DD234768A3

DD234768A3 - Verfahren zur trocknung von natriumallylsulfonat

Info

Publication number: DD234768A3
Application number: DD26665784A
Authority: DD
Inventors: Dieter Baumgaertner; Peter Felsch; Klaus Radau; Herbert Walz
Original assignee: Berlin Chemie Veb
Priority date: 1984-08-28
Filing date: 1984-08-28
Publication date: 1986-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von Natriumallylsulfonat (NaAS) im Rotationsduennschichtverdampfer (RDV). Das Verfahren nutzt die aufgefundene Erscheinung aus, dass bei steigender Zufuhr von NaAS-Loesung vom RDV die Leistungsaufnahme des Rotormotors durch ein ausgepraegtes Minimum geht. Wird der Arbeitspunkt fuer den RDV-Betrieb in dieses Minimum gelegt, wird mit verhaeltnismaessig niedrigem Energieaufwand und mit hohem Durchsatz ein qualitaetsgerechtes Trockenprodukt mit einem Polymerenanteil unter 0,5% und einer Restfeuchte unter 2% gewonnen. NaAS findet Verwendung als Comonomeres zur Polymerisation von Acrylnitril zu Polyacrylnitril (PAN) und verbessert die Farbaffinitaet der PAN-Faser.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung findet Anwendung bei der Herstellung von Natriumallylsulfonat, das als Comonomeres bei der Polymerisation von Acrylnitril zu Polyarylnitril eingesetzt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Trocknung des thermisch instabilen Natriumallylsulfonates sind produktschonende Verfahren erforderlich. Bekannt ist die Einengung einer wäßrigen Lösung von Natriumallylsulfonat im Vakuumwalzentrockner. Diese Verfahrensweise ist mit mehreren Nachteilen verbunden. Infolge der thermischen Instabilität des Natriumallylsulfonates muß unter Vakuum getrocknet werden, ohne daß dadurch beim Vakuumwalzentrocknereinsatz die thermische Zersetzung des Natriumallylsulfonates völlig unterbunden wird, so daß sowohl Produktverluste und die Weiterverarbeitung erschwerende Qualitätsbeeinträchtigungen auftreten als auch eine periodische Reinigung der Austragschnecke des Vakuumwalzentrockners erforderlich ist, was seinerseits Stillstandszeiten und körperlich schwere Arbeit mit sich bringt.

Des weiteren ist bekannt, daß Rotationsdünnschichtverdampfer auch als Trockner eingesetzt werden können. Sie haben einen niedrigeren spezifischen Energiebedarf als Walzentrockner und eignen sich zur Trocknung thermisch empfindlicher Güter.

Während die Gesetzmäßigkeiten für Fallstromverdampfer und Rotationsdünnschichtverdampfer mit Rotoren mit starren Wischern weitgehend bekannt sind, ist das für solche mit beweglichen Wischern, wie sie allgemein für Trocknungsprozesse eingesetzt werden, nicht der Fall.

Hier stehen dem Fachmann keine vergleichbaren Berechnungsmethoden zur Verfugung und er ist zur Lösung der gegebenen Aufgabe auf Versuche angewiesen (Autorenkollektiv: Verfahrenstechnische Berechnungsmethoden, Teil 1, Wärmeträger, Apparate und ihre Berechnung. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie. Leipzig 1980, S. 172-173).

Über den Einsatz von Rotationsdünnschichtverdampfem zur Trocknung von Natriumallylsulfonat ist bisher nichts bekannt geworden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Trocknungsverfahren für Natriumallylsulfonat, das ohne die genannten Nachteile kostengünstig zu einem qualitätsgerechten Produkt führt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, nach dem unter Anwendung des energetisch vorteilhaften und produktschonenden Rotationsdünnschichtverdampfers bei hohem Durchsatz verlustfrei ein Trockenprodukt mit einer Restfeuchte von maximal 2% und einem Polymerenanteil unter 0,5% aus wäßriger Natriumallylsulfonat-Lösung, wie sie bei der Umsetzung von Allylchlorid mit wäßriger Natriumsulfit-Lösung anfällt, gewonnen wird.

Der mögliche Durchsatz der zur Einengung zugeführten Lösung wird von der Leistungsaufnahme des Rotormotors des Rotationsdünnschichtverdampfers und von der geforderten maximalen Restfeuchte des zu gewinnenden Trockenproduktes begrenzt.

Beim Einsatz eines Rotationsdünnschichtverdampfers zur Trocknung von Natriumallylsulfonat wurde erwartungsgemäß gefunden, daß mit Erhöhung der Zulaufmenge an Natriumailyisulfonat-Lösung über einen großen Bereich die Leistungsaufnahme des Rotormotors und auch die Restfeuchte des Trockenproduktes anstiegen. Aber auch bei sehr niedrigen Durchsätzen war es nicht möglich, die Restfeuchte unter 5% abzusenken, so daß der Rotationsdünnschichtverdampfer als ungeeignet zur Trocknung von Natriumallylsulfonat erscheinen mußte.

Wird jedoch der Durchsatz trotz ständigen Anstiegs von Restfeuchte und Leistungsaufnahme des Rotormotors immer weiter erhöht, durchläuft die Leistungsaufnahme überraschend ein Maximum, dem ein relatives Minimum mit einer Leistungsaufnahme folgt, die der bei einem um etwa 40% niedrigeren Durchsatz gleich ist.

Während dieser um 40% niedrigere Durchsatz zu einem Trockenprodukt mit 5% Restfeuchte führt, wird beim Durchsatz im genannten relativen Leistungsaufnahmeminimum völlig unerwartet ein Produkt mit einer Restfeuchte von 1 % bis 2% gewonnen.

Dieser Effekt war weder vorhersehbar oder berechenbar noch von anderen Stoffsystemen in ähnlicher Form bekannt.

Erfindungsgemäß wird beim Betrieb des Rotationsdünnschichtverdampfers von Beginn an die dem relativen Leistungsminimum des Rotormotors zuzuordnende Zulaufmenge an Natriumallylsuifonat-Lösung voll aufgegeben.

Die genaue Lage dieses Minimums muß in einem einmaligen Vorversuch für die einzuengende 47-53% Feststoff enthaltende Natriumallylsulfonat-Lösung und den eingesetzten Rotationsdünnschichtverdampfer ermittelt werden.

Aus diesem Wege gelangt man zur Lösung der Aufgabe. Sie besteht darin, daß die technische wäßrige Natriumallyisulfonatiösung, deren Feststoffanteil sich im wesentlichen aus 70 bis 75% Natriumallylsulfonat und 25 bis 30% Natriumchlorid zusammensetzt, mit einer spezifischen Zulaufgeschwindigkeit von 58 bis 66 l/h · m² kontinuierlich einem Rotationsdünnschichtverdampfer mit beweglichen Wischern bei einer Rotordrehzahl von 710 min"¹ und einem Dampfdruck von 0,35 bis 0,40 MPa zugeführt wird.

Als Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrenszur Gewinnung eines Natriumallylsulfonats mit einem Polymerengehalt unter 0,5% und einer Restfeuchte zwischen 1 % und 2% ergeben sich das zuverlässig qualitätsgerechte Trockenprodukt, der relativ geringe Energiebedarf und die hohe Apparatekapazität, damit ein verringerter Apparate- und Arbeitszeitaufwand, sowie eine erhebliche Erleichterung der Arbeit.

Ausführungsbeispiel

Einem Rotationsdünnschichtverdampfer, Typ RDA350/2.5- B1 (VEB Chemieanlagenbau Erfurt-Rudisleben), der mit einem 11 -kW-Antriebsmotor ausgerüstet ist, wird bei einer Rotordrehzahl von 710 min "¹ und einem Dampfdruck von 0,35 MPa kontinuierlich eine 50%ige wäßrige Lösung von Natriumailylsulfonat mit einer Zulaufgeschwindigkeit von 155 l/h über eine Dosierpumpe zugeführt. Die Lösungszufuhr wird beim Anfahrvorgang nicht allmählich erhöht, sondern erfolgt sofort in voller

Erhalten werden etwa 100 kg/h feinkristallines Natriumailylsulfonat mit einem Polymerengehalt unter 0,5% und einer Restfeuchte

Claims

Erfindungsanspruch:

Verfahren zur Trocknung einer 47 bis 53%igen wäßrigen Natriumallyisulfonatiösung, deren Feststoffanteil zu 70 bis 75% aus Natriumallylsuifonat und zu 25 bis 30% aus Natriumchlorid besteht, auf einen Wassergehalt von maximal 2% unter Anwendung der Dünnschichtverdampfung, gekennzeichnet dadurch, daß die Lösung mit einer spezifischen Zulaufgeschwindigkeit von 58 bis 66 l/h m² kontinuierlich einem Rotationsdünnschichtverdampfer mit beweglichen Wischern bei einer Rotordrehzahi von 710 min"' und einem Dampfdruck von 0,35 bis 0,40 PMPa zugeführt wird.