NO752265L - - Google Patents

Description

"Fremgangsmåte og apparat til å fjerne gassformede , mono mer er f ra d i sger s j o nerav' )yæsk^ ^ 6 g ;f.a s'£ s to f f

Ved fremstilling av polyvinylklorid etter emulsjons- eller suspensjonsprosessen, fås der dispersjoner av faststoff og væske som ofte inneholder rester av den gassformede monomer i oppløst tilstand. Monomeren kan herunder foreligge oppløst såvel i væske-andelen som i faststoffandelen av dispersjonen.

Av industrihygieniske grunner er det nødvendig å fjerne den gassformede monomer fra dispersjonen før viderebearbeidingen uten at monomeren kommer ut i omgivelsene.

Det er allerede kjent å avgasse rene væsker ved at man lar væsken risle i tynne skikt i et tårn over rister, fyllelegemer, kaskadelegemer, tallerkeninnbygninger, klokkebunner, silbunner, trådpakninger osv. og lar en bærergass som tar med seg den gass som skal fjernes, strømme i likestrøm eller motstrøm med væsken. Denne fremgangsmåte har imidlertid den ulempe at den gass. som skal fjernes, oppnås i sterk fortynning, slik at en gjenvinning av gassen er så vanskelig og kostbar at den gass som fjernes i disse apparater, vanligvis må føres rett ut i omgivelsene med mindre der er innkoblet en spesiell gassrensing. En ytterligere ulempe er at den gass som skal fjernes, stadig kommer i berøring med væsken på sin vei gjennom innbygningene. Derved stiger partialtrykket av den i gassfase foreliggende gass i strømningsretningen, da den gass som kommér ut av væsken, adderer seg til den gass som allerede er tilstede i det respektive tårntverrsnitt. Virkningen av denne fremgangsmåte er ikke tilfredsstillende, særlig når det dreier seg om fjerning av spor av oppløst gass. De sistnevnte ulemper, opptrer i slike fremgangsmåter resp. i dertil egnede apparater selv når restgassen fjernes fra væsken uten anvendelse av en bærergass.

Der er også kjent apparater hvor den væske som skal avgasses, strømmer i halvfylte rør og den fra væsken uttredende gass suges ut fra gassromraet i hvert av rørene. Avgassingen i slike apparater er imidlertid bare relativt liten, og disse apparater er dessuten fullstendig uegnet til behandling av dispersjoner.

Den oppgave som skal løses i henhold til den foreliggende oppfinnelse, består således i å skaffe en fremgangsmåte og et apparat til gjennomføring av en fremgangsmåte som tillater at dispersjoner av faststoff og væske som fremkommer ved fremstilling av polyvinylklorid etter suspensjons- eller emulsjonsprosessen, sikkert kan befris fra oppløste gassformede monomerer.

Denne oppgave er i henhold til oppfinnelsen løst ved en fremgangsmåte til reduksjon av innholdet av gassformede monomerer i dispersjoner av væske og faststoff som fås ved fremstilling av

polyvinylklorid ved suspensjons- eller emulsjonsprosessen,karakterisert vedat man ved temperaturer på 30-90°C i et vakuum på 30-700

mbar og et tidsrom på 2-20 sekunder lar dispersjonen strømme i en skikttykkelse på 0,5-5 mm over skråttstilte flater som danner en vinkel på 45-80° med vertikalen, og bortfører den frigjorte gassformede monomer umiddelbart fra fasegrensen mellom dispersjon og. gassrom.

Fremgangsmåten samt konstruksjonen og virkemåten av apparatet ifølge oppfinnelsen skal nå beskrives under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser skjematisk et apparat i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 2 er et utsnitt av fig. 1 i større målestokk.

Apparatet består av et tårn med en sylindrisk mantel 1, et øvre deksel 2, en tårnblære 3 som oppfangningsbeholder for væske, en væskeinnløpsstuss 4, en væskeutløpsstuss 5 og en i det øvre deksel 2 anordnet gassavsugningsstuss 6. Tårnblæren inneholder videre en stuss 7 som tillater adkomst til blæren, men som også kan anvendes som avsugningsstuss. Innebygget i tårnet er et sentralrør 8 hvis øvre åpne ende 9 rager opp ovenfor væskeinnløpet 4 i tårn-hodet, og hvis nedre åpne ende 10 rager ned i tårnblæren til over væskespeilet 11 i denne. Rundt sentrairøret 8 er der anordnet takformede innbygninger 13 og ringformede fangskåler 14. De takformede innbygninger 13 ligger tett an mot sentrairøret, men levner en ringspalte 15 mellom sin ytre ende og fangskålene 14. De ringformede fangskåler 14 danner en ringspalte 16 med mantelen 1 og en ringspalte 17 med sentrairøret. Sentrairøret inneholder også åpninger under hver av de takformede innbygninger. For å sikre en tilstrekkelig god bortføring av den frigjorte monomer, bør sentrai-røret ha en tverrsnittsflate på 0,8-4% av.tårnets tverrsnittsflate. Ved meget små monomerinnhold kan den nedre grense på 0,8% unntaksvis underskrides. En økning av tverrsnittsflaten av sentrairøret ut over den øvre grenseverdi fører ikke til noen forbedring av gass-bortføringen, men reduserer bare plassen for de øvrige innbygninger og reduserer dermed bare apparatets ytelse. De åpninger i sentrai-røret som er anordnet under de takformede innbygninger, skal være tilstrekkelig store til å muliggjøre en pålitelig gassavsugning. Åpningene bør hver ha en tverrsnittsflate på minst 25% av sentral-rørets tverrsnittsflate. De kan imidlertid være større, dog ikke så store at væske strømmer inn i sentrairøret. For å muliggjøre en

jevn strømning av dispersjonen på innbygningene bør disse danne en vinkel på 45-80° med sentrairøret. Hvis vinkelen blir flatere, foreligger der fare for en separasjon av dispersjonen som følge av

en for lav strømningshastighet. Hvis vinkelen blir større, blir konstruksjonskostnadene høyere som følge av et høyere plassbehov

ved samme kapasitet av apparatet. Den tverrsnittsflate som dannes av ringspalten 16, bør utgjøre minst 10% og fortrinnsvis 17-30% av tverrsnittsflaten av tårnet. Ved en ytterligere økning av tverr-snittsf laten finner der ikke lenger sted noen vesentlig forbedring av virkningen.

Arbeidsmåten av det på fig. 1 beskrevne apparat er som følger: Dispersjonen strømmer gjennom stussen 4 ned på den øverste takformede innbygning. Dispersjonsmengden avpasses slik at dispersjonen strømmer méd en skikttykkelse på 0,5-5 mm. Fra den takformede innbygning kommer dispersjonen ned i den skålformede innbygning, hvorfra den strømmer ned på den underliggende takformede innbygning osv., inntil dispersjonen etter passering åv det ønskede antall innbygninger kommer ned i tårnblæren. Fra denne kan den for monomer befridde dispersjon tappes ut. Den frigjorte monomer føres bort direkte fra fasegrensen mellom dispersjon og gassrom gjennom sentrai-røret og spaltene, slik at der i umiddelbar nærhet av dispersjons-skiktet på ethvert sted av tårnet hersker tilnærmet samme partialtrykk av frigjort monomer. For å lette overgangen av monomeren fra dispersjonen til gassfasen arbeider man hensiktsmessig i vakuum. Vakuumet bør imidlertid ikke være så stort at dispersjonen blir for konsentrert som følge av fordampning av vann.. På den annén side må man ta hensyn til at anvendelsen av et vakuum begunstiger avgassings-prosessen. Generelt har anvendelsen av et vakuum på 30-70 mbar vist seg hensiktsmessig når der opprettholdes temperaturer på 30-90<g>c.

Antallet nødvendige innbygninger er avhengig av den skikttykkelse som dispersjonen strømmer over innbygningene med, innbyg-ningenes vinkel med sentrairøret og dermed oppholdstiden på innbygningene, temperaturen av dispersjonen, det i apparatet herskende trykk og det ønskede sluttinnhold av monomer i den behandlede dispersjon. Med tiltagende skikttykkelse blir overgangen av

monomer til gassfase vanskeliggjort. Ved for små skikttykkelser

synker den gjennomstrømmende dispersjonsmengde pr. tidsenhet, og dessuten kan en meget liten skikttykkelse bare vanskelig opprettholdes. Gunstige skikttykkelser ligger på mellom 0,5 og 5 mm. Ved det angitte vakuum og de angitte skikttykkelser for dispersjonen vil en dispersjon vanligvis være befridd for gassformet monomer i tilstrekkelig grad (til ca. 500 ppm) etter 2-20 sekunder. Ved de angitte vinkler mellom innbygningene og sentrairøret på ca. 75°, en tårndiameter på ca. 120 cm, en skikttykkelse på ca. 1,0 mm, en temperatur på ca. 60°C og et vakuum på ca. 150 mbar kan man vanligvis senke restmonomerinnholdet i dispersjonen til ca. 0,1 vektprosent vinylklorid i et tårn med 34 innbygninger, svarende til en oppholds-tid på ca. 10 sekunder på innbygningene.

Ved lav utgangskonsentrasjon av vinylklorid i dispersjonen

kan der ved avgassingen naturligvis også fås lavere sluttkonsentra-sjoner. Det er likeledes mulig å sirkulere dispersjonen flere

ganger gjennom apparatet ifølge oppfinnelsen. På denne måte fås der en ytterligere reduksjon av sluttinnholdet av gassformet monomer.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte til reduksjon av innholdet av gassformede monomerer i dispersjoner av væske og faststoff som fås ved fremstilling av polyvinylklorid ved suspensjons- eller emulsjonsprosessen, karakterisert ved at man ved temperaturer på 30-90°C i et vakuum på 30-700 mbar og et tidsrom på 2-20 sekunder lar dispersjonen strømme i en skikttykkelse på 0,5-5 ram over skråttstilte flater som danner en vinkel på 45-80° med vertikalen, og bortfører den frigjorte gassformede monomer umiddelbart fra fasegrensen mellom dispersjon og gassrom.

2. Apparat til ved en fremgangsmåte som angitt i krav 1 å fjerne

oppløste gassformede monomerer fra dispersjoner av væske og faststoff som fås ved fremstilling av polyvinylklorid ved suspensjons- eller emulsjonsprosessen, bestående av et lukket tårn med en innløpsstuss * Aa¥fA xrra narH on *Sfnh1 flM-r» SSTT>+-. *»n utlfliDSStUSS i det nedre parti, innbygninger til utbredelse av dispersjonen i tynne skikt bg et gassutløp, karakterisert ved at tårnet inneholder et i begge ender åpent sentralt rør (8) som rager opp i tåmhodet over væsketilførselsstussen og ned i tårnblæren over væskespeilet i denne, og rundt hvilket der er anordnet vekselvis takformede (13) og skålformede (14) innbygninger som med hverandre, med sentrairøret og med tårnveggen danner ringspalter (15 resp. 17 resp. 16), og at sentrairøret under de takformede innbygninger er forsynt med åpninger (12).

3. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at sentrairøret har en tverrsnittsflate på 0,8-4% av tårnets tverrsnittsflate.

4. Apparat som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at tverrsnittsflaten av ringspaltene (16) mellom de skål- formede innbygninger og tårnveggen opptar minst 10% og fortrinnsvis 17-30% av tårnets tverrsnittsflate.

5. Apparat som angitt i et av kravene 2-4, karakterisert ved at de tak- og skålformede innbygninger danner en vinkel på 45-80° med sentrairøret.