Тепло - полимеризация
Cтраница 3
Тетрафторэтилен легко полимеризуется суспензионным и блочным методами и в растворителях. Наиболее часто применяют суспензионную полимеризацию, так как при блочном методе затруднителен отвод тепла полимеризации, а в растворителях образуется полимер с пониженной молекулярной массой. [31]
Сюда же непрерывно стекает раствор фтористого бора в этилене. Изобутилен практически полностью полимеризуется в течение нескольких секунд, а этилен испаряется, отводя тепло полимеризации. На ленту из дозера 6 подается стабилизатор, представляющий собой 25 % раствор трег-бутилфенолсульфида ( или амилфенолсульфида) в дистилляте жидкого полиизобутилена. Толщина слоя полиизобути-лена на ленте составляет 2 - 3 см, с ленты полиизобутилен снимается скребком и поступает в смеситель 7, обогреваемый паром. [32]
Из цеха катализаторов 5 % - ные растворы компонентов катализатора поступают через мерники / и 2 в емкость 3, где при 50 С происходит созревание катализаторного комплекса. Поступая по магистралям 5 в систему эрлифта, этилен в реакторе перемешивает реакционную массу, отводит тепло полимеризации и частично по-лимеризуется в полиэтилен. Полимеризация протекает при 50 - 80 С. Не вступивший в полимеризацию этилен с парами растворителей проходит циклонные отделители 6, конденсатор-холодильник 7 и через циклонный разделительный аппарат 8 возвращается в рецикл. Охлажденный растворитель из конденсатора и отделителей также возвращается в реактор. [33]
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. [34]
Применяемый гранулированный полимер с размером частиц 0 1 - 0 5 мм полностью растворяется лишь в процессе полимеризации мономера, так что выделяющееся тепло полимеризации расходуется на протекание эндотермического процесса растворения полимера в мономере. Размер полимерных частиц заметным образом влияет на равновесие процесса, так как слишком мелкие гранулы успевают раствориться до выделения основного количества тепла полимеризации, а крупные, наоборот, проявляют склонность к неравномерному растворению и могут вызвать оптическую неоднородность полимерного блока. [35]
Пошшо того, что при хранении мономера наблюдаются большие потери его взледетвие самопроизвольной полимеризации, образования полимера следует избегать вследствие выделения тепла полимеризации; в закрытом хранилище выделение тепла может стать чрезвычайно опасным, повышая давление паров мономера до предела взрывчатости. [36]
Наиболее целесообразным и надежным методом полимеризации стирола является эмульсионный. Основными преимуществами его применительно к стиролу являются: 1) увеличение скорости реакции по сравнению с другими методами, 2) хороший отвод тепла полимеризации, в частности, при полимеризации в водной среде, 3) легкость удаления неза-полимеризованного мономера, например, отгонкой паром, 4) высокая степень полимеризации, 5) удобная для дальнейшей переработки форма полимера - мелкий лорошок или гранулы. К недостаткам метода следует отнести необходимость применения эмульгатора, удаление которого требует очень тщательной и иногда довольно кропотливой обработки полимера. Обычно в качестве эмульсионной среды применяется вода, а в качестве эмульгатора - мыла. Меньшее значение для стирола могут иметь соли сульфокислот нафталина или сульфированные высшие спирты жирного ряда. [37]
В доокислителе оставшееся количество NO окисляется 98 % - ной азотной кислотой. Этот процесс практически протекает без изменения температуры, так как приход тепла, слагающийся из физического тепла входящих компонентов, тепла конденсации водяных паров, тепла полимеризации NOj и разбавления азотной кислоты, компенсируется отрицательным тепловым эффектом реакции раскисления и испарения HNOa. Колебания температуры в доокислителе составляют 2 - 3 С. [38]
 |
Схема получения тстрамера пропела. [39] |
Наилучшим катализатором является смесь 75 % ортофосфорной и 25 % пирофосфорной кислот на кизельгуре. Катализатор находится в виде шихты в специальных камерах; тепло полимеризации ( около 16 ккал / молъ при полимеризации пропена) снимается добавлением холодного газа. Течение реакции полимеризации исходного сырья, очень богатого олефинами, регулируется добавлением газа депропанизации, в котором содержание олефинов сильно понижено полимеризацией. [40]
Аппарат имеет рубашку для обогрева раствора до 50 С. Сформированный катализа-торный комплекс насосом 4 закачивается в полимеризатор 5 и поддерживается в нем на определенном постоянном уровне. Поступая в аппарат через систему эрлифта, этилен обеспечивает перемешивание реакционной массы, отводит тепло полимеризации и частично полимеризуется в полиэтилен. Не вступивший в реакцию этилен, нагретый и насыщенный парами растворителя, отводится из верхней части полимеризатора в циркуляционную систему. [41]
Поскольку полимеризация идет со значительным объемным сужением, то процесс может быть только тогда мгновенным, когда могут быть быстро преодолены скрепляющие силы внутри решетки. Если это невозможно, то полимерная цепь претерпевает такое чрезмерное растягивание, которое может сделать ее термодинамически нестабильной. Добавим, что для покрытия энергетической потребности такого большого растяжения ( 20 - 25 %) тепла полимеризации, вероятно, недостаточно. Вследствие сил решетки энергия активации роста цепи может быть значительно больше обычной. Эти факторы замедляют полимеризацию и одновременно увеличивают вероятность рассеивания энергии. [42]
Реактор полимеризации представляет собой стальную трубу ( сплав, не содержащий Кт и Сг), расширяющуюся к концу. В 10 - 1Й местах по длине реактора впрыскивается этилен. При температуре выше 130 С реакция полимеризации этилена может пойти спонтанно и привести к пзрыву вследствие большого количества выделяющегося тепла. Для снятия тепла полимеризации ( что необходимо по соображениям безопасности) применяется двойной теплообмен: аппараты с триэтилалгоминием охлаждают и-гептапом, который п спою очередь охлаждают водой. Помимо высших алюминийтриалкилов образуется полиэтилен, который осаждается на стенках ренкторн. Количество полиэтилена па стенках реактора очень незначительно, его можно удалить периодической промывкой реактора горячим растворителем. [43]
После достижения рабочей температуры начинают нагнетание этилена для процесса собственно полимеризации. Количество подаваемого этилена регулируют по температуре в автоклаве, которая должна поддерживаться всегда на требуемом уровне. Скорость реакции зависит от качества технического этилена. При большой чистоте последнего скорость подачи его регулируется производительностью охлаждающей рубашки автоклава по отводу тепла полимеризации. Подача его в газовое пространство, как показывает табл. 285, удлиняет продолжительность реакции и в равной степени ухудшает выход. [44]
Каждый из этих четырех методов имеет свои преимущества и недостатки. Метод блочной полимеризации - самый простой, но полимеризация по этому методу не может быть доведена до высокой степени из-за сильного повышения в результате полимеризации вязкости диспергированного мономера. По методу полимеризации в растворе получаются совершенно прозрачные и растворимые полимеры, но количество смолы, которое можно получить из одной загрузки автоклава, ограничено высокой вязкостью раствора. В методах суспензионном и эмульсионном процесс протекает в низковязкой среде, обладающей теплопроводностью во время процесса, в результате чего можно легко отводить тепло полимеризации. Однако при работе по двум последним методам происходит неизбежное загрязнение смол диспергирующимися в воде или водорастворимыми веществами. Эмульсионный метод является наилучшим, когда нужно получить продукт с высоким молекулярным весом, когда нужно тщательно регулировать конечную величину частиц полимера и когда смолу можно использовать в форме латекса. [45]
Страницы: 1 2 3 4