PL47703B1 - - Google Patents

Description

.U r/¦¦:•. jfilskiej taaiwilifcj POLSKIE) RZECZPOSPOLITEJ LUDOWE) OPIS PATENTOWY Nr 47703 KI. 29 b, 3/65 KI. internat D 01 f Courtaulds Limited Londyn, Wielka Brytania Sposób doprowadzenia do stanu nasycenia roztworów wodnych przesyconych wzgledem siarczanu sodowego lub potasowego i zawierajacych odpowiedni tiocyjanian Patent trwa od dnia 20 kwietnia 1901 r.Przedmiotem wynalazku jest sposób regene¬ racji roztworów tiocyjanianu sodowego lub po¬ tasowego, które stosuje sie jako rozpuszczalnik przy polimeryzacji akrylonitrylu i przy wytwa¬ rzaniu z poliakrylonitrylu takich wyrobów jak nici, przedza, wlókno ciete, tasmy i blony. Przez poliakrylonitryl rozumie sie zarówno homopo- .limery akrylonitrylu, jak równiez kopolimery zawierajace co najmnej 80°/o wagowo pozo¬ stalosci akrylonitrylu. Takimi kopolimerami moga byc .produkty kopolimeryzacji z akry¬ lonitrylem takich monomerów jak styren, akry¬ lan metylu, kwas itakonowy, kwas metyloalli*- losulfonowy i jego sole, octan winylu i winylo- pirydyna.W brytyjskim opisie patentowym nr 796294 opisano proces wytwarzania roztworu poliakry¬ lonitrylu, obejmujacy rozpuszczanie akryloni¬ trylu z innymi ¦zdofoiymi do kopolimeryzacji zwiazkami w stezonym wodnym lub wodno- -alkoholowym roztworze nieorganicznego tio¬ cyjanianu i polimeryzacje monomeru lub mo¬ nomerów w roztworze w obecnosci nieutlenia- jacego katalizatora polimeryzacji tworzacego wolne rodniki.Zastosowanie tych katalizatorów moze jednak spowodowac odbarwienie roztworu, które po¬ zostawaloby na niciach wytworzonych z roz¬ tworu.To odbarwienie mozna zmniejszyc przez pro¬ wadzenie polimeryzacji przy wartosciach pH = = 3.5—8.0, w szczególnosci o zakresie 3.5—5.5 w obecnosci' czynnika redukujacego, obojetnego wob^c~kataliza.tara w warunkach^ Z czynników redukujacych odpowiednimi sa jiwutlenek tiomocznika, formaldehydosulfoksy- lan "sodowy,' pirosiarczyn sodowy. Jednakze sta¬ sowanie tych redukujacych zawierajacych siar-ke srodków, zwieksza stezenie jonów siarcza¬ nowych w roztworze. Gdy rozpuszczalnikiem w polimeryzacji jest roztwór tiocjrjanianu so¬ dowego lub potasowego i nici' sa przedzóne. w bardziej rozcienczonym rcztworze t§Jv samej soli, w tym przypadku zazwyczaj steza sie roz¬ twór kapieli przedzalniczej i zawraca ja do obiegu jako rozpuszczalnik. Zawracanie* do obiegu roztworu powoduje staly wzrost steze¬ nia jonów siarczanowych, a normalna rozpusz¬ czalnosc siarczanu w roztworze zostaje prze¬ kroczona i otrzymuje sie roztwór przesycony.Przesycony roztwór ma daznosc do osadzania krysztalów podczas przedzenia i podczas za¬ wracania rozpuszczalnika, co powoduje szereg trudinosci, jak blokowanie dysz przedzalniczych i filtrów.Przedmiotem wynalazku jest sposób zmniej¬ szania zawartosci jonu siarczanowego w roz¬ tworze tiocyjanianu sodowego lub potasowego przesyconego siarczanem sodowym lub potaso¬ wym, polegajacy ha przesaczeniu roztworu przez warstwe siarczanu sodowego lub potaso¬ wego.Sposób wedlug wynalazku polega nn prze¬ saczeniu przesyconego roztworu przez "warstwe soli siarczanowej. W wyczerpanych roztworach tiocyjanianu pochodzacych z polimeryzacji alfr^onitrylu, ewentualnie przedzenia nicr, siarczan w przesyconym roztworze czesto be¬ dzie miec ten sam kation co i tlocyjanian a wiec kation sodowy lub potasowy. Niezalez¬ nie od rodzaju katicnu w roztworze sól siar¬ czanowa przez która przesacza sie roztwór mo¬ ze byc taka sama jak siarczan w roztworze. ¦;:""iNoc'e^r«ioafta prowadzic korzystnie z roztwo¬ rem w podwyzszonej temperaturze. Zwiekszenie temi^tury-^c^iaga za soba dwa przeciwstaw¬ ne efekty, co nalezy wziac pcd uwage przy Wyborze tek operacyjnej. Wraz ze wzrostem temperatury szybkosc wytracania tieo^feahicahegó siarczanu z roztworu zwieksza sie, 'lecz'' sluzenie siarczanu przy którym roz- Iwór- jest nasycony takze wzrasta wskutek wzrosu rozpuszczalnosci. Dlatego pozadane jest w^rW l^rn^rSiture, która;daje najlepsza szyb¬ kosc wytracania i zadawalajace stezenie kon¬ cowe siarczanu. Jezeli! zamierza sie stosowac traktowany1 roztwór w nizszej temperaturze niz temperatura regeneracji, co moze doprowadzic do przesycenia froziworu wskutek ochlodzenia, korzystnie jest przed zastosowaniem roztwór rozcienczyc.- Korzystnie Jest przed regeneratcja roztwór zatezyc przez odparowanie, a nastepnie rozcien¬ czyc go po przesaczeniu przez warstwe siar¬ czanu. W wyniku zatezenia roztworu przed przesaczeniem mozliwe jest powstanie roztworu przesyconego, co jest koniecznym warunkiem zastosowania sposobu wedlug wynalazku.Po przejsciu roztworu przez warstwe siarcza¬ nu, korzystnie przeprowadza sie go przez strefe o przeplywie laminarnym, w której unoszony staly siarczan osadza sie. Reszte cial starych jaszcze unoszonych przez roztwór nastepnie usuwa sie na przyklad przez odsaczenie lub odwirowanie.Szybkosc przeplywii "roztworu trzez warstwe powinna byc nie za wysoka, poniewaz przy Wiekszych szybkosciach przeplywu staly siar¬ czan jest unoszony przez roztwór. Korzystna szybkosc liniowa przeplywu nie przewyzsza 65 cm/godzine w przypadku bezwodnego siar¬ czanu sodowego, znanego w handlu pod nazwa „Kemsol", który czyni zadosc warunkowi, aby przynajmniej 50°/o czastek przechodzilo przez si¬ to o 24—80 oczek na cm (wedlug normy brytyj¬ skiej). Siarczan sodowy Duisbergera równiez odpowiada temu warunkowi.Ilosc siarczanu stosowanego w warstwie za¬ lezy od objetosciowej szybkosci przeplywu roz¬ tworu. Stwierdzono, ze azeby zmniejszyc za¬ wartosc siarczanu sodowego w przesyconym roztworze prawie do stezenia nasycenia, nowina ho sie stasowac co najmniej 0,9 kg Kemsolu przy szybkosci przeplywu 1 litr/godzine. Azeby zmniejszy6 zawartosc siarczanu do tego pozio¬ mu, konieczne jest przesaczenie rozpuszczalnika przez warstwe wiecej niz raz, w zaleznosci od wyjsciowego stezenia siarczanu.Postac urzadzenia odpowiedniego do ciaglego usuwania siarczanu sodowego z roztworu tio¬ cyjanianu sodowego zawierajacego siarczan na poziomie przesycenia, wyjasnia rysunek prze¬ dstawiajacy pionowy przekrój urzadzenia.Naczynie 1 posiadla dwie cylindryczne sekcje o róznej srednicy, mianowicie sekcje z wars¬ twa siarczanu 2 i sekcje osadzania 3. Mieszadlo ramowe 4 w rodzaju bramy osadzone na wale 5, odpowiada zasadniczo osiowemu przekrojowi poprzecznemu warstwy siarczanu. Wal 5 jest napedzany u góry za pomoca odpowiedniego silnika i osadzony jest w lozysku 6 umiesz¬ czonym w srodku ipokrywy 7 naczynia 1.Sól siarczanowa wprowadza sie do naczynia przez otwór 8 Przesycony roztwór wprowadza sie w sposób ciagly przez wlot 9 dna naczynia 1, Rozprowadzenie roztworu w warstwie siar¬ czanu ulatwia tarczowy rozdzielacz 10 obra¬ cany przez wal 5. Osadzaniu siarczanu w otwo- — 2 —- ¥ze wlotowym 9 zapobiega, sie za pomoca pla¬ skiego skrobaka 11 umieszczonego na koncu walu 5 i obracajacego sie z walem.Przegrody 12 wystaja w naczyniu powyzej warstwy siarczanu i zmniejszaja ruch wirowy cieczy, po przejsciu przez warstwe.Roztwór o zmniejszonej zawartosci siarczanu przeplywa z naczynia 1 przez szczeliny 13 umieszczone w scianie naczynia. Szczeliny sa otoczone przez pierscieniowy kanal przelewowy 14, z którego roztwór odprowadzany jest ciagle przez rure cdplywowa 15.Do usuwania warstwy siarczanu sluzy urza¬ dzenie zaopatrzone w rure 16 odprowadzajaca.Przyklad I. W typowym przykladzie za¬ stosowania urzadzenia, roztwór wodny zawiera¬ jacy 54% wagowo tiocyjanianu sodowego i 0,16% wagowo siarczanu sodowego przepro¬ wadzono przez 3 tony „Kemsolu" w postaci pólplynnego rozczynu w naczyniu 1, z szybkos¬ cia w przyblizeniu 1360 litrów/godzine (prze¬ dstawia to szybkosc liniowa okolo 40 cm/godzi¬ ne). Roztwór plynacy z rury odplywowej 15 zawieral 0,13% wagowo siarczanu sodowego, przy czym stalego siarczanu przenosil okolo 0,03%, w stosunku dlo masy roztworu. Staly siarczan nastepnie usuwano przez odwirowanie.Podobne doswiadczenia prowadzono z wod¬ nymi roztworami zawierajacymi 54% wagowo tiocyjanianu sodowego i zwiekszone stezenie siarczanu sodowego 0,24% i 0,40% wagowo.W kazdym przypadku otrzymany roztwór za¬ wieral 0,13% wagowo siarczanu sodowego.Przyklad II. W urzadzeniu podobnym, lecz mniejszy od stosowanego w przykladzie I, umieszczono w naczyniu ladunek z 6,0 kg wyzej wspomnianego bezwodnego siarczanu sodowego Duisberge^a, technicznie czystego.Wodlny roztwór zawierajacy 12% wagowo tio¬ cyjanianu sodowego, wycofany jako wyczer¬ pana kapiel przedzalnicza odparowano do za¬ wartosci 53,6% tiocyjanianu sodowego i 0,179% siarczanu sodowego wagowo, co stanowi stan przesycenia siarczanem sodowym.Roztwór przepuszczono w temperaturze 41°C, z szybkoscia przeplywu 7,7 litrów/godzine (od¬ powiadajaca przeplywowi liniowemu 4Z cm/go¬ dzine) przez warstwe siarczanu, przy obrotach mieszadla obrotowego 35 obrotów/minute. Prze¬ saczony roztwór, po osadzeniu sie porwanego stalego siarczanu zawieral 0,113% wagowo siar¬ czanu sodowego i 53,8% wagowo tiocyjanianu sodowego. Zawartosc stalego siarczanu sodo¬ wego w postaci zawiesiny wynosila 0,029% wa¬ gowych. Nastepnie roztwór rozcienczono do atezenia 51% tiocyjanianu sodowego i stosowano jako rozpuszczalnik w polimeryzacji akrylo¬ nitrylu. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób doprowadzenia do stanu nasycenia roztworów wodnych przesyconych wzgledem siarczanu scdowego lub potasowego i za¬ wierajacych odpowiedni tiocyjanian, stoso¬ wanych jako rozpuszczalniki przy polimery¬ zacji akrylonitrylu i wytwarzaniu wlókien z poliakrylonitrylu, znamienny tym, ze roz¬ twór przesacza sie przez warstwe takiego * samego siarczanu o postaci stalej.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze roztwór przesacza sie w podwyzszonej temperaturze przez warstwe siarczanu sta¬ lego.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze po przesaczeniu przez warstwe siarczanu stalego, roztwór przeprowadza sie przez strefe o przeplywie laminamym, w któ¬ rej osadza sie porwany przez roztwór siar¬ czan staly.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze material staly usuwa sie z roztworu za pomoca filtrowania.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze przed przesaczeniem przez warstwe siar¬ czanu stalego, roztwór zateza sie przez od¬ parowanie a po przesaczeniu przez warstwe siarczanu stalego roztwór rozciencza sie. Courtaulds Limited Zastepca: mgr Józef Kaminski v rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 4770:?. «=^r o< ^^ w* F.W,H. wzór leónitruz. zair.. PL/Ke, Czst. ^an». aios 8.vin.6» 100 eg?, p-isrr;. ki. iii vago PL