RU2085281C1 - Реактор полимеризации - Google Patents
Реактор полимеризации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2085281C1 RU2085281C1 RU94015580A RU94015580A RU2085281C1 RU 2085281 C1 RU2085281 C1 RU 2085281C1 RU 94015580 A RU94015580 A RU 94015580A RU 94015580 A RU94015580 A RU 94015580A RU 2085281 C1 RU2085281 C1 RU 2085281C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- pipe
- upper chamber
- polymerization
- chamber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
Использование: получение термопластичных высокочистых полимеров для полимерных оптических волокон и изделий оптического назначения. Сущность изобретения: в реакторе полимеризации патрубок для подачи реагентов расположен в центре крышки верхней камеры. Реактор снабжен вставленным в патрубок для подачи реагентов соосно корпусу распределителем мономера. Расстояние от распределителя до конца верхней камеры выбрано равным от 1/4 до 1/3 ее высоты. Реактор также снабжен отражателями, расположенными в каждой камере перед выгружными патрубками. 1 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию для проведения непрерывных химических процессов, в частности к реакторам полимеризации в массе для получения высокомолекулярных соединений.
Изобретение может быть использовано для получения термопластичных высокочистых полимеров для полимерных оптических волокон и изделий оптического назначения.
Реакторы полимеризации в массе можно разделить на два типа: реакторы смещения и реакторы вытеснения.
Реакторы смешения представляют собой разнообразные по конструкции вертикальные и горизонтальные емкостные аппараты, оборудованные различными перемешивающими устройствами, рассчитанными на высоковязкие среды, Использование мешалок в реакторах приводит к дополнительным загрязнениям полимера. Кроме того, применение аппаратов этого типа ограничено верхним пределом вязкости [1]
Реакторы вытеснения бывают:
трубчатые с прямой и спиралевидной формой трубок;
колонного типа цилиндрической или сферической формы.
Реакторы вытеснения бывают:
трубчатые с прямой и спиралевидной формой трубок;
колонного типа цилиндрической или сферической формы.
Трубчатый реактор представляет собой горизонтальный цилиндр, обогреваемый снаружи электрической спиралью или жидким теплоносителем [2]
Недостатком трубчатого реактора является то, что, во-первых, при проведении реакции полимеризации из-за накопления образующегося полимера на стенках трубок происходит "пробой" реактора, т.е. осевые слои движутся с большей скоростью и зона реакции выходит из реактора; во-вторых, в связи с резким возрастанием вязкости возможна закупорка реактора и выход его из строя.
Недостатком трубчатого реактора является то, что, во-первых, при проведении реакции полимеризации из-за накопления образующегося полимера на стенках трубок происходит "пробой" реактора, т.е. осевые слои движутся с большей скоростью и зона реакции выходит из реактора; во-вторых, в связи с резким возрастанием вязкости возможна закупорка реактора и выход его из строя.
Кроме того, производительность и качество полимера, полученного при использовании трубчатых реакторов, существенно зависят от их геометрии. В спиральном реакторе, например, полимеризация может протекать в устойчивом режиме и с высокой степенью превращения [3] но имеет место ограничения при выходе на большие объемы производства для получения полимеров с большой вязкостью, поэтому в производстве его использование значительно ограничено.
Реакторы полимеризации колонного типа цилиндрической или сферической формы, работающие по принципу вытеснения, представляют собой цилиндр или сферу, внешняя сторона которых имеет обогрев [4] Реакционную смесь подают через распылитель в зону реакции. Полученную полимерную массу выгружают через выходной штуцер.
Недостатками этого типа реактора являются неоднородность получаемого полимера, большое содержание диамеров, "пробой" реактора и малая производительность.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является реактор полимеризации, содержащий расположенные друг над другом и соединенные центральным потрубком две камеры, каждая из которых выполненав виде вертикального цилиндрического корпуса с рубашкой и днищем со штуцерами для ввода и вывода теплоносителя и патрубком для подачи реагентов и концентрический змеевик для теплоносителя, расположенный коаксиально внутри корпуса [5]
Недостатки этого реактора следующие.
Недостатки этого реактора следующие.
1. Невозможность достижения необходимой степени конверсии мономера при полимеризации в массе из-за короткого пути движения полимера в реакторе, большое содержание в полимере димеров.
2. В связи с колебательным характером достижения стационарного режима процесса возможен выход зоны реакции из реактора.
3. При создании многотоннажного производства перечисленные выше недостатки не позволяют создать реактор большой мощности, т.к. при увеличении геометрических размеров реактора эти недостатки превращаются в непреодолимые препятствия.
Задача изобретения интенсификация процесса полимеризации.
Задача изобретения достигается тем, что в реакторе полимеризации, содержащим расположенные друг над другом и соединенные центральным патрубком две камеры, каждая из которых выполнена в виде вертикального цилиндрического корпуса с рубашкой и днищем с выгружным патрубком, крышку со штуцерами для ввода и вывода теплоносителя и патрубком для подачи реагентов и концентрический змеевик для теплоносителя, расположенный коаксиально внутри каждого корпуса, согласно изобретению патрубок для подачи реагентов расположен в центре крышки верхней камеры, при этом реактор снабжен вставленным в патрубок для подачи реагентов соосно корпусам распределителем мономера, расстояние от которого до днища верхней камеры выбрано равным 1/4-1/3 ее высоты, и отражателями, расположенными в каждой камере перед выгружными патрубками.
Наличие двух камер в аппарате полимеризации с выставленными внутрь змеевиками с теплоносителем позволяет осуществить равномерный подвод и отвод тепла при аэзотермических реакциях и способствует проведению процесса в стационарных условиях, что особенно важно для получения полимеров оптического назначения. Введение инициаторов в процессе полимеризации в каждую камеру позволяет поддержать конверсию мономера на оптимальном уровне.
Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором схематично изображен реактор полимеризации в разрезе.
Реактор полимеризации содержит расположенные друг над другом и соединенные центральным патрубком 1 две камеры 2 и 3, каждая выполнена в виде вертикального цилиндрического корпуса с теплообменной рубашкой 4 и днищем с выгружным патрубком 5, крышку 6 со штуцерами 6 и 7 для ввода и вывода теплоносителя и патрубком 8 для подачи реагентов и концентрических змеевик 9 для теплоносителя, расположенный коаксиально внутри каждого корпуса.
Патрубок 8 для подачи реагентов расположен в центре крышки 6 верхней камеры 2.
Реактор также снабжен вставленным в патрубок 8 для подачи реагентов соосно корпусам распределителем 10 мономера, расстояние от которого до днища верхней камеры 2 выбрано равным от 1/4 до 1/3 ее высоты, и отражателями 11, расположенными в каждой камере 2 и 3 перед выгружными патрубками 5.
Кроме того, реактор дополнительно может быть снабжен металлической сеткой 12, расположенной внутри каждого корпуса камер 2 и 3, трубкой 13, соединенной с центральным патрубком 1 для дополнительного введения инициатора во вторую нижнюю камеру 3, и регулировочным клапаном 14.
Реактор полимеризации предназначен для проведения полимеризации в массе и работает следующим образом.
Через распределитель 10 мономера в верхнюю камеру 2 при закрытом центральном патрубке 6 загружают приготовленную реакционную смесь, представляющую жидкий мономер с добавками инициатора. Смесь заполняет камеру 2 на 2/3 часть.
Обогрев реакционной смеси ведут с помощью рубашки 4 и внутреннего змеевика 9. При достижении температуры разложения инициатора полимеризация проходит с выделением тепла и температура повышается до заданного значения.
Открывают центральный патрубок 1 и регулировочный клапан 14 и начинают наработку форполимера в непрерывном режиме.
Образующийся полимер в верхней камере 2 реактора перетекает через центральный патрубок 1 в нижнюю камеру 3. Сюда же дополнительно вводят инициатор через трубку 13. Форполимер, проходя пространство нижней камеры 3, дополнительно полимеризуется. Благодаря дополнительному количеству инициатора и значительному времени пребывания в реакторе достигается высокая степень конверсии мономера.
Полученный в реакторе форполимер выгружают через выгружной патрубок 5.
Устойчивый режим синтеза в реакторе полимеризации поддерживается регулированием теплообмена и выводом продукта.
В реакторе полимеризации может быть проведен синтез (мет)-акриловых полимеров в массе в атмосфере азота с высокой степенью конверсии.
Полученные в реакторе полимеры имеют узкое молекулярно-весовое распределение и низкое содержание димеров, что позволяет использовать эти полимеры в оптической технике.
Содержание димеров в полимере влияет прямо пропорционально на оптические свойства получаемых изделий, например, волокон. Оптические волокна должны содержать димеров менее 100 ррм/10/.Содержание димеров в полимерах, получаемых в реакторе, составляет 0,01 мас.
Реактор позволяет увеличить производительность за счет увеличения скорости подачи реакционной смеси и отбора получаемого продукта, что дает возможность их тиражирования в промышленности.
Claims (1)
- Реактор полимеризации, содержащий расположенные одна над другой и соединенные центральным патрубком две камеры, каждая из которых выполнена в виде вертикального цилиндрического корпуса с рубашкой, днищем с выгружным патрубком, крышку со штуцерами для ввода и вывода теплоносителя и патрубком для подачи реагентов и концентрический змееевик для теплоносителя, расположенный коаксиально внутри каждого корпуса, отличающийся тем, что патрубок для подачи реагентов расположен в центре крышки верхней камеры, при этом реактор снабжен вставленным в патрубок для подачи реагентов соосно с корпусом распределителем мономера, расстояние от которого до днища верхней камеры выбрано равным от 1/4 до 1/3 ее высоты, и отражателями, расположенными в каждой камере перед выгружными патрубками.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94015580A RU2085281C1 (ru) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Реактор полимеризации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94015580A RU2085281C1 (ru) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Реактор полимеризации |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94015580A RU94015580A (ru) | 1996-02-27 |
| RU2085281C1 true RU2085281C1 (ru) | 1997-07-27 |
Family
ID=20155342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94015580A RU2085281C1 (ru) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Реактор полимеризации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2085281C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2237676C2 (ru) * | 2000-03-21 | 2004-10-10 | Кох-Глич, Лп | Устройство для предварительного нагревания раствора полимера и способ предварительного нагревания такого раствора |
| RU2626365C1 (ru) * | 2016-04-12 | 2017-07-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Реактор полимеризации для получения термопластичных высокочистых полимеров |
-
1994
- 1994-04-27 RU RU94015580A patent/RU2085281C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Энциклопедия полимеров. - Советская энциклопедия. 1974, т. 2, с. 895. 2. Бутаков А.А., Максимов Э.И. V Всесоюзная конференция по моделированию химических процессов. "Химреактор-5", Уфа, т. 3, с. 14, 1974. 3. Бутаков А.А., Штессель Э.А. ДАН, т. 237, N 5, 1422, 1977. 4. Бостанджиян С.А. и др. Фронтальная радиальная полимеризация в проточном сферическом реакторе. - Теоретические основы химической технологии, 1989, т. 23, N 3, с. 340 - 346. 5. Технология пластических масс. / Под ред. В.В.Коршака. - М.: Химия, 1972, с. 63 - 64, рис. III. 2. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2237676C2 (ru) * | 2000-03-21 | 2004-10-10 | Кох-Глич, Лп | Устройство для предварительного нагревания раствора полимера и способ предварительного нагревания такого раствора |
| RU2626365C1 (ru) * | 2016-04-12 | 2017-07-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Реактор полимеризации для получения термопластичных высокочистых полимеров |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100383023B1 (ko) | 사이클론반응기 | |
| US6555629B1 (en) | Method and device for continuous production of polymers | |
| EP1292382B1 (en) | Tubular reactor with gas injector for gas phase catalytic reactions | |
| RU96104331A (ru) | Процесс алкилирования олефинов и устройство для осуществления этого и других процессов | |
| US6518372B1 (en) | Method and apparatus for gas phase polymerization of α-olefins | |
| US3692763A (en) | High pressure polymerization of ethylene and apparatus therefore | |
| JPS6234250B2 (ru) | ||
| RU2085281C1 (ru) | Реактор полимеризации | |
| JP7274551B2 (ja) | 塩素化プロパンの製造、調整、及び精製方法 | |
| KR930000542A (ko) | 비닐 중합체의 제조방법 | |
| EP1133350B1 (en) | Prepolymerisation reactor | |
| KR101817772B1 (ko) | 메탈로센 촉매 기반 폴리올레핀 계열의 용액중합 공정의 반응기 | |
| CN111434753B (zh) | 一种合成聚α烯烃基础油的方法 | |
| RU2626365C1 (ru) | Реактор полимеризации для получения термопластичных высокочистых полимеров | |
| CN108311088B (zh) | 喷射式环管反应器及制备丁基橡胶类聚合物的方法 | |
| JPS62101608A (ja) | イソブチレン重合体を製造する方法および装置 | |
| CN112354508B (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的连续合成装置和工艺 | |
| RU2151637C1 (ru) | Реактор полимеризации | |
| US3577224A (en) | Apparatus for production of high pressure polyethylene | |
| JP7557570B2 (ja) | 塩素化プロパンの製造、調整、及び精製方法 | |
| KR102706899B1 (ko) | 할로겐화 프로판을 제조하는 방법 | |
| SU1482720A1 (ru) | Реактор дл полимеризации в массе или в растворе | |
| SU860470A1 (ru) | Способ получени полимеров изобутилена и устройство дл его осуществлени | |
| WO2002002535A1 (en) | Reactor and method for producing melamine | |
| RU2129042C1 (ru) | Устройство для получения высокооктанового компонента моторных топлив и блок подачи серной кислоты |