BE827606A - Appareil du type a lit fluidise pour la polymerisation continue en phase gazeuse - Google Patents

Appareil du type a lit fluidise pour la polymerisation continue en phase gazeuse

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BE827606A BE2054247A BE2054247A BE827606A BE 827606 A BE827606 A BE 827606A BE 2054247 A BE2054247 A BE 2054247A BE 2054247 A BE2054247 A BE 2054247A BE 827606 A BE827606 A BE 827606A
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F14/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F14/02Monomers containing chlorine
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    • C08F14/06Vinyl chloride

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Description


  "Appareil du type à lit fluidisé pour la polymérisation continue en phase gazeuse". 

  
La présente invention est relative à un appareil de polymérisation de chlorure de vinyle, et plus particulièrement

  
à un appareil de polymérisation en phase gazeuse de chlorure de vinyle selon une opération continue.

  
Au cours de la fabrication de chlorure de polyvinyle ou d'un copolymère à base de chlorure de vinyle, la pratique commune consiste à fabriquer ce polymère par une polymérisation en suspension, une polymérisation en émulsion ou autre, en ce sens

  
que cette polymérisation est réalisée en phase liquide en utilisant de l'eau comme milieu de dispersion, de sorte que certains stades supplémentaires de séchage du polymère formé par la réaction de polymérisation, et l'élimination de la liqueur usée sont essentiellement nécessaires. Supplémentairement, la polymérisation est effectuée ordinairement par un procédé discontinu.

  
D'autre part, un procédé de polymérisation en phase gazeuse n'exige généralement ni un milieu de dispersion ni un émulsifiant et est par conséquent avantageux, étant donné que non seulement le stade de séchage est rendu extrêmement simple, mais l'élimination d'une liqueur usée n'est absolument plus requise également. En outre, la formation d'incrustations dans un réacteur ne se produit guère au cours de la polymérisation en phase gazeuse, aussi souvent que ceci se manifeste lors d'une polymérisation en suspension.

  
Par ailleurs, pendant la polymérisation en phase liquide, même si on désire réaliser la polymérisation en continu, on se heurte à des difficultés au cours de la construction économique d'un appareil de polymérisation continue.

  
Toutefois, en ce qui concerne la polymérisation en phase gazeuse, pour laquelle l'adoption d'un procédé continu permet

  
de réaliser la polymérisation dans un système fermé, un avantage est offert, en ce sens que, par exemple, l'échappement du chlorure de vinyle monomère à partir du système est réduit au minimum dans le cas d'une polymérisation de ce chlorure de vinyle monomère.

  
On connaît, dans la présente technique, plusieurs procédés de polymérisation en phase gazeuse du chlorure de vinyle, au cours desquels la polymérisation est effectuée dans une

  
cuve de réaction en présence d'une matière solide sous la forme d'une poudre ou de granules énergiquement fluidisés au moyen d'une agitation mécanique ou par l'écoulement d'un chlorure de vinyle monomère gazeux ou autre, la matière ne participant pas

  
à la réaction de polymérisation. Toutefois, les procédés connus ne sont pas toujours satisfaisants lorsqu'ils sont mis en oeuvre selon un système continu, et ce aux points de vue tant de la conception de l'appareil que du rendement de production.

  
Par conséquent, un but de la présente invention est de réaliser un appareil de polymérisation continue d'un chlorure

  
 <EMI ID=1.1> 

  
phase gazeuse.

  
L'une des caractéristiques de l'appareil de polymérisation de la présente invention réside dans une cuve de polymérisation qui comprend, intérieurement, une plaque de distribution horizontale munie de perforations et un groupe de tubes refroidisseurs situés au-dessus de la plaque de distribution horizontale, la cuve étant en outre pourvue d'un organe d'alimentation en monomère, disposé sur la cuve de polymérisation au-dessous de la plaque de distribution horizontale, d'un organe de décharge de produit et d'un organe d'alimentation en matières solides, les deux organes cités en dernier lieu étant montés sur la cuve de polymérisation à des niveaux plus élevés par rapport à la plaque de distribution horizontale.

  
Une autre particularité de la présente invention consiste en un appareil ou cuve de polymérisation qui comprend, intérieurement, une plaque de distribution horizontale munie de perforations, au moins une cloison verticale située au-dessus de la plaque de distribution horizontale, la cloison verticale divisant l'intérieur de la cuve de polymérisation en plusieurs chambres de réaction, ainsi que des groupes de tubes refroidisseurs prévus dans des chambres de réaction respectives et plusieurs organes d'alimentation en monomère montés sur la cuve de polymérisation au-dessous des chambres de réaction respectives, un organe de décharge de produit et un organe d'alimentation en matières solides, les deux organes cités en dernier lieu étant disposés sur la cuve de polymérisation à des niveaux plus élevés par rapport à la plaque de distribution horizontale.

  
Les buts précités, ainsi que d'autres buts et caractéristiques de la présente invention se dégagent nettement de la description ci-après, établie en liaison avec le dessin annexé au présent mémoire e'.: dans lequel:

  
la seule figure est un schéma de fonctionnement où une vue en coupe transversale simplifiée d'une cuve de polymérisation est représentée et où est montrée une forme de réalisation de la présente invention.

  
En se référant à la figure, on a reproduit ici une cuve de polymérisation 1 dans laquelle on a monté une plaque de

  
 <EMI ID=2.1> 

  
distribuer le monomère dans le lit fluidisé et les cloisons 3.

  
 <EMI ID=3.1> 

  
de la plaque de distribution horizontale constitue une cha.ibre de réaction ou des chambres de réaction. La chambre ou les chambres de réaction peut ou peuvent être nues, c'est-à-dire ne présenter aucune cloison, ou plusieure de ces chambres peuvent être pourvues au moins d'une cloison, par exemple, trois

  
 <EMI ID=4.1>  férable de disposer de plusieurs chambres de réaction. Des groupes de tubes refroidisseurs 4 sont posés dans les chambres de réaction respectives. On désigne par 5 un organe d'alimentation en matières solides à fluidiser dans les chambres de réaction. Comme organe 5, on utilise en général, par exemple, une vanne du type à trémie de retenue, une vanne rotative, une combinaison de deux ou de trois de celles-ci ou autre Les matières solides contenant un catalyseur, soit une matière inerte pour le système réactionnel et un monomère solide possible, sont mé-

  
 <EMI ID=5.1> 

  
ainsi mélangées sont introduites dans la cuve de polymérisation

  
 <EMI ID=6.1> 

  
par 7 un organe d'alimentation en monomère à polymériser, par

  
 <EMI ID=7.1> 

  
série chlorure de vinyle est amené sous la forme d'un gaz dans

  
 <EMI ID=8.1> 

  
On désigne par 8 un organe de décharge de produit, qui est similaire à l'organe d'alimentation en matières solides 5, mais dont l'action est inverse. Il est souhaitable que l'organe d'alimentation en matières solides 5, l'organe d'alimentation

  
 <EMI ID=9.1> 

  
même d'introduire ou de décharger en continu les matières ou produits correspondants.

  
 <EMI ID=10.1> 

  
stat par 10 et l'élément de détection de ce thermostat par 11. Le débit et la température de l'eau de refroidissement, qui affluent à travers les groupes de tubes refroidisseurs 4 et la

  
 <EMI ID=11.1> 

  
que la cuve de polymérisation 1 puisse être maintenue à une température prédéterminée.

  
On désigne par 12 un régulateur de pression, par 13 un élément de détection de ce régulateur, par-14 un réservoir de monomère liquide, par 15 une pompe d'alimentation en monomère, par 16 un échangeur de chaleur à l'aide duquel le monomère est chauffé à une température prédéterminée par vaporisation, par
17 une cuve de monomère vaporisé et par 18 une soufflante pour l'amenée du monomère gazeux à un lit fluidisé.

  
Le réservoir pour la récupération du monomère n'ayant pas réagi, contenu dans le produit, est désigné par 19. Le monomère récupéré est aspiré et comprimé au moyen d'une pompe

  
à compression et décompression 21, par l'intermédiaire d'un cyclone 20, ces opérations étant suivies d'une liquéfaction réalisée au moyen d'un condenseur 22 en vue d'une réutilisation.

  
Le cylcone 23 sert à séparer la poudre du gaz n'ayant pas réagi; ce dernier est ensuite ramené au système réactionnel au moyen d'une soufflante 24. L'admission et l'émission d'eau de refroidissement pour les groupes de tubes refroidisseurs 4 sont désignéesrespectivement par 25 et 26.

  
Le procédé de fabrication de chlorure de polyvinyle à mettre en oeuvre par l'appareil prédécrit est expliqué en détail ci-arrès.

  
Le chlorure de vinyle monomère liquide est amené, au

  
 <EMI ID=12.1> 

  
de chaleur 16 où le monomère liquide est chauffé et transformé 

  
en phase gazeuse. Le monomère gazeux ainsi transformé est introduit dans la cuve de polymérisation 1 par l'intermédiaire de 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
D'autre part, un catalyseur de polymérisation et d'autres  matières solides sont mélangés l'un avec l'autre dans-le mélan-  geur 6 et une quantité prédéterminée du mélange est cédée à la  cuve de polymérisation IL par l'intermédiaire de l'organe d'alimentation en matières solides 5. Au cours de la polymérisation, 

  
la cuve.', est maintenue à une température prédéterminée par un  contrôle correct, à l'aide du thermostat 10, du débit et de la  température de l'eau de refroidissement qui est mise en circulation à travers et entre les tubes refroidisseurs 4., la chemise 9 et le réservoir d'eau de refroidissement (non représenté). En outre, la pression de la cuve de polymérisation

  
1 est également réglée à une valeur désirée par l'emploi du régulateur de pression 12. Dans ces conditions, le chlorure de vinyle monomère gazeux est mis en contact avec le mélange solide pour former le chlorure de polyvinyle.

  
Le chlorure de polyvinyle ainsi obtenu est déchargé en continu par l'organe de décharge du produit 8 et le gaz monomère n'ayant pas réagi, contenu dans le produit, est récupéré dans

  
le réservoir sous vide 19 et est ensuite ramené au réservoir

  
de stockage 14 après que le monomère a été refroidi dans l'échangeur de chaleur 22 en vue d'être liquéfié.

  
L'appareil ou cuve de polymérisation conforme à la présente invention est avantageux en ce sens que comme des

  
tubes refroidisseurs sont prévus dans la cuve, la chaleur de la réaction de polymérisation est effectivement éliminée et la

  
cuve de polymérisation est maintenue à une température presque constante pendant la polymérisation, ce qui aboutit à la fabrication d'un polymère d'une qualité uniforme. En outre, comme 

  
la cuve de polymérisation de la présente invention peut comprendre plusieurs chambres de réaction séparées l'une de l'autre au moyen d'au moins une cloison, ainsi que plusieurs organes d'alimentation en monomère correspondant aux différentes chambres de réaction, la température de la cuve de polymérisation peut

  
 <EMI ID=14.1> 

  
ditions de fluidisation des chambres de réaction sont davantage 

  
 <EMI ID=15.1> 

  
 <EMI ID=16.1> 

  
 <EMI ID=17.1> 

  
les parois de la cuve pendant la polymérisation. Supplémentaire-  ment, seule une petite quantité de gaz réactionnel reste à  l'état n'ayant pas réagi dans la cuve de polymérisation, de  sorte que le dépôt d'incrustations dans l'appareil utilisé au  cours des stades succédant au stade de polymérisation, peut

  
être réduit au minimum, et ainsi des nettoyages de l'appareil

  
ne sont presque pas nécessaires. Dès lors, une opération con-  tinue peut être aisément exécutée en utilisant l'appareil con-  forme à la présente invention. 

  
Un autre avantage de l'invention est que le polymère

  
ou copolymère de chlorure de vinyle formé par polymérisation en utilisant l'appareil de l'invention, a une répartition de dimensions particulaires d'un ordre plus étroit, en comparaison  avec celles obtenues par la polymérisation en phase gazeuse  mentionnée ci-dessus en utilisant des cuves de polymérisation  classiques du type à lit fluidisé ou du type discontinu avec

  
un agitateur. En outre, le polymère ou copolymère formé par polymérisation en utilisant l'appareil de la présente invention, a une vitesse d'absorption de plastifiant extrêmement rapide et

  
a une transparence et stabilité thermiques excellentes.

  
Un autre avantage encore de la présente invention consiste en ce qu'en effectuant la polymérisation continue en

  
phase gazeuse par l'emploi de l'appareil de la présente invention, le stade de séchage, qui est essentiellement nécessaire lors d'une polymérisation en suspension largement appliquée,

  
peut être supprimé, car un milieu de dispersion tel que de l'eau n'est pas employé et la productivité par installation unitaire est sensiblement améliorée par suite de l'influence

  
du procédé de fabrication continu. D'autre part, il est possible, par la mise en oeuvre de l'appareil de la présente invention, de réaliser la polymérisation en présence de différents types de matières solides, qu'il ne serait pas possible d'utiliser dans une polymérisation en suspension, et d'obtenir

Claims (1)

  1. ainsi une matière utile présentant des valeurs élevées additionnées. En comparant le procédé de polymérisation continu
    en phase gazeuse, à mettre en oeuvre dans l'appareil de la présente invention, avec un procédé de polymérisation connu en phase gazeuse, à lit fluidisé et du type discontinu, le procédé cité en premier lieu est de loir. avantageux, en ce sens que la chaleur de polymérisation est aisément éliminée, que la productivité est sensiblement améliorée et que le produit obtenu a une qualité excellente.
    Un autre avantage de la présente invention est que la polymérisation peut être réalisée dans un système fermé en utilisant l'appareil de la présente invention, si bien que des pollutions ambiantes, dues aux effluents usés (SS,COD,pH), aux poussières (dans le gaz sortant d'un sécheur ou autre) et au
    gaz monomère dispersé, pollutions qui posent de sérieux problèmes dans les procédés antérieurs, peuvent être presque empêchées dans le système fermé. De plus, l'appareil de polymérisation de la présente invention permet un contrôle simple des températures réactionnelles et autorise de larges ordres de température contrôlables, si bien que la qualité du polymère peut être variée aisément en contrôlant directement la température de polymérisation et le temps de séjour du monomère dans
    la cuve de polymérisation.
    REVENDICATIONS
    1.- Cuve de polymérisation du type à lit fluidisé pour la polymérisation continue d'un chlorure de vinyle monomère
    ou d'un monomère de la série chlorure de vinyle en phase gazeuse, caractérisée en ce qu'elle comprend, intérieurement,
    une plaque de distribution horizontale munie de perforations
    et un groupe de tubes refroidisseurs situés au-dessus de cette plaque de distribution horizontale; en ce que la cuve est équipée en outre d'un organe d'alimentation en monomère monté sur la cuve de polymérisation au-dessous de la plaque de dis- tribution horizontale, d'un organe de décharge de produit et d'un organe d'alimentation en matières solides; et en ce que
    les deux organes cités en dernier lieu sont disposés sur la
    cuve de polymérisation à des niveaux plus élevés par rapport à
    la plaque de distribution horizontale.
    2.- Cuve de polymérisation du type à lit fluidisé pour
    la polymérisation d'un chlorure de vinyle monomère.ou d'un monomère de la série chlorure de vinyle en phase gazeuse, caractérisée en ce qu'elle comprend, intérieurement, une plaque
    de distribution horizontale munie de perforations, au moins une cloison verticale située au-dessus de la plaque de distribtuion horizontale, la cloison verticale divisant l'intérieur de la cuve de polymérisation en plusieurs chambres de réaction, ainsi qu'un groupe de tubes refroidisseurs prévus dans les chambres
    de réaction respectives, la cuve étant en outre équipée de plusieurs organes d'alimentation en monomère montés sur la cuve de polymérisation au-dessous des chambres de réaction respectives, d'un organe de décharge de produit et d'un organe d'alimentation en matières solides, les deux organes cités en dernier lieu étant disposés sur la cuve de polymérisation à des niveaux plus élevés par rapport à la plaque de distribution horizontale.
    3.- Cuve de polymérisation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le nombre de chambres de réaction et de groupes de tubes refroidisseurs est de 2 à 4 respectivement.
    4.- Appareil du type à lit fluidisé pour la polymérisation continue en phase gazeuse, substantiellement tel que
    décrit précédemment et illustré au dessin annexé.
BE2054247A 1974-06-28 1975-04-07 Appareil du type a lit fluidise pour la polymerisation continue en phase gazeuse BE827606A (fr)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4255542A (en) 1978-11-30 1981-03-10 Union Carbide Corporation Exothermic polymerization in a vertical fluid bed reactor system containing cooling means therein and apparatus therefor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4255542A (en) 1978-11-30 1981-03-10 Union Carbide Corporation Exothermic polymerization in a vertical fluid bed reactor system containing cooling means therein and apparatus therefor

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RE Patent lapsed

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Effective date: 19850407