ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратурное оформление процессов производства стереорегулярных каучуков из "Основы технологии синтеза каучуков Изд3" Принципиальная технологическая схема производства синтетических каучуков стереорегулярного строения (ц с-полиизопрена и цыс-полибутадиена) показана на рис. ХУП. 1. [c.382] Схемы и аппаратурное оформление технологических процессов производства цмс-полиизопрена и цыс-полибутадиена во многом сходны между собой, но они значительно отличаются от схем и оборудования, применяемых в производстве синтетических каучуков других видов. [c.382] Полимеризаторы, применяемые в процессах эмульсионной полимеризации, не могут быть использованы в процессах полимеризации в растворах, где в результате реакции образуются растворы очень высокой вязкости. Перемешивание высоковязкого раствора сопряжено со значительными трудностями. [c.383] При полимеризации на стенках реакторов могут образовываться отложения. Образующиеся отложения нарушают теплообмен через стенки полимеризатора. [c.383] Внутренняя поверхность полимеризатора должна непрерывно очищаться от полимеризата, так как только при этом условии можно обеспечить необходимую теплопередачу через стенки аппарата и выдерживать заданную температуру реакции. Естественно, что конструкция реактора, применяемого в процессе полимеризации в растворах, должна удовлетворять этим требованиям. Для использования в качестве полимеризаторов в процессах производства стереорегулярных каучуков были предложены аппараты с мешалками специальной конструкции, предназначенные для работы с высоковязкими растворами. [c.383] Применение в производстве стереорегулярных каучуков полимеризаторов такой конструкции позволяет повысить содержание сухого остатка в полимеризаторе до 17—21 вес.% вместо 8—9 вес.% в действующих установках, что уменьшает соответственно количество растворителя, применяемого как на стадии полимеризации, так и на стадиях дегазации и очистки возвратного растворителя. [c.383] Выделение стереорегулярных каучуков из их растворов, получаемых при полимеризации, можно производить различными способами. Выбор правильного способа выделения полимера из его раствора сказывается не только на качестве получаемого полимера, но также на технико-экономической эффективности производства каучука в целом. [c.384] При осаждении эластомеров коагулянтами (например, спиртами, эфирами и др.) каучук выделяется в виде набухшей полужидкой массы, которая подвергается затем сушке для отделения полимера от растворителя и коагулянта. Однако такой процесс выделения полимера сопряжен со значительными технологическими трудностями, так как операции отделения набухшего эластомера, удаление из каучука остатков органических низкомолекулярных продуктов, необходимость тщательного отделения и очистки смеси растворителя и коагулянта трудно осуществимы, что приводит к значительному усложнению аппаратурного оформления процесса. [c.384] Выделение полимеров из растворов безводными методами имеет большое преимущество для производства стереорегулярных каучуков, поскольку исключение воды из процесса устраняет дорогостоящие процессы осушки выделенного полимера и растворителя и резко сокращает энергетические затраты. [c.384] Были предложены различные способы выделения каучуков из растворов путем удаления растворителя на вращающихся вальцах, на обогреваемых транспортных шнеках и т. д. Однако такие способы весьма сложны, требуют больших затрат энергосредств и связаны с трудностями при эксплуатации агрегатов. Были также предложены способы выделения из углеводородных растворов неводным путем, а также способы совмещения в одном полимеризаторе процесса полимеризации и выделения полимеров из растворов и взвесей. [c.384] При обработке полимеризата горячей водой или паром растворитель отпаривается в токе водяного пара, а полимер, освобожденный от растворителя, выделяется в виде крошки. Выделение полимера в виде мелких частиц в водной среде значительно упрощает вывод освобожденного от растворителя полимера из системы с водой в виде пульпы. Производительность агрегатов при этом способе практически может быть весьма значительной при использовании необходимого перемешивающего устройства для гомогенизации частиц полимера в соответствующем объеме горячей воды. [c.384] В процессе водной дегазации полнота удаления растворителя зависит от температуры и давления в системе дегазации, продол жительности дегазации, удельной поверхности и линейных размеров дегазирующихся частиц каучука, пласто-эластических свойств полимера, pH среды в дегазаторе, нагрузки системы и других условий процесса. [c.385] Для обеспечения наибольшей полноты дегазации и исключения возможности проскока значительного количества углеводородов в отделение сушки каучука наиболее целесообразно использование двухступенчатой схемы дегазации с противотоком движению водяных паров, раствора каучука и пульпы. Принципиальная технологическая схема двухступенчатой дегазации полимеризата в производстве ц с-полибутадиена показана на рис. ХуИ. 3. [c.385] В качестве дегазаторов используют аппараты различной конструкции, преимущественно вертикальные с интенсивным перемешивающим устройством как с верхним, так и с нижним приводом. [c.386] Величина образующейся крошки оказывает решающее влияние на полноту дегазации. [c.387] Сравнивая достоинства и недостатки различных способов выделения каучуков из их углеводородных растворов, можно прийти к следующим заключениям. Одним из наиболее существенных недостатков способов выделения, основанных на обработке раствора полимера горячей водой или паром, является необходимость тщательной осушки как полимера, так и рекуперированных мономеров и растворителя перед возвратом их для повторного использования при полимеризации. Кроме того, значительны затраты энергетических средств, особенно в тех вариантах процесса, где диспергирование раствора осуществляется водяным паром. С этой точки зрения предпочтительны способы, основанные на обработке раствора в горячей воде, где пар используется только как теплоноситель. Несмотря на эти недостатки, так называемые водные способы выделения полимеров из растворов получили более широкое использование в промышленной практике, чем другие способы выделения. [c.387] Неводные способы выделения имеют то преимущество, что отпадает необходимость осушки рекуперированного мономера и растворителя и они могут быть направлены на полимеризацию без дополнительной обработки. Однако основным недостатком этих способов является трудность вывода отдегазированного полимера из зоны выделения. [c.387] Каучук, выделенный тем или иным способом из раствора, поступает затем на обезвоживание и сушку. [c.387] Конвекционная сушка влажных материалов в фильтрующем слое является весьма распространенным процессом в разных областях химической технологии. В производстве синтетических каучуков большая часть каучуков (получаемых полимеризацией как в эмульсиях, так и в растворах), сформированных в ленту или крошку, сушится конвекционным методом в токе горячего воздуха. [c.388] Ниже приводится описание принципов действия и устройства основного технологического оборудования, применяемого в процессах выделения и обезвоживания стереорегулярных каучуков. [c.388] Вернуться к основной статье