NL8006562A - Met plotselinge temperatuurverhoging werkende reactor met dubbele buizen. - Google Patents

Description

U.O. 29.601 1

Met plotselingse temperatuurverhoging werkende reactor met dubbele buizen.

De uitvinding heeft betrekking op een polymerisatie-inrichting voor het vervaardigen van synthetische condensatie polymeren. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een met plotselinge temperatuurverhoging werkende reactor die wordt gebruikt in combinatie 5 met continu werkende polymerisatie-inrichtingen voor nylonpolymeer met grote capaciteit’.

Met plotselinge temperatuurverhoging werkende reactors bestaan uit een serie buissecties met achtereenvolgens grotere diameter die zijn omringd door een verhittingsmantel zoals beschreven in het Amerikaanse 10 octrooischrift 2.689.839 of het Amerikaanse octrooischrift 3.789.584. Dergelijke met plotselinge temperatuurverhoging werkende éên enkele buis bezittende reactoren vertonen, als zij worden gebruikt in combinatie met continue polymerisatie-inrichtingen met grote capaciteit gebreken in hun werking zoals gelvorming van het polymeer, grote mate van 15 meegesleepte nylonaerosolen ten gevolge van de grote stoomsnelheden die nodig zijn om de mate van gelvorming in het polymeer in de buizen met grotere afmetingen te verminderen, en een lagere relatieve viscositeit (RV) van het polymeer dat de reactor verlaat ten gevolge van een korte verblijftijd ten gevolge van de hoge stoomsnelheden. Gelvorming van het 20 polymeer wordt ontwikkeld als de buisdiameter van de met hoge temperatuur werkende reactor groter wordt dan ongeveer 8,9 cm "Schedule 40 Ï.P.S.". Het polymeer wordt niet symmetrisch over de pijpwand verdeeld maar heeft, gedeeltelijk ten gevolge van de zwaartekracht, de neiging om bij de bodem van de pijp geconcentreerd te worden. Als stoom met ho-25 ge snelheid wordt gebruikt om te pogen het polymeer gelijkmatiger over de pijpwand vast te houden en te verdelen, wordt een grotere hoeveelheid polymeer in het stoom in de vorm van aerosolen meegesleept terwijl de RV van het polymeer afneemt ten gevolge van de kortere verblijftijd in de reactor. De toename van aerosolen vergroot de opbouw van poly-30 meerafzettingen in het ventilatiesysteem van de inrichting voor het stoppen van de polymerisatie waarmee de afvoerbuis van de reactor is verbonden. Dit leidt tot vakere stilzetting van het hele systeem voor het reinigen van de ventilatie.

De met plotselinge temperatuurverhoging werkende reactor volgens 35 de uitvinding, die is gekenmerkt door een veelvoud van polymeerstro-mingsbuizen welke evenwijdig zijn gerangschikt en een veelvoud van veelvoud van polymeeruitlaten naar de inrichting voor het stoppen van f> η n«5 6 2 2 de polymerisatie, is in het bijzonder bruikbaar in combinatie met continue polymerisatie-inrichtingen met grote capaciteit. In deze soort van reactor is de aanvankelijk enkelvoudige buis welke de stromende bestanddelen, bijvoorbeeld polymeer, water, stoom, binnen de mantel van 5 de reactor transporteert, op een of andere gewenste plaats binnen de mantel verbonden met een splitsingsorgaan voor de stroom waarbij de enkelvoudige buis is verbonden met ten minste twee andere buizen (aftakkingen) welke zijn gerangschikt voor het tot stand brengen van een evenwijdige stroming. Om een plotselinge drukverandering en stroomsnel-10 heidsverandering stroomafwaarts ten opzichte van het splitsingsorgaan te vermijden, is de dwarsdoorsnede van de aftakbuizen in de onmiddellijke nabijheid van het splitsingsorgaan gelijk aan of ongeveer gelijk aan de dwarsdoorsnede van de naar het splitsingsorgaan voerende enkelvoudige buis. De aftakbuizen nemen dan geleidelijk in diameter toe tot-15 dat de gezamenlijke dwarsdoorsnede van het aftakbuissysteem is toegenomen tot ongeveer tweemaal die van de naar het splitsingsorgaan voerende enkelvoudige buis. Keuze van buisafmetingen, aantal aftakbuizen, en af-takplaatsen "splitsingsorganen" is afhankelijk van bijvoorbeeld de hoeveelheid door de inrichting te voeren polymeer, de gewenste mate van 20 afschuiving van het polymeer als dit de reactor verlaat, de gewenste relatieve viscositeit en de gebruikte stoomsnelheid.

Voor een hoge polymeerverwerking (bijvoorbeeld 3175 kg/uur), polymeer met hoge relatieve viscositeit, verminderde aerosol meeslepingen, en lagere stoomsnelheden, vindt splitsing van de polymeerstroming bin-25 nen de reactor plaats op een grotere afstand van de uitlaat van de reactor dan in het geval de hoeveelheid te verwerken polymeer bijvoorbeeld 1814 kg/uur bedraagt onder overigens gelijke omstandigheden.

Indien gewenst kan een statische menger worden geplaatst in de buis stroomopwaarts ten opzichte van het splitsingsorgaan.

30 De uitvinding zal thans nader worden uiteengezet aan de hand van de tekening waarin bij wijze van voorbeeld een inrichting volgens de uitvinding is weergegeven.

Fig. 1 geeft schematisch een met plotselinge temperatuurverhoging werkende reactor volgens de uitvinding weer verbonden met een inrich-35 ting voor het stoppen van de polymerisatie.

Fig. 2 geeft schematisch de met plotselinge temperatuurverhogende reactor volgens fig. 1 weer.

Fig. 3 geeft op vergrote schaal een doorsnede weer van het gedeelte dat is aangegeven door de pijl 3 in fig. 2.

8 006 5 6 2 3

Verwijzend naar fig. 1 wordt een gedeeltelijk gepolymeriseerd dia-mine-dicarboxylzuurverbinding onttrokken aan een bron (niet weergegeven) via de buisleiding 10 door middel van een pomp 12 en door middel van een pomp 12 gedrukt in de inlaat 14 van de met plotselinge tempera-5 tuurverhoging werkende reactor 16 vanwaar af de samenstelling door de reactor heen wordt voortbewogen naar uitlaten 18, 20 tot in de stopin-richting 22. De stopinrichting 22 bevat twee samendraaiende met elkaar in aangrijping staande spiraalschroeforganen 24 die zijn aangebracht op assen 25. De stopinrichting bevat een ventilatie 26 en een paar poly-10 meerinlaten 27, 28 die zijn verbonden met uitlaten 18 en 20 van de reactor 16. De afvoerpomp 30 is verbonden met de uitlaat 31 aan de basis 32 van de stopinrichting voor het transporteren van polymeer ter verdere bewerking. Een stopinrichting van deze soort is volledig beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.090.261.

15 Zoals het beste is weergegeven in de fig. 2 en 3 bevat de met plotselinge temperatuurverhoging werkende reactor 16 twee delen 40,41 van een enkelvoudige buis met achtereenvolgens toenemende diameter die zijn verbonden met een splitsingsorgaan 42 waardoor het enkelvoudige buisdeel 41 is verbonden met twee aftakbuizen 43 en 44 welke evenwijdig 20 zijn gerangschikt en die dan met achtereenvolgens toenemende diameters leiden naar uitlaten 18,20 van de reactor. De som van de dwarsdoorsneden van de aftrekbuizen 43,44 in de nabijheid van het splitsingsorgaan 42 is ongeveer gelijk aan de dwarsdoorsnede van de buis 41 terwijl de aftakbuizen in diameter toenemen totdat de gezamenlijke dwarsdoorsnede 25 van beide aftakbuizen 43,44 nadert tot tweemaal die van de buis 41. De statische menger 45, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.800.985 is in de buis 41 geplaatst juist stroomopwaarts van het splitsingsorgaan 42. Buizen 41, 42, 43 en 44 zijn omhuld door een ver-hittingsmantel 45 welke verhittingsfluïdum ontvangt bij de inlaat 47 en 30 deze afvoert vanaf de uitlaat 48.

Voor een reactor waarin 3175 tot 4536 kg/uur produkt wordt verwerkt, is de maximale nuttige buisafmeting ongeveer 8,9 cm "Schedule 40 I.P.S.”, voor iedere voor het splitsingsorgaan liggende toevoerbuis of elke na het splitsingsorgaan liggende aftakbuis.

8 0 0 6 5 6 2

Claims (4)

1. Continu werkend polymerisatiesysteem dat een met plotselinge temperatuurverhogende reactor bevat is verbonden met een stopinrich-ting voor de polymeer, met het kenmerk, dat de genoemde reactor een inlaat bezit en een aantal uitlaten, waarbij één buisdeel leidt vanaf de 5 inlaat naar een plaats tussen de inlaat en de uitlaten, terwijl een splitsingsorgaan is verbonden met het genoemde ene buisdeel aan het uiteinde daarvan bij de genoemde plaats voor het splitsen van het genoemde ene buisdeel in een aantal banen, terwijl een aantal buisdelen met elk een achtereenvolgens toenemende diameter zijn verbonden met het 10 genoemde splitsingsorgaan en de uitlaten, waarbij de uitlaten zijn verbonden met de stopinrichting voor het polymeer.

2. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat dit twee uitlaten bevat, waarbij het genoemde splitsingsorgaan het genoemde ene buisdeel splitst in twee banen.

3. Systeem volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat dit een sta tisch mengorgaan bevat dat is geplaatst in het genoemde ene buisdeel stroomopwaarts ten opzichte van het splitsingsorgaan.

4. Systeem volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de som van de dwarsdoorsneden van het genoemde aantal buizen tot tweemaal de dwars-20 doorsnede van het genoemde ene buisdeel bedraagt in de nabijheid van het uiteinde daarvan. sassasssasa 8 0 06 5 6 2