[发明专利]通过在不同的混合捏合机中的主要汽化和脱气进行的混合无热分离

说明书

本发明涉及一种连续热分离混合物的方法，特别是用于溶液、悬浮液和乳液。 

背景技术

工业上，通过所谓的溶液聚合过程中的聚合反应制造混合物，特别是制造聚合物(但绝非仅限于此)，特别是均匀共聚物弹性体，其中，通过利用稀释剂来降低搅拌槽中的粘度，从而实现更均匀的混合。必须将稀释剂从由此产生的聚合物溶液中分离出来。迄今为止是通过冷凝剥离法去除这种稀释液，其中需要利用大量的剥离蒸汽形式的能量(湿法工艺)。该步骤完成后，必须通过昂贵的机械热烘干过程将聚合物和剥离介质分离。通过机械挤压和大气风干两个过程去除剥离介质。在此过程中需要大量的水蒸气形式的能量以及大量的清洗用水，导致废水量过高，还由于大量暴露的团聚物，导致排放量过高。同时，必须再通过高成本的方法使剥离剂和稀释剂彼此分离。因此，从能源的角度来看，现有的方法非常低效，是排放成本和投资成本过高的无效技术。已知现有技术的风险低，该技术适合采用催化剂体系和过程。 

在美国专利US3683511A中，描述了一种专为含聚丁二烯的聚合物溶液和溶液进行脱气的方法，其中所述溶液中聚合的丁二烯超过50％。根据该发明，通过在挤出机中注水来解决去除稀释剂的问题。 

在美国专利US4909898A和欧洲专利EP0262594B1中，也介绍了类似的解决方案。在这些公布文本中，将聚合物溶液置于搅拌器/捏合机区域并将稀释剂蒸发，在这个蒸发温度，传热面上表面的温度高于稀释剂最低沸点的沸点温度。这里，同样需加入与聚合物不相混和的液体，此例中是水。 

在美国专利US6150498A和欧洲专利EP0910588B1中，介绍了一种利用热烘干机对EPDM和类似聚合物进行脱气的方法，如聚乙烯、聚丙烯、乙丙橡胶和聚苯乙烯。这里，热烘干机包括横向护套和护套内的旋转轴、位于轴上的板元件以及位于护套内侧的反吊塞。通常聚合物会变得过热或者出现脱气不足，因此这种技术仅应用于能够大量吸收散逸能的聚合物溶液。 

除了能源方面和高排放量，对该工艺进行改进的动因主要还在于新式水敏阴离子聚合过程中脱水的高成本和极端热敏产品的处理。 

发明目的 

本发明的目的是：减少能源也就是水蒸气以及用水的损耗，改善过程中的能量平衡，并且增加新方法的效率。同时，可以产生热敏混合物，在现有技术中不会产生热敏混合物或仅在添加特定抗氧化剂的条件下产生热敏混合物。新的处理方法(干法工艺)旨在使工序更加节能、环保、灵活。 

具体实施方式

为了达到上述目的，连续处理混合物分为主要汽化和脱气过程，其中分别在不同的混合捏合机中进行主要汽化和脱气。 

特别优选一种连续处理聚合物溶液的方法及装置，通过利用一个或两个搅拌轴直接汽化混合捏合机中含弹性体的聚合物溶液聚合后的稀释剂、单体以及催化剂、引发剂或反应残渣。此时，低粘度聚合物溶液首先是在汽化环中进行处理，其次是在汽化混合捏合机中，然后是在脱气捏合机中。这种方法特别适用于热敏聚合物，该热敏聚合物最高可以在160℃的温度下进行处理。但应明确的是，根据本发明的方法也适用于对其他混合物进行相应的处理，无论这些混合物是溶液、悬浮液还是乳液。所有相关的混合物都包括在本发明的范围内。 

优选地，首先将稀液态混合物预凝于具有接触热度的汽化环，然后作为粘性溶液将其投配到汽化混合捏合机中，从而使这些集料的粘性足以用于借由摩擦来提供大多数的汽化能量，足以用于蒸发90％的溶液中添加的液体(例如稀释剂)。因此，增加的热能和机械能直接用于汽化稀释剂，同时，调整压力水平，从而使混合物的最大温度在溶剂的汽化冷凝作用下不会超标。 

将剩余湿度(例如稀释剂)大约为10％的混合物取出汽化捏合机，并将其投配到脱气捏合机中，在此处将混合物蒸发至最终所需的剩余湿度，也就是溶剂残余浓度。 

为了改善脱气过程，将少量的液体(例如水)投配到脱气捏合机中，该液体通过在混合物表面的汽化，使表面更新时加入的机械能再次消散，从而可以准确地设定混合物温度，例如可以避免过热和热损伤。 

同时，形成的液体蒸汽(例如水蒸气)可在排气室中用作剥离剂来降低分压，相对于现有技术中受污染的干燥热风(热空气)，该液体蒸汽还可以与稀释剂完全液化溶合。