本发明专利技术涉及一种用于制备粉末形式的聚(甲基)丙烯酸酯的设备，所述设备包括：用于液滴聚合的反应器(1)，所述反应器具有用于使制备聚(甲基)丙烯酸酯的单体溶液液滴化的装置(5)，所述装置具有通过其引入所述溶液的孔；在用于液滴化的装置(5)上方的气体添加点(13)；在反应器(1)的圆周上的至少一个气体排出点(19)；和流化床(11)，其中所述反应器(1)包括位于用于液滴化的装置(5)和气体排出点(19)之间的反应器壳体(35)，并且在流化床(11)上方具有一个具有朝着流化床方向减小的水力直径的区域，其最大水力直径大于反应器壳体(35)的平均水力直径，并且其中反应器壳体(35)伸入至具有递减的水力直径的区域(9)中，从而在反应器壳体(35)的外壁和限定具有递减的水力直径的区域(9)的壁之间形成环形管道(21)，并且至少一个气体排出点(19)位于环形管道(21)上环形管道(21)的水平面(39)和由反应器壳体(35)包围的水平面(41)之比为0.3至5。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备粉末形式的聚(甲基)丙烯酸酯的设备本专利技术从用于制备粉状聚(甲基)丙烯酸酯的设备开始，所述设备包括：用于液滴聚合的反应器，所述反应器具有用于使制备聚(甲基)丙烯酸酯的单体溶液液滴化的装置，所述装置具有通过其引入单体溶液的孔；在用于液滴化的装置上方的气体添加点；在反应器圆周上的至少一个气体排出点；和流化床，所述反应器包括位于用于液滴化的装置和气体排出点之间的反应器壳体，并且在流化床上方朝着气体排出点方向具有这样的区域，其具有递减的水力直径并且具有大于反应器壳体的平均水力直径的最大水力直径，并且反应器壳体伸入至所述具有递减的水力直径的区域中，从而在反应器壳体的外壁和通过其界定具有递减的水力直径的区域的壁之间形成环形管道，并且至少一个气体排出点设置在所述环形管道中。聚(甲基)丙烯酸酯特别地用作例如用于生产尿布、卫生棉塞、卫生巾及其他卫生制品的吸水聚合物，或者在市场园艺中用作保水剂。吸水聚合物的性质可以通过交联水平来调节。随着交联水平的增加，凝胶强度上升而吸收能力下降。这意味着离心保留容量伴随着在压力下的吸收的增加而降低，并且在非常高的交联水平下在压力下的吸收又再次降低。为提高性能特性，例如尿布中的液体传导性和在压力下的吸收，吸水聚合物颗粒通常是后交联的。这仅增加了颗粒表面的交联水平，并且以此方式可以至少部分地消除在压力下的吸收与离心保留容量之间的相互影响。后交联可在水凝胶相中进行。然而，通常将经研磨和筛分的聚合物颗粒用后交联剂进行表面涂布、热后交联并干燥。适于此目的的交联剂是含有至少两个可与亲水聚合物的羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。已知用于生产吸水聚合物颗粒的不同方法。例如，可将用于生产聚(甲基)丙烯酸酯的单体和任何添加剂加入到混合捏合机中，在混合捏合机中单体进行反应以产生聚合物。混合捏合机中带有捏合棒的旋转轴将形成的聚合物破碎成大块。将从捏合机中取出的聚合物干燥、研磨并送去进一步处理。在可替代的变型中，将单体以可能还含有其他添加剂的单体溶液的形式引入到用于液滴聚合的反应器中。一旦将单体溶液引入反应器中，单体溶液就分裂成液滴。液滴形成的机理可为湍流或层流喷射分裂，或者是液滴化。液滴形成的机理取决于入口条件及单体溶液的物理性质。液滴向下落入反应器中，在此期间单体反应产生聚合物。反应器的下部区域是流化床，由液滴通过反应形成的聚合物颗粒落入流化床中。然后在流化床中发生进一步反应。相应的方法例如记载于WO-A2006/079631、WO-A2008/086976、WO-A2007/031441、WO-A2008/040715、WO-A2010/003855和WO-A2011/026876中。在所述的用于液滴聚合的反应器中，在两个点处添加气体。将第一气流在用于液滴化的装置上方引入并且将第二气流从下方通过流化床引入。这些气流具有相反的流动方向。气体通过由反应器壳体形成的环形管道从反应器排出，所述反应器壳体伸入到具有递减的水力直径的区域中。在这种情况下，供应给反应器的全部气体量必须被导出。这造成环形管道区域中的高的气体速度，并且气体速度可以如此之高以至于聚合物材料通过环形管道由气体夹带。这首先导致产率降低或废气除尘负荷升高；其次，存在以下风险：由于尚未完全反应的单体溶液，夹带的颗粒可能粘附到环形管道和下游气体导管的壁上，因此导致不希望的沉积物。因此，本专利技术的目的是制造用于制备粉状聚(甲基)丙烯酸酯的用于液滴聚合的反应器，其中避免了在环形管道区域中的液滴或颗粒夹带。该目的通过一种用于制备粉状聚(甲基)丙烯酸酯的设备来实现，所述设备包括：用于液滴聚合的反应器，所述反应器具有用于使制备聚(甲基)丙烯酸酯的单体溶液液滴化的装置，所述装置具有通过其引入单体溶液的孔；在用于液滴化的装置上方的气体添加点；在反应器圆周上的至少一个气体排出点；和流化床，所述反应器包括位于用于液滴化的装置和气体排出点之间的反应器壳体，并且在流化床上方朝着气体排出点方向具有这样的区域，其具有递减的水力直径并且具有大于反应器壳体的平均水力直径的最大水力直径，并且反应器壳体伸入至所述具有递减的水力直径的区域中，从而在反应器壳体的外壁和通过其界定具有递减的水力直径的区域的壁之间形成环形管道，并且至少一个气体排出点设置在所述环形管道中，其中环形管道的水平面积与由反应器壳体包围的水平面积的比率在0.3至5的范围内。环形管道可以是一体形式或分段形式。在一体式环形管道的情况下，其围绕反应器壳体以环形延伸而不会中断。或者，一体式环形管道还可以包含分隔壁，在这种情况下，分隔壁在反应器壳体和具有递减的水力直径的区域的壁之间沿径向方向延伸。分段式环形管道被多个(即至少两个)相应的径向分隔壁分成单独的区域。在分段式环形管道的情况下，环形管道的每个段与至少一个气体排出点连接，并且还可以根据段的大小在一个段中存在多个气体排出点。除了通过径向分隔壁进行分段之外，另一种可能性是通过围绕反应器壳体以恒定距离延伸的分隔壁进行分段。但是，分段的标准方法是通过径向分隔壁。分段原则上还可以是部分中断或者可以仅在环形管道的边缘区域中进行，例如以内部加强翅片的形式进行。然而，更优选的是反应器内的环形管道未被分段。为了反应器的静态稳定，另外可能的是，支撑柱在反应器壳体和具有递减的水力直径的区域的壁之间的环形管道内延伸，所述壁形成环形管道的外边缘。在环形管道的分段构造的情况下以及在环形管道内提供的支撑柱的情况下，通常可以忽略由柱或壁占据的面积以确定环形管道的横截面积。只有当环形管道被分成很多小段时，或者当使用非常厚的分隔壁完成分段时或甚至置换区域的有效置换大于与反应器轴线成直角延伸的环形管道面积的5％，才应该考虑由壁占据的面积。用于液滴聚合的反应器的构造使得环形管道的水平面积与由反应器壳体包围的水平面积的比率在0.3至5的范围内，实现了最大程度地减少由气流夹带至环形管道中的颗粒的量并且只有非常小的灰尘颗粒被夹带的效果。这些灰尘颗粒通常也不会形成任何结块，原因在于颗粒太小以至于其中存在的所有单体已经转化为聚合物并且水已经蒸发。由于环形管道的创造性构造，在用于液滴聚合的反应器的标准操作条件下，在环形管道中形成0.25至3m/s，优选0.5至2.5m/s，特别是1.0至1.8m/s的气体速度。在一个优选的实施方案中，环形管道的水平面积与由反应器壳体包围的水平面积的比率在0.4至3.5的范围内，且特别是在0.5至2的范围内。用于液滴聚合的反应器通常包括：具有用于使单体溶液液滴化的装置的头部、液滴化的单体溶液通过其滴落并转化为聚合物的中间区域以及聚合物液滴落入其中的流化床。流化床在下端结束了具有递减的水力直径的反应器区域。为了使从用于液滴化的装置流出的单体溶液不喷射到反应器的壁上，同时为了根据静力学和材料成本有利地配置反应器，优选形成截头圆锥体形状的反应器头部并且将用于液滴化的装置设置在反应器的截头圆锥形头部中。与圆柱形构造相比，反应器头部的截头圆锥形构造使得可以节约材料。此外，截头圆锥形头部提高了反应器的结构稳定性。另一个优点是，在反应器的头部引入的气体必须通过相对较小的横截面供应，并且随后由于截头圆锥形构造使得在反应器中向下流动而没有显著的涡旋。在反应器于头部区域中的圆柱形构造的情况下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于制备粉状聚(甲基)丙烯酸酯的设备，所述设备包括：用于液滴聚合的反应器(1)，所述反应器具有用于使制备聚(甲基)丙烯酸酯的单体溶液液滴化的装置(5)，所述装置具有通过其引入单体溶液的孔；在用于液滴化的装置(5)上方的气体添加点(13)；在反应器(1)的圆周上的至少一个气体排出点(19)；和流化床(11)，所述反应器(1)包括位于用于液滴化的装置(5)和气体排出点(19)之间的反应器壳体(35)，并且在流化床(11)上方具有这样的区域(9)，其朝着流化床方向具有递减的水力直径并且具有大于反应器壳体(35)的平均水力直径的最大水力直径，并且反应器壳体(35)伸入至所述具有递减的水力直径的区域(9)中，从而在反应器壳体(35)的外壁和通过其界定具有递减的水力直径的区域(9)的壁之间形成环形管道(21)，并且至少一个气体排出点(19)设置在环形管道(21)中，其中环形管道(21)的水平面积(39)和由反应器壳体(35)包围的水平面积(41)之比为0.3至5。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.17 EP 15194979.91.一种用于制备粉状聚(甲基)丙烯酸酯的设备，所述设备包括：用于液滴聚合的反应器(1)，所述反应器具有用于使制备聚(甲基)丙烯酸酯的单体溶液液滴化的装置(5)，所述装置具有通过其引入单体溶液的孔；在用于液滴化的装置(5)上方的气体添加点(13)；在反应器(1)的圆周上的至少一个气体排出点(19)；和流化床(11)，所述反应器(1)包括位于用于液滴化的装置(5)和气体排出点(19)之间的反应器壳体(35)，并且在流化床(11)上方具有这样的区域(9)，其朝着流化床方向具有递减的水力直径并且具有大于反应器壳体(35)的平均水力直径的最大水力直径，并且反应器壳体(35)伸入至所述具有递减的水力直径的区域(9)中，从而在反应器壳体(35)的外壁和通过其界定具有递减的水力直径的区域(9)的壁之间形成环形管道(21)，并且至少一个气体排出点(19)设置在环形管道(21)中，其中环形管道(21)的水平面积(39)和由反应器壳体(35)包围的水平面积(41)之比为0.3至5。2.根据权利要求1所述的设备，其中在反应器壳体(35)的外壁和环形管道(21)入口处的具有递减的水力直径的区域(9)的壁之间的距离(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·克鲁格，K·帕森迈尔斯，R·施利瓦，R·拜耳，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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