Способ получения поливинилового спирта

Класс 39 с, 25 о 1146038СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Подписная группа М 1 бО В. Н. Степченко, А. Н. Левин, Л. А. Вишневский и Ю. А. Панин СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТАЗаявлено 28 ноября 1960 г. за687115323 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано в Бюллетене изобретений7 за 1962 г.Применяемый периодический способ производства поливинилового спирта имеет ряд недостатков, Способ основан на омылении поливинилацетата раствором щелочи в метиловом спирте; при этом образуется довольно устойчивый гель, что затрудняет транспортировку реакционной массы. Такое протекание реакции препятствует организации непрерывного, поточного производства поливинилового спирта.Реакция омыления поливинилацетата спиртовым раствором щелочи вначале происходит в растворе. Затем при замещении около 60% всех ацетатных групп полимер теряет растворимость в метиловом спирте и выпадает в виде геля. Для разрушения геля необходимо разорвать водородные связи, образованные гидроксильными группами полимера, что может быть достигнуто интенсивным перемешиванием. Однако получить во всем реакционном объеме достаточно тонкую и равномерную суспензию поливинилового спирта в метаноле очень трудно из-за почти неизбежных зон застоя и зон слабого перемешивания, Кроме того, получаемая суспензия поливинилового спирта неустойчива, что обусловлено большим различием в удельных весах поливинилового спирта (уд. в. 1,293) и метанола (уд. в, 0,791),Предложенный способ получения поливинилового спирта омылением поливинилацетата спиртовым раствором щелочи заключается в том, что, с целью осуществления непрерывного процесса омыления, последний проводят в агрегате каскадного типа с верхними наклонными перетоками и принудительным движением реакционной смеси по пере- токам.По описываемому способу омыление поливинилацетата производят раствором щелочи в метаноле при модуле ванны 1: 5 и температуре во всех аппаратах 30 - 32, причем применяют поливинилацетат с молярной вязкостью раствора в бензоле 30 - 36 сп.Предложенный агрегат (см. чертеж) состоит из четырех аппаратов идеального смешенияПервый аппарат снабжен пропеллерной мешалкой с числом оборотов 250 - 300 в мин, а остальные три - лопастными мешалками с углом наклона 13 - 17" (число оборотов 200 - 2500 в,яин), которые при перемешивании создают восходящие потоки жидкости.При установившемся режиме непрерывного омыления раствор поливинилацетата подают в первый аппарат снизу, а часть рассчитанного раствора щелочи - сверху, Пройдя первый аппарат, еще гомогенная смесь по верхнему наклонному перетоку попадает во второй аппарат; из него по перетоку (угол наклона перетока 5 - 7, число оборотов вертушки 15 - 20 в лин) смесь поступает в третий аппарат, далее в четвертый, а затем выгружается. В верхнюю часть второго аппарата подается остальная часть рассчитанного количества раствора щелочи в метаноле.Непрерывный процесс омыления проводят так, чтобы в первом аппарате содержание ацетатных групп (по отношению к введенной щелочи) было выше того, при котором происходит выпадение геля, и чтобы в этом аппарате была гомогенная система. Во втором и последующих аппаратах соотношение ацетатных групп и щелочи такое, что полимер теряет растворимость в метаноле, и в промежуточных аппаратах находится суспензия недоомыленного поливинилацетата, а в конечном аппарате суспензия полностью омыленного поливинилового спирта.Для того, чтобы избежать явления гелеобразования в период запуска агрегата, разработана следующая технология проведения процесса омыления, при котором не происходит образования геля, а непосредственно образуется тонкая равномерная суспензия поливинилового сп.рта. В последний (четвертый) аппарат агрегата загружают метанол (который вместе с метанолом, входящим в растворы поливинилацетата и щелочи, составляет модуль ванны, равный 1: 5) и 3%-ный раствор щелочи в количестве 50% от общего необходимого количества. Затем непрерывно загружают раствор поливинилацетата в метаноле (концентрация 25 - 277 О вес.) с такой скоростью, чтобы все расчетное количество поливинилацетата было загружено за 90 - 100 лия. Остальное количество щелочи подают порционно в ходе реакции: 17% - через 150 мин с момента начала подачи раствора поливинилацетата, 17% через 210 мин и 16% - через 270 яин.Общее количество щелочи равно 1,1 моля КОН на 100 основных молей поливинилацетата. Концентрация ацетатных групп в полимере через 7,5 - 8 час реакции достигает 1,6 - 2%, По истечении 70 мин от начала реакции в последнем (четвертом) аппарате подобным же образом начинают проводить процесс в третьем аппарате и еше через 70 мин - во втором аппарате. Через 7,5 час с момента начала реакции в последнем (четвертом) аппарате в первый аппарат загружают поливинилацетат, метанол (цз расчета модуля ванны 1:5) и щелочь в количестве 0,5 моля КОН на 100 основных молей поливйлацетата. Проводят процесс в течение 20 лин, после чего агрегат переводят на непрерывный режим: в первый аппарат начинают подавать раствор поливинилацетата и 3%-ный раствор щелочи в метаноле. Вторую порцию щелочи непрерывно подают во второй аппарат.Общая продолжительность пребывания реакционной смеси в агрегате составляет 8 час, Общее количество щелочи равно 1,93 моля КОН на 100 молей поливинилацетата Содержание ацетатных групп в готовом поливиниловом спирте составляет менее 2%.Предлагаемый способ позволяет увеличить производительность агрегата и автоматизировать процссс.14 б 038Предмет изобретенияСпособ получения поливинилового спирта омылением поливинилацетата до поливинилового спирта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью осуществления непрерывного процесса и увеличения производительности агрегатов, а также автоматизации процесса, последний проводят в агрегате каскадного типа с верхними наклонными перетоками и принудительным движением реакционной смеси по перетокам.1 пппаршлппвуащ