Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СЪЕМА ТЕПЛА РЕАКЦИИ ПРИ СУСПЕНЗИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

Известный способ съема тепла реакции при суспензионной полимеризации путем циркуляции всей суспензии через выносной теплообменник малоэффективен и ненадежен, так как налипание и осаждение полимера на теплопередающих поверхностях теплообменника вызывает резкое снижение коэффициентов теплопередачи. Кроме того, при циркуляции чистой суспензии недостаточно хорошо работают насосы и запорные устройства.

Предлагаемый способ предусматривает разделение исходной суспензии в поле центробежных сил на два потока: осветленный, который подают в теплообменник и далее в реактор, и сгущенный, который подают в реактор, минуя теплообменник. В результате резко уменьшается налипание и осаждение частиц полимера на стенки теплообменника.

Разделение суспензии можно производить в гидроциклонах, куда поступает отбираемая из реактора суспензия полимера с модулем 1:7, 1:10. Осветленный поток с небольшим содержанием твердой фазы (модуль 1:50, 1:100) после охлаждения возвращается обратно в реактор, орошая стенки газового пространства и тем самым препятствуя налипанию на них полимера. Это особенно важно при проведении процесса полимеризации в реакторе, где перемешивание и частичный теплосъем осуществляют циркулирующим газом.

Кроме того, для увеличения надежности работы насоса и запорных устройств отбираемую из реактора суспензию разбавляют растворителем с небольшим содержанием твердой фазы.

Пример. Тепло реакций полимеризации отводят по схеме, представленной на чертеже.

Суспензию полимера непрерывно отбирают из полимеризатора 1 и подают в смеситель 2, где происходит разбавление и частичное охлаждение ее рециркулирующим осветленным растворителем. Предварительное разбавление и охлаждение отбираемой из реактора суспензии позволяет в более благоприятных условиях ее транспортировать. Из смесителя 2 суспензия поступает в комкоотделитель 3, где под действием центробежных сил происходит отделение крупных комков и попавших в суспензию пузырей газа.

Газ отводят по уравнительному трубопроводу в полимеризатор, а крупные кромки собирают в сборник 4, который периодически опорожняют. Затем суспензия через бак 5 постоянного уровня поступает в насос 6, который подает ее на батарею гидроциклонов 7. Сгущенная в гидроциклонах суспензия по короткому трубопроводу, минуя теплообменник, возвращается в реактор. Осветленный растворитель с небольшим содержанием твердой фазы (модуль 1:50, 1:100) поступает на охлаждение в теплообменник 8. Осветление растворителя в гидроциклонах значительно уменьшает налипание частиц полимера на теплопередающих поверхностях теплообменника.

После теплообменника часть осветленного растворителя направляют на орошение стенок полимеризатора, а другую часть - в смеситель на разбавление суспензии, отбираемой из полимеризатора.

Таким образом, предлагаемый способ применим для съема тепла при любом давлении в реакторе и любой температуре кипения растворителя как при механическом, так и при барботажном перемешивании, что весьма важно при производстве таких полимеров как пропилен, сополимеры этилена с промилоном и др. Независимость теплосъема от давления и температуры кипения растворителя, кроме того, позволяет выбирать более оптимальные условия для проведения процесса.