NO754076L - - Google Patents

Description

Horisontal autoklav for massepolymerisasjon av

polymere og copolymere på grunnlag av vinylklorid.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en horisontal autoklav for massepolymerisering av polymere og copolymere med grunnlag i vinylklorid.

Oppfinnelsen vedrører likeledes en fremgangsmåte for å massepolymerisere polymere og copolymere med grunnlag i vinylklorid ved hjelp av den nevnte autoklav.

Man har allerede foreslått å massepolymerisere polymere og copolymere med grunnlag i vinylklorid i to trinn utført i forskjellige apparater ved hjelp av en fremgangsmåte som først består i å utføre et første trinn som kalles prepolymerisering og hvor det foregår en begrenset polymerisering ved omrøring omed høy turbulens inntil man har oppnådd en omdanning av monomeren i størrelsesorden 7 til 15 fo for deretter å gjennomføre et annet trinn som består av den endelige polymerisering ved en langsom omrøring slik at omrøringen bare er tilstrekkelig til å få en god temperaturutjevning i reaksjonsmiljøet inntil polymerisasjonen eller copolymerisasjonen er avsluttet.

Denne fremgangsmåte og varianter av denne er beskrevet i franske patenter for selskapet "Produits Chimiques Pechiney-Saint-Gobain" nr. I.382.O72, 84.958, 84.965, 85.672, 89.025, i.43f.744, 87.620, 87.623, 87.625, 87.626.

Ved en spesiell fremgangsmåte gjennomfører man den endelige polymerisasjonsreaksjon i en hovedsakelig horisontal autoklav som er utstyrt med et røresystem av rammetypen som består av en eller flere rammer som er festet koaksialt til den samme omdreiningsakse som går gjennom autoklaven hvor konturen til den aktive del av rammene som utgjør rørerne i hovedsaken følger den indre kontur i autoklaven. En slik autoklav er beskrevet i fransk patent nr. I.36O.25I i selskapsnavnet "Produits Chimiques Pechiney-Saint-Gobain".

I en annen fremgangsmåte gjennomfører man den endelige polymerisasjon i en autoklav som hovedsakelig er horisontal og som er utstyrt med et røresystem av råmmetypen som er utstyrt med en eller flere rammer hvor de nevnte rammer er festet koaksialt til to aksler som er plassert langs autoklavens hovedakse og hvor omkretsen av den aktive del av rammene som utgjør rørebladene hovedsakelig følger den indre kontur i autoklaven og hvor de nevnte røreblader er knyttet til hverandre med en skråstang. En slik autoklav er beskrevet i fransk patent nr. 2.145*070 likeledes under selskapsnavnet "Produits Chimiques Peciney-Saint-Gobain". ;Den horisontale autoklav som denne oppfinnelsen ved-rører er utstyrt med et røresystem av råmmetypen som består av en eller flere koaksiale rammer. Denne erkarakterisert vedat de nevnte rammer er eksentriske med hensyn til autoklavens akse og at omkretsen av den aktive del av rammene som danner et røre-blad passerer i nærheten av autoklavens vegg hovedsakelig langs autoklavens nedre generatrise. ;Man har konstatert at på den nevnte måte er det ikke nødvendig at rørebladene passerer i nærheten av autoklavens vegger langs autoklavens hele indre overflate for å unngå at det dannes skorper på autoklavens vegg under massepolymerisasjon av monomeré fremstilt av vinylklorid. Det er tilstrekkelig at de passerer i nærheten av autoklavveggen hovedsakelig langs den nedre generatrise ofor å få en fullstendig tømming av den tilveiebragte polymer under tømming av autoklaven. ;For å få et godt resultat ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er forholdet mellom diameteren av den høyere del av den sylinder som dannes av rammene når de roterer rundt sin akse og diameteren av den høyere del av autoklaven mellom 0,5 og 0,95*

Autoklaven ifølge oppfinnelsen er formålstjenelig utstyrt med flere rammer eller halvrammer hvor antallet ikke er begrenset og de er festet enten til en roterende aksel eller til to aksler for å få de beste arbeidsbetingelser fra et mekanisk synspunkt. Når det er to rammer står disse loddrett på hverandre når apparatet er utstyrt med tre halvrammer danner disse mellom seg to og to en vinkel på 120°.

Det er hensiktsmessig å sørge for at røresystemet er stivt nok enten ved hjelp av støttearmer som fester rammene til

rotasjonsakselen i de tilfeller hvor rammene er festet til en roterende aksel eller ved hjelp av skråstenger mellom de aktive delene av rammene i de tilfelle hvor rammene er festet, til to aksler.

De aktive delene av rammen som danner et røreblad

kan enten være plant eller lett krummet og denne andre utførelsen får man ved å plassere de to ytterendene av rørebladene under to generatriser for den roterende aksel eller for akslene som ikke er plassert i forlengelsen av hverandre og hvor forskyvningen mellom de to ytterendene er på maksimalt en omMreining.

Ved en særlig hensiktsmessig utførelse er rotasjonsakselen eller akslene som trekker rammene, rørebladene og even-tuelt skråstengene hule slik at de kan inneholde en væske for varmeveksling.

Autoklaven ifølge oppfinnelsen representerer i forhold til de to nevnte autoklaver følgende fordeler: - For en autoklav med et gitt volum er volumet for røresystemet meget lite og følgelig det volum som kan anvendes i autoklaven meget stort. - Fremstillingen av autoklaven er meget enkel. Dimensjonstoleransene er meget store siden detter tilstrekkelig å gjennomføre en ar-beidsmåte som i hovedsaken er lite følsom overfor den nedre generatrise i autoklaven. - Rørebladene på røresystemet passerer relativt langt fra topp-veggen i autoklaven slik at det er mulig å innføre apparatet mellom veggen og røresystemet. Disse apparater kan plasseres, under nivået for reaksjonsblandingen (knusere, røropplegg, tilførsler for vann under trykk) eller mellom nivået for reaksjonsblandingen og røresystemet. (temperaturtagning, prøvetagning). - Plasseringen av røresystemet gjør det mulig å få en fullstendig hydraulisk utskylling av autoklaven ved hjelp av vannstråler under trykk, fordi det er mulig å innføre tilførsélsledningene til vaskevannet på toppen av autoklaven mellom røresystemet og veggen og å utføre skyllingen mens røresystemet virker. Det er derfor ikke nødvendig å forskyve tilførsélsledningene i autoklaven og det er mulig å få en automatisk skylling av den ytre overflate av rørebladene. - Svinnet av polymert materiale er redusert siden røresystemet kan skylles fullstendig i reaksjonsmiljøet slik at det nevnte materiale

ikke føres fra rørebladene ut av reaksjonsmiljøet og over i gassfasen. Dette gjør det mulig å øke fyllingsgraden av autoklaven. Det som i virkeligheten begrenser fyllingen av autoklaven er at det under avgassingen av monomeren ved slutten av polymerisasjonen medføres fra autoklaven polymert materiale. Hastigheten for medføringen av polymerpartikler øker etter hvert som den høyre delen av autoklaven som er utenfor reaksjonsmiljøet minker, dvs..etter som volumet av reaksjonsblandingen øker. Ved fravær av nedrivning er det derfor mulig å anvende et mye større reaksjonsvolum uten å få et tap under avgassingen

av monomert materiale ved slutten av polymerisasjonen. - Mekaniske vibrasjoner reduseres siden røresystemet kan ligge fullstendig i reaksjonsmiljøet og rørebladene er alltid under-lagt en motstand siden de aldri passerer gjennom gassfasen hvor motstanden er null.

Autoklaven ifølge oppfinnelsen er spesielt nyttig for å frembringe den endelige polymerisasjonen ved en massepolymerisasjon av polymere og copolymere på grunniag av vinylklorid i to trinn som utføres i to forskjellige apparater.

Nedenunder gir man ved hjelp av et eksempel under

•henvisning til den vedheftede tegning, en beskrivelse av en ut-førelse av en autoklav for polymerisering utstyrt med et røre-system ifølge oppfinnelsen. Figur 1 representerer et vertikalt snitt gjennom autoklavens akse. Figur 2 representerer et vertikalt snitt loddrett på aksen i autoklaven langs linjen II-II i figur 1, og som viser plasseringen av de tre halvrammene.

Autoklaven 1 er omgitt av en kappe 2 hvor det sir-kulerer et varmevekslingsmedium som kommer inn i røret 3 gjennom en ledning (ikke vist) og som strømmer ut gjennom' røret 4«Autoklaven 1 har på sin øvre del et rør 5 for innføring av monomer og de nødvendige reaktanter og et rør 6 for tømming av monomer som ikke er reagert ved slutten av operasjonen. I sitt nedre parti av autoklaven 1 et rør 7 som styres av en ventil 8 for tømming av polymer. Røseene 5°67 f°r tilførsel av monomer og tømming av polymer er fortrinnsvis plassert i motsatte ender.

Autoklaven 1 er utstyrt med en rammerører som består av tre halvrammer plassert i 120° avstand fra hverandre og som danner et røreblad 9 som i endene 10 og 11 er festet til to aksler 12 og 13 som er plassert eksentrisk i forhold til autoklavens akse slik at rørebladene passerer i nærheten av autoklavens vegg langs dens nedre generatrise. Akslene 12 og 13 går gjennom lågere 14 og 15 og som er vanntette ved hjelp av stopperne 16 og 17.

Rørebladene 9 er festet til hverandre ved hjelp av en serie av tre stenger som 18 og også ved hjelp av en serie av tre skråstenger som 19 og 20.

Akslene 12 og 13»rørebladene 9°g stengene som 18, 19 og 20 kan være hule og inneholde et varmevekslingsmedium.

Claims (8)

1. Horisontal autoklav for massepolymerisering av polymere og copolymere på grunnlag av vinylklorid utstyrt med et røresystem av råmmetypen som består av en eller flere koaksiale rammer karakterisert ved at aksen for disse rammene er plassert eksentrisk i forhold til autoklavens akse og at omkretsen 'av den aktive del av rammene som utgjør rørebladene passerer i nærheten av autoklavens vegg i hovedtrekkene langs dens nedre generatrise.

2. Autoklav ifølge krav 1, ka. rakte, risert ved at forholdet mellom diameteren i den høyre delen av sy-linderen som dannes av rammene under deres rotasjon og diameteren av den høyre del av autoklaven ligger mellom 0,5 og 0,95*

3. Autoklav ifølge et hvilket som helst av kravene 1 og 2, karakterisert ved . at halvrammene som ligger opp-til hverandre mellom seg danner en vinkel som fører til at halvrammene fordeles jevnt rundt sin.akse.

4. Autoklav ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3>karakterisert ved at røresystemet består av to rammer som er. pikassert loddrett på hverandre.

5. Autoklav ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3>karakterisert ved at røresystemet består av tre halvrammer som to og to danner en vinkel på 120°.

6. Autoklav ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5>karakterisert ved at rammene er festet til en roteringsakselved hjelp av støttearmer som knytter røre-bladene til rotasjonsakselen.

7« Autoklav ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5>karakterisert ved . at rammene er festet til to aksler slik at .den aktive delen av rammene som utgjør rørebladene er knyttet til hverandre ved hgjglp av skråstenger.

8. Fremgangsmåte for massepolymerisering av polymere og copolymere med grunnlag i vinylklorid i to trinn som utføres i to forskjellige apparater hvor man har et første trinn som kalles prepolymerisering og som er en begrenset polymerisering under omrøring ved høy turbulens til man har fått en omdannings-grad av monomeren i størrelsesorden 7 til i 5 %, hvoretter et annet trinn utføres for å få den endelige polymerisering, med en langsom omrøring og hvor omrøringshastigheten■imidlertid er tilstrekkelig for å få en god varmeutjevning i reaksjonsmiljøet inntil polymerisas jonen eitler copolymerisas jonen er avsluttet, hvor den nevnte fremgangsmåte er karakterisert ved at den endelige polymeriseringen utføres i en autoklav ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7«

9« Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at den endelige polymerisasjonsreaksjonen ut-føres i et reaksjonsmiljø hvor røresystemet i autoklaven blir fullstendig renset.