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"Procédé en vue d'obtenir des poiymàres halogénés".
La présente invention concerne un procédé en vue d'obtenir des polymères halogénés sous forme d'une poudra s'écoulant librement en isolant le polymère halogéné du solvant dans lequel lesdits polymères sont halogén6s. L'invention pré- voit également un procédé en vue de récupérer le milieu solvant.
Généralement parlante les procèdes de fabrication de caoutchouc chloré, par exemple le polyéthylène chloré, le poly- propylène chloré et d'autres polymères halogénés analogues, consistcnt à halogéner les polymères, éventuellement en pré- sence d'un ou plusieurs catalyseurs, en ajoutant un halogène à et/ou en substituant un halogène aux matières à faire réagir, ces matières étant dissoutes ou dispersées dans du tétrachloro- méthane, du trichloréthylène ou d'autres types de solvants
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d'hydrocarbures chlorés.
Ensuite, on isole les polymères halo- gènes des solvants, Dans co procédé d'isolation, il est évi- demment nécessaire de séparer complètement les solvants du type des hydrocarbures chlorés des produits, afin d'assurer une haute qualité au produit final, De plus, cette séparation est extrêmement importante afin d'assurer une haute vitesse de récupération des solvants, améliorant ainsi le caractère éco- nomique du procédé de fabrication.
Les procédés habituellement adoptés pour séparer ces polymères halogénés des solvants sont généralement classés dans les deux catégories suivantes :
A. Le premier est un procédé consistant à précipiter les polymères halogènes en mélangeant le solvant contenant les polymères halogènes avec un alcool inférieur, puis condenser et séparer le polymère halogène précipite du solvant et de l'alcool par un procédé habituel de séparation solide-liquide (Brevet Anglais 826.495, publication de Brevet Japonais Sho 41-14662).
Dans ce procédé, les produits séparés contiennent toujours une importante quantité de solvant et d'alcool que l'on doit éli- miner par des procèdes tels que l'évaporation avec des techniques de réduction de pression ou par chauffage. De même, on doit récupérer les solvants et les alcools éliminés de la sorte, Dans ce procédé, les précipités sont souvent collants, de sorte qu'il est non seulement difficile d'obtenir les précipités sous forme d'une poudre, mais également ces précipités adhèrent à un agitateur et aux parois du récipient, ce qui donne lieu à des difficultés.
De même, un autre inconvénient de ce procédé réside dans un phénomène de précipitation fractionnée, c'est- à-dire qu'une partie du polymère ne précipite pas, mais reste dans le solvant par suite du manque d'uniformité de la solubi- lité des produits de la réaction. La nécessité de devoir recourir à un procédé en vue de récupérer le solvant et l'alcool constitue un autre facteur compliquant le procédé.
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B. On adopte le deuxième procédé lorsque le point d'ébullition du solvant est inférieur à celui de l'eau. Ce pro- cède consiste à évaporer le solvant organique par distillation à la vapeur, A cet effet, on met le solvant organique contenant un polymère halogéné en contact avec de l'eau que l'on maintient à une température supérieure au point d'ébullition du solvant et en Même temps, on sépare, de l'eau, les polymères halogènes qui sont ainsi mis en suspension dans l'eau ou qui flottent sur l'eau, puis on sèche les polymères halogènes ainsi obtenus.
Ces polymères sont ensuite transformes en un-produit fini (Brevet Anglais Ni 705.974, Brevet Américain 2.422.919, Brevet Américain 2.716.669, Brevet Indien 44.144, Brevet Américain 2.481.188 et Brevet Allemand 745.223). Bien que la récupération du solvant par ce procédé soit relativement aisée, ce procédé présente néanmoins des inconvénients. Il est difficile de séparer le produit réactionnel flottant sur l'eau, tout en maintenant le produit en dehors de tout contact avec les vapeurs du solvant.
De même, le rendement du produit dans le procédé de séparation solide-liquide est faible. Dans ce procédé également, dans le cas d'un hydracide halogéné, un sous-produit de la réaction reste dans le solvant et ce sous-produit se dissout et s'accumule dans la phase aqueuse en augmentant considérablement la con- centration en hydrogène dans l'eau. Cette forte concentration a pour effet de réduire les propriétés du produit fini,
La présente invention est basée sur la découverte d'un procédé tout à fait nouvcau en vue d'obtenir instantanément des produits polymères halogénés en poudre de bonne qualité, tout en récupérant en même temps efficacement les solvants.
Ce procédé consiste à pulvériser un solvant contenant un polymère halogène dissous directement dans des vapeurs que l'on maintient à une température élevée, ce qui simplifie le procédé destiné à recueillir les polymères halogénés, tout en rendant la fabrica- tion de ces derniers très avantageuse à la fois du point de vue
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technique et du point de vue économique.
Dans le procède de la présente invention, on transforme une solution ou un liquide de dispersion (y compris les émulsions et les suspensions) des polymères halogénés en un brouillard ou en minuscules gouttelettes et on le pulvérise dans un milieu gazeux chauffant, qui est un gaz maintenu à une température supérieure au point d'ébullition de ce solvant ou de ce liquide de dispersion, Il en résulte une évaporation complète instan- tanée du solvant ou du milieu de dispersion en transformant la solution ou le liquide de dispersion en deux phases: (1) un polymère halogéné, solide en poudre et (2) des vapeurs du solvant ou du milieu de dispersion.
Ensuite, on introduit le mélange à deux phases ci-dessus et le milieu gazeux chauffant dans un dispositif collecteur de poudre tel qu'un séparateur à cyclone, afin de séparer, de la phase gazeuse, le produit polymère en poudre. Dans le procédé de la présente invention, la soli- dification, le séchage et la pulvérisation des polymères halo- ns sont effectués simultanément et ainsi, le procédé a pour effet non seulement de simplifier le procédé destiné à re- cueillir des polymères halogènes, mais également, les polymères halogénés sont d'une forme et d'une qualité excellentes et ils peuvent être obtenus avec un haut rendement. En outre, le solvant ou le milieu de dispersion peut être récupéré avec une haute efficacité, au Moyen d'un appareil relativement simple.
On décria ci-après des formes de réalisation spécifi- ques de la présente invention en se référant aux dessins annexés.
Ces formes de réalisation sont données purement à titre d'illus- tration et elles ne limitent nullement lecadre de l'invention,
Les figures 1 à 3 sont des schémas de formes de réalisation typiques du procédé de la présente invention.
A la figure 1,' le chiffre 1 désigne le liquide de base servant de source d'alimentation de la solution ou du liquide
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de dispersion dans lequel les polymères halogénés sont dissous ou dispersés; le chiffre 2 représente un récipient de pulvérisation dans lequel le liquide de base ci-dessus est pulvérisé; le chiffre 3 représente un récipient collecteur destiné à recueillir les produits polymères halogénés en poudre; le chiffre 4 représente un produit polymère halogéné séparé dans le r6cipient collecteur 3; le chiffre 5 représente un récipient de condensation; le chiffre 6 représente le solvant ou le milieu de dispersion récupéré; le chiffre 7 représente une chaudière de réchauffage et le chiffre 8, une soufflerie.
Le liquide de base contenant le polymère dissous 1 est pulvérisé sous forme d'un brouillard dans le récipient de pulvérisation 2 dans lequel il entre en contact avec la vapeur surchauffée da ce solvant ou de ce milieu de dispersion intro- duit par la chaudière de réchauffage 7. Le solvant ou le milieu de dispersion contenu dans le liquide de base est in- stantanément évaporé et les polymères halogénés sont soli- difiés sous forme de poudre. Par l'aspiration de la soufflerie 8, les vapeurs du solvant ou du milieu de dispersion contenant les polymères halogénés sont transférées dans le récipient collecteur 3 dans lequel le produit polymère halogéné 4 est séparé des vapeurs du solvant ou du milieu de dispersion..
Les vapeurs du solvant ou du milieu de dispersion passent dans le récipient de condensation 5 dans lequel elles sont condensées. Une partie en est retirée comme solvant ou milieu de dispersion récupéré 6 et l'autre partie est renvoyée à la chaudière de réchauffage 7 et à nouveau au récipient de pulvérisation 2, sous forme de vapeurs surchauffées.
A la figure 2, le chiffre 11 représente le liquide de base constituant la source d'alimentation, le chiffre 12 re- présente le récipient de pulvérisation; le chiffre 13 repré- sente un récipient collecteur; le chiffre 14 représente le
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produit polymère, le chiffre' 15 représente un récipient primaire de condensation; le chiffre 16 représente une évacuation; le chiffre 17 représente un récipient secondaire de condensation; le chiffre 18 représente une évacuation; le chiffre 19 représente le'solvant ou le milieu de dispersion récupéré; le chiffre 20 représente une soufflerie;
le chiffre 21 représente un milieu chauffant tel qu'une ou des vapeurs surchauffées de la même matière que le ou les solvants ou le ou les milieux de dispersion du polymère halogène, un ou des gaz ne se condensant pas ou encore un mélange de cette ou ces vapeurs et de ce ou ces gaz, tandis que le chiffre 22 représente un séparateur. Le liquide de base 11 est pulvérisé dans le récipient de pulvérisation 12, dans lequel il entre en contact avec la vapeur surchauffée 21,
La solvant ou le milieu de dispersion qui y est contenu est évaporé instantanément et le polymère halogéné se solidifie sous forme d'une poudre, Le mélange du milieu chauffant, de.la poudre de polymère halogéné et des vapeurs du solvant ou du milieu de dispersion du liquide de base est envoyé au récipient collecteur
13 dans lequel le produit polymère 14 est séparé.
En même temps, le mélange résiduel de vapeurs est transféré, par la soufflerie
20, au récipient primaire de condensation 15 dans lequel la majeure partie du milieu chauffant venant de 21 est condensée.
Les autres vapeurs sont envoyées au récipient secondaire de con- densation 17 dans lequel elles sont totalement condensées. De plus, le solvant ou le milieu'de dispersion venant de 11 est éventuellement séparé de l'évacuation du milieu chauffant dans le séparateur 22 et il est récupéré en 19.
A la figure 3, le chiffre 31 représente le liquide de base servant de source d'alimentation du solvant ou du milieu de dispersion contenant le polymère halogène; le chiffre 32 représente un récipient de pulvérisation; le chiffre 33 re- présente un récipient collecteur;le chiffre 34 représente un
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produit polymère; le chiffre 35 représente une soufflerie; le chiffre 36 représente un récipient de condensation ; lechiffre 37 représente le solvant ou le milieu de dispersion récupéré et le chiffre 38 représente un dispositif de chauffage. Le liquide de base 31 est pulvérisé dans le récipient de pulvérisation 32, en contact avec le milieu gazeux chauffant.
Le milieu gazeux chauffant contenant alors les polymères halogénés solidifiés sous forme de poudre, ainsi que les vapeurs du solvant ou du milieu de dispersion venant de 31, est envoyé au récipient collecteur 33, dans lequel le produit polymère 34 est séparé.
Le gaz mixte est envoyé, par la soufflerie 35, dans le récipient de condensation 36. Dans ce dernier, une partie 37 du solvant ou du milieu de dispersion venant de 31 est condensée et séparée, tandis qu'une majeure partie du solvant ou'du milieu de dispersion non condensé est envoyée au dispositif de chauffage
38 avec le milieu gazeux chauffant, pour y être à nouveau chauffé. Ensuite, il est renvoyé au récipient de pulvérisation 32.
Dans la forme de réalisation de. la figure 1, étant donné que, comme milieu chauffant, on emploie des vapeurs sur- chauffées de la même matière que le solvant ou le milieu de ' dispersion du liquide de base, la récupération et la réutilisa- tion du solvant ou du milieu de dispersion peuvent 8tre effec- tuées simplement et en une étape, Toutefois, certains solvants ou certains milieux de dispersion employés dans la préparation du polymère halogén6 sont susceptibles de se décomposer, de se détériorer et de subir d'autres effets inopportuns par une exposition prolongée à une haute température.
C'est pourquoi, dans ce cas, comme représenté dans les figures 2 et 3, il est souhaitable d'employer, comme milieu chauffant, un ou des gaz ne se condensant pas, un mélange d'une ou plusieurs vapeurs de solvant ou du ou des milieux de dispersion de ce polymère halo- géné et de ce ou ces gaz.
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Lorsqu'on emploie un gaz ne se condensant pas comme milieu chauffant, après l'évaporation de la solution ou du liquide de dispersion du produitréactionnel et après avoir recueilli uniquement les polymères halogénés sous forme d'un produit en poudre, on peut refrodir la phase vapeur et Ion ! peut condenser et récupérer une partiedu solvant ou du milieu de dispersion. Le mélange du gaz non condensé et du solvant ou du milieu de dispersion résiduel peut être réchauffé, recyclé et utilisé à plusieurs reprises comme milieu chauffant sans l'évacuer du système de récupération (figure, 3).
Lors de l'application du procédé de la présente inven- tion, pour disperser' et pulvériser la solution ou le liquide de dispersion contenant le polymère halogéné, on peut effi- cacement employer une tuyère de pulvérisation (du type dans lequel on emploie la pression de la solution ou/du liquide de dispersion lui-même ou du type dans lequel on utilise la pression d'un fluide secondaire, etc.) ou un disque rotatif, Dès lors, la présente invention ne dépend pas du type spécifique da pul- vérisation effectuée.
Bien que le procédé de la présente invention puisse être appliqué au cas dans lequel les polymères halogènes sont recueillis après halogénation dans ce solvant ou ce milieu de dispersion du type des hydrocarbures halogénés, le procédé peut également être appliqué au cas dans lequel les polymères ! halogènes sont recueillis après l'halogénation dans laquelle on) , utilise'de l'eau, un acide inorganique ou des groupes les conte.. nant, sous forme du solvant ou du milieu de dispersion ou encore sous forme d'une partie de ces derniers.
Les exemples suivants illustrent la présente invention.
Dans ces exemples, sauf indication contraire, les pourcentages sont en poid's.
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Exemple 1,
Au moyen d'une tuyère de pulvérisation à haute pression, on a pulvérisé une solution de polypropylène chloré dans du tétrachlorométhane, dont la concentration était de 15%, dans un récipient de pulvérisation contenant des vapeurs de tétrachloro- méthane à 150 C. La vitesse d'alimentation de la solution était de 200 ml/minute et la quantité du tétrachlorométhane (milieu chauffant) était d'environ 2.500 g/minute. Le solvant s'est évaporé instantanément et le polypropylène chloré s'est solidifié.' sous forme d'une poudre. La température de la poudre solidifiée de polypropylène chloré et des vapeurs de tétrachlorométhane était de 90 C.
On a introduit le mélange de la poudre et des vapeurs dans un séparateur à cyclone, dans lequel on l'a séparé en solides et en vapeurs. On a ensuite refroidi les vapeurs et on les a condensées dans un condenseur en un liquide à 70 C,
On a retiré une partie de ce liquide et l'on a recyclé le reste à une chaudière à milieu chauffant, afin de le réévaporer et le réutiliser. On a mis le produit en poudre en contact avec de l'air à la température ambiante et on l'a refroidi rapidement et,! en même temps, on a éliminé complèteme t la faible quantité de solvant adhérant à la poudre. Le pr duit ainsi obtenu était une poudre ayant la forme de pail ettes blanches.
Le rendement en polymère était de 95%; le taux de récupération du tétra- chlorométhane était de 97% et la granulométrie des particule était comprise entre 50 et 200 et elle était concentrée à environ 120
A titre de comparaison, les résultats d'un exemple expérimental suivant la solidification habituelle par le procédé à l'eàu chaude étaient les suivants: rendement en produit en ' poudre: 92%; taux récupération du tétrachlorométhane: 94%.
Exemple 2.
Au moyen d'un disque de pulvérisation, on a pulvérisé,
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dans de l'air à 130 C contenant'du tétrachlorométhane, une solu- tion de caoutchouc chloré dans du tétrachlorométhane dont la concentration était de 4,75%. On a évaporé le solvant et le polymère s'est solidifié sous forme d'une poudre. On a retiré le gaz et la poudre à 90 C et on les a séparés dans un sépara- teur à cyclone. La vitesse d'alimentation de la solution était de 170 ni/minute et la quantité des gaz en circulation, requise pour l'évaporation et la solidification, était d'environ 40 moles /minute. On a refroidi, à 40 C le milieu gazeux chauffant sor- tant du séparateur à cyclone et l'on a condensé et récupéré une partie du tétrachlorométhane.
On a ensuite chauffé le reste en le faisant passer à travers un dispositif de chauffage et on l'a réutilisé comme milieu chauffant. La poudre ainsi obtenue avait la forme de paillettes blanches. Le rendement du produit était de 96%'dans le séparateur à cyclone et, en y ajoutant 1,5% du produit recueilli dans le condenseur, le rendement final était de 97,5'%. Le taux de récupération du.solvant était de 97%.
ExemDle 3.
Au moyen d'une tuyère de pulvérisation à haute pression, on a pulvérisé une solution de polyéthylène chloré dans une solution de tétrachlorométhane dont la concentration était de 14%, dans de l'azote gazeux en circulation maintenu à 120 C et contenant des vapeurs de tétrachlorométhane que l'on a fait passer à travers le système de récupération. La quantité du liquide chargé était d'environ 300 ml/minute. Le procédé en vue de recueillir le produit, de récupérer le solv t et de faire circuler le milieu gazeux chauffant était le mê qu'à l'exemple 2.
Le rendement en produit polymère en poudre était d'environ 96% et le taux de récupération du tétrachlorométhane était d'environ 97%,
Dans tous les exemples ci-dessus, les propriétés des produits obtenus étaient bonnes et ces produits ont été em-
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ployés avec succès de la même manière que celle connue dans la technique pour ces produits polymères halogènes en poudre.
REVENDICATIONS.
1.-'Procède en vue d'obtenir des polymères halogènes à partir d'une solution ou d'un liquide de dispersion dans lequel ces polymères halogénés sont dissous ou dispersés, ca- ractérisé en ce qu'il consiste à pulvériser la solution ou la dispersion du milieu de dispersion et du polymère en contact avec un milieu gazeux chauffant choisi parmi la ou les vapeurs du ou des solvants ou du ou des milieux de dispersion du poly- mère halogène, du ou des gaz ne se condensant pas et leurs mélanges, ce milieu gazeux chauffant étant chauffé au-delà du point d'ébullition du solvant ou du milieu de dispersion afin d'évaporer le solvant ou le milieu de dispersion et soli- difier le polymère halogène, puis séparer le polymère des vapeurs de gaz,
recueillir le polymère halogène et récupérer ce solvant ou ce milieu de dispersion.
2. - Procédé de séparation d'un polymère halogène d'un solvant ou d'un milieu de dispersion dans lequel on prépare ce polymère et dans lequel ce polymère est dissous ou dispersé, caractérisé en ce qu'il consiste à pulvériser cette solution ou ce liquide de dispersion contenant le polymère halogène, en contact avec un milieu gazeux chauffant choisi parmi la ou les vapeurs du ou des solvants ou du ou des milieux de dispersion du polymère halogène, du ou des gaz ne sa condensant pas et leurs mélanges, ce milieu gazeux chauffant étant chauffé au-delà du point d'ébullition de ce solvant ou de ce liquide de dirersion, afin d'évaporer le solvant ou le liquide de dispersion et solidifier le polymère halogéné sous forme d'une poudre, puis séparer le polymère des vaneurs de gaz,
recueillir le polymère halogéné et récupérer le solvant ou le milieu de dispersion.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.