DD211791A1 - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von polymerisaten - Google Patents

Abstract

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polymerisaten in fluessiger Phase. Die Erfindung betrifft die Herstellung hochpolymerer Werkstoffe. Das Ziel besteht darin, durch die erfindungsgemaesse Zufuhr der Monomeren in einen im Ruehrkesselreaktor befindlichen Rueckstroemkanal deren Einmischung in das hochviskose Reaktionsprodukt zu beschleunigen und damit durch eine schnellere Homogenisierung des Reaktorinhaltes die Produktqualitaet zu verbessern.

Description

An?; e nc·

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen. Herstellung von Polymerisaten aus ungesättigten Monomeren, gegebenenfalls in Gegenwart von Elasten und/oder Lösungsmitteln durch Masse- oder Lesungspolymerisation»

Charakteristik der oek^mi^en^ecjhniachen

Es ist bekannt, daß bei der Masse- und Lösungspolymerisation aufgrund der hohen Produktviskosität Schwierigkeiten bei der Wärmeabfuhr und der Homogenisierung der Reaktionsmasse auftreten» So ist es beis Einsatz von Rührkesselreaktoren, die niit Sohneckenrührern mit Leitrohren (GS-PS 1 238 943, GB-PS 1 404 163), Wendelrührerη sit Hohlwellen (DD 144 Ο64) und konventionellen Wendel-, Anker- und anderen Rührern ausgerüstet sind, in der Regel nicht möglich, die niederviskosen Einsatzstoffe genügend schnell in die hochviskosen Reaktionsprodukte einzurühren, wenn der Viskositätsunterschied mehrere Zehnerpotenaen beträgt. Insbesondere v?enn die Zufuhr der Einsatzstoffe an der Behälter¹/? and oder Produkt oberfläche erfolgt, kommt e3 durch den an der Wand entstehenden Monomerfilm verstärkt zum Wandgleiten der gerührten Reaktionstnasse und damit su einer Verringerung der Pörderwirkung des Rührers« Die Polgen sind eine Verschlechterung des Wärmeüberganges und der Homogenisierung der Reaktionsmasse. Ist es bei stark exothermen Reaktionen notwendig, mit den kalten Einsatzstoffen einen großen Teil der Reaktionswärme abzuführen, so ist weiterhin von Hachteil, daß in diesem Falle der Zulauf vor seinem Einmischen in das Reaktionsprodukt in Wandnähe zusätzlich erwärmt wird, da die Wandtemperatur in der Regel deutlich über der Zulauftemperatur liegt» Damit sinkt die abführbare Reaktionswärme. Der Einsatz von Rohrreaktoren, auch wenn diese statische Mischorgane enthalten (DE-OS 2 SOO 731), ist durch den schlechten Wärmeübergang auf relativ geringe Unisatzänderungen beschränkt, wenn die Reaktortemperstur annähernd konstant gehalten werden soll·

Speziaireaktoren rail; mehreren sich kämmenden Schnecken werden mit wachsender Produktviskositat immer extruderähnlicher und damit teurer. Ihr Reaktionsvolumeη ist begrenzt und wegen der fehlenden Rückvermischung sind sie für Produkte, die unter exothermen Reaktionsbedingungen hergestellt werden müssen* nur bedingt geeignet (DD-WP 57 700). Durch zu langsames Einmischen der Einsatzstoffe in die Reaktionsprodukte und durch deren unnötige Erwärmung an der Reaktorwand werden die Reaktorkapazität begrenzt und die Produktqualität beeinträchtigt.

Bekannt ist weiterhin ein Verfahren, bei dem die Einsatzstoffe und kondensierte Monomerbrüden mit einem Teil des Reaktionsproduktes außerhalb des Rührkesselreaktors in einem statischen oder dynamischen Mischer homogenisiert werden und das so erhaltene Gemisch dem Reaktor zugeführt wird» Die Folge ist ein geringerer Yiskositätsunterschied zwischen Zulauf und Reaktorinhalt und damit eine bessere Homogenisierung der Reaktionsmasse (DE-OS 2 343 871). nachteilig ist hierbei, daß eine zusätzliche Schmelzepumpe für das Auskreisen und Wiedereinspeisen eines Teiles des Reaktionsproduktes nebst Rohrleitungen und Mischvorrichtung benötigt wird, was das Verfahren komplizierter macht.

Ziel der Erfindung.

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Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Durchführung der Polymerisation von ungesättigten Monomeren, gegebenenfalls in Gegenwart von Hasten und/oder Lösungsmitteln so zu verbessern, daß eine gute Durchmischung und Isothermie der Reaktionsmasse gewährleistet ist und damit bei hohen Umsätzen einheitliche Reaktionsnrodukte erhalten werden*

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Perlegunfi.,„des _m We sens, der Erfind - Die technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kontinuierlichen Herateilung von Polymerisaten aus ungesättigten Monomeren, gegebenenfalls in Gegenwart von Elasten und/oder Lösungsmitteln, in einem Rührkesselreaktor mit innerem Rückströmkanal so zu gestalten, daß auch bei hohen Umsätzen die im Ziel der Erfindung genannten Verbesserungen erreicht werden.

- Merkmale der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß die Zufuhr der Einsatzstoffe direkt in den oder die Rückströmkanäle erfolgt und die Einsatzstoffe die Rückströmkanäle sich mit dem Reaktionsprodukt mischend passieren* Der Rührkesselreaktor ist mit einem oder mehreren inneren Rückströmkanälen, die sich in Richtung Sührerwelle erstrekken, oberhalb des Behälterbodens beginnen und unterhalb des Produktspiegels enden_?au3gerü3tet* In ihnen befinden sich atatische oder dynamischer Mischer.

Insbesondere wenn sich in den Rückströmkanälen/dem Rückströmkanal statische Mischer befinden und der Rührkesselreaktor geflutet betrieben wird* gelingt es, dünnflüssige Einsatzstoffe schnell in hochviskose Reaktionsprodukte einzumischen· Weiterhin wird durch diese Maßnahme vermieden, daß die Einsatzstoffe unmittelbar an die Behälterwand gelangen, dort zutn Wandgleiten und su Ansätzen führen und das Durchmischungsverhalten des Rührkesselreaktors verschlechtern. Ebenfalls ausgeschlossen wird die Erwärmung des Zulaufes an der Behälterwand durch das Kühlmedium, dessen Temperatur in der Regel

deutlich über der des Zulaufes liegt.

Durch, direkte Zufuhr der Einsatzstoffe in den oder die Rückströskanäle lassen sich Zu- und Ablauf des Rührkesselreaktors nebeneinander anbringen» Bei Rührerausfall kommt die Zirkulationsströmung im Reaktor, d. L die im Ruckströmkanal und im.Übrigen Reaktor entgegengesetzt zueinander verlaufende Stö'mung zum.Erliegen und es entsteht sofort ein Kursschluß zwischen Zu» und Ablauf. Dadurch wird vermieden, daß in einem solchen Palle nicht umgesetzte Einsatzstoffe in das Reaktionsprodukt gelangen*

Durch diese Maßnahmen wird eine gute Durchmischung und Isοι her mi e der Reaktionsmasse gewährleistet und es lassen sich bei hohen Umsätzen einheitliche Reaktionsprodukte mit guten Eigenschaften herstellen»

Die Erfindung soll nachstehend näher erläutert werden· Fig. 1 zeigt einen geflutet betriebenen Bührkesse!reaktor 1 mit Hohlwellen-Wendelrührer 2 mit außenliegender zweigängiger Wendel 3 und im Inneren des Rückströmkanales 4 befindlichen Mischorganen 5«

Die Zufuhr der Einsatzstoffe erfolgt yon oben 6 in den RückströGikanals während das Reaktionsprodukt den Rührkesselreaktor ebenfalls oben in Mhe der Zufuhröffnung verläßt 7« Der Hohlwellen-Wendelrührer fördert aufwärts, der Rückströtnkanal wird folglich abwärts durchströmt. Mit der dargestallten Anordnung werden die zugeführten Einsatzstoffe während des Passierens des Rückströmkanales weitestgehend mit dem vom Rührer geförderten Reaktionsprodukt vermischt und können somit nicht an die Behälterwand gelangen* Ein Kurzschluß zwischen. Zu- und Ablauf ist bei laufendem Rührer nicht möglich, tritt jedoch bei Rührerstillstand gewollt sofort ein·

Claims (1)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polymerisaten aus ungesättigten Monomeren, gegebenenfalls in Gegenwart von Elasten und/oder Lösungsmitteln durch Polymerisation in flüssiger Phase in einem Rührkesselreaktor, der mit einem oder mehreren inneren Rückströmkanälen, die sich in Richtung Rührerüvelle erstrecken, oberhalb des Reaktorbodens beginnen und unterhalb des Produktspiegels enden, durch die das vom Rührer des Rührkesselreaktors geförderte Reaktionsprodukt strömt, ausgerüstet ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Zufuhr der Einsatzstoffe direkt in mindestens einen der statische oder dynamische Mischer enthaltenden Rückströmkanäle erfolgt und die Einsatzstoffe einen oder mehrere Rückströmkanäle sich mit dem Reaktionsprodukt mischend passieren»

   Hierzu 1 Blatt Zeichnung 1