[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。

US 3,820,960披露了一种聚合反应器，该反应器具有一个基本上管状的外壳，该外壳带有一个搅拌鼓，该搅拌鼓在该反应器外壳内旋转并且其表面装备有桨叶以促进反应物的混合，并且该反应器装备有一个内部伽马辐射源。

上述反应器的一个缺点是以下的事实：提取的产物只能是不完全的或不均一的，特别是在粘弹性材料的情况下，例如具体地合成橡胶。

本发明的一个目的是提供一种反应器以及还有用于连续聚合反应的一种方法，通过它们可以更容易地改变该聚合反应的反应条件并且特别是可以更容易地设置希望的分子量分布，具体地是通过控制停留时间。

这个目的是根据本发明通过用于连续制备聚合物（具体地是合成橡胶）的一种反应器来实现的，该反应器包括至少一个基本上管状的反应器外壳，该外壳具有至少

●一个驱动装置，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一个内部侧面延伸

●至少一个入口

●至少一个出口。

本发明进一步涉及一种使用上述的反应器用于制备聚合物，具体地是合成橡胶的方法，以下的构型中对该反应器进行描述。

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，并且因此技术上是刮削和刮擦二者。

该刮削器叶片或刮擦器叶片距该反应器外壳的内侧的距离为例如基于该反应器外壳的径向直径的0或大于0至5%，优选0或大于0至2%，更优选0或大于0至1%，并且具体地优选0.01%至1%。在一个实施例中，其中该刮削器叶片或刮擦器叶片距该反应器外壳内侧的距离为0%，即，存在着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，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距该反应器外壳的内侧的上述距离的情况下，在一个替代实施例中，保留了良好的热传递。这个实施例的优点是以下事实，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。

该驱动装置可以（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能具有至少一个，优选2至16个，并且特别优选2至8个定子，这些定子作为挡板起作用并且防止了该反应器内含物的转动。

该反应器具有至少一个出口。

在一个优选的实施例中，将该出口配置成使得该出口孔被安排为基本上与该驱动装置，尤其是中央轴，的外周方向相切。在操作中，在那种情况下，应该将该外周方向选择成使得该出口孔是在该外周方向的相反方向，以便该轴以及该刮削器和刮擦器的圆周运动传送含有该产物（具体地合成橡胶）的反应介质进入该出口孔中。