Патент ссср 403135

 

403И5

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента М-—.Ч.Кл. В Off 3/12

Заявлено 20.Х.1971 (¹ 1?08937(23-4) Приоритет 2!.X.1970, ¹ 7223iAi 70, Итал |я гасударственный намнтет

Саввтв Мнннатрав СССР аа деми нзааретекнй н аткратнй

0|публи|;с|иапо 19.Х.1973. Б|олл< тень ¹ 42 х ),К 547.584 (088.8) Дата опубликования описания 15.10.74.

А|вторы изобретения

11носч ранцы

Франческо Сиклари, Франко Магнони и Батиста Моранди (Итал|!Я) Иностранная фирма

< СНИА Вискоза Сочиета Национале Иидустриа Аппликазиони

Вискоза, С. п. A.» (Италия) Заявитель

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОДНОРОДНЫХ ПАСТ ИЛИ

СУСПЕНЗИЙ ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ И ЭТИ,|1ЕН ГЛИКОЛЯ

Изобретение относится к усовершенствованию способа приготовления однородных паст или суспензий терефталевой кислоты (ТФК) и этиленгликоля (ЭГ).

Известен способ приготов;!снап! паст нли суспензий терефталевой кислоты и этнленгликоля путем гомогенизации предварительно нагретых терефталевой кислоты с избытком этиленгликоля при температуре выше 100 С.

HD паста или суспевзия, получаемая при этом, в значительной степени неоднородна, имеет комки, что при непрерывной схеме проведения процесса приводит к нарушению постоянства концентрации терефталевой кислоты в реакционном объеме. Кроме того, образование комков и корок может привести к закупорива|п|ю питающего потока.

Предлагают гомогенизацню осуществлять при 10 — 55 С, преин|ущественно при 20 — 35 С при нзоытке эт||Ает|гликоля, преимуществен|ю при соотношении терефталевой кислоты и этиленглпколя, равном 1:1,1 — 1:2,2.

При этом гомогепизацию можно проводить любы|м .из известных способов, например путем механического перемешивания с использованием решетчатой мешалки.

Проводя гомогенизацпю таким образом обеспеч||вается однородный характер пасты пли смеси, и образование нежелатечьных комков практически исключается.

1-1пзкая плп сравнительно ш|зкая температура приводит к увеличению вязкости тестообразной массы, которое будет затруд||ять перекачку, доз||ровку и пнтацпс. Реактор будет получать тепло в количестве, соответствующем нагреву реаге||тов, в данном случае поступающих прп температурах более |изкпх, чем температура, иотрсоная для рсак|,;|и этср||ф ика|сн||!. Однако, вредные аспекты для подготовки и дозировки паст прп сравн|ительно iiiiз|кпх температурах в большей стснени ",ûãîäHî компенсируются тсмн преимуществами, которые дсктцга|отся благодаря строгой однородности как в OTiloшеш|и общей ровности и местного однообразия молярного соот,îiiic;ïè ввод|!и!!к реагентов, так и благодаря отсутствию часто возцнкающих дефектов (могущих привести даже и остановке процесса ), вызываемых образованием комков илп даже корок, удаление которых затруднительно. Эти преимущества выражаются в более бл",ãîïðííòíîM и правильном проведении этерпфпкацпп и процесса начальной полпконденсац;и, особенно в установках непрерывного действия. Установлено, что в условиях предлагаемого способа можно приготовить и подавать однородные пасты даж при значительно более низком молярном соотношении жидкой и твердой фаз (ТФК), чем зо соотпошення, применяемые в нынешней прак403135 тикс, и которые могут достигать значений IIoрядка 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,,IIa 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 шкалы, общей для всех кривых. Вязкость указана в паузах (P) 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 жид|кости.

Измерения снималпсь с образцов смесей в соответствиями с различными соотношениями с помощью,вискозиметра Брукфилда, приводимого в движени е с постоянной скоростью

5 об/мин.

Этот метод (который является эмпирическим) измерения видимой вязкости, или чтобы его определить точнее, консистенции тестообразных 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 по

Видимая вязкость, пуаз

Температура

"С

Пример, М

160

364

200

600

240

104

120

240

200 †24) 10

240"" >

Примечания:":1 при приближении температуры к 70 С паста является почти сухой и ТФК на вид поглощает весь гликоль. Поведение по мере течения времени неод15 нообразно: через 15 лгин значение вязкости от начал.ного 200 †2 пуаз падает примерно до 180 пуаз; а затем постепенно растет после 90 до 120 мин до (кажу шихся) значе|ний более 800 пуаз;

" о после видимой стабилизации, начинающейся от

40 С, паста быстро твердеет при температуре, близкой к 60 С, до остановки вискозигиетра, что предполагаег значение видимой вязкости более 1: 600 пуаз. Паста черезвычайно плотна и, особенно при низких темперагурах, острия вискозиметра оставляют на пасте с трудом затягивающиеся углубления.

""" "ч постепенное понижение видимой вязкости, HB-шная примерно с 70 С, внезапно останавливается, и при

90 С вязкость, которая уже высока, с течением вре:.сын повышается и через 90 гвин 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.

30 увеличению видимой вязкости с течением времени, причем последняя возвращена к начальным значениям при прерывном перемешивании.

35 Разные шкалы А и В на графике выбраны так, чтобы они обеспечивали непосредственное визуальное сравнение тенденций кривых вязкости (как действительной, так и видимой) жидкой фазы (гликоля) и смеси. Особенно в зоне высоких концентраций ясно набл1одается, что видимая вязкость понижается одновременно с понижением вязкости жидкости при повышении температуры, но это пошзженис 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 срав50 нительно низких температур, но однако пе черезмерно низких. Значения между 30 и 40 С практически являются значениями, при которых возникает наиболее благоприятная комбинация видимой вязкости, однородности, те55 кучести, и сверх всего, правильности питания и дозирования смеси, имеющей во всех частях постоянную и однородную концентрацию.

Пример 4.

В смеситель, имеющий емкость 160 л, снаб00 женный решетчатой мешалкой, приводимой в движение со скоростью 100 об(мин мотором мощностью 3,5 л. с., связанной с рециклизацнонным насосом, приводимым в движение мотором мощностью 0,75 л. с. н имеющим

6> дебит потока 600 л/1 ипс, загружают соотгст403135

55 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 соотношение

ТФК:ЭГ 1:2 1:1,5 1:1,1

Начальная масса

ТФК, кг

Начальная масса

ЭГ, кг 41,3 31 22,8

Ход процесса

Питание ТФК, кг/час 20 20 20

Питание ЭГ, кг/час 15 12,25 8,25

Измеренный выход пасты, кг/час 35

Температура вокруг смесителя, С 21 25 30

Температура пасты на выходе из насосов, С 23 28 34

IIp III . I адыв11съ11111 к мешалке н рецнклизацнонному насосу доходит прп указанных выше условиях до 1150 вт и соответственно до 1400 вт и до 1820 вт.

5 Упомянутая выше внутренняя температура обеспечивается циркуляцией воды с температурой 15 С по рубашке смесителя в таком количестве. чтобь1 поглотить все тепло, производимое при интенсивном смешивании и реци10 клизационном процессе.

С другой стороны, сходные результаты получены путем отвода тепла с помощью теплоооменного процесса вдоль рециклизацпонного контура.

Предмет нзобрстення

1. Способ приготовления однородных паст или суспензий терефталевой кислоты и этилен«20 гликоля путем гомогенпзации при избытке этиленгликоля, отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивости паст или суспензий и постоянной концентрации терефталевой кислоты по всему объему последних, гомогенизацию осуществляют при 10 — 55 С известным способом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гомогенизацию осуществляют при 20 — 35 С.

3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, ЗО 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 меха35 нического перемешивания с отводом тепла.

403135

70

Состави гель T. Лавриненко

Редактор Л. Новожилова

Заказ 1807 Изд. ¹ 1108 Тираж 678 1 1одписпос

Ц11ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-85, 1заушская иаб., д. 4/5

Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли

4 гз сР г

Тскред Л. Камышникова Корреквор И. Аук,