Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
Ill
IV
—і і—V III—і ,— vj in—і і—vi/ >jj—і r— -S -70 -72 '74
fh vfl Ы\ fl bfi fc
-VJ 7/;-
*2»
III
ItSl
x
74
76,
76,.
JJ*
Рис. 78. Схема полимеризации при получении низкотемпературных бутадиен-сткроли'ых вмульсионных каучуков:
1 — емкость для приготовления водной фазы, 2, 7, 9, II, 13, 15 — насосы; 3, 5 — холодильники; -4, 6 — диафрагмовые смесители; 8, 10, 12, 14 — аппараты для приготовления компонентов; 161 —1612 — полимеризаторы; 17 — фильтр.
/ — бутадиен; / / — стирол; /// — умягченная вода; IV — эмульгаторы; V — инициатор; VI — комплекс железа; VIl — ронгалит; VlII — регулятор молекулярной массы; IX — стоппер; X — рассол; Xl — латекс на дегазацию.
тель 6. Углеводородная фаза готовится непрерывным смешением бутадиена и стирола, подаваемых в заданном соотношении дозировочными насосами в диафрагмовый смеситель 4, охлаждается в рассольном холодильнике 5, смешивается с водной фазой в диафрагмо-вом смесителе 6, после чего насосом 7 подается в первый по ходу аппарат батареи полимеризаторов, состоящей, как правило, из 12 стандартных полимеризаторов объемом 12 или 20 м3. Эмульсия инициатора готовится в аппарате 8 из умягченной воды, инициатора и эмульгатора, дозируемых из соответствующих мерников, и насосом 9 подается на смешение с эмульсией углеводородов в воде в линию шихты перед первым полимеризатором 16.
Регулятор молекулярной массы каучука (m/jem-додецилмер-каптан) применяется в виде раствора в стироле. Комплекс железа готовится в отсутствие воздуха в виде тонкой взвеси в воде при нагревании смеси растворов пирофосфата калия и сульфата железа (II) при перемешивании или в виде раствора омылением эти-лендиаминтетрауксусной кислоты едким кали с последующим взаимодействием образовавшейся соли с рассчитанным количеством сульфата железа (II). Ронгалит растворяется в воде при перемешивании. Приготовленные в соответствии с рецептом полимеризации растворы подаются на смешение в линию шихты перед первым полимеризатором. Все растворы исходных компонентов готовятся и хранятся в атмосфере азота.
Полимеризаторы в батарее соединены так, что полимеризуемая шихта поступает в нижнюю часть аппарата через сифон и направляется в следующий аппарат из верха. Полимеризатор представляет собой автоклав с рубашкой и встроенными пучками труб,
через которые рассолом отводится теплота, выделяющаяся при полимеризации. Аппарат имеет мешалку рамного типа. Все поли-меризаторы(аппараты 161—16а) связаны между собой тремя линиями: по одной из них — основной — продукт передается из одного аппарата в другой, вторая — шунтовая линия — предназначена для !.вывода любого аппарата в случае отключения его из батареи на •ремонт и чистку, третья — разгрузочная — служит для разгрузки выключенного из работы полимеризатора. Обычно в работе находится 10—11 полимеризаторов.
При достижении конверсии мономеров 60—70% (время полимеризации обычно 10—11 ч) в латекс вводят 1 %-ный водный раствор стоппера — диметилдитиокарбамата натрия. Стоппер подается в линию латекса после последнего по ходу полимеризатора, затем латекс проходит через фильтр 17, где отделяются твердые включения, и поступает на дегазацию. При необходимости одновременно со стоп-пером в латекс вводят антиоксидант.
По аналогичной схеме получают высокотемпературные каучуки. Основные отличия при этом связаны с меньшим числом компонентов, используемых при получении высокотемпературных каучуков, отсутствием встроенных поверхностей или дополнительного тепло-съема, использованием промышленной воды в качестве теплоносителя для ответа теплоты, выделяющейся при сополимеризации. Для инициирования полимеризации в рубашку первого по ходу процесса полимеризатора подают горячую воду, при этом шихта в аппарате подогревается до 50 °С; в охлаждающие устройства последующих аппаратов подают холодную воду.
Дегазация латексов
Дегазация низкотемпературных латексов осуществляется по схеме, приведенной на рис. 79. Латекс из батареи полимеризаторов поступает в промежуточную емкость 1, снабженную рамной мешалкой, откуда насосом 2 через фильтр 3 подается в колонну предварительной дегазации 4, работающую в режиме прямотока латекс — пар давлением 0,6 МПа. В колонне 4 удаляется основная масса не-прореагировавшего бутадиена, который через сепаратор 6 направляется на выделение и регенерацию, а частично дегазированный латекс насосом 5 подается в верхнюю часть дегазационной колонны первой ступени 7, где окончательно удаляется из латекса бутадиен и отгоняется основная масса стирола. Для окончательного удаления стирола латекс из куба колонны 7 насосом 8 подается в колонну второй ступени дегазации 9. Дегазированный латекс, содержащий менее 0,3% (масс.) стирола, выводится из куба колонны 9 через гидрозатвор 10 и насосом 11 откачивается на выделение каучука.' Отгоняемые в колоннах 7 и 9 углеводороды поступают в сепаратор 12, где отделяются от захваченных частиц каучука, возвращаемых в нижнюю часть колонны 9, и далее в систему конденсации, состоящую из двух последовательно соединенных конденсаторов, которые охлаждаются промышленной (аппарат 13) и охлажденной (аппа-
