TW418218B

TW418218B - Device for depleting residual monomers from those containing chloroethylene as the main component

Info

Publication number: TW418218B
Application number: TW086119693A
Authority: TW
Inventors: Toshinobu Kurazono; Etsuro Matsuda; Yuichi Ito
Original assignee: Chisso Corp
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 2001-01-11
Also published as: ES2190548T3; CN1245505A; JPH10182728A; EP0949276A1; MY118053A; US6332958B1; WO1998029460A1; KR100505907B1; JP3978797B2; CA2276211A1; KR20000062362A; EP0949276A4; ID22837A; DE69719369D1; CN1114623C; DE69719369T2; EP0949276B1

Description

經濟部中央標準局負工消費合作社印裝五、發明説明i ) 技術領域本^發明爲關於除去殘留單體之方法及使用其之除去殘留單體之裝置，且特別爲關於製造氯乙烯系樹脂（以下，簡稱PV C)時，除去PVC粒子內部及水性介質中所殘存之氯乙烯單體（以下，簡稱VCM)等爲主之未反應殘留單體之除去殘留單體之方法，及其裝置。背景技術 —般，· P V C雖經由懸浮聚合法，乳化聚合法及塊狀聚合法等而製造，但因爲易除去反應熱，取得不純物少之製品之優點，故特別以懸浮聚合法和乳化聚合法廣被使用〇懸浮聚合法和乳化聚合法通常爲將V CM，與水性介質，分散劑或乳化劑，及聚合引發劑等共同裝入附有攪拌機之聚合器內，一邊保持於指定溫度一邊於攪拌下進行聚合。聚合反應通常並非實施至令V CM爲1 〇 0%轉換成 P V C爲止，於製造效率佳之階段，即於聚合轉換率8 0 〜9 5%之階段停止反應。聚合反應終了後，聚合器內之殘留單體爲與P V C流漿（主要爲P V C粒子與水性介質之混合分散液）分離，回收，故普通於P V C流漿爲含有數％之未反應殘留單體。其次，P V C流漿爲經機械分離出水性介質，並以熱風乾燥之種種方法乾燥成爲p v c粉末。此時，前述分離 (請先閲讀背面之注意事項再VX'本頁) 訂線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- _經濟部中央標準局員工消费合作社印製 418218 A7 __B7 _五、發明説明) 出之水性介質，熱風乾燥所產生夸排氣，或P V C粉未，於環境衛生之理由上乃具有問題，或.者爲含有顯然有害程度之V C Μ。已提案出各種方法令此類製造上所產生之排出物及 Ρ V C粉末中之V CM完全除去，或將其含量降低至環境衛生上無害程度爲止之方法。 . 更佳之除去及回收未反應殘留單體之方法，爲提案使用於內部裝設多數之多孔板製棚段且於底部裝設水蒸氣噴入口之處理塔，由Ρ V C流漿除去回收單體之方法（參照特開昭54—8693號及特開昭56—22305號公報）。此些方法之特徵爲在底面以多孔板構成*且爲於該多孔板上，以千鳥狀處理通道地設置分區壁之多孔板製棚段，在Ρ V C流漿爲沿著此多孔板製棚段上之處理通道流間，使得Ρ V C流漿爲通過多孔板之細孔，並且曝露至由下方噴入之水蒸氣中，令PVC流漿所含有之殘留單體被蒸 .發分離。再者，已提案經由令處理塔上部之塔瘦比下部更爲擴大，而抑制塔上部產生起泡並安定運轉，且可將起泡所產生之老化粒子之混入防止於未然之除去殘留單體之方法及裝置（參照特開平07 - 2 2 4109號公報）。 Ρ V C流漿中除去V CM所需之與水蒸氣接觸之時間，爲依據PVC之等級而異。一般，低聚合度之PVC流漿爲難以脫單體，而高聚合虔P V C流漿則易於脫單體· (锖先閲讀背面之注意事項再^--'_,、本頁)

裝I 訂1 -餚. 本紙張尺度適用中國國家標準i CNS ) A4規格（210X297公釐） • 5 - 418218 A7 ___._B7_ 五、發明説明έ ) 但是，上述之方法，PVC流漿之滞留時間，因:係藉由多孔板製棚段上之處理通道與間隔板而保持固定，故無法於同一設備內有效率處理品種不同之與除去殘留單體所必須水蒸氣之接觸時間不同的Ρ V C流漿。即，以設計成處理殘留單體易除去之ρ V C流漿之裝置，處理殘留單體難除去之PV C流漿時，則與水蒸氣的接觸時間不足並且無法由Ρ V C流漿充分地除去未反應殘留單體。又，相反地，以設計成處理殘留單體難除去之 Ρ V C流漿之裝置，處理殘留單體易除去之Ρ V C流漿時，則即使除去單體後，亦經由Ρ V C粒子爲與所需以上之水蒸氣接觸而導致熱差化，並且損及Ρ V C製品之品質。又，於Ρ V C製造工廠中，通常多以同一設備製造多數品種β於是一於將製造品種更換成不同品種時，若於設備內殘留P VC粉末，則混入品種不同的PVC粒子，成爲造成魚眼狀瑕斑之（白點）等不當狀況之原因，令製品價値降低。經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製再者，即使於相同品種之處理情況中，亦因PVC粒子於除去殘留單體之塔內附著，若長期滯留則經由水蒸氣引起熱老化，使粒子呈茶色變色（粒子經熱老化所里之變色於以下稱爲著色）。塔內附著之著色PVC粒子若由器壁剝離，蒗入Ρ V C流漿中，則令製品加工時之製品價値降低。加上，後述之抑制起泡之脫單體法，雖可防止起泡所造成^之部分Ρ V C的滯留老化，但卻使Ρ V C流漿由導入 -6- (請先閱讀背面乏注意事項再ijrf·本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 418218 a? _____B7_______五、發明説明4 ) .部導至塔內時飛散，附著於塔內部之器壁*並且引起如前述之著色之PV c粒子之問題。發明之掲示本發明之目的爲提供以相同設備依序製造性質不同之多數製品之情形中，以水蒸氣處理除去聚合反應終了時之 p v c流漿中所含有之殘留單體時，經由防止除去殘留單體塔內所產生之流漿飛散，而可防止P V C粒子附著至塔內部之器壁，且經由將其處理時間調節至各被處理P V C 流漿所合適之時間，而防止處理不足所造成之高殘留單體濃度製品，或防止過度處理所造成之p v c老化，並且可防止不同品種混入所造成之品質降低之除去殘留單體之裝置及其方法》本發明者致力硏究上述問題，結果完成可適於多數品種之PVC流漿地調節除去殘留單體裝置內之滯留時間，防止P V C流漿導入部之飛散，且於更換不同品種時，於處理裝置內不會殘留p v c粉未，且於該裝置內之器壁，死角所鄰接之各導入口至開閉活門爲止之導入管內，再者於開閉活門，及流漿導入口並無PVC粒子附著之除去殘留單體之方法，及其裝置。即，依據本案申請專利範圍之發明爲如下述。 (1 )—種除去殘留單體之方法，其特徵爲在使用具有筒狀之塔本體，於該塔本體內垂直方向所設置之多數的多孔板，以該多孔板分別作爲底面並於其上所形成之多 (讀先閲讀背面之注意事項再本頁) .訂 -線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7 418218 五、發明説明$ ) 數的室’和該室之至少2室中分別設置之流漿導入部，令流漿由上方室之多孔板順次流下至下方室之多孔板之於該多孔板間所設置之流下部，於塔本體之底部所設置之水蒸氣導入口，塔本體之頂部所設置之脫氣孔，於具有該流漿導入口之室更爲下方之室中所設置.之流漿排出口，和於該多孔板之正下方至少朝向該多孔板之下面所設置之溫水噴射手段之裝置，由含有聚合終了後殘留單體之含聚氯乙烯流漿除去殘留單體之方法中，由該室之流漿導入部導入流漿時，流漿’導入量爲該室底面多孔板之面積每1 m2以 0 .1〜3 0 0m3/h，且於該室之流漿導入口中的流漿線速度爲6m/s e c以下。 (2) —種除去殘留單體之裝置，其爲由含有聚合終了後殘留單體之含聚氯乙烯流漿除去單體之裝置，其特徵爲該裝置爲具有筒狀之塔本體，於該塔本體內垂直方向所設置之多數的多孔板，以該多孔板分別作爲底面並於其上所形成之多數的室，和該室之至少2室中分別設置之流漿導入部，令流漿由上方室之多孔板順次流下至下方室之多孔板之於該多孔板間所設置之流下部，於塔本體之底部所設置之水蒸氣導入口，塔本體之頂部所設置之脫氣孔，於具有該流漿導入口之室更爲下方之室中所設置之流漿排出口，和於該多孔板之正下方至少朝向該多孔板之下面所設置之溫水噴射手段，且，該流漿導入部爲由該塔本體所設置之流漿導入口，與該流漿導入口所連結之流漿導入管所構成，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4現格（2!0><297公釐）請先閲讀背面之注 1 經濟部t央標準局員工消费合作社印褽 -8 - 經濟部中央標隼局負工消費合作社印裝 418218 a? B7五、發明説明έ ) 該流漿導入管爲朝向流漿導入口，以其內徑爲1 . 2倍以上地擴徑》 (3) 如（2)記載之除去殘留單體之裝置，其特徵爲在比最上方室之更下方位置室中所設置之流漿導入部，設置開閉活門。 (4) 如（3)記載之除去殘留單體之裝置，其特徵爲流漿導入部之開閉活門爲球形活門。 (5 ) 如（3 )記載之除去殘留單體之裝置，其爲在流漿導入部之流漿導入口與開閉活門之間，朝向該開閉活門設置溫水噴射手段。於本發明中，經由設置多孔板製棚板之除去殘留單體裝置之二室以上之任意室中，裝設PVC流漿導入部，處理殘留單體之蒸發分離需要長時間之Ρ V C流漿之情形中，由上方室之流漿導入部導入PV C流漿，確保滯留時間，充分令殘留單體分離除去，另一方面，於處理可在短時間蒸發分離殘留單體之Ρ V C流漿之情形中，則由下方室之流漿導入部導入Ρ V C流漿•因可在短的滯留時間下充分蒸發分離VCM，故可防止PVC樹脂之熱老化。本發明中，令流漿導入口之流漿線速度爲6 m/ s e c以下地導入流漿，進行殘留單體之除去"其合適裝置爲，其流漿流入部爲朝向流漿.導入管與塔本體所設置之流漿導入口地將其內徑變大，且流漿導入管至到達流漿導入口之流漿導入管的管徑比，以即使經由流漿導入管至塔本體內導入流漿時之溫度差及壓力差所造成之流漿體積膨 (請先閲讀背面之注意事項再^^本頁

* *1T 本纸張尺度通用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -9- A7 B7 41S218 五、發明説明6 ) (請先閱讀背面之注f項再W#本頁) 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製脹亦可令流漿導入口之流漿線速度保持於6 m/ s e c以下（較佳爲5m/s e c .以下）地予以擴徑爲較佳。此類管徑此爲1 . 2以上，較佳爲1 . 5〜3 . 5，更隹爲 1. 5〜2 · 0。即，由流漿導入部所導入之流漿（溫度 50〜1 5 0°C)爲經由泵呈現加壓狀態（0 . 5〜1 0 kg/cm2)，而塔內溫度因爲比流漿導入管內之流漿溫度更高（通常之溫差5〜50 °C)，故於流漿導入時，令流漿中所含有之V CM氣化，且體積爲急速膨脹*此時，若流漿導入管與塔本體之流漿導入口之徑爲相同，則經由泵段送之流速令流漿飛散至塔內之器壁。爲了防止，乃將平衡體積膨脹之容置確保成爲到達流漿導入α之管徑增大之空間，且使得流漿導入口之線速度爲6m/s e c .以下，較佳爲5〜lm/s e c。藉此，可防止瞬間溶存氣體之體積膨脹所造成之流漿飛散，並且可防止塔內壁所附著之粒子爲長期曝露至水蒸氣所造成之著色。塔本體所設置之流漿導入口，期望爲位於該流漿導入口所設置之室的流漿面更爲上方之位置。流漿導入管之擴徑，期望爲不妨礙流漿流動地逐漸擴徑。尙，擴徑前之流漿導入管必須爲以不會令配管水平部堆積流漿中之pvc粒子，且不會產生配管堵塞地比流漿導入口之管徑更細，確保流動中之流漿的充分流速。又，較佳於最上方室之更下方位置之室中所設置之流漿導入部中，安裝開閉活門。設置於流漿導入管之開閉活門，爲使用於選擇脫單體塔之多數流漿導入部之—·，進行 10· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 413218 五、發明説明6 ) 請先閲讀背面之注意事項再填i 寫本頁導入流漿，換言之，爲使用於對應流漿之脫單體特性，選擇所使.用之流漿導入部。即，經由打開所選擇之流漿導入 .部之開閉活門，且關閉其他流漿導入部之開閉活門，則可由所選擇之流漿導入部，對脫單體塔供給流漿。此類開閉活門以球形活門爲較佳。經由如此於多數的流漿導入部中分別設置開閉活門，則可防止目前不使用之導入管所前處理之流漿混合殘留之樹脂，及現在處理中之流漿爲進入目前未使用之導入管中，造成下回使用時之污染經濟部中央標準局貝工消費合作社印策於PVC流漿導入部之流漿導入口和開閉活門之間，期望.設置至少朝向開閉活門之溫水噴射裝置，視需要將開閉活門及開閉活門與流漿導入口之間洗淨。又•流漿導入口與開閉活門之位置較佳爲接近於易將其間洗淨之位置。此溫水洗淨裝置例如可在Ρ V C流漿導入部導入流漿並予以脫單體處理之間，使用於將pvc流漿導入中未使用之其他Ρ V C流漿導入部予以洗淨。如此處理則可更有效地防止Ρ V C粒子於Ρ V C流漿導入部之長期滞留所發生之變色粒子，且再可預防更換品種時之Ρ V C粒子殘留於 PVC流漿導入部，並且防止不同品種之混入。於本發明中，所謂PVC爲VCM之單聚物，可與 V CM聚合反應之聚合性單體及V CM之共聚物，V CM 於烯烴系聚合物等接枝聚合之聚合物，及含有其二種以上之聚合物組成物。依據本發明，有效率地除去殘留單體上，以含有5 0重量％以上之VCM作爲聚合物構成單位之聚合物爲較佳。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 41S218 α·7 B7 五、發明説明6 ) 取得該聚合物之聚合方法可爲懸浮聚合，或爲乳‘化聚合法亦可。可與V CM聚合反應之聚合性單體，具體而言可列舉如醋酸乙烯酯之乙烯醇的羧酸酯類，如烷基乙烯醚之乙烯醚類，如丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯之不飽和羧酸之酯類，如偏氯乙烯，偏氟乙烯之偏鹵化乙烯類，如丙烯腈之不飽和腈類，如乙烯，丙烯之烯烴類等》於聚合反應中，因爲使用聚乙烯醇，羥丙基甲基纖維素等之分散劑，烷基硫酸鈉，烷基磺酸鈉等之乳化劑，及視需要之緩衝劑，粒徑調整劑，抑制鍋垢附著劑，消泡劑等，故於P V C流漿中，有微量混入此些物質之情況* 本發明所處理之PVC流漿，以PV C流漿中分散之 PVC濃度，即流漿濃度爲5〜45重量％者爲較佳，且以1 0〜4 0重量％者爲更佳。流漿濃度若過高，則令塔內之P V C流漿之流動性惡化。另一方面，若過低，則令除去處理效率降低》經濟部中央標準局員工消費合作社印製本發明所處理之P V C流漿雖爲在聚合反應終了後* 將未反應V CM經由聚合器內部之壓力放出回收，且在內部壓力降壓至常壓後，被移至PV C流漿槽中，但PVC 流漿於聚合器內部之壓力降壓至常壓以前，或於任意之聚合轉換率下停止聚合時，將聚合反應途中之P v c流漿移至；P V C流漿槽中亦可。被移送至PVC流漿措之PVC流漿，爲使用泵以指定之流量速度下，被導入本發明之除去殘留單體之裝置中 -12-

(諳先閱讀背面之注意事項再^寫本頁J 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 418218 A7 A7 ________-_B7^ 五、發明説明（10 ) 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝實施發明之最佳形態於本發明中，合適使用之除去殘留單體裝置*及使用此裝置由P V C流漿除去殘留單體之過程爲根據圖1〜4 具體說明，但本發明並非被其限定β 圖1爲除去殘留單體裝置之槪略圖，圖2爲多孔板之模型平面圖，圖3及圖4分別爲PVC流漿導入部於多孔板上之模型截面圖。圖1中，除去殘留單體裝置4爲具有筒狀之塔本體46，於該塔本體內垂直方向所設置之多數的多孔板3 2〜3 8，以該多孔板分別作爲底面並於其上所形成之多數的室，和該室之至少2室中分別設置之流漿導入部1 9〜2 4，令流漿由上方室之多孔板順次流下至下方室之多孔板之於該多孔板間所設置之流下部13〜 1 8，於塔本體之底部所設置之水蒸氣導入口 1 0，塔本體之頂部所設置之脫氣孔11，於具有該流漿導入口之室更爲下方之室中所設置之流漿排出口 1 2，和於該多孔板之正下方至少朝向該多孔板之下面所設置之溫水噴射手段 2 5〜3 1，且該流漿導入管4 8爲具有開閉活門4 9，如圖所示地連接流漿導入口 5 0，且該流漿導入管4 8之管內徑爲朝向流漿導入口50以1.2倍以上地逐漸擴徑地予以構成。於Ρ V C流漿槽1中暫時蓄積之懸浮聚合或乳化聚合所得之PVC流漿，爲經由泵2導入熱交換器3，並於熱 (#先閲讀背面之注意事項再本頁) 訂線_ 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐），13 · ^1^218 A7 B7 五、發明説明彳1 ) 交換器3內以指定溫度加溫後’由除去殘留單體裝置4之任意的PVC流漿導入部1 9〜2 4導入塔內°尙’於最上段室之流漿導入部19中雖未設置開閉活門’但視需要設置開閉活門亦無妨。於塔內導入PVC流漿之流量爲於圖2所示之多孔板 47之面積每lm2以0 ♦ 1〜3 0 0m3/h (更佳爲1 〜l〇〇m3/h)，調整泵2之輸送量爲較佳。於塔內導入之PVC流漿期望經由熱交換器3 ’預熱至5 0〜10 〇°C爲較佳。經由預熱可提高殘留效率除去效率_。_ 塔本體4 6之內徑爲2 0 0〜1 0 0 0 〇mm ’塔高度爲相對於內徑以2〜2 0倍，更佳爲5〜1 5倍。又’ 視需要亦可令塔內各室之內徑爲不同。於除去殘留單體裝置中，將塔底與多孔板，多孔板與位於其正上方之多孔板，或多孔板與塔頂所區隔之空間稱‘ 爲室。於殘留單體處理中所必須之室數爲依據由PVC流漿除去殘留單體時所必要之滯留時間而決定。經濟部中央標準局貝工消費合作社印製由P V C流漿除去單體之難易度爲起因於P V C流漿中之P V C粒子構造。於P V C粒子內之細孔容積率大之情形中，P V C粒子與水蒸氣之接觸良好且易於脫單體，於細孔容積率小之情形中，則脫單體變難。 P V C流漿於塔內之滯留時間爲奋據如上述之P V C 流漿的脫單體難易度，和塔內所導入p v c流漿中內容之殘留單體濃度，和p v c流漿排出口 1 2之處理後殘留單 -14- (請先聞讀背面之注意事項再填路本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格{ 210X297公嫠） 418218 at Β7 五、發明説明¢2 ) 體濃度之設定値而決定。若塔內之PVC流漿滯留時間長，則可由PVC流漿中存在之PVC粒子中高度地除去殘留單體，但若過長則 P V C粒子爲經由熱惡化而引起著色。於是，必須配合 P V C流漿之脫單體性之難易度，調整滯留時間。經濟部中央標準局員工消費合作社印製本發明所使用之適當裝置爲期望在塔本體之垂直方向所設置之多數室中，分別安裝流漿導入部，例如難易度高之PVC流漿爲由塔上方之PVC流漿導入部導入，且難易度低之P V C流漿爲由塔下方之P V C流漿導入部進行導入。若以難易度高之P V C流漿爲例，則將該流漿由塔上方之流漿導入部1 9導入塔本體內。所導入之FVC流漿爲通過多孔板3 2上之分區壁3 9〜4 4和塔本體4 6 所形成之處理通道，超過間隔板4 5 (圖3 )並溢流*通過流下管13而被導入至多孔板3 3上。多孔板3 3上所導入之流漿爲接著通過多孔板3 3上之處理通道上，並再通過流下管1 4流入其下之多孔板3 4上》如此通過多孔板3 2〜3 8爲止之處理通道後，由塔底室5 2之PVC 流漿排出口 1 2排出塔外。又，例如於難易度中程度之 PVC流漿之情形中，爲由PVC流漿導入部2 1導入，且通過多孔板3 4〜3 8上之處理通道上的滯留時間變短。相同地，例如脫單體性良好之P v c流漿之情況，則由流漿導入部2 3導入，且再爲縮短滞留時間，並且可避免不必要之與水蒸氣接觸所造成熱老化。導入P VC流漿之流漿導入部的構成爲如圖3所示， -15- (請先閲讀背面之洼意事項再本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ297公釐〉 418218 at _ _ B7 ___ ______ 五、發明説明¢3 ) 由PVC流漿導入管48，開閉活門49及PVC流漿導入口 5 0所構成，且PVC流漿導入管4 8之內徑爲朝向流漿導入口 5 0，令其內徑爲1 . 2倍以上，較佳爲 1 · 5〜3 . 5倍，更佳爲1 . 5〜2 . 0倍地予以擴徑〇較佳之流漿導入管4 8之其他形態爲如圖4所示，於水平擴徑部L之長度爲1公尺以上，且於流漿導入口之內側朝向塔內部之液面設置開口導管5 2。經由如此設置指定長度以上之水平擴徑部，則可緩和急速的流漿體積膨脹所造成之流動紊亂，並且可抑制流漿本身於導入管內之 V CM氣化，而經由設置導管5 2，則可將流漿選擇性地導入多孔板上之液面，防止其飛散，且可令氣體化之 V CM於塔內之氣相部中輕易地脫離。尙，亦可將流漿導入管設計成令流漿難以停滯地向流漿導入口傾斜。又，於此流漿導入部中，可在流漿導入口 5 0和開閉活門4 9之間設置溫水噴射裝置5 1。此溫水噴射裝置 5 1爲由貫通流漿導入口側部所安裝之溫水管，和其前端所安裝之噴霧管嘴所構成。該噴霧管嘴爲以可洗淨開閉活門與流漿導入口間之死角之P V C地朝向開閉活門予以配置爲較佳。 P V C流榮導入部之開閉活門4 9的構造，期望爲令 PVC流漿不會滯留於活門和PVC流漿導入部之構造。若爲此類之活門構造則無特別限定，而特別以球形活門爲較佳。若爲球形活門，則P V C流漿不會滯留於活門’且 -1β * 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）

41821S A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 B7五、發明説明) 即使於更換處理對象P v c流漿之品種時，亦不會於 p v c流漿導入部中殘留p v c粒子*且可取得不會因不同品種混入所發生之P V C成型品之魚眼狀瑕斑之良好結果《又，關於活門之位置，以儘可能接近設置於塔本體者，可取得不會令流漿滯留於P V c流漿導入口和活門之間之良好結果。再者，於更換處理對象pv c流漿時’爲了避免不同品種之混入，可在P V C流漿導入部設置如前述之溫水洗淨裝置5 Γ。於品種更換時或於除去殘留單體之運轉中’ 經由以溫水洗淨裝置洗淨p v c流漿導入口，則可減少不同品種混入等所發生之魚眼狀瑕斑。又，於除去殘留單體裝置之運轉時.，經由將未使用於導入P V C流漿之流漿導入部予以洗淨，則可防止P v C 流漿於流漿導入部之長期滯留。具有多數細孔之多孔板3 2〜3 8，爲在其各表面垂直安裝數個分區壁，並於與上方棚板之下面之間形成室（空間多孔板之細孔爲經由PVC流漿於多孔板上流動 ‘時，由細孔噴入之水蒸氣，進行脫單體處理地予以打開》細孔之大小爲令PVC流漿不會通過細孔流下，且不會堵塞細孔，並令來自下方噴入之水蒸氣爲不絕地均勻通過地，考慮水蒸氣壓及水蒸氣導入量而決定。多孔板中所打開之細孔爲直徑5mm以下，較佳爲爲〇 . 5〜2mm，更佳爲〇 · 7〜1 . 5mm，又，多孔板之開口率（總細孔面積/多孔板面積）爲0 . 00 1〜 (請先閱讀背面之注意事項再^τι本頁) -'口 •錄本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -17- 五、發明説明柘） 10%，較佳爲0,04〜4%，更佳爲0.2〜2%。若開口率過少，則無法充分攪拌多孔板製棚段上流動之PVC流漿中所存在之PVC粒子，使PVC粒子沉澱，並令由P V C粒子除去殘留單體之效率降低。又，亦降低PVC流漿之流動性。另一方面，若開口率過大，則產生PVC流漿由細孔流下之現象（以下稱爲液漏），且爲了防止來自細孔之液漏，乃變成浪費大量的水蒸氣量。分區壁爲確保P V C流漿可於多孔板上流動之處理通道。經由分區壁所形成之處理通道•可令P V C流漿於多孔棚板上於固定時間流動，並於其間，經由下方所洪給之水蒸氣進行脫單體處理。於圖2和圖3中，示出多孔板 4 7之上面交互設置分區壁3 9〜4 4者。經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 P V C流漿於除去殘留單體裝置內部之滯留時間，爲對應於P V C流漿通過多孔板上處理通道之時間》因此，於延長通過時間上，可經由增加分區壁之板數延伸處理通道，或者提高間隔板之高度而達成。處理通道雖依據分區壁之設置方式而決定，但以如圖2所示之九十九彎曲型（羊腸型）爲較佳，且其他之漩渦型，風車型或星形（放射狀）等爲視狀況而選擇。本發明之多孔板，雖於分區壁之數目和處理通道之寬度無特別限制，但若分區壁之數目增加過多，且處理通道之寬度亦爲頗小，則令流動之P V C液高增加，並超過分區壁，故滞留時間不同之P V C流漿乃混合存在，令製品品質降低，故爲不佳。 -18- (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準{ CNS >A4規格（210X297公釐） 418218 a? ____B7 五 '發明説明粕）本發明之裝置爲在塔底室9具有水蒸氣導入口 1 〇 , 由水蒸氣導入口10所噴射之水蒸氣爲通過多孔板之細板 ’吹向多孔棚板上流動之P v c流漿中。此時之水蒸氣導入量爲PVC流漿每lm3，以1〜l〇〇kg/h，較佳爲5〜5〇kg/h。若水蒸氣導入量過少，則因pvc 流漿中之P V C粒子沉澱，故無法有效率除去P v C流漿中之殘留單體。另一方面，若水蒸氣導入量過多。則 PV C流漿所產生之飛沬變劇，並且發生溢滿。又，水蒸氣導入量之比例多，則無法提高P V C流漿中殘留單體之除去效果。又，若PVC流漿之溫度高，雖可提高殘留單體之除去效率，但若溫度過高，則導致P V C粒子熱惡化所造成之著色，並且令品質降低。因此，調整P V C流漿之溫度 ’則可取得高品質之PVC。一般，於多孔板上流動之流漿溫度爲期望呈50〜1 50°C，較佳爲70〜1 20°c ’更佳爲8 0〜1 1 0°C地調整水蒸氣溫度和水蒸氣導入量。經濟部中央標孪局貝工消費合作杜印輩又，除去殘留單體之裝置塔本體4內部之壓力，期望保持於 0.2 〜3kg/cm2(atis)。又，於本發明之除去殘留單體之裝置塔本體4內，至少設置一個溫水噴射裝置•圖1之裝置爲將溫水噴射裝置 2 5〜3 1，以導管形成指定之形狀，並且分別設置於多孔板3 1〜3 6之正下方，於每指定時間中，由噴射管嘴噴射溫水，將棚板之下面和塔內壁洗淨。雖然對於噴射管 -19- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X29*?公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明¢7 ) 嘴之數目和管嘴孔之位置並無特別限定’但較佳設定成令溫水爲由噴射管嘴*以與鉛直線之交叉角度1 〇〜6 0度之範圍進行噴射。溫水噴射裝置2 5〜3 1之導管的平面形狀，通常可爲希臘文字之Ω型或Φ型或漩渦型，星形或羊腸型（九十九彎曲），且亦可爲交互以相同中心之多重環型》溫水噴射裝置2 5〜3 1若爲與多孔棚板平行設置，且收納於塔內部即可，但因爲若過於接近體板內壁，則恐洗流之 P V C粒子等堵塞間隙，故以塔內壁至內側離開距離2 0 mm以上地設置溫水噴射裝置2 5〜3 1之外徑爲佳。溫水噴射裝置25〜31之外徑以150〜8000mm爲佳。又，溫水噴射裝置2 5〜3 1所設置之噴射管嘴孔的形狀，可依據使用目的適當選擇成圓孔，長圓孔，狹縫等。此處，圓孔或長圓孔之最大直徑通常爲1〜8mm，另一者，狹縫之最大長度亦可由1〜8mm選擇。經由除去殘留單體裝置4而被除去殘留單體之P V C 流漿，爲經由泵5導入熱交換器3，並經熱交換冷卻後，於PVC流漿槽6中暫時蓄積後，經過脫水工程，送入乾燥裝置（未予圖示）。於除去殘留單體裝置內所除去之單體氣體爲通過塔頂部之脫氣口11 ，以凝縮器7將水蒸氣凝縮分離，並且被移至液化回收工程。此處，於凝縮器7 所凝縮之凝縮水中含有許多氯乙烯單體之情況中，亦可將凝縮水再度導入除去殘留單體之裝置中進行處理* 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 418218 at _B7 五、發明説明〉以下，使用實施例及比較例具體說明本發明，但本發明不被其限定。實施例及比較例所使用之評價方法爲如下述β (1) 殘留單體濃度之測定方法將Ρ V C流漿排出口 1 2所排出之經除去殘留單體處理之PVC流漿，由採樣口 6 0進行採樣，並脫水且以使用島津製作所（株）製之氣相層析儀9 Α (商品名）之液面上空間法，測定氯乙烯聚合物中P P b範圍之殘留氯乙烯單體濃度’。條件爲以A S TM法之D 4 4 4 3爲準，於檢測部分爲使用F I D。 (2) 熱老化之測定方法將除去殘留單體前後之P V C流漿分別脫水，並於 4 ◦ °C乾燥2 4小時後，以下述之組成及滾筒條件，作成 PVC板，且對該PVC板，以JIS法之K7105測定法爲準，測定熱老化度。測定値之値愈大，則表示熱老化之程度愈大》組成 P V C 100 份三鹼性硫酸鉛 3 二鹼性硫酸鉛 1 硬脂酸鈣 1 硬脂酸 0.5 滾筒條件本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS M4規格（210X297公釐） -21 - 418218 A7 B7 五、發明説明_纟9 ) 滾筒種類滾筒溫度滾筒時間滴筒膜厚 8吋滾筒 170 °C 15分 0.3 2mm (3) 魚眼狀瑕斑之評價方法將圖1之PVC流漿採樣D 6 0進行採樣之經施行除去殘留單體處理之P V C流漿，予以乾燥所得之P V C樹脂，經下述條件加工之PVC膜，切成1 00 cm 範圍區，並且計數各範圍之魚眼狀瑕斑，取其平均之5個讀先閲讀背之注意事項再 i 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製組成 P V C 酞酸二辛酯鉛系安定劑滾筒條件滾筒種類滾筒溫度滾筒時間滾筒膜厚 100份 45份 4份 6吋滾筒 150 °C 5分 0.32mm (4 ) 除去殘留單體處理塔之器壁的P V C粒子附著評價方法於除去殘留單體之處理塔中，將相同楷段蓮轉4 8小本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS )人4規<格（210X297公釐) _ 22 - 訂 A7 B7 ^18218 五、發明説明細）時後’觀察導入PV C流漿之室內的器壁，並且確認附著 €度。尙，以下述方法進行評價9 A ......器壁具有金屬光澤，無p V c粒子之附著。 B ......雖有PV C粒子附著，但以水洗則可容易除去〇 c ......具有無法以水洗除去之P V C粒子之附著，變色成茶色》 D…‘…PV C粒子爲層狀附著，且變色成焦茶色.。實施例1 實施例1所使用之除去殘留單體裝置，爲具有與圖1 〜3所示裝置之同樣構造，且具有下述之規格。 a) 除去殘留單體處理塔。處理塔室數： 8室由下方，於4，5，6，7，8室中具有PVC流漿導入部《 b ) 多孔板塔徑： 1500mm 細孔徑： 1.3mm 開口率：〇.3%(多孔板之全細孔面積/多孔板之面積）分區壁： 500mm 處理通道寬： 200mm c) 溫水噴射裝置 (请先聞讀背面之注^'項再填.«'、本頁) -訂· 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印裳本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 413218 Δ7 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝五、發明説明έι )直徑： 900mm · 形狀：導管直徑50A(外徑60.5mm )之環 d) PVC流漿導入部 PVC流漿導入管徑：80A〜150A(D/d=15 0/80). PVC流漿導入口徑：150A 活門之種類：球形活門將聚合反應終了後之P V C流漿（含有平均聚合度 1 0 0 0之氯乙烯均聚物3 0重量％，氯乙烯單體 25000ppm)迅速移送至流漿槽1，以20m3/h 下，以泵2移送至熱交換器3，加溫後，由具有如圖2，圖3七段多孔棚板之圖1之除去殘留單體裝置4之PVC 流漿導入口 2 2導入》該PVC流漿爲在多孔棚板3 2〜 3 8上分區壁所間隔之處理通道上流動，並經由多孔棚板細孔所噴入之水蒸氣（106°C，600kg/h)，進行脫單體處理。於多孔棚板上流動之P V C流漿爲經由該水蒸氣被加熱至1 0 〇°C，且通過流下管流至下段，並由 P V C流漿排出口 1 2，由除去殘留單體之處理塔排出、其後，經由流漿泵5，將P V C流漿以熱交換器3冷卻至— 5 0°C爲止，並且被導入PVC流漿槽6中。於多孔棚板上與水蒸氣接觸，由P V C樹脂流漿中所除去之氯乙烯單體，爲伴隨水蒸氣到達塔頂，並由脫氣口 (請先閱讀背面之注意事項再填\符、本頁) -.1- 訂線本紙張尺度通用中國國家標準（CNS) A4规格（21〇Χ25>7公& ) -24- 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 418218 at__B7__五、發明説明) 1 1令導入凝縮器7之氯乙烯單體與凝縮水分離，且將氯乙烯單體送往液化回收工程。又，於凝縮水中含有許多氯乙烯單體之情況爲，再度由P V C流漿導入部導入除去殘留單體之裝置中並且再被處理》結果示於表1，若依據實施例1，則可將殘留之氯乙烯單體除去至2 3 0 p p b爲止。又，PVC樹脂之黃色度爲2.52呈良好。又，於導入PVC流漿之導入口 2 2及室5 6之器壁，並未附著PVC粒子。實施例2 除了使用含有平均聚合度7 0 0之均聚物3 0重量％，氯乙烯單體25000ppm之流漿作爲PVC流漿，並令該流漿由PVC流漿導入口 1 9 (享5 9 )導入以外，同實施例1處理PVC流漿、結果示於表1，若依據實施例2，則可將殘留之氯乙烯單體除去至3 2 0 p pm爲止》PVC樹脂之黃色度爲 7 . 72。又，於室59之器壁並未觀察到PVC粒子之附著。再者，進行魚眼狀瑕斑之評價時，則P V C膜 100cm2中爲非常少至7個。比較例1 除了於塔頂室具有僅爲管徑8 0A (D/d = 1 )之流漿導入管及相同徑之流漿導入口以外，使用與實施例1 相同規格之除去殘留單體之裝置，同實施例1使用處理本紙張尺度適用中國國家標準< CNS ) A4規格（210X297公釐） -25- 418218 A7 B7 五、發明説明鈐） P V C流漿。結果示於表1。若依據比較例1 ，雖可將殘留之氯乙烯單體除去至180ppb爲止，但黃色度爲6 . 84，較實施例惡化。又，於室5 6之器壁具有PVC粒子之附著，且部分爲附著層狀PVC粒子。比較例2 使用同於比較例1之裝置，除了使用實施例2所用之 Ρ V C流漿以外，如比較例1同樣地進行。結果示於表1。若依據比較例2，雖可將殘留之氯乙烯單體除去至300ppb爲止，但黃色度8，76，較實施例1更爲熱老化，又，於室5 9之器壁具有PV C粒子之附著，即使以水洗亦無法洗淨除去，又，進行魚眼狀瑕斑之評價時，則PVC膜1 0 0 cm2中爲非常多至 2 7 8 7個，爲不適於作爲製品。 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 8 1 2 3 V上 4 五、發明説明（|24 ) 表1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製實施例1 實施例2 比較例1 比較例2 使用之PVC 流漿 [a] [b] [a] [b] PVC之細孔容積（m 1 / g ) 0.33 0.23 0.33 0.23 處理塔之室數 8 8 8 8 P V C流獎. 導入室 No. (* *) 5 ... 8 8 8 於採樣口之 PVC中殘留單體濃度 230 320 180 300 P V C成形品之黃變度 (Δ Y 1 ) 2.52 7.72 6.84 8.76 4 8小時運轉後之PVC 粒子對PVC 流漿導入室之附著狀況 A A D C 魚眼狀瑕狀斑之個數（個/ 100cm2 ) 7 2787 (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） -27- 4 丨Ο 18 A7 B7 五、發明説明細） (*)使用之P V C流漿：〔a〕...... P VC聚合度1 000之均質物，流漿濃度30%，殘留單體濃度：27000ΡΡΠ1 〔t>〕……PVC聚合度700之均質物，流漿濃度 30%，殘留單體濃度：25000ppm (**) ...... PVC流漿導入室No : PVC流漿所導入室爲由塔之下方計數並記載。產業上之可利用件如以上之結果所闡明，若依據本發明之除去殘留單體之裝置，則可達到以下之效果。 (1 )將來自PVC流漿之殘留單體，抑制於令 P V C之熱老化爲最小限度，並且可高效率除去· (2)於除去殘留單體之情形中，可將PVC流漿與水蒸氣之接觸處理時間，調節之適於P V C流漿之時間* 且可防止與所需以上之水蒸氣-觸所造成之PVC熱老此〇經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (3 )將P V C流漿之脫單體處理量就其原樣呈一定，可經由變更P V C流漿導入部而任意地調整P v c流漿之滯留時間》 (4 )可防止導入P v C流漿之處理塔室內之流漿飛散，並且可防止P V C粒子附著至處理塔器壁。 (5 )於變更處理對象之PV C流漿時’於處理塔內難殘留P V C流漿粒子，且可防止不同品種混入所造成之 -28- (#先閱讀背面之注意事項再填穿本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 413218 _B7 _ 五、發明説明fe6 ) 魚眼狀瑕斑之發生。圖面之簡單說明圖1爲本發明除去殘留單體裝置之槪念圖。圖2爲多孔板之模型平面圖。圖3爲P V C流漿導入部於多孔板上之模型截面圖。圖4爲P V C流漿導入部之模型截面圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --° 經濟部中央標準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準丨CNS > Α4規格（2丨0X297公釐） "29 - 418218 A7 B7 五、發明說明（27 ) 符號之簡單說明 1，6 流漿槽 2 3 4 7 9 0 13 19 2 5 3 2 3 9 泵熱交換器裝置塔本體凝縮器塔底室水蒸氣導入口脫氣口流漿排出口 .18 2 4 3 8 4 4 流下部流漿導入部溫水噴射手段多孔板分區壁 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

0 n n I n a t—. n I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印絮 4 5 間隔板 4 6 塔本體 4 8 流漿導入管 4 9 開閉活門 5 0 流漿導入 □ 5 1 溫水噴射裝置 5 2 開 □ 導管 6 0 採樣 4、畝張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 30

Claims

A8 419218 公告本|i , if产，.別 1 I 六、申請專利範圍 *被充1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第8 6 1 i 9 6 9 3號專利申請案中文申請專利範圍修正本民國8 9年i月修正 1 . 一種除去殘留單體之裝置，其爲由含有聚合終了後殘留單體之含聚氯乙烯流漿除去單體之裝置，其特徵爲該裝置爲具有筒狀之塔本體，於該塔本體內垂直方向所設置之多數的多孔.板，以該多孔板分別作爲底面並於其上所形成之多數的室·和該室之至少2室中分別設置之流漿導入部|令流漿由上方室之多孔板順次流下至下方室之多孔板之於該多孔板所設置之流下部，於塔本體之底部所設置之水蒸氣導入口，塔本體之頂部所設置之脫氣孔，於具有該流漿導入口之室更爲下方之室中所設置之流漿排出口，和於該多孔板之正下方至少朝向該多孔板之下面所設置之溫水噴射手段，且，該流漿導入部爲由該塔本體所設置之流漿導入口，與該流漿導入口所連結之流漿導入管所構成，該流漿導入管爲朝向流漿導入口，以其內徑爲1 . 2倍以上地擴徑。 2 .如申請專利範圍第1項所述之除去殘留單體之裝置，其特徵爲在比最上方室之更下方位置室中所設置之流漿導入部，設置開閉活門。 3 ,如申請專利範圍第2項所述之除去殘留單體之裝置 > 其特徵爲流漿導入部之開閉活門爲球形活門。 4 .如申請專利範圍第2項所述之除去殘留單體之裝置，其爲在流漿導入部之流漿導入口與開閉活門之間，朝本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

as B8 C8 41B.218_:_ 六、申請專利範圍向該開閉活門設置溫水噴射手段。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4^格（210X297公釐） -2 -