JP2810166B2 - Method for removing solvent from polymer solution - Google Patents
Method for removing solvent from polymer solutionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリマー溶液の溶媒除去方法に関し、詳しく
は、熱交換器を備えた溶媒除去装置を用いて効率よく不
活性溶媒を蒸発除去し、ポリマーの濃縮あるいは溶融処
理を行う方法に関する。The present invention relates to a method for removing a solvent from a polymer solution. More specifically, the present invention relates to a method for removing an inert solvent efficiently by using a solvent removing device provided with a heat exchanger. The present invention relates to a method for concentrating or melting a polymer.
ポリマー溶液からポリマーを回収する方法としては、
従来から数多くの提案がなされている。その一つに、ポ
リマー溶液を加熱して溶媒を蒸発除去すると同時にポリ
マーを溶融する方法が知られている。例えば、特開昭61
−97302号公報，同62−203103号公報，特公昭60−44323
号公報，特開昭55−15645号公報等には、ポリマー溶液
の加熱方法として、プレートフィン型熱交換器や多管式
熱交換器を使用した直接加熱方法が示されている。この
方法は、ポリマーの回収効率が良いため、幅広く用いら
れている。As a method of recovering the polymer from the polymer solution,
Many proposals have been made conventionally. One known method is to heat the polymer solution to evaporate and remove the solvent and at the same time melt the polymer. For example, JP-A-61
-97302, 62-203103, JP-B-60-44323
And JP-A-55-15645 disclose a direct heating method using a plate-fin heat exchanger or a multi-tube heat exchanger as a method for heating a polymer solution. This method is widely used because of its good polymer recovery efficiency.
しかしながら、これらの構造を有する熱交換器を用い
てポリマー溶液を処理する場合、その入口部での熱交換
器の各流路へのポリマー溶液の分散が均一に行われず、
ポリマー溶液が流路内に止まって品質劣化を引き起こし
たり、あるいは急激に流路を通過して充分溶媒が蒸発除
去されないなどの問題が生じていた。However, when a polymer solution is treated using a heat exchanger having these structures, the polymer solution is not uniformly dispersed in each flow path of the heat exchanger at the inlet,
There have been problems such as the polymer solution stopping in the flow path to cause quality deterioration, or the abrupt passage of the solvent through the flow path and insufficient removal of the solvent by evaporation.
また、特にポリマー濃度の低い溶液や、流動性を充分
に保っていながらも熱交換器の温度に比較してかなり低
い温度のポリマー溶液を処理する場合には、熱交換器へ
の供給圧力が変動したり、最悪の場合には閉塞したりし
て安定運転が困難になることがあった。In addition, the supply pressure to the heat exchanger may fluctuate, especially when processing a solution with a low polymer concentration or a polymer solution with a sufficiently low fluidity but a temperature considerably lower than the temperature of the heat exchanger. Or, in the worst case, clogging, making stable operation difficult.
このようは運転上の変動や不均一性はポリマーの品質
に対し、色相の悪化や残留溶媒の増加等に起因する数々
の問題を引き起こしていた。例えば、ポリカーボネート
は、ホスゲン法にしたがえば、ビスフェノールＡとホス
ゲンをメチレンクロライド等の不活性溶媒中で第三級ア
ミン（トリエチルアミンなど）触媒の存在下に反応させ
ることにより得られる。したがって、生成したポリカー
ボネートは、メチレンクロライド等の不活性溶媒中に存
在することとなり、製品としてのポリカーボネートを得
るためには、メチレンクロライド等の不活性溶媒を除去
する必要がある。周知の如く、ポリカーボネートは、特
にその透明性を特徴としているため、この溶媒除去工程
における熱劣化による着色と回収ポリカーボネート中の
残留溶媒は重大な問題となる。Such fluctuations and non-uniformities in the operation have caused a number of problems with the quality of the polymer due to the deterioration of the hue and the increase of the residual solvent. For example, according to the phosgene method, polycarbonate is obtained by reacting bisphenol A with phosgene in an inert solvent such as methylene chloride in the presence of a tertiary amine (such as triethylamine) catalyst. Therefore, the produced polycarbonate exists in an inert solvent such as methylene chloride, and in order to obtain a polycarbonate as a product, it is necessary to remove the inert solvent such as methylene chloride. As is well known, since polycarbonate is particularly characterized by its transparency, coloring due to thermal degradation in this solvent removal step and residual solvent in the recovered polycarbonate are serious problems.
そこで本発明者は、上記従来技術の欠点を解消して安
定した運転を行うことができ、回収ポリマー色相改善や
残留溶媒の低減が可能な溶媒除去方法を開発すべく鋭意
研究を重ねた。特に交換器内でのポリマー溶液の状態や
温度分布について観察したところ、熱交換器上流側の入
口配管部や分散部に加熱部の熱が伝わり、この部分に流
入したポリマー溶液の溶媒が蒸発する温度になり、溶媒
は蒸発するが残留するポリマーが充分な流動性を保てる
温度までは上昇しないため、上述の流路の閉塞や供給圧
力の変動を引き起こしていることを見出した。本発明は
かかる知見に基いて完成したものである。The inventor of the present invention has intensively studied to develop a solvent removal method which can solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, perform a stable operation, improve the recovered polymer hue and reduce the residual solvent. In particular, when observing the state and temperature distribution of the polymer solution in the exchanger, the heat of the heating section is transmitted to the inlet piping and dispersion section on the upstream side of the heat exchanger, and the solvent of the polymer solution flowing into this section evaporates It has been found that the temperature rises and the solvent evaporates, but the remaining polymer does not rise to a temperature at which sufficient fluidity can be maintained, thereby causing the above-mentioned blockage of the flow path and fluctuation of the supply pressure. The present invention has been completed based on such findings.
すなわち本発明は、不活性溶媒にポリマーを５〜90重
量％含有してなるポリマー溶液を、熱交換器を備えた溶
媒除去装置に導入し、前記不活性溶媒を蒸発除去するに
あたり、熱交換器の入口分散部における不活性溶媒の蒸
気圧P1を、該入口分散部の内部圧力P2に対して、P1−P2
≦1.5kg/cm2の範囲に維持することを特徴とするポリマ
ー溶液の溶媒除去方法を提供するものである。That is, the present invention introduces a polymer solution containing 5 to 90% by weight of a polymer in an inert solvent into a solvent removing device equipped with a heat exchanger, and evaporates and removes the inert solvent. of the vapor pressure P 1 of an inert solvent at the inlet distribution unit, to the internal pressure P 2 of inlet dispersion unit, P 1 -P 2
It is intended to provide a method for removing a solvent from a polymer solution, wherein the solvent is maintained in a range of ≦ 1.5 kg / cm 2 .
本発明の対象となるポリマー溶液は、上述の如く不活
性溶媒中のポリマーを５〜90重量％含有してなるもので
ある。対象となるポリマーは、特に限定されるものでは
ないが、その製造工程において不活性溶媒中に生成され
るもの、例えば上記ポリカーボネートやポリスチレンの
他、ポリエステル，ポリスルホネート，ポリアミド，ポ
リフェニレンオキシド，ポリフェニレンスルフィドなど
の重合体の製造工程に本発明を適用すると、製造効率の
向上やポリマーの品質の向上を図ることができ好まし
い。The polymer solution that is the object of the present invention contains the polymer in an inert solvent as described above in an amount of 5 to 90% by weight. The target polymer is not particularly limited, but is produced in an inert solvent in the production process, such as the above-mentioned polycarbonate and polystyrene, polyester, polysulfonate, polyamide, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide and the like. When the present invention is applied to the polymer production process, the production efficiency and the quality of the polymer can be improved, which is preferable.
また不活性溶媒は、上記ポリマーに対して実質的に不
活性であり、さらに使用温度範囲で充分に安定であっ
て、ポリマーを溶解するものであればよい。しかし、沸
点の高いものは溶媒の脱揮を効率よく行うためにポリマ
ー溶液の加熱温度を高くする必要があるため、200℃以
下の沸点を有する溶媒を用いることが好ましい。例えば
前記ポリカーボネートの溶媒として用いられるものは、
通常好ましく使用されるメチレンクロライドのほか、テ
トラクロロエタン，トリクロロエタン，ジクロロエタ
ン，トリクロロエチレン，ジクロロエチレン，クロロホ
ルム，チオフェン，ジオキサン，テトラヒドロフラン，
クロロベンゼン,o−,m−あるいはｐ−ジクロロベンゼン
及びこれらの二種以上の混合物及びこれらを主成分とす
る混合物等が挙げられる。またポリスチレンの溶媒とし
ては、通常使用されるエチルベンゼンのほか、トルエ
ン,o−,m−あるいはｐ−キシレン等の芳香族炭化水素類
及びこれらの二種以上の混合物及びこれらを主成分とす
る混合物等が挙げられる。The inert solvent may be any solvent that is substantially inert to the polymer, is sufficiently stable in the temperature range of use, and dissolves the polymer. However, for those having a high boiling point, it is necessary to increase the heating temperature of the polymer solution in order to efficiently devolatilize the solvent, and therefore, it is preferable to use a solvent having a boiling point of 200 ° C. or lower. For example, those used as the solvent for the polycarbonate,
In addition to methylene chloride, which is usually preferably used, tetrachloroethane, trichloroethane, dichloroethane, trichloroethylene, dichloroethylene, chloroform, thiophene, dioxane, tetrahydrofuran,
Chlorobenzene, o-, m- or p-dichlorobenzene, a mixture of two or more thereof, and a mixture containing these as a main component are exemplified. Examples of the polystyrene solvent include ethylbenzene which is usually used, aromatic hydrocarbons such as toluene, o-, m- or p-xylene, a mixture of two or more of these, and a mixture containing these as a main component. Is mentioned.
これらの溶媒に溶解されるポリマーの濃度は、５〜90
重量％が適当である。この濃度が５重量％未満では回収
する溶媒量が多くなるために大型の溶媒除去装置が必要
となり、建設コストが上昇するなどの理由から経済的に
有効ではない。逆に90重量％を超えるものでは、熱交換
器入口部（分散部）で蒸発する溶媒量が少ないため、本
発明の方法に依らなくとも前述の如き問題はほとんど生
じない。ただし対象となるポリマーと溶媒の種類によ
り、好ましい濃度範囲は異なる。例えば、ポリカーボネ
ートの場合の濃度は、５〜35重量％が好適である。この
濃度が５重量％未満では前記同様回収する溶媒量が多く
なるため好ましくなく、逆に35重量％を超えるとポリカ
ーボネートが析出してしまい、ゲル化状態、すなわち半
固体状態となり、流動状態が保持できずに溶媒除去装置
への供給や運転が困難となる。The concentration of the polymer dissolved in these solvents ranges from 5 to 90
% By weight is appropriate. If the concentration is less than 5% by weight, the amount of solvent to be recovered is large, so that a large-sized solvent removing device is required, which is not economically effective because the construction cost is increased. On the other hand, when the amount exceeds 90% by weight, the amount of the solvent evaporated at the inlet (dispersion) of the heat exchanger is small, so that the above-mentioned problems hardly occur regardless of the method of the present invention. However, the preferred concentration range varies depending on the types of the target polymer and the solvent. For example, the concentration in the case of polycarbonate is preferably from 5 to 35% by weight. If the concentration is less than 5% by weight, the amount of the solvent to be recovered is increased as in the above case, which is not preferable. Conversely, if the concentration exceeds 35% by weight, the polycarbonate is precipitated and becomes a gelled state, that is, a semi-solid state, and the fluid state is maintained. This makes it difficult to supply and operate the solvent removing device.
次に本発明に用いる溶媒除去装置としては、溶媒の除
去効率に優れた前述のプレートフィン型熱交換器や多管
式交換器が好ましい。Next, as the solvent removing device used in the present invention, the above-mentioned plate fin type heat exchanger or multi-tube type exchanger having excellent solvent removing efficiency is preferable.
以下、本発明の方法を、図面に示す溶媒除去装置の一
例に基いてさらに具体的に説明する。Hereinafter, the method of the present invention will be described more specifically based on an example of a solvent removing apparatus shown in the drawings.
第１図に示すように、溶媒除去装置10は、本体11の内
部上方に熱交換器12を配設し、下部に排出口13を形成し
ている。この本体11は、ジャケット14で覆われており、
該ジャケット14内に供給される熱媒体により所定の温度
に加熱される。また本体11の上部には、真空ポンプ等に
接続された排気口15が設けられており、本体11内を所定
の減圧状態にするとともに、蒸発した溶液を排出してい
る。As shown in FIG. 1, the solvent removing device 10 has a heat exchanger 12 disposed above the inside of a main body 11 and a discharge port 13 formed below. This body 11 is covered with a jacket 14,
The jacket 14 is heated to a predetermined temperature by a heating medium. Further, an exhaust port 15 connected to a vacuum pump or the like is provided at an upper portion of the main body 11, and the inside of the main body 11 is brought into a predetermined reduced pressure state, and the evaporated solution is discharged.
第２図及び第３図は、前記熱交換器12として用いるの
に好適なプレートフィン型を示している。このプレート
フィン型は、仕切板（プレート）16を垂直方向に平行に
多数枚設け、各仕切板16間に凹凸状あるいは波状の金属
板（フィン）17を交互に方向を変えて直交するように設
けて横方向の流路を加熱室18とし、縦方向の流路を溶液
室19としたものである。加熱室18の入口側及び出口側に
は、加熱室18の各流路に均一に熱媒体を分配するための
ヘッダーが設けられており、溶液室19の入口側には、同
様にポリマー溶液を各流路に均一に分配するための分散
部としてのヘッダー20が設けられている。また溶液室19
の出口側は、各流路から溶液が抵抗なく流下するように
解放されている。加熱室18を流れる熱媒体の熱は仕切板
16及び金属板17を伝わって速やかに溶液室19の溶液に伝
えられ、溶液を加熱する。2 and 3 show a plate fin type suitable for use as the heat exchanger 12. FIG. In this plate fin type, a large number of partition plates (plates) 16 are provided in parallel in the vertical direction, and uneven or wavy metal plates (fins) 17 are alternately changed between the partition plates 16 so as to be orthogonal. The horizontal flow path is provided as the heating chamber 18 and the vertical flow path is provided as the solution chamber 19. A header for uniformly distributing the heat medium to each flow path of the heating chamber 18 is provided on the inlet side and the outlet side of the heating chamber 18, and the polymer solution is similarly provided on the inlet side of the solution chamber 19. A header 20 is provided as a dispersing portion for uniformly distributing the fluid into each flow path. Solution chamber 19
Is opened so that the solution flows down from each flow path without resistance. The heat of the heating medium flowing through the heating chamber 18 is
The solution is quickly transferred to the solution in the solution chamber 19 through the metal plate 16 and the metal plate 17 to heat the solution.
この熱交換器12におけるポリマー溶液の加熱温度は、
ポリマー及び溶液の種類，溶液の粘度，熱交換器12に供
給するポリマー溶液の単位流量，さらには適宜設定すべ
きものであるが、例えばポリカーボネート溶液の場合の
加熱温度は、240〜350℃、好ましくは240〜320℃の範囲
である。この加熱温度が240℃未満ではポリカーボネー
トが熱交換器12内に析出し、ポリカーボネート流路が閉
塞されて運転不能になることがある。逆に350℃を超え
る高温にするとポリカーボネートの劣化を生じるなどの
不都合がある。またこのとき本体11内の圧力は、−760
〜−10mmHg、特に−760〜−50mmHgの範囲とすることが
好ましい。この本体11内の圧力が−50mmHg以上、特に−
10mmHg以上、すなわち本体11内の真空度が低いと、熱交
換器12を出た後の溶融ポリカーボネートからの溶媒除去
が効率よく行えず、残存溶媒量が増加することがある。The heating temperature of the polymer solution in the heat exchanger 12 is:
The type of the polymer and the solution, the viscosity of the solution, the unit flow rate of the polymer solution to be supplied to the heat exchanger 12, and the temperature should be set appropriately. For example, the heating temperature in the case of a polycarbonate solution is 240 to 350 ° C, preferably It is in the range of 240-320 ° C. If the heating temperature is lower than 240 ° C., the polycarbonate may precipitate in the heat exchanger 12, and the polycarbonate flow path may be blocked to make the operation impossible. Conversely, if the temperature is higher than 350 ° C., there is an inconvenience that polycarbonate is deteriorated. At this time, the pressure in the main body 11 is -760
It is preferably in the range of -10 mmHg, particularly -760--50 mmHg. The pressure in the main body 11 is −50 mmHg or more, especially −
If the pressure is 10 mmHg or more, that is, if the degree of vacuum in the main body 11 is low, the solvent cannot be efficiently removed from the molten polycarbonate after leaving the heat exchanger 12, and the amount of the residual solvent may increase.
さらに本発明では、前記溶液室19及び加熱室18とヘッ
ダー20との間に断熱部21を設けて、溶液室19及び加熱室
18の熱がヘッダー20内に伝わるのを防止乃至低減すると
ともに、必要に応じてヘッダー20の周囲などに冷却ジャ
ケット22を設けてヘッダー20の部分を冷却し、ポリマー
溶液の温度を制御する。上記断熱部21としては、熱伝導
率が低く、かつ耐圧性を有するセラミックスなどにより
形成することが好ましい。またヘッダー20には、温度検
出器23が設けられている。Further, in the present invention, a heat insulating part 21 is provided between the solution chamber 19 and the heating chamber 18 and the header 20, and the solution chamber 19 and the heating chamber 18 are provided.
The heat of 18 is prevented or reduced from being transmitted to the header 20, and a cooling jacket 22 is provided around the header 20 as necessary to cool the portion of the header 20, thereby controlling the temperature of the polymer solution. It is preferable that the heat insulating portion 21 is formed of ceramics having low thermal conductivity and pressure resistance. The header 20 is provided with a temperature detector 23.
このヘッダー20におけるポリマー溶液の温度は、該ポ
リマー溶液の溶媒蒸気圧がヘッダー20内の圧力より高く
なり、ヘッダー20内を流れているポリマー溶液中の溶媒
が蒸発してポリマーが固化しない範囲に制御する。この
温度は、処理するポリマーと溶媒の系に固有の平衡関係
によって決まり、処理するポリマー溶液の不活性溶媒の
蒸気圧が、ヘッダー20の内部圧力より、1.5kg/cm2高い
圧力より低い圧力、すなわち、ポリマー溶液の溶媒蒸気
圧をP1、溶液室19の内部圧力をP2としたときに、P1−P2
≦1.5kg/cm2、好ましくはP1−P2≦0kg/cm2となるように
制御する。ここで示す圧力は、ヘッダー20内の任意の部
分の圧力であって、該部分の圧力が上記条件下にあり、
ポリマー溶液が実質的に流動状態を保っているならば、
どの部分でも等しいと考えることができる。また、上記
断熱部21は、完全な断熱を行う必要がなく、溶液室19か
らの伝熱によりヘッダー20内に温度分布を生じても、ヘ
ッダー20内の平均温度が上記条件を満足していれば特に
問題はない。The temperature of the polymer solution in the header 20 is controlled so that the solvent vapor pressure of the polymer solution becomes higher than the pressure in the header 20 and the solvent in the polymer solution flowing in the header 20 evaporates and the polymer does not solidify. I do. This temperature is determined by the equilibrium inherent in the system of the polymer to be treated and the solvent, and the vapor pressure of the inert solvent in the polymer solution to be treated is lower than the internal pressure of the header 20 by 1.5 kg / cm 2 or lower. That is, when the solvent vapor pressure of the polymer solution is P 1 and the internal pressure of the solution chamber 19 is P 2 , P 1 −P 2
Control is performed so as to satisfy ≦ 1.5 kg / cm 2 , preferably P 1 −P 2 ≦ 0 kg / cm 2 . The pressure shown here is the pressure of any part in the header 20, and the pressure of this part is under the above conditions,
If the polymer solution remains substantially fluid,
Every part can be considered equal. Further, the heat insulating portion 21 does not need to perform complete heat insulation, and even if a temperature distribution occurs in the header 20 due to heat transfer from the solution chamber 19, the average temperature in the header 20 may satisfy the above condition. If there is no problem.
ここで、ポリマー溶液の温度の下限は、溶液室19に供
給するのに支障の無いポリマー溶液の流動性が得られる
温度であればよく、ポリマーや溶媒の種類や濃度等によ
り異なり特に制限は無いが、通常は常温以上とすればよ
い。Here, the lower limit of the temperature of the polymer solution is not particularly limited as long as it is a temperature at which the flowability of the polymer solution is not hindered to be supplied to the solution chamber 19, and varies depending on the type and concentration of the polymer and the solvent. However, usually, the temperature may be set to normal temperature or higher.
また、前記断熱部21の構造やヘッダー20の冷却手段、
あるいは断熱と冷却のいずれを行うか、または両者を併
用するかは、熱交換器12における加熱温度のヘッダー20
内のポリマー溶液の制御温度との差などに応じて適宜に
決定することができる。Further, the structure of the heat insulating portion 21 and the cooling means of the header 20,
Alternatively, whether to perform heat insulation or cooling, or to use both in combination, depends on the heating temperature header 20 in the heat exchanger 12.
It can be appropriately determined according to the difference from the control temperature of the polymer solution in the inside.
なお、溶媒除去装置は、上記構成に限らず、様々な構
成のものを使用することができる。例えば熱交換器に多
管式を用いたり、ポリマー溶液や本体の加熱に電気ヒー
ターを用いても良く、加熱により蒸発した溶媒の排出を
圧力差で行うこともできる。また排出口にギアポンプな
どの排出装置を設けたりすることができる。Note that the solvent removing device is not limited to the above configuration, and various configurations can be used. For example, a multi-tube type heat exchanger may be used, or an electric heater may be used to heat the polymer solution or the main body, and the solvent evaporated by heating may be discharged with a pressure difference. Further, a discharge device such as a gear pump can be provided at the discharge port.
このように構成した溶媒除去装置に連続的にポリマー
溶液を供給することにより、熱交換器部での前述の各種
問題点を生じることなく、高品質のポリマーを効率良く
得ることができる。By continuously supplying the polymer solution to the solvent removing device configured as described above, a high-quality polymer can be efficiently obtained without causing the above-described various problems in the heat exchanger section.
次に、本発明を実施例及び比較例により更に詳しく説
明する。なお以下に示す圧力は全てゲージ圧である。Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The pressures shown below are all gauge pressures.
実施例１ 溶媒除去装置として、前記第１図に示した構造のもの
を使用した。本体は上部の最大径が500mm,高さが1000m
m,内容積が約0.07m3の円錐型容器であり、本体下部には
ギアポンプを設けて内容物が連続的に排出されるように
した。また熱交換器は、縦100mm×横150mm×高さ70mm,
流路が５×5mmのプレートフィン型のもので、加熱には
熱媒を使用した。熱交換器の入口分散部（ヘッダー）
は、この熱交換器上面に高さ10mmのセラミックス製プレ
ートを介して断熱した状態で半円状に高さ50mmのものを
設けた。ポリマー溶液は、この入口分散部の中央部に設
けた導入管より連続して供給した。Example 1 As a solvent removing apparatus, one having the structure shown in FIG. 1 was used. The main body has a maximum diameter of 500 mm at the top and a height of 1000 m
m, a conical inner volume of about 0.07 m 3, the lower body and to the contents provided a gear pump is continuously discharged. The heat exchanger is 100mm long x 150mm wide x 70mm high,
The channel was a 5 x 5 mm plate fin type, and a heating medium was used for heating. Heat exchanger inlet dispersion (header)
A heat exchanger having a semicircular shape with a height of 50 mm was provided on the upper surface of the heat exchanger through a ceramic plate having a height of 10 mm. The polymer solution was continuously supplied from an inlet pipe provided at the center of the inlet dispersion section.
このように構成した溶媒除去装置の熱交換器加熱部と
本体とを300℃に加熱し、かつ本体内を−600mmHgの減圧
度に調整した。そして、この装置にメチレンクロライド
を溶媒としてポリカーボネート（出光石油化学（株）
製，商品名：タフロンA2500）を溶解し、20重量％に調
整したポリカーボネート溶液を毎時４で供給した。The heat exchanger heating section and the main body of the solvent removing apparatus thus configured were heated to 300 ° C., and the inside of the main body was adjusted to a reduced pressure of −600 mmHg. Then, using methylene chloride as a solvent, polycarbonate (Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.)
(Trade name: Toughlon A2500), and a polycarbonate solution adjusted to 20% by weight was supplied at 4 per hour.
このポリカーボネート溶液供給後、ほどなく下部のギ
アポンプ出口より溶融したポリカーボネートを得ること
ができた。運転を開始して10分後にポリマー溶液の供給
圧力の変動を観察したところ、ほぼ2.5kg/cm2で安定し
ていた。また、セラミックスを使用して断熱した熱交換
器入口の溶液分散部の圧力（P2）は約2.5kg/cm2、その
外面温度は約35℃であり、良好に断熱されていることが
確認された。この時の入口分散部のポリマー溶液の蒸気
圧（P1）は、0.5kg/cm2であった。また、得られたポリ
マーを20分毎にサンプリングし、その残留溶媒量を測定
したところ、ほぼ110重量ppmで一定していた。また８時
間の連続運転も特に問題無く実施できた。また黒色異物
等は観察されなかった。Shortly after the supply of the polycarbonate solution, molten polycarbonate was obtained from the lower gear pump outlet. When the change in the supply pressure of the polymer solution was observed 10 minutes after the start of the operation, it was stable at approximately 2.5 kg / cm 2 . In addition, the pressure (P 2 ) of the solution dispersion part at the inlet of the heat exchanger, which was insulated using ceramics, was about 2.5 kg / cm 2 , and the outer surface temperature was about 35 ° C, confirming that the insulation was good. Was done. At this time, the vapor pressure (P 1 ) of the polymer solution at the inlet dispersion was 0.5 kg / cm 2 . Further, the obtained polymer was sampled every 20 minutes, and the amount of the residual solvent was measured. As a result, it was constant at almost 110 ppm by weight. In addition, continuous operation for 8 hours was able to be performed without any particular problem. No black foreign matter was observed.
比較例１ 実施例１で使用した溶媒除去装置の熱交換器入口分散
部のセラミック製断熱材を取り外した以外は、実施例１
と全く同様な条件で運転を実施した。Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that the ceramic heat insulating material was removed from the heat exchanger inlet dispersion part of the solvent removing apparatus used in Example 1.
The operation was performed under exactly the same conditions as described above.
その結果、ポリカーボネート溶液供給後、ほどなく下
部のギアポンプ出口より溶融したポリカーボネートを得
ることができたが、運転を開始して10分後にポリマー溶
液の供給圧力の変動を観察したところ、1.5〜6kg/cm2の
範囲で周期的に圧力が変動していた。また、本体上部に
取り付けた観測窓から熱交換器出口においてポリマーが
排出されたり止まったりしている様子が観測され、入口
分散部の圧力も同様に変動していた。熱交換器の入口分
散部の外面温度を測定したところ、約180℃まで上昇し
ていた。この時の入口分散部のポリマー溶液の蒸気圧
（P1）は、29kg/cm2であった。また、得られたポリマー
を20分毎にサンプリングし、その残留溶媒量を測定した
ところ、150〜800重量ppmの範囲で変動していた。さら
に、得られたポリマー中には時折、黒色異物が観測され
た。As a result, after supply of the polycarbonate solution, a molten polycarbonate could be obtained from the lower gear pump outlet soon. The pressure fluctuated periodically in the range of cm 2 . Further, it was observed that the polymer was discharged or stopped at the outlet of the heat exchanger from the observation window attached to the upper part of the main body, and the pressure at the inlet dispersion was also fluctuated. When the outer surface temperature of the inlet dispersion part of the heat exchanger was measured, the temperature rose to about 180 ° C. At this time, the vapor pressure (P 1 ) of the polymer solution at the inlet dispersion was 29 kg / cm 2 . Further, the obtained polymer was sampled every 20 minutes, and the amount of the residual solvent was measured. As a result, it was found to be in the range of 150 to 800 ppm by weight. Further, black foreign matter was occasionally observed in the obtained polymer.
比較例２ 比較例１において、ポリマー溶液の供給量のみを毎時
１とした以外は同様の条件で運転を実施した。その結
果、圧力変動は1.5〜10kg/cm2の範囲であり、また得ら
れたポリマー中の残留溶媒量は120〜500重量ppmの範囲
で変動していた。約１時間程の連続運転後、供給圧が30
kg/cm2以上となって、ポンプの能力上運転継続が不可能
となった。Comparative Example 2 The operation was performed under the same conditions as in Comparative Example 1, except that only the supply amount of the polymer solution was changed to 1 per hour. As a result, the pressure fluctuation was in the range of 1.5 to 10 kg / cm 2 , and the amount of residual solvent in the obtained polymer was in the range of 120 to 500 ppm by weight. After about 1 hour of continuous operation, the supply pressure becomes 30
kg / cm 2 or more, it became impossible to continue operation due to the capacity of the pump.
実施例２ 熱交換器の入口分散部の断熱材としてテフロンシート
（厚さ30mm）を使用するとともに、熱交換器の入口分散
部を溶媒で冷却できるジャケット型とし、水（温度28
℃）を流して冷却した以外は、実施例１と同様の条件で
運転した。運転を開始して10分後、ポリマー溶液の供給
圧力の変動を観測したところほぼ2.7kg/cm2で安定して
いた。また、得られたポリマーを20分毎にサンプリング
し、その残留溶媒量を測定したところ、ほぼ120重量ppm
で一定していた。また８時間の連続運転も特に問題無く
実施できた。Example 2 A Teflon sheet (thickness 30 mm) was used as a heat insulating material at the inlet dispersion part of the heat exchanger, and the inlet dispersion part of the heat exchanger was made into a jacket type that could be cooled with a solvent, and water (temperature 28
° C), and operated under the same conditions as in Example 1 except that cooling was carried out. Ten minutes after the start of the operation, the fluctuation of the supply pressure of the polymer solution was observed, and it was stable at about 2.7 kg / cm 2 . When the obtained polymer was sampled every 20 minutes and the amount of the residual solvent was measured, it was almost 120 ppm by weight.
Was constant. In addition, continuous operation for 8 hours was able to be performed without any particular problem.
実施例３及び比較例３ 熱交換器の入口分散部のジャケットに流す冷媒または
熱媒を第１表に示す温度とした以外は実施例２と同様の
条件で運転した。その結果を第１表に示す。Example 3 and Comparative Example 3 The operation was performed under the same conditions as in Example 2 except that the temperature of the refrigerant or the heat medium flowing in the jacket of the inlet dispersion portion of the heat exchanger was set as shown in Table 1. Table 1 shows the results.
比較例４ 実施例２において、熱交換器の入口分散部のジャケッ
トに冷却水を流さなかった以外は、同様の条件で運転し
た。運転を開始して10分後、ポリマー溶液の供給圧力の
変動を観察したところ、1.2〜5.0kg/cm2の範囲で周期的
に圧力が変動し、本体上部に取り付けた観測窓から熱交
換器出口においてポリマーが排出されたり止まったりし
ている様子が観測された。また、熱交換器の入口分散部
の外面温度を測定したところ、約120℃まで上昇してい
た。また、得られたポリマーを20分毎にサンプリング
し、その残留溶媒量を測定したところ、130〜830重量pp
mの範囲で変動していた。Comparative Example 4 The operation was performed in the same manner as in Example 2 except that the cooling water was not supplied to the jacket of the inlet dispersion portion of the heat exchanger. 10 minutes after the start of the operation, observation of the variations in the supply pressure of the polymer solution, periodically pressure vary from 1.2~5.0kg / cm 2, the heat exchanger from the observation window attached to the main body upper It was observed that the polymer was discharged and stopped at the exit. Further, when the outer surface temperature of the inlet dispersion portion of the heat exchanger was measured, it was found to have risen to about 120 ° C. Further, the obtained polymer was sampled every 20 minutes, and the amount of the residual solvent was measured.
m.
実施例４ ポリマー溶液として溶媒にエチルベンゼン、ポリマー
にポリスチレン（出光石油化学（株）製，商品名：出光
スチロールHH30）を使用し、60重量％の溶液とした。こ
れを100℃に余熱して、本体と熱交換器温度を220℃、本
体圧力−700mmHg、流量毎時８とした以外は、実施例
１と同様の構造の溶媒除去装置を使用して同様に運転し
た。なお、配管部も100℃に調整した。Example 4 Ethylbenzene was used as a polymer solution as a solvent, and polystyrene (trade name: Idemitsu Styrol HH30, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) was used as a polymer to prepare a 60% by weight solution. This was preheated to 100 ° C., and the same operation was performed using the solvent removing device having the same structure as in Example 1 except that the temperature of the main body and the heat exchanger was set to 220 ° C., the main body pressure was set to −700 mmHg, and the flow rate was set to 8 per hour. did. The piping was also adjusted to 100 ° C.
その結果、供給圧力2.7kg/cm2で安定して運転するこ
とができた。また残留溶媒量470重量ppmであった。As a result, stable operation was possible at a supply pressure of 2.7 kg / cm 2 . The residual solvent amount was 470 ppm by weight.
比較例５ 熱交換器におけるセラミック製の断熱材を取り外し、
実施例４と同様の条件で運転を実施した。運転を開始し
10分後、ポリマー溶液の供給圧力の変動を観察したとこ
ろ、1.3〜4.5kg/cm2の範囲で周期的に圧力が変動してい
た。また、熱交換器の入口分散部の外面温度を測定した
ところ約170℃まで上昇していた。また、得られたポリ
マーを20分毎にサンプリングし、その残留溶媒量を測定
したところ、650〜1200重量ppmの範囲で変動していた。Comparative Example 5 The ceramic heat insulating material in the heat exchanger was removed.
The operation was performed under the same conditions as in Example 4. Start driving
After 10 minutes, when the fluctuation of the supply pressure of the polymer solution was observed, the pressure periodically fluctuated in the range of 1.3 to 4.5 kg / cm 2 . Also, when the outer surface temperature of the inlet dispersion part of the heat exchanger was measured, it was found to have risen to about 170 ° C. When the obtained polymer was sampled every 20 minutes and the amount of the residual solvent was measured, it was found to vary in the range of 650 to 1200 ppm by weight.
以上の各実施例及び比較例の結果を、まとめて第１表
に示す。Table 1 summarizes the results of the above Examples and Comparative Examples.
〔発明の効果〕 以上説明した如く、本発明によれば、ポリマー溶液の
溶媒を蒸発除去する工程における熱交換器部でのポリマ
ー溶液の供給不良などを防止して、残留溶媒量の少ない
高品質のポリマーを効率よく得ることができる。特にポ
リカーボネート製造工程に用いることにより、色相の悪
化を低減することができ、ポリカーボネートの特性であ
る透明性を充分に発揮させることができる。 [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to prevent poor supply of the polymer solution in the heat exchanger section in the step of evaporating and removing the solvent of the polymer solution, and to achieve high quality with a small amount of residual solvent. Can be efficiently obtained. In particular, when used in the polycarbonate production process, deterioration of hue can be reduced, and transparency, which is a characteristic of polycarbonate, can be sufficiently exhibited.
したがって、本発明は高品質のポリカーボネートの製
造に、またさらに他のポリマーの製造に有効かつ幅広く
利用することができる。Therefore, the present invention can be effectively and widely applied to the production of high-quality polycarbonate and further to the production of other polymers.
【図面の簡単な説明】 第１図は溶媒除去装置の一例を示す説明図、第２図はプ
レートフィン型熱交換器の熱交換器ユニットを示す要部
の拡大斜視図、第３図は同じく熱交換器の入口分散部の
断面図である。 10:溶媒除去装置,11:本体， 12:熱交換器,13:排出口， 14:ジャケット,15:排気口， 16:仕切板,17:金属板， 18:加熱室,19:溶液室， 20:ヘッダー,21:断熱部， 22:冷却ジャケット,23:温度検出器BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a solvent removing apparatus, FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main part showing a heat exchanger unit of a plate-fin type heat exchanger, and FIG. It is sectional drawing of the inlet dispersion | distribution part of a heat exchanger. 10: solvent removal device, 11: main unit, 12: heat exchanger, 13: outlet, 14: jacket, 15: exhaust port, 16: partition plate, 17: metal plate, 18: heating chamber, 19: solution chamber, 20: Header, 21: Heat insulation part, 22: Cooling jacket, 23: Temperature detector
Claims (2)
してなるポリマー溶液を、熱交換器を備えた溶媒除去装
置に導入し、前記不活性溶媒を蒸発除去するにあたり、
熱交換器の入口分散部における不活性溶媒の蒸気圧P
1を、該入口分散部の内部圧力P2に対して、P1−P2≦1.5
kg/cm2の範囲に維持することを特徴とするポリマー溶液
の溶媒除去方法。1. A polymer solution containing 5-90% by weight of a polymer in an inert solvent is introduced into a solvent removing apparatus equipped with a heat exchanger, and the inert solvent is evaporated and removed.
Vapor pressure P of the inert solvent at the inlet dispersion of the heat exchanger
1, with respect to the internal pressure P 2 of inlet dispersion unit, P 1 -P 2 ≦ 1.5
A method for removing a solvent from a polymer solution, wherein the solvent is maintained in a range of kg / cm 2 .
リスチレンである請求項１記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the polymer is polycarbonate or polystyrene.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1313286A JP2810166B2 (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | Method for removing solvent from polymer solution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1313286A JP2810166B2 (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | Method for removing solvent from polymer solution |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03174404A JPH03174404A (en) | 1991-07-29 |
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Family
ID=18039388
Family Applications (1)
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1989
- 1989-12-04 JP JP1313286A patent/JP2810166B2/en not_active Expired - Lifetime
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