[发明专利]用于制备粉状聚(甲基)丙烯酸酯的装置

说明书

本发明涉及一种用于制备粉状聚(甲基)丙烯酸酯的装置，包括用于液滴聚合的反应器(1)，反应器(1)包括：用于使单体溶液液滴化以制备聚(甲基)丙烯酸酯的装置(5)(其具有孔，通过所述孔引入所述单体溶液)、所述液滴化装置(5)上方的气体供给点(13)、反应器(1)外周上的至少一个气体提出点(19)和流化床(11)，所述反应器(1)在气体提出点(19)上方包含具有恒定液压内径的区域且在气体提出点(19)下方具有平稳减小的液压内径。所述反应器(1)包括在具有平稳减小的液压内径的区域中的加热装置(31)。

本发明始自一种用于制备粉状聚(甲基)丙烯酸酯的装置，该装置包括用于液滴聚合的反应器，所述反应器包括：用于聚(甲基)丙烯酸酯制备用单体溶液的液滴化的装置(其包括孔，通过所述孔引入单体溶液)、用于液滴化的装置上方的气体加入点、反应器外周上的至少一个气体提出点和流化床，其中所述反应器在气体提出点上方包含具有恒定液压内径的区域，并且该反应器在气体提出点下方具有平稳减小的液压内径。

聚(甲基)丙烯酸酯特别地用作例如尿布、棉塞、卫生巾和其他卫生制品的制造中使用的吸水性聚合物，以及用作商品蔬菜栽培中的保水剂。

吸水性聚合物的性能可通过交联水平改变。随着交联水平的提高，胶凝强度增加而吸收容量下降。这意味着当压力下的吸收增大时，离心保留容量下降，而在非常高的交联水平下，压力下的吸收也再次下降。

为了改善性能特性，例如尿布中的液体传导性和压力下的吸收，通常将吸水性聚合物颗粒后交联。这仅提高颗粒表面的交联水平，使得可至少在一定程度上将压力下的吸收和离心保留容量分开。这种后交联可在水性凝胶相中进行。然而，经研磨和筛分的聚合物颗粒通常使用后交联剂进行表面涂覆、热后交联并且干燥。适合于此目的的交联剂为包含至少两个可与亲水性聚合物的羧基形成共价键的基团的化合物。

已知不同的制备吸水性聚合物颗粒的方法。例如，可将单体和用于制备聚(甲基)丙烯酸酯的任何添加剂添加至混合捏合机，单体于其中反应而提供聚合物。混合捏合机中具有捏合条的旋转轴将形成的聚合物分碎成小块。将从捏合机中取出的聚合物干燥并研磨，并送出以进行进一步处理。在另一可选方案中，将单体以单体溶液的形式(其还可包含其他添加剂)引入用于液滴聚合的反应器中。单体溶液在引入至反应器中时分碎成液滴。形成液滴的机理可为湍流或层流射流分碎，或者液滴化。形成液滴的机理取决于进入的条件和单体溶液的性质。在液滴于反应器中下落的过程中，单体反应而提供聚合物。在反应器的下部区域中具有流化床，由液滴反应形成的聚合物颗粒落入该流化床中。然后，在流化床中进行后反应。这些方法记载于，例如WO-A 2006/079631、WO-A 2008/086976、WO-A 2007/031441、WO-A 2008/040715、WO-A 2010/003855和WO-A 2011/026876中。

所有基于喷雾干燥原理以及单体溶液分碎成液滴并在反应器中下落而形成聚合物的方法的缺点在于，液滴在碰撞时可聚结以及碰撞反应器壁的液滴可粘附，从而导致不想要的结垢。

因此，本发明的目的是提供一种用于制备粉状聚(甲基)丙烯酸酯的装置，所述装置包括用于液滴聚合的反应器，并且该装置中避免或至少显著减少反应器壁的结垢。

此目的通过一种用于制备粉状聚(甲基)丙烯酸酯的装置而实现，所述装置包括用于液滴聚合的反应器，所述反应器包括：用于聚(甲基)丙烯酸酯制备用单体溶液的液滴化的装置(其包括孔，通过所述孔引入单体溶液)、用于液滴化的装置上方的气体加入点、反应器外周上的至少一个气体提出点和流化床，其中所述反应器在气体提出点上方包含具有恒定液压内径的区域并且该反应器在气体提出点下方具有平稳减小的液压内径，其中所述反应器包括在具有平稳减小的液压内径的区域中的加热装置。

在用于液滴聚合的反应器中制备聚(甲基)丙烯酸酯时，已发现反应器内部结垢主要在下部区域、特别是在反应器液压内径减小的部段中发生。出乎意料地，已发现通过对反应器的具有减小的液压内径的反应器区域进行加热，可在很大程度上避免结垢。

液压直径d_h定义为：