403135

403335 Союз Советских Социалистичесаа РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК ПАвЕНТУ Зависимый от патентд М -Ч Кч В 011 3/12 Заявлено 20.Х.1971 (ЛЪ 108937(23-4) Приоритет 21.Х.1970, М 7223/Л/70, Итдли йсударственный намнтет Саввтв Мнннатрав СССР аа делам нзааретеннй н аткратнйОпубликсваво 19.Х.1973, Бюллетень Л 42 У;.),К 54.584 (088.8) Ддтд опубликования опцсднн 15.10.74. Лвторыизобретения Иносч рднцы Франческо Сиклари, Франко Магноци и Батиста МорандиИностранная фирма э С Н ИА Вискоза Сочиета Национале Иидустри а Аппликазиони Вискоза, С. п. А,(Италия)Заявитель СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОДНОРОДНЫХ ПАСТ ИЛИ СУСПЕНЗИЙ ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ И ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯИзобретение относится к усовершенствованию способа приготовления однородных паст или суспензий терефталевой кислоты (ТФК) и этиленгликоля (ЭГ).Известен способ приготовления паст илц суспензий терефталевой кислоты и этиленгликоля путем гомогенизациц предварительно нагретых терефталевой кислоты с избытком этиленгликоля при температуре выше 100 С. Но паста или суспензия, получаемая при этом, в значительной степени неоднородна, имеет комки, что при непрерывной схеме проведения процесса приводит к нарушению постоянства концентрации терефталевой кислоты в реакционцом объеме. Кроме того, образование комков и корок может привести к закупоривацию питающего потока.Предлагают гомогенизаццю осуществлять прц 10 - 55 С, преимущественно при 20 - 35 С при зоытке этцлеигликоля, преимущественю при соотношении терефталевой кислоты и этиленглнколя, равном 1:1,1 - 1;2,2.Г 1 ри этом гомогепизацию можно проводить любым из известных способов, например путем механического перемешивания с использованием решетчатой мешалки.Проводя гомогенизацпю таким образом обеспечивается однородный характер пасты цли смеси, д образование цежелатечьных комков практически пск,чючается. И;экая нлн сравнительно шзкд температура приводит к увеличению вязкости тестообразцой массы, которое будет затруд 1 ять перекачку, дозровку и питание. Реактор будет получать тепло в колцчестве, соответствующем нагреву реагентов, в данном случае поступающих прп тсмпсрату 1)ах более низких, чем температура, нотрсоная для рсдк 1,нц этсрифакацави. Однако, этп нд первый взгляд вредные аспекты для подготовки н дозировки паст прц сравительно низких температурах в большей стенени выгодно компенсируются тсмн преимуществами, которые достпгаотся благодаря строгой однородности кдк в отюшешэи общей ровности и местного однообразия молярного соотноцс;и вводимых реагентов, так и благодаря отсутствию часто возццкающих дефектов (могущих привести даже и остановке процесса), вызываемых образованием комков илц лаже корок, удаление которых затруднительно. Этн преимущества выражаются в более благоприятном ц правильном проведении этерцфцкацнц и процесса начальной полнкондецсац;и, особенно в установках непрерывного действия. Установлено, что в условиях предлагаемого способа можно приготовить и подавать однородные пасты даж прн значительно более низкои молярном соотношении жидкой и твердой фаз (ТФК), чем ЗО соотпошення, применяемые в нынешней прак 403135тикс, и которые могут достигать значений порядка 1,1:1.Выбранные малярные соотношения намного ниже соотношений, принятых в технической практике данной области, Это является существенным преимуществом. Избыток этиленгликоля сокращается путем извлечения, очищения и рециклизации, теоретически до нуля, реактивная масса в целом, поступающая в установку, также сокращается, что дает заметные преимущества с точки зрения теплового баланса процесса, поскольку, по-видимому, тепло, поглощаемое при нагревании избытка этиленглнколя до температуры реакции, рассеивается без всякой пользы в последующем процессе конденсации упомянутого избытка этиленгликоля, который выводится из этерификационпого и/или поликонденсационного реактора.На чертеже приведены кривые, полученные приближенно и только с малой интерполяцией, на основе вязкостных испытаний при различных температурах, выполненные для одного этиленгликоля и для этиленгликольтерефталевокислотных паст согласно различным соотношениям в смеси, Более точно, график показывает кривую вязкости этиленгликоля, относящуюся к шкале А, на которой вязкость обозначена в сотых долях пуазов (сР), и три кривых видимой вязкости смеси, относящиеся к смесям с малярным соотношением терефталсвая кислота: этиленгликоль соответственно 1:1,4; 1:1,8 и 1:2,2. Эти соотношения, нанесенные на график, и определяют соответствующие кривые. Кривые показывают видимую вязкость, изменяющуюся, как функция температуры (выраженной в градусах стоградусной шкалы по абсциссе) вдоль шакалы, общей для всех кривых. Вязкость указана в паузах (Р) на второй шкале В по ординате.Выражение видимая вязкость, приведенное выше по отношению к физическим условиям тестообразной смеси, оправдывается тем, что значения вязкости соответствует кажущимся измерениям, поскольку здесь идет речь о неньютоновой жидкости.Измерения снималпсь с образцов смесей в соответствиями с различными соотношениями с помощью,вискозиметра Брукфилда, приводимого в движение с постоянной скоростью 5 об/мин.Этот метод (который является эмпирическим) измерения видимой вязкости, или чтобы его определить точнее, консистенции тесто- образных смесей кроме того является подходящим для получения ясной картины изменения физических условий упомянутых смесей ь зависимости от температуры. Их поведение за определенный промежуток времени показано ниже в таблице, комментирующей три примера, В примере 1 соотношение ТФК: гликоль равно 1:2,2, в примере 2 - 1:1,8, в примере 3 - 1: 1.4,Явления видимого тиксотрапного характера исследовано постановкой экспериментов поТемпература Видимая вязкость, пуазПример, М 160 364200 600 20 35 40 50 60 70 80 90 240 104 120 240 88 200 в 24) 10 240"фф 1 Примечания:ф 1 при приближении температуры к 70 Спаста является почти сухой и ТФК на вид поглощает весь гликоль, Поведение по мере течения времени неод нообразно: через 15 лшн значение вязкости от началь.ного 200 в 2 пуаз падает примерно до 180 пуаз, а затем постепенно растет после 90 до 120 мин до (кажу.шихся) значений более 800 пуаз;ф"ч после видимой стабилизации, начина 1 оьцейся от40 С, паста быстро твердеет при температуре, близкой к 60 С, до остановки вискозиметра, что предполагая г значение видимой вязкости более 1: 600 пуаз. Паста чрезвычайно плотна и, особенно при низких темперагу.рах, острия вискозиметра оставляют на пасте с трудом затягивающиеся углубления.фф"ч постепенное понижение видпмой вязкости, на шная примерно с 70 С, внезапно останавливается, и при 90 С вязкость, которая уже высока, с течением вре:сан повышается и через 90 лаан превышает 800 пуаз, (видимое значение). В отличие от паст, имеющих высоку о концентрацию (примеры 2 и 3), рост видимой вязкости с течением времени, по-видимому, вызывается явлением осаждения скорее, чем разбуханием.30увеличению видимой вязкости с течением времени, причем последняя возвращена к начальным значениям при прерывном перемешивании.35 Разные шкалы А и В на графике выбранытак, чтобы они обеспечивали непосредственное визуальное сравнение тенденций кривых вязкости (как действительной, так и видимой) кпдкой фазы (гликоля) и смеси. Особенно в 40 зоне высоких концентраций ясно набл 1 одается,что видимая вязкость понижается одновременно с понижением вязкости жидкости при повышении температуры, но это понижение практически останавливается при переходе за 45 40 С, и в зоне 50 С отмечается резкая ипверсия, вызываемая возникновением явления изменения консистенции и физических условий смеси, что определенно подтверждает преимущество поддержания смеси в условиях срав нительно низких температур, но однако печрезмерно низких, Значения между 30 и 40 С практически являются значениями, при которых возникает наиболее благоприятная комбинация видимой вязкости, однородности, те кучести, и сверх всего, правильности питанияи дозирования смеси, имеющей во всех частях постоянную и однородную концентрацию.Пример 4.В смеситель, имеющий емкость 160 л, снаб женный решетчатой мешалкой, приводимой вдвижение со скоростью 100 об/ыин мотором мощностью 3,5 л. с., связанной с рециклизацнонным насосом, приводимым в движение мотором мощностью 0,75 л. с. н имеющим 65 дебит потока 600 л/1 ипс, загружают соотвст 40313555 55 55 32,25 28,25 В ходе непрерьпгного и равномерного действия устройства действительная мощность,ствующим количеством этиленгликоля и терефталевой кислоты и перемешивают в течение приблизительно 1 час, после чего непрерывно подают терефталевую кислоту посредством шнекового транспортера, причем кислота находится в кристаллическом, но не размолотом состоянии, поокольку в практике действительное размалывание кислоты осуществляется механическими устройствами смесителя (этиленгликоль подают посредством шестеренчатого насоса). Готовую пасту непрерывно выводят шестеренчатыми насосами.Некоторые условия, в которых установка работает удовлетворительно благодаря обеспечению правильно дозированного питания пасты, имеющей хорошую однородность, при,ведены ниже.Молярное соотношениеТФК:ЭГ 1:2 1:1,5 1:1,1 Начальная массаТФК, кгНачальная массаЭГ, кг 41,3 31 22,8Ход процессаПита 1 ние ТФК, кг/час 20 20 20 Питание ЭГ, кг(час 15 12,25 8,25 Измеренный выход пасты, аг/час 35Температура вокруг смесителя, С 21 25 30 Температура пасты навыходе из насосов, С 23 28 34 пр 1 кладыв 11 см 1151 к мешалке н рецнклизацнон ному насосу доходит прп указанных выше условиях до 1150 вт и соответственно до 1400 вт и до 1820 вт.5 Упомянутая выше внутренняя температураобеспечивается циркуляцией воды с температурой 15 С по рубашке смесителя в таком количестве, чтобь 1 поглотить все тепло, производимое при интенсивном смешивании и реци клизационном процессе.С другой стороны, сходные результаты получены путем отвода тепла с помощью теплоооменного процесса вдоль рециклизацпонного контура.15Предмет нзобрстення 1. Способ приготовления однородных пастили суспензий терефталевой кислоты и этилен гликоля путем гомогенпзации при избыткеэтиленгликоля, отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивости паст или суспензий и постоянной концентрации терефталевой кислоты по всему объему последних, гомоге низацию осуществляют при 10 - 55 С известным способом.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтогомогенизацию осуществляют при 20 - 35 С.3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, 00 что гомогенизацию осуществляют при соотношении терефталевой кислоты и этиленгликоля. равном 1:1,1 - 1:2,2.4 Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем,что гомогенизацию осуществляют путем меха нического перемешивания с отводом тепла.