Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
0,01 % — направляется на деполимеризацию, а нижний слой — водный раствор солей — после дополнительного отстаивания в емкости 10 сливается и направляется на очистку. Верхний слой из отстойника 10 насосом // возвращается в отстойник 9. Вся реакционная аппаратура, имеющая контакт с соляной кислотой, эмалированная для защиты от действия агрессивной среды.
Деполимеризация гидролизата происходит под действием 50%-ного водного раствора едкого кали, который готовится в аппарате с мешалкой 2 (рис. 95). Нейтральный гидролизат из мерника / за счет вакуума в системе непрерывно поступает в деполимериза-тор 3, снабженный рубашкой для подогрева и мешалкой. Деполимеризация осуществляется в вакууме при 150—160 °С под действием концентрированного раствора едкого кали, поступающего из аппарата 2. Процесс циклизации описывается следующей схемой:
¦ -Si(CH3)2OSi(CH3)2OH + KOH —-> ~Si(CH3)2OSi(CH3)2OK + H2O
HOtSi(CHa)20]„.4Si(CHa)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)20K —* t..............................................t
CH3 CH3
I I
H3C-Si-O-Si-CH3
I I
—¦> HO[Si(CH3)20]„.6Si(CH3)2OK+ О О и т. д.
I I
H3C-Si-O-Si-CH3
I I
CH3 CH3
Пары деполимеризата поступают в охлаждаемый водой конденсатор 5, часть их конденсируется и собирается в один из сборников 7, а несконденсировавшиеся пары направляются в рассольный конденсатор 6, где происходит полная конденсация циклосилоксанов; конденсат собирается в сборниках 7. Деполимеризация осуществляется в течение 7—12 сут непрерывно, после чего в работу включают резервную установку. Кубовый продукт из деполимери-затора 3 периодически сливается в деполимеризатор 4, где в присутствии едкого кали при 220 °С проводится заключительная деполимеризация -по периодической схеме с целью получения дополнительного количества циклосилоксанов. Кубовые остатки из деполимеризатора 4 выводятся на склад, а циклосилоксан, отбираемый из верха аппарата 4, поступает в конденсатор 8, охлаждаемый промышленной водой. Конденсат собирается в сборник' 9, откуда насосом 10 перекачивается на осушку. Вакуум в системе создается пароэжекционными установками или вакуум-насосом.
Осушка деполимеризата из сборников 7 и 9 проводится в аппарате И, куда из бункера 14 подается гранулированный хлорид кальция. Осушенный деполимеризат с содержанием воды менее 0,01 % (масс.) насосом 12 через фильтр 13 направляется на полимеризацию, а хлорид кальция, отделяемый на фильтре 13, — на регенерацию. Наряду с хлоридом кальция для сушки циклосилоксанов используют цеолиты.
111
г
7-
2~
¦Іі hii
•V/
Рис. 95. Схема перегруппировки гидролизата (деполимеризации):
/ — мерник; 2 — аппарат приготовления катализатора; 3,4 — деполимеризаторы; 5, 6, 8 — конденсаторы; 7]— 7g 9 — сборники; 10, 12 — иасосы; 11 — осушитель; 13 — фильтр; 14 — буикер.
/ — гидролизат; // — вода; /// — раствор едкого кали; IV — рассол; V — к линии вакуума; VI — хлорид кальция; VII — хлорид кальция на регенерацию; VlIl — цикло-силоксаи иа полимеризацию; IX — силоксановое масло на склад, X — пар.
Циклосилоксаны, содержащие различные силоксановые звенья в цикле, могут быть получены каталитической перегруппировкой в вакууме продуктов совместного гидролиза двух или более ди-органодихлорсиланов.
Полимеризация циклосилоксанов
Полимеризация индивидуальных циклосилоксанов или их смесей в промышленности осуществляется под влиянием катализатора на основе сульфата алюминия и серной кислоты. Катализатор готовится в виде пасты, получаемой при смешении силоксанового масла, обезвоженного сульфата алюминия и серной кислоты в массовом соотношении 10 : 5 : 0,2 *. Можно применять и щелочные катализаторы. Полимеризация протекает по следующей схеме: CH3 CH3 I
H3C-Si-O-Si-CH3
I I о
H3C-Si-O-
I
CH3
о
I
-Si-
I
CH5
-^- HOSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2 и т. д.
CH3
* Карлин А. В., Рейхсфельд В. О , Каган Е. Г. и др. Силоксановые каучуки. M.: ЦНИИТЭнефтехим, 1970. с. 47.
При получении каучуков CKTB1 содержащих метилвинилсил-оксановые звенья, используют концентрированный винильный со-гидролизат, который разбавляется деполимеризатом до нужного содержания винильных групп в каучуке. Винильный согидролизат получается при согидролизе смеси диметилдихлорсилана, метилви-нилдихлорсилана и деполимеризата в массовом соотношении 0,3 : 0,34 : 0,36 (см. примечание на стр. 208).
Схема полимеризации при получении CKTB приведена на рис. 96. В смеситель шихты / в заданном соотношении загружаются деполи-меризат, регулятор молекулярной массы, катализатор и винильная шихта. Смешение осуществляется при подогреве глухим паром, подаваемым в рубашку аппарата /, и циркуляции шихты с помощью насоса 2. Готовая шихта насосом 3 через промежуточную емкость 4 подается в подогреватель 5, откуда подогретая до 140 °С стекает в шнековый полимеризатор 6, обогреваемый через рубашки паром. Циклосилоксаны, испаряющиеся при полимеризации, пройдя через осушитель //, собираются в охлаждаемый водой сборник 12, откуда выводятся на приготовление шихты. Образующийся в полимеризаторе 6 каучук шнеком выводится в валковый дегазатор 7, обогреваемый через рубашку горячей водой и работающий под вакуумом. Высушенный и освобожденный от летучих примесей каучук в поддоне 8 направляется на дозревание, которое происходит при 30— 25 °С в течение 1—1,5 сут, отмывку от катализатора на рифленых вальцах, переработку и упаковку.
