JPH01245829A - 気液接触装置 - Google Patents

気液接触装置

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JPH01245829A
JPH01245829A JP63075181A JP7518188A JPH01245829A JP H01245829 A JPH01245829 A JP H01245829A JP 63075181 A JP63075181 A JP 63075181A JP 7518188 A JP7518188 A JP 7518188A JP H01245829 A JPH01245829 A JP H01245829A
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JP
Japan
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slurry
tray
gas
liquid
vinyl chloride
Prior art date
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Pending
Application number
JP63075181A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Kozai
香西 正博
Toshiyuki Ito
敏行 伊藤
Yoshio Tomijima
義生 冨島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18Absorbing units; Liquid distributors therefor

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、気液接触装置、詳しくは気液接触効率が良好
な気液接触装置、特に重合後の樹脂スラリーから残留モ
ノマーを除去する場合、例えば塩化ビニル樹脂スラリー
から未反応塩化ビニルモノマーを除去する場合に適当な
気液接触装置に関する。
[従来の技術] 懸濁重合または乳化重合などにより製造される樹脂は、
重合後はスラリー状態であり、スラリーから媒体、例え
ば水を除去乾燥して製品を得る。
このような製法による樹脂スラリーには通常未反応モノ
マーが残留する。例えば塩化ビニル樹脂スラリー中には
、塩化ビニルが残留している。従って、重合後、樹脂ス
ラリー中の媒体を直ちに分離して乾燥するだけでは、製
品樹脂中に無視し得ない未反応モノマーが残留して環境
衛生上問題となる。
そこで、乾燥前に、樹脂スラリー中から残留モノマーを
可能な限り除去するために、樹脂スラリーと水蒸気とを
接触させる方法が採用される。
この水蒸気ストリッピングには、通常、向流気液接触装
置が使用される。例えば特公昭61−11241号公報
にはトレイとしてシーブトレイを使用する場合が開示さ
れている。しかしながら、シーブトレイを使用する場合
は、トレイを通って該スラリー中に吹き込まれる水蒸気
の吹き出し方向は垂直上向きであり、他方、スラリーの
流れ方向はトレイに平行でアウトレットウェアー向きで
ある。この場合、トレイの下方からスラリー中に吹き込
まれる水蒸気はスラリー流に同伴されてアウトレットウ
ェアーの方向に流れる。従って、トレイ上で水蒸気のシ
ョートパスが発生し易いので気液接触効率は低くなる。
更に、上述のようにトレイからの水蒸気の吹き出し方向
が垂直上向きであるので、スラリー中の固形分(樹脂粒
子)か沈降性である場合は、固形分がトレイ上に沈降し
易く、また、−旦沈降するとスラリー中に再分散されに
くい。従って、固形分の気液接触装置内の滞留時間分布
幅は広くなる(滞留時間なる語は、装置に供給されてか
ら排出されるまでの時間を意味する)。
例えば、上述のシーブトレイを有する気液接触装置によ
り、塩化ビニル樹脂スラリーを水蒸気ストリッピングす
る場合、水蒸気のショートバスが生じるために、また、
樹脂の沈降によりスラリーが均一に分散できないために
、残留モノマーの除去効率が低く、それをトレイ段数の
増加により補うには、多額の設備費を必要とし、製造コ
ストが増加する。また、先に説明したように沈降樹脂は
スラリー中に再分散されにくいために長時間熱履歴を受
けるので、塩化ビニル樹脂の品質が悪化する。
[発明が解決すべき課題] 従って、上述のような従来技術の問題点を解決する装置
、即ち、気液接触効率が良好であり、更に、液体が沈降
性スラリーである場合には、沈降を防止し、また、沈降
粒子を再分散させる気液接触装置、例えば塩化ビニル樹
脂スラリーから残留モノマーを効率良く、かつ長時間の
熱履歴による塩化ビニル樹脂の品質低下を防止しながら
水蒸気ストリッピングできる気液接触装置を提供するこ
とが本発明の課題である。
[課題を解決するための手段] 上記課題は、棚段塔型の気液接触装置であって、上昇気
体が通過するトレイ上の開口面がトレイ上の液体の流れ
方向に対して上流方向に向かって開口する複数の開口部
を有するトレイ(以後、このトレイを逆方向性トレイと
称す)を少なくとも1段有する気液接触装置により達成
できることが見出された。ここで、開口面なる語は、上
昇気体がトレイ上の液体(またはスラリー)中に吹き出
る面を意味する。
本発明の装置のトレイの該開口面とプレート上の液体(
またはスラリー)の流れ方向のなす角度は、はぼ90°
であるのか好ましく、従って、スラリーの流れ方向とト
レイからスラリー中に吹き込まれる気体の吹き出し方向
が逆向きになる。
本発明の装置により処理できる気液接触系は、特定の系
に限定されるものではなく、良好な気液接触を所望する
系であれば任意の系を処理できる。
液体としては、特に沈降性固形分を含むスラリー系に顕
著な効果が認められる。従って、スラリー系、特に重合
後の塩化ビニル樹脂スラリーを水蒸気と接触させて残留
モノマーを除去する処理を例にして本発明の装置につい
て説明する。
本発明の気液接触装置により塩化ビニル樹脂スラリーか
ら残留モノマーを除去する場合、逆方向性トレイ上では
スラリーの流れ方向と水蒸気の吹出方向が対向するので
、水蒸気がスラリーの流れに同伴されてアウトレットウ
ェアーの方向に流れることを防止できる。また、トレイ
上に沈降する樹脂を水蒸気の流れによりスラリー中に巻
き上げて均一なスラリー濃度にでき、残留モノマーの除
去効率が良好になると共に、トレイ上で樹脂が長時間滞
留して長い熱履歴を受けることを防止できるので最終製
品である塩化ビニル樹脂の品質が向上する。
本発明の装置において、逆方向性トレイの開口面がスラ
リーの流れ方向となす角度は、適用する気液系の物性な
とに応じて適当に変えることができる。
また、開口面の面積の総和、1個当たりの面積、形状お
よび配列方法ならびにトレイの段数なども適用する系お
よび操作条件などに応じて適当に選択できる。
本発明の一般的に好ましい態様では、逆方向性トレイの
開口面の総面積のトレイ面積に対する比(以後、開口比
と称す)は0.02%〜5%である。
また、逆方向性トレイの開口面の1個当たりのの面積は
、2 X 10−3mm’〜2 X 10 ”mm’で
あるのが好ましい。
[作用効果] 本発明において、トレイとして逆方向性トレイを使用す
ることにより水蒸気のショートパスを防止でき、トレイ
上のスラリーと吹き込まれた水蒸気の気液接触効率が向
上する。即ち、水蒸気は、逆方向性トレイの開口面から
トレイに沿ってスラリーの流れ方向に対して上流方向に
向かって吹き出され、トレイ上面に沈降する固形分をス
ラリー中に巻き上げて再分散させる。従って、スラリー
、特にその中の樹脂の滞留時間分布幅が狭くなり樹脂中
の残留モノマーを均一に除去することが可能となる。
次に、添付図面を参照して塩化ビニル樹脂スラリーの水
蒸気ストリッピングの例により、本発明の装置を更に具
体的に説明する。
第1図は、塩化ビニル樹脂スラリーから残留モノマーを
除去する本発明の気液接触装置の概要である。本装置は
、逆方向性トレイ11アウトレツトウエアー2およびダ
ウンカマー3を有して成る。
スラリーは、スラリー送液ライン4から装置の最上段に
供給され、一方、水蒸気は水蒸気供給ライン5から装置
の最下段の下方に供給される。スラリーは、順に各段を
流下して残留モノマーを除去された後、最下段のスラリ
ー抜き取りライン6から取り出される。一方、除去され
た残留モノマーおよび水蒸気は、最上段から留出し、水
蒸気は凝縮器7で凝縮除去され、残留モノマーは真空ポ
ンプ8により糸外に排出される。
第2図は、本発明の気液接触装置の逆方向性トレイlの
斜視図であり、第3図は、逆方向性トレイ1の断面図で
ある。図中矢印Aは、スラリーの流れ方向を示し、矢印
Bは、水蒸気の吹き出し方向を示している。スラリーの
流れ方向と水蒸気の吹き出し方向が対向している、即ち
、逆向きであることが理解されよう。
第3図の場合では、開口面とスラリーの流れ方向のなす
角度が90°であることがわかる。しかしながら、別の
態様では、開口面の先端Cが図面の更に右側にあっても
、左側にあってもよい。
第4図は、逆方向性トレイ1を有する本発明の気液接触
装置の運転時の内部状態を示す模式図である。
第3図および第4図に示すように、逆方向性トレイ1上
に流入したスラリーは、矢印Aの方向に流れてアウトレ
ットウェアー2を溢流し、ダウンカマー3を通り、下段
の逆方向トレイ1上に流入する。一方、水蒸気は、開口
面の開口方向に従って、トレイの表面に沿ってスラリー
の流れ方向とは逆方向Bに向かって吹き出される。従っ
て、トレイ上に沈降している固形分をスラリー中に巻き
上げるので、スラリー、特にその中の樹脂の滞留時間分
布幅が狭くなる。従って、スラリーと水蒸気との均一な
接触が可能になり、残留モノマーの除去が効果的になる
[実施例] 第1図の本発明の気液接触装置(トレイ段数10段、直
径450mm)を使用して、温度70〜IIθ℃、圧力
200〜900mmHg下、塩化ビニル樹脂スラリーを
水蒸気によりストリッピング処理して残留モノマーを除
去した。
装置内のスラリー温度の変更は、真空度を調節すること
により、スラリーの滞留時間の変更は、装置に供給する
スラリー量の増減により行った。
以下、実施例および比較例により本発明を説明する。
実施例1〜3 開口比1.0%、開口面1個あたりの面積1.5mm’
の逆方向性トレイを有する第1図の本発明の装置を使用
した。塩化ビニル樹脂中に200 ppmの残留モノマ
ーを含む塩化ビニル樹脂スラリーを所定温度に加熱して
スラリー供給ライン4により、また、110℃の水蒸気
を水蒸気供給ライン5より供給した。スラリーは、流下
して行く間に逆方向性トレイを通過する水蒸気と気液接
触を繰り返す。処理結果を第1表に示す。最下段より抜
き取ったスラリー中の塩化ビニル樹脂中の残留モノマー
は、0.09ppm=0.05ppmであった。このス
ラリーを脱水乾燥した後の樹脂中の残留モノマーは、0
.01ppm以下であった。
第1表 比較例1〜3 第1図の気液接触装置に逆方向性トレイの代わりにシー
ブトレイ(第5図参照。開口比および1個当たりの開口
面の面積は実施例1〜3と同じ)を組み込んだ以外は、
実施例1〜3と同一条件で塩化ビニル樹脂スラリーから
残留モノマーを除去した。処理結果を第2表に示す。
第2表 実施例1〜3および比較例1〜3の結果より、本発明の
気液接触装置を使用する場合のモノマー除去効率の顕著
な向上は明白である。
χ乳鮭土二見 トレイの開口比を0.02%、1.0%および5゜0%
にした以外は、実施例1〜3と同一の装置を使用して、
塩化ビニル樹脂中の残留モノマー濃度が4000ppm
の塩化ビニル樹脂スラリー(平均重合度700)を水蒸
気ストリッピングした。処理結果を第3表に示す。
最下段より抜き取ったスラリー中の樹脂中の残留モノマ
ーは0.O8ppmであり、このスラリーを脱水乾燥し
た後の樹脂中の残留モノマーは0.OI ppm以下で
あった。
比較例4〜5 開口比0.01%、8.0%の逆方向性トレイを組み込
んだ以外は、実施例1〜3と同一の装置を使用して塩化
ビニル樹脂中の残留モノマー濃度が4000ppmの塩
化ビニル樹脂スラリー(平均重合度700)を水蒸気ス
トリッピングして開口比の影響を検討した。処理結果を
第4表に示す。
から、逆方向性トレイの開口比が0.02%〜5゜0%
程度の範囲であれば、塩化ビニルモノマーの除去効率は
良好であるが、逆方向性トレイの開口比が極端に小さく
ても、大きくても塩化ビニルモノマーの除去効率が低下
することが判る。
これは、開口比が小さい場合、トレイの開口部が点在す
ることになり、水蒸気とスラリーとの混合が不十分とな
り、スラリーが均一に分散できないためであり1、逆に
、開口比が大きい場合、開口部からスラリーが下の段へ
ウィービングしてスラリーがショートパスするためであ
ると考えられる。
実施例7〜9 開口比1.0%、開口面1個あたりの面積が2X I 
O−’me″、1 、5 mm’、2×lO鵠がの逆方
向性トレイを組み込んだ以外は、実施例1〜3と同一の
装置を使用して、塩化ビニル樹脂中の残留モノマー濃度
が500 ppmの塩化ビニル樹脂スラリー(平均重合
度800)を水蒸気ストリッピングした。処理結果を第
5表に示す。
最下段より抜き取ったスラリー中の樹脂中の残留モノマ
ーは、0.06ppmであり、このスラリーを脱水乾燥
した後の樹脂中の残留モノマーは、0゜01ppm以下
であった◎ 比較例6〜7 開口比1.0%、開口面の1個あたりの面積がI X 
10−3mm’、8 X 10 ’mm’の逆方向性ト
レイを組み込んだ以外は実施例1〜3と同一の装置を使
用して塩化ビニル樹脂中の残留モノマー濃度が5oop
pmの塩化ビニル樹脂スラリー(平均重合度800)を
水蒸気ストリッピングして開口面1個当たりの面積の影
響を検討した。処理結果を第6表に示す。
実施例7〜9ならびに比較例6および7の結果から、逆
方向性トレイの開口面1個当たり面積が2 X 10 
”−3mm”〜2 X 10 ”mm”であれば塩化ビ
ニルモノマーの除去効果は良好であるが、逆方向性トレ
イの開口面1個あたりの面積が小さすぎても、大きすぎ
ても塩化ビニルモノマーの除去効率は低下する。
これは、開口面1個当たりの面積が小さい場合、スラリ
ー中に吹き込まれた水蒸気の気泡が小さくなり、沈降し
た固形分を均一にスラリー中に再分散できなくなるため
であり、逆に、開口面1個あたりの面積が大きい場合、
スラリー中に吹き込まれた水蒸気の気泡が大きくなり、
スラリーと水蒸気との総接触面積が減少するためである
と考えられる。
[発明の効果] 従来、トレイプレート上での水蒸気はスラリーの流れに
同伴されてアウトレットウェアーの方向に流れ、ショー
トパスが発生していた。また沈降性の固形分は、トレイ
プレート上に堆積し易くスラリーと水蒸気との効果的な
接触が不可能であっ本発明の装置を使用することにより
、水蒸気のショートパスを防止し、更に、沈降性の固形
分をスラリー中へ効果的に再分散させることにより均一
な混合が可能となり、従来のシーブトレイに比べ水蒸気
との接触効率が高く、固形分の滞留時間分布幅を狭くす
ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の気泡接触装置の該略図、第2図は、
本発明の気液接触装置に使用する逆方向性トレイの斜視
図、第3図は、スラリーの流れ方向および水蒸気の吹出
し方向を示す図、第4図は、逆方向性トレイを組み込ん
だ本発明の気液接触装置の内部状態の模式図、第5図は
シーブトレイの斜視図である。 l・・・逆方向性トレイ、 2・・・アウトレットウェアー、3・・・ダウンカマー
、4・・・スラリー送液ライン、 5・・・水蒸気供給ライン、 6・・・スラリー抜取りライン、7・・・凝縮器、訃・
・真空ポンプ、9・・・シーブトレイ、A・・・スラリ
ー流れ方向、B・・・水蒸気流れ方向、C・・・開口面
先端。 特許出願人鐘淵化学工業株式会社 代理人弁理士青山 葆 はが1名 第1図 第2図 θ  ρ 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、棚段塔型の気液接触装置であって、上昇気体が通過
    するトレイ上の開口面がトレイ上の液体の流れ方向に対
    して上流方向に向かって開口する複数の開口部を有する
    逆方向性トレイを少なくとも1段有する気液接触装置。 2、開口面とトレイ上の液体の流れ方向のなす角度が9
    0°である特許請求の範囲第1項記載の装置。 3、逆方向性トレイの開口面の総面積のトレイ面積に対
    する比が、0.02%〜5%である特許請求の範囲第1
    項または第2項記載の装置。 4、逆方向性トレイの開口面1個当たりの面積が、2×
    10^−^3mm^2〜2×10^2mm^2である特
    許請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の装置。 5、液体が、沈降性固形分を含むスラリーである特許請
    求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の装置。 6、特許請求の範囲第5項記載の気液接触装置を使用し
    て塩化ビニル樹脂スラリーから残留モノマーを除去する
    方法。
JP63075181A 1988-03-28 1988-03-28 気液接触装置 Pending JPH01245829A (ja)

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KR1019890003929A KR890014154A (ko) 1988-03-28 1989-03-28 기체-액체 접촉에 사용하는 장치 및 방법

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100297506B1 (ko) * 1999-05-07 2001-09-13 이홍중 다종 약액의 접촉이 가능한 유해가스처리용 세정탑
CN102614744A (zh) * 2011-01-27 2012-08-01 宜兴协联生物化学有限公司 一种水喷淋吸收器

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