BRPI0715863A2

BRPI0715863A2 - processo e aparato para preparaÇço de Ácido acrÍlico e uso do mesmo, processo e aparato para produÇço de um polÍmero, estruturas polimÉricas absorventes de Água, compàsito e processo para preparaÇço do mesmo, artigo de higiene, fibras, folhas, materiais moldÁveis, aditivos para tÊxteis ou couro, floculantes, coberturas ou vernizes

Info

Publication number: BRPI0715863A2
Application number: BRPI0715863-7A
Authority: BR
Inventors: Bub Günther; Mosler Jürgen; Stochniol Guido; Kuppinger Franz-Felix; Furno Franck; Latoschinski Günter; Sauer Jörg; Knippenberg Udo; Sabbagh Andreas; Winterberg Markus
Original assignee: Evonik Stockhausen Gmbh.
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2013-07-30
Also published as: CN101153003A; US7939597B2; TW200833656A; EP2061742A2; US20090239995A1; WO2008023040A2; DE102006039205A1; US8258249B2; US20110144294A1; JP2013144810A; ZA200901184B; JP5948532B2; TWI449689B; EP2061742B1; BRPI0715863B1; JP5275989B2; WO2008023040A3; JP2010501527A

Abstract

PROCESSO E APARATO PARA PREPARAÇçO DE ÁCIDO ACRÍLICO E USO DO MESMO, PROCESSO E APARATO PARA PRODUÇçO DE UM POLÍMERO, ESTRUTURAS POLIMÉRICAS ABSORVENTES DE ÁGUA, COMPàSITO E PROCESSO PARA PREPARAÇçO DO MESMO, ARTIGO DE HIGIENE, FIBRAS, FOLHAS, MATERIAIS MOLDÁVEIS, ADITIVOS PARA TÊXTEIS OU COURO, FLOCULANTES, COBERTURAS OU VERNIZES. A presente invenção é relativa a um processo de produção de ácido acrílico envolvendo pelo menos as seguintes etapas: (a) desidratação de glicerina a um produto de desidratação contendo acroleína; (b) oxidação em fase gasosa do produto de desidratação para obtenção de um monômero gasoso contendo ácido acrílico; (c) promoção do contato entre o monômero gasoso com um agente refrigerante para obtenção de uma fase resfriada contendo ácido acrílico; (d) preparação de fase resfriada para obtenção de uma fase monomérica contendo ácido acrílico; onde, durante a desidratação, uma fase líquida a1 e uma fase gasosa a2 estão presentes, sendo que na fase líquida a1 uma pluralidade de bolhas de gás é gerada, bem como um processo para produção de polímeros por polimerização de ácido acrílico, preferivelmente para a produção de polímeros absorventes de água, aos polímeros absorventes de água obteníveis por esse processo, a um compósito, a um processo para produção de um compósito, ao compósito obtenível por esse processo e compostos químicos adicionais.

Description

PROCESSO E APARATO PARA PREPARAÇÃO DE ÁCIDO ACRÍLICO E USO DO MESMO, PROCESSO E APARATO PARA PRODUÇÃO DE UM POLÍMERO, ESTRUTURAS POLIMÉRICAS ABSORVENTES DE ÁGUA, COMPÔSITO E PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DO MESMO, ARTIGO DE HIGIENE, FIBRAS, FOLHAS, MATERIAIS MOLDÁVEIS, ADITIVOS PARA TÊXTEIS OU COURO, FLOCULANTES, COBERTURAS OU VERNIZES

A presente invenção se refere a um processo para produção de ácido acrílico, a um processo para produção de polímeros por polimerização de ácido acrílico, preferivelmente para produção de polímeros absorventes de água, aos polímeros absorventes de água obteníveis por esse processo, a polímeros absorventes de água baseados em ao menos 2 5% (peso) de ácido acrílico parcialmente neutralizado, a um compósito, a um processo para produção de um compósito, ao compósito obtenível por esse processo, ao uso de ácido acrílico para produção de estruturas poliméricas absorventes de água, a um aparato para produção de ácido acrílico, a um processo para produção de ácido acrílico e ao ácido acrílico obtenível por esse processo.

Altos níveis de pureza são requeridos para o ácido acrílico empregado na produção de compostos poliméricos. Esse é particularmente o caso se os polímeros forem os 2 5 chamados superabsorventes, que são incorporados em curativos ou artigos de higiene. Esses polímeros são capazes de absorver e, com isso, aglomerar líquidos aquosos formando um hidrogel. Superabsorventes são, portanto, particularmente usados em artigos de higiene como fraldas, produtos para incontinência, artigos de higiene feminina e similares para absorção de fluidos corpóreos. Uma visão geral e abrangente sobre os superabsorventes, suas aplicações e sua produção é dada por F. L. Buchholtz e A.

T. Graham (editor) em nModern Superabsorvent Polymer Technology", Wiley-VHC, New York, 1998.

Na produção dos polímeros superabsorventes, em geral é utilizado um ácido acrílico que tenha sido obtido por oxidação catalítica em fase gasosa de propileno a acroleína, que é então convertida a ácido acrílico através de outra oxidação catalítica em fase gasosa, subseqüente adsorção da mistura reacional gasosa em água, destilação da solução de ácido acrílico assim obtida para obtenção de ácido acrílico puro e purificação complementar do ácido acrílico bruto por destilação e cristalização.

Uma desvantagem desse processo para produção de ácido acrílico é que o reagente utilizado (propileno) é produzido 2 0 a partir de petróleo cru e, portanto, de matéria-prima não- sustentável, o que é preocupante por aspectos econômicos, sobretudo a longo prazo, e também pelo fato de que a obtenção de petróleo cru apresenta custos e dificuldade crescentes.

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Superabsorventes conhecidos apresentam a desvantagem de que, a não ser que sejam constituídos ao menos parcialmente de polímeros naturais como, por exemplo, celuloses, dificilmente são baseados em matérias-primas renováveis. É possível produzir muitos dos componentes utilizados em artigos de higiene, em particular em fraldas descartáveis, a partir de materiais biológicos. Mas uma substituição de superabsorventes baseados em poliacrilatos de ligação cruzada (wcross-link") por polímeros superabsorventes naturais como, por exemplo, amidos e celuloses derivatizados e de ligação cruzada, é geralmente associada a perdas significativas no que se refere às propriedades absorventes. Isso leva principalmente à necessidade de se utilizar uma quantidade consideravelmente maior desses absorventes baseados em polímeros naturais para que se chegue perto das propriedades absorventes presentes em um artigo de higiene. A desvantagem é que, com isso, os artigos de higiene ficam mais volumosos e pesados, o que reduz significativamente seu conforto de uso e leva a um volume maior de lixo, o que, além de demandar maiores espaços para depósito ou combustão, também cria a necessidade de maiores capacidades de transporte para o descarte do lixo. Tudo isso tem um efeito desvantajoso 2 0 sobre a tolerância ambiental de absorventes baseados em polímeros naturais.

A presente invenção teve como objetivo reduzir as desvantagens presentes na técnica anterior ou até mesmo superá-las.

A presente invenção teve como objetivo identificar uma forma de produção de ácido acrílico que empregue matérias- primas renováveis e, ao mesmo tempo, tenha potencial para aplicação industrial. Nesse contexto, é importante que os períodos de operação sejam os mais longos possíveis e com breves tempos de parada. Esses últimos podem, por exemplo, advir de deposição de sólidos, como resíduos de decomposição ou resíduos de polímeros, nos reatores.

Um objetivo foi reduzir a quantidade de sólidos, como carbono ou precipitados poliméricos, formados no curso da operação na produção de acroleína e, assim, conseguir uma operação mais livre de interrupções.

Além disso, um objetivo da presente invenção foi o de conseguir, além de tempos de operação os mais longos e livres de interrupções possíveis, altas conversões com boa seletividade.

A presente invenção também teve o objetivo de fornecer polímeros, em particular superabsorventes, que tenham um teor particularmente baixo de componentes extraíveis e possivelmente tóxicos.

Ademais, a presente invenção teve como objetivo fornecer polímeros, em particular superabsorventes, que sejam compatíveis com o meio ambiente e ainda assim 2 5 apresentem excelentes propriedades de aplicação. Foi particularmente desejado, portanto, que se fornecessem polímeros com uma compatibilidade ambiental aperfeiçoada e que mantivessem propriedades absorventes igualmente boas. Além disso, um objetivo da presente invenção foi aperfeiçoar a compatibilidade ambiental dos produtos posteriores envolvendo os polímeros de acordo com a invenção, como compósitos em geral e, particularmente, artigos de higiene, sem prejudicar, com isso, as funções desejadas desses produtos, como capacidade de absorção, conforto de uso e simplicidade de produção.

A presente invenção também teve o objetivo de fornecer um processo para a produção de tais polímeros e dos monômeros adequados à sua produção.

Além disso, um objetivo da presente invenção foi o de propor um processo e um aparato para a produção dos monômeros e/ou dos polímeros que possa ser integrado com o menor gasto possível a processos e aparatos de produção em larga escala já existentes.

De acordo com a invenção, uma contribuição para a solução dos objetivos é feita pelas reivindicações principais e adicionais, enquanto as subreivindicações representam, respectivamente àquelas de que são dependentes, concretizações preferíveis da presente invenção.

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De acordo com a invenção, uma contribuição para a solução dos objetivos é feita por um processo de produção de ácido acrílico compreendendo pelo menos as seguintes etapas: a. desidratação de glicerina a um produto de desidratação contendo acroleína;

b. oxidação em fase gasosa do produto de desidratação para obtenção de um monômero gasoso contendo ácido acrílico;

c. promoção do contato entre o monômero gasoso com um agente refrigerante para obtenção de uma fase resfriada contendo ácido acrílico; d. preparação da fase resfriada para obtenção de uma fase monomérica contendo ácido acrílico; onde, durante a desidratação, uma fase líquida al e uma fase gasosa a2 estão presentes, sendo que na fase líquida al uma pluralidade de bolhas de gás é gerada.

De acordo com a invenção, uma contribuição adicional para a solução dos objetivos é feita por um processo para produção de um polímero por polimerização de ácido acrílico compreendendo pelo menos as seguintes etapas: A. desidratação de glicerina a um produto de desidratação contendo acroleína; 2 0 B. oxidação em fase gasosa do produto de desidratação para obtenção de um monômero gasoso contendo ácido acrílico; C. promoção do contato entre o monômero gasoso com um agente refrigerante para obtenção de uma fase resfriada contendo ácido acrílico; 2 5 D. preparação da fase resfriada para obtenção de uma fase monomérica contendo ácido acrílico; E. polimerização, preferencialmente polimerização por radicais, da fase monomérica; onde, durante a desidratação, uma fase líquida al e uma fase gasosa a2 estão presentes, sendo que na fase líquida al uma pluralidade de bolhas de gás é gerada.

De acordo com a invenção, é preferível no processo que

ao menos uma (e de preferência ao menos duas) das etapas acima ocorra continuamente e não seja sucessivamente interrompida e recomeçada a cada carregamento. De preferência, pelo menos as etapas a ou A e b ou B, mas preferivelmente todas as etapas, devem ocorrer s imultaneamente.

Em geral, as bolhas de gás na fase líquida podem ser geradas por qualquer medida conhecida pela pessoa versada na técnica. Em uma concretização, as bolhas de gás têm um tamanho entre 0,01 e 5 mm, de preferência entre 0,05 e 1,5 mm e mais ainda pref erivelmente entre 0,1 a 1,2 mm. O tamanho de bolha é determinado como o valor médio de um jato do gerador de bolhas usado na desidratação em água sob 2 0 pressão normal. Para isso, através de um vidro no reator, pelo menos 10 fotos de uma região de 10 cm χ 10 cm da fase líquida al percorrida por bolhas de gás a uma distância de 2 0 cm do gerador de bolhas devem ser tiradas, o diâmetro das bolhas individuais exibidas nas fotos deve ser 2 5 determinado e também deve ser feita a soma dos diâmetros dividida pelo número de bolhas de gás medidas.

De acordo com a invenção, em uma concretização do processo, ao menos uma parte da pluralidade de bolhas presentes na fase líquida al é conduzida. A condução não deve ocorrer somente nos limites exteriores da fase líquida al mas também no interior do espaço oriundo dos limites da fase líquida. Juntamente com a condução das bolhas de gás, é vantajoso que ao menos parte delas, de preferência pelo menos 30% e, em particular, preferivelmente pelo menos 70% das bolhas de gás não aumente em volume.

De acordo com a invenção, em uma concretização adicional do processo, ao menos uma parte da pluralidade de bolhas presentes na fase líquida al é dividida. Isso pode ocorrer, por exemplo, pela divisão de uma bolha de gás inicial em duas, três ou mais bolhas, que são menores em volume do que a bolha da qual se originaram.

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Além disso, de acordo com a invenção, em outra concretização do processo, ao menos uma parte da pluralidade de bolhas presentes na fase líquida al tem sua velocidade adicionalmente diminuída pela fase líquida al. 2 0 Em geral, a taxa de migração das bolhas de gás depende, além de outros fatores, sobretudo da viscosidade do líquido. De acordo com a invenção, são tomadas medidas apropriadas que levam as bolhas a serem adicionalmente freadas por essas medidas quando se movem ascendentemente através da fase líquida al. O grau de diminuição de velocidade das bolhas de gás por tais medidas proporcionadas para a fase líquida al pode ser determinado conduzindo-se bolhas, primeiramente, através do líquido, e, em um segundo experimento, através do líquido submetido às medidas. Dessa forma, a influência da diminuição da velocidade de ascensão das bolhas, além da taxa de migração das bolhas através da fase liquida al que ocorre naturalmente, pode ser determinada.

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Como medida adequada para conduzir, dividir ou retardar, ou ainda uma combinação de pelo menos duas dessas ações, são consideradas, em principio, todas as medidas conhecidas e julgadas aparentemente adequadas pela pessoa versada na técnica. Dispositivos de recheio na fase líquida al, e através dos quais pode haver fluxo, representam uma dessas medidas. Esses recheios permitem que um fluxo tanto da fase líquida al quanto das bolhas de gás passe através deles. Por meio de medidas adequadamente escolhidas, a taxa de migração das bolhas gasosas através da fase líquida al pode ser ajustada e variada. Esses recheios permitem que um fluxo tanto da fase líquida al quanto das bolhas de gás passe através deles. De acordo com a invenção, é preferível para o processo que as taxas de migração das bolhas de gás permaneçam numa faixa entre 0,01 e 10 m/s, de preferência entre 0,1 e 5 m/s e mais ainda preferivelmente entre 0,1 e 2,5 m/s. A taxa de migração das bolhas de gás é dada como a taxa média de migração. Essa pode ser determinada com a geração de bolhas de gás correspondentes em um cilindro de vidro contendo a fase líquida al e então determinando-se as taxas de migração individual de 100 bolhas gasosas pela soma das taxas individuais de migração dividida pelo número de bolhas de gás. As medidas acima mencionadas para controle do tempo de residência das bolhas de gás servem para atingir uma descarga tão grande quanto possível de acroleína do reator de desidratação bem como uma saturação tão grande quanto possível de acroleína nas bolhas de gás. Além disso, é freqüentemente desejável que os recheios contribuam para a redução do efeito de remistura ("back-mixing") no interior do reator de desidratação. As medidas acima contribuem por si só e em combinação de pelo menos duas delas. Pode ser desejável nesse contexto, e dependendo do desenho de construção do reator de desidratação, combinar duas ou mais medidas que possuam efeitos contrários entre si.

Em uma concretização da presente invenção, a geração de bolhas de gás ocorre por introdução de um gás inerte na fase líquida al. Consideram-se como gás inerte, em princípio, todos os gases inertes conhecidos pela pessoa versada na técnica. O gás inerte a ser escolhido deve dificilmente reagir ou, melhor ainda, não reagir em 2 0 qualquer hipótese, com os compostos químicos envolvidos na desidratação. Além disso, em sua seleção, deve ser levado em conta que o produto de desidratação e preferivelmente a acroleína possam absorver bem o gás ou gases para o gás das bolhas gasosas ou ainda o gás adicional. Os gases para geração de bolhas devem ter pelo menos 10% (vol.), de preferência pelo menos 50% (vol.) e em particular preferivelmente pelo menos 80% (vol.), baseados no gás adicional, ar, CO2, N2 ou vapor d'água ou uma mistura de pelo menos dois desses, em particular de preferência N2 e vapor d'água e mais ainda preferivelmente N2 são considerados. É preferível que o máximo possível da fase líquida al seja borbulhado. Dessa forma pode-se conseguir que o produto de desidratação seja transferido da fase líquida al para a fase gasosa a2. Isso pode ocorrer por um processo também conhecido como arraste ("stripping"). Depois disso, o produto de desidratação é transportado pelo gás, também descrito como gás carreador, no interior das bolhas, e transferido da fase líquida al para a fase gasosa a2 e - se necessário - o produto de desidratação é então trazido de volta a uma forma líquida. Dessa forma, consegue-se que a concentração do produto de desidratação na fase gasosa seja maior que na fase líquida. É preferível que o teor de glicerina na fase gasosa seja maior que o na fase líquida por pelo menos 1,5 vezes, de preferência pelo menos 3 vezes, e em especial preferivelmente pelo menos 5 vezes.

Com o alojamento do produto de desidratação nas bolhas 2 0 de gás, e com essas deixando a fase líquida al o mais rapidamente possível, possibilita-se que o produto de desidratação deixe a fase líquida al com a menor remistura possível. Dessa maneira, devido à pluralidade de bolhas, a acroleína que advém da desidratação é transferida da fase líquida al para a fase gasosa a2. Isso pode ser conduzido, ainda no estado gasoso, à oxidação em fase gasosa. Em geral, isso ocorre após um tempo de residência no reator (tempo de residência = vazão volumétrica/volume do reator) numa faixa entre 1 e 30 minutos, de preferência entre 2 e 2 0 minutos e mais ainda preferivelmente entre 5 e 15 minutos.

De acordo com a invenção, em uma concretização do processo é preferível que a glicerina tenha sido obtida por saponificação de gorduras. Essas gorduras podem ser tanto animais quanto vegetais. Gorduras animais são acumuladas particularmente na reciclagem de corpos de animais. Gorduras vegetais são obtidas em grandes quantidades na extração de óleo de frutos oleosos como canola, soja, gergelim, azeitona e semente de girassol. Grandes quantidades de glicerina são obtidas particularmente em uma produção do chamado "biodiesel" a partir de óleo de canola, como pode ser visto em WO-A-2004/029016, entre outras. Com isso, de acordo com a invenção, é preferível no processo que a glicerina seja acumulada na geração de combustíveis líquidos a partir de matérias-primas naturais. Isso se dá particularmente com dispositivos de saponificação conectados à saída de moinhos de óleo.

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De acordo com a invenção, é preferível que a desidratação da glicerina ocorra por um caminho através do qual a concentração de glicerina diminua. Entende-se por caminho, como regra, a direção longitudinal do reator usado para a desidratação. Em geral, o caminho começa na entrada do reagente no reator e termina na saída do produto do reator. É preferível, assim, de acordo com a invenção, que ocorra uma variação de pressão ao longo desse caminho. Em alguns casos, a pressão na entrada dos reagentes é menor do que a pressão na saída. A pressão na entrada dos reagentes deve ter um valor, nesse caso, preferivelmente entre 1 e 3 00 mbar, mais pref erivelmente entre 10 e 2 00 mbar e mais ainda pref erivelmente entre 20 e 120 mbar acima da pressão na saída dos produtos. Além disso, é preferível, de acordo com a invenção, que a desidratação da glicerina ocorra por um caminho através do qual a concentração de glicerina diminua, enquanto é também preferível que existam diferentes vazões volumétricas ao longo desse caminho. É preferível, portanto, que a vazão volumétrica na entrada dos reagentes seja menor do que na saída dos produtos. As medidas acima são vantajosas para a operação contínua do processo, de acordo com a invenção.

De acordo com a invenção, em uma concretização do

processo é preferível que a desidratação ocorra ao menos parcialmente em fase líquida. Como fase líquida, são preferíveis particularmente sistemas aquosos. Se a desidratação é conduzida ao menos parcialmente, ou mesmo completamente, em uma fase líquida, tem-se a vantagem, em particular se essa fase for aquosa, de que, com altas concentrações de glicerina, altas concentrações de acroleína na fase aquosa podem ser alcançadas, a qual pode ser descarregada por meio das bolhas gasosas o mais 2 5 rapidamente possível. Essas fases aquosas com altas concentrações de acroleína podem ser utilizadas diretamente na etapa seguinte da oxidação em fase gasosa. Uma vantagem adicional da desidratação em fase líquida é que um efeito de "rinsagem" pode ser conseguido por meio da fase líquida, com o qual a formação de depósitos no reator pode ser significativamente reduzida, levando a tempos mais longos de operação ininterrupta e, assim, a uma menor necessidade de regeneração do reator.

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Em geral, a desidratação pode ocorrer a uma temperatura entre IOOaC e 4002C, de preferência entre 130SC e 350sC e mais ainda preferivelmente entre 150SC e 330aC. Uma vantagem adicional da desidratação em fase líquida é que ela pode ser conduzida a temperaturas relativamente moderadas, entre 1602C e 310aC, de preferência entre 200aC e 3002C e mais ainda preferivelmente entre 2502C e 290aC. Essas faixas de temperatura permanecem, sob maiores pressões, consideravelmente abaixo da temperatura de ebulição e decomposição, sob pressão normal, da glicerina, que é de cerca de 290 2C. Isso leva a uma redução de resíduos de decomposição e polímeros, bem como outras impurezas, que têm um efeito indesejável na duração operacional da oxidação em fase gasosa. É preferível que a 2 0 desidratação em fase líquida ocorra de maneira cíclica, de forma que a fase líquida contendo glicerina seja conduzida por meio de uma bomba ao reator projetado como um sistema pressurizado e envolvendo um catalisador. Com isso, de maneira suave, além de uma maior seletividade, maiores 2 5 rendimentos e consideravelmente menos subprodutos podem ser obtidos.

De acordo com a invenção, em outra concretização do processo é preferível que ao menos o gás usado para geração das bolhas de gás no reator seja realimentado, após deixar o reator, ao menos parcialmente, por exemplo, 1% (vol.), de preferência 10% (vol.) e mais ainda preferivelmente 30% (vol.), de volta ao reator para uma geração renovada de bolhas de gás. Isso pode ser feito por meio de um modo de operação cíclica de gás, em que o gás, depois de uma separação ao menos parcial da acroleína como produto de desidratação, é alimentado novamente ao reator de desidratação. Separadamente, ou juntamente com esse gás, ao menos uma parte, por exemplo, 1% (vol.), de preferência 10% (vol.) e mais ainda preferivelmente 3 0% (vol.) da glicerina não-convertida na desidratação pode ser realimentada ao reator de desidratação. Além disso, é preferível que a fase aquosa ao menos parcialmente livre do produto de desidratação seja também, ao menos parcialmente, por exemplo, 1% (vol.), de preferência 10% (vol.) e mais ainda preferivelmente 3 0% (vol.), realimentada ao reator de desidratação e então conduzida ao ciclo. Ademais, as conduções de volta ao reator descritas acima podem ocorrer separadamente ou em uma combinação de ao menos duas, conquanto seja preferível que todas as três medidas de realimentação descritas acima sejam realizadas.

De acordo com a invenção, em uma concretização 2 5 adicional do processo também é possível que a desidratação ocorra, ao menos parcialmente, ou também totalmente, em uma fase gasosa. A desidratação em fase gasosa se mostrou eficaz, particularmente, em uma conversão de gordura em glicerina por saponificação. Essa glicerina geralmente traz consigo uma alta carga salina, que pode ser separada muito bem com a etapa de vaporização da desidratação em fase gasosa. Assim como na desidratação em fase líquida, na desidratação em fase gasosa também é preferível que isso ocorra na presença de água.

Como resultado, é preferível, no processo, de acordo com a invenção, que a glicerina seja usada em uma fase aquosa. No caso da desidratação em fase líquida, essa fase líquida de glicerina geralmente contém um teor de água de 0% a 30% (peso) , de preferência de 0% a 20% (peso) e, em particular, preferivelmente de 0% a 10% (peso), respectivamente baseados na fase aquosa. No caso da desidratação em fase gasosa, a fase aquosa de glicerina geralmente contém um teor de água entre mais de 3 0% e 97% (peso) , de preferência entre 60% e 95% (peso) e ainda mais preferivelmente entre 70% e 90% (peso), respectivamente baseados na fase aquosa de glicerina. 0 principal componente da fase de glicerina é a glicerina.

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A desidratação pode ocorrer, em princípio, a quaisquer pressões aparentemente adequadas segundo a pessoa versada na técnica. É preferível, entretanto, que a desidratação ocorra a uma pressão entre 2 e 200 bar, de preferência entre 10 e 150 bar e, em particular, pref erivelmente entre e 70 bar. Além do mais, é vantajoso que se mantenham certos limites de pressão e temperatura na desidratação. De acordo com a invenção, em outra concretização do processo é preferível que sejam combinadas entre si uma desidratação em fase líquida e uma desidratação em fase gasosa. De acordo com uma forma do processo, de acordo com a invenção, a glicerina pode ser primeiramente conduzida à desidratação em fase gasosa e, então, à desidratação em fase líquida, ou o contrário. Na primeira ordem mencionada, existe a vantagem de que cargas de glicerina oriundas de saponificação de gorduras com alto teor de sal podem ser primeiro liberadas desse conteúdo de sal por uma evaporação na desidratação em fase gasosa, para serem então subseqüentemente convertidas na desidratação em fase líquida por meio de um modo de operação cíclico, gerando altas conversões e seletividades, bem como poucos subprodutos.

De acordo com a invenção, em uma outra concretização do processo um catalisador de desidratação é usado no processo. Como catalisadores de desidratação, podem ser considerados tanto catalisadores ácidos quanto alcalinos. Catalisadores ácidos são particularmente preferíveis devido à baixa tendência de formação de oligômeros. O catalisador de desidratação pode ser usado como catalisador tanto homogêneo quanto heterogêneo. Se o catalisador de desidratação estiver presente como um catalisador heterogêneo, é preferível que o catalisador de desidratação esteja em contato com um veículo (ou suporte) x.. Podem ser considerados como veículo x. quaisquer sólidos que a pessoa versada na técnica julgue adequados. Nesse contexto, é preferível que esses sólidos tenham volumes de poro que sejam propícios a boas ligação e admissão do catalisador de desidratação. Além disso, é preferível, de acordo com DIN 66133, que o total dos volumes dos poros esteja entre 0,01 e 3 mL/g e, de preferência, entre 0,1 e 1,5 mL/g. Ainda, é preferível que os sólidos adequados como veículos x. tenham uma área superficial entre 0,01 e 1000 m2/g, de preferência entre 0,005 e 450 m2/g e ainda mais preferivelmente entre 0,01 e 300 m2/g, de acordo com um teste BET em conformidade com DIN 66131. Como veículo para o catalisador de desidratação, por um lado um material que tenha, ao longo de seu volume, um tamanho médio de partícula entre 0,1 e 40 mm, de preferência entre 1 e 10 mm e mais ainda pref erivelmente entre 1,5 a 5 mm pode ser usado. Além disso, a parede do reator de desidratação pode atuar como veículo. Além disso, o próprio veículo pode ser ácido ou básico, ou um catalisador de desidratação ácido ou básico pode ser aplicado a um veículo. Como técnicas de aplicação, devem ser mencionadas, em particular, imersão e/ou 2 0 impregnação ou a incorporação em uma matriz veicular.

Como veículo χ. , o qual também pode possuir características de um catalisador de desidratação, consideram-se particularmente materiais naturais ou sintéticos à base de silicatos, como, em particular, mordenita, montmorillonita, zeólitas ácidas; materiais veiculares carregados com ácidos inorgânicos mono, di ou polibásicos, em particular ácido fosfórico ou sais ácidos de ácidos inorgânicos, como materiais constituídos de óxidos ou silicatos, por exemplo, Al2O3, TiO2; óxidos e óxidos mistos, como, por exemplo, gama-Al203 e óxidos mistos de ZnO-Al2O3 ou os heteropoliácidos, são particularmente adequados.

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De acordo com a invenção, em uma outra concretização do processo o veículo x. consiste, ao menos parcialmente, em um material formado por óxidos. Tais compostos à base de óxidos devem ser compostos de ao menos um dos elementos Si, Ti, Zr, Al, P ou uma combinação de ao menos dois desses. Tais veículos podem também atuar, eles próprios, como catalisador de desidratação por meio de suas propriedades ácidas ou básicas. Uma classe preferida de compostos que atuam tanto como veículos quanto como catalisadores de desidratação compreende óxidos de silício, óxidos de alumínio e óxidos de fósforo. Materiais básicos preferenciais que atuam tanto como veículos x. quanto como catalisadores de desidratação incluem metais alcalinos, alcalino-terrosos, lantânio, lantanídeos ou uma combinação 2 0 de pelo menos dois desses em forma de óxido. Tais catalisadores de desidratação, ácidos ou básicos, são obteníveis comercialmente através das empresas Degussa AG e Südchemie AG. Trocas iônicas representam mais uma classe. Essas também podem se apresentar nas formas básica e ácida.

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Como catalisadores de desidratação homogêneos, são considerados em particular ácidos inorgânicos, de preferência ácidos contendo fósforo, e mais ainda preferivelmente ácidos fosfóricos. Esses ácidos inorgânicos podem ser imobilizados no veículo x. por imersão ou impregnação. Outro grupo de catalisadores homogêneos interessante é o de ácidos contendo enxofre, como ácido sulfuroso ou ácido sulfúrico, ou uma mistura desses.

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Na desidratação em fase gasosa, o uso de catalisadores heterogêneos se mostrou particularmente eficaz. Na desidratação em fase líquida, entretanto, catalisadores de desidratação tanto homogêneos quanto heterogêneos são utilizados.

Além disso, de acordo com a invenção, é preferível no processo que seja utilizado um catalisador de desidratação com um valor de H0 entre +1 e -10, de preferência entre +2 e -8,2 e mais ainda pref erivelmente, na desidratação em fase líquida, entre +2 e -3, e na desidratação em fase gasosa, entre -3 e -8,2. O valor de H0 corresponde à função de acidez de Hammet e pode ser determinado pela chamada titulação com aminas e uso de indicadores, ou por absorção 2 0 de uma base gasosa - ver nStudies in Surface Science and Catalytics", vol. 51, 1989: nNew solid Acids and Bases, their catalytic Properties", K. Tannabe et al. Detalhes adicionais para produção de acroleína a partir de glicerina podem ser obtidos de DE 42 38 493 Cl.

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De acordo com a invenção, em mais uma concretização do processo, a oxidação em fase gasosa da etapa b) do processo, de acordo com a invenção, ocorre na presença de um ou mais catalisadores de oxidação, que compreendem metais de transição em sua forma elementar ou participando de ligações químicas, ou ambos. É preferível que os catalisadores de oxidação compreendam ao menos um dos elementos molibdênio, tungstênio ou uma combinação de pelo menos dois desses em estado ao menos parcialmente oxidado. Tais catalisadores de oxidação são preferivelmente utilizados como catalisador heterogêneo em contato com um veículo y. . Nesse caso, é preferível que os catalisadores de oxidação sejam incorporados ao veículo y. . Como veículo y. adequado, em princípio consideram-se os compostos mencionados para o veículo x., entre os quais veículos baseados em óxido de silício, óxido de alumínio ou óxido de alumínio-silício são particularmente preferíveis. Tais catalisadores de oxidação são descritos em detalhe na literatura. Nesse contexto toma-se como referência, por exemplo, DE-A-26 26 887, EP-A-O 534 294 e

US-A-2 002/01984 06. Tais catalisadores de oxidação para conversão de acroleína em ácido acrílico são obteníveis comercialmente, por exemplo, através da empresa Mitsubishi 2 0 Corp., do Japão.

De acordo com a invenção, é ainda preferível, no processo, que o produto de desidratação em uma fase aquosa seja conduzido à oxidação em fase gasosa. Nesse caso é 2 5 preferível que o produto de desidratação compreenda ao menos 10% (peso) , de preferência 20% (peso) e ainda mais preferivelmente 40% (peso) de acroleína. A quantidade de água deve estar numa faixa entre 0,1% e 50% (peso), de preferência entre 10% e 40% (peso) e ainda mais preferivelmente entre 12% e 20% (peso), sendo que essas, e os detalhes de porcentagem em peso citados acima, são respectivamente baseados na fase alimentada à oxidação em fase gasosa.

5

A oxidação em fase gasosa é preferivelmente conduzida a uma temperatura entre 2002C e 4002C, de preferência entre 2502C e 3502C e ainda mais preferivelmente entre 2802C e 340 2C.

10

É ainda preferível no processo, de acordo com a invenção, que o monômero gasoso contenha o ácido acrílico em uma quantidade entre 5% e 50% (peso) , de preferência entre 10% e 40% (peso) e ainda mais preferivelmente entre 15% e 3 0% (peso) , respectivamente baseados no monômero gasoso.

De acordo com a invenção, em mais uma concretização do processo, é preferível que se utilize água, ou um composto orgânico com ponto de ebulição entre 502C e 250SC, de preferência entre 70aC e 1802C e mais ainda preferivelmente entre 1052C e 1502C, ou água e esse composto orgânico como agente de resfriamento na etapa c) do processo, de acordo com a invenção. Tal composto orgânico pode ser, em particular, um composto aromático e, ainda mais preferivelmente, um aromático alquilado. Geralmente, o agente de resfriamento entra em contato com o monômero gasoso em uma coluna apropriada, preferivelmente em fluxo contracorrente. Para o caso de o agente de resfriamento consistir em pelo menos 50% (peso) e, de preferência, ao menos 7 0% (peso) de água, é preferível que o agente aquoso de resfriamento carregado com o ácido acrílico passe por uma etapa adicional com um agente de separação, que é preferivelmente pouco solúvel em água. A fase mais rica em ácido acrílico é submetida a uma destilação ou a uma cristalização, ou ambas, de preferência primeiro a uma cristalização. A cristalização pode ser feita tanto em camada quanto em suspensão. Dispositivos apropriados à cristalização em camada são obteníveis comercialmente através da empresa Sulzer AG. Dispositivos apropriados à cristalização em suspensão geralmente se utilizam de um gerador de cristais seguido de uma coluna de lavagem. Tais dispositivos e processos são obteníveis comercialmente através da empresa Niro Prozesstechnologie BV. Como agente de separação/extração, considera-se, particularmente, um composto aromático, de preferência um aromático alquilado e ainda mais pref erivelmente tolueno. No caso de um composto orgânico ser utilizado como agente de separação, esse composto orgânico, carregado com ácido acrílico, pode, da mesma forma, ser submetido tanto a uma destilação quanto a uma cristalização, ou a uma combinação das duas. Uma cristalização adequada para isso é descrita em EP-A-I 015 410 .

25

Além disso, de acordo com a invenção, é preferível no processo que a fase de resfriamento contenha um teor de ácido acrílico entre 30% e 90% (peso), de preferência entre 35% e 85% (peso) e mais ainda preferivelmente entre 45% e 75% (peso), respectivamente baseados na fase monomérica.

De acordo com a invenção, em mais uma concretização do processo, é preferível que a preparação da fase de resfriamento ocorra a temperaturas abaixo do ponto de ebulição do ácido acrílico. Uma medida apropriada para isso é fazer com que a fase de resfriamento já possua uma temperatura abaixo de 40aC, usando-se um agente de resfriamento correspondentemente frio. A fase de resfriamento, que com isso passa a ter sua temperatura controlada, pode então ser conduzida a uma extração ou cristalização, ou ambas, para preparação, em que as temperaturas estão preferivelmente numa faixa entre -40aC e 40eC, de preferência entre -202C e 39aC e, em particular, preferivelmente entre -IO2C e 35aC.

De acordo com a invenção, em mais uma concretização do processo, é preferível que a fase monomérica contenha um teor de ácido acrílico numa faixa entre 99% e 99,98% (peso), respectivamente baseados na fase monomérica. Tais teores de ácido acrílico na fase monomérica são obtidos particularmente se a preparação ocorrer por destilação. No caso de a preparação ocorrer por extração e cristalização, pode ser preferível que o teor de ácido acrílico na fase monomérica tenha um valor entre 3 0% e 7 0% (peso), de preferência entre 40% e 60% (peso) e mais ainda preferivelmente entre 45% e 65% (peso), além de água, e que as impurezas diferentes de água e ácido acrílico tenham um teor menor que 0,02% (peso), baseado na fase monomérica. Essa fase monomérica aquosa apresenta a vantagem de poder ser usada, sem etapas adicionais de diluição, conforme é necessário com a fase monomérica altamente concentrada, na polimerização aquosa da fase monomérica.

De acordo com a invenção, em outra concretização do processo, a quantidade de um gás para geração da pluralidade de bolhas de gás é variada. Essa variação ocorre ao longo do tempo. É preferível, portanto, que a quantidade de gás seja checada ao menos uma vez a cada segundo e aumentada ou diminuída em pelo menos 1% (vol.), conforme os requerimentos do processo, de acordo com a invenção. Com operação uniforme do processo, os intervalos de variação também podem ser mais longos, por exemplo, em intervalos de 1 a 100 minutos. Com a variação da quantidade de gás, os rendimentos podem ser controlados, por exemplo, pela densidade e pelo volume das bolhas de gás. Ademais, por meio dessa variação, pode-se reagir flexivelmente à composição, ao tipo e à qualidade dos reagentes. Além disso, pela variação da quantidade de gás, pode-se também controlar a concentração de acroleína a ser posteriormente convertida na oxidação em fase gasosa, de tal forma que se atinjam condições ótimas de reação.

25

De acordo com a invenção, corresponde a mais uma concretização do processo que a glicerina seja aquecida antes da desidratação. Isso pode ocorrer, de preferência, aquecendo-se a glicerina antes da entrada no reator de desidratação. Esse aquecimento ocorre preferivelmente de forma que glicerina pré-aquecida seja alimentada ao reator de desidratação. É preferível que a glicerina seja aquecida a uma temperatura entre 150SC e 3502C, de preferência entre 2502C e 3102C e, em particular, preferivelmente entre 2702C e 29 O2C. Não apenas no caso de um pré-aquecimento da glicerina, mas também geralmente juntamente com o processo, de acordo com a invenção, é preferível que um catalisador líquido de desidratação seja usado, de preferência ácido fosfórico ou ácido sulfúrico. Além disso, de acordo com a invenção, em outra concretização do processo, é preferível que o catalisador líquido de desidratação seja aquecido antes da desidratação. Isso pode ser feito junto com a glicerina, mas é preferível, entretanto, que o catalisador líquido de desidratação seja aquecido separadamente da glicerina. O catalisador líquido de desidratação deve ser preferivelmente aquecido a uma temperatura entre 1502C e 3502C, de preferência entre 2502C e 3102C e, em particular, preferivelmente entre 2702C e 2902C.

20

Além disso, a invenção envolve um aparato para a produção de ácido acrílico que compreende os seguintes componentes, todos em comunicação de transporte de fluidos entre si: 2 5 la. um reator de desidratação;

2a. um reator de oxidação em fase gasosa; 3a. uma unidade de resfriamento; 4a. uma unidade de preparação; onde o reator de desidratação inclui um gerador de bolhas de gás.

Ainda, a invenção envolve um aparato para produção de polímeros que compreende, em comunicação de transporte de fluidos entre si, primeiramente os componentes de la. até 4a. acima detalhados e ainda uma unidade de polimerização 5b.

Entende-se por transporte de fluidos uma comunicação

dos componentes individuais ou dos componentes por sistemas de tubulação ou outras possibilidades de transporte para gases e líquidos, tal como veículos transportadores.

De acordo com a invenção, é preferível que, no

aparato, o reator de desidratação compreenda um recipiente de reagentes apropriado para aceitar glicerina, seguido de uma área reacional projetada para aceitar o catalisador, seguida, por sua vez, de um resfriador formado por um 2 0 trocador de calor com uma saída para o reator de oxidação em fase gasosa. Como unidade de separação entre a saída do resfriador e a entrada do reator de oxidação em fase gasosa, deve haver um separador para separação dos componentes gasosos e líquidos, bem como, opcionalmente, uma coluna de destilação para purificação da fase líquida acumulada no separador. Esses componentes são formados a partir de materiais comuns usados na indústria química e que sejam inertes em relação às condições de reação, como aço inoxidável e vidro. Na metade inferior do reator, são disponibilizados pelo menos um ou dois geradores de bolhas de gás, preferivelmente formados por uma frita constituída principalmente por metal. No caso de a área reacional compreender o catalisador como produto volumar, isso envolve recipientes correspondentes. Em outra

concretização, a área reacional também pode compreender paredes que funcionem como catalisador. Se um catalisador líquido for usado em conjunto com catalisador sólido, ou ao invés de apenas um, é também preferível que ele seja alojado em um tanque. De acordo com a invenção, em uma concretização preferencial do processo, é conectado, ao reator de desidratação, um trocador de calor, no qual é resfriado o gás oriundo do reator de desidratação. De acordo com uma concretização adicional, após o reator de desidratação e antes do reator de oxidação em fase gasosa, segue-se, direta ou indiretamente, um recipiente de separação de fases no qual se acumula uma fase líquida com mais acroleína do que na fase gasosa que é lá igualmente obtida. Essa fase gasosa pobre em acroleína pode ser 2 0 alimentada ao reator de oxidação em fase gasosa para regulagem das quantidades de gás e, assim, das proporções de concentração. De acordo com mais uma concretização, entre o reator de desidratação e o reator de oxidação em fase gasosa é providenciada uma unidade de separação 2 5 térmica, que é preferivelmente formada como uma coluna de destilação. Nessa unidade de separação térmica, a acroleína, com baixo ponto de ebulição, é separada de compostos com altos pontos de ebulição e também da glicerina, enquanto a glicerina é conduzida novamente ao reator de desidratação. A acroleína purificada e presente como uma fase gasosa então obtida pode conduzir, opcionalmente, outros componentes gasosos junto consigo, e então conduzida ao reator de oxidação em fase gasosa. De acordo com a invenção, em outra concretização, isso inclui um gás inerte condutor, com o qual, por um lado, o gas e alimentado ao reator de desidratação para geração das bolhas de gás, e, por outro lado, ele é alimentado ao reator de oxidação em fase gasosa.

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De acordo com a invenção, em uma concretização adicional do aparato, é preferível que ao menos em uma região parcial do reator de desidratação esteja presente pelo menos um tipo de recheio que permita fluxo através de seu interior. É também preferível que o recheio que permite fluxo através de seu interior tenha, ao menos em uma região parcial, formato de estrela, cruz, disco, esfera, aro, anel ou tubo, ou pelo menos duas dessas formas, sendo que formatos de disco e tubo são preferíveis, em particular o 2 0 formato de tubo. A respeito do recheio que permite fluxo através de seu interior, primeiramente faz-se referência, aos detalhes aqui tocantes à condução, divisão e retardamento das bolhas de gás.

2 5 Além disso, em princípio são considerados, para os

recheios que permitem fluxo através de seu interior, todos os desenhos conhecidos e julgados apropriados pela pessoa, versada na técnica, como pratos, colméias, anéis, malhas, tubos ou combinações desses. Os recheios podem ser tanto elementos separados quanto fixamente conectados, ou ainda formando uma só peça com o reator. Ainda, os recheios que permitem fluxo através de seu interior, de acordo com a invenção, também podem ser formados a partir da parede do reator de desidratação. Isso pode ser conseguido, por exemplo, por meio de protuberâncias na parede do reator que se projetem em direção ao espaço interior do reator de desidratação. Pelo desenho e dimensionamento dos espaços A ocos dos recheios que permitem fluxo através de seu

W

interior, tanto o tamanho quanto a taxa de fluxo das bolhas de gás na fase líquida al podem ser regulados. Em geral, o tamanho das bolhas de gás é determinado pela respectiva seção transversal dos espaços através dos quais há fluxo do recheio que permite fluxo através de seu interior. Isso pode ser determinado colocando-se um círculo na seção transversal de um recheio correspondendo à seção transversal do reator de desidratação que mais se aproxime da seção transversal das bolhas de gás, de tal forma que esse círculo toque tangencialmente pelo menos três partes 2 0 da seção transversal do recheio e a seção transversal do fluxo seja o dobro do raio desse círculo. Em geral, a seção transversal de fluxo do recheio é selecionada como sendo pelo menos tão grande quanto o diâmetro das bolhas de gás em questão. Da mesma forma, é preferível que, ao menos em 2 5 uma região do espaço através do qual há fluxo, a seção transversal de fluxo possua entre 0,1 e 100 mm, de preferência entre 1 e 70 mm e ainda mais preferivelmente entre 5 e 40 mm.

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Além disso, a taxa de migração e, logo, o tempo de residência das bolhas de gás, bem como a quantidade de gás na fase líquida al também podem ser influenciados pelas propriedades superficiais das unidades através das quais pode haver fluxo, particularmente se houver contato com as bolhas de gás e a fase líquida al. Para tanto, superfícies ásperas são particularmente apropriadas, sendo que a aspereza das superfícies é adaptada à composição da fase líquida al e aos gases compreendidos nas bolhas de gás.

Recheios que permitem fluxo através de seu interior são, de preferência, pratos separados, em particular arranjados em paralelo, com formato de cruz, travessão ou estrela, dois ou mais tubos, malhas, materiais entrelaçados, anéis, correntes, tigelas, em particular tigelas ocas ou escovas, preferivelmente arranjadas em feixes no reator, ou ainda uma combinação de duas ou mais das variações possíveis citadas acima. Os recheios que permitem fluxo através de seu interior podem também ser 2 0 formados, em princípio, por todos os materiais para isso conhecidos pela pessoa versada na técnica e julgados por ela apropriados. Como materiais, são preferíveis, particularmente, cerâmica, vidro e aço. É importante, na seleção do material adequado, que ele seja resistente tanto 2 5 quanto possível às condições presentes durante a reação de desidratação. Com isso, são particularmente preferíveis feixes de tubos de aço, malhas como, por exemplo, as malhas de fios longitudinais com forma de escova disponibilizadas pela empresa Cal Gavin Ltd. e anéis de cerâmica e/ou vidro como os usados, por exemplo, em colunas de destilação e conhecidos como anéis de Raschig.

Em mais uma concretização, de acordo com a invenção, os recheios que permitem fluxo através de seu interior só preenchem uma parte do reator de desidratação. Essa parte é, de preferência, aquela em que a fase líquida al também está alocada durante a reação. Além disso, os recheios que permitem fluxo através de seu interior devem ser preferivelmente posicionados de forma defasada em relação ao gerador de bolhas de gás. Relativamente ao eixo central do reator de desidratação na direção longitudinal, é preferível que os recheios que permitem fluxo através de seu interior ocupem de 5% a 95%, de preferência de 50% a 90% e, em particular, pref erivelmente de 70% a 85% do comprimento total do reator de desidratação, baseando-se nesse eixo. É ainda preferível que, em relação ao eixo longitudinal observado na direção do fluxo, sejam alocadas menos unidades que permitem fluxo através de seu interior, 2 0 tanto na região de entrada quanto na região de saída do fluxo do reator de desidratação, do que na região de reação localizada entre as regiões de entrada e saída do fluxo.

De acordo com a invenção, em mais uma concretização do aparato, é preferível que o reator de desidratação possua uma região superior que se estreite até uma saída. Esse estreitamento pode ser tanto linear quanto curvo, ou em uma combinação de linear e curvo. No caso de estreitamento curvo, essa curvatura pode ser côncava ou convexa. Freqüentemente, o estreitamento pode ser formado de maneira cônica ou parcialmente esférica. No caso de uma concretização cônica, o estreitamento é substancialmente feito de forma acentuadamente cônica. Em princípio, a pessoa versada na técnica projeta o estreitamento de forma que os gases oriundos da fase líquida abaixo do estreitamento na operação do reator sejam acelerados no fluxo através desse estreitamento. É ainda possível que, além dos gases, os líquidos descarregados pelo estreitamento também sejam acelerados. Em uma concretização adicional, é preferível que ocorra novamente um alargamento após o estreitamento, no qual os gases em fluxo são desacelerados.

Além disso, de acordo com a invenção, em mais uma

concretização do aparato, é preferível que um trocador de calor seja posicionado antes do reator de desidratação. É preferível que o trocador de calor ou trocadores sejam posicionados tão próximos ao reator de desidratação que nenhum resfriamento significativo possa ocorrer entre trocador de calor e reator de desidratação. De preferência, pelo menos um trocador de calor deve ser disponibilizado para a glicerina, como reagente, e para o catalisador líquido. Para o caso de nenhum catalisador líquido ser utilizado, é suficiente que haja um trocador de calor para a glicerina no aparato, de acordo com a invenção.

Um desenvolvimento adicional do aparato, de acordo com a invenção, compreende um evaporador após o recipiente de reagentes e antes da área reacional. Essas concretizações são particularmente adequadas à desidratação em fase gasosa. Se glicerina proveniente de saponificação de ácidos graxos com uma alta carga de sais for usada, é preferível que o evaporador inclua um separador de sais.

Como gerador de bolhas de gás, pode ser usado, em geral, qualquer dispositivo que uma pessoa versada na técnica julgue apropriado. É preferível que o gerador de bolhas de gás esteja localizado na metade inferior do reator, para que um fluxo o mais vantajoso e completo possível através da fase líquida no reator de desidratação possa ser conseguido. Geradores de bolhas de gás apropriados são, por exemplo, fritas feitas de metal ou vidro das quais brotam as bolhas de gás, injetores, que podem ser direcionados contra um defletor, ou injetores funcionando de acordo com o princípio de Venturi. Os injetores também podem ser combinados com um misturador estatístico, o qual fragmenta a corrente gasosa para fora 2 0 do injetor em pequenas bolhas de gás e as distribui tão homogeneamente quanto possível no reator.

Como reatores de oxidação em fase gasosa, podem ser usados quaisquer reatores que uma pessoa versada na técnica julgue apropriados para o processo, de acordo com a invenção, e que sejam capazes de converter acroleína em ácido acrílico por oxidação em fase gasosa. Nesse contexto, são preferíveis reatores muititubulares ou de pratos que sejam resfriados com um agente refrigerante, de preferência com um sal fundido. Esses reatores muititubulares ou de pratos comportam um catalisador apropriado nos lados virados para o lado contrário ao do agente refrigerante. 0 catalisador pode estar presente, por um lado, como um leito pulverizado, e, por outro lado, as superfícies dos tubos e/ou dos pratos podem estar cobertas com o catalisador.

Como unidades de resfriamento, os tipos comuns na oxidação em fase gasosa de acroleína a ácido acrílico em larga escala anterior são, da mesma forma, preferivelmente utilizados. Tais unidades de resfriamento são torres ou colunas formadas e podem, exatamente como para os reatores, ser obtidas comercialmente, por exemplo, através da empresa Deggendorfer Werft GmbH. Como unidade de preparação, da mesma forma todos os aparatos de destilação e cristalização, bem como de extração, julgados adequados pela pessoa versada na técnica podem ser considerados.

Como unidades de polimerização, que são usadas na etapa E. do processo para polimerização da fase monomérica, são apropriados, por um lado, tanques de agitação operando descontinuamente, e, por outro lado, sistemas operando continuamente, tais como dispositivos de polimerização acionado por correia, extrusoras e outros do tipo. Os reatores de polimerização são seguidos de cominuição de secagem. 0 então obtido precursor do superabsorvente pode ser submetido ao "crosslinking" de superfície ou posterior ("post-crosslinking"). Mais detalhes são encontrados no trabalho de Graham & Buchholz mencionado acima. Se os polímeros forem poliacrilatos parcialmente neutralizados e de ligação cruzada, é feita referência relativa ao procedimento exato no 32 capítulo (a partir da página 69) de nModern Superabsorbent Polymer Technology", F. L.

Buchholz e A. T. Graham (editor) , em Wiley-VCH, New York, 1998, que forma uma parte da matéria revelada.

Além disso, é preferível que o processo, de acordo com a invenção, para produção de ácido acrílico e o processo, de acordo com a invenção, para produção de um polímero, ocorram utilizando-se os aparatos descritos acima e mais detalhadamente ilustrados nas figuras.

Dessa forma, podem ser obtidas estruturas poliméricas absorventes de água como superabsorventes particularmente apropriados.

Uma contribuição para a solução do objetivo mencionado acima é feita também pelas estruturas poliméricas absorventes de água obteníveis por polimerização via radicais do ácido acrílico obtenível pelo processo de síntese descrito acima na presença de formadores de ligações cruzadas.

2 5 Uma contribuição para a solução dos objetivos

mencionados acima é feita também pelas estruturas poliméricas absorventes de água contendo pelo menos 2 5% (peso), de preferência pelo menos 50% (peso), mais pref erivelmente pelo menos 75% (peso) e mais ainda preferivelmente 95% (peso) de ácido acrílico, sendo que as estruturas poliméricas absorventes de água são caracterizadas por um fator de sustentabilidade de pelo menos 80%.

5

O fator de sustentabilidade indica até que proporção a estrutura polimérica é baseada em materiais baseados em matéria orgânica renovável e não-fóssil. Com um fator de sustentabilidade igual a 100, a estrutura polimérica consiste inteiramente em materiais baseados em matéria orgânica renovável não-fóssil.

De acordo com a invenção, outra concretização corresponde a uma estrutura polimérica absorvente de água baseada em pelo menos 25% (peso), de preferência pelo menos 50% (peso), mais preferivelmente pelo menos 75% (peso) e mais ainda preferivelmente 95% (peso) de ácido acrílico, sendo que pelo menos 80% (peso) e mais preferivelmente pelo menos 95% (peso) dos monômeros de ácido acrílico usados 2 0 para a produção das estruturas poliméricas absorventes de água foram obtidos por um processo de síntese que começa a partir de material orgânico renovável não-fóssil. Materiais orgânicos renováveis não-fósseis são, em particular, materiais que não foram obtidos a partir de petróleo, carvão e/ou turfa ou gás natural. Mais ainda, esses materiais orgânicos renováveis não-fósseis são produtos de agricultura e manejo de florestas, em particular gorduras e óleos de glicerina e ácidos graxos. Essas estruturas poliméricas absorventes de água são obteníveis, preferencialmente, por um processo envolvendo as seguintes etapas:

i) polimerização do ácido acrílico na presença de um formador de ligações cruzadas para formar um gel

polimérico;

ii) cominuição opcional do gel polimérico;

iii) secagem do gel polimérico opcionalmente cominuído para obtenção de estruturas poliméricas absorventes de

água, e

iv) pós-tratamento opcional da superfície das estruturas poliméricas absorventes de água.

De acordo com a invenção, conforme uma concretização em particular das estruturas poliméricas absorventes de água, essas são baseadas em pelo menos 2 0% (peso) , de preferência pelo menos 35% (peso) e mais preferivelmente pelo menos 45% (peso) de polímeros naturais biodegradáveis, de preferência carboidratos como, por exemplo, celuloses ou amidos.

De acordo com a invenção, em relação à estrutura polimérica absorvente de água, é preferível que ela tenha as seguintes propriedades: A uma Condutividade de Fluxo Salino (Saline Flow

Conductivity - SFC), determinada de acordo com o método de teste descrito aqui, maior que 3 0 χ 10~7 cm3s/g, de preferência maior que 60 χ IO"7 cm3s/g, mais pref erivelmente maior que 90 χ IO"7 cm3s/g e

15

20 _ -y

mais ainda preferivelmente maior que 120 χ 10 cm3s/g, bem como mais preferivelmente maior que 130 χ IO"7 cm3s/g e, acima de tudo, pref erivelmente maior que 140 χ IO-7 cm3s/g.

B uma Absorção sob Aplicação de Pressão de 0,7 psi

(AAP0l7) , determinada de acordo com ERT 442.2-02, maior que 15 g/g, de preferência maior que 16 g/g, mais pref erivelmente maior que 17 g/g e mais ainda pref erivelmente maior que 19 g/g, bem como mais pref erivelmente maior que 20 g/g e, acima de tudo,

preferivelmente maior que 22 g/g.

C uma Retenção (CRC), determinada de acordo com ERT 441.2-02, maior que 20 g/g, de preferência maior que 21 g/g, mais preferivelmente maior que 22 g/g e mais ainda pref erivelmente maior que 23 g/g, bem

como mais pref erivelmente maior que 25 g/g e, acima de tudo, preferivelmente maior que 27 g/g.

É também possível estipularem-se limites superiores 2 0 para as propriedades como SFC, AAP e CRC. Tais limites superiores para a SFC estão, em alguns casos, em 180 χ IO"7 cm3s/g ou em 200 χ IO"7 cm3s/g, e às vezes também em 250 χ IO"7 cm3s/g ou em 350 χ IO"7 cm3s/g ou também em 500 χ 10~7 cm3s/g. Limites superiores para a AAP estão em 30 g/g, em alguns casos em 35 g/g e às vezes em 45 g/g. Limites superiores para a CRC estão em 35 g/g, em alguns casos em 45 g/g e às vezes em 50 g/g. É ainda preferível, de acordo com a invenção, que a estrutura polimérica absorvente de água tenha a seguinte propriedade, além daquelas de A a C:

D uma biodegradabilidade, determinada de acordo com o teste Sturm modificado de acordo com o apêndice V

da Diretriz 67/548/EEC, após 28 dias, de pelo menos 25%, de preferência pelo menos 35% e mais preferivelmente pelo menos 45%, enquanto um valor de no máximo 75% a 95% como limite superior não costuma ser excedido.

É ainda preferível, de acordo com a invenção, que a estrutura polimérica absorvente de água compreenda uma pluralidade de partículas finas inorgânicas. Como partículas finas inorgânicas, podem ser usados todos os compostos inorgânicos insolúveis em água dos quais podem ser obtidas soluções aquosas estáveis, dispersas por colóide, de preferência contendo um única fase, e que não apresentem separação de fase, como, por exemplo, a precipitação de um precipitado inorgânico sólido a 20aC e pressão normal por um período de pelo menos 6 h, de preferência pelo menos 24 h e, em particular, preferivelmente pelo menos de 72 h a 6 meses.

Por solução dispersa por colóides, entende-se,

preferivelmente, uma solução que compreenda partículas com um diâmetro de partícula variando de 100 a 1000 À (IO"4 a IO"5 cm) . Essas soluções têm a propriedade de espalhar, em todas as direções, um facho de luz passado através da solução, de forma que o curso do facho de luz através da solução dispersa por colóides possa ser seguido (Efeito Tyndall, ver Hollemann-Wilberg, Lehrbuch der anorganischen Chemiel 91.-100. edição, editora de Gruyter-Verlag, página 765).

Em relação às estruturas poliméricas absorventes de água, de acordo com a invenção, é preferível que as partículas finas inorgânicas contenham oxigênio. É ainda preferível que as partículas finas inorgânicas contenham um metal.

Como composto inorgânico disperso como colóide particularmente preferível no processo, de acordo com a invenção, são usadas partículas contendo ácido polisilícico. Uma solução dispersa por colóides contendo tais partículas (sílica sol) pode ser obtida, por exemplo, por acidificação cuidadosa de soluções de silicato de sódio, que reagem como uma base como resultado de hidrólise, por dissolução de ácido silícico molecular em água e, opcionalmente, subsequente estabilização da solução dispersa por colóides gerada. O método de produção exato dessa sílica sol é conhecido pela pessoa versada na técnica e é descrito, por exemplo, em Jander-Blausius, nLehrbuch der analytischen und praparativen anorganischen Chemie", editora S. Hirzel Verlag, Stuttgart. Além do ácido silícico disperso como colóide, de acordo com a invenção, sóis de hidrato de óxido de ferro (III), sóis de hidrato de óxido de estanho (IV) ou sóis baseados em haletos de prata, em particular cloreto de prata, são particularmente preferíveis como composto inorgânico disperso como colóide.

As estruturas poliméricas absorventes de água compreendem, de acordo com a invenção, preferivelmente uma região externa que tenha sofrido ligação cruzada posteriormente ("post-crosslinked") . Em geral, estruturas poliméricas absorventes de água têm uma morfologia casca- núcleo ("core-shell"). As partículas finas inorgânicas ficam, de preferência, na superfície e/ou no interior da região externa.

Estruturas poliméricas, de acordo com a invenção, são fibras, espumas ou partículas, sendo que fibras e partículas são preferíveis e partículas particularmente preferíveis.

Fibras poliméricas preferíveis, de acordo com a invenção, são dimensionadas de forma que possam ser 2 0 incorporadas como fios em tecidos e também diretamente em tecidos. É preferível, de acordo com a invenção, que as fibras poliméricas possuam um comprimento entre 1 e 500 mm, de preferência entre 2 e 500 mm e, em particular, pref erivelmente entre 5 e 100 mm e um diâmetro entre 1 e 200 den (Denier) , de preferência entre 3 e 100 den e, em particular, preferivelmente entre 5 e 60 den.

Partículas poliméricas preferíveis, de acordo com a invenção, são dimensionadas de forma a terem um tamanho médio de partícula, de acordo com ERT 420.2-02, entre 10 e 3 000 μπι, de preferência entre 2 0 e 2 000 um e, em particular, pref erivelmente entre 150 e 850 jjm. É ainda preferível que a quantidade de partículas com um tamanho de partícula entre 300 e 600 um seja de pelo menos 50% (peso) e, em particular, preferivelmente pelo menos 75% (peso) .

Uma contribuição adicional para a solução dos objetivos acima descritos é dada por um compósito contendo as estruturas poliméricas absorventes de água, de acordo com a invenção, ou por estruturas poliméricas absorventes de água obteníveis por polimerização via radicais do ácido acrílico obtenível pelo processo de síntese acima descrito na presença de formadores de ligações cruzadas e um substrato. É preferível, de acordo com a invenção, que as estruturas poliméricas e o substrato estejam firmemente ligados entre si. Como substratos são preferíveis folhas feitas a partir de polímeros como, por exemplo, polietileno, polipropileno ou poliamida, metais, não- tecidos, felpa, tecidos, materiais tecidos entrelaçados, fibras naturais ou sintéticas ou outras espumas. É ainda preferível, de acordo com a invenção, que as estruturas poliméricas possuam, no compósito, uma quantidade de pelo menos 50% (peso), de preferência pelo menos 70% (peso) e ainda mais preferivelmente pelo menos 90% (peso), baseados no peso total da estrutura polimérica e do substrato.

De acordo com a invenção, em uma concretização particularmente preferível do compósito, esse compósito é um "material absorvente", conforme descrito em WO-A-02/056812, em forma de folha. No tocante à exata construção do compósito, à massa por unidade de área de seus componentes, bem como à sua espessura, é aqui apresentada como referência a matéria revelada em WO-A-02/056812, e forma uma parte da matéria revelada da presente invenção.

Uma contribuição adicional para a solução dos objetivos acima descritos é dada por um processo para produção de um compósito, em que entram em contanto entre si as estruturas poliméricas absorventes de água, de acordo com a invenção, ou os polímeros absorventes de água obteníveis por polimerização via radicais do ácido acrílico, por sua vez obtenível pelo processo de síntese acima descrito na presença de formadores de ligações cruzadas e um substrato, bem como, opcionalmente, um aditivo. Como substrato, são usados de preferência aqueles substratos que já foram mencionados relativos ao compósito, 2 0 de acordo com a invenção.

Uma contribuição para a solução dos objetivos acima mencionados também é fornecida por um compósito obtenível pelo processo acima descrito.

25

Uma contribuição adicional para a solução dos objetivos acima mencionados é feita por produtos químicos contendo as estruturas poliméricas absorventes de água, de acordo com a invenção, ou por um compósito, também de acordo com a invenção. Produtos químicos preferíveis são, em particular, espumas, artigos moldados, fibras, folhas, filmes, cabos, materiais seladores, artigos de higiene absorventes de líquidos, em particular fraldas e produtos de higiene feminina, veículos para agentes reguladores de crescimento de plantas ou fungos ou agentes protetores de plantas, aditivos para materiais de construção, materiais de empacotamento ou aditivos para o solo. Produtos químicos preferíveis são artigos de higiene compreendendo uma folha superior, uma folha inferior e uma folha intermediária arranjada entre as folhas superior e inferior, que compreenda estruturas poliméricas absorventes de água, de acordo com a invenção.

Além disso, a invenção se relaciona a um processo para

produção de acroleína, que é caracterizado pelo processo aqui descrito para desidratação de glicerina a um produto contendo acroleína e pela concretização preferível dessa desidratação aqui descrita.

20

Além disso, a invenção se relaciona a fibras, folhas, adesivos, cosméticos, materiais moldáveis, aditivos para têxteis ou couro, floculantes, coberturas ou vernizes baseados em ácido acrílico, que é obtenível conforme um 2 5 processo de acordo com a invenção, ou em seus derivados ou sais. Como derivados de ácido acrílico, são considerados, em particular, seus ésteres, de preferência seus ésteres alquilados e, ainda mais preferivelmente, seus ésteres alquilados com alquilas de Ci a Cio, ainda mais preferivelmente de C2 a C5 e, sobretudo, preferivelmente de C3 a C4. Como sais, devem ser mencionados os sais de ácido acrílico formados com metais alcalinos ou alcalino- terrosos, bem como com amônio.

5

Além disso, a invenção se relaciona ao uso de um ácido acrílico que tenha sido obtido por um processo, de acordo com a invenção, ou ao uso de seus derivados ou sais, em fibras, folhas, adesivos, cosméticos, materiais moldáveis,

aditivos para têxteis ou couro, floculantes, coberturas ou vernizes.

A invenção é agora ilustrada mais detalhadamente por meio de figuras não-limitantes e exemplos.

15

Fig. 1 mostra, esquematicamente, uma operação esquemática dos estágios individuais e etapas do processo de acordo com a invenção e do aparato de acordo com a invenção.

20

Fig. 2 mostra, esquematicamente, uma unidade de desidratação seguida por uma unidade de oxidação em fase gasosa.

Fig. 3

mostra uma seção B do reator de desidratação como seção longitudinal. Fig. 4 mostra, esquematicamente, uma unidade de desidratação adicional seguida por uma unidade de oxidação em fase gasosa.

Fig. 5 mostra, esquematicamente, uma seção longitudinal através de um reator de desidratação de acordo com a invenção.

Fig. 6 mostra, em a) e b) , concretizações de recheios que permitem fluxo através de seu interior de acordo

com a invenção em seção longitudinal.

Fig. 7 mostra, em a) e c) , concretizações de recheios de acordo com a invenção em seção transversal.

15

Na Fig. 1, primeiramente os óleos ou as gorduras são introduzidos em um saponificador 1, onde ocorre uma saponificação alcalina com soda ou alcoolatos de álcalis. A glicerina obtida no saponificador é então conduzida a uma 2 0 unidade de desidratação com um reator de desidratação 2 (para que se obtenha acroleína a partir de glicerina). A acroleína obtida dessa forma é então, em uma etapa seguinte, conduzida a um reator de fase gasosa 3, no qual ela é convertida por reação de oxidação em fase gasosa a 2 5 ácido acrílico. 0 reator de oxidação em fase gasosa 3 é seguido por uma unidade de resfriamento 4, na qual o gás contendo ácido acrílico oriundo do reator de fase gasosa 3 é levado à fase líquida ao entrar em contato com um agente refrigerante. A mistura líquida de um agente refrigerante e ácido acrílico é conduzida até uma unidade de preparação 5, após a unidade de resfriamento 4. Lá, o ácido acrílico é purificado ou por cristalização ou por destilação, ou por uma combinação dessas duas etapas, ou por extração, ou por uma combinação de extração e cristalização, ou por uma combinação de extração e destilação, ou por uma combinação de destilação extrativa e cristalização para produzir ácido acrílico puro (pelo menos 99,98% de ácido acrílico), que pode estar disponível tanto como ácido acrílico puro propriamente dito quanto em uma fase aquosa. O ácido acrílico assim obtido é então conduzido a uma unidade de polimerização 6. O polímero obtido na unidade de polimerização 6 pode ser produzido de acordo com seu uso posterior. A unidade de polimerização 6 pode ser seguida de uma unidade adicional de processamento, por exemplo, uma máquina de fraldas ou uma máquina para produção de bandagens ou material para machucados.

Na Fig. 2, uma solução de glicerina principalmente 2 0 aquosa saída de um reservatório de reagentes 7 (que pode estar conectado ao saponificador 1 por uma linha de transporte, ou indiretamente conectado a ele por meio de meios de transporte como um veículo transportador) é alimentada em um reator de desidratação 2 na região inferior desse reator de desidratação 2. Caso um catalisador líquido seja empregado, é incluído um reservatório de catalisador líquido 8, que é conectado, da mesma forma, por uma linha de transporte com o reator 2, sendo que é preferível que a glicerina e/ou a fase aquosa de glicerina e o catalisador líquido sejam conduzidos juntos antes da alimentação ao reator 2. Isso pode ser feito, por exemplo, conectando-se de antemão as duas linhas do reservatório de reagentes 7 e do reservatório de catalisador líquido 8 por meio de um misturador estático ou outro dispositivo de mistura (não mostrado) que a pessoa versada na técnica julgue adequado. Além disso, o reator de desidratação compreende, em sua região inferior, um gerador de bolhas de gás 9 formado como uma frita metálica, que é fornecido com gás adequado para geração de bolhas por um condutor de gás 10. O condutor de gás 10 pode estar conectado não apenas ao reator de desidratação 2, mas também ao reator de oxidação em fase gasosa 3. O reator de desidratação 2 pode ainda ser aquecido por meio de um dispositivo de aquecimento 11. Por meio do dispositivo de aquecimento 11, além do gás fornecido, uma relação correspondente de pressão é gerada no reator de desidratação 2, de modo que há formação, por um lado, de um líquido, e, por outro, de uma fase gasosa, no reator de desidratação 2. Deve-se prestar atenção ao fato de que o gerador de bolhas de gás 9 deve estar coberto pela fase líquida localizada na região inferior 15. Na região superior do reator de desidratação, que é projetado como um receptáculo de pressão, é conectado um trocador de calor 12, no qual o gás vindo da região superior 16 do reator de desidratação 2 é resfriado e tem sua pressão reduzida. Ao trocador de calor 12 é conectado um recipiente de separação 13, onde os componentes líquidos e gasosos que deixam o trocador de calor 12 são separados. À região do recipiente de separação 13 que admite os líquidos é conectada uma coluna de destilação 14. Nela, são separados a acroleína, que sai no topo, e os compostos com altos pontos de ebulição, constituídos principalmente de glicerina, que saem no fundo. Os compostos com altos pontos de ebulição e a glicerina são levados por uma tubulação para fora do fundo da coluna de destilação, com a glicerina sendo posteriormente conduzida ao reator de desidratação 2 e os compostos com altos pontos de ebulição, marcados como "HS", sendo conduzidos a outro uso. A acroleína aquosa que deixa a coluna de destilação 14 pelo topo é conduzida, com quantidades de ar e água necessárias à oxidação em fase gasosa, ao reator de oxidação em fase gasosa 3. A mistura gasosa contendo ácido acrílico formada na oxidação em fase gasosa é então conduzida à unidade de resfriamento 4 lá correspondentemente preparada, de forma que, na unidade de preparação 5, seja obtido ácido acrílico com a pureza desejada. Se houver uma etapa de polimerização, essa pode ser conduzida na unidade de polimerização 6.

20

Na Seção B da região superior 16 do reator de desidratação 2 mostrada na Fig. 3, é fornecido um estreitamento cônico 17, que termina em uma saída 18 que leva em direção ao reator de oxidação em fase gasosa. Além disso, é ilustrada uma concretização do aparato, de acordo com a invenção, para operação com um catalisador sólido 19. Esse é contido em um receptor de catalisador sólido 20, em particular se ele estiver na forma de pelotas. Na Fig. 4 é mostrada uma outra concretização da unidade de desidratação ilustrada na Fig. 2, seguida de uma unidade de oxidação em fase gasosa, com as seguintes diferenças. Exceto pelas seguintes diferenças, os detalhes pertinentes à Fig. 2 também se aplicam aqui. Diferentemente da Fig. 2, o catalisador líquido do reservatório de catalisador líquido 8 é alimentado, separadamente do reagente, ao reator de desidratação 2, passando por um trocador de calor para o catalisador 19, que é fornecido com uma linha de catalisador 20 e no qual o catalisador pode ser pré-aquecido. O reagente é, da mesma forma, alimentado reator de desidratação 2 separadamente do catalisador, passando por um trocador de calor para o reagente 21, passando pela linha de reagente 22 de maneira aquecida. Por meio dessas medidas, a combinação de reagente e catalisador líquido vai ocorrer primeiramente no reator de desidratação.

A Fig. 5 descreve uma seção longitudinal do reator de desidratação 2, em que bolhas de gás são geradas por um gerador de bolhas de gás 9. Aqui, o gerador de bolhas de gás 9 deve ser preparado de modo que as bolhas de gás 2 3 fluam o mais uniformemente até o recheio 24 que permite fluxo através de seu interior, que é posicionado acima do gerador de bolhas de gás 9. As bolhas de gás 23 geradas pelo gerador de bolhas de gás 9 migram através do recheio 24 que permite fluxo através de seu interior e que aqui é desenhado como multitubular, e podem ser retardadas por adesão por meio de uma área de retardamento 25, que aqui é desenhada como superfícies ásperas dos lados internos do tubo muititubular. Além disso, a seção transversal dos tubos determina o tamanho médio das bolhas migrando através do recheio que permite fluxo através de seu interior, que deixam o recheio 24 que permite fluxo através de seu interior somente na fase líquida 2 6 abaixo da fronteira de fase 27 antes de entrar na fase gasosa 28.

0 reator de desidratação é posicionado, com o recheio 24 que permite fluxo através de seu interior como tubos do arranjo multitubular direcionados para cima, sobre um piso 29 .

As Figs. 6a e 6b mostram duas concretizações diferentes de recheios que permitem fluxo através de seu interior. Na Fig. 6a, anéis 30 conectados entre si são apresentados como recheios que permitem fluxo através de seu interior. Na Fig. 6b, aros 31 entrelaçados entre si são apresentados como recheios que permitem fluxo através de seu interior.

As Figs. 7a, 7b e 7c mostram, respectivamente, diferentes recheios que permitem fluxo através de seu interior em uma seção através de um reator de desidratação tubular. Na Fig. 7a, defletores arranjados em formato de estrela são apresentados como recheios de estrela 32, sendo que os defletores se estendem de um lado ao outro da parede do reator. Além disso, uma região de retardamento 25 é ilustrada como meio de exemplo de uma superfície tornada áspera em um desses defletores. A Fig. 7b mostra um arranjo de defletores comparável à 7a apresentados como recheios de cruz 33. A Fig. 7c mostra uma construção comparável às Figs. 7a e 7b, mas, nesse caso, ao invés de defletores, um recheio multitubular 34 é apresentado. Os tubos individuais do arranjo multitubular mostram uma seção transversal de fluxo 3 6 através de um espaço 37 através do qual passa fluxo de um dos tubos do arranjo multitubular. No caso da Fig. 7b, é mostrada, como exemplo, a determinação da seção transversal de fluxo. Um círculo de seção transversal 38, representado por uma linha tracejada, é posicionado na área dos recheios presente na seção transversal do reator, com o círculo tangenciando pelo menos três pontos. A seção transversal de fluxo 3 6 que é formada pelos recheios para permitir que as bolhas de gás passem através de seu interior possui duas vezes o raio desse círculo.

Exemplos

2 0 Exemplo 1: desidratação em fase líquida Exemplo ia:

Em um aparato de acordo com a seção A (delimitada por uma linha tracejada) da Fig. 2, foi alimentada uma solução aquosa (5%) de glicerina, que teve seu pH previamente ajustado a um valor de 2,3 com ácido fosfórico, para desidratação em fase líquida. A solução foi aquecida no reator até 283 2C a 58 bar e com um tempo de residência médio de 9 minutos. Por meio de uma frita metálica, nitrogênio foi borbulhado no reator. A carga de gás nitrogênio relativa ao volume do reator e horas foi de 41 NmL. A conversão de glicerina foi de 61% e a seletividade para acroleína foi de 85,6%.

Exemplo ib:

Em um aparato de acordo com a seção A da Fig. 2, foi alimentada uma solução aquosa (5%) de glicerina, que teve seu pH previamente ajustado a um valor de 2,3 com ácido fosfórico, para desidratação em fase líquida. A solução foi aquecida no reator até 285SC a 61 bar e com um tempo de residência médio de 9 minutos. Por meio de uma frita metálica, nitrogênio foi borbulhado no reator. A carga de gás nitrogênio relativa ao volume do reator e horas foi de 41 NmL. A conversão de glicerina foi de 72,1% e a seletividade para acroleína foi de 74,8%.

2 0 Exemplo ic:

O Exemplo Ib foi realizado, por um lado, durante 310 horas sem descarga de nitrogênio e, por outro lado, durante 460 horas com descarga de nitrogênio. Na limpeza do reator, foram obtidos 21 g de resíduos poliméricos com aspecto de fuligem na operação sem nitrogênio, enquanto na operação com nitrogênio foram obtidos 8 g desses resíduos.

Exemplo id: Em um aparato de acordo com a seção A (delimitada por uma linha tracejada) da Fig. 4, foram alimentados uma solução aquosa (5%) de glicerina e ácido fosfórico, os quais foram aquecidos, respectivamente, por meio de um trocador de calor em separado (19, 21), com uma temperatura de óleo térmico de 2832C, para desidratação em fase liquida. A quantidade de ácido fosfórico foi selecionada de forma que a mistura de ácido fosfórico e glicerina tivesse um pH igual a 2,3. A solução foi aquecida no reator até 283 aC a 58 bar e com um tempo de residência médio de 9 minutos. Por meio de uma frita metálica, nitrogênio foi borbulhado no reator. A carga de gás nitrogênio relativa ao volume do reator e horas foi de 41 NmL. A conversão de glicerina foi de 61% e a seletividade para acroleína foi de 85%. Os trocadores de calor se mostraram totalmente funcionais após 400 h, sem a presença de quaisquer obstruções.

2 0 Exemplo ie:

O Exemplo Id foi repetido, sendo que, diferentemente, a solução de glicerina e o ácido fosfórico foram conduzidos como uma mistura através do trocador de calor e lá aquecidos. A conversão de glicerina foi de 63,5% e a seletividade para acroleína foi de 61,3%. Exemplo 2; oxidação em fase gasosa

Seguindo-se à síntese de acroleína, a oxidação em fase gasosa da acroleína produzida nos exemplos de Ia a Ie ocorreu em reator de oxidação em fase gasosa comercial, seguida por absorção em água em uma unidade de resfriamento. Para a oxidação em fase gasosa, uma fase de gás quente em forma de vapor com temperatura entre 180aC e 220SC composta de 15% (peso) de acroleína, vapor d'água a 82% (peso) e o remanescente de outros componentes com baixo ponto de ebulição, análogos a WO 03/051809 Al, junto com 1,5 kg/h de ar pré-aquecido foram conduzidos a um reator de oxidação em fase gasosa contendo 1,8 L de catalisador V-Mo- multióxido comercial.

15

As misturas de ácido acrílico e água obtidas nos exemplos Ia e Ib foram combinadas em um funil de separação de vidro resfriado a O2C com 0,5 partes do volume de tolueno. A mistura foi agitada vigorosamente e deixada 2 0 descansar por 60 minutos, de modo a permitir uma separação de fases. As duas fases assim obtidas foram separadas. A fase contendo tolueno foi submetida a uma destilação azeotrópica, e o ácido acrílico assim obtido foi destilado mais uma vez antes de ser usado para polimerização.

25

Exemplo 3: polimerização

EXEMPLO 3.0: Produção de uma estrutura polimérica que não apresenta formação de ligações cruzadas posteriores ("post-crosslinking" )

superficiais - Pulverizado A

Uma solução monomérica consistindo em 280 g do ácido acrílico acima produzido e recém-destilado, tendo sido neutralizado a 70% (molar) com hidróxido de sódio, 466,8 g de água, 1,4 g de polietilenoglicol-300-diacrilato e 1,68 g de aliloxipolietilenoglicol éster de ácido acrílico foi purgada com nitrogênio para remover o oxigênio dissolvido e resfriada à temperatura inicial de 42C. Após atingir a temperatura inicial, a solução iniciadora (0,1 g de dicloreto de 2,2'-azobis-2-amidinopropano em 10 g de H2O, 0,3 g de peroxidissulfato de sódio em 10 g de H2O, 0,07 g de solução de peróxido de hidrogênio a 3 0% em 1 g de H2O e 0,015 g de ácido ascórbico em 2 g de H2O) foi adicionada. Após a temperatura final de cerca de IOO2C ter sido atingida, o gel formado foi cominuído e secado a 1502C por 90 minutos. O polímero seco foi cortado toscamente, moído e peneirado para a formação de um pó com um tamanho de partícula de 150 um a 850 um. O pulverizado A possui uma retenção, de acordo com ERT 441.2-02 de 28,8 g/g.

EXEMPLO 3.1: Produção de uma estrutura polimérica com formação de ligações cruzadas posteriores ("post-crosslinking") superficiais na

presença de uma sílica sol

Foram intimamente misturados 50 g de pulverizado A com uma solução de 0,5 g de carbonato de etileno, 0,42 g de sílica sol (produto Levasil® 200 da empresa Bayer AG, com porção sólida de cerca de 30% (peso)) e 1,08 g de água por meio de um Misturador ("mixer") de Cozinha Krups com agitação, e então aquecidos por 3 0 minutos em um forno ajustado para 1802C. As propriedades do pó assim obtido são dadas na tabela a seguir.

EXEMPLO 3.2: Produção de uma estrutura polimérica com formação de ligações cruzadas posteriores ("post-crosslinking") superficiais na

presença de uma sílica sol

Foram intimamente misturados 50 g de pulverizado A com uma solução de 0,5 g de carbonato de etileno, 0,84 g de sílica sol (produto Levasil® 200 da empresa Bayer AG, com porção sólida de cerca de 30% (peso)) e 0,66 g de água por meio de um Misturador ("mixer") de Cozinha Krups com agitação, e então aquecidos por 3 0 minutos em um forno ajustado para 180sC. As propriedades do pó assim obtido são 2 0 dadas na tabela a seguir.

Tabela

Exemplo SFC [ 10"7-cm3-s-g_1 ] AAP (0,7 psi) [g/g] CRC [g/g] 3.1 140 23, 5 27 3.2 150 23 , 5 27, 2 EXEMPLO 3.3: Produção de um polímero biodegradável

0 polímero obtido no Exemplo 3.1 foi misturado sob condições secas a um amido de trigo solúvel em água (o produto Foralys®3 80 da empresa Roquette, em Lestrem, França) em proporções de peso polímero:amido de 4:1 e então adicionalmente homogeneizado por 45 minutos em um misturador de rolos do tipo BTR 10 da empresa Frõbel GmbH, da Alemanha.

10

Exemplo 4: desidratação em fase líquida com recheios que

permitem fluxo através de seu interior

Exemplo 4a:

15

Em um aparato projetado com um duto de fluxo como reator de desidratação, de acordo com a seção A (delimitada por uma linha tracejada) da Fig. 2, foram introduzidas uma solução aquosa (5%) de glicerina e uma solução aquosa de ácido fosfórico (50%), sendo que cada solução havia sido previamente aquecida por meio de um trocador de calor até 2502c a 56 bar. As correntes materiais foram selecionadas de forma que fosse conseguida uma concentração de 7% (peso) de glicerina no reator de desidratação, baseada na mistura reacional total. A concentração do ácido fosfórico na mistura reacional foi ajustada a um pH igual a 2. O reator foi aquecido por meio de óleo quente através de um aquecimento de parede exterior até uma temperatura interna do reator de 280ac e mantido nessa temperatura. A mistura reacional, após a saída do reator, foi resfriada até a temperatura ambiente e teve sua pressão reduzida até a pressão normal, para que amostras pudessem ser analisadas por meio de cromatografia gasosa. O reator foi carregado com 6 L por hora de uma mistura reacional, com um volume reacional de 2 L.

Exemplo 4b:

O reator do exemplo 4a foi operado com recheios

adicionais. Com uma conversão de 8%, a seletividade para a acroleína foi de 79%.

exemplo 4c:

15

Foram introduzidos, no reator do exemplo 4a, discos no interior do duto de fluxo, de forma que o canal de fluxo formado pelo duto de fluxo fosse dividido em quatro segmentos (comparar com a Fig. 7b) . A conversão pôde ser 2 0 aumentada até 24% com uma seletividade para a acroleína de 79% .

Exemplo 4d:

2 5 Foi fornecido, no interior do duto de fluxo do reator

do Exemplo 4, um feixe de tubos (mui ti tubular) com 16 tubos. O rendimento do reator assim formado foi de 60% com uma seletividade para a acroleína de 79%. MÉTODOS DE TESTE

Determinação do valor da sfc

A determinação da permeabilidade em estado inchado

(Saline Flow Conductivity = SFC) é feita de acordo com um método descrito em WO-A-95/22356. Cerca de 0,9 g de material superabsorvente (tendo como partículas toda a fração de particulado) são pesados dentro de um cilindro com uma base de peneira e cuidadosamente distribuídos sobre a superfície da peneira. Permite-se que o material superabsorvente inche por uma hora em urina sintética JAYCO contra uma pressão de 0,7 psi. Depois de medida a altura de inchaço do superabsorvente, permite-se que uma solução 0,118 M de NaCl vinda de um reservatório graduado escoe através da folha de gel inchado sob pressão hidrostática constante. A folha de gel inchado é coberta com cilindro especial de peneira durante a medida, o que garante uma distribuição uniforme da solução 0,118 M de NaCl sobre o 2 0 gel e condições constantes (temperatura de medição entre 2O2C e 252C) durante a medida, referentes à propriedade da cama de gel. A pressão atuando sobre o superabsorvente inchado ainda é de 0,7 psi. Usando um computador e uma balança, a quantidade de líquido que passa através da folha 2 5 de gel em função do tempo é determinada em intervalos de 2 0 segundos durante um período de 10 minutos. A vazão, em g/s, através da folha de gel inchado, é determinada por meio de uma análise de regressão com extrapolação do gradiente e determinação do ponto central no instante t = 0 da quantidade de fluxo dentre os minutos 2-10. O valor da SFC (K) é dado em cm3-s-g_1 e calculado como se segue:

K_Fs(t = Q)L0 _ Fs (t = 0)· Ln r-A AP1 139506

onde:

Fs (t = 0) é a vazão, em g/s,

L0 é a espessura da folha de gel, em cm,

R é a densidade da solução de NaCl (1,003 g/cm3),

A é a superfície do lado superior da camada de

gel no cilindro de medição (28,27 cm2), ΔΡ é a pressão hidrostática que age sobre a folha

de gel (4.920 dyn/cm2) , e

15

K é o valor da SFC [cm3 s g 1J .

DETERMINAÇÃO DA RETENÇÃO

A retenção descrita como CRC é determinada de acordo com ERT 441.2-02, onde "ERT" significa nEDANA recommended Test" e "EDANA" significa nEuropean Disposable and Nonwovens Association".

DETERMINAÇÃO DA ABSORÇÃO SOB APLICAÇÃO DE PRESSÃO

25

A absorção sob aplicação de uma pressão de 0,7 psi, descrita como ΑΑΡ, é determinada de acordo com ERT 442.2- 02 . Determinação da biodegradabilidade

A determinação da biodegradabilidade é feita de acordo com o teste Sturm, conforme o apêndice V da Diretriz 67/548/EEC. LISTA DE NUMERAIS DE REFERÊNCIA

1 saponificador

2 reator de desidratação

3 reator de reação em fase gasosa

4 unidade de resfriamento

unidade de preparação

6 polimerização

7 reservatório de reagentes

8 reservatório de catalisador liquido

9 gerador de bolhas de gás

condutor de gás

11 dispositivo de aquecimento

12 trocador de calor

13 recipiente de separação

14 coluna de destilação

região inferior

16 região superior

17 estreitamento 18 saida

19 trocador de calor para o catalisador

2 0 linha de catalisador

21 trocador de calor para o reagente

22 linha de reagente 2 5 23 bolhas de gás

24 recheio que permite fluxo através de seu interior

2 5 região de retardamento

26 fase líquida

27 fronteira de fase 28 fase gasosa

29 piso 3 0 anéis 31 aros

32 recheios de estrela

33 recheios de cruz

34 recheios multitubulares 3 5 parede do reator

3 6 seção transversal de fluxo

37 espaço através do qual passa fluxo

3 8 círculo de seção transversal

Claims

1. Processo para preparação de ácido acrílico, caracterizado por compreender pelo menos as seguintes etapas: a. desidratar glicerina a um produto de desidratação contendo acroleína; b. oxidar em fase gasosa o produto de desidratação para obtenção de um monômero gasoso contendo ácido acrílico; c. promover o contato entre o monômero gasoso com um agente refrigerante para obtenção de uma fase resfriada contendo ácido acrílico; d. preparar da fase resfriada para obtenção de uma fase monomérica contendo ácido acrílico; onde, durante a desidratação, uma fase líquida al e uma fase gasosa a2 estão presentes, sendo que na fase líquida al uma pluralidade de bolhas de gás é gerada.

2. Processo para produção de um polímero polimerização de ácido acrílico, caracterizado compreender pelo menos as seguintes etapas: por por A. desidratar glicerina a um produto de desidratação contendo acroleína; B. oxidar em fase gasosa o produto de desidratação para obtenção de um monômero gasoso contendo ácido acrílico; C. promover o contato entre o monômero gasoso com um agente refrigerante para obtenção de uma fase resfriada contendo ácido acrílico; D. preparar a fase resfriada para obtenção de uma fase monomérica contendo ácido acrílico; E. polimerizar a fase monomérica; onde, durante a desidratação, uma fase líquida al e uma fase gasosa a2 estão presentes, sendo que na fase líquida al uma pluralidade de bolhas de gás é gerada.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o polímero é uma estrutura polimérica absorvente de água.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a estrutura polimérica absorvente de água é obtenível por um processo compreendendo as seguintes etapas: i) polimerizar o ácido acrílico na presença de iam formador de ligações cruzadas para formar um gel polimérico ; ii) cominuir, opcionalmente, o gel polimérico; iii) secar o gel polimérico opcionalmente cominuído para obtenção de estruturas poliméricas absorventes de água, e iv) opcionalmente, realizar pós-tratamento da superfície das estruturas poliméricas absorventes de água.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 4, caracterizado pelo fato de que o ácido acrílico está presente em pelo menos 20% (molar) , baseado no monômero, na forma de um sal.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 5, caracterizado pelo fato de que ao menos uma parte da pluralidade de bolhas de gás presentes na fase líquida al é conduzida.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 6, caracterizado pelo fato de que ao menos uma parte da pluralidade de bolhas de gás presentes na fase líquida al é dividida.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a glicerina é obtida por saponificação de gorduras.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a desidratação ocorre por um caminho através do qual a concentração de glicerina diminui.

10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que ocorre uma variação de pressão ao longo desse caminho.

11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que existem diferentes vazões volumétricas ao longo desse caminho.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a glicerina é produzida na geração de combustíveis líquidos a partir de matérias-primas naturais.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a desidratação ocorre ao menos parcialmente em fase líquida.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a desidratação ocorre a uma temperatura entre IOOaC e 4002C.

15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a desidratação ocorre a uma pressão entre 2 e 2 00 bar.

16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a desidratação ocorre com um tempo de residência médio entre 1 e 30 minutos.

17. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a acroleina produzida por desidratação é transferida pela pluralidade de bolhas de gás da fase líquida al para a fase gasosa a2.

18. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 17, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de bolhas de gás na fase líquida al é gerada por introdução de um gás adicional.

19. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 18, caracterizado pelo fato de que a glicerina é usada em uma fase aquosa.

20. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 19, caracterizado pelo fato de que um catalisador de desidratação é utilizado.

21. Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o catalisador de desidratação tem um valor de H0 entre +2 e -10.

22. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 21, caracterizado pelo fato de que a oxidação em fase gasosa ocorre na presença de um catalisador de oxidação contendo metais de transição em sua forma elementar ou participando de ligações químicas, ou ambos.

23. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 22, caracterizado pelo fato de que o produto de desidratação em uma fase aquosa é conduzido à oxidação em fase gasosa.

24. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 23, caracterizado pelo fato de que a oxidação em fase gasosa é conduzida a uma temperatura entre 2002C e 4002C.

25. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 24, caracterizado pelo fato de que o monômero gasoso contém o ácido acrílico em uma quantidade entre 5% e 50% (peso), respectivamente baseados no monômero gasoso.

26. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 25, caracterizado pelo fato de que se utiliza água, ou um composto orgânico com ponto de ebulição entre 50aC e 250SC, ou água e esse composto orgânico como agente de resfriamento.

27. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 26, caracterizado pelo fato de que a fase de resfriamento contém um teor de ácido acrílico entre 30% e 90% (peso), respectivamente baseados na fase monomérica.

28. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 27, caracterizado pelo fato de que a preparação da fase de resfriamento ocorre a temperaturas abaixo do ponto de ebulição do ácido acrílico.

29. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 28, caracterizado pelo fato de que a preparação ocorre por extração ou cristalização, ou ambas.

30. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 29, caracterizado pelo fato de que a fase monomérica contém um teor de monômero entre 5% e 90% (peso) , respectivamente baseados na fase monomérica.

31. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 30, caracterizado pelo fato de que a quantidade de um gás para geração da pluralidade de bolhas de gás é variada.

32. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 31, caracterizado pelo fato de que a glicerina é aquecida antes da desidratação.

33. Processo de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a glicerina é aquecida a uma temperatura entre 150aC e 3502C.

34. Processo de acordo com as reivindicações 32 ou 33, caracterizado pelo fato de que um catalisador líquido de desidratação é utilizado.

35. Processo de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o catalisador líquido de desidratação é aquecido antes da desidratação.

36. Processo de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o catalisador líquido de desidratação é aquecido a uma temperatura entre 150aC e 50 2C.

37. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 34 a 36, caracterizado pelo fato de que o catalisador líquido de desidratação é aquecido separadamente da glicerina.

38. Aparato para a produção de ácido acrílico caracterizado por compreender os seguintes componentes, todos em comunicação de transporte de fluidos entre si: la. um reator de desidratação (2), 2a. um reator de oxidação em fase gasosa (3), 3a. uma unidade de resfriamento (4), 4a. uma unidade de preparação (5), onde o reator de desidratação (2) inclui um gerador de bolhas de gás (9).

39. Aparato para a produção de polímeros caracterizado por compreender os seguintes componentes, todos em comunicação de transporte de fluidos entre si: lb. um reator de desidratação (2), 2b. um reator de oxidação em fase gasosa (3), 3b. uma unidade de resfriamento (4), 4b. uma unidade de preparação (5), 5b. uma unidade de polimerização (6), onde o reator de desidratação (2) inclui um gerador de bolhas de gás (9).

40. Aparato de acordo com uma das reivindicações 3 8 ou 39, caracterizado pelo fato de que ao menos em uma região parcial do reator de desidratação (2) está presente pelo menos um tipo de recheio (24) que permite fluxo através de seu interior.

41. Aparato de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de que o recheio (24) que permite fluxo através de seu interior possui, ao menos em uma região parcial, formato de estrela, cruz, disco, esfera, aro, anel ou tubo, ou pelo menos duas dessas formas.

42. Aparato de acordo com a reivindicação 3 8 ou 41, caracterizado pelo fato de que o reator de desidratação (2) contém o gerador de bolhas de gás em uma região inferior (15) .

43. Aparato de acordo com qualquer uma das reivindicações de 38 a 42, caracterizado pelo fato de que o reator de desidratação (2) possui uma região superior (16) que se estreita até uma saída (18) .

44. Aparato de acordo com qualquer uma das reivindicações de 38 a 43, caracterizado pelo fato de que pelo menos um trocador de calor (19, 21) é posicionado antes da entrada do reator de desidratação (2).

45. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou de 5 a 37, caracterizado pelo fato de que o processo é conduzido em um aparato de acordo com qualquer uma das reivindicações 38 ou de 40 a 44.

46. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 37, caracterizado pelo fato de que o processo é conduzido em um aparato de acordo com qualquer uma das reivindicações de 39 a 44.

47. Estrutura polimérica absorvente de água caracterizada por ser obtenível por um processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 37 ou 46.

48. Estruturas poliméricas absorventes de água contendo pelo menos 25% (peso) de ácido acrílico opcionalmente parcialmente neutralizado, caracterizadas por um fator de sustentabilidade de pelo menos 80%.

49. Estruturas poliméricas absorventes de água de acordo com a reivindicação 48, caracterizadas pelo fato de que possuem pelo menos uma das seguintes propriedades: A uma Condutividade de Fluxo Salino (Saline Flow Conductivity - SFC) , determinada de acordo com o método de teste descrito aqui, maior que 30 χ 10 cm3s/g; B uma Absorção sob Aplicação de Pressão de 0,7 psi (AAP0i7), determinada de acordo com ERT 442.2-02, de mais de 2 0 g/g; C uma Retenção (CRC), determinada de acordo com ERT 441.2-02, de pelo menos 20 g/g.

50. Estruturas poliméricas absorventes de água de acordo com a reivindicação 48 ou 49, caracterizadas pelo fato de que as estruturas poliméricas são baseadas em pelo menos 2 0% (peso) (baseado no peso total das estruturas poliméricas absorventes de água) de polímeros naturais biodegradáveis.

51. Estruturas poliméricas absorventes de água de acordo com qualquer uma das reivindicações de 47 a 50, caracterizadas por compreender uma pluralidade de partículas finas inorgânicas.

52. Estruturas poliméricas absorventes de água de acordo com a reivindicação 51, caracterizadas pelo fato de que as partículas finas inorgânicas contêm oxigênio.

53. Estruturas poliméricas absorventes de água de acordo com a reivindicação 51 ou 52, caracterizadas pelo fato de que as partículas finas inorgânicas contêm um metal.

54. Estruturas poliméricas absorventes de água de acordo com qualquer uma das reivindicações de 48 a 53, caracterizadas pelo fato de que a estrutura polimérica absorvente de água compreende uma região externa que tenha sofrido ligação cruzada posteriormente.

55. Estruturas poliméricas absorventes de água de acordo com a reivindicação 54, caracterizadas pelo fato de que as partículas finas inorgânicas ficam localizadas na superfície e/ou no interior da região externa.

56. Compósito caracterizado por compreender uma estrutura polimérica absorvente de água de acordo com qualquer uma das reivindicações de 48 a 55 e um substrato.

57. Processo para preparação de um compósito de acordo com a reivindicação 56, caracterizado pelo fato de que é promovido o contato entre a estrutura polimérica absorvente de água de acordo com qualquer uma das reivindicações de 48 a 55 e um substrato.

58. Artigo de higiene caracterizado por compreender uma folha superior, uma folha inferior e uma folha intermediária arranjada entre as folhas superior e inferior, que compreende estruturas poliméricas absorventes de água de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 8 a 55.

59. Fibras, folhas, materiais moldáveis, aditivos para têxteis ou couro, floculantes, coberturas ou vernizes caracterizados por serem baseados em ácido acrílico obtenível por um processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou de 6 a 37 ou 45 ou seus derivados ou sais .

60. Uso de um ácido acrílico obtenível por um processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou de 6 a 3 7 ou 45, ou de seus derivados ou sais, caracterizado por ser em fibras, folhas, materiais moldáveis, aditivos para têxteis ou couro, floculantes, coberturas ou vernizes.