[发明专利]用于连续聚合反应的反应器和方法

说明书

本发明涉及一种反应器，尤其是一种管式反应器，其在用于连续地制备聚合物(特别是合成橡胶)的方法中的用途，并且还有上述方法本身。

US 4,282,925披露了一种热交换器，该热交换器具有一种基本上管状外壳，该管状外壳具有一个竖直的中央轴。该热交换器具有一个刮削器，该刮削器在刮削器叶片的帮助下在该外壳的内侧延伸。

这样一种热交换器的一个缺点是难以用作管式反应器进行连续聚合反应，因为仅在很大的难度下才可以监测并且影响反应条件。具体地说，不可能容易地设置希望的分子量分布。

本发明的一个目的是提供一种反应器并且还有用于连续地聚合反应的一种方法，通过这种方法可以更容易地影响该聚合反应的反应条件并且具体地是可以更容易地设置所希望的分子量分布。

根据本发明通过具有权利要求1特征的一种反应器以及还有具有权利要求17特征的一种方法来实现这个目的。在从属权利要求中指示了本发明的优选的实施方案。

本发明的用于连续聚合反应的反应器(具体地该反应器可以用于通过聚合反应来制备合成橡胶)包括至少一个具有一个驱动装置的基本上管状的反应器外壳，该驱动装置被连接到至少一个刮削器或刮擦器上，该刮削器或刮擦器被安排为在该反应器外壳内是可转动的，其中该刮削器或刮擦器使至少一个刮削器叶片或刮擦器叶片沿着该反应器外壳的内侧延伸。

另外应当注意的是，在本发明的背景下，术语“刮削器”或“刮擦器”还包括在操作中假定与该反应器外壳的内侧精确地成90°角的那些元件。

该刮削器叶片或刮擦器叶片与该反应器外壳的内侧的距离是(例如)0或大于0至1％，优选0或大于0至0.5％，这是基于该反应器外壳的径向直径。在一个实施方案中，其中该刮削器叶片或刮擦器叶片到该反应器外壳内侧的距离是0，即存在于刮削器叶片或刮擦器叶片与该反应器外壳的内侧之间的接触中，该反应器外壳的内侧被完全刮擦，并且因此确保了从该反应介质通过该反应器外壳至冷却介质的良好的热传递，因为可以有效地避免聚合物沉积物(也称为凝胶)的形成。并且在从该刮削器叶片或刮擦器叶片至该反应器外壳的内侧的上述距离的情况下，在一个替代实施方案中，保留了良好的热传递。这个实施方案的优点是以下事实，即：由于循环运动，更低的机械力作用在这些刮削器或刮擦器上，这延长了它们的寿命。

该驱动可以(例如)被配置为一个轴，该轴可以(例如)被配置为基本上沿着几何中央轴线延伸的一个中央轴或配置为一个偏心轴。为了本发明的目的，一个偏心轴是(例如)一个轴，该轴具有被安装为围绕该反应器的几何中央轴线可转动的一个罩或具有一个适当的杆组件，其中该罩或该杆组件具有至少一个刮削器，该刮削器被安排为在该反应器外壳内是可转动的，并且这里至少部分地，优选地至少大部分地不存在沿着该几何中央轴线延伸的中央轴。

如果适当的话，这些轴自身是可冷却的或具有允许起始材料通过该轴引入该反应器外壳的内部空间的装置。

为了促进热传递以及径向和轴向的混合，该反应器外壳的内侧可以具有至少一个，优选2至16个，特别优选的定子，这些定子作为挡板起作用并且防止了转动。

在一个另外的实施方案中，该反应器具有

●一个中央轴线，该中央轴线至少大部分地沿着该几何中央轴线延伸并且优选地是可冷却的，以及

●多个定子，这些定子被配置为它们具有到该中央轴的距离为(例如)0或大于0至1％，优选0或大于0至0.5％，这是基于该反应器外壳的径向直径。

在本发明的背景下定子理解为是指连接到该反应器外壳的内侧上的固定的、不能动的内部件，例如金属薄片或板，这些金属薄片或板具有(例如)相对于该几何中央轴线0至90°、优选0至60°、更优选0至50°的一个角度。

类似于刮削器和刮擦器，或刮削器叶片和刮擦器叶片，这些定子可以被配置为它们刮或擦该中央轴。于是，该定子到该轴的距离是(例如)0％或大于0％至1％，优选0％或大于0％至0.5％，这是基于该反应器外壳的径向直径的。

在一个另外的实施方案中，该反应器，尤其是一种管式反应器，被不直立地而是基本上水平地安排，即与该反应器外壳的几何中央轴线是基本上水平的。以此方式，可以避免与流动方向相同以及相反的重力诱导的流动。然而原则上可以设想任何倾斜以及对齐。基本上水平的几何中央轴线被理解为是指一个轴线，该轴线偏离该水平方向最大10°，优选小于5°。这同样类似地适用于术语“基本上竖直的”。