NL8003002A

NL8003002A - Werkwijze voor het verwijderen van vinylchloridemono- meer uit polyvinylchloridelatices en inrichting geschikt voor toepassing bij voornoemde werkwijze.

Info

Publication number: NL8003002A
Application number: NL8003002A
Authority: NL
Original assignee: Montedison Spa
Priority date: 1979-05-28
Filing date: 1980-05-23
Publication date: 1980-12-02
Also published as: JPS55157609A; IT1121511B; ZA803142B; GB2052524A; DE3020237A1; NL190017B; GB2052524B; IN153311B; FR2457877B1; JPS6243445B2; US4315843A; DE3020237C2; NL190017C; FR2457877A1; IT7923036A0

Description

Werkwijze voor het verwijderen van vinylchloridemonomeer uit polyvinylchloridelatices en inrichting geschikt voor toepassing bij voornoemde werkwijze.

Polyvinylchloridelatices worden bereid door polymerisatie van vinylchloridemonomeer in waterige emulsie. De latex bevat een grote hoeveelheid, in de orde van 50.000 ppm niet gereageerd vinylchloride. Omdat vinylchloride giftig is, is het ver-5 werken van de latex schadelijk voor de gezondheid. Reden waarom vinylchloride uit de latex moet worden verwijderd. Het verwijderde vinylchloride kan dan bovendien opnieuw worden gebruikt voor het bereiden van polyvinylchloridelatex.

Vinylchloride wordt gewoonlijk uit de latex verwijderd 10 door de waterige latexemulsie in de polymerisatiereactor te ontgassen waarbij de emulsie wordt verwarmd bij een temperatuur van 70-80°C gedurende 30-60 minuten. Deze methode heeft het bezwaar dat tijdens het verwijderen schuimvorming optreedt ten gevolge van de aanwezigheid van oppervlakte-actieve stoffen in de emulsie, 15 Daarom moet tijdens de polymerisatie of even voor het ontgassen een antischuimmiddel worden toegevoegd. Maar daardoor kunnen de chemische en fysische eigenschappen van de latex worden gewijzigd en daarmee de eigenschappen van daaruit bereide plastisolen. Bovendien is deze methode ondoelmatig vanwege de discontinue uit-20 voering.

Gevonden is, dat vinylchloride uit polyvinylchloridelatices continu verwijderd kan worden zonder dat schuimvorming optreedt, tenminste tot een gehalte dat bij het verwerken van de latex niet schadelijk is voor de gezondheid en waarbij de fysisch-25 chemische eigenschappen van de polyvinylchloride-emulsie ongewij- 80030 02 2 zigd blijven.

Volgens de uitvinding laat men de latex continu over een oppervlak van een warmtewisselaar vloeien als een dunne film met een dikte van 0,5-1,2 mm, waarbij de latex op een tempera-5 tuur van 40-70°C en onder een druk van 45-210 mm kwik wordt gehouden.

Bij voorkeur laat men de latex 10-70 seconden continu over het warmte-uitwisselaaroppervlak stromen.

Het gasvormige vinylchloride wordt bij voorkeur ver-10 wijderd in gelijkstroom met de latex.

De uitvinding verschaft verder een inrichting voor het uitvoeren van de gevonden werkwijze, welke inrichting tenminste een vertikale buis omvat aan het boveneinde waarvan de polyvinyl-chloridelatex wordt toegevoerd en die is voorzien van een uit-15 wendige verwarmingsmantel waarin vloeistof circuleert, een verdeel-orgaan aan het boveneinde van waaruit de latex als een dunne film langs de binnenkant van de buis naar beneden vloeit, en geschikte middelen om in de buis een verminderde druk te handhaven.

Een geschikte manier om in het onderste gedeelte van 20 de buis een onderdruk te verkrijgen is door het gasvormige vinylchloride af te zuigen.

Het verdeelorgaan boven aan de buis kan op verschillende manieren zijn uitgevoerd. Een doeltreffende uitvoeringsvorm voorziet in tangentiale openingen waardoor de latex tegen de bin-25 nenkant van de vertikale buis wordt gevoerd, met een initiële centrifugale kracht voldoende groot om een gelijkmatige verdeling van de benedenwaarts stromende latexfilm tegen de binnenkant van de buis te bereiken.

Ter toelichting op de inrichting volgens de uitvin-30 ding volgt een beschrijving aan de hand van de tekening. Daarin toont figuur 1 schematisch een uitvoeringsvorm in Üangsdoorsnede en figuur 2 schematisch een langsdoorsnede van het verdeel orgaan aan het boveneinde van de buis in figuur 1 figuur 3 toont een doorsnede van het verdeelorgaan in 35 figuur 2 langs het vlak 3-3.

De inrichting volgens figuur 1 omvat een vertikale 800 3 0 02 f * 3 buis 1 aan het boveneinde waarvan de polyvinylchloridelatex wordt toegevoerd, een uitwendige mantel 2 waardoor verwarmings-vloeistof circuleert in tegenstroom met de latexstroom in de buis I, een kamer 3 aan het boveneinde van de buis 1 waaraan de 5 te behandelen latex wordt toegevoerd, en een verdeelorgaan 4 bovenaan de buis 1 en in de kamer 3.

De kamer 3 staat in vloeistofdichte verbinding met de buis 1 en mantel 2. De latex vloeit vanuit de kamer 3 door ope-ningen in het verdeelorgaan 4 in de buis 1.

10 In figuur 2 en 3 zijn drie openingen 5 in het verdeel orgaan 4 tange^iaal op de buis 1 en met een onderlinge boogafstand van 120°, weergegeven. Met een aldus uitgevoerd verdeelorgaan 4 wordt de buis 1 gevoed met latex bij een initiële centrifugale kracht voldoende groot om een gelijkmatige verdeling van delatex-15 film tegen de binnenkant van de buis in te bereiken.

De buis 1 staat aan het benedeneinde in rechtstreekse verbinding met een kamer 6 waarin de latex wordt opgevangen en verzameld. De kamer 6 is voorzien van een afvoer 7 voor van de latex afgescheiden vinylchloride, en van een afvoer 8 voor latex.

20 Wanneer voor het verwijderen van vinylchloride een vacuumpomp wordt gebruikt, ontstaat in het onderste gedeelte van de buis 1 een onderdruk waardoor schuimvorming wordt voorkomen.

Met het verwijzingscijfer 9 in figuur 1 is een toevoer voor latex aangegeven en met de verwijzingscijfers 10 en 11 25 een inlaat en uitlaat voor verwarmingsvloeistof in de mantel 2.

De latex wordt vanuit de polymerisatiereactor continu en eventueel na voorverwarmen, via de leiding 9 aan de kamer 3 toegevoerd en vloeit vandaaruit door de openingen in het verdeelorgaan 4 langs de binnenkant van de buis 1 naar beneden als een 30 dunne film met een dikte van 0,5-1,2 mm, bij een temperatuur van 40-70°C en onder een druk van 45-210 mm kwik. Zoals boven vermeld, is de verminderde druk de restdruk in de buis 1 zoals die ontstaat bij afzuigen van vinylchloride via de leiding 7.

De latex stroomt bij voorkeur in 10-70 seconden langs 35 de binnekant van de buis 1 naar beneden.

Via de afvoer 7 afgezogen vinylchloridemonomeer wordt 800 3 0 02 4 na condensatie van waterdamp daarin verzameld in een gashouder om van daaruit opnieuw te worden gebruikt.

Optimale resultaten worden verkregen met een latex-film met een dikte van 0,5-1 mm en onder toepassing van een 5 temperatuur van 40-60°C, een druk van 45-140 mm kwik en een vloeitijd van 30-70 seconden.

Voorbeeld I

Gebruikmakend van een inrichting zoals weergegeven in figuur 1 en voorzien van een verdeelorgaan zoals weergegeven 10 in figuur 2, werd een polyvinylchloridelatex met een gehalte vaste stof (polyvinylchloride) van 35 gew.% en een gehalte vinyl-chloridemonomeer van 6000 ppm ten opzichte van het polyvinylchloride, behandeld.

De lengte van de buis 1 bedroeg 5 meter en de inwen-15 dige diameter 40 mm. Het verdeelorgaan had drie openingen met elk een diameter van 3 mm, tangentiaal op de binnenomtrek van de buis 1 en met een onderlinge boogafstand van 120°.

De latex werd toegevoerd bij een stroomsnelheid van 40 kg/h en werd in de buis op een temperatuur van 50°C en onder 20 een druk van 70 mm kwik (vacuum van 690 mm kwik) gehouden. De latex vloeide gelijkmatig langs de binnenkant van de buis 1 naar beneden onder bevochtiging van het gehele binnenoppervlak van de buis verzorgd door het verwarmde oppervlak van de vloeistofman-tel 2.

25 De dikte van de latexfilm op het binnenoppervlak van de buis bedroeg 0,70 mm en de verblijftijd 40 seconden.

Het gehalte vaste stof van de uit de afvoer 8 tredende behandelde latex bedroeg 36 gew.% en het gehalte vinylchlori-demonomeer 500 ppm. Het via de afvoer 7 afgevoerde vinylchlori-30 de had een waterdampgehalte van 1,5 kg/h.

De behandeling werd continu gedurende 450 uren uitgevoerd. Hoewel aan de latex geen antischuimmiddel was toegevoegd trad tijdens de behandeling geen schuimvorming op.

Voorbeeld II

35 Gebruikmaking van de zelfde inrichting als in voor beeld I werd een polyvinylchloridelatex met een gehalte vaste 800 3 0 02 i * 5 stof van 35 gew.% en een gehalte vinylchloride van 46.000 ppm, behandeld.

De latex werd met een snelheid van 40 kg/h aan de inrichting toegevoerd en op een temperatuur van 70°C en onder een 5 druk van 210 mm kwik (vacuum van 550 mm kwik) gehouden.

De dikte van de latexfilm tegen de binnenwand van de buis 1 bedroeg 0,70 mm. De verblijftijd bedroeg 40 seconden. De behandelde latex had een gehalte vaste stof van 38 gew.% en een gehalte vinylchloride van 2000 ppm.

10 Het gehalte waterdamp in het teruggewonnen vinylchloride bedroeg 3 kg/h. De behandeling werd continu gedurende 60 uren uitgevoerd. Hoewel geen antischuimmiddel aan de latex was toegevoegd, trad tijdens de behandeling geen schuimvorming op.

Voorbeeld III

15 Gebruikmakend van dezelfde inrichting als in voorbeeld X werd een polyvinylchloridelatex met een gehalte vaste stof van 35 gew.% en een gehalte vinylchloride van 17.000 ppm, behandeld.

De latex werd met een snelheid van 40 kg/h aan de inrichting toegevoerd en op een temperatuur van 40°C en onder een druk 20 van 45 mm kwik (vacuum van 715 mm kwik) gehouden.

De dikte van de latexfilm tegen de binnenwand van de buis 1 bedroeg 0,70 mm. De verblijftijd van de latexfilm in de buis bedroeg 40 seconden.

De afgevoerde latex had een gehalte vaste stof van 25 36 gew.% en bevatte 1500 ppm vinylchloride.

Het waterdampgehalte in het afgevoerde vinylchloride bedroeg 1,5 kg/g. De behandeling werd continu gedurende 450 uren uitgevoerd. Tijdens de behandeling trad geen schuiming op hoewel geen antischuimmiddel aan de latex was toegevoegd.

30 Voorbeeld IV

Gebruikmakend van dezelfde inrichting als in voorbeeld X werd een polyvinylchloridelatex met een gehalte vaste stof van 35 gew.% en een gehalte vinylchloride van 19.000 ppm, behandeld.

De latex werd met een snelheid van 20 kg/h aan de 35 inrichting toegevoerd en daarin op een temperatuur van 70°C en onder een druk van 210 mm kwik (vacuum van 550 mm kwik) gehouden.

800 3 0 02 6

De dikte van de latexfilm tegen de binnenwand van de buis 1 bedroeg 0,58 urn. De verblijftijd van de latexfilm in de buis 1 bedroeg 65 seconden. De behandelde latex had een vaste s-'tof gehalte van 38 gew.% en bevatte 500 ppm vinyl chloride.

5 Het gehalte waterdamp in het afgevoerde vinylchloride bedroeg 3 kg/h.

De behandeling werd gedurende 60 uren continu uitgevoerd. Hoewel geen antischuimmiddel was toegevoegd, trad tijdens de behandeling geen sch^uimvorming op.

10 Voorbeeld V

Gebruikmakend van de zelfde inrichting als in voorbeeld I werd een polyvinylchloride-latex met een gehalte vaste stof van 35 gew.% en een gehalte vinylchloride van 6000 ppm, behandeld. De latex werd met een snelheid van 60 kg/h aan de inrich-15 ting toegevoerd en in de buis 1 op'een temperatuur van 50°C en onder een druk van 70 mm kwik (vacuum van 690 mm kwik) gehouden.

De dikte van de latexfilm tegen de binnenwand van de buis 1 bedroeg 0,83 mm. De verblijftijd van de latex in de buis 1 bedroeg 31 seconden.

20 De behandelde latex had een gehalte vaste stof van 36 gew.% en bevatte 1000 ppm vinylchloride.

Het waterdampgehalte in het afgevoer-de vinylchloride bedroeg 1,5 kg/h.

De behandeling werd continu gedurende 10 uren uitge -25 voerd. Hoewel geen antis c«.huimmiddel aan de latex was toegevoegd trad tijdens de behandeling geen schuimvorming op.

Het is duidelijk, dat de uitvinding niet beperkt is tot de beschreven uitvoeringsvormen maar ook varianten daarop omvat. Zo kan bijvoorbeeld de inrichting volgens fig^ir 1 verschei-30 dene vertikale buizen omvatten.

800 3 0 02

Claims

1. Werkwijze voor het verwijderen van vinyl-chloridemonomeer uit polyvinylchloridelatices, met het kenmerk, dat men de latex continu over een verwarmd oppervlak laat vloei-5 en als een film met een dikte van 0,5-1,2 mm waarbij de latex op een temperatuur van 40-70°C en onder een druk van 45-210 mm kwik wordt gehouden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het keivmerk, dat men de latex in 10-70 seconden over het verwar-mde opper- 10 vlak laat vloeien.

3. Werkwijze volgens conclusie I, met het kenmerk, dat de latexfilm een dikte bezit van 0,5-1 mm en dat de latex op een temperatuur van 40-60°C en onder een druk van 45-140 mm kwik wordt gehouden.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat men de latex in 30-70 seconden over het verwarmde oppervlak laat vloeien.

5. Werkwijze volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat gasvormig vinylchloridemonomeer wordt verwijderd in gelijk- 20 stroom met de latexstroom.

6. Inrichting ge-schikt voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1-5, met het kenmerk, dat de inrichting tenminste een vertikale buis omvat aan het boveneinde waarvan de polyvinylchloridelatex wordt toegevoerd, een verwarmings- 25 mantel om de buis waarin vloeistof kan circuleren, een verdeel-orgaan aan het boveneinde van de vertikale buis van waaruit de latex als een dunne film tegen de binnenwand van de buis naar beneden vloeit, en middelen om in de vertikale buis een passend gekozen verminderde druk te doen ontstaan.

7. Inrichting volgens co-oiclusie 6, met het kenme^rk, dat de verminderde druk wordt opgewekt in het onderste gedeelte van de vertikale buis door het afgescheiden gasvormige vinyl-chloride af te zuigen.

8. Inrichting volgens conclusie 6, met he^t kenmerk, 35 dat het verdeelorgaan is voorzien van tangentiale openingen waardoor de latex aan de binnenwand van de vertikale buis wordt toe- 800 30 02 gevoerd.

9. Werkwijze en inrichting zoals beschreven in de beschrijving en voorbeelden en weergegeven in de tekening. * 800 3 0 02