Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
¦
Хлоропрен 100 Аммиачная вода, 1,7
Сера 0,75—0,80 20%-иая
СТЭК *, 25%-ный 12,5 Персульфат калия 0,6
водный раствор Сульфит натрия" 0,03
Канифоль 4,0 Вода 142
Едкий натр, 3,0
20%-ный раствор
* СТЭК — стандартный эмульгатор контактный — натриевые солн сульфированной газой-левой фракции нефти.
Углеводородную фазу, представляющую собой раствор серы и канифоли в хлоропрене, готовят в эмалированном аппарате 1 с мешалкой и рубашкой для обогрева (рис. 84). В аппарат 1 подается необходимое количество хлоропреиа и при включенной мешалке загружаются через люк канифоль и сера, которые растворяются при нагревании в результате подачи горячей воды в рубашку аппарата.
Водная фаза (щелочной раствор СТЭК) готовится в аппарате 2 перемешиванием в течение 1 ч необходимых количеств воды, растворов щелочи и СТЭК- Персульфат калия растворяется в воде в аппарате 5 при температуре не выше 35 0C и перемешивании. Активаторы полимеризации — аммиачная вода и раствор сульфита натрия заданной концентрации готовятся в аппаратах 6 и 7.
Углеводородная и водная фазы смешиваются в аппарате 3 при 40—42 °С, включенной мешалке и циркуляции эмульсии с помощью насоса 4. Полученная эмульсия насосом 4 перекачивается в полимеризатор 9, куда одновременно подается 4%-ный раствор персульфата калия из аппарата 5. Теплота, выделяющаяся при полимеризации, отводится рассолом, подаваемым в рубашку. При конверсии хлоропреиа 50% в полимеризатор вводится аммиачная вода из аппарата 6,
Рис. 84. Схема эмульсионной полимеризации хлоропреиа периодическим способом:
1 — аппарат приготовления углеводородной фазы; 2 — аппарат приготовления водной фазы; 3 — смеситель; 4, 11 — иасосы; 5 — аппарат приготовления раствора инициатора; 6,7 — аппараты приготовления растворов активаторов; 8 — аппарат приготовления эмульсин стабилизатора; 9 — полимеризатор; 10 — емкость для латекса; 12 — фильтр. / — хлоропрен; // — канифоль, сера; /// — раствор едкого натра; IV — соли сульфокислот; V — персульфат калня; VI — 20 %-ный водный аммиак; VIl — вода; VIII — раствор сульфита натрия; IX — стабилизатор,; X — растворитель; Xl — тиурам Е; XII — рассол; XIII — азот; XIV — латекс на выделение.
при конверсии 75% — раствор сульфита натрия из аппарата 7. При достижении конверсии 85% прекращают подачу рассола в рубашку полимеризатора, процесс активируется за счет саморазогрева поли-меризующейся эмульсии. Когда конверсия достигнет 95%, в латекс вводят эмульсию бензольного раствора тиурама E (тетраэтилтиурам-дисульфида) и нафтама-2, приготовленную в аппарате 8. Конверсию контролируют по плотности латекса. Общее время полимеризации 3—3,5 ч.
Заправленный стабилизатором и деструктирующим агентом латекс перемешивается и сливается в сборник 10, где при 30 0C в течение* 16—24 ч происходит щелочное дозревание латекса (деструкция каучука). Затем латекс насосом 11 через фильтр 12 подается на выделение. Освобожденный от латекса полимеризатор 9 промывают водой, очищают теплообменные поверхности аппарата от образовавшегося- ш-полимера и коагулюма, продувают азотом и включают в рабочий цикл.
Получение каучуков по непрерывной схеме
При получении хлоропренових каучуков по непрерывной схеме используют технологию, принятую при получении бутадиен-стирольных каучуков. Полимеризацию осуществляют в батарее из 12 эмалированных полимеризаторов. Первые 6 аппаратов батареи имеют рабочий объем по 2,6 м3, остальные — по 6,3 м3. Наирит KP получают по следующей рецептуре, ч. (масс):
Хлоропрен 100 Персульфат калия 0,6
Канифоль 4,0 Аммиачная вода, 2,0
Сера 0,75 20 %-ная
Алкнлсульфонат 2,5 Сульфит натрия 0,03
Триэтиламин 0,1 Едкий натр, 25%-ный 1,05
Диспергатор НФ-Б * 0,56 раствор
N-Нитрозодифеииламин 0,1 Вода 153
трет-Додецнлмер каптан 0,75
* НФ-Б — аммонийные соли сульфированных углеводородов.
В состав углеводородной фазы входят хлоропрен и растворенные в нем N-нитрозодифениламин, канифоль и сера. Водная фаза включает алкилсульфонат, диспергатор НФ-Б и щелочь. Водные растворы персульфата калия, тризтаноламина, сульфита натрия и аммиачную воду готовят в отдельных аппаратах. Полимеризация проводится при температуре 40 + 2 °С До конверсии 99%. На выходе из последнего полимеризатора латекс смешивается с эмульсией бензольного раствора нафтама-2 и тиурама Е, после чего латекс направляется на щелочное дозревание.
Получение хлоропреновых каучуков по непрерывной схеме осложняется отложением на теплоотводящих поверхностях (о-поли-хлоропрена. Вводимый N-нитрозодифениламин полностью не предотвращает образования со-полимера, поэтому периодически тепло-обменные догтерхности аппаратов необходимо чистить.
Специальные марки хлоропреновых каучуков (наириты HT и НП) получают при низкой температуре (6 и 10 0C), для инициирования процесса используют окислительно-восстановительные системы.
Дегазация латекса при получении хлоропренового каучука
Склонность хлоропрена к самопроизвольной полимеризации при повышенной температуре в присутствии влаги и повышенное ценообразование учитываются при выборе схемы дегазации латекса при получении хлоропреновых каучуков. Дегазация осуществляется под вакуумом при температуре не выше 50 0C (рис. 85). Стабилизированный латекс с введенным пеногасителем (в качестве которого обычно используют силоксановое масло) из усреднителя 1 насосом 2 подается в напорную емкость 3, откуда дозируется в дегазационную колонну 4, в верхнюю часть которой подается греющий пар для отгонки хлоропрена и бензола (компонент стабилизирующей эмульсии). Отогнанные продукты и дегазированный латекс поступают в отделители 5j и 52, откуда насосом 6 латекс направляется на щелочное дозревание и выделение каучука.
