DD207104A3

DD207104A3 - Nachreaktor zur kontinuierlichen herstellung von epoxidharzen

Info

Publication number: DD207104A3
Application number: DD81234220A
Authority: DD
Inventors: Ferdinand Alber; Guenter Seidel; Wolfgang Boehm; Herbert Hecker; Horst Hernichel; Wolfgang Koch; Manfred Kroehl; Gotthold May; Joerg Muehlberg; Martin Mueller
Original assignee: Leuna Werke Veb
Priority date: 1981-10-20
Filing date: 1981-10-20
Publication date: 1984-02-15
Also published as: CS713882A1; CS241998B1; BG41732A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nachreaktor zur kontinuierlichen Herstellung von Epoxidharzen durch Vervollstaendigung der Kondensation eines Epoxidharz-Reaktionsgemisches, das aus Phenolen oder halogenierten Phenolen, Epichlorhydrin, Alkalihydroxid und ggf. Zusatzstoffen gebildet wird. Die Kondensation wird in einem oder mehreren Nachreaktoren vervollstaendigt, wobei der Nachreaktor aus einem kreisfoermigen Stator (1) und einem kreisfoermigen Rotor mit Antriebswelle (2) in druckfester Ausfuehrung besteht, die einander zugewandte Flaeche mit darauf angeordneten ineinandergreifenden Zahnelementen (3) besitzen, die in Form von Zahnkraenzen (4) ausgebildet sind, wobei der Stator (1) das mit Zahnelementen bestueckte Teil des ortsfesten Gehaeuses ist und den Rotor umgibt und der Stator Einfuehrungselemente (6, 7, 8) und ein Abfuehrungselement (9) aufweist und der Rotor (2) derartig gestaltet ist, dass er bis zum inneren Zahnkranz des Stators (1) entsprechend seiner Zahnhoehe reicht.

Description

ZÜ4ZZ0 J

VEB Leuna-Werke Leuna, den 17. 9. 1981

»Walter Ulbricht η

LP 8183

litel der Erfindung

Sachreaktor zur kontinuierlichen Herstellung von Epoxidharzen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Hie Erfindung betrifft einen JSäcareaitor zur iontinuierlionen Synthese von Epoxidharzen, die durch Vervollständigung der Kondensation eines Epoxidharz-Reaktionsgemisches, das aus Spichlorhydrin, Phenolen oder halogenieren Phenolen, Alkalihydroxid und gegebenenfalls Zusatzstoffen gebildet wurde, entstehen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Hir die kontinuierliche Herstellung von Epoxidharzen, bei denen Epiehlorhydrin, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan und wäßrige BatriumhydroxidlBsung zur Heaktion gebraoht werden, sind verschiedene Vorrichtungen bekannt. In der US-PS Z 840 541 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem die Harzsynthese in mehreren Stufen in einer Bührkaskade

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durchgeführt wird. Die Reaktionszeit ist bei diesem Verfahren sehr lang, so daß nor eine geringe Raum-Zeit-Ausbeute erreicht wird. Bei der Verwendung von Rührkaskaden tritt außerdem eine Vielzahl von organischen Nebenprodukten auf, die die Epoxidharzqualität verschlechtern. Zur Vermeidung dieser Haohteile werden in der US-PS 2 986 551 eine Euhrwerkskaskade mit 6 Reaktoren und Aceton als Lösungsvermittl«r beschrieben. Dabei beträgt die Verweilzeit 3 bis 15 Minuten pro Reaktor. Es erfolgt eine stufenweise Zugabe der Natronlauge.

In der DD-PS 137 805 wird ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Epoxidharzen mit 1 oder 2 Sealctoren, einer Verweilaeit von maximal 5 bzw. 10 see, einer Geschwindigkeit von 15 bis 50 m.seo" und einer Temperatur von 60 bis 180 ⁰O beschrieben, nachteilig an diesem Verfahren ist der hohe Sehalt an phenolische Hydroxylgruppen enthaltenden Monoglycidyl— Verbindungen von 6 bis 10 Ifiasseprozent und Verseifungsprodukten der Diglycidyläther von 12 bis 18 Masseprozent im Epoxidharz* Diese Zusammensetzung des Epoxidharzes verschlechtert die Gebrauchswerteigenschaften und wirkt sich negativ auf den spezifischen Verbrauch der Ausgangsprodukte aus.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Epoxidharznachreaktors in druokfester Ausführung, in dem Epoxidharz-Reaktionsgemische mit unvollständigem Umsatz zn Epoxidharz-Reaktionsgemischen mit vollständigem Itasatz, deren Epoxidharzanteil ein EpoxidSquivalent von 170 bis 4000 aufweist, kontinuierlich in hoher Raum-Zeit-Ausbeute und in konstanter Qualität hergestellt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Uachreaktor zur kontinuierlichen Herstellung von Epoxidharzen durch

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YerTollstSndigung der Kondensation eines Bpoxidharz-Reaktionagemisches bei gleichzeitiger Senkung der Investitionskosten, des Platzbedarfes und der Montage- and Deniontageicosten für die Instandhaltung zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß äer iJachreaktor in druckfester Ausführung aus einem kreisförmigen Stator und einem kreisförmigen Eotor mit Antriebswelle besteht, die einander zugewandte Flächen mit darauf angeordneten ineinandergreifenden Zahnelementen, die in form топ Zahnkränzen ausgebildet sind, besitzen, wobei der Stator das mit Zahnelementen bestückte Teil des ortsfesten Gehäuses ist und den Rotor umgibt und der Stator Einführungselemente und ein Abfiihrungselement aufweist und der Rotor derartig gestaltet ist, daß er bis zum inneren Zahnkranz des Stators entsprechend seiner ZahnelementenhiShe reicht« Rotor and Stator enthalten je 2 bis 8 Zahnkränze, wobei sich der innere Zahnkranz des Rotors zwischen dem in Achsnähe gelegenen ersten und zweiten Zahnkranz des Stators befindet. Die Zahnelemente des Stators und des Hotors sind in prismatischer form und топ Zahnkranz zu Zahnkranz versetzt angeordnet.

Auf der dem Stator abgewandten Fläche des Rotors sind 2 bis Abstreifstege radial and auf der zylindrischen Außenfläche des Rotors Z bis 8 Abstreifstege axial angebracht. Anaxial am Stator befindet sich ein Abfuhrungselement und axial zwischen dem ersten und zweiten inneren Zahnkranz des Stators münden ein Einführungselement für das Beaktionsgemisch und ein KLnführungselement für den Zusatzstoff. Der Stator besitzt eine Kühlvorrichtung in Fora eines Kühlmantels einschließlich der Kunlmantelanschlüsse und eines Elementes zur Kuhliaittelzuführung in den Beaktorraum*

Ausführungsbeispiel

Sie Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Auafährungsbeispiel mit zylindrischen Zahnelementen erläutert, in der die Figur 1 eine Draufsicht auf den Eotor

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und die Sigur 2 einen Längsschnitt durch den Epoxidharznachreaktor, wobei nur die geschnittenen Zahnelemente dargestellt sind, sowie die ligur 3 eine Rückansicht des Rotors zeigen.

Des Epoxidharznachreaktor besteht aus einem kreisförmigen Stator 1 and einem kreisförmigen Rotor mit Antriebswelle 2, die einander zugewandte KLäcoea mit darauf versetzt angeordneten Zahnelementen 3 besitzen, die in Form von Zahnkränzen 4 ausgebildet sind, wobei Stator 1 und Rotor 2 je 4 Zahnkränze enthalten. Der innere Zahnkranz 4 des Rotors Z befindet sich zwischen dem in Achsnähe gelegenen ersten und zweiten Zahnkranz des Stators 1. Dabei ist der Rotor Z derartig gestaltet, daß er bis zum inneren Zahnkranz des Stators entsprechend seiner Zahnelementenhöhe reicht. Auf der dem Stator 1 abgewandten Pläche des Sotors 2 sind radial 4 und auf der zylindrischen^lußenfläche des Rotors Z axial 4 Abstreifstege 5 angebracht.

Zwischen dem ersten und zweiten in Achsnähe gelegenen Zahnkranz des Stators 1 munden ein Einfiihrungselement 6 für das Reaktionsgemische ein Einführungselement 7 für den Zusatzstoff und ein Einführungselement 8 für die Kühlmlttelzuführung. Anaxial am Stator 1 ist ein Abftthrungselement 9 vorhanden. Um den Stator 1 ist ein Kühlmantel 10 mit 4 Kühlmittelanschlüssen 11 angebracht.

Das EpoxLdharz-Reaktionsgemisch strömt unter Druck kontinuierlich durch das Einführungseieisent 6 zwischen dem ersten und zweiten inneren Zahnkranz des Stators 1 in den Hachreaktor, wird durch die Drehbewegung der Zahnelemente 3 des Rotors Z mitgeführt, durch die Sliehkräfte nach außen geschleudert, durch die Zahnelemente 3 des Stators 1 abgelenkt, dadurch intensiv vermischt und reagiert unter vollständigem Umsatz zu Epoxidharz, gleichzeitig wird dureh das BinfUhrungselement 7 unter Druck kontinuierlich Zusatzstoff eingespritzt. Das Epoxidharz-Reaktionsgemisch wird mit den Abstreifstegsn von den ihnen gegenüberliegenden Plächen des Stators 1 entfernt. Die Reaktionswärme wird zum einen durch das den Hach-

reaktor verlassende Reaktionsprodukt und zum anderen sowohl durch das den Kühlmantel 10 durchfließende Kühlmittel als auch durch das Kühlmittel, welches durch das Einführungselement 8 für die Kühlmittelzuführung unter Druck direkt in den Saehrealctor strömt, abgeführt.

Mit diesem Epoxidharznachreaktor ist die kontinuierliche Herstellung von Epoxidharzen mit einem Epoxidäquivalent von 170 bis 4000 bei hoher Ваши-Zeit-Aasbeute und in konstanter Qualität möglich.

Claims

и пи Erfindungsanspruch

(1) befindet.

1. Hachreaktor zur kontinuierlichen Herstellung von Epoxidharzen durch Vervollständigung der Kondensation eines Epoxidharz-Beaktionsgemisches, das aus Epichlorhydrin, Phenolen oder halogenieren Phenolen, Alkalihydroxid and gegebenenfalls Zusatzstoffen gebildet wurde, dadurch gekennzeichnet, daß der Hachreaktor in druckfester Ausfuhrung aua einem kreisförmigen Stator (1) und einem kreisfSrmigen Hotor mit Antriebswelle (2) besteht, die einander zugewandte ilächen mit darauf angeordneten ineinandergreifenden Zahnelementen (3), die in Form von Zahnkränzen (4) ausgebildet sind, besitzen, wobei der Stator (1) das mit Zahnelementen (3) bestückte Teil des ortsfesten Gehäuses ist und den Hotor (2) umgibt und der Stator (1) SLnfünrungselemente (6,7,S) und ein Abftihrungselement (9) aufweist und der Rotor (2) derartig gestaltet ist, daß er bis zum inneren Zahnkranz des Stators (1) entsprechend seiner Zahnhöhe reicht.
(2) in prismatischer Form ausgebildet und die Zahnelemente (3) des Stators (1) und des Eotors (2) von Zahnkranz (4) zu Zahnkranz (4) versetzt angeordnet sind.

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2» Sachreaktor nach Punfct 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rotor (2) und Stator (1) je 2 bis 8 Zahnkränze (4), vorzugsweise 3 bis 5 Zahnkränze aufweisen, wobei sich der innere Zahnkranz (4) des Rotors (2) zwischen dem in Achsnähe gelegenen ersten und zweiten Zahnkranz des Stators
3·- Sachreaktor nach Panfct 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnelemente (3) des Stators (1) und des Rotors
4. Hachrealctor nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Stator (1) abgewandten Fläche des Rotors (2) radial 2 bis 8, vorzugsweise 3 bis 6 Abstreifatege (5) und auf der zylindrischen Außenfläche des Ho.tors (2) axial г bis 3, vorzugsweise 3 bis 6 Abstreifstege (5) angebracht sind.
5. Bachreaktor nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich anaxial am Stator (1) ein Abfübrungselement (9) befindet.
6. lachreaktor nach Punkt 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und zweiten Inneren Zahnkranz des Stators (1) ein Binführungselsment (6) für Epoxidharz-Reaktionsgemisch und ein Einführungselement (7) für den Zusatzstoff axial münden.
7. Uachreaktor nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (1) eine Kühlvorrichtung in Form eines Kühlmantels (10) einschließlich der Kühlmittelanschlüsse (11) und eines Elementes zur Kühlmittelzuführong (8) in den Ifachreaktor besitzt.

Hierzu gehören 2 Blätter Zeichnungen