Sposob demonomerizácie suspenzných polymérov alebo kopolymérov vinylchloridu a zariadenie k jeho uskutočňovaniu

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

ÚŘAD PIO VYNÁIEZV ~ r k om. 45 Vydane 15 Ja 88Amor VYnmezlľ GLOS JÁN mgKPRIEVIDZA, ZELENÍKJÚLIUS, BYSTRIČANY,DAŇD JÁN, KUSKA VLADISLAV, NOVAKY, SELLYEI LADISLAV,PRIEVIDZA(54) Spôsob demnnonnerizácie suspanzných polymérov alebo kopolynnérov vinylchloridu a zariadenie k jeho uskutočňovaniavynález ssa týka spôsobu a zariadenia pre de-monomerizáciu suspenznýoh polymérov.alebo ikopolymérov vinylchloriwdu. Deamonomerizácia -sa uskutočňuje v zariadeni kolónového tyipuu fluidizäciou suspenzie vodnou parou, pričom za účelom zlepšenia pireváwdz~ kyschcgpnosti zariadenia sa spodné strany mechanických zdeliacich prepážotk trvale homogénne ostrekujú vodou v množstve 50 až 300 ikg/h. H-omuogénne ovstrekovanie zabezpočuje aspoň jedna vhodne umiestnená tryska.vynález rieši sposob .a zariadenie, ktoré zabezpečuje dlhodobé kontinuálne odstraňovanie monomérov z vodných suspenzií holmopolymérov a k-op-olymérov vinylchloridu.je známe, že dlhodobé vystavenie ľudského organizmu korrcentráciám niekoľko desiatok pjplm vilnylchloridu v -ovzdwší má karcinogénny účinok. Dôsledkom toho je, že p.ri výrobe polyvinylchloridu a kopolymérov vinylchlori-du narastajú požiadavky na odstraňovanie zvyškového Vinylchlo-ridu z týchto polymérov a napríklad hygienické predpisy pre priamy styk s poživatinami udávajú ako povoleno hranicu 1 ppm rmonomérneho vinylchloridu V polyvinylchl-oride. Naviac opätovné získanie vinylchloridu z polymerov predstavuje i významný ekonomický prínos, ked obsah imonoméru v divsperzii polymêru býva 2 až 4 9/0 hmot. počítané na suchý uprodukt).Z literatúry je známych .niekoľko postupov odstraňovanie zvyškového vinylchloridového monoméru z polymérnych systemov a najefektívnejšie sa ukázala .rlemonomerizáicia na kolónových zariadeniach.V poslednom obdobi sa objavilo viacero pateintových prihlášok, ktoré riešia .demonomerizáciu polyvinylchloridovýlch suspenzii v ČBSOÍPČHÝECh zariadeniach kolónového typu. Demonomerizačná .kolóna podľa NSR č. 2 441304 obsahuje vo vnútri sériu tanier-ovitých povrchov so sklon-om 45 až 8 D od ventikály. Spracovavaná suspenzie sa privádza .na hlavu kolóny a v protiprdde pary .prechádza po vostavbe vo vrstve h.ruhej 0,5 až 5 rnlm. Kontakt suspenzie s vodnou parou u tohto» typu kolóny je relativne Inalý a na dosiahnutie .požadovanej účinnosti E potrebná značne vysoká kolóna.Dokoualejši styk sa dosiahne v .roštovej kolóne NSR č. 2714 438, Ikde piara vstupujúca do spodku kolóny prebubláva cez zvrchu SÍGKHÍÚCU suspenziu polyvinyľchloridu. Podľa príkladu v 25. etážovej kolóne sa dosiahne 200 až 400 nppm vinylchlosridového monoméril V .demonomerizovanej suspenzii, čo je nedostatočná účinnost vzhľadom k .tomu, že na dosiahnutie hodnoty 1 ppm vinylchloridavého vmonoméru v 0 výslednom produkte je potrebné predlžovať sušiaci stupeň, čo najmä v kontinuallnych prevádzkach môže narážat »na značné pr-oblémy.Lepšie »výsledky V účinnosti ~ 100 až 200 ppm uvádza NSR č. 2714 685, kde kolóna pozostáva z valcovitej nádoby vyhavenej sitovými dnami s medzenovitosťou 5 až 15 0/0 a veľkosťou otvorov 4 až 30 mlm,na povrchu ktorej je odlučovač kvapiek cyklonového typu. Tok suspenzie je zabezpečený prersakovaníim cez .otvory a medzeru medzi vnútornou sztelnou kolóny a sitovou stáž-ou.K veľmi účinným doteraz známym »demo IIIOHIGFÍZHJČIIÝII zariadeniam .patrí -sitová kolóna fy Hüchst AG NSR č. 2550023) aNSR č. 2 640 546. jedná sa o rsitovú kolónu, ktora ,podľa .príkladov má 14 až 17 etáži so sitami imevdzerovitiirsť ~ 6 , Q otvorov 2 mm opatrenýimi 1 až 3 prepadovými rúrkami .s výškou prepadov 1 ~ 2 cm. Množstvo zvyškového monomérneho vinylchloridu v suspenzii spraoovanej v uvedenej kolóne je okolo 10 ppm.Veľmi dobrý účinok sa dosahuje jpostupom a na zariadení podľa čs. autorského osvedčenia č. 204533, .avšak určitýmwneldostatk-om je, že postupom času dochádza k zanášalniu sitovýłch prepažok demonomerizovanou suspenziou. Dôsledkom toho je zniženie fondu pracovnej doby vplyvom odStávky a čistenia, pričom čistenie je relatívne prácne. Tieto nedostatky odstraňuje riešenie podľa predkládaného vymálezuPodľa tohto vynálezu sa uskutočňuje demono-merizácia suspen-zných poly-mérov alebo kopolymérov vinylohloridu fluidizáciou prúdenrm prehriatej alebo nasýtenej vodnej jpavry v množstve 30 až 100 kg pary na 1 m 5 privádzanej suspenzie tak, že mechanická deliaca prejpážka, nad ktorou sa suspenzie tluidizuje, sa zospodvu odstvrekuje vodou o teplote 5 až 85 °C, s výhodou homogénne po celej ploche, »v množstve 50 až 500 kg/h s výhodou 100 až 250 kg/h na 1 m 2 mechaniokej deliacej prepážky.Zariadenie pre uskutočňovanie tohto spôsobu je vytvorené z viacetážovej sitovej kolóny s výškou prepadov 150 až 600 mm, pričom pod etážovým sitom vo vzdialenosti 100 až 400 mm je umiestnená ülSjpOň jedna odstr-ekovacia tryska o svetlosti otvorov 0,3 až 1,5 mm. pričom os ostrekovacej trysky zviera s osou sit-ovej kolóny ostrý uhol.Medzi najväčšie výhody .riešenia podľa tohto vynálezu patri skutočnosť, že pri relatívne nízkych prevádzkových a investičných náklzrdoch .sa dosahuje vysokej účinnosti demonomerizácie, ked vo finálne-In prvodwkte obsah voľného monoméru je v oblasti 1 ,ppm i pre kompaktné, ťažko demonomerizoviateľné typy vsurspenzných polymérov. Prevádzkový .režim demonomerizácie je ľahko zvládnulteľný a vykazuje trvale vysokú konštannnú účinnost a prevádzkyschopnosť.(Postup a zariadenie podľa vynálezu zabezpečujú vysoký fond využitia pracovnej doby, čo sa veľmi priaznivo lprelmieta i do ekonomiky .procesu Vysoká účinnosť demonomerizácie je veľmi významná i z ekologicrkéhąo a hygianického hľadiska.Postupom a zariadením podľa vynálezu je možno sjpracovať všetky typy suspenzné-ho polyvinylchloridtl a suspenzne vyrábaných typov kopolymérov vinylchloridu. Ako ,priklad. možno uviesť kopolyméry vinylchloridu s vinylacetátom, oletínmi, kyselinou akryil-oviou a/alebo ich estermi, ďalej .tiež suspenzie chlórovaného polyvinylchloridu, ako aj suspenzie húževnatého npolyvinylchloridu. Obsah sušiny v isprarcovávaných swspenziáchsa spravidla pohybuje V .rozmedzí 10 až 50 percent hmot. je výhodne, (keď sa suspenzia nastrelkvovauá do demonomerizačnej kolóny predohreje na teplotu blízku bodu varu suspenzie (pri danom tlakuj.Predohriata suspenzia sa nastrekuje na hlavu viarcetážovej sitovej kolóny, kde je fluidizova-ná prúudmi inasýtenej, resp. predohriatej vodnej pary. Vďaka intenzivnemu turbulełntnémtl režimu, ktorý sa pri fluidizácii dosahuje, lprebie-ha ude-sorpčný proces uvoľňovania inonomérneho vinylchloridu z častíc veľmi úičinne.Suspeonzia V kolóne postupne prepadáva z , etáže na etáž, až nakoniec zdem-onomerizovaná susjpenzia obsahujúca oca 1 pp-m monomérneho vinylchloridu opúšťa kolóna a vedie sa na ďalšie spracovanie. Pod pojmom demonomerizačná kolóna sa rozumie zariadenie pozostávajúca aspoň z dvoch etáží. Každá eetáž .de-monomerizačnéh-o zariadenia je tvorená mechanickou deliacou prepážkou, lktorá predstavuje sít-ove dno, o medzerovitosti 0.1 až 4 , s výhodou 0,5 až 2 0/0, cez ktoré prechádza aspoň jeden prepad, pričom celková plocha zprierezov prepadov je 2 až 10 0/0, s výhodou 4 až 7 plochy prierezu kolóny.Lineárne rýchlosť nasýtenej, resp. preh-rialtej pary v otv-orooh sita je 15 až 35 m/-s,s výhodou 20 až 30 »m/s. Výšlka prepadov nad sitovou prepážjkou je 150 až 600 mm,čím sa zabezpečuje požadovaný Ikontaktný čas fluindizovanej suspeenzie s parou v rozmedzí 4 ~ 0 až 300 s, s výhodou 60 až 150 s. Prepady sú konštruované tak, že hrana prepadu zasahuje 40 až 100 mm nad sitovú prepážku nižšej eatáže, plocha pod prepadom je »nevŕtaná a je rovná alebo väčšia, než plocha samotného prepadu.P-od -sitovou prepážkou je umiestnená aspoň jedna tryska s otvor-mi 0.3 až 1,5 mm,ktorej os zviera -s osou sitovej kolóny ostrý uhol. Ústie .trysky je vzdialené od sitovej prepážlky 100 až 400 mm.Uvedená tryslka, prip. trysky, slúžia ik odstrek-ovaniu sp-ondnej strany sitovej pi-epažky, na ktorej prebieha tluidizácia susipeuzie, vodou o teplote 5 až 85 C, s výhodou homogênne po celej ploche, v munožstve 50 až 500 kg/h na 1 m 2 mechanickej deliecej prepážiky. Trvalým ostrek-ołvanĺm spodnej časti sitovej prepážiky sa zamedzi usadzovainiu polyměrnych častíc na rspvovdnej častichod demonomerizačnej kolóny ako aj celej derrnonomerizačnej linky.Suspenzia .porézneho typu jpolyvinylchloridu s obsahom cca 30 0/0 sušiný a cca 18 000 ppm zvyškového vinylchloridu na sušinu sa vedie ~v množstve 8 n 15/h cez tepelný výmennílk a dohrievač injektor pary pri teplote 96 C na trlavu demonomerizaičnej kolóny nasledovných parametrovpriemer kolóny 900 min počet etáži 8 vzdialenosť medzi sito~Povrch siteových priehradiek je leštený,celá zariadenie je z nehrdzavejúcej ocele. Pod každou etážou je nam-ontovalná hlavice s (piatimi ,tryskami s zpriemerom otvorov 0,4 mm rozmiestnenými na hlavici taik, že jeto ZVÍEI-âjú s osou kolóny taký ostrý uhol,aby sa iosiahlo rovnomerné ootrełkovanie spodných plôch sitovej prepážiky. Ústia trysiel sú vo vzdialenosti 200 mm od sptoduého povhrchu sírovej prepážky. Celkove množstvo vody privádzané do trysiek pri teplote 10 C pod každá etáž je 100 kg/h na 1 m 2 sitovej prapážjký.Pod spodnú etáž sa privádza nesýtená vodná lpara (0,5 MPa v množstve 450 ikg/h. Protiuprüdoni oboch médií nastáva dokonalá desorpcia imonomerneho vinyrlchlorixdu z častíc p-cljrvinylchioridu. Teplosta na hlave kolóny je 98 °C, teplota na d-ne kolóny 103 stupňov C. Suspenzia odcháwdzajúcademo nomerizačnej kolóny obsahuje menej ako 1 pjpm zvyrškoveh-o vinyichloićixclu. Uvolnený m-onomérny vinylohlorid spolu s vodnou ,parou odchádza z hlavy kolóny do lkonuienzátora, kde vodná para v prevažnej miere s-kondenzuje a odiplyn obohatený vinylclrloridom sa vedie na regeneráciu.Demonom-erizuaučná kolóna v takomto usporiadaní pracovala rovno-meme 3 mesiace bez čistenia, zatial čo bez použitia ostrekovacích trysiek .to bolo iba 1 týždeň.Použila sa de-monomerizačná kolóna ako v príklade 1, s tým rozdielom, že výšlka prepadov sa zvýšila na 500 ľlllľl.Na hlavu kolóny sa uastrekovala predohrialta susjpenzia komper-kmene ťnfâlko demonomerizovatelného typu ,polyvinylchlori-du v množstve 6 m 5/h. Obsah sušiny bol cca 32 9/0, obsah zvyškového vinyilchloridu cca 22 000 pjpm. Množstvo nasýteuej pary (0,5 MPa priváidzaný pod spodnú csitovú etáž b-olo 350 lkg/h, teplota na hlave kolóny bola 99 °C, na spodnej etáži 106 °C. Odstrekovanie spodných časti sitových zpriehradiek zabezpečovala jediná tryslka s gpriemerom votvo-ru 1,2 mm umiestnená excentriclky 250 milimetrov pod sitovou prepážkou, ktorej os zvierala s os-ou kolóny taký ostrý uhol,že celá spodná ,plocha sita bola rovnomerne odstrekovaná. Voda o teplote 45 °C sa privávclzvala ,do trysky -v množstve 250 llíg/h na 1 m sitovej ,prepažkyZdemonomerizovaná SlľSipBHZĺEl odchádzajúca z kolóny obsahovala 1,8 ppm zvyškového vinylchlorirdu. Uvollnený nionoméirnyvinylcvhlorid sa spracoval ako -v ,príklade 1.Demonomerizlalčná kolona za použitia ost-rekovania sit-ových prezpážok vodou pracovala bez čistenia 2,5 mesiaca. V prípade,že sa ostrelkovanie nepoužilo sa kolóna ujpchala v .priebehu 3 až 4 dní.K demonomerizácii suspenzne vyrobeného húževnatého PVC sa použila -demonomerizačná kolóna alko v ,príklade 2. Pred-ohrieta silspenzia húževnatého PVC s ~ohxsahom sušiny cca 24 0/0 a obsahom zvyškového vinyichloridu cca 30 000 ppm sa nasltrekovalva na hlavu demonomwerlzačnej kolóny v min-ožstwe 6,5 m 5/h. Množstvo ,pary priváudzanej pod stgodnú etáž bolo 400 kg/h. Teplota nahlave lkolóny tbola 90 °C, teplota na spodnej etáži 97 °C. Ostrekovacia voda s teplotou 30 C sa v množstve 200 kg/h na 1 m 2 sitovej prlehvradlky vedie do trojice trysiek s priemerom ~otvoru 0,5 mm umiestnených tak,že -tleto zvierajú k osi kolóny ostrý uhol a zabezpečujú dokonalé -ostrek-ovanie spodnej časti sitovej prepážky.Suąpenzia olpúšťajúca demonomeriza-čnú kolónu obsahuje 1 ppm zvyškového monomérneho vlnyichl-oridu. uvoľnený vinylchl-orid z hlavy kolóny sa lV ďalšom rspracuje alko v .príklade 1.S použitím uvedeného usporiadania ostrekovacích trysiek kolóna spoľahlivo pracovala 2,5 mesiaca bez čistenia -bez použitia ost-rekovacích trysieík sa musela kolóna čistiť až po 2 dňoch chodu.1. Spôsob ndvemonolnerizáeie vsuspenzziých polymêrov alebo lkcqnolymêitov vinylchloridu fluidizávciou prúućlenrm prehrlatej alebo nasýtenej vodnej pary V množstve 30 až 100 kilogramov pary na 1 m 3 ,priváldzanej SlllSpenzie, lVYZIľälČllĺlĺCĺ sa tým, že mechanická deliaca .jprepážika, nad Iktorou sa suspenizla fluidizuje, sa zospodu ostrekuje vodou o teplote 5 až 85 °C, s výhodou homogénne po celej .ploche, v množstve 50 až 500 kg/h s výľhoadou 100 až 250 kg/h, na 1 m 2 mechanickej deliacej .prepážtký2. Zariadenie na uslkutlovčñovaanie spôsobu podľa bodu 1, vytvorené z vlacetážovlej sitovej kolóny s výšlkou prepadov 150 až 600 1 mm vyznačujúce sa tým, že ,pod etážovýrm sitom vo vzdialenosti 100 až 400 mm je umiestnená aspoň jedna Iostrekovacia trýska o svetlosti otvorov 0,3 až 1,5 mm, ,pričom os cstrekovacej trysky zviera s osou sitovej kolóny ostrý uhol.

MPK / Značky

MPK: C08F 14/06, C08F 6/24

Značky: zariadenie, spôsob, vinylchloridu, kopolymérov, uskutočňovaniu, demonomerizácie, polymérov, suspenzných

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-250035-sposob-demonomerizacie-suspenznych-polymerov-alebo-kopolymerov-vinylchloridu-a-zariadenie-k-jeho-uskutocnovaniu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Sposob demonomerizácie suspenzných polymérov alebo kopolymérov vinylchloridu a zariadenie k jeho uskutočňovaniu</a>

Podobne patenty