흘러내려 100℃로 가열된 이 슬러리는 단탑(20)의 최하단으로부터 배출관(27), 펌프(28)을 경유하여 슬러리탱크(29)로 도입되는데 이 때 냉각기(도시되어 있지 않음)로 50℃까지 냉각된다.

이 슬러리중의 염화비닐 단량체 농도는 제1표에 표시한 바와 같다. 또 단탑(20)의 탑정실(24)에서 발생한 물과 염화비닐 단량체의 혼합증기는 배출관(31)을 경유하여 응축기(32)에 압입(압축기는 도시되어 있지 않음)되어 응축한 물과 가스상의 단량체는 각각 배출관(33) 및 (34)로부터 배출된다.

상기 공정에서는 세척용 온수분사부재로서 제3도에 표시한 바와 같은 환상파이프를 사용한다. 이곳에 설치된 온수분출구는 구경 4mm의 원형으로 탑의 중심쪽을 향한 것과 탑동(塔胴)의 측부를 향한 것이 있으며 삼각방향을 이루는 각은 각각 45˚ 및 30˚이며, 다공판 밑면으로부터의 거리는 15cm이다.

세척용의 온수온도는 제1표에 기재한 온도로 하고 온수의 양을 각 단당 50ℓ/다공판면적 m²분으로 하고, 세척빈도를 각단 당 1회/1시간으로 하여 1회에 15초간 계속하여(따라서 1회당 분사량은 약 13ℓ가 됨), 온수를 분사시켜 선반 밑면과 답의 동체내 측면을 세척한다.

110kg/hr의 응축수와 19.99kg/hr의 염화비닐 단량체를 회수하였다. 한편 처리된 슬러리를 연속 원심부리기로 탈수한 배수 중에서 염화비닐 단량체가 검출되지 않았다.

또 이 탈수 염화비닐수지를 공지의 방법으로 건조한 결과, 배기중의 염화비닐 단량체 농도는 0.1ppm이며 건조 염화비닐수지중의 염화비닐 단량체는 1ppm 이하였다.

상기 운전은 아무 지장 없이 10일간 이상 계속할 수 있으며, 그 초기와 후기에 있어 단량체 분리제거효과는 아무 차이가 없었다.

[비교예 1 내지 4]

실시예 1에서 사용한 것과 같은 장치로, 또 같은 조작조건에서 수지농도 25중량%, 염화비닐 단량체 농도 8,000ppm의 스트레이트 염화비닐수지(평균 중합도 P=700)의 슬러리를 증기 처리한다. 단 세척용수온도, 량, 세척빈도는 제2표에 기재한 바와 같이 한다.

다음에 이 처리된 슬러리를 실시예 1과 같은 원심분리법으로 탈수하여 이 탈수된 염화비닐수지를 건조하면 비교예 4를 제외하고 배기중의 염화비닐 단량체 농도 및 건조 염화비닐수지중의 염화비닐 단량체의 농도는 상기 실시예 1과 차이가 없으나, 건조 수지중의 이물(계수/100g)이 실시예 1보다 현저하게 많았고, 또한 운전 가능시간은 24시간 이하였다. 한편 비교예 4에서는 온수 세척으로 사실상 탑의 운전이 불가능하였다.

[제 1 표]

실시예 1 내지 4

^*( ) 내는 각단의 피처리 슬러리의 온도를 나타낸다.

제2표도 같음.

[제 2 표]

비교예 1 내지 4

Claims (1)

1. 염화비닐 단량체를 함유하는 염화비닐 수지슬러리를 슬러리의 유출경로가 있는 적어도하나의 다공판이 설치된 용기(탑을 포함)에 공급하여, 이슬러리를 다공판 상에서 세공으로부터 불어 나오는 수증기로 처리하여 슬러리중의 염화비닐 단량체를 제거하는 방법에 있어서, 상기 언급한 처리과정중에 간헐적 또는 연속적으로 온수를 분사하여 다공판의 밑면을 세척함을 특징으로 하는 방법.

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