ES2293583T3 - Procedimiento para la extraccion de monomeros residuales a partir de poliximetilenos. - Google Patents
Procedimiento para la extraccion de monomeros residuales a partir de poliximetilenos. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para la extracción de monómeros residuales no reaccionados de homo- o copolímeros de polioximetileno con los siguientes pasos procedimentales: a) en un dispositivo de desgasificación los monómeros residuales se extraen de los polímeros en forma gaseosa como vapor a una temperatura de 70 a 300°C y una presión de 0, 005 a 50 bares, b) los vapores de monómeros residuales se extraen a través de una línea de vapor, manteniéndose la temperatura del vapor por encima del punto de ebullición, c) los monómeros residuales gaseosos se condensan a partir del vapor en un dispositivo de condensación, caracterizado porque en el paso c) se hace operar al dispositivo de condensación a una presión de 1, 09 a 102, 4 bar y una temperatura de 102 a 230°C, no quedando por debajo de la temperatura mínima de 102°C en ningún punto del dispositivo de condensación, y porque las superficies del dispositivo de condensación, que entran en contacto con el vapor, están recubiertas por una película líquida, que contiene monómeros residuales condensados.
Description
Procedimiento para la extracción de monómeros
residuales a partir de polioximetilenos.
La presente invención hace referencia a un
procedimiento para la extracción de monómeros residuales no
reaccionados de homo- o copolímeros de polioximetileno con los
siguientes pasos procedimentales:
- a)
- en un dispositivo de desgasificación se extraen los monómeros residuales de los polímeros en forma gaseosa como vapor a una temperatura de 70 a 300ºC y una presión de 0,005 a 50 bares,
- b)
- los vapores de monómeros residuales se extraen a través de una línea de vapor, manteniéndose la temperatura del vapor por encima del punto de ebullición,
- c)
- los monómeros residuales gaseosos se condensan a partir del vapor en un dispositivo de condensación,
caracterizado porque en el paso c)
se hace operar al dispositivo de condensación a una presión de 1,09
a 102,4 bar y una temperatura de 102 a 230ºC, no quedando por
debajo de la temperatura mínima de 102ºC en ningún punto del
dispositivo de condensación, y porque las superficies del
dispositivo de condensación, que entran en contacto con el vapor,
están recubiertas por una película líquida, que contiene monómeros
residuales
condensados.
La presente invención se relaciona además con el
empleo de este procedimiento durante o inmediatamente después de la
producción de los homo- o copolímeros de polioximetileno.
Adicionalmente, la invención se relaciona con un procedimiento para
la producción de homo- o copolímeros de polioximetileno,
caracterizado porque primero se elaboran o almacenan los monómeros
apropiados en una planta de monómeros, entonces se polimerizan los
monómeros en un reactor de polimerización para obtener los
polímeros citados, y, durante o después de esta polimerización, se
extraen los monómeros residuales contenidos en los polímeros según
el procedimiento especificado anteriormente.
La invención se relaciona finalmente con los
homo- o copolímeros de polioximetileno, obtenibles con el último
procedimiento citado.
Los polímeros de polioximetileno (POM) se
obtienen por homo- o copolimerización de
1,3,5-trioxano (abreviado: trioxano), formaldehído
u otra fuente de formaldehído. Además, la conversión no es total,
convencionalmente, antes bien el polímero de
POM-puro contiene aún hasta un 40% de monómeros no
reaccionados. Estos monómeros residuales son, por ejemplo, trioxano
y formaldehído, así como, si fuera necesario, comonómeros
co-empleados como el 1,3-dioxolano
u óxido de etileno. Los monómeros residuales se extraen del polímero
bruto mediante procesamiento.
La presente invención parte del procedimiento de
la DE-A 32 31 797 para el procesamiento del trioxano
de los polímeros de oximetileno que contienen trioxano, que
presenta los siguientes pasos:
- A.
- extracción de los vapores gaseosos de trioxano de los polímeros en una zona de desgasificación a entre 70 y 300ºC y de 0,005 a 50 bar,
- B.
- derivar el vapor, encontrándose la temperatura del vapor por encima del punto de rocío,
- C.
- si fuera necesario, compresión del vapor a más de 1 bar,
- D.
- condensación del trioxano gaseoso en una zona de condensación a más de 1 bar, extrayéndose el formaldehído gaseoso no condensable,
- E.
- si fuera necesario, limpieza del trioxano.
Este procedimiento tiene el inconveniente de que
el trioxano extraído puede polimerizar espontáneamente y de manera
no deseada. De este modo se forman residuos de, por ejemplo,
paraformaldehído, que obstruyen los equipos durante la condensación
o procesamiento del trioxano, que tienen que limpiarse entonces de
manera costosa - tras la desconexión de la instalación de
producción -. Véase también la página 3, línea 21 del citado
documento, acorde al cual el trioxano condensado en las superficies
presenta una acentuada tendencia a polimerizar. Para evitar esta
polimerización (policondensación), el documento enseña en la página
7, línea 15 hasta la página 8, línea 5 y en los ejemplos, a
co-emplear un inhibidor de la polimerización en la
zona de condensación, por ejemplo: agua, alcoholes, amoniaco o
aminas.
Conforme al documento citado, la reutilización
intencionada del trioxano condensado para la producción de POM sólo
es posible, cuando el inhibidor se sobrecompensa ("atropella")
antes de la reacción de polimerización mediante la adición de las
concentraciones apropiadas de iniciador de la polimerización. Esta
dosis adicional de iniciador encarece el procedimiento. El
documento enseña alternativamente, que el inhibidor puede extraerse
también de manera costosa mediante intercambio iónico, extracción o
destilación, lo que reduce asimismo la economía del
procedimiento.
El documento enseña en la página 6 líneas
23-24, que el monómero residual formaldehído no
puede condensarse en la zona de condensación, por lo que se extrae
en estado gaseoso. En el procedimiento de la DE-A 32
31 797, los monómeros residuales separados trioxano y formaldehído
se originan, acorde a esto, como dos fases diferentes (trioxano
líquido y formaldehído gaseoso), lo que complica su
retroalimentación.
Existía el objetivo de resolver los
inconvenientes descritos. Particularmente, debería proporcionarse un
procedimiento para la extracción de trioxano, formaldehído y otros
monómeros residuales de los polioximetilenos, que evite la
polimerización de los monómeros residuales que se condensan también
sin adición de inhibidores de la polimerización. Por tanto, debería
poderse prescindir de inhibidores.
Adicionalmente, el procedimiento debería
simplificar la separación del formaldehído. Particularmente, debería
posibilitar la condensación del formaldehído junto con el trioxano
como fase líquida.
El procedimiento inicialmente definido para la
extracción de los monómeros residuales se ha encontrado conforme a
esto. Adicionalmente, el citado empleo de este procedimiento, el
citado procedimiento para la producción de los polímeros POM y los
polímeros POM obtenibles acorde al procedimiento citado en último
lugar, se ha encontrado conforme a esto. Los modos preferentes de
ejecución de la invención han de extraerse de las
subreivindicaciones.
Todas las indicaciones de presión son presiones
absolutas, mientras no se indique lo contrario.
Los homo- o copolímeros de polioximetileno
(POM), de los que se extraen los monómeros residuales no
reaccionados con el procedimiento conforme a la invención, se
conocen y comercializan como tales. Los homopolímeros se producen
mediante polimerización de formaldehído o - preferentemente - de
trioxano; en la producción de los copolímeros se
co-emplean, adicionalmente, comonómeros.
Estos polímeros POM presentan, de manera
completamente general, al menos un 50% molar de unidades periódicas
-CH_{2}O- en la cadena principal del polímero. Se prefieren los
copolímeros de polioximetileno, particularmente aquellos, que,
además de las unidades periódicas -CH_{2}O-, contienen incluso
hasta un 50, preferentemente del 0,1 al 20, particularmente del 0,3
al 10% molar y, de manera completa y especialmente preferente, del
2 al 6% molar de unidades periódicas,
representando R^{1} a R^{4},
independientemente unos de otros, un átomo de hidrógeno, un grupo
alquil C_{1}- a C_{4}- ó un grupo alquil
halógeno-sustituido con de 1 a 4 átomos de carbono y
R^{5} un -CH_{2}, -CH_{2}O-, un grupo alquil C_{1}- a
C_{4}- ó grupo metileno sustituido por haloalquil C_{1}- a
C_{4}- o un grupo oximetileno apropiado y n tiene un valor del
intervalo de 0 a 3. Más favorablemente, estos grupos se pueden
introducir en los copolímeros mediante la apertura del anillo de
éteres cíclicos. Son éteres cíclicos preferentes aquellos de la
Fórmula
teniendo R^{1} a R5 y n el
significado especificado anteriormente. Sólo se citan como
comonómeros, por ejemplo, el óxido de etileno, óxido de
1,2-propileno, óxido de
1,2-butileno, óxido de 1,3-butileno,
1,3-dioxano, 1,3-dioxolano y
1,3-dioxepan (= butanodiolformal, BUFO) como éter
cíclico, así como los oligo- o poliformales lineales como el
polidioxolano o
polidioxepan.
Resultan asimismo apropiados los terpolímeros de
oximetileno, producidos, por ejemplo, por reacción de trioxano, uno
de los éteres cíclicos previamente descritos con un tercer monómero,
preferentemente compuestos bifuncionales de la Fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
y/o
\vskip1.000000\baselineskip
siendo Z un enlace químico, -O-,
-ORO- (R= alquileno C_{1}- a C_{8}- ó cicloalquileno C_{3}- a
C_{8}-).
Son monómeros preferentes de este tipo:
etilendiglicido, diglicidiléter y diéter de glicidileno y
formaldehído, dioxano o trioxano en la razón molar 2:1, así como
diéter de 2 moles de compuesto glicidilo y 1 mol de un diol
alifático con de 2 a 8 átomos de carbono, como por ejemplo, los
diglicidiléteres de etilenglicol, 1,4-butanodiol,
1,3-butanodiol,
ciclobutano-1,3-diol,
1,2-propanodiol y
ciclohexano-1,4-diol, por nombrar
sólo algunos ejemplos.
Se prefieren especialmente los polímeros de
polioximetileno de grupo terminal estabilizado, que presentan
enlaces C-C- ó -O-CH_{3}- por los
extremos de la cadena.
Los copolímeros de polioximetileno preferidos
tienen puntos de fusión de al menos 150ºC y pesos moleculares
(valor medio del peso) M_{w} en el intervalo de 5.000 a 300.000,
preferentemente de 7.000 a 250.000. Se prefieren particularmente
los copolímeros POM con una desuniformidad (M_{w}/M_{n}) de 2 a
15, preferentemente de 2 a 9.
Las mediciones se realizan generalmente a través
de cromatografía de permeabilidad del gel (GPC) - SEC (size
exclusion chromatography); el valor M_{n} (media numérica del
pesos moleculares) se determina generalmente por medio de
GPC-SEC.
Los pesos moleculares de los polímeros se pueden
ajustar, si fuera necesario, a los valores deseados mediante el
regulador habitual en la polimerización del trioxano. Como
reguladores se emplean acetales y/o formales de alcoholes
monovalentes, los propios alcoholes, así como las bajas
concentraciones de agua haciendo de vehículos de cadena, cuya
presencia no puede evitarse generalmente por completo. Los
reguladores se introducen en concentraciones de 10 a 10.000 ppm,
preferentemente de 100 a 1.000 ppm.
Como iniciadores (también designados como
catalizadores) se emplean los iniciadores catiónicos habituales en
la polimerización del trioxano. Resultan apropiados los ácidos
protónicos, como los ácidos alquil- y arilsulfónicos fluorados o
clorados, por ejemplo, ácido perclórico, ácido
trifluormetanosulfónico o ácidos de Lewis, como por ejemplo,
tetracloruro estánnico, pentafluoruro arsénico, pentafluoruro
fosfórico y trifluoruro bórico, así como sus compuestos complejos y
compuestos tipo sal, por ejemplo, eterato de trifluoruro bórico y
trifenilmetilenhexafluorofosfato. Los iniciadores (catalizadores)
se integran en concentraciones de aproximadamente 0,01 a 1.000 ppm,
preferentemente de 0,01 a 500 ppm y, particularmente, de 0,01 a 200
ppm. Generalmente se recomienda, añadir el iniciador en forma
diluida, preferentemente en concentraciones del 0,005 al 5% en peso.
Como disolvente de estos se pueden utilizar compuestos inertes como
los hidrocarburos alifáticos, cicloalifáticos, por ejemplo,
ciclohexano, hidrocarburos alifáticos halogenados, glicoléter, etc.
Se prefiere especialmente el triglime (trietilenglicoldimetiléter)
como disolvente.
Además de los iniciadores se pueden
co-emplear co-catalizadores. Estos
son alcoholes de cualquier tipo, por ejemplo, alcoholes alifáticos
con de 2 a 20 átomos de carbono, como t-amilalcohol,
metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol; alcoholes
aromáticos con de 2 a 30 átomos de carbono, como hidroquinona;
alcoholes halogenados con de 2 a 20 átomos de carbono, como
hexafluorisopropanol; prefiriéndose de manera completamente
especial los glicoles de cualquier tipo, particularmente
dietilenglicol y trietilenglicol; y dihidroxicompuestos alifáticos,
particularmente dioles con de 2 a 6 átomos de carbono como
1,2-etanodiol, 1,3-propanodiol,
1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol,
1,4-hexanodiol, 1,4-ciclohexanodiol,
1,4-ciclohexanodimetanol y neopentilglicol.
Los monómeros, iniciadores,
co-catalizadores y, si fuera necesario, reguladores
se pueden mezclar previamente de cualquier manera o añadirse
también por separado al reactor de polimerización. Además, los
componentes para la estabilización contienen fenoles impedidos
estéricamente como se describe en la EP-A 129369 ó
en la EP-A 128739.
La mezcla de polimerización se desactiva
preferentemente directamente a continuación de la polimerización,
preferentemente sin que ocurra un cambio de fase. La desactivación
de los residuos de iniciador (residuos de catalizador) se lleva a
cabo generalmente mediante la adición de desactivadores a la fusión
de polimerización. Desactivadores apropiados son, por ejemplo, el
amoniaco, así como las aminas alifáticas y aromáticas primarias,
secundarias o terciarias, por ejemplo trialquilaminas como la
trietilamina. Resultan adicionalmente apropiadas las sales de
reacción básica, como el carbonato sódico y bórax, además de los
carbonatos e hidróxidos de los metales alcalinos y
alcalino-térreos; adicionalmente también los
alcoholatos como el metanolato sódico. Los desactivadores se añaden
convencionalmente a los polímeros en concentraciones de
preferentemente 0,01 ppm p (partes por millón por peso) hasta el 2%
en peso. Se prefieren además los alquiles alcalinos o
alcalino-térreos como desactivadores, que presenten
de 2 a 30 átomos de carbono en el radical alquil. Como metales
especialmente preferidos se citan Li, Mg y Na, prefiriéndose
especialmente n-butil litio.
Los POM de formaldehído pueden producirse de
manera habitual mediante polimerización en la fase gaseosa, en la
solución, mediante polimerización por precipitación o en masa
(sustancia). Los POM de trioxano se obtienen generalmente mediante
polimerización en masa, para lo que se puede emplear cualquier
reactor con alto efecto de mezclado. La guía de la reacción puede
realizarse además de manera homogénea, por ejemplo en una fusión, o
de manera heterogénea, por ejemplo, como polimerización en un sólido
o granulado sólido. Resultan apropiados, por ejemplo, los reactores
de platos, mezcladores de palas tipo arado, reactores tubulares,
reactores List, amasadoras (por ejemplo amasadoras Buss), extrusora
con, por ejemplo, uno o dos husillos, y reactores agitadores,
pudiendo presentar los reactores mezcladores estáticos o
dinámicos.
En una polimerización en masa, por ejemplo, en
una extrusora, se origina un llamado sellado de la fusión del
polímero fundido, permaneciendo los componentes volátiles en la
extrusora. Los anteriores monómeros se dosifican en la fusión
polimérica presente en la extrusora, en conjunto o separados de los
iniciadores (catalizadores), a una temperatura preferente de la
mezcla de reacción de 62 a 114ºC. Los monómeros (trioxano) se
dosifican también preferentemente en estado fundido, por ejemplo,
entre 60 y 120ºC. Debido a la reacción exotérmica de
polimerización, el polímero sólo se tiene que fundir
convencionalmente en la extrusora al comienzo del procedimiento; a
continuación, el calor de polimerización resultante es suficiente
para fundir el polímero POM formado y/o mantenerlo en estado
líquido fundido.
La polimerización por fusión se lleva a cabo
generalmente entre 1,5 y 500 bar y de 130 a 300ºC, y el tiempo de
permanencia de la mezcla de polimerización en el reactor asciende
convencionalmente a entre 0,1 y 20, preferentemente de 0,4 a 5 min.
La polimerización se dirige preferentemente hasta una conversión
superior al 30%, por ejemplo, del 60 al 90%.
En cada caso se obtiene un POM puro, que
contiene, por ejemplo, hasta un 40%, de monómeros residuales no
reaccionados, particularmente trioxano y formaldehído, como
fracciones importantes citadas. Además, también puede haber
formaldehído en el POM puro, cuando se haya empleado sólo trioxano
como monómero, ya que puede originarse como producto de
descomposición del trioxano. Adicionalmente, también puede haber
otros oligómeros del formaldehído, por ejemplo, el tetrámero
tetroxano.
En el paso a) del procedimiento conforme a la
invención, los monómeros residuales se extraen gaseosamente de los
polímeros en un dispositivo de desgasificación, como vapor a una
temperatura de 70 a 300ºC y una presión de 0,005 a 50 bar. La
presión vale preferentemente de 0,005 a 20, particularmente de 0,05
a 5 bares.
Para la producción del POM se emplea
preferentemente trioxano como monómero, por lo que los monómeros
residuales extraídos contienen esencialmente trioxano, además de
habitualmente incluso del 0,5 al 10% en peso de tetroxano y del 0,1
al 15% en peso de formaldehído.
En el paso a) no se co-emplea
preferentemente ningún disolvente o agente de extracción y no se
añade ningún gas inerte. Si el POM puro a desgasificar se encuentra
en forma sólida, la desgasificación se lleva a cabo preferentemente
en habituales husillos para sólidos, secadores de álabes o
mezcladoras. La temperatura en el dispositivo de desgasificación se
encuentra, en el caso del POM sólido, preferentemente entre 115 y
140ºC.
El POM puro se encuentra preferentemente como
fusión polimérica, y, en este caso, se emplean como dispositivos de
desgasificación aquellos, que generen una gran superficie de fusión
(superficie límite de fase fusión/aire), por ejemplo, extrusoras de
uno o varios husillos, amasadoras o reactores de desgasificación
(reactores flash). La temperatura asciende en una de estas fusiones
POM preferentemente a entre 170 y 300ºC.
En el paso b) del procedimiento se derivan los
vapores de monómeros residuales a través de una línea de vapor,
manteniéndose la temperatura del vapor por encima del punto de
ebullición, por ejemplo entre 130 y 220ºC. La línea de vapor
conduce al vapor al dispositivo de condensación, y se templa, si
fuera necesario, a la temperatura citada por medio de calefactores
convencionales. Si la desgasificación se ha efectuado en el paso a)
a al menos 1 bar, la extracción del vapor se lleva a cabo o bien
mediante un compresor conectado aguas abajo del dispositivo de
condensación (paso c)), o sin dispositivos automáticos adicionales
mediante el gradiente de presión de vapor dependiente de la
temperatura imperante entre los dispositivos de desgasificación y
condensación.
Si en el paso a) la desgasificación se ha
efectuado en vacío, los vapores derivados se pueden condensar en un
paso b') tras el paso b), antes de introducirlos en el dispositivo
de condensación (paso c)). Se comprime preferentemente a una
presión superior a 1 bar, particularmente de 1,1 a 5 bares. Resultan
apropiados como compresores los dispositivos convencionales como
turbocompresores, compresores de chorro o compresores anulares de
líquidos. Los compresores anulares de líquidos operan
preferentemente con trioxano líquido a de 65 a 115ºC como fluido de
bloqueo, y se pueden reunir el compresor y el dispositivo de
condensación.
Manteniendo la temperatura de la línea de vapor
entre los dispositivos de desgasificación y de condensación siempre
por encima del punto de ebullición del vapor a la presión
predominante en cada caso, puede evitarse una polimerización no
deseada del trioxano en la línea, favorecida, entre otros, por
trazas de catalizador y formaldehído, véase la DEA 32 31 797.
\newpage
En el paso c) del procedimiento, los monómeros
residuales gaseosos se condensan del vapor (mediante enfriamiento)
en un dispositivo de condensación. El dispositivo de condensación
opera conforme a la invención a una presión de 1,09 a 102,4 bares y
una temperatura de 102 a 230ºC, no quedando por debajo de la
temperatura mínima de 102ºC en ningún punto del dispositivo de
condensación. El punto es la posición espacial y/o el lugar.
Se ha descubierto sorprendentemente, que la
polimerización no deseada de los monómeros residuales,
particularmente del trioxano y del formaldehído, en el dispositivo
de condensación puede evitarse eficazmente, si durante la
condensación se han respetado los citados intervalos de presión y
temperatura, y el dispositivo de condensación está caliente, en
cada punto, a al menos 102ºC.
El dispositivo de condensación opera
preferentemente a una presión de 1,58 a 14,8 bar, y una temperatura
de 111 a 170ºC, de manera especialmente preferente a una presión de
2,0 a 5 bar y una temperatura de 120 a 135ºC.
Las citadas presiones y temperaturas se ajustan
de manera habitual, por ejemplo, mediante válvulas de control de la
presión, compresores conectados aguas arriba o aguas abajo, y/o
mediante los dispositivos apropiados de calentamiento o
enfriamiento, por ejemplo con camisas de calentamiento o
enfriamiento.
Los límites inferiores admisibles de presión y
temperatura obedecen preferentemente las siguientes inecuaciones 1
y 2:
Allí significan:
- T
- temperatura en ºC
- p
- presión absoluta en bar
- X
- determinada proporción de formaldehído disuelto en el trioxano, por ejemplo, diluido como formaldehído molecular, como paraformaldehído, como otros dímeros, trímeros, tetrámeros u otros oligómeros, expresada como fracción másica X.
Asimismo el dispositivo de condensación se
acondiciona conforme a la invención, de forma que aquellas
superficies del dispositivo de condensación, que entran en contacto
con el vapor (designadas en adelante como superficies de contacto),
estén recubiertas de una película líquida, que contenga monómeros
residuales condensados.
Esto lo garantizan particularmente aquellos
dispositivos de condensación, que no presentan ningún volumen
muerto, ya que la superficie de contacto en la zona de estos
volúmenes muertos no presenta posiblemente ninguna película
líquida, o sólo una película incompleta. Existe la idea de que en
estas superficies no mojadas se forma paraformaldehído de manera no
deseada.
Un condensador tubular es muy apropiado como
dispositivo de condensación. Se implementa, por ejemplo, como un
simple conducto sin instalaciones, cuya pared se templa a la
temperatura apropiada mediante un dispositivo de templado, por
ejemplo una camisa de calentamiento o de enfriamiento. Por
contraste, las columnas de relleno o columnas con instalaciones de
suelo, tal y como se llamaron en la DE-A 32 31 797
en la página 6, líneas 26 - 28, son generalmente menos apropiadas,
ya que pueden presentar molestos volúmenes muertos y/o superficies
no mojadas.
El dispositivo de condensación es
preferentemente un condensador tubular, un condensador de película o
una torre de lavado. Se prefiere especialmente un conducto
calentado externamente, que no presenta preferentemente ninguna
instalación interna. El conducto se dispone preferentemente
perpendicular, y asimismo los monómeros residuales gaseosos
extraídos se introducen preferentemente desde arriba en el conducto.
Allí se condensan en la pared del conducto (= superficie de
contacto) y forman una película líquida (condensado), que circula
hacia abajo.
Para mejorar el rendimiento de la condensación,
el enfriamiento puede realizarse con ayuda de monómeros líquidos,
por ejemplo, trioxano líquido. Estos monómeros líquidos pueden ser,
por ejemplo, o bien monómeros residuales (ya condensados), o
añadidos por primera vez, es decir monómeros frescos, o mezclas de
monómeros residuales y monómeros frescos.
Durante el enfriamiento con monómeros líquidos
se introduce trioxano líquido como el llamado trioxano templado en
el dispositivo de condensación, por ejemplo, en el conducto. Existe
la idea de que sobre la pared del condensador se forma una película
de trioxano templado líquido, sobre la que se condensan los
monómeros residuales gaseosos a condensar (trioxano, formaldehído,
etc.). El trioxano templado puede conducirse en paralelo o en
contracorriente con los monómeros residuales gaseosos,
preferentemente en paralelo. A la salida del dispositivo de
condensación, o sea, por ejemplo, por el extremo inferior del
conducto, se obtiene una mezcla de trioxano templado y monómeros
residuales condensados, que se extrae.
Como dispositivo de condensación se prefieren
asimismo, además de los condensadores tubulares y de película,
también las torres de lavado; éstas se designan también
condensadores de inyección. En los últimos se producen gotas o una
niebla de pulverización, y la condensación tienen lugar, además de
en las superficies de contacto de la torre, también en las gotas de
líquido. El trioxano templado puede introducirse en el condensador
de película y/o en la torre de lavado en paralelo o en
contracorriente.
Se sabe, que las citadas condiciones de presión
y temperatura se aplican también para el trioxano templado. El
trioxano templado presenta particularmente una temperatura mínima de
102ºC.
Acorde a esto, en un modo preferente de
ejecución del procedimiento, en el paso c) se condensan los vapores
poniéndolos en contacto con monómeros residuales líquidos, o con una
mezcla líquida de monómeros residuales y monómeros frescos.
El enfriamiento por medio de trioxano templado
puede realizarse en operación abierta o cerrada. El operación
abierta, la mezcla de monómeros residuales condensados y trioxano
templado añadido se extrae íntegramente del dispositivo de
condensación y, si fuera necesario, se alimenta a otros pasos
procedimentales, por ejemplo, a una limpieza, véase
posteriormente.
En la operación cerrada - preferente - se deriva
una parte de la mezcla extraída del dispositivo de condensación, se
enfría a la temperatura necesaria, por ejemplo, por medio de un
intercambiador de calor, y se introduce de nuevo en el dispositivo
de condensación como trioxano templado en el circuito, pudiendo
introducirse trioxano fresco cuando sea necesario. Por ejemplo, se
puede enfriar una parte de la mezcla de trioxano templado y
condensado extraída por el extremo inferior del conducto y
realimentarla de nuevo por el extremo superior del conducto.
Se ha descubierto sorprendentemente, que, en la
ordenación conforme a la invención de la condensación, también se
pueden separar los monómeros residuales formaldehído y otros
compuestos de bajo punto de fusión de manera sencilla como líquido
y no como gas. Esto podría no esperarse, ya que la
DE-A 32 31 797 en la página 6, línea
23-24 y página 7, línea 6-13 enseña,
que el formaldehído sólo puede extraerse en estado gaseoso. Se
supone, que, en las condiciones conformes a la invención, el
formaldehído y/o los otros componentes de bajo punto de ebullición
se condensan sobre la película de trioxano líquido y/o se diluye en
el trioxano líquido.
En el procedimiento conforme a la invención no
se necesita, preferentemente y en comparación con el citado
documento, ningún inhibidor en el paso de la condensación c) para
evitar una polimerización de los monómeros residuales extraídos en
el dispositivo de condensación. Por tanto, no se puede añadir
preferentemente agua ni otro inhibidor ni antes ni durante la
condensación. De manera especialmente preferente, tampoco en los
pasos a) y b), desgasificación y derivación del vapor, se añade
ningún inhibidor. Esto no es contradicho por el hecho de que
durante la producción del POM puro se puedan
co-utilizar inhibidores. Asimismo, en este modo
preferente de ejecución no debería descartarse un muy bajo contenido
en agua del trioxano de hasta 15 ppm en peso, tal y como resulta
habitual en el trioxano utilizado en procedimientos POM
industriales; estas bajas concentraciones de agua no actúan
generalmente de manera inhibitoria. En consecuencia, el
procedimiento se caracteriza preferentemente porque tras el paso b)
o en el paso c) no se añade ningún inhibidor, que pudiera evitar
una polimerización de los monómeros residuales. Esto simplifica
considerablemente el procedimiento y lo vuelve más favorable en
costes, ya que ningún inhibidor se tiene que extraer de nuevo de
manera costosa, y/o se tiene que sobrecompensar con concentraciones
adicionales de iniciador.
Tanto más asombroso es que, a pesar de la
ausencia de, por ejemplo, agua como inhibidor, el formaldehído puede
condensarse también como se ha descrito. En el procedimiento
conforme a la DE-A 32 31 797 el trioxano templado
contiene agua como inhibidor y el especialista sabe, por ejemplo,
gracias a Walker, Formaldehídos, Am. Chem. Soc. Monograph Series Nº
159, 3ª Ed., Reinhold, Nueva Cork, 1964, que el formaldehído se
disuelve muy bien en agua. Por tanto, podría no esperarse, que el
formaldehído se pudiera separar como fase líquida, también en
ausencia de agua, tal y como es el caso en el procedimiento conforme
a la invención.
Como se indica anteriormente, el trioxano
representa también representativamente a los otros monómeros
residuales citados como el formaldehído, etc. Los monómeros
residuales se seleccionan preferentemente entre trioxano,
formaldehído, tetroxano, 1,3-dioxolano,
1,3-dioxepan, óxido de etileno y oligómeros del
formaldehído.
La ordenación conforme a la invención de la
condensación en el paso c) evita eficazmente la polimerización no
deseada de los monómeros residuales. Incluso si en el dispositivo de
desgasificación se introdujo iniciador de la polimerización, lo que
no siempre se puede evitar, y llega de este modo al dispositivo de
condensación, allí no perjudica. Probablemente durante la
condensación ejecutada conforme a la invención un polímero, formado,
si fuera necesario, en el dispositivo de condensación, se disuelve
en el condensado, en vez de formar residuos compactos. Por
consiguiente, durante la polimerización se pueden emplear también
iniciadores volátiles, más fáciles de arrastrar y no se está
limitado al empleo de iniciadores volátiles pesados.
Los monómeros residuales separados en el paso c)
se extraen de manera habitual y se pueden reutilizar preferentemente
directamente, es decir, sin otro procesamiento adicional a éste. No
obstante, si fuera necesario, se pueden limpiar los monómeros
residuales condensados obtenidos en el paso c) en un dispositivo de
limpieza. Esto puede realizarse en operaciones de limpieza o
separación conocidas, por ejemplo, mediante destilación,
rectificación, preevaporación, sublimación, cristalización,
adsorción, absorción, quimisorción, termodifusión, espesamiento,
concentración, evaporación, secado, liofilización, congelación,
condensación, fusión, electroforesis, intercambio iónico,
cromatografía, complejación, quelatización, etc. Mediante la
renuncia preferente a los inhibidores como el agua, etc., se
simplifica la limpieza, en caso de que sea necesaria, no obstante,
considerablemente.
Otro objeto de la invención es el empleo del
procedimiento para la separación de monómeros residuales previamente
descrito (en adelante "procedimiento de separación") durante o
inmediatamente después de la producción de homo- o - copolímeros de
polioximetileno (abreviados: POM).
Durante la producción de POM convencionalmente
se elaboran primero los monómeros apropiados en una llamada planta
de monómeros, por ejemplo, trioxano a partir de formaldehído, y/o
almacenan los monómeros apropiados. Posteriormente se transfieren
los monómeros desde la planta de monómeros a un reactor de
polimerización y allí se polimerizan en POM, tal y como se ha
descrito ya anteriormente. Se obtiene el POM puro descrito, del
cual se separan los monómeros residuales no reaccionados con el
procedimiento de separación conforme a la invención. Asimismo, ya
durante la polimerización en POM, los monómeros residuales se pueden
separar acorde al procedimiento de separación conforme a la
invención, o efectuar estas separación de monómeros residuales
conforme a la invención tanto durante como también después de la
polimerización.
Otro objeto de la invención es, acorde a esto,
también un procedimiento (en lo que sigue, "procedimiento POM")
para la elaboración de homo- o copolímeros de polioximetileno,
caracterizado porque primero se elaboran o almacenan los monómeros
apropiados en una planta de monómeros, entonces se polimerizan los
monómeros en un reactor de polimerización para obtener los citados
polímeros, y, durante o después de esta polimerización, se extraen
los monómeros residuales contenidos en los polímeros conforme al
procedimiento de separación arriba indicado. Naturalmente, los
monómeros residuales se pueden extraer también durante y después de
la polimerización.
El procedimiento POM conforme a la invención
contiene en consecuencia el procedimiento de separación conforme a
la invención como paso procedimental.
Convencionalmente se proporcionan al POM puro
obtenido los aditivos habituales y auxiliares de proceso (aditivos)
en las concentraciones habituales para estas sustancias en una
extrusora u otro dispositivo de mezcla apropiado. Estos aditivos
son, por ejemplo, lubricantes o desmoldeadores, colorantes, como por
ejemplo, pigmentos o colorantes, protectores de llama,
antioxidantes, fotoestabilizadores, materiales de relleno fibrosos y
en polvo o reforzantes o antiestáticos, así como otros aditivos, o
sus mezclas.
En un modo preferente de operación i) los
monómeros residuales se liberan de los monómeros residuales con el
procedimiento de separación conforme a la invención ya tras la
elaboración del POM puro, o sea, aún antes de la adición de los
aditivos a la extrusora, por ejemplo, transportando el POM puro que
abandona el reactor de polimerización a un calderín de
desgasificación (caldera flash) y separando allí los monómeros
residuales conforme a la invención.
En otro modo preferente de operación ii), el POM
puro sólo se libera de los monómeros residuales con el procedimiento
de separación conforme a la invención durante la adición de los
aditivos a la extrusora y/o al otro dispositivo de mezcla. Además,
el dispositivo de mezcla puede ser idéntico para la adición de los
aditivos al dispositivo de desgasificación empleado en el paso a)
del procedimiento de separación. Por ejemplo, en la misma extrusora
se pueden tanto mezclar los aditivos como también efectuar el paso
a) del procedimiento de separación, o sea, extraer los monómeros
residuales como vapor gaseoso.
Particularmente, se puede transportar el POM
puro desde el reactor de polimerización primero a un calderín de
desgasificación y separar allí los monómeros residuales conforme a
la invención, y/o proporcionar posteriormente al POM con los
aditivos en una extrusora y separar, al mismo tiempo, los monómeros
residuales conforme a la invención. Por consiguiente, los modos de
ejecución i) y ii) precedentes se pueden combinar.
Los monómeros residuales extraídos mediante el
procedimiento de separación se pueden emplear - si fuera necesario,
tras la limpieza descrita, aunque preferentemente no necesaria - de
nuevo en la producción de POM como materiales, o sea, se recirculan
(reciclan) al procedimiento POM conforme a la invención. Se puede
ajustar además el punto final de esta retroalimentación de la
instalación de producción. Por ejemplo, los monómeros residuales se
pueden retroalimentar directamente al reactor de polimerización o a
su alimentación, o retroalimentarse a la planta de monómeros.
Por lo tanto, el procedimiento POM se
caracteriza preferentemente porque los monómeros residuales
extraídos se recirculan al reactor de polimerización o a la planta
de monómeros. Naturalmente, también se pueden combinar estas dos
variantes.
El procedimiento de separación conforme a la
invención extrae trioxano, formaldehído y otros monómeros residuales
de los polioximetilenos y evita durante la condensación la
polimerización no deseada de los monómeros residuales condensando
también sin adición de inhibidores de la polimerización. Además, se
simplifica la separación del formaldehído, que puede condensarse
como el trioxano como fase líquida. Por tanto, el procedimiento de
separación conforme a la invención es simple en aparatos y
favorable en costes de operar.
El siguiente ejemplo comparativo 1 corresponde
al Ejemplo 2 de la DE-A 32 31 797.
Ejemplo Comparativo
1
El copolímero POM en polvo desactivado con un
contenido de aprox. el 34% de monómeros no reaccionados se
desgasifica en continuo en un transportador de tornillo de sólidos a
aprox. 1,01 bar y 130ºC. El tiempo de permanencia del polvo
polimérico bruto en el transportador de tornillo de sólidos asciende
a aprox. 15 minutos. Tras la desgasificación, el contenido del
polímero bruto en fracciones volátiles asciende aún a aprox. un
2,5%, que se sigue reduciendo en la siguiente fabricación a los
valores de especificación necesarios. Los vapores extraídos de la
zona de desgasificación consisten en aprox. un 82% de trioxano,
tetroxano y otros oligómeros anulares del formaldehído, acetales y
aprox. un 8% de formaldehído. La línea de vapor se mantiene a
135ºC. En un turbocompresor se comprimen los vapores a aprox. 2
bares y se alimenta a una zona de condensación. El compresor y la
línea de vapor hasta la zona de condensación se templan a 150ºC.
La zona de condensación se implementa como
columna de relleno. En contra del vapor entrante en la columna de
relleno con una temperatura de 135ºC circula trioxano templado
mezclado con 2000 ppm agua como inhibidor en una razón de masas de
aprox. 20:1. El trioxano templado se alimenta a la cabeza de la
columna con aprox. 75ºC y abandona la columna, junto con la
fracción de trioxano condensada a partir del vapor con aprox. 95ºC.
Las fracciones no condensadas y/o disueltas en cuantía de aprox. el
3%, respecto a la cantidad de vapor empleada, abandonan la columna
de relleno por la cabeza de la columna y se recuperan mediante un
lavado con agua convencional.
Una cantidad de trioxano correspondiente a la
cantidad de vapor condensado se deriva del ciclo de temple al
tratamiento ulterior. Este trioxano tiene un contenido del 99,8% de
fracciones polimerizables y se purifica en un procesamiento por
destilación o extracción hasta la calidad de polimerización.
El trioxano del circuito se enfría en un
refrigerador a la temperatura de entrada en la cabeza de la columna
de aprox. 75ºC. No hay formación alguna de residuos.
El citado contenido en agua del trioxano
templado de 2000 ppm resulta del contenido del trioxano de
99,8%:
100% - 99,8% = 0,2% º 2000 ppm.
100% - 99,8% = 0,2% º 2000 ppm.
El ejemplo comparativo muestra, que el
co-empleo de agua como inhibidor aunque evita la
polimerización durante la condensación, sin embargo, el agua se
tiene que extraer del trioxano separado, de manera costosa, mediante
destilación y extracción, antes de que se pueda emplear de nuevo el
trioxano en la polimerización.
Ejemplo Comparativo
2
Se procedió tal y como se describe en el Ejemplo
1, aunque como trioxano templado se empleó un trioxano, que no
contenía agua alguna como inhibidor (aparte de un inevitable
contenido en trazas de cómo máximo 15 ppm de agua, que, no
obstante, no actúa como inhibidor). Tras unos pocos minutos se
formaron residuos en la zona de condensación. Tras un total de 30
min se obturó la zona de condensación y se tuvo que desconectar la
instalación.
El ejemplo muestra, que el procedimiento
conocida gracia a la DE-A 32 31 797 no puede
implementarse sin inhibidor.
Los siguientes ejemplos son conformes a la
invención.
Se procedió tal y como se describe en el Ejemplo
2, o sea, se empleó trioxano templado sin inhibidores, aunque con
las siguientes diferencias respecto al Ejemplo 2:
Los vapores se alimentaron desde la zona de
desgasificación directamente a un dispositivo de condensación a
través de una línea de vapor (sin compresor). La presión en la zona
de desgasificación, en la línea de vapor, así como en el
dispositivo de condensación alcanzó aprox. 4 bares.
El dispositivo de condensación no era ninguna
columna de relleno, sino un condensador tubular, implementando como
conducto perpendicular de 200 cm de longitud y 10 cm de diámetro
interno, que no presentaba ninguna instalación y estaba provista de
una camisa calefactora. El vapor a condensar se introdujo por el
extremo superior en el conducto, así como el trioxano templado,
ascendiendo la razón de masas trioxano templado : vapor (llamada
razón de temple) a aproximadamente 100 : 1.
El conducto se calentó a 105ºC; la temperatura
del trioxano templado ascendió asimismo a 105ºC.
Por el extremo inferior del conducto se extrajo
una mezcla de trioxano templado y vapor condensado, que contenía
trioxano, formaldehído y todos los componentes volátiles. La
temperatura de esta mezcla alcanzó los 105ºC. Por el extremo
superior del conducto no se extrajo ninguna sustancia gaseosa.
Una parte de la mezcla extraída correspondiente
a la cantidad de vapor condensado se derivó sin limpieza ulterior
para el empleo ulterior como monómeros en la producción de POM, la
parte restante se introdujo de nuevo en el dispositivo de
condensación como trioxano templado (ciclo de temple).
La instalación no mostraba tampoco tras 24 h de
marcha ninguna formación de residuos.
Se procedió como en el Ejemplo 3, aunque con las
siguientes diferencias: la razón de masas trioxano templado
:
vapor (llamada razón de temple) ascendió aproximadamente a 20 : 1. La temperatura de la mezcla extraída por el extremo inferior del conducto alcanzó los 115ºC.
vapor (llamada razón de temple) ascendió aproximadamente a 20 : 1. La temperatura de la mezcla extraída por el extremo inferior del conducto alcanzó los 115ºC.
Una parte de la mezcla extraída correspondiente
a la cantidad de vapor condensado se derivó sin limpieza ulterior
para el empleo ulterior como monómeros en la producción de POM, la
parte restante se enfrió a 105ºC y se introdujo de nuevo en el
dispositivo de condensación como trioxano templado (ciclo de
temple).
Tampoco en estas condiciones se formó ningún
residuo en la instalación tras 24 horas.
El copolímero POM en polvo, no desactivado con
un contenido de aprox. el 34% de monómeros no reaccionados de
desgasificó en continuo de manera análoga al ejemplo 1. Tras la
desgasificación, el contenido del polímero bruto en fracciones
volátiles alcanzó incluso aprox. un 3%. Los vapores extraídos de la
zona de desgasificación ascendieron a aprox. un 80% de trioxano,
tetroxano y otros oligómeros anulares del formaldehído, acetales y
aprox. un 10% de formaldehído. La línea de vapor se mantuvo a 150ºC.
Los vapores se comprimieron en un turbocompresor a aprox. 9 bares y
se alimentaron a una zona de condensación. El compresor y la línea
de vapor hasta el dispositivo de condensación se templaron a
150ºC.
El dispositivo de condensación se implementó
como condensador tubular. El vapor a condensar se introdujo por el
extremo superior en el condensador, así como el trioxano templado
libre de inhibidores. La temperatura del vapor alcanzó los 200ºC,
la del trioxano templado, los 130ºC. La razón de temple ascendió a
aprox. 100 : 1. Del condensador se extrajo una mezcla de trioxano
templado y vapor condensado, ascendiendo la temperatura de la
mezcla a 133ºC. Por el extremo superior del conducto no se extrajo
ninguna sustancia gaseosa.
Una parte de la mezcla extraída correspondiente
a la cantidad de vapor condensado se derivó sin limpieza ulterior
para el empleo ulterior como monómeros en la producción de POM a
133ºC bajo presión, la parte restante se enfrió a 130ºC y se
introdujo de nuevo en el dispositivo de condensación como trioxano
templado (ciclo de temple).
Tras 24 horas de marcha, no se observó ninguna
formación de residuos u obstrucción.
Una fusión bruta de polímeros POM con un
contenido de aprox. un 38% de monómeros no reaccionados se
desgasificó en una extrusora de dos husillos ZSK 28 del Fab.
Coperion a 240ºC y 0,2 bar hasta un contenido residual de aprox. un
0,3% de fracción volátil. El vapor, que contiene aprox. un 84% de
trioxano, otros oligómeros del formaldehído, acetales y aprox. un
6% de formaldehído, así como gotitas de fusión bruta de polímeros
acompañantes, se alimentaron a un turbocompresor a través de una a
180ºC línea de vapor templada, en el que se comprimieron a 15
bares. El turbocompresor y la siguiente línea de vapor hasta el
dispositivo de condensación se templaron a 200ºC.
El dispositivo de condensación se implementó
como condensador tubular. El vapor a condensar se introdujo por el
extremo superior en el condensador, así como el trioxano templado
libre de inhibidores. La temperatura del vapor alcanzó los 185ºC,
la del trioxano templado, los 125ºC. La razón de temple ascendió a
aprox. 100 : 1. Del condensador se extrajo una mezcla de trioxano
templado y vapor condensado, ascendiendo la temperatura de la
mezcla a 128ºC. Por el extremo superior del conducto no se extrajo
ninguna sustancia gaseosa.
\newpage
Una parte de la mezcla extraída correspondiente
a la cantidad de vapor condensado se derivó sin limpieza ulterior
para el empleo ulterior como monómeros en la producción de POM a
128ºC bajo presión, la parte restante se enfrió a 125ºC y se
alimentó de nuevo al dispositivo de condensación como trioxano
templado (ciclo de temple).
Tras 24 horas de marcha, no apareció ninguna
formación de residuos u obstrucción.
En la producción de POM se elaboró un
polioximetileno a partir del 95,5% en peso de trioxano y 4,5% en
peso de 1,3-dioxepan con 0,2 ppm en peso de ácido
trifluormetanosulfónico como iniciador, ascendiendo la conversión
al 73%. El polímero se desgasificó en una extrusora ZSK 30 a 220ºC y
50 mbar, tal y como se ha descrito, y se provee de Irganox® 245
(etilen-bis(oxietilen)bis[3-(5-tert-butil-4-hidroxi-m-tolil)propionato],
CAS 036443-68-2) del Fab. Ciba como
estabilizador.
El índice de fusión MFI del polímero,
determinado acorde a la DIN EN ISO 1133 a 190ºC de temperatura de
fusión y 2,16 kg de carga nominal, ascendió a 2,8 g/10 min.
La estabilidad térmica del polímero tras
almacenamiento de dos horas en nitrógeno a 220ºC, alcanzó el
99,78%.
Una fusión bruta de polímeros POM con un
contenido de aprox. un 38% de monómeros no reaccionados se expandió
en un calderín de desgasificación (caldera flash). La temperatura en
el calderín de desgasificación alcanzó de 170 a 180ºC; la presión,
aproximadamente 4 bar. El vapor, que contiene aprox. un 84% de
trioxano, otros oligómeros del formaldehído, acetales y aprox. un
6% de formaldehído se alimentaron a través de una a 180ºC línea de
vapor templada a un dispositivo de condensación.
El dispositivo de condensación se implementó
como condensador de película. El vapor entrante con una temperatura
de aprox. 175ºC en el condensador condensó sobre una película de
trioxano templado, que discurre sobre la superficie del
condensador. El trioxano templado se alimenta a la cabeza del
condensador con aprox. 135ºC. La razón de temple ascendió a 100 :
1. Del condensador se extrajo una mezcla de trioxano templado y
vapor condensado, alcanzando la temperatura de la mezcla los 137ºC.
No se extrajo ninguna sustancia gaseosa.
Una parte de la mezcla extraída correspondiente
a la cantidad de vapor condensado se derivó sin limpieza ulterior
para el empleo ulterior como monómeros en la producción de POM a
137ºC bajo presión, la parte restante se enfrió a 135ºC y se
introdujo de nuevo en el dispositivo de condensación como trioxano
templado (ciclo de temple).
Tras 24 horas de marcha, no apareció ninguna
formación de residuos u obstrucción.
En la producción de POM se elaboró un
polioximetileno a partir del 95,5% en peso de trioxano y 4,5% en
peso de 1,3-dioxepan con 0,2 ppm en peso de ácido
trifluormetanosulfónico como iniciador, ascendiendo la conversión
al 73%. El polímero se desgasificó en una extrusora ZSK 30 a 220ºC y
70 mbar, tal y como se ha descrito, y se provee de Irganox® 245
(CAS 036443-68-2) del Fab. Ciba como
estabilizador.
El índice de fusión MFI del polímero,
determinado según la DIN EN ISO 1133 a 190ºC de temperatura de
fusión y 2,16 kg de carga nominal, ascendió a 4,9 g/10 min.
La estabilidad térmica del polímero con
almacenamiento de dos horas en nitrógeno a 220ºC, alcanzó el
98,24%.
Los ejemplos 3 a 7 conformes a la invención
muestran que con el procedimiento de separación conforme a la
invención, los monómeros residuales se pueden separar sin problemas.
No apareció particularmente ningún revestimiento u obstrucción en
el dispositivo de condensación tampoco tras 24 horas, aunque no se
haya co-empleado ningún inhibidor. También el
formaldehído podría co-separarse de manera
simple.
Adicionalmente, los ejemplos 6 y 7 ilustran el
procedimiento asimismo conforme a la invención para la producción
de POM (procedimiento POM), cuyo componente es el procedimiento de
separación.
Claims (8)
1. Procedimiento para la extracción de monómeros
residuales no reaccionados de homo- o copolímeros de polioximetileno
con los siguientes pasos procedimentales:
- a)
- en un dispositivo de desgasificación los monómeros residuales se extraen de los polímeros en forma gaseosa como vapor a una temperatura de 70 a 300ºC y una presión de 0,005 a 50 bares,
- b)
- los vapores de monómeros residuales se extraen a través de una línea de vapor, manteniéndose la temperatura del vapor por encima del punto de ebullición,
- c)
- los monómeros residuales gaseosos se condensan a partir del vapor en un dispositivo de condensación,
caracterizado porque en el
paso c) se hace operar al dispositivo de condensación a una presión
de 1,09 a 102,4 bar y una temperatura de 102 a 230ºC, no quedando
por debajo de la temperatura mínima de 102ºC en ningún punto del
dispositivo de condensación, y porque las superficies del
dispositivo de condensación, que entran en contacto con el vapor,
están recubiertas por una película líquida, que contiene monómeros
residuales
condensados.
2. Procedimiento acorde a la Reivindicación 1,
caracterizado porque como dispositivo de condensación se
emplea un condensador tubular, un condensador de película o una
torre de lavado.
3. Procedimiento acorde a las Reivindicaciones 1
a 2, caracterizado porque en el paso c) los vapores se
condensan poniéndolos en contacto con monómeros residuales
líquidos, o con una mezcla líquida de monómeros residuales y
monómeros frescos.
4. Procedimiento acorde a las Reivindicaciones 1
a 3, caracterizado porque tras el paso b) o en el paso c) no
se añade ningún inhibidor, que pudiera evitar una polimerización de
los monómeros residuales.
5. Procedimiento acorde a las Reivindicaciones 1
a 4, caracterizado porque los monómeros residuales se
seleccionan entre trioxano, formaldehído, tetroxano,
1,3-dioxolano, 1,3-dioxepan, óxido
de etileno y oligómeros del formaldehído.
6. Empleo del procedimiento conforme a las
Reivindicaciones 1 a 5 durante o inmediatamente después de la
elaboración de homo- o copolímeros de polioximetileno.
7. Procedimiento para la elaboración de homo- o
copolímeros de polioximetileno, caracterizado porque primero
se elaboran o almacenan los monómeros apropiados en una planta de
monómeros, entonces se polimerizan los monómeros en un reactor de
polimerización para obtener los polímeros citados, y, durante o
después de esta polimerización, se extraen los monómeros residuales
contenidos en los polímeros según el procedimiento conforme a las
Reivindicaciones 1 a 5.
8. Procedimiento acorde a la Reivindicación 7,
caracterizado porque los monómeros residuales extraídos se
recirculan al reactor de polimerización o a la planta de
monómeros.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004025366A DE102004025366A1 (de) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | Verfahren zur Enfernung von Restmonomeren aus Polyoxymethylenen |
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|---|---|
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