DD207103A3 - REACTOR FOR THE CONTINUOUS PREPARATION OF EPOXY RESINS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Reaktor zur kontinuierlichen Synthese von Epoxidharzen, die bei der Umsetzung von Phenolen, Epichlorhydrin und ggf. Zusatzstoffen entstehen. Der Reaktor besteht aus einem kreisfoermigen Stator (1) und einem kreisfoermigen Rotor mit Antriebswelle (2), die einander zugewandte Flaechen und darauf angeordnete ineinandergreifende Zahnelemente (3), die in Form von Zahnkraenzen (4) ausgebildet sind, besitzen, wobei der Stator (1) das mit Zahnelementen bestueckte Teil des ortsfesten Gehaeuses ist und den Rotor umgibt und der Stator Einfuehrungselemente fuer die Ausgangsprodukte, ein Abfuehrungselement fuer das Reaktionsgemisch und ggf. eine Kuehlvorrichtung aufweist.The invention relates to a reactor for the continuous synthesis of epoxy resins, which are formed in the reaction of phenols, epichlorohydrin and optionally additives. The reactor consists of a circular stator (1) and a circular rotor with drive shaft (2), the mutually facing surfaces and thereon arranged interdigitating tooth elements (3) which are formed in the form of Zahnkraenzen (4), wherein the stator ( 1) is the part of the stationary Gehaeuses equipped with toothed elements and surrounds the rotor and the stator has introduction elements for the starting products, a discharge element for the reaction mixture and optionally a cooling device.
Description
1 im f V1 in f V
YEB Leuna-Werke Leuna, den 17. 9. 1981YEB Leuna-Werke Leuna, 17. 9. 1981
"Walter Ulbricht""Walter Ulbricht"
LP 8182LP 8182
Eitel, der ErfindungEitel, the invention
Reaktor zur kontinuierlichen Herstellung von EpoxidharzenReactor for the continuous production of epoxy resins
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft einen Reaktor in druckfester Ausführung zur kontinuierlichen Synthese von Epoxidharzen, die bei der Umsetzung von Phenolen oder halogenierten Phenolen, Epichlorhydrin, Alkalihydroxid und Zusatzstoffen entstehen«The invention relates to a reactor in pressure-resistant design for the continuous synthesis of epoxy resins, which arise in the reaction of phenols or halogenated phenols, epichlorohydrin, alkali hydroxide and additives «
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Mr die kontinuierliche Herstellung von Epoxidharzen, bei denen Epichlorhydrin,2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan und wäßrige latriumhydroxidlösung zur Reaktion gebracht werden, sind verschiedene Vorrichtungen bekannt· In der US-PS 2 840 541 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem die Barssynthese in mehreren Stufen in einer Biihrkaskade durchgeführt wird» Die Reaktionszeit ist bei diesem Verfahren sehr lang, so daß nur eine geringe Baum-Zeit-Ausbeute erreicht wird* Bei der Verwendung von Bührkaskaden tritt außer-Various processes are known for the continuous production of epoxy resins in which epichlorohydrin, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -propane and aqueous sodium hydroxide solution are reacted. US Pat. No. 2,840,541 describes a process which in which the bar synthesis is carried out in several stages in a brewing cascade »The reaction time is very long in this method, so that only a small tree-time yield is achieved * When using Bührkaskaden occurs except
dem eine Vielzahl von organischen Hebenprodukten auf, die die Epoxidharzqualxtät verschlechtern.that a variety of organic lifting products that worsen the epoxy resin quality.
Zar Vermeidung dieser Nachteile werden in der US-PS 2 986 551 eine Hührwerkskaskade mit 6 Reaktoren und Aceton als Lösungavermittler beschrieben· Dabei beträgt die Verweilzeit 3 bis 15 Minuten pro Reaktor* Es erfolgt eine stufenweise Zugabe der natronlauge.Zar To avoid these disadvantages, US Pat. No. 2,986,551 describes a Hähnwerkskaskade with 6 reactors and acetone as Lösungsavermittler · The residence time is 3 to 15 minutes per reactor * There is a stepwise addition of the sodium hydroxide.
In der DD-PS 137 805 wird ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Epoxidharzen mit 1 oder 2 Reaktoren, einer Verweilzeit von maximal 5 bzw« 10 see, einer Geschwindigkeit von 15 bis 50 Eusec und einer Temperatur von 60 bis 180 G beschrieben· Nachteilig an diesem Verfahren ist der hohe Gehalt an phenolische Hydroxylgruppen enthaltenden Monoglycidy!verbindungen von 6 bis 10 Masseprozent und Verseifungsprodukten der JDiglycidylather von 12 bis 18 üasseprozent im Epoxidharz. Diese Zusammensetzung des Epoxidharzes verschlechtert die Gebrauchswerteigenschaften und wirkt sich negativ auf den spezifischen Verbrauch der Ausgangsprodukte aus*In DD-PS 137 805 a continuous process for the preparation of epoxy resins with 1 or 2 reactors, a residence time of not more than 5 or 10 see, a speed of 15 to 50 Eusec and a temperature of 60 to 180 G describes · disadvantageous In this process, the high content of phenolic hydroxyl group-containing monoglycidyl compounds of 6 to 10% by mass and saponification products of the diglycidyl ether of 12 to 18% by weight in the epoxy resin. This composition of the epoxy resin degrades the utility properties and adversely affects the specific consumption of the starting materials.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Epoxidharzseaktors, in dem Epoxidharze mit einem Epoxidäquivalent von 170 bis 4000, einer hohen Raum-Zeit-Ausbeute und in konstanter Qualität kontinuierlich hergestellt werden können.The aim of the invention is the development of an epoxy resin reactor in which epoxy resins can be produced continuously with an epoxide equivalent of 170 to 4000, a high space-time yield and in constant quality.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reaktor zur kontinuierlichen Herstellung von Epoxidharzen mit hoher Raum-Zeit-Ausbeute bei gleichzeitiger Senkung der Investitionskosten, des Platzbedarfes und der Montage- und Demontagekosten für die Instandhaltung zu entwickeln.The invention has for its object to develop a reactor for the continuous production of epoxy resins with high space-time yield while reducing investment costs, space requirements and assembly and disassembly costs for maintenance.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Reaktor in druckfester Aasführung aus einem kreisförmigen Stator und einem kreisförmigen Rotor mit Antriebswelle besteht, die einander zugewandte Flächen mit darauf angeordneten ineinandergreifenden Zahne leinen ten, die in Form von-Zahnkränzen ausgebildet sind,, besitzen, wobei der Stator das mit Zahnelementen bestückte Teil des ortsfesten Gehäuses ist und den Rotor umgibt und der Stator EinfUhrungselemente, ein Abführungselement und gegebenenfalls eine Kühlvorrichtung aufweist. Rotor und. Stator enthalten vorteilhafterweise je zwei, bis acht. Zahnkränze, wobei sich der innere Zahnkranz des Stators zwischen dem in Achsnähe gelegenen 1. und 2«, Zahnkranz des Rotors befindet und die Zahnelemente der Zahnkränze in quaderähnlicher oder zylindrischer Perm ausgebildet sind* Vorteilhafterweise befindet sich anaxial am Stator ein Abführungselement und axial zwischen dem 1 * und 2» inneren Zahnkranz des Stators münden eine der Zahl der Komponenten entsprechende Anzahl- von Einführungselementen. Die Kühlung erfolgt vorzugsweise mittels einer Kühlvorrichtung in Form eines Kühlmantels, am Stator einschließlich der Kühlmittelanschlüsse.-This object is achieved in that the reactor consists of a circular stator and a circular rotor with drive shaft in pressure-resistant Aasführung, the facing surfaces with interdigitated teeth leashes th, which are formed in the form of sprockets ,, have, where the stator is the part of the stationary housing equipped with toothed elements and surrounds the rotor, and the stator has insertion elements, a discharge element and optionally a cooling device. Rotor and. Stator advantageously contain two to eight. Sprockets, wherein the inner ring gear of the stator between the located near the axis 1 and 2, "ring gear of the rotor is formed and the tooth elements of the sprockets in parallelepiped or cylindrical Perm * are advantageously located anaxially on the stator, a discharge element and axially between the 1 * and 2 »inner ring gear of the stator lead to a number of components corresponding number of insertion elements. The cooling preferably takes place by means of a cooling device in the form of a cooling jacket, on the stator including the coolant connections.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel mit quaderähnlichen Zahnelementen erläutert, in der die Figur 1 eine Draufsicht, auf den Rotor und Figur 2 einen Längsschnitt durch den Epoxidharzreaktor zeigen« Der Epoxidharzreaktor in druckfester Ausführung besteht aus einem kreisförmigen Stator 1 und einem kreisförmigen Rotor mit Antriebswelle 2., die einander zugewandte Flächen mit darauf befindlichen Zahnelementen 3 besitzen, die am Stator 1 in 4 und am Rotor 2 in 5 Zahnkränzen 4 angeordnet sind. Der innere Zahnkranz des Stators 1 befindet sich zwischen dem in Achsnähe gelegenen 1. und 2. Zahnkranz 4 des Rotors 2. Zwischen dem 1. und 2- in Achsnähe gelegenen Zahnkranz des Stators 1 münden. 3 Einführungselemente 5 für dieThe invention is explained below with reference to the drawing of an embodiment with parallelepipedic tooth elements, in which Figure 1 is a plan view of the rotor and Figure 2 shows a longitudinal section through the Epoxidharzreaktor "The epoxy resin reactor in pressure-resistant design consists of a circular stator 1 and a circular rotor with drive shaft 2, which have mutually facing surfaces with thereon tooth elements 3, which are arranged on the stator 1 in 4 and the rotor 2 in 5 sprockets 4. The inner ring gear of the stator 1 is located between the 1st and 2nd ring gear 4 of the rotor 2 located near the axis. Between the 1st and 2nd ring gear of the stator 1 located near the axis, open. 3 introduction elements 5 for the
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flüssigen Aasgangskomponenten, inaxial am Stator 1 ist ein Abführungselement 6 vorhanden* Um den Stator 1 ist ein Kühlmantel 7 mit Kühlmittelanschlüssen 8 angebracht·Liquid Aasgangskomponenten, inaxially on the stator 1, a discharge element 6 is present * To the stator 1, a cooling jacket 7 is attached with coolant connections 8 ·
Die flüssigen Ausgangskomponenten strömen unter Druck kontinuierlich durch die Einführungselemente 5 zwischen dem 1· und 2· inneren Zahnkranz des Stators 1 in den Reaktor, werden durch die Drehbewegung der Zahnelemente 3 des Rotors 2 mitgeführt, durch die Fliehkräfte nach außen geschleudert, durch die Zahnelemente 3 des Stators 1 abgelenkt, dadurch intensiv vermischt und reagieren miteinander zu Epoxidharz· Die Reaktionswärme wird durch das den Reaktor verlassende Reaktionsprodukt und durch das den Kühlmantel 7 durchfließende Kühlmittel abgeführt·The liquid starting components flow under pressure continuously through the insertion elements 5 between the 1 · and 2 · inner ring gear of the stator 1 in the reactor, are carried by the rotational movement of the tooth elements 3 of the rotor 2, thrown by the centrifugal forces to the outside, by the tooth elements. 3 of the stator 1, thereby intensively mixed and reacting with one another to form epoxy resin. The heat of reaction is removed by the reaction product leaving the reactor and by the coolant flowing through the cooling jacket 7.
Mit diesem Epoxidharzreaktor ist die kontinuierliche Herstellung von Epoxidharzen mit einem Epoxidäquivalent von 170 bis 4000 bei hoher Saum-Zeit-Ausbeute und in konstanter Qualität möglich.With this epoxy resin reactor, the continuous production of epoxy resins with an epoxide equivalent of 170 to 4000 with high seam-time yield and in constant quality is possible.
Claims (5)
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