JPH0333161B2 - - Google Patents
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- JPH0333161B2 JPH0333161B2 JP58142608A JP14260883A JPH0333161B2 JP H0333161 B2 JPH0333161 B2 JP H0333161B2 JP 58142608 A JP58142608 A JP 58142608A JP 14260883 A JP14260883 A JP 14260883A JP H0333161 B2 JPH0333161 B2 JP H0333161B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は重合反応装置、特に懸濁重合に適した
反応装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a polymerization reactor, in particular a reactor suitable for suspension polymerization.
重合体の製造法において懸濁重合法は次の如く
多くの利点を有している。 Among polymer production methods, suspension polymerization has many advantages as follows.
反応媒体の粘度が低いため重合体濃度が高い
場合にも物質移動及び混合が容易である。 The low viscosity of the reaction medium facilitates mass transfer and mixing even at high polymer concentrations.
したがつて、製造される重合体単位収量あた
りの反応器容積を小さくすることができる。 Therefore, the reactor volume per unit yield of polymer produced can be reduced.
特に液状単量体を反応媒体として用いる場合
に媒体の回収が不要となり、エネルギー消費量
を大幅に削減することができる。 Particularly when a liquid monomer is used as the reaction medium, recovery of the medium is not necessary, and energy consumption can be significantly reduced.
しかしながら、懸濁重合法にもある種の欠点が
ある。例えば製造された重合体が反応媒体と接触
している反応器壁及び撹拌羽根表面に付着して時
間と共に肥大化し、場合によつてはスケール化
し、その結果均一な重合反応が行なえなくなるば
かりか撹拌不可能となり反応容器を閉塞させると
いつた事故を招来する。この様な事態は、製造さ
れる重合体がゴム状物質である場合に特に顕著で
あり、それ故に様々な解決方法が提案されてい
る。 However, suspension polymerization methods also have certain drawbacks. For example, the produced polymer adheres to the reactor wall and stirring blade surface that are in contact with the reaction medium, and over time, it becomes thick and even scales, which not only makes it impossible to carry out a uniform polymerization reaction, but also makes stirring difficult. This can lead to accidents such as blockage of the reaction vessel. This situation is particularly noticeable when the polymer produced is a rubbery material, and various solutions have therefore been proposed.
例えば特公昭45−34830号、同46−41605号には
反応媒体に溶剤を添加して重合体粒子を付着させ
にくくする方法が記載されている。しかしなが
ら、この方法では溶剤の分離→精製→回収の各工
程が必要となりエネルギー消費上好ましくない。
また、特公昭47−44877号には反応容器壁及び撹
拌羽根表面に付着した重合体をかき取る構造の反
応装置が記載されてている。しかしながら、この
反応装置は構造が極めて複雑であり、広く工業用
に用いるのが困難である。 For example, Japanese Patent Publication No. 45-34830 and Japanese Patent Publication No. 46-41605 describe a method in which a solvent is added to the reaction medium to make it difficult for polymer particles to adhere to the reaction medium. However, this method requires the steps of solvent separation, purification, and recovery, which is undesirable in terms of energy consumption.
Further, Japanese Patent Publication No. 47-44877 describes a reaction apparatus having a structure for scraping off polymers adhering to the walls of a reaction vessel and the surfaces of stirring blades. However, this reactor has an extremely complicated structure, making it difficult to widely use it for industrial purposes.
本発明者らは、この様な状況に鑑み、重合体粒
子の反応容器壁や撹拌羽根表面への付着を防止す
ることのできる重合反応装置を開発すべく鋭意研
究した結果、極めて簡便な装置改良により重合体
粒子の付着を防止でき均一な重合体反応を安定し
て行なうことができることを見出し、本発明に到
達した。 In view of this situation, the present inventors conducted intensive research to develop a polymerization reaction apparatus that can prevent polymer particles from adhering to the walls of the reaction vessel and the surface of the stirring blades. It was discovered that the adhesion of polymer particles can be prevented and a uniform polymer reaction can be carried out stably by this method, and the present invention has been achieved based on this discovery.
即ち、本発明の重合反応装置は筒状容器内にパ
ドル翼を多段に備える撹拌羽根と前記パドル翼の
間に多段に位置する邪魔板とを有し、前記パドル
翼がひねり角度(θ)90゜以上のひねり部分を1
以上有することを特徴とする重合反応装置であ
る。 That is, the polymerization reaction apparatus of the present invention has a stirring blade provided with paddle blades in multiple stages in a cylindrical container, and a baffle plate located in multiple stages between the paddle blades, and the paddle blades have a twist angle (θ) of 90. The twist part of ゜ or more is 1
This is a polymerization reaction apparatus characterized by having the above.
以下、添付した図面に即して本発明を更に詳し
く説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
第1図に示した本発明の装置例において、1は
円筒状の反応容器であり、上蓋2により密閉され
ている。容器1の側壁等は、熱媒又は冷媒の供給
口3及び排出口4を備え必要に応じて容器1を加
熱もしくは冷却するためのジヤケツト5で外囲さ
れている。 In the example of the apparatus of the present invention shown in FIG. 1, 1 is a cylindrical reaction vessel, which is sealed with an upper lid 2. The side wall of the container 1 is surrounded by a jacket 5, which has a supply port 3 and a discharge port 4 for a heat medium or a coolant, and is used to heat or cool the container 1 as required.
6は撹拌羽根であり、上蓋2上に載置されてい
る撹拌駆動用電動機7に接続され容器1の軸芯に
沿つて容器下部に向けて延在する撹拌軸8と、こ
の撹拌軸8に取付けられ容器1の幅方向に延在す
る多段のパドル翼9とで構成されている。第1図
の例でパドル翼9は、撹拌軸8に対し略対称の位
置に1段あたり2枚で4段に亘つて備えられてい
る。 6 is a stirring blade, which is connected to a stirring shaft 8 that is connected to a stirring drive electric motor 7 placed on the upper lid 2 and extends toward the bottom of the container along the axis of the container 1; It is composed of multi-stage paddle wings 9 that are attached and extend in the width direction of the container 1. In the example shown in FIG. 1, the paddle blades 9 are provided in four stages, with two paddle blades per stage, at substantially symmetrical positions with respect to the stirring shaft 8.
該パドル翼9はその根元から末端の間で1個所
以上の特定の「ひねり」部分を有する。 The paddle wing 9 has one or more specific "twist" portions between its root and end.
10は一端を容器1の側壁部に固定されパドル
翼9の間で略水平方向に延在した邪魔板である。
第2図の横断面図でも示した如く、第1図の装置
例において邪魔板10は、撹拌軸8に対して略対
称の位置に1段あたり2枚で4段に亘つて備えら
れている。 A baffle plate 10 has one end fixed to the side wall of the container 1 and extends substantially horizontally between the paddle wings 9.
As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, in the example of the apparatus shown in FIG. 1, the baffle plates 10 are provided in four stages, two per stage, at approximately symmetrical positions with respect to the stirring shaft 8. .
第3図に拡大して示したパドル翼9は平板状の
翼材をその根元から末端の間において、螺旋状に
ひねつた『ひねり』部分を1個所以上有するもの
である。該『ひねり』部分とは、翼材の『ひね
り』が始まつてから、終わるまでの区間であつ
て、その区間においては翼材の『ひねり角度θ』
が所定の角度まで変化する部分を言う。『ひねり
角度θ』とは、第6図における『ひねり方向2
1』において、『ひねり開始点』における翼材2
2の面と『ひねり終了点』における翼材22の面
との間の角度θ(以下、『ひねり角度』という。第
6図参照)が180゜に設定されている。該パドル翼
9の材質は通常、普通鋼(カーボンスチール)、
ステンレス鋼などであり、またステンレス鋼の表
面を鏡面仕上したもの、普通鋼の表面をグラスラ
イニングしたもの、普通鋼あるいはステンレス鋼
の表面をテフロンコーテイングしたものなどであ
ることが好ましい。 The paddle blade 9, which is shown enlarged in FIG. 3, has one or more "twisted" portions that are spirally twisted between the base and the end of the flat blade material. The "twist" part is the section from the beginning to the end of the "twist" of the wing material, and in that section, the "twist angle θ" of the wing material is
refers to the part where the angle changes up to a predetermined angle. "Twist angle θ" means "twist direction 2" in Figure 6.
1, the wing material 2 at the ``twisting starting point''
2 and the surface of the blade material 22 at the "twisting end point" (hereinafter referred to as "twisting angle", see FIG. 6) is set to 180°. The material of the paddle blade 9 is usually ordinary steel (carbon steel),
Stainless steel is preferable, and the surface of stainless steel is mirror-finished, the surface of common steel is glass-lined, and the surface of common steel or stainless steel is coated with Teflon.
本発明で使用するパドル翼の枚数、取付段数な
らびにひねり角度は第1図乃至第3図に示した例
に限定されない。通常は1段あたり2〜4枚で2
〜4段取付けられる。また、『ひねり角度』は90゜
以上であることを要する。好ましくは、180゜以上
に設定する。90゜未満では翼表面とくに翼下面へ
の重合体粒子の付着を充分に防止することができ
ない。第4図に示した例で撹拌羽根9′は、ひね
り角度360゜のパドル翼を1段あたり4枚有してい
る。 The number of paddle blades used in the present invention, the number of mounting stages, and the twisting angle are not limited to the examples shown in FIGS. 1 to 3. Usually 2 to 4 pieces per tier.
~4 stages can be installed. Additionally, the "twist angle" must be 90° or more. Preferably, the angle is set to 180° or more. If the angle is less than 90°, adhesion of polymer particles to the blade surface, especially the lower surface of the blade, cannot be sufficiently prevented. In the example shown in FIG. 4, the stirring blades 9' have four paddle blades per stage with a twist angle of 360°.
ここで、『ひねり角度360゜』とは、最初の『ひ
ねり』の開始点から、最後の『ひねり』の終了点
までに変化した角度が360゜であることを示す。 Here, "twist angle 360 degrees" indicates that the angle changed from the starting point of the first "twist" to the end point of the last "twist" is 360 degrees.
第1図に戻ると、邪魔板10は板状等となつて
いてもよいが、パドル翼9と同様にらせん状にひ
ねつた形状、更にはひねり角度が180゜以上となつ
ている場合、あるいは円柱状などの形状となつて
いると、重合体粒子の付着が良好に防止されるた
めに好ましい。邪魔板の枚数および取付段数は第
1図乃至第3図に示した例に限定されず通常は1
段あたり2〜4枚で2〜4段取付けられる。第5
図に示した例で、邪魔板10′は、撹拌軸と略対
称に1段あたり4枚取付けられている。 Returning to FIG. 1, the baffle plate 10 may be in the form of a plate or the like, but it may have a spirally twisted shape similar to the paddle blades 9, and furthermore, the twist angle may be 180° or more, or A cylindrical shape or the like is preferable because adhesion of polymer particles can be effectively prevented. The number of baffle plates and the number of mounting stages are not limited to the examples shown in Figures 1 to 3, and are usually 1.
Can be installed in 2 to 4 stages with 2 to 4 pieces per stage. Fifth
In the example shown in the figure, four baffle plates 10' are installed per stage approximately symmetrically to the stirring shaft.
本発明で使用するパドル翼の翼径dは容器内径
Dに対してd/D≧0.60、更にはd/D≧0.80と
するのが好ましい。d/D<0.60であると、容器
内壁への重合体粒子の付着を充分に防止すること
ができない。また、パドル翼の翼幅bは、b/d
≦0.30とするのが好ましい。b/d>0.30である
と電動機6の消費動力が過大となる。また、重合
体粒子を均一に分散させるために撹拌羽根を高速
で回転することができなくなる。更に、パドル翼
間の距離Lは、0.10≦L/D≦1.0、更には0.20≦
L/D≦0.50とするのが好ましい。L/D<0.10
およびL/D>1.0の場合はパドル翼への液の吸
い込みが悪くなり、均一な撹拌が行なわれにく
い。 The blade diameter d of the paddle blade used in the present invention is preferably d/D≧0.60, more preferably d/D≧0.80, relative to the inner diameter D of the container. When d/D<0.60, adhesion of polymer particles to the inner wall of the container cannot be sufficiently prevented. Also, the wingspan b of the paddle wing is b/d
It is preferable to set it to ≦0.30. When b/d>0.30, the power consumption of the electric motor 6 becomes excessive. Furthermore, it becomes impossible to rotate the stirring blade at high speed in order to uniformly disperse the polymer particles. Furthermore, the distance L between the paddle blades is 0.10≦L/D≦1.0, furthermore, 0.20≦
It is preferable that L/D≦0.50. L/D<0.10
If L/D>1.0, the suction of the liquid into the paddle blades will be poor, making it difficult to achieve uniform stirring.
本発明で使用する撹拌羽根の回転方向は時計ま
わり、反時計まわりの何れでもよくく、また回転
数は重合体粒子が沈降あるいは浮遊状態で局部的
に滞留しない様に決めることが好ましい。 The rotation direction of the stirring blade used in the present invention may be either clockwise or counterclockwise, and the rotation speed is preferably determined so that the polymer particles do not settle locally or stay in a suspended state.
また、本発明で使用する邪魔板の長さは先端と
撹拌軸との間隙Cが、C/D≦0.2、更にはC/
D≦0.10となる様に決めることが好ましい。C/
D>0.2であると撹拌軸への重合体粒子の固着を
充分に防ぐことができない。また、邪魔板とパド
ル翼との隙間C′はC′/D≦0.30、更にはC′/D≦
0.10とするのが好ましい。C′/D>0.30であると
邪魔板への重合体粒子の付着を充分に防止するこ
とができない。 In addition, the length of the baffle plate used in the present invention is such that the gap C between the tip and the stirring shaft is C/D≦0.2, and furthermore, C/D≦0.2.
It is preferable to decide so that D≦0.10. C/
When D>0.2, it is not possible to sufficiently prevent the polymer particles from sticking to the stirring shaft. In addition, the gap C′ between the baffle plate and the paddle blade is C′/D≦0.30, and C′/D≦
It is preferable to set it to 0.10. If C'/D>0.30, adhesion of polymer particles to the baffle plate cannot be sufficiently prevented.
第1図に戻ると、本発明装置をプロピレンを溶
媒としたエチレン系ゴムの懸濁重合に用いる場
合、11,12は触媒の供給口、13はエチレン
の供給口、14はプロピレンの供給口、15は非
共役ジエンの供給口、16はEPDMの排出口と
して用いることができる。17はプロピレンの蒸
発により冷却を行なう場合にプロピレンを反応器
外に導くための孔である。また18は分子量調節
用の水素の供給口として用いることができる。 Returning to FIG. 1, when the apparatus of the present invention is used for suspension polymerization of ethylene rubber using propylene as a solvent, 11 and 12 are catalyst supply ports, 13 is an ethylene supply port, 14 is a propylene supply port, Reference numeral 15 can be used as a supply port for non-conjugated diene, and 16 can be used as an outlet for EPDM. Reference numeral 17 denotes a hole for guiding propylene out of the reactor when cooling is performed by evaporating propylene. Further, 18 can be used as a hydrogen supply port for controlling the molecular weight.
本発明で使用するパドル翼及び邪魔板の材質は
特に制限されないが、通常は、普通鋼(カーボン
スチール)、ステンレス鋼などであり、またステ
ンレス鋼の表面を鏡面仕上したもの、普通鋼の表
面をグラスライニングしたもの、普通鋼あるいは
ステンレス鋼の表面をテフロンコーテイングした
ものなどであることが好ましい。 The materials of the paddle blades and baffle plates used in the present invention are not particularly limited, but are usually made of ordinary steel (carbon steel), stainless steel, etc. Also, stainless steel with a mirror finish or ordinary steel with a surface finished with a mirror finish are used. It is preferable to use a material lined with glass, or a material made of ordinary steel or stainless steel whose surface is coated with Teflon.
本発明の重合反応装置を用いて懸濁重合方式で
製造できる重合体は、単独重合体あるか、または
二種もしくはそれ以上の異なつた単量体を共重合
せしめることによつて得られる共重合体であつて
も良い。共重合体の例としては、例えば、エチレ
ンと一般式R−CH=CH2(Rはアルキル基であ
り、好ましくは炭素数1〜16の直鎖状アルキル基
である。)で示されるα−オレフイン、またはこ
れらと非共役ジエンとからなるゴム状共重合体
(以下エチレンゴム系ゴムと総称する)をあげる
ことができる。 Polymers that can be produced by suspension polymerization using the polymerization reaction apparatus of the present invention are either homopolymers or copolymers obtained by copolymerizing two or more different monomers. It may be a combination. Examples of copolymers include ethylene and α- represented by the general formula R-CH=CH 2 (R is an alkyl group, preferably a linear alkyl group having 1 to 16 carbon atoms). Examples include olefins and rubber-like copolymers comprising these and non-conjugated dienes (hereinafter collectively referred to as ethylene rubber-based rubbers).
エチレン系ゴムの場合、代表的なα−オレフイ
ンとしてはプロピレン、1−ブテン、1−ペンテ
ン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン
などがあり、中でもプロピレン、1−ブテンが好
ましい。また、非共役ジエンとしては、5−エチ
リデン−2−ノルボルネン(ENB)、ジシクロペ
ンタジエン(DCP)、1,4−ヘキサジエン、5
−プロピリデン−2−ノルボルネン、6−メチル
−1,5−ヘプタジエン、1,5−シクロオクタ
ジエン等があり、共重合反応性、加硫された重合
体の物理的性質よりENB,DCPが好ましい。 In the case of ethylene rubber, typical α-olefins include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, and 1-octene, with propylene and 1-butene being preferred. In addition, non-conjugated dienes include 5-ethylidene-2-norbornene (ENB), dicyclopentadiene (DCP), 1,4-hexadiene, 5-ethylidene-2-norbornene (ENB), dicyclopentadiene (DCP),
-Propylidene-2-norbornene, 6-methyl-1,5-heptadiene, 1,5-cyclooctadiene, etc., and ENB and DCP are preferred in terms of copolymerization reactivity and physical properties of the vulcanized polymer.
また、これらの単量体を共重合し、重合体を得
るための触媒としては、公知であるチーグラー型
触媒が有用であり、通常、バナジウム化合物また
はチタン化合物及び有機アルミニウム化合物とを
含む触媒を用いることができる。例えばバナジウ
ム化合物としてはオキシ三塩化バナジウム、四塩
化バナジウム、及びこれらのアルコール(好まし
くは炭素数1〜12のアルコール)変性物、あるい
はバナジウム、トリアセチルアセトネート、オキ
シバナジウム、ジアセチルアセトネート等があ
り、チタン化合物としては四塩化チタン、三塩化
チタンあるいはこれらを塩化マグネシウム、酸化
ケイ素等の担体に担持した形のもの等がある。 In addition, as a catalyst for copolymerizing these monomers to obtain a polymer, a known Ziegler type catalyst is useful, and a catalyst containing a vanadium compound or a titanium compound and an organoaluminum compound is usually used. be able to. For example, vanadium compounds include vanadium oxytrichloride, vanadium tetrachloride, alcohol (preferably an alcohol having 1 to 12 carbon atoms) modified products thereof, vanadium, triacetylacetonate, oxyvanadium, diacetylacetonate, etc. Examples of titanium compounds include titanium tetrachloride, titanium trichloride, and those supported on carriers such as magnesium chloride and silicon oxide.
また有機アルミニウム化合物としては、ジエチ
ルアルミニウムクロライド、エチルアルミニウム
セスキクロライド、エチルアルミニウムジクロラ
イド、トリイソブチルアルミニウム、トリエチル
アルミニウム及びこれらの混合物が使用できる。 As the organic aluminum compound, diethylaluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, ethylaluminum dichloride, triisobutylaluminum, triethylaluminum, and mixtures thereof can be used.
一方、本発明で使用できる溶媒としては、実質
的に重合体を溶解しないものが好ましく、えば
EPDMのスラリー重合を行う場合には、プロピ
レン、1−ブテン、メチレンジクロリド、メチレ
ンジブロミド、エチルクロリド等を溶媒として使
用できるが、前述の如く、単量体でもあるプロピ
レンや1−ブテンを用いるのが好ましい。 On the other hand, the solvent that can be used in the present invention is preferably one that does not substantially dissolve the polymer, such as
When carrying out slurry polymerization of EPDM, propylene, 1-butene, methylene dichloride, methylene dibromide, ethyl chloride, etc. can be used as a solvent, but as mentioned above, it is preferable to use propylene and 1-butene, which are also monomers. is preferred.
本発明の重合反応装置を用いて懸濁重合を行な
うことにより以下の効果が得られる。 By carrying out suspension polymerization using the polymerization reaction apparatus of the present invention, the following effects can be obtained.
パドル翼にひねりを加えることにより、パド
ル翼裏側への重合体の付着をなくすことができ
る。これはひねりを加えることによつてパドル
翼裏側で発生する渦流を実質的になくすことが
できることによるものである。この効果は邪魔
板にひねりを加えた場合あるいは円柱状等とし
た場合同様に得られる。 By adding a twist to the paddle wing, it is possible to eliminate the adhesion of polymer to the back side of the paddle wing. This is because by adding a twist, the vortex generated on the back side of the paddle blade can be substantially eliminated. This effect can be similarly obtained when the baffle plate is twisted or made into a cylindrical shape.
パドル翼を多段に設け、且つパドル翼の間に
邪魔板を多段に設けることにより、反応液中の
どの部分においても死空間的滞留部分がなくな
り、これによつて重合体粒子の容器壁、撹拌羽
根への固着をなくし、均一な反応を安定に行な
うことができる。 By providing the paddle blades in multiple stages and the baffle plates in multiple stages between the paddle blades, there is no dead space stagnation in any part of the reaction solution. It eliminates adhesion to the blades and allows for uniform and stable reactions.
多段パドル翼と多段邪魔板との相互作用によ
り、反応液中のどの部分においても液に対する
強い剪断作用が得られるので、触媒を微分散さ
せることができ、従つて生成する重合体をも微
粒子状に分散させることができる。これによつ
て均一な重合反応を可能とし、またスラリー液
の移送等の取扱いが容易となる。 The interaction between the multi-stage paddle blades and the multi-stage baffle plate provides a strong shearing effect on the reaction liquid at any part of the reaction liquid, making it possible to finely disperse the catalyst and, therefore, to form the resulting polymer into fine particles. can be dispersed into This makes it possible to carry out a uniform polymerization reaction, and also facilitates handling such as transfer of the slurry liquid.
比較的簡便な装置となるので懸濁重合に対し
て極めて汎用性が高い。 Since it is a relatively simple device, it is extremely versatile for suspension polymerization.
以下に具体的実施例を示して本発明を更に詳し
く説明するが、本発明の実施の態様はこれにより
限定されない。 The present invention will be explained in more detail with reference to specific examples below, but the embodiments of the present invention are not limited thereto.
実施例 1
第1図に示した反応器を用いて、エチレンとプ
ロピレンとENBの懸濁重合を液体プロピン中で
行つた。反応器の主要部の寸法は次の通りであつ
た。反応容器円筒部内径Dは200mm、上蓋から反
応容器底部迄の長さは430mm、撹拌軸径は20mmで
パドル翼は180゜ひねりを加えたもので、翼径dは
160mm、翼巾bは20mmの2枚パドル翼を4段にし
たもの回転数を200rpmとして用いた。パドル翼
間の距離Lは70mmとした。Example 1 Using the reactor shown in FIG. 1, suspension polymerization of ethylene, propylene, and ENB was carried out in liquid propyne. The dimensions of the main parts of the reactor were as follows. The inner diameter D of the cylindrical part of the reaction vessel is 200 mm, the length from the top lid to the bottom of the reaction vessel is 430 mm, the diameter of the stirring shaft is 20 mm, the paddle blade is twisted 180°, and the blade diameter d is
A four-stage two-paddle blade with a blade width b of 160 mm and a blade width b of 20 mm was used at a rotation speed of 200 rpm. The distance L between the paddle blades was 70 mm.
邪魔板は外径15mmの円柱状で、その先端と撹拌
軸との間隙Cは17.5mm、また邪魔板とパドル翼と
の間隙Cは15mmとした。 The baffle plate had a cylindrical shape with an outer diameter of 15 mm, and the gap C between its tip and the stirring shaft was 17.5 mm, and the gap C between the baffle plate and the paddle blade was 15 mm.
反応中における、反応器内の液体量は約10に
保つた。 During the reaction, the amount of liquid in the reactor was kept at about 10%.
次に重合反応操作を説明する。 Next, the polymerization reaction operation will be explained.
第1図において管14よりプロピレンを液状で
5Kg/H、管13よりエチレンを重合圧力が14.0
Kg/cm2Gになるように供給した。また管11,1
2よりそれぞれジエチルアルミニウムクロライド
120ミリモル/hrオキシ三塩化バジウム12ミリモ
ル/hrを、また管15より5−エチリデン−2−
ノルボルネン(ENB)を140gr/Hで、また管1
8より水素をエチレンの1/20のモル比で供給し
て、また管16より重合体スラリーを連続的にス
ラリー抜き出しタンクに排出し、反応温度20℃の
連続懸濁重合を実施した。 In Figure 1, propylene is in liquid form from pipe 14 at a polymerization pressure of 5 kg/H, and ethylene is polymerized from pipe 13 at a polymerization pressure of 14.0.
Kg/cm 2 G was supplied. Also tubes 11,1
Diethyl aluminum chloride from 2 respectively
120 mmol/hr of basium oxytrichloride/hr and 5-ethylidene-2-
Norbornene (ENB) at 140gr/H, and tube 1
Hydrogen was supplied from tube 8 at a molar ratio of 1/20 to that of ethylene, and the polymer slurry was continuously discharged from tube 16 into a tank to carry out continuous suspension polymerization at a reaction temperature of 20.degree.
定常状態時の重合体の濃度は31重量%で、重合
体粒子は0.5〜2mmの顆粒状であつた。 The polymer concentration at steady state was 31% by weight, and the polymer particles were in the form of granules of 0.5-2 mm.
生成した重合体はムーニー粘度(ML1+4,100
℃)が66、プロピレン含量が41重量%、ENB含
量が沃素価で15.2であつた。 The produced polymer has a Mooney viscosity (ML 1+4 , 100
°C) was 66, the propylene content was 41% by weight, and the ENB content was 15.2 in terms of iodine number.
重合反応開始後90時間を経た時点で触媒、エチ
レン、ENB、水素の供給を停止し、その後約3
時間プロピレンのみを供給し、しかる後反応器内
容物を全量、スラリー抜き出しタンクに排出し、
撹拌を停止し窒素置換後、上蓋を外し、反応器内
部を観察したところ、反応容器内壁、撹拌羽根、
邪魔板には重合体の付着が全く認められなかつ
た。 90 hours after the start of the polymerization reaction, the supply of catalyst, ethylene, ENB, and hydrogen was stopped, and then about 3
Only propylene is supplied for an hour, and then the entire contents of the reactor are discharged into a slurry extraction tank.
After stopping stirring and purging with nitrogen, the top cover was removed and the inside of the reactor was observed.
No polymer adhesion was observed on the baffle plate.
実施例 2
パドル翼を第4図に示した如くひねり角度
360゜、枚数を1段当たり4枚とし、邪魔板の形状
を、15mm巾の平板に180゜のひねりを加えたものと
し、他は全て実施例1と同じ形状、寸法、仕様の
反応器を用いて、エチレンとプロピレンとENB
の懸濁重合を液体プロピレン中で行つた。撹拌の
回転数、反応器内の液体量、プロピレン、ジエチ
ルアルミニウムクロライド、オキシ三塩化バナジ
ウム、ENB、水素、エチレンの供給等の反応条
件は実施例1と同じとした。Example 2 The paddle blade is twisted at an angle as shown in Figure 4.
360°, the number of plates was 4 per stage, the shape of the baffle plate was a 15 mm wide flat plate twisted by 180°, and the reactor had the same shape, dimensions, and specifications as in Example 1. Using ethylene and propylene and ENB
The suspension polymerization of was carried out in liquid propylene. The reaction conditions such as the stirring rotation speed, the amount of liquid in the reactor, and the supply of propylene, diethylaluminum chloride, vanadium oxytrichloride, ENB, hydrogen, and ethylene were the same as in Example 1.
重合反応は20℃、14.0Kg/cm2Gで、実施例1と
同様に連続的操作下で実施した。 The polymerization reaction was carried out at 20° C. and 14.0 Kg/cm 2 G under continuous operation as in Example 1.
定常状態時の、重合体の濃度は33重量%で、重
合体粒子は0.5〜2mmの顆粒状であつた。 At steady state, the concentration of the polymer was 33% by weight, and the polymer particles were in the form of granules of 0.5-2 mm.
生成した重合体はムーニー粘度(ML1+4,100
℃)が75、プロピレン含量が38重量%、ENB含
量が沃素価で14.7であつた。 The produced polymer has a Mooney viscosity (ML 1+4 , 100
℃) was 75, the propylene content was 38% by weight, and the ENB content was 14.7 in terms of iodine number.
重合反応開始後90時間を経た時点で、実施例1
と同様にして、スラリーを抜き出し、窒素置換
後、反応器内部を観察したところ、反応容器内
壁、撹拌羽根、邪魔板には、重合体の付着が全く
認められなかつた。 90 hours after the start of the polymerization reaction, Example 1
In the same manner as above, the slurry was extracted, and after the atmosphere was replaced with nitrogen, the inside of the reactor was observed, and no polymer was observed to be attached to the inner wall of the reaction vessel, the stirring blade, or the baffle plate.
比較例 1
パドル翼をひねらない巾20mm、1段あたり2
枚、段数4の平板状のもの(フラツトパドル翼)
とし、他は全て実施例1と同じ形状、寸法、仕様
の反応器を用いて、実施例1及び2と同じ反応条
件下でエチレンとプロピレンとENBの懸濁重合
を液体プロピレン中で行つた。Comparative example 1 Width without twisting the paddle blade: 20mm, 2 per stage
Flat paddle blade with 4 stages (flat paddle blade)
Using a reactor having the same shape, dimensions, and specifications as in Example 1, suspension polymerization of ethylene, propylene, and ENB was carried out in liquid propylene under the same reaction conditions as in Examples 1 and 2.
定常状態時の重合体濃度は29重量%で、重合体
粒子は0.5〜2mmの顆粒状であつた。又一部には
4mm径大のものが含まれた生成した重合体はムー
ニー粘度(ML1+4,100℃)が70、プロピレン含
量が44重量%、ENB含量が沃素価で15.0であつ
た。 The polymer concentration at steady state was 29% by weight, and the polymer particles were in the form of granules of 0.5-2 mm. In addition, the produced polymer, which included some with a diameter of 4 mm, had a Mooney viscosity (ML 1+4 , 100°C) of 70, a propylene content of 44% by weight, and an ENB content of 15.0 in terms of iodine value. .
重合反応開始後90時間を経た時点で、実施例1
と同様にしてスラリーを窒素で置換後、反応器内
部を観察したところ、反応容器内壁、邪魔板には
重合体の付着が認められなかつたが、撹拌羽根で
あるパドル翼への重合体の付着が激しく、特に羽
根裏側では、重合体が肥大化した塊状となつて付
着しており、これ以上の連続運転は不可能と判断
できる状態であつた。 90 hours after the start of the polymerization reaction, Example 1
After replacing the slurry with nitrogen in the same manner as above, we observed the inside of the reactor and found that no polymer was observed on the inner wall or baffle plate of the reaction vessel, but there was no polymer attached to the paddle impeller, which is the stirring blade. It was found that the polymer was adhered to the backside of the blades in the form of enlarged lumps, and it was determined that continuous operation was impossible.
比較例 2
パドル翼を巾20mm、1段当たり2枚、段数4段
としひねらない平体状のもので、45゜の傾斜をつ
けたもの(傾斜パドル翼)とし、且つ、邪魔板を
平板状のもので、その先端と撹拌軸との間隙を20
mm、板巾を15mmとし、他は全て実施例1と同じ形
状、寸法、仕様の反応器を用いて、実施例1と同
じ反応条件下でエチレンとプロピレンとENBの
懸濁重合を行つた。Comparative Example 2 The paddle blades are flat, non-twisting, with a width of 20 mm, 2 blades per stage, and 4 stages, and are inclined at 45° (slanted paddle blades), and the baffle plate is a flat plate. The gap between its tip and the stirring shaft is 20
Suspension polymerization of ethylene, propylene, and ENB was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 using a reactor having the same shape, dimensions, and specifications as in Example 1 except that the plate width was 15 mm.
尚、パドル翼の傾斜方向は、パドル翼の回転に
より、重合体粒子を浮き上げる方向とした。 The direction in which the paddle blades were tilted was the direction in which the polymer particles were lifted up by the rotation of the paddle blades.
定常状態時の重合体濃度は30重量%で、重合体
粒子は0.5〜2.0mmの顆粒状であつた。一部に約4
mm径大のものが含まれた。重合反応によつて生成
した重合体はムーニー粘度(ML1+4,100℃)が
78、プロピレン含量が38重量%、ENB含量が沃
素価で14.8であつた。 The polymer concentration at steady state was 30% by weight, and the polymer particles were in the form of granules of 0.5-2.0 mm. Approximately 4 in some parts
Including those with a large mm diameter. The polymer produced by the polymerization reaction has a Mooney viscosity (ML 1+4 , 100℃).
78, the propylene content was 38% by weight, and the ENB content was 14.8 in terms of iodine number.
重合反応開始後約70時間を経た時点から、撹拌
羽根駆動用電動機の電流値が時々異常に大きな値
を示す様になつた為、実施例1と同様にして、直
ちに重合体スラリーを抜き出し、窒素で置換後、
開放し、反応器内部を観察したところ、反応容器
内壁への重合体の付着は少なかつたが、パドル翼
及び邪魔板への重合体の付着が激しく、特に羽根
裏側と邪魔板裏側では大きな塊が生成し、パドル
翼に付着した重合体と、邪魔板に付着した重合体
が所々で接触していた。 Approximately 70 hours after the start of the polymerization reaction, the current value of the electric motor for driving the stirring blades sometimes showed abnormally large values, so the polymer slurry was immediately extracted in the same manner as in Example 1 and replaced with nitrogen gas. After replacing with
When the reactor was opened and the inside of the reactor was observed, there was little polymer adhesion to the inner wall of the reaction vessel, but there was a lot of polymer adhesion to the paddle blades and baffle plates, and large lumps were observed especially on the back side of the blades and the baffle plate. was generated, and the polymer adhering to the paddle blade was in contact with the polymer adhering to the baffle plate in some places.
撹拌が不可能になる程に電流が異常に大きくな
つたのはこの様に、付着した重合体が相互に接触
したためであつた。 The reason why the current became so abnormally large that stirring became impossible was because the adhered polymers came into contact with each other in this way.
比較例 3
パドル翼の枚数を1段あたり2枚、ひねり角度
を360゜とし、邪魔板は、長さ220mm、巾10mmの平
板4枚を、反応器底から上蓋に向けて延長させた
状態で、撹拌軸と平行に反応器内壁に等間隔で固
定したものを用いた。Comparative Example 3 The number of paddle blades was 2 per stage, the twist angle was 360°, and the baffle plates were 4 flat plates with a length of 220 mm and a width of 10 mm, extending from the bottom of the reactor toward the top lid. , which were fixed to the inner wall of the reactor at equal intervals parallel to the stirring shaft.
この邪魔板と反応容器との間には5mmの間隔を
を設け、また、この邪魔板は、その全体が液中に
浸る様にとりつけた。他の条件は全て実施例1と
同じである反応器を用いて、実施例1と同じ反応
条件下でエチレンとプロピレンとENBの懸濁重
合行つた。 A gap of 5 mm was provided between the baffle plate and the reaction vessel, and the baffle plate was installed so that the entire baffle plate was immersed in the liquid. Suspension polymerization of ethylene, propylene, and ENB was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 using a reactor in which all other conditions were the same as in Example 1.
定常状態時の重合体濃度は28重量%で、重合体
粒子は大半は0.5〜2.0mm径の顆粒状であつたが一
部約5mm径大のものが含まれていた。 The polymer concentration in the steady state was 28% by weight, and most of the polymer particles were in the form of granules with a diameter of 0.5 to 2.0 mm, but some with a diameter of approximately 5 mm were included.
重合反応によつて生成した重合体はムーニー粘
度(ML1+4,100℃)が66、プロピレン含量が40
重量%、ENB含量が沃素価で16.1であつた。 The polymer produced by the polymerization reaction has a Mooney viscosity (ML 1+4 , 100℃) of 66 and a propylene content of 40.
The weight percent and ENB content was 16.1 in terms of iodine value.
重合反応開始後約10時間を経た時点から、比較
例2と同様に電流値が異常に大きな値を示す様に
なつたため、比較例2と同様に直ちに重合体スラ
リーを抜き出し、窒素で置換後、開放し、反応器
内部を観察したところ、内部全体に重合体が激し
く付着していた。 About 10 hours after the start of the polymerization reaction, the current value began to show an abnormally large value as in Comparative Example 2, so the polymer slurry was immediately extracted as in Comparative Example 2 and replaced with nitrogen. When the reactor was opened and the inside of the reactor was observed, the polymer was found to be heavily adhered to the entire inside.
特に邪魔板の取り付けてある部分とその近傍の
反応容器内壁においては、重合体が大きな塊とな
つて付着していた。 In particular, the polymer adhered in large clumps to the area where the baffle plate was attached and the inner wall of the reaction vessel in the vicinity.
また、パドル翼とパドル翼の間の撹拌軸部への
付着も極めて激しい状態であつた。 Further, the adhesion to the stirring shaft between the paddle blades was extremely severe.
尚、パドル翼そのものへの付着は前記の撹拌軸
部への付着に比べると比較的少ない状態であつ
た。 Incidentally, the amount of adhesion to the paddle blade itself was relatively small compared to the amount of adhesion to the stirring shaft.
比較例 4
撹拌翼をアンカー型のものにし、邪魔板のない
構造の反応器を用いて、実施例1と同じ反応条件
下でエチレンとプロピレンとENBの懸濁重合を
行つた。Comparative Example 4 Suspension polymerization of ethylene, propylene, and ENB was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 using an anchor-type stirring blade and a reactor without baffles.
尚、この時用いたアンカー翼の巾は20mm、翼径
は160mm、羽根枚数は2枚で、湾曲している底部
下端から、翼先端迄の長さは200mmであつた。 The width of the anchor blade used at this time was 20 mm, the blade diameter was 160 mm, the number of blades was 2, and the length from the lower end of the curved bottom to the tip of the blade was 200 mm.
また、このアンカー翼は、その全体が、液中に
浸る様にとりつけた反応器の他の条件は全て実施
例1と同じにした。 Further, this anchor blade was attached so that the entire anchor blade was immersed in the liquid. All other conditions of the reactor were the same as in Example 1.
この反応器を用いて、重合反応を行つたとこ
ろ、反応開始後約6時間を経た時点で、重合体粒
子を順調に排出できなくなつたため、比較例2,
3と同様に、直ちに重合体スラリーを抜き出し、
窒素で置換後、開放し、反応器内部を観察したと
ころ、撹拌軸への重合体の付着が極めて激しく、
反応容器底部近くでは、約100〜150mm径大の極め
て大きな塊が付着していた。 When a polymerization reaction was carried out using this reactor, about 6 hours after the start of the reaction, it became impossible to smoothly discharge the polymer particles, so Comparative Example 2,
As in step 3, immediately remove the polymer slurry,
After purging with nitrogen, the reactor was opened and the inside of the reactor was observed, and it was found that the polymer was extremely attached to the stirring shaft.
A very large lump with a diameter of about 100 to 150 mm was attached near the bottom of the reaction vessel.
また、反応器内部に少量残つていた重合体粒子
は5〜10mm径大の大きなものが大半であつた。 Moreover, most of the small amount of polymer particles remaining inside the reactor were large particles with a diameter of 5 to 10 mm.
重合体スラリーの抜き出しが不可能になつたの
は、撹拌軸に付着した大きな塊によるものと、重
合体粒子そのものの径が大きくなつたためであつ
た。 The reason why it became impossible to extract the polymer slurry was due to large lumps adhering to the stirring shaft and because the diameter of the polymer particles themselves increased.
第1図は本発明装置の一構成例の部分縦断面
図、第2図及び第3図はこの装置の横断面図及び
部分拡大図である。第4図および第5図は本発明
装置の他の構成例を示した部分拡大図および横断
面図である。第6図は、パドル翼のひねり角度を
具体的に示す図である。
1……反応容器、2……上蓋、5……ジヤケツ
ト、6……電動機、8……撹拌軸、9,9′……
パドル翼、10,10′……邪魔板。
FIG. 1 is a partial vertical cross-sectional view of one configuration example of the apparatus of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are a cross-sectional view and a partially enlarged view of the apparatus. FIGS. 4 and 5 are partially enlarged views and cross-sectional views showing other configuration examples of the apparatus of the present invention. FIG. 6 is a diagram specifically showing the twist angle of the paddle blade. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Reaction container, 2... Top lid, 5... Jacket, 6... Electric motor, 8... Stirring shaft, 9, 9'...
Paddle wing, 10, 10'... baffle plate.
Claims (1)
根と前記パドル翼の間に多段に位置する邪魔板と
を有する重合反応装置であつて、前記パドル翼が
ひねり角度(θ)90゜以上のひねり部分を1個所
以上有することを特徴とする重合反応装置。1. A polymerization reaction apparatus comprising a stirring blade with paddle blades arranged in multiple stages in a cylindrical container and a baffle plate positioned in multiple stages between the paddle blades, wherein the paddle blades have a twist angle (θ) of 90° or more. A polymerization reaction device characterized by having one or more twisted portions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142608A JPS6035001A (en) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | Polymerization reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142608A JPS6035001A (en) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | Polymerization reactor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035001A JPS6035001A (en) | 1985-02-22 |
| JPH0333161B2 true JPH0333161B2 (en) | 1991-05-16 |
Family
ID=15319280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58142608A Granted JPS6035001A (en) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | Polymerization reactor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035001A (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6287482A (en) * | 1985-10-09 | 1987-04-21 | Mitsubishi Metal Corp | Single crystal manufacturing equipment |
| JPH07119576B2 (en) * | 1987-10-30 | 1995-12-20 | ファナック株式会社 | Parallax correction method for visual sensor |
| CN1076216C (en) * | 1997-10-28 | 2001-12-19 | 北京燕山石油化工公司研究院 | Continuous stirring polymerizing reactor tower |
| US8653207B1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-02-18 | Westlake Longview Corporation | Process and apparatus for polymerizing ethylene under ultra-high pressure |
| JP2024146059A (en) * | 2023-03-31 | 2024-10-15 | 住友重機械工業株式会社 | Polymer mixing equipment, recycling system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4844172A (en) * | 1971-10-11 | 1973-06-25 | ||
| JPS58120604A (en) * | 1982-01-12 | 1983-07-18 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Continuous bulk polymerization apparatus |
-
1983
- 1983-08-05 JP JP58142608A patent/JPS6035001A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6035001A (en) | 1985-02-22 |
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