DD157927B1 - Verfahren zum Abdichten von Behältern - Google Patents

Description

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Verfahren zum Abdichten von Behältern Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahrenzum Abdichten von aliphatische Hologenide enthaltenden Behältern, Rohrleitungen oder Reaktoren, insbesondere zur Polymerisation von Vinylchlorid zu Polyvinylchlorid. Unter Abdichten wird auch das Ausfüllen von Hohlräumen innerhalb von Reaktoren verstanden (Verdränger). Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die wirksame Abdichtung ѵол aliphatische Halogenide, wie Vinylchlorid, enthaltenden Behältern, Weitungen und Reaktoren ist

wegen der hohen Aggressivität dieser Medien gegenüber den üblicherweise für Dichtungszwecke verwendeten Materialienauf Basis hochpolymerer Stoffe ein großes Problem. Erschwerend wirkt sich aus, daß Vinylchlorid in flüssiger Form in

Druckbehältern gelagert werden muß, wodurch die Dichtungsmaterialien durch chemische Einwirkung und Druckbelastung

doppelt beansprucht werden. In Polymerisationsreaktoren für Polyvinylchlorid kommt als weiteres erschwerendes Elementnoch die notwendige Temperaturbeständigkeit hinzu. Wie beispielsweise in DD-PS 105496 beschrieben, können insbesonderezur Abdichtung von Polyvinylchlorid — Polymerisationskesseln elastomergebundene Asbestdichtungen oder Dichtungen auf

Basis von Polytetraf luoräthylen in unterschiedlichen technologischen Ausführungen verwendet werden. Beide Arten von Dichtungen haben den Nachteil, daß sie sehr hart sind und praktisch keine Elastizität aufweisen. Sie passen sich daher nur

sehr schwach den Unebenheiten der abzudichtenden Teile an und neigen zum Fließen, das heißt, ein wiederholter Einsatz istnicht möglich.

Ein weiterer Nachteil von Polytetrafluoräthylen-Dichtungen ist, daß sie sehr schnell eine Anpolymerisation des Vinylchlorids

auslösen. Dies bedingt ein häufiges Öffnen der Polymerisationskessel, deren Reinigung und das Auswechsein der

Dichtungen. In der Praxis haben sich die sehr harten, relativ stabilen Dichtungen aus Polytetrafluorethylen vor allem für den Einsatz in Polymerisationskesseln weitestgehend durchgesetzt, obwohl Polytetrafluorethylen neben den geschilderten technologischen Nachteilen kostenaufwendig in bezug auf seine Herstellung ist. Das Patent DD-PS 105496 beschreibt eine konstruktive Lösung zur Abdichtung, um die durch PTFE verursachte Anpolymerisationsneigung zu vermindern. Es wird hier jedoch keine Angabe zu dem vinylchloridbeständigem Elastomer geaeben, da bisher kein solches bekannt ist. Somit ergibt sich aus diesem Patent keine Lösung des Dichtungsproblems. Die Verwendung eine den konstruktiven Vorschlag dieser Erfindung entsprechenden Dichtung aus einem an sich bekannten Elastomerwerkstoff würde zu einem vorzeitigen Ausfall des Dichtungsmaterials durch dessen Quellung und Zersetzung führen,

damit Undichtigkeit des Reaktors verursachen und darüber hinaus zu Verunreinigungen im PVC führen.

ZM der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die vorhandenen Probleme bei den Abdichtungssystemen von aliphatische Halogenide enthaltenden Behältern oder Leitungen, insbesondere in Polymerisationskeseeln für Polyvinylchlorid, durch kostengünstige, elastische, sich an Unebenheiten der Dichtflächen leicht anpassende und eine erhöhte Standzeit aufweisende Abdichtung zu beseitigen. Darüber hinaus sollen sie mehrfach einsetzbar sein.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Abdichtung von aliphatische Halogenide enthaltenden Behältern

und Leitungen zu entwickeln, das eine sehr gute Abdichtung der Dichtflächen und eine lange Standzeit der Behälter und

Leitungen ohne auf Probleme der Dichtungsmaterialien zurückzuführende Reparaturen ermöglicht. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Abdichten der Vinylchlorid enthaltenden Behälter und Leitungen Cäurnrniquelrtäten mit einer Härte von >75 Shore A und einer Elastizität von 220% verwendet werden und daß als Kautschukbasis Äthylen-Propylen-Kautschuk (EPM) oderÄthylen-Propylen-Terpolymerisat-Kautschuk (EPDM) verwendet

wird.

Die Herstellung der für die Dichtungsmaterialien benötigten Gummimischungen erfolgt auf in der Gummiindustrie üblichen Verarbeitungsaggregaten, wie Walzen oder Innenmischern. Als Zusatzstoffe kommen alle bei der Gummiherstellung üblichen Stoffe infrage: aktive und inaktive Ruße, Kieselsäuren,

inaktive anorganische Zusatzstoffe, wie Kreide, Kaolin, Schiefermehl, Weichmacher auf Basis von Aromaten, Naphtenen oder

Estern, Oxydationsschutzmittel, Vulkanisationssystem bevorzugt auf Basis von Schwefel mit Zusatz von Zinkoxid und Vulkanisationsbeschleunigern. Die Auswahl und Menge der Zusatzstoffe wird durch die angestrebte Härte >75 Shore A

bestimmt. Auch die Formgebung und Vulkanisation erfolgt nach bei der Gummiherstellung üblichen Technologien, wie z. B.

durch Kalandrieren der Gummimischung, Vulkanisieren von Gummiplatten und Ausstanzen oder Ausschneiden der benötigten

Dichtelemente aus diesem Plattenmaterial oder auch durch Formenvulkanisation. Die Dichtungsmaterialien passen sich den Unebenheiten der abzudichtenden Bauelemente sehr gut an, sie sind gegen die Temperatur- und Druckbeeinflussung, wie sie

bei der Polymerisation von Vinylchlorid auftritt, beständig und können auf Grund ihrer Elastizität mehrfach verwendetwerden.

Überraschenderweise sind Gummidichtungen in dem genannten Härtebereich auf Basis von EPD oder EPDM-Kautschuk

gegen den Einfluß des sehr aggressiven Vinylchlorids beständig und zeigen keine oder nur geringe Quellungserscheinungeniirrd'keine Auflösungstencienz, ertnvoht bwkenntlicli diese Kautschuke und daraus hergestellte Gummiartikel gegen Vinylchloridunbeständig sind.

Als weiteres überraschendes Moment wurde gefunden, daß die bei der Polymerisation des Vinylchlorids zu Polyvinylchlorid

auftretenden sehr störenden harten und starken Verkostungen durch Anpolymerisation, ausgehend von den Dichtelementen,beim erfindungsgemäßen Verfahren der Behälterabdichtung nicht mehr auftreten, sondern sogar inhibiert werden.

Dadurch wird es möglich, die Zykluszeiten zum Öffnen von Reaktionsbehiltern zu verlängern, dementsprechend eine höhere Produktionsleistung zu realisieren und Instandhaltungskapazität einzusparen. Es verlängert sich auch die Haltbarkeitsdauer

der Dichtelemente selbst, da die Gefahr ihrer mechanischen Beschädigung, die sonst beim Reinigen von den FVC-Verkrustungenauftritt, nicht mehr besteht. Diese längere Haltbarkeitsdauer der im Vergleich zu Polytetrafluor-Material ohnehin erheblichbilligeren Dichtungen senkt die für das Dichtungsmaterial aufzuwendenden Kosten ganz erheblich.

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Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an 2 Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

Auf einem Walzwerk für die Herstellung von Gummimischungen wurden folgende Mischungen hergestellt:

Mischung 1 Mischung

Äthylen-Propylen-Terpoly-

merisat-Kautschuk lOOQew.Tle. lOOGew.Tle

ISAF-Ruß 80 60

Paraffinisch-naphte-

nischer Weichmacher 20 30

SRF-Ruß 40 70

Kaolin 20 30

Kreide 20 25

Stearinsäure 8 12

3<ikoxid 12 10

Tetramethylthiuramdisulfid 2,5 2,0

Benzthiazylsulfendiäthylamid 1,0 1,5

Schwefel 2,0 2,5

Aus Mischung 1 wurde eine Platte von 4mm Stärke vulkanisiert, aus Mischung 2 wurde in einer entsprechenden Form ein Dichtring vulkanisiert. Die Vulkanisationsbedingungen waren bei beiden Mischungen 50 Minuten bei 150⁰C. Aus der von Mischung 1 hergestellten Platte wurde ein Dichtring mit einem Rundmesser ausgeschnitten.

An den fertigen Dichtungen wurden folgende Prüfergebnisse ermittelt:

Dichtung aus Dichtung aus

Mischung 1 Mischung

Elastizität 32 27

Härte 82 84

Beide Dichtungen wurden in einem PVC-Polymerisationskessel in den Bauteilen Verdränger der Notentspannung und des VC-Einlaufes eingesetzt. Sie waren 4 Monate ohne Unterbrechung in Benutzung, ohne daß es zu Anpolymerisations- oder Zersetzungserscheinungen kam. Im Verleich dazu eingesetzte Dichtungen aus Polytetrafluorethylen mußten bereits nach ca.

12 Tagen wegen zu starker Anpolymerisation ausgewechselt werden.

Das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial konnte mehrfach eingesetzt werden.

Claims (1)

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   Erfindungsanspruch

   Verfahren zum Abdichten von Behältern, insbesondere Reaktoren, für aiiphatische Halogenide, wie Vinylchlorid, gekennzeichnet dadurch, daß ein in an sich bekannter Weise hergestellter Gummi, der als Elastomerenkomponente Äthylen-Propylen-Kautschuk oder Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk enthält und eine Härte von >75 Shore A und eine Elastizität ä 20% besitzt,
   verwendet wird.