ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эмульсионная полимеризация из "Оборудование производств Издание 2" В производстве бутилкаучука образующийся полимер не растворяется в растворителе (хлористом метиле или хлористом этиле) и выпадает в виде взвеси. В этом случае вязкость полимеризата невелика и близка к вязкости растворителя, что создает благоприятные условия для отвода тепла полимеризации. [c.196] Ниже будет уделено наибольшее внимание аппаратурному оформлению эмульсионной и растворной полимеризации. [c.196] В настоящее время эмульсионная полимеризация проводится главным образом непрерывным способом . С этой целью используются агрегаты, состоящие из ряда последовательно соединенных полимеризаторов. Каждый из них работает в близких к идеальному смешению условиях. В целом же каскад (батарея) полимеризаторов работает по схеме, приближающейся к схеме идеального вытеснения. [c.196] Агрегат для производства бутадиен-стирольного каучука состоит из 12 полимеризаторов, из которых 11 находятся в работе, а один — запасной. Полимеризаторы в батарее соединены между собой тремя рабочими трубопровояями. Пп пгнпвнпй линии прп дукт передается из одного аппарата в другой (поступает по трубе, доходящей почти до дна полимеризатора, и выходит из него сверху). Вторая трубопроводная линия шунтовая, т. е. служит для выключения любого полимеризатора из батареи (на ремонт, чистку или при забивке линии коагулюмом). Третья линия необходима для разгрузки через вспомогательный фильтр выключенного из батареи аппарата. [c.196] Полимеризаторы представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты (автоклавы) емкостью 12 или 20 м , снабженные мешалками. Для отвода тепла реакции служит рубашка. [c.197] При проведении низкотемпературной эмульсионной полимеризации (при 5°С) поверхность рубашки недостаточна для отвода Тб1ла. В этом случае в аппарат вводят дополнительные теплообменные поверхности в виде пучков вертикальных труб, последовательно собранных и установленных на некотором расстоянии вдоль боковой поверхности полимеризатора, как показано на рис. IV 2. Охлаждение проводится рассолом. Пучки вертикальных труб могут быть собраны в круговую конструкцию (рис. IV. 3). [c.198] Находят применение также полимеризаторы (объемом 20 м ), ( которых охлаждающей средой служит испаряющийся аммиак и 1СЯ необходимая поверхность теплообмена выполнена в виде испа-(ителя с вертикальными трубами, устанавливаемого внутри аппа- ата (рис. IV. 4). [c.199] При синтезе хлоропренового каучука применяются полимери-аторы малого объема (3 м ), что обусловлено пониженной ста-шльностью латекса и вследствие этого недопустимостью установки шутри аппарата теплообменных труб. [c.199] Прежде всего следует выбрать число полимеризаторов [ по нему установить к. п. д. батареи. Так как эмульсионная поли-1еризация является гетерогенным процессом, то имеющиеся в итературе формулы для расчета к. п. д. непрерывно действую- ero каскада реакторов для гомогенных реакций неприменимы. 1оэтому необходимо воспользоваться практическими значениями . п. д. полимеризационной батареи. [c.199] Практические значения к. п. д. непрерывно действующей бата-еи полимеризаторов ниже значений к. п. д., рассчитанных по мающимся формулам для гомогенных реакций. Расхождение бъясняется микрогетерогенностью системы и зависит как от числа ппаратов в батарее, так и от глубины полимеризации и типа аучука (рецепта полимеризации). Данные о к. п. д. непрерывно ействующего каскада полимеризаторов при синтезе разных ти- ов каучуков и латексов приведены в табл. IV. I. [c.199] В расчетах коэффициент заполнения аппаратов при периодической полимеризации был принят равным 0,85, при непрерывной— 1,0, а продолжительность вспомогательных операций — 4 I (за отсутствием исходных данных не учитывалось время чистки испытания и ремонта аппаратов в обоих случаях). [c.200] В настоящее время применяются полимеризаторы объемом 12 и 20 м (проектируется применение полимеризаторов емкостью 40 м ). Используемый при этом хладоагент (рассол) имеет обычно температуру не ниже —14 °С. [c.201] После выбора размеров полимеризатора проводят его тепловой расчет. С целью взаимозаменяемости в батарее устанавливают одинаковые полимеризаторы. [c.201] Теплообменная поверхность должна обеспечивать максимальный отвод тепла, соответствующий наибольшей тепловой нагрузке. Очевидно, что тепловыделение в данном полимеризаторе пропорционально конверсии (степени прохождения реакции), поэтому наибольшие тепловыделения обычно происходят в первом реакторе. [c.201] В случае горячей полимеризации, проводимой при 50 °С, эмульсия подается в первый аппарат с более низкой температурой, вследствие чего может оказаться, что наибольший отвод тепла будет происходить во втором полимеризаторе. Как уже указывалось ранее, если теплообменная поверхность оказывается недостаточной, можно предусмотреть дополнительные охлаждающие устройства. [c.201] Производительность батареи определяют по суммарному объему реакторов и времени полимеризации. [c.201] Вернуться к основной статье