54) СПОСОБ ОЧИСТКИ (СЮ)ПОЛИМЕРОВ ВИНИЛХЛОРИДА ОТ (СО)МОНОМЕРОВ Поставленная цель достигается тем что дисперсию (со) полимера с содерж .нием твердого вещества 10-60 вес.% вводят, в верхнюю часть колонны, снаб женную ситовыми тарелками, и обрабат вают в противотоке водяным паром с давлением 600-1200 мм рт.ст. при 100 в течение 0,5-20 мин с последу щим отводом- (со) полимерной дисперси из нижней части колонны. Кроме того, (со) полимерную дисперсию перед вводом в колонну выгодно предварительно нагревать до 6090 С. В Контакте с поднимающимся в колонне водяным паром, нагретым преиму щественно до lOO-llO c, в верхней части колонны устанавливается температура 90-100 С. Давление в колонне составляет преимущественно 7001100 мм рт.ст. Количество водяного пара, выходящее через верхнюю часть колонны является относительно неболь шим и составляет 1-5 вес.% воды в пересчете на заданное количество дис персии. Общ.ая выдержка полимерной дисперсии в колонне составляет 0,310 мин. Отличительной особенностью способ является то, что при ступенчатой кон денсации смеси пара, отводимой чере «ерхнюю часть колонны, осаждаемая водная фаза соединяется с ( поли мерной дисперсией перед дегазацией мономеров. С целью удгшения мономерного винилхлорида из ВОДНЕЯХ дисперсий поли винилхлорида большое значение имеют следующие свойства систелва винилхло рид-вода-поливинилхлорид и их следу принять во внимание. Коэффициент растворимости ot винилхлорида в воде по Бунзену, котор при темппературах К№ЖЦУ 0, и ЮО имеет следующие показатели: при 0, 2 объемов винилхлорида/объем воды 20 1 0,5 60 0,1 О -Коэффициент растворимости oL вини хлорида в водной дисперсии поливини хлорида по Бунзену. Последний при содержании твердого, вещества в дис-7 Персии составляет 33 вес.%: при 5 объемов винкпхлорида/объем воды 18 3 2 1 0,6 Растворимость винилхлорида в поливинилхлориде, например в поливйни хлориде со средним размером частиц между 60-120 мкм и величине К 70 в зависимости оттемпературы, растворяются следующие количества винилхлорида:{эи о с 1100 г винилхлорида/1 кг - поливинилхлорида ,24 50 40 24 60 10 4 Коэффициент распределения виниллорида между водой и поливинилхлоидом около Ijl5. При очень эффективном массообмене еизду отдельными фазами смесей устаавливаются фазовые равновесия в темературной области между 90 и промежутке времени от 10 до 100 с. температурной области выше роисходит ухудшение качества продука поливинилхлорида, а ухудшение каества продукта можно предотвргцдать том случае, если температурное влияие на поливинилхлорид ограничить о времени до нескольких минут. Крое того, успешное удаление мономеров з водных дисперсий поливинилхлорида температурной области между 90 и обеспечиваются только тогда, когда посредством эффективного массобмена происходит установление фазовых авновеси й и существует соответствуюая газовая фаза для транспортировки ономеров. На чертеже представлено устройство, реализунвдее предлагаемый способ. По трубопроводу 1 с целью подогрева отпарной колонны 2 сначала вводят пар до тех пор, пока в теплообменнике 3 не получится конденсат. Отпарная колонна 2 состоит из перпендикулярно расположенной колонны, в которой на определенных расстояниях горизонтально расположены ситовые тарелки 4. Ситовые тарелки 4 отличаются от внутренних устройств обычных колонн с ситчатыми тарелками тем, что они не имеют специального притока и стока жидкости. Диамбтр проходных отверстий 5 для газа или жидкости в ситовых тарелках составляет от 1 до 10 мм, а общая поверхность проходных отверстий составляет 5-50% плоскости поперечного сечения колонны. После подогрева отпарной колонны 2 из сборника 6 по трубопроводу 7 через верхнюю часть отпарной колонны 2 подводят предварительно нагретое в теплообменнике 8 и измеренное в дозаторе 9 количество (со) полимерной дисперсии со средним размером частиц 20-500 мкм. Подача пара через трубопровод 1 регулируется таким образом, что температура в верхней части отпарной колонны 2 составляет 90-100 С, а количество пара достаточно для отгонки (со} мономера из . (со) полимерной дисперсии. Дисперсия без мономера отводится в нижней части отпарной колонны 2 через трубопровод 10, при этом она отдает свое тепло в теплообменнике 8 для предварительного нагрева свежей полимерной дисперсии. Время выдерживания (со) полимерной дисперсии в опарной коло не 2 определяется в основном количеством ситовых тарелок, которое со ставляет от 5 до 50, а также качест вом частиц твердых материалов диспе сии. Пар, поступающий в колонну слу жит наряду с частичным подогревом д персии до необходимой температуры, главным образом, для отгонки и отво да мономера из дисперсии. Паровая смесь из водяного пара и мономера, выходящая через верхнюю часть отпар ной колонны 2 и через трубопровод 1 охлаждается в теплообменнике 3 до температуры от 5 до 20°С, так что водяной пар конденсируется. Конденсатор, который соответственно растворимости мономера в воде содержит некоторое количество растворенного мономера, может отводиться через тру бопровод 13 и соединяться с fco) по лимерной дисперсией сборника 6. Неконденсируемый в теплообменнике 3 газообразный мономер через трубопровод 41 подводят к резервуару 12, а также через трубопровод 14 к теплообменнику 15 и конденсируют посредством охлаждения до 15°С. Сжиженный мономер собирают в резервуаре 16, от куда он в газообразном или жидком со стоянии через трубопроводы 17 или 18 может поступать для дальнейшего использования. Предлагаемый способ технически прогрессивен, поскольку он в противоположность обычным способам удаления мономера из полимеров в отношении достигаемой степени очистки является более эффективным и, кроме того, более пригодным для окружающей среды и менее восприимчивым к повреж дениям. Так, полимеры, очищенные по предлагаемому методу, содержат тольк еще следы мономеров порядка 10 ч/млн так что для полимеров- вследствие их высокой степени чистоты раскрллваются новые возможности применения, которые до сих пор не были известны изза недостаточной степени очистки полимеров , содержащих сравнительно высокое количество мономеру. Осуществл ние способа в отпарной колонне, оборудованной подобными ситовыми тарелками, исключает возможность загрязнения и образования отложений в проходных отверстиях ситовых тарелок. Он пригоден, главным образом, для удаления мономеров из таких водных tco) полимерных дисперсий, у котррых полимерные частицы тяжелее, чем вода Пример 1. Согласно представ ленной на чертеже технологической схеме поливиНИЛхлоридную дисперсию очищают от винилхлорида, дисперсия содержит 6jOOO ч./млн. винилхлорида, наличие твердого полимера состгшляет 35 вес.%, при этом поливинилхлорид имеет величину К, равную 70, средНИИ размер частиц 65 мкм и потребле ние мягчителя .оставляет 27,7%. Внутренний диаметр отпарной колонны 2, используемой для очистки дисперсии, составляет 100 мм, а сама колонна имеет 20 ситовых тарелок. Ситовые тарелки располагаются в колонне на расстоянии 150 мм и имеют 250 проходных отверстий диаметром 2,5 мм. По трубоп зоводу 1 в опарную колонну 2 водяной пар с температурой и давлением 760 мм рт.ст. поступает до тех пор, пока в теплообменнике 3 це образовывс.ется конденсируемая вода. При дальнейшей подаче пара в верхнюю часть отпарной колонны 2 поступает водная полимерная дисперсия со скоростью прохождения 48 л/ч соотвественно средней продолжительности выдерживания дисперсии 1 мин.. Подвод пара в колонну регулируют таким образом, что в теплообменнике 3 образовывается около 3 вес.% конденсата в пересчете-на количество дисперсий загружаемых в час, при этом в верхней части колонны в газовой фазе устанавливается температура 95-100 С, а в нижней части колонны температура 102105 С. Перепад давлений в колонне составляет 50-80 мм рт.ст. В резервуаре 12 за час собирается 1,5л винилхлоридсодержгицей воды, которая затем соединяется с очищаемой полимерной дисперсией. Дисперсия, выходящая в нижней части отпарной колонны 2,содержит в водной фазе менее 1 ч./млн., а в поливинилхлориде менее 10 ч./млн. винилхлорида. Остаточное содержание винилхлорида в полимерной дисперсии определяют с помощью газовой хроматографии. В теплообменнике 5 при температуре конденсируют 125 г винилхлорида в час. Пример 2. Действуют аналогично примеру 1, при этом очищают полимерную дисперсию, содержащую твердый поливинилхлорид с величиной К 62. Средний размер полимерных частиц составляет 120 мкм, а расход мягчителя 13,5%. Дисперсия содержит 5200 частей/миллион винилхлорида. Скорость Прохождения дисперсии в колонне составляет 48 л/ч соответственно средней продолжительности выдерживания исперсии 2 мин. Подвод пара в колону регулируют таким образом, что в еплообменнике 3 образуется около вес. % конденсата в пересчете на оличество дисперсии, загружаемой час. Очищенная дисперсия содержит еще 10 ч/млн, винилхлорида в твердом матеиале и менее 1 ч./млн. винилхлориа в воде. Пример 3-7. Применяемая в римере 1 колонна оборудована таким бразом, что она может работать как
при пониженном давлении, так и при повышенном. Очищаемая дисперсия полимера соответствует таковой в примере 1. 0 1ищение дисперсии производится в условиях-способа, приведенных в таблице.
Очищение при указанных условиях JQ исперсии полимеров содержат в водном астворе еще около 1 ч./млн. виниллорида. В поливинилхлориде содержится ще около 10 ч./млн. винилхлорида.
Пример 8. В колонну с сито- ас выми тарелками вводят водную дисперсию сополимера, состоящую из 90 вес.% винилхлорида и 10 вес , % винилацетата со скоростью обработки 40 л/ч. Введенная дисперсия полимера содержит 4000 ч./млн. винилхлорида. Посредст- 0 вом подачи водяного пара в верхней части колонны удерживают температуру в 95-99 С и в нижней части колонны - 102-104 С при давлении в 760 мм рт.ст. Очищенная дисперсия содержит еще 45 10 ч./млн. винилхлорида в сополимере и менее 1 ч./млн. в воде.
Пример 9. Работают в соответствии с примером 1, при этом в одном случае подлежащую очистке дис- 50 Персию полимера перед входом в колонну предварительно нагревают в теплообменнике 8, а в другом случае не нагревают. Результаты обоих опытов показывают, что при предварительном сг нагревании дисперсии количество водяного пара, подводимого по трубопроводу 1, на 40% меньше, чем при способе без предварительного нагревания дисперсии.
Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа происходит очень эффективная очистка (со) полиох (со)мономегмеров винилхлорида ров, что расширяет область их применения.
Формула изобретения
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
кл. 39 Ь , 1/88, опублик. 1967.
кл. С 08 f 1/96, опублик. 1974 (прототип) .
-/(
