Sposób odzyskiwania poliizoprenów z roztworów organicznych Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwania poliizoprenów z roztworów organicznych.Jednym z godnych uwagi problemów wystepujacych przy produkcji poliizoprenów w roztworze jest usuwanie rozpuszczalnika z polimeru kauczukowego. Prawie we wszystkich przypadkach rozpuszczalnik sklada sie z weglowodoru lub z frakcji weglowodorowej o waskim zakresie temperatur wrzenia. Usuniecie rozpuszczalni¬ ka nalezy przeprowadzic mozliwie dokladnie, poniewaz jego obecnosc powoduje powazne trudnosci w nastep¬ nych operacjach wykonczenia i suszenia.Operacje usuwania rozpuszczalnika przeprowadza sie ogólnie biorac przez odpedzenie para bezposrednia, przy czym w wodnej zawiesinie pozostaje polimer wolny od rozpuszczalnika, w postaci grudek. Te prosta metode trudno stosowac do polimerów kauczukowych, takich jak polibutadien, poliizopren i terpolimery, z powodu ich cech charakterystycznych. W celu niedopuszczenia do tego, aby rozpuszczalnik pozostawal w grudkach polimeru, które wydzielaja sie w procesie usuwania rozpuszczalnika i dla ulatwienia przenoszenia zawiesiny do nastepnych operacji, konieczne jest aby grudki byly male, a z drugiej strony, aby ulatwic filtrowanie, grudki nie powinny byc mniejsze od okreslonej wielkosci.Dla kazdego polimeru, zaleznie od zastosowanego procesu polimeryzacji, lepkosci Mooney'a, stezenia roztworu polimeru i uzytego rozpuszczalnika, istnieje odpowiednia kombinacja warunków pracy, umozliwiajaca najlatwiejsza obróbke produktu. < Jako dodatek w procesie, stosuje sie czesto srodek dyspergujacy, który dzialajac na napiecie powierzchnio¬ we w wodnym roztworze umozliwia, aby grudki, nawet jesli zawarta jest w nich duza ilosc rozpuszczalnika, byly zwilzone woda i mialy ograniczona tendencje do skupiania sie. Sposób mieszania i proporcje kauczuku, rozpuszczalnika i wody maja znaczny wplyw na prowadzenie procesu. Poniewaz polimeryzacje prowadzi sie przy duzym rozcienczeniu polimeru, ilosci rozpuszczalnika, które nalezy usunac sa duze w porównaniu z iloscia otrzymanego polimeru i dlatego zuzycie pary ma duzy wplyw na koszty produkcji. W celu ograniczenia zuzycia pary, stosownie do licznych opisów patentowych zastosowano odpowiednio zmodyfikowana znana zasade odparowania wielostopniowego.2 70 897 Usuwanie rozpuszczalnika z polimeru prowadzi sie w typowych procesach, w dwóch etapach, w których temperatury i cisnienia sa rózne, tak, aby pare wytworzona w etapie o wysokiej temperaturze i cisnieniu wykorzystac jako czynnik odpedzajacy w etapie o nizszej temperaturze i cisnieniu. Jezeli procesy te stosuje sie do polimerów o duzej sklonnosci do skupiania sie, takich jak poliizopren, wówczas wystepuja tak duze trudnosci, ze odparowywanie wielostopniowe staje sie nierealne0 W rzeczywistosci, w celu otrzymania polimeru dajacego sie latwo przeniesc z jednego etapu do drugiego, konieczne jest usuniecie prawie calej ilosci rozpuszczalnika w pierwszym etapie, co z kolei ogranicza ekonomike procesu.Jeszcze inny czynnik ma znaczenie ekonomiczne w stosowaniu wielostopniowego odparowywania. Skoro w pierwszym etapie otrzymuje sie pare, która skrapla sie aby uniknac komplikowania instalacji przemyslowej, to w tym etapie nie prowadzi sie procesu pod cisnieniem nizszym od 1 atmosfery. W drugim etapie trzeba zatem prowadzic proces pod cisnieniem wyzszym od 1 atmosfery i w czasie spuszczania polimeru do filtracji, która prowadzi sie pod cisnieniem atmosferycznym nastepuje spadek cisnienia! Wrzaca woda zawierajaca zawiesine, zostaje wiec w czasie filtrowania rozprezona, co powoduje ubytek pokaznej ilosci ciepla zwiazanego z tempera¬ turami wrzenia wody pod tymi dwoma róznymi cisnieniami, przy czym ubytek ten wynosi 200—300 Kcal/kg polimeru. < W innej znanej metodzie stosowanej w tej dziedzinie, mieszanine reakcyjna i wode miesza sie energicznie pod cisnieniem rzedu 7—35 kG/cm2, które to cisnienie wystarcza do utrzymania mieszaniny wstanie cieklym w temperaturze prowadzenia procesu i w tym czasie dostarcza sie do mieszaniny posrednio cieplo, aby uzyskala ona temperature 38—93°C. Nastepnie mieszanine rozpreza sie do wartosci wzglednych cisnienia w zakresie 0—1 kG/cm2 i w ten sposób usuwa sie odparowany rozpuszczalnik razem z mala iloscia nieprzereagowanego monomeru ze strefy rozprezenia, podczas gdy pozostalosc sklada sie zasadniczo z wody i grudek polimeru. Jest oczywiste, ze rozprezenie ma na celu usuniecie rozpuszczalnika z mieszaniny. • Odzyskiwanie poliizoprenów z roztworów organicznych w rozpuszczalnikach takich jak pentan, n-pentan, n-heptan lub toluen prowadzi sie sposobem wedlug wynalazku w dwóch kolumnach pod cisnieniem malejacym w kierunku przeplywu roztworu poliizoprenu. Roztwór poliizoprenu razem z woda wprowadza sie do pierwszego etapu, w którym zastosowano mieszadlo. Do etapu pierwszego po sprezeniu wprowadza sie takze strumien pary zawierajacy troche rozpuszczalnika, pochodzacy z etapu drugiego. Ze szczytu pierwszej kolumny odpedowej odprowadza sie strumien pary, rozpuszczalnika i nieprzereagowanego monomeru i strumien ten doprowadza sie do urzadzenia regenerujacego rozpuszczalnik. Zawiesina wodna grudek poliizoprenu, malych ilosci rozpuszczalni¬ ka i nieprzereagowanego monomeru pozostaje na dnie i jezeli cisnienie w pierwszej kolumnie odpedowej jest wyzsze niz w drugiej, splywa samorzutnie przechodzac przez zawór rozprezajacy. W ten sposób w drugiej kolumnie odpedowej, do której równiez doprowadza sie z zewnatrz pare bezposrednia, nastepuje rozprezenie.Pare doprowadza sie do drugiej kolumny w celu calkowitego usuniecia rozpuszczalnika z poliizoprenu.Strumien pary i rozpuszczalnika uchodzi ze szczytu drugiej kolumny odpedowej, po czym po przejsciu przez termosprezanie doprowadzany jest jako srodowisko odpedzajace na dno pierwszej kolumny odpedowej.Z dna drugiej kolumny odpedowej odprowadza sie mieszanine wody i poliizoprenu i poddaje sie ja dalszej obróbce. Warunki prowadzenia procesu sa nastepujace: w pierwszej kolumnie odpedowej temperatura wynosi 90-180°C, korzystnie 100-130°C, a cisnienie bezwzgledne (absolutne) 1-5 kG/cm2, korzystnie 2-3,2 kG/cm2, a w drugiej kolumnie odpedowej temperatura wynosi 80—140°C, korzystnie 100—120°C, a cisnienie jest nizsze o 1—2 kG/cm2 od cisnienia panujacego w pierwszej kolumnie odpedowej.Korzysci i róznice wynikajace ze stosowania sposobu wedlug wynalazku sa oczywiste w porównaniu z wyzej podanymi, znanymi metodami stosowanymi w tej dziedzinie. « W porównaniu z pierwsza z wymienionych znanych metod róznice sa nastepujace: cisnienie robocze w urzadzeniu odpedowym zmniejsza sie z kierunkiem splywu grudek polimeru, a wiec pompy do przenoszenia grudek polimeru z jednej kolumny odpedowej do drugiej sa niepotrzebne, a ponadto stosuje sie operacje termosprezania.Jezeli chodzi o druga wymieniona, znana metode stosowana w tej dziedzinie, to obejmuje ona pierwszy etap ogrzewania posredniego pod wysokim cisnieniem, po którym nastepuje rozprezanie, powodujace usuniecie wiekszosci rozpuszczalnika, do czego potrzebny jest znaczny spadek cisnienia. W sposobie wedlug wynalazku ogrzewanie jest bezposrednie i w pierwszym etapie nastepuje odpedzenie wiekszosci rozpuszczalnika. Róznica cisnien w dwóch etapach powoduje samorzutny splyw polimeru, dzieki czemu unika sie koniecznosci stosowania urzadzen do przenoszenia. Rozprezenie stosowane w drugiej kolumnie odpedowej gdy juz wiekszosc rozpuszczal¬ nika zostala usunieta, sluzy jedynie odzyskiwaniu ciepla. < Powyzsze róznice wskazuja na szczególne korzysci wynikajace ze stosowania sposobu wedlug wynalazku.W rzeczywistosci warunki prowadzenia procesu w dwóch kolumnach odpedowych umozliwiaja naturalny splyw grudek polimeru z jednej kolumny odpedowej do drugiej, przy czym unika sie operacji pompowania. Ma to70897 3 sz^gólng znaczeni* w wytwórniach, zwlaszcza w przypadku cis-poliizoprenu, gdy nie mozni stosowac pr?epp- mpowywonia, poniewaz polimer, nawet jezeli zawiera male ilosci rozpuszczalnika, jak polimer, który opUSIs&a pierwsza kolumne odpedowa, ma bardzo duza przyczepnosc tak, ze skupiajace sie grudki zatykaja przewody pompy, co uniemozliwia przeprowadzenie procesu odpedzania. Dalej, dzieki temu, ze grudki przechodza z kolumny odpedowej o wysokim cisnieniu do kolumny odpedowej o niskim cisnieniu mozna wprowadzic etap rozprezania, który umozliwia odzyskanie ciepla przy termosprezaniu. Rozwiazanie to wplywa dodatnio na ekonomike procesu.Sposób wedlug wynalazku wyjasniono przykladowo na rysunku, na którym fig. 1 • i fig, 2 'przedstawiaja dwa mozliwe schematy wykonania.Na fig. 1 para opuszczajaca druga kolumne odpedowa zostaje sprezona za pomoca ezektora, a na fig, 2 sprezanie przeprowadza sie za pomoca sprezarki- ¦ Na fig. 1 roztwór poliizoprenu doprowadza sie przewodem 1 do kolumny odpedowej 3 wyposazonej w mieszadlo 15. Przewodami 2 i 12 doprowadzane sa do tej kolumny odpedowej, odpowiednio woda i para, przy czym para przechodzi do kolumny odpedowej 7 i jest zmieszana z para bezposrednia doprowadzana z zewnatrz.Strumien pary, rozpuszczalnika i nieprzereagowanego monomeru, z którego to strumienia odzyskuje sie rozpusz¬ czalnik uchodzi ze szczytu kolumny odpedowej 3 przewodem 4, a mieszanina wody, grudek polimeru i pozostala czesc nie usunietego rozpuszczalnika odplywa z dolu tej kolumny* Wskutek wyzszego cisnienia panujacego w kolumnie odpedowej 3 w porównaniu z cisnieniem panujacym w kolumnie odpedowej 7, mieszanina splywa samorzutnie i przed wejsciem do kolumny odpedowej 7 zostaje rozprezona w przejsciu przez zawór 6« W ten sposób w kolumnie odpedowej 7, równiez wyposazonej w mieszadlo 16 nastepuje rozprezenie. Do kolumny tej doprowadza sie przewodem 10 pare bezposredni, potrzebna do procesu odpedzania. Zdolu kolumny odpedowej 7 odprowadza sie mieszanine wody i grudek polimeru wolnego od rozpuszczalnika. Mieszanine te doprowadza sie do zwyklych urzadzen filtracyjnych, zas para razem z ostatnimi sladami rozpuszczalnika uchodzi przewodem 8 ze szczytu tej kolumny. « ¦ W jednej z dwóch postaci wykonania sposobu wedlug wynalazku para uchodzaca z kolumny odpedowej 7 przewodem 8 zostaje sprezona w ezektorze 11 i uzyta jako czynnik napedowy pary bezposredniej doprowadzanej z zewnatrz przewodem 17„ W tym przypadku zywa para potrzebna do procesu odpedzania wprowadzana jest czesciowo do kolumny odpedowej 7 i czesciowo do kolumny odpedowej 3, dzialajac tam jako czynnik napedowy. Mieszanina pary opuszczajacej ezektor 11 znajduje sie pod tym samym cisnieniem, jakie panuje w kolumnie odpedowej 3, do której doprowadza sie ja przewodem 12.Na fig. 2 cyfra 11 oznaczono kompresor zamiast ezektora. W tym przypadku para bezposrednia i stosowana do odpedzania jest w calosci doprowadzana do kolumny odpedowej 7 przewodem 10.Na fig. 1 przyrzady pomiarowe stanowi element 13 sterujacy temperatura wewnatrz kolumny odpedowej 3, który reguluje za pomoca zaworu 14 przeplyw pary bezposredniej do kolumny odpedowej 7. W ten sposób temperatura w kolumnie odpedowej 3 regulowana jest do pozadanej wysokosci za pomoca ilosci pary dostarczanej do koiumny odpedowej 7. Element 19 sterujacy cisnieniem reguluje wysokosc cisnienia wewnatrz kolumny odpedowej 7 za pomoca zaworu 18 zmieniajac doplyw czynnika napedowego do ezektora 11. i Na fig. 2 jedyna modyfikacja przyrzadów pomiarowych dotyczy elementu regulujacego 20, polaczonego z detektorem 19. Element 20 reguluje prace kompresora 11 przez zmiane predkosci wyplywu z kolumny odpedowej 7. < Przyklad I. W instalacji wedlug schematu przedstawionego na fig. 3 odzyskiwano sposobem wedlug wynalazku wysokospolimeryzowany cis-poliizopren z roztworu w pentanie„ Wyniki zestawione sa w tablicy I.Przyklady II—IV. W instalacji wedlug schematu przedstawionego na fig. 3 odzyskiwano sposobem wedlug wynalazku cis-poliizopren z roztworów w róznych rozpuszczalnikach. Wyniki zestawione sa w tabli¬ cach II, III ! IV. PL PL