Установка для производства латекса
Предполагаемая полезная модель относится к технологии получения полимеров в том числе диен-стирольных латексов, а получаемые сополимеры (латексы) могут найти применение в текстильной, бумажной, РТИ и шинной промышленности, в строительстве и др. отраслях народного хозяйства. Технический результат - упрощение процесса получения латекса, улучшить его качество и снизить трудозатраты. Установка содержит каскад реакторов, мерники для хранения стирола, мерники-адсорберы для очистки стирола от ингибиторов, реагентный модуль для подготовки раствора инициатора, реагентный модуль для подготовки раствора желатинизатора, емкость для приготовления ПАВ. Реагентные модули снабжены насосами дозаторами. Все реагентные модули связаны с диспергатором, снабженным мешалкой. Диспергатор насосом связан с теплообменником, который связан с каскадом реакторов.
Предполагаемая полезная модель относится к технологии получения полимеров в том числе диен-стирольных латексов а получаемые сополимеры (латексы) могут найти применение в текстильной, бумажной, РТИ и шинной промышленности, в строительстве и др. отраслях народного хозяйства.
Известно устройство для проведения газофазного способа полимеризации /Патент США №6252015, B01J 8/00; B01J 8/24; B01J 8/26; B01J 8/42; B01J 19/08; B01J 19/24; C08F 2/00; C08F 2/01; C08F 2/34; C08F 2/46; C08F 10/00; C08F 210/16; B01J 8/00; B01J 8/24; B01J 19/08; B01J 19/24; C08F 2/00; C08F 2/01; C08F 2/34; C08F 2/46; C08F 10/00; C08F 210/00; (IPC1-7): C08F 2/34 2001 г../ Устройство состоит из реактора с псевдоожиженным слоем, линии рецикла газа, снабженной установкой для циркуляции газа и охлаждающим средством, из линии подачи мономеров, из линии для подачи катализатора в реактор, установки для отвода твердых полимерных частиц из реактора, причем данное устройство дополнительно включает вышеуказанный прибор для создания коронного разряда в реакторе, в линии рецикла газа или в линии подачи газа.
Известно устройство для полимеризации мономеров в псевдоожиженном слое /Патент РФ №2140425, C08F 2/34, B01J 8/18, C08F 10/00, C08F 4/642, 1999 Г./. В устройстве имеется реакционная зона, содержащая псевдоожиженный слой, включающий растущие полимерные частицы, существующие и уже образовавшиеся полимерные частицы и небольшие количества катализатора. Из линии рециркуляционного потока пробы газа поступают в газоанализатор, который контролирует состав проходящего по ней рециркуляционного потока. Этот газоанализатор служит также для регулирования состава в линии рециркуляционного потока и сырья с поддержанием стабильного состава рециркуляционного потока в реакционной зоне. Газоанализатор обычно анализирует пробы, отобранные из линии рециркуляционного потока в точке между верхней свободной зоной и теплообменником.
Известно устройство для газофазной полимеризации /Заявка WO0002929, B01J 8/18; B01J 8/38; B01J 19/24; C08F 2/00; C08F 2/34; C08F 10/00; C08F 110/02; C08F 110/06; C08F 210/06; C08F 210/16; B01J 8/18; B01J 8/24; B01J 19/24; C08F 2/00; C08F 2/34; C08F 10/00; C08F 110/00; C08F 210/00; (IPC1-7): C08F 10/00; B01J 8/18; B01J 8/38; B01J 19/24; C08F 2/00; C08F 2/34, 2000 г./ Устройство содержит две зоны полимеризации. Первая зона полимеризации представлена реактором восходящего потока при условиях быстрого псевдоожижения. Вторая зона полимеризации представлена реактором нисходящего потока, в которой растущий полимер движется в уплотненной форме под действием гравитации.
Материальный баланс поддерживается путем ввода мономеров и катализатора и вывода полимера. Регулирование циркуляции полимера между двумя зонами полимеризации может быть осуществлено путем дозировки количества полимера, покидающего реактор нисходящего потока. Из зоны сепарации 4 полимер поступает в реактор нисходящего потока 2. Полимер и газовая смесь, покидающие реактор восходящего потока переходят в зону сепарации твердое-газ затем газовую смесь, покидающую зону сепарации сжимают, охлаждают и передают в реактор восходящего потока. Температурный профиль в реакторе нисходящего потока можно регулировать посредством охлаждающей рубашки, помещенной вокруг ее внешней стенки
Ближайшим аналогом является установка для получения поливинилацетатной эмульсии непрерывным методом /Сорокин М.Ф, Кочнова З.А., и др. Химия и технология пленкообразных веществ, М., «Химия» 1989 г. Стр.379/. Устройство содержит каскад реакторов, куда непрерывно через дозировочные насосы подают мономер, пероксид водорода и водную фазу, аппараты для растворения винилового спирта, аппараты для приготовления водной фазы, которые работают попеременно, горизонтальный смеситель. Полимеризацию винилацетата начинают вести в первом реакторе каскада и оканчивают в последнем. Поливинилацетатная дисперсия из последнего реактора в каскаде поступает самотеком в горизонтальные смесители, работающие попеременно, в которых проводится нейтрализация дисперсии водным раствором аммиака. В случае необходимости пластификацию дисперсии также проводят в этих смесителях. Готовую дисперсию очищают на фильтре.
Недостатками известных устройств является сложность проведения процесса, недостаточный выход продукта за счет слипания частиц, налепания на стенках реактора, трудоемкость очистки реакторов после полимеризации.
Задачей предполагаемой полезной модели является создание установки, позволяющей упростить процесс, увеличить количество продукта за счет исключения коагулянта.
Поставленная задача достигается тем, что в известной установке для производства латекса, содержащей каскад реакторов, связанных через насосы со смесителями мономеров, между насосами и реакторами установлены диспергатор и теплообменник, а реакторы выполнены для геля.
Схема установки показана на Фиг.1.
Установка содержит каскад реакторов 1, соединенных параллельно, мерники для хранения стирола 2 и бутадиена 3, мерники-адсорберы для очистки стирола 4 и бутадиена 5 от ингибиторов, реагентный модуль 6 для подготовки раствора инициатора снабженный
перемешивающим устройством, реагентный модуль 7 для подготовки раствора желатини-затора, снабженный перемешивающим устройством, емкость для приготовления ПАВ-8 с перемешивающим устройством. Реакторы выполнены в виде емкостей для геля с расстоянием между отсеками не более 500 мм. Это расстояние максимально возможное для обеспечения нужной скорости отвода тепла полимеризации в рубашку реакторов. Реагентные модули 2, 3 и 8 снабжены насосами дозаторами 9. Все реагентные модули связаны циркуляционными насосами 10 с диспергатором 11, снабженным мешалкой. Диспергатор 11 связан с теплообменником 12, который связан с каскадом реакторов 1. Фасовочный модуль 13.
Установка работает следующим образом:
В реагентных модулях 6, 7, 8, снабженных мешалками и рубашками для подогрева горячей водой, готовят растворы инициатора (персульфата калия), ПАВ (додецилсульфоната натрия) и метилцеллюлозы. Реагентные модули предварительно нагревают до температуры чуть ниже температуры гелеобразования. Мономер (стирол или бутадиен) из мерников 2 или 4 поступает в адсорбер 3 или 5 на очистку от ингибиторов. В качестве адсорбента используют оксид алюминия. Мономеры очищаются от примесей, подаются циркуляционными насосами 10 в диспергатор 11. Поверхностно-активное вещество, инициатор и желатинизатор дозируют, растворяют в воде и подают водный раствор насосом также в диспергатор. В диспергаторе все компоненты смешиваются, диспергируются до дисперсности капель мономерной смеси менее 100 мкм в условиях турбулентного гидродинамического режима. Затем композицию подают в теплообменник, где она нагревается до температуры плавления геля, но не выше температуры гелеобразования. Нагретую композицию подают в реакторы 1, где поддерживается температура, равная температуре реакции полимеризации, но вывшее температуры гелеобразования, при которой композиция превращается в гель. Реакцию ведут до завершения процесса полимеризации, затем температуру снижают до разрушения геля. Готовый латекс подвергают дегазации под вакуумом для удаления остатков мономеров и подают на фасовку.
Предлагаемая установка позволяет упростить процесс, увеличить количество получаемого латекса, улучшить качество и снизить трудозатраты.
Установка для производства латекса, содержащая каскад реакторов, связанных через насосы со смесителями мономеров, отличающаяся тем, что между насосами и реакторами установлены диспергатор и теплообменник, а реакторы выполнены для геля.
