Fabricage van polyvinylacetaat

(1)

I

G. DOl..LiLer~lûl t 0 'v . V cJl u8 . .!'liert.

---F 8. 'b J:' i c 8. e V 0. J.~ .t" 0 1 'v i 1:1 '. 1 u. c e t '-c ö.. t .

==============~=================~=~~====~==================

.Je e ;J';~ ce .;.yu. /l.LCi:):i:;ic" ·uet:c"ci:l8J.;h; -I, beTci~.i . . Vi...ll viü;;lacetaat

~~,:ll w'.(,:oüsti,-, VC'U:l hlD.tte d l Ckcl;eJ'Cl Vb.1-J.

1:

.

12.

hl0.tt8 bel'êicide

viny1-ö..ceti...'-"-·c ClOO:!' ,-,,-cct,J 1eo:r.::. -ce 1,~i(c.jc·. ,coOJ" é"Z. i.ZUL',,i:' u. ·ccLL_)eJ'8:GUrcrJ.~ v8.J'iöJ'·eJ'JcL V"---~lj) tot l O'-J°:]" L~ls : .. ;:':~i.:.cJ.J,~è;,C0:C .Iü.I'U(;.l k:i.uczouten

,~indsuicll z.: ..

;.ü

V8l.e _'è:t e:c.·cc:.!..!. ~Je't:C-"::{.Le.~d.e lL8 .L'u.·iJJ.':Lco.wc Vo.ll dit

.".on01üe8I' verSC.Ll~ ... eL • ..ie::'l _-dL~ci _-lieel nieu., _-)roces is eCc.:."0el' nOvi

t

voor .. 8:Jtela.

ü1ie'3

.i.:

cie lÜ·cvo.:.riü.svo:r'b en ue ~~,:J.téÛ. sö.toI' ZIJL

6ew.i..:~iód. ~ v

Ook nu no,-, v;oT'dt neL; vi:ü;ylo.cet8.uC oeJ'eiu dool' dirlècte J:eb.ctie -CusseE ace'cJ'leen en az .:nzuur. J.JC vlJorn8.airllite verschillen best&an hierin, dat lilCH teSenwoordig veelal i n de dampfase werkt in plaats

van

in de v10éibare fase en dat men i n p1a" ts van kwikzouten zink-of (en) camniulllzouten Se brui kt::; •

l!,;en hinderlijke nevenreactie, clievooI'al in de vloeibare Îase een rol speelt, is de vorminG van Cieth;y lideendiacetCLb.'C. Door te vver Ken bi,: l Cl.Ge -C8L1L.JeI'a"Gw'e:':1 d l 1~8:'; ~evordciG v.i.n;ylac8-ca;;:c olhrüuûelljJk continu

ui t i1et reu.ctieÜICl1:.:,scl te VCJ:·,i;.uej'C:.~j LUL Lt(;ü cie L;e üevenreactie zoveel

11l0c;eL)\:: bel)·_J:·l~en • .Joar ,-,el)J'uL~ va.~ è-..ctJieve.l'e l;"èl."GL:..lysc:d~oreJ.J. ;;:;e1u:rcte

' ( ' ' J ' - 281.'·-,,· 'T-e ' "]' 'e" ' ( ) r " " r .', -Uû ., .h..ll..:;: v ..L 0 u '.. '''::_ Á:... .U. ":"".!.J..t,jvt..Cll,/ v oJ

.e G '::)J' oces in U2 Ü<":'-'~L'-' <..~S(; i.~ ,~lL::J." JCi...:,8J' o __ .Q, ... :c vc el :.Linue:I' .J.even

-. .-'Y.'ocluct :_,evu:r'.L(~,O:ï,( __ l:; (-\rOOJ'L~ "l'.'Oj' lCOr~e.i·0 J'e<..,(;ti(]t_.~,

i

.

c

.

cOlltact

-'G ... CL .. _loet ûe 1.~\.:-:G,~,.lJ0L,,-·G·Jr), \~CJ· .. ",'11 oU.L.. \. .. L....- Û ___ J ~~~·81.!.u~-~O.o-... :...~(..~L.~eJ·:=-.)l~ .. Jl~

.L10~8J: :6. _1.0 c_ · .. ,ej"J. .. 'G ~2._i..GJ'-u... _\j'L; e·;~J. Jl';"'\l:,G O\;-O:C ... ~ .. ,-,~tj uCG-G~y-1E:·~IJ. Gil. -l}~~

t;u~,,~) ,.I' éJ.P.J 'eu, v G,J' ieJ'e.ul 'I/ ; .. ~~.l lJ (,; 'C JV ~2Uü v, c..i:'. L ... LJ.",',; L)~ VCC~l ue ' i ou<1ëJ:doL11I

iJ" 8.11 c.Le __ ,-·t ..:...~l j •. _' c':C I,,)}' 0

1:2. e c·ca __ ,e.:.,;~ -c l .• ,J.i .. C.J.C l..L,~ ~.j 1-' (~..L ,; c~~ .. c 118 ·..;,C~0 ·~tU3;:> 8il l~) 2:> ·2~ ... 1':::/ (;

:ee,

Lll t

aten

Oe·crel'l'e:'.:J.8 ~~e"G J'0(;e3 i .... l..'-.J -.l~ü.;J:'U.S(:; :.JG~~e'-ICl .,e)'de_., ~LeOO(:L" veJ.e

:{ a1ri8~,-G:. IlO 1<....1. ,.,,_,~" .LOC 0,:,Cc8 .)Poce!.J v -:. S·C~8J.1Vl.~uG_.l..

0.

.0e

,:,)0 i,j ~.11J j' i.~

at

i8 .

De _"7,)o~Ul":l.., ~Î~ . ï'ic~éitl.·I·' "0'" --- ,..I >: oL ~~,.V~ C-'-L.._ .. . ""'l, # , l.L~·,·ï· E Ve.,.Ll ~-':- • ü · e " , / )J'ol'cuet u':c:.t ülen,ie:C1S'~ V

t8 ve:,'KJ' '.,,-cn, zO .. cl L.':' ,X'._!...;::, i O_,1.0;.i"ll~.-, (),L~ L_ G .. lul s..L(" üi'C--,evo0rd • .tJO l è;.;:.l.t;sto .,:ci::;üOi.~e ·vi nel..., cle J.lee:~·t(::,; ·coej/è;.s~j_!.l._.

De 1,):coce::";;:i811 ,!,,;j:'C.l(;l. o,~I·",./j'vrli.::el.~·.:: uit';:.;1ui. Ge.l.::Ü ,jiJ.L0U.tC~'l': uitL,oevoerd. 'J..'e"';8L.\'!ooJ:èLi __ L)c~ Gu.:'-:C CF cc~!.'Ce:c J;J.L ::;I:;,'.JV8, •. ,[;CCQ;j ... eer OV8.' te uJu..n

tOï; GO.i.lti:~.!.lW '.:'.JJ'k",j,j:0!-::;. LJU .6~.L :6el,{;:.; VOG:,' u8 eüLL1sie-l/olJ'è.l.Cl'isut:i..e

l'e8d,,:; CO:' .. viüll8 .:;J'UCCS:':'8_l 0l1t.,L~._81u~ :loe.,el 'CO'Cd):coe 1."18t uiscontinue

.~ .... roceû 11'",,: U;.j J,lec;..;; \.~e -:~ûG _1.0;-..Ii.~.. \r:L. ··~c <,

.·:..1...; .l:.c·c'ca1;; ~<..:.GGJ: VOû1' '·"(.c)ûJ.._ .. L,;:,'i,~c..i.·ciè;-J'ç::.,c·;':;.Le...; ~, .. :';.è...:'::c; .GIl ~eûruiK

J.)8 ei.:_/~l.!-Sctlv. "ort V-v.[l

illlL . .l:.K81 v <... •• L~ ,-,,8 IJ (""J ~:: ... t; o.lu 0 è},'C O:C , (; Li1~L.'_:-, é..."t; OT ,

,~· .. ce·~ ._,- 'G :.l,-'~J.'L;~', ~8:( ' . .J 0

'Ol,) I ! . .'ILi~V-l;j_,~ I .l:lo,.:.li' i ~J1' I '''':'; . ~: . •

ze,;]: ste].'..':\: 0~1.

llOev,..;

eLle iel

- . ,

t-:; u.L'Ul.:._·li"J 00 .... ).(·1:;

2~ é:l.~-~ 'L; ltS .. / ol .. ~~ _!~ J..'-.J ~_ .. ~ _._ ... ' "'J" L,-I... C __ ~._(:; ~ \/ J..~~ .. 1 ~.~(; c'e ,.,'.;~ ..L I-J c..~c lL-.Cl-'cst,;!.j Ju_['G~l)

'/LlyL",cetLco'-c 8J..!. vom'cu .c\..~,.:I'e ... (.;.'.J l!.G oo:".LO_j C.'''; co- )olv"" J'i::"",,'.Gi~ ',,-,,-"

"'V~lld lclllu]_"i(_~o G-..JG~i-:l= O __ 'C .. i __ .CJ ....•

.. )el'~~J'·.· .. () produciente:c. vun

I . "'.x. _llt..-.l-L)el.!.~

I~.J_ A -~ ;"'!_'(l() P, 'j'") ( ~ ~ 1r1~ r I '~-~ c.: e

tJ[lC.i..'. il"li ,-,0..r:. L8 8 ijl;.:> vi ' __ J •. ;-".-) •

.~ w' uiuu lj.,J.1.U. (~~r:' UO:~:. Ji::'8 __ -o .,)0]' Dl.'L l:'ont (18 ~··,,::üJ.uu~c,s WKL;O.

I. C~. I. j : j j

,

• ,0 .. ilitü ·V·i:tlllCLI)U.S ".:::1 vu.

(2)

(3)

(4)

(5)

w'··

₁₁

-"

_ /D.oo ~ _/$".00 0 o rJ 0 tr.

:

ti;

ft It ::,

.J

I1li , H-,H ~.w,14 , ~

X

I!;:

.

. ~ . : .j~

,1'

!'~ . i i:j

~

I :e' :t 'l li~j:j 11 ;1'1 W. "-L ,

tB

p. , i

ir.

+H " ~,

:c

H

,

t

.. Ii. H'

~

""'

.. , ~ ,

..

, : I ttn u ~ .~ '-

-

6 ~

_'.

(6)

(7)

Y-/7

C2

h'e..l'

2Y

(8)

Het .:.Jolyvi::lylacetè.;..Qt \;;iorcit VOQJ' tal Vè.;..l1 Qoeleillcien-.:;ebl'uikt • Dit geldt VOOi'al voor de emulsie:::: • .ónkele der vOO1:naé.J,.L1ste toepassingen

worden hier vermeld.

Het polyvinylacetam; vJOrclt o. a. öebJ,'uikt al s kleefstof, ,bij de

fabricage van onsi>lLJ.tel'bé:.é.lI' ,~las, voor in'dend.i~e bekleding van

blik-verpakkinGen en L:1 de l e:J:;:- en vel'lï.adustl'ie,

De elculsies worden bellè.cl ve L,ls .1:;:lGefstof in toeneLlende maTje Gebl~uikt als binQl!Liddel vOOJ ze eT 'LliGCk: 11l O~)..; _~\..u:;: ... c,L;eric.,.len. 'IoOJ' cie ze toc,;}élssin

-wS1'l,,'orclell dO,.l~'::l~'cc:::;l \.101 dc wJ"Jot;,;-(:;'c :lo-:;v~elile:,~c;l ver\.JeJ:,xt.

DO \;or "Gi.l de elûuluie;:-,; ,...;GhY'uil~ c ou ~"':llEll.c;:;:-.L ledeT-ve zels te l)LK:.en tot eGl1 l:lél\:;erio..i.ü dat zeer t..:;eschik"c i:J voor ';.8 fabrica~e Vc.Lll zoolleder ~

vOOJ:' licüt scllOe,:rje:,'~,::.

Coi;: :iOUC-, stTO-· 2::' ,~; '~',,)i~;:, 'V8 "':'8l~) ~=,,:.:._C~ .. Liet .1." v. '':..,. ,-,e bonden ';forden • .!..Jo VL.lCeC ~let ~;J,"oG.uct ook st;ced;~ _.8C:"'GO'3';'JLi..SSi_.ec..: VOO}' vloerbedekking, \, b.<...,T' ':'-:,et "ü::..; vervé..'.,(I,._,ir1~i::311i.U'GC~' i a_.l Ij ~_ Tt;,").Je:c-" oJ.'cLt;_,e brui~:::'l; , o. a. in

VOl":: ',iOI'd.J 118-L;, :.:;e""81L,.;cL ... et ce ,, __ ':L:,t , veel (."ls vloc;:c'oe6.e::'=kLl1~ t,jebI'uikt 3

o. Li.. Oy sC~le_~en.

In kleine l'lOev...:elrwc1en 'vo:';,-,eVu8,.}J. v..c,n cie .Jc.."i:~:rbrë in de .i:lollc.nder,

<.-lee:f1J 118-(; :~L~>~l .. _)C'-... )il:~J".. 8811 uT~o-.:ce s-cej.·l:-~e.

,hl,:,; l:",è.t,ste ·G08.:}i:.l.ssi"l~ ~:'; .. l l ~,o~ ~é;'::::'(je, ,U .. 'ÜJ:\..LI.::':C.l (ie ve.J.' ',Je:c~=in--, VêJ..n cie

eLlULüe::.. ,-.Is i:;'l)J}J:'~te(n'.aiduel Ll ûe te",c-ci..::lL_uw:d:;:i:ie.

Ke1..lZe Vu..~l ~let .':i'oces .

• 8..~ oe tJ'ei:' t; d8beye idiü V0..~ ~c,3 G dOllO:.18 e3:' is ele l:::e ~l:0e GevèLllen oJi

Jlet~~roces i_" de cl:"JI;,,J.'i..tse ; VOv]' CLe 'iJereiuill..J VcJ.j, ilet ,;,)ol;)'lüeer \'18J:'d

de eLlu1sie- .)ol;)'1l1eT'i;:;ixtie ;,,;e;~ozeü.

~ell hl₀1Lle::'ltdtic v é.' .. Ll c:.e ze ~~e ;.~:JC Zê;Ü'U d8 'iJc ,.ccL ,ci::.;lL."" VlDl het

i ab:ci c u...;e j)]' oce b j,l0..C~ej: ,~e . ...;eve J '.!OJ'Cl8.· _.

:jrootte VCl21 de,rocluctie.

l,'ol;llutoe "JeJ'U. in ."ecLe.i'lc.:...L.cl~e~ü \/L:l~, 1 Li.ce·t:;:...u.t ~8-'=,roduceeJ~'d.. nL:Lel1kort zeU ec_,teJ~' "toor de :~. 'J. t .. :aoccJ'o' tG ~L .. 0~eJ'Û,~_,. _lieTdee be6011.l"1en 1dorden.

In

VGJ'ba2:1d hieI'.,~ee ~lebben "./13 de ~I'o:.~,-~te V,----" U.e _:ToèLuctie ,-,ebél.seerd Ol) de ve s t i C:::'l1:"'; v cü1 !:le'c bed]:, ~j." i . ~'3ë..,; I' l .. .lle.l,

Je .. )oI's_)ectic;ve,"~ VOOT' C,,_, 0.1'(; ~" Ü ;G'Ji1 .::. -ceoeoor(,.81ei.l. Ge zien ecl:'..ter 'let :I'G:;:C 1 C::,c .• :C i_ lJüj.CS1,.llCLj'utC. "108voellleuell JOTuen wO.l.;J'oc1uceerd eü 130::'1 Gedeel'ce hic)j:Vè,:C 'V:)OT e~=_~ Ol' ',; "ue;jce".J~, is J is jlet zeer de vY'uo.G OI' e::;n meu:, il.~ ",ec;.eTlè.T,,::" (.Je vc.~G,~,...:ell ,)Géu~~,::.c VOOI' ue e~~joI't z&l ktnmcn

concurreren .ü8t C::.e .. )u.L"l;sc f'<.cDJ:ie,.ell. ~'~L .. rül,j, is de _,J:'oductie Seba6eerd

o~, "let v ~J"b.i:uli:~ Ll :'~'ed"rl8..,.,.::l. :?''-'-" .. ,;~'::8u:ci,--e _)e~eVell;j hierover z:~n llelaas niet 'oeschü:baac. i:..U1l de hand VWl irilichtiHGen en GeGevens, verkrec:;en

Vélll l:l8t Centraal 3lï.reaU vou:c de ,J'/:;ati stiek en van de ~conomische

Voor-lichtinósdi enst kon echter een ruwe schatting \iOrden gemaa.f\.t.

Globaal heeft het verbrui :. in l:eû..:rlc:llld i.u de jaren 1950, 1'351 en 1952 resp.

350 ,

450

en

650

ton bedrCi.sen .

.i.1.eKc:nin:.:, houdende illet 1.1et feit, Qi.;:,t de VJ'auG stl,!6ellde is en dat deze

st "binG illoGel~,:k nOb Geacce~~tueerd zc~l ')OraeE uoor .~)roductie binl"ienslands, :Cleboen.

\i:':

de 1,TOduc'cie VOOJ' Oll:Ge I'u.'oriel~ ...)este.lcJ. Ol) 100 ton l)e1: llaand.

VOO:f' een n3..u\ii~0tu'i;--,e ·ue.:,;v..li.J..l., zo ~ 0",,". _;roi.lui<...)e iilCLrl.::tJdnalyse 1,lOeten

./0:ccle:::1 uit,,..;evoer cL 0,;, ... tJOvelldi.:..::.:" dvc:celè \IO.'cLe:"l ll§'t;;esc.Ul v/elLe ruini ülulllGroot-tejle,r .:.-,roc.uctie 'oeclr:~,!f~ecolloLli:::iC}J. 8Hce~l::'lli~c~1 ve:J:'cü.t\JOord ~s.

" .

'

.l:Jei1 -'-jJ~'Ol.LUCt;1.G VGUl lU0 'con _,;c;l' ... k,,-,,~.Q l3 ijlec~ll:;;::) '-.)eJ:lü,-,° iu..;ezleh van aE

vrc~G-~ 0.1: lle"G veJ:U ..

,

t

;OOTG. i,~ Zulk ~I_;_~ 'oe'-_r.L , di:..c slec,fes

één

,;,;l.'ociuct

l,L'~c~c] p:':'J8. .. i'~t te vesti~e".) ~al .li01._ i_i eej',~'cC;~\ .~llliCL; .. Lltie zulk een kleine

f abrib,- slcc .. 2.ts ves't;i~eü :...1:00 ..'.leVejlU0UJ'.·:'L' V 0...,1 ,:;eü :reeel,,,, oestCléli1.d :",,J:oter beQr:',l. ,iel; li._t vom.' eLe ~lè;'.LC.L (:.<...'.ü oeE i.'u:orieJ.~ voor .,Jolc:,ivin;yl8.cetadt op

te ze"cte~l c:.1G QLCL',)J'Cleel Vu.L eeüoe(.L,iJ:', ,,~Q..l" de _:cooostoIi'en, azijnzLlUr

eI:. êlcet)leell, reeeL zU.i..ver ,jGfclbI'icce~:'d \Iorde~l.

~Iet is C.~11 ool: nie-c "':8 veJ''',()~ __ :~i3-,:e:;l (I.L,t i:a .:ecl::J'l.~.Hu de ~:.

v.

d~lectro"

:.let ele _.I'oc1uctic V;J..ll VÜ\;, l, .. ,c,.)'k~l..,t e8:",. a0..ny;o...::-i."'; :'.~c;,alcl.; •

..0:.

:

lLC \le~(:cle~(·e o~)~e·t "\lc:':'il :11

.

-e

~3C~~_llJJ.!.U ~o.l <i:.A.J.~ ()ol~ '.v'ü:cûefi <-J..è.. ... l-.l...;8I10-'u.en dc...t

.let ~iJ..,--,t mü ee'-1. IlGVellbelLTi;jf Vl..Ul Ge.L~ :,:.' a,jrü~~~ , .. è.'.",X' az~ .:.lZU1:.J' GIl acet_Jleen

(9)

,.

'

.

I

}<'ABRI8AGE VA.'T PO:SYVL~YI, ·.:~E'.~I_',Ar~1 • 11.

~Zu~verine

van

het ruwe monomeer.

De

gemiddel

de

samens

telling van

het te zuiveren

reactie-product is

als

volgt:

65 - 7

G,;

vinyl

ace

taat

2 R

-

33~

azij

nzuur

kpt.

:

kpt.

:

acetyleen

kpt.:

aCEJ.etalde11yde

kpt. :

az

ijnzuura

nhydr

ied

Jept.:

en

aethylideendiacetaat

k~t:

72,5

à

₇₃

oe.

118

oe.

-88,5

o

e

.

20 0,.... Iv •

140 oe

.

16[3

oe.

O

ver het

algemeen levert de zuivering

van het

vinyl-acetaat weinig

moei

lijkhe

den

op.

Imme

rs, het verschil in

kookpunt

van

de

d

i

verse c

ompo

nenten van het

reactiemeng-sel

is

g

root,

hetgeen uit het

bovenst~8nde

duidelijk blijkt.

Er

zal

hier dan

ook worden

volstaan

met aan

de hand van

het schema een korte beschrijving

van

het zuiveringsproces

te

ge

ve

n

.

I'len

kan

dit schema

in

vier

ce

deelten verdelen:

1. Een

continu

werkende

kolom

ter ve

rwijdering

van

acety-l

een

en aceetaldehyde.

~.

Een

continu

werkende

kolom

ter v

prkri

jging van

zeer

zuiver

vi

ny

lacetaat.

3.

~en

continu

werkende

kolom

v

oor

de

ter

ugwinn

ing van

het grootste

gedee~te

va

n

het azijnzuur.

4.

Fen

discontinu

werkende

kolom om de

laatste resten

azijnzuur

ter

ug

te

w

in

nen.

l.

Gezien het

feit,

da

t

bij

verhittin

g

van het

reactie-mengsel

een

lan{jza

lI1e

'polymerisatie

op

treedt,

wordt

een

kleine

hoeveelheid "inhibitor" toegevoegd. In

Du

itsland

gebruikt

men

hiervoor

thiodiphenyla

l11

ine, in

Jlme

rika

di-phenyJ.amine

of

,6\'.'a

v

el

.

IIier zal worden

verondersteld dat

thiodiphenylamine

wordt toegevoegd.

De

benodigde

hoeveel-heid

bedraag~

(), =

,

c. ..

.

per kg.

vinylac

p

t

aat

.

,::J

e

voedinG"

van

de kolom bedraa€:

· t

ongeveer

21e

kg. per

u

ur, t.v

·;

.

14G

kg.

vinylac

e

t

èlat;

65

kg. azijnzuur;

-:,5

à

2

kg. opgelost acetyleen;

1

kg. aceetaldehyde en

1

kg.

azijn-zuuranh~rdrieo

en aethylideendiacetaat.

De

temperatuur in

dE:'

top

V[J.il

de

kolo

m

bedraagt

72

à

73

liC.

(kpt

V

.

'

.

:

.

:21"

zijn

t

v/ep- Llet \'a

ter

Gekoe

lde

condensors

in

serie

ge-plaatst

01:1

te vo

okomen

dat

vinylacetaat v

e

rloren

gaê:L

t.

llit deze condens6r

H

ont~ijkt

acetyleen

en

aceetaldehyde

àls

gas (

te

il:

)).

=

45 oe::

\ TIe

t

acetyleen

\.,

ordt

in een

wasto-ren

ontdaan van het aceetaldehyc1e.

raer

toe

\ or

èt

}')er

uur

75 liter

wa

ter v

erbru

ikt.

De

verkreg

p

n

a

ceeta

ldehyde-

o

p

-los

s

in

g

wordt

n

iet

verder ver\

",

erkt.

:let

á.cetylèePl.

v'or

dt ter

droging

teru

gge

voerd

naar (1e

(10)

'

.

1 Het gecondenseerde vinylacetaat wordt gekoeld tot

40

oC,

eventueel gescheiden van water en

teruggevoerd in

de

kolom.

De afscheiding van water is slechts noodzakelijk gedurende

een

korte

periode

n~dat

w

eer verse katalysator

in

gebruik

is genomen. De afscheiding

van

water kan automatisch

geschie-den. :,

:

ocht geen water meer gevormd worden, dan kan

de

res-terende

hoeveelheid water,in de af

s

cheider,

volledig

worden

ver

vr

ijderd

.

Dit laatste in verband met het feit,

dat

zeer

kleine hoeveelheden water

~~ê:

oplosbaar zijn

in

vinylacetaat.

::et bodem-proouct

v

rordt tot

40

à

50

oe gekoeld en

via

een

buffervat in de

vinylaceta;-:;,t-kolom

gepompt.

IIet buffervat

is

aangebracht, orndat in verband met

de

betrek-kelijk kleine hoeveelheid voedinG een automatische

voedings-regeling bezwaren oplevert en het bij een niet automatische

voedingsregeling,

zoals hier is toegepast, gewenst is een

zekere speling

te

hebben.

2. Uitvoerige gegevens betreffende de

vinylacetaat-kolom

zullen bij de berekening

w

orden gegeven.

:

let zuivere monomeer moet onder stikstof bewaard worden

aangezien het geen inhibitor Deer bevat en dus onder

in-vloed

van zuurstof kan polymeriseren. TIe\'.'a8..rd onder

stik-stof blijft het echter zeer

lang

coed.

Het bodem-product

(~6 k~ .

per uur) bevat minder dan

0,20

vinylacetaat en wordt,

w

ederom via een buffervat, naar

de

azijnzuur-kolom gepompt.

].

Deze kolom werkt met een reflux

van

]:1

en

levert

Der

uur

58 kg azijnzuur

(19,f;:-~),

dGl-t weer direct kan worden

ge-bruikt

voor de

bereiding van vinylacetaat.

Dit azijnzuur mag slechts weinig vinylacetaat bevatten,

aangezien anders

in

de azij

n

zuur-verdamper polymerisatie

kan optreden, hetgeen hinderlijke

af~ettingen

ten

gevolge

kan hebben. TIit is dan ook een

van

de

voornaamste

redenen

dat

in

de vo

o

rgaande kolom het

vinylacetaat

zo goed mogelijk

is ver'

."

ijderd.

:

-

:et bodem-product

(e

kg per uur,

EO

à

90',:~

azijnzuur)

wordt discontinu

ver~ ijderd.

4.

~angezien

het bodem-product van de azijnzuur-kolom nog

grote hoeveelheden azijnzuur bevat,

loont

het de moeite

om ook hieruit weer azijnzuur

te

winnen. De hoeveelheden

zij~

echter zo gering dat

van

een

continue destillatie

geen sprake meer kan zijn.

lIet

azijnzuur

dat men aldus verkrijGt is echter niet

z~iver

genoeg

voor

de productie

van vinylacetaat.

lIet zou natuurlijk mogelijk zijn met een hogere

kolom een

zuiverder product te krijge!l. De kosten

van

zuivering

zul-len dan

echter groter

w

orden,

terwijl

het mogelijk

is,

dit

minder zuivere product in de azijnzuur-fabriek

te

verwer-ken voor de bereidinc van producten,

wa~rvoor

minder zuiver

azijnzuur àls grondstof eebruikt kan worden.

TIet teerachtige re

s

idu

\

lordt niet meer

o~gewerkt

.

. Us constructie-

m

ateriaal voor de kolommen, koelers en

(11)

-28..-Stofbalans van de vinylGi.cetaat zuivering.

IIofveelheid per uur te scheiden mengsel: 210 kg

Samenstellinc: 140 kg vinylacetaat Ontçasser. V.A.-kolom. 65 kC a2ijnzuur

1,5

~ 2 kC acetyleen 1

à

1,5 kG aceetaldehyde

1 k~ a:óijnzuuranhydried en aethy1

ideen-diacetaat

Top-product per uur 1,5

à

2 kg C2H2

1

à

1,5 kg aceet-aldehyde '?odenl-product pel' uur: 14Ci kC V.A.

Top-product per uur Eodem-product per uur

65 kt:: azijnz. 1 kg azijnz.anh. en aethylideen-diaceta5.t 14 ;-'} _'\. 'K{J'. ~ ~Tv. ~ ' L. • ( 9 Cl ,./. , 9 8,/,J -:1 ) 65 kg azijnz. (met

o

,1~r0 V. A • ) 1 kg azijnz. anh. + aethylideen-diacetaat Azijnzuur-kolom.

rrop-product pe:r uur

58

kg ê::LZ ijnz . ( 99 , 8/~) Bodem-product per uur 7 kg azijnz.

1 kp' ü azijnz.anh. etc

"Batch "-kolonl.

(12)

-3-~

I'olymerisatie.

TIe

t

ó..ant&l

publicc:.tie

s

P.11

]!&tentf:rl

betreffende

de

poly-merisatie

van

vinyl&cAt~~t

is

zeer [root.

Overzichten met

v~le literatuurver'·.ij~ine;en

wordpn o.a.

ge-eevl'?n

doel"

":childk!1.8cl<t

'~, :;':'l<..:t;6er.z~

en

V

an

'-;'oon

ol

).

De

Dolymerisatie

van

het

vinylacet~~t

is

prondig

bestu-deerd door

~--:tauding-er

"

;,

::ta

.L

·loJeather'

en :'aylor

r.

'ë'n

Blaikie

en

:::;1'ozier

)

De

poly~erisatie

reactie

zou een

ketting-reactie

zi

jn.

Ieder

Ce:::...ctiveerd

molecuul

is in

staat zich met een

ander

molecuul

te verbinden,

wa~rbij

het ontst&ne

dimeer

weder-OD

reactief

is en

op

dezelfde

\

tjze verder kan reageren.

-:-'1"

bes

taat

slechts

één

J~lo€elijkheid

v

oor

de

moleculen

om

gebond§n te

worden

,

zodat men zeer

lange draadvormige

mole

-culen krijgt.

De

PolYl'lerisatiewarl

'

lte zou

vo\;ens

r~childknecht

21,3 kcal/mol

bedra~en,

terwijl Plat.6er 2.'") kcal/l.'!ol

opgeeft.

In

donker en

koel

bewaard

polymeriseert het vinylacetaat

practisch niet. Bij verv'aruing treedt polyr"erisatie op,

voor-al onder invloed van

~uurstof

Fn

peroxyden.

H

et

~echanisme

van de

reactie met

diacylperoxyden als

ka-talysator is opgelJ,elderè. door

=rerJï

l

&nS en

'Tan

?yk

7)

en door

Farmer en ::ichae1.

:.

De

polyj~lerisatie

kél.n ook plaats vinden

,~,nder

invloed van

ultra violet l'icht

9~.

'

Ie

invloed Vé::l-n de

go

lflengte

op de

op-brenest is bestudeerd door

'

!:'aylor

en Vernon .

10 ) •

De technische uitvoering van de polymerisatie kan

op

ver-schillende manieren

e;esch

iede

n,

t.w.

in bulk, in oplossing

en in emulsie.

1. Polymerisatie in bulk.

Hierbi

j

gebruikt

rnen meestél.l

benzoyllJeroxydeals

kataly-sator en aceetaldehyde

om

het

gewens

te

mol

.

gewich

t te

verkrij-gen. De polymerisatie kan zo,

.. 'el

in"b&tch" als continu (z.€.'.

bandpolyrerisatie) uiteevoerd

worden ~)

.

2. Polymerisatie

in

oplossing.

Verschillende

oplosrrJiddelen kunnen hiervoor gebruikt

wor-den. In Duitsland

wor

dt

veel

gebruik

gema1';;.kt

van

aethylace-t

aa

t, ter

\,

'

ij 1 in

.

mel'lkc.:. ook wel

petroleum-aether als

oplos-middel dienst

doet.

Ook

andere oplosmiddelen zijn

echter

bruikbaar b.v.

t

o

lue

en,

alcohol of aceton.

Als katalysator kan ook hier benzoylperoxyde gebruikt

worden, terwijl de molecuul

grootte

naar het

sch

ijnt

o.a.

door de keuze

van

het oplosmiddel is

te

regelen.

De uitvoering

van

het proces geschiedt ook

hier

zowel

in

"batch

o'

als continu

.

':'at

het

laatste betreft,

hiervoor

gebruikt men

t

or

ens

analoog aan de

torens voor de

polymeri-satie

v

an s

tyreen

IJ.) •

3. Polymerisatie in emulsie.

Deze

poly

merisa

tie

geschiedt in

wa

ter

en

kan

met

twee

soorten

van

katalysatoren worden uitgevoerd, nl. met

kata-lysatoren die

in

het

vinylac

e

taat

oplosbaar zijn, zoals

o

.a.

(13)

.

,

.

-4-benzoylperoxyde,

of met peroxyden

die in

water

oplossen.

Tot

dit laatste type

behoren P2()2 en

kaliumpersulfaat.

De

polymerisatie-reactie

heeft

in dit

geval

plaats in de

waterfase. Het monomeer

i

s

enieszins

oplosbaar in

water.

Het

opgeloste

monomeer polymeriseert. Het

polymeer is niet

oplosbaar

in

water en onttrekt zich na

verloop van tijd a

&

n

de

reactie. Hieuw monomeer gaat

in oplossing en polymeriseert.

Er

zijn

gevallen dat men de

polymerisatie

met

benzoylperoxy-de als katalysator

een suspensie-polymerisatie

noemt, terwijl

men

in

het geval dat de reactie

pl

&a

ts vindt in de

waterfase

van

een

polymerisatie in

emulsie spreekt.

Echter worden deze begrippen zeer

vaak

door elkaar gehaald

en

is

het niet zeker, dat in gevallen

dat

men

van

emulsie-polymerisatie

spreekt, wen ook inderdaad de

polymerisatie

met

katalysatoren

als

II?02

bedoelt.

~euze

van het te volgen proces.

','laar

het

in dit

geval gaat

om

een

betrekkelijk kleine

productie (lO

n

ton V .

:\

.

per [mand), is het niet

lonend de

fabriek in

te

richten

voor

alle hierboven genoemde

proces-sen. Gezien het feit, dat de

vraag

naar r.V.A.-emulsies

de

vraag

naar

de

overige

product(~n

ver

overtreft,

is hier de

keus

gevallen op

de

emulsie-polymerisatie.

Dat de

vraag

naar

de

emulsies

inderdaad

groter

is dan de

vraag

naar

de

overige producten blijkt o.a.

uit de

productie-cijfers der nui

tse f

ab

rieken.

\"n

Duitsland

word

t

65:,:;

van

het gefabriceerde mO

i

iOJIlper ver\iverkt

voor

emulsie-polymeri-satie,

terwijl van

het restant nog bijna de

helft dient voor

de bereiding Van

polyvinylalcohol (uit

de "pearl"-polymeren

van vinylacetaat).

~)prnerkelijk

is dat

de

-T.

V. ":21ectro" wel tot de

fabricage

van vinylacetaat

zal overgaan, m&ar

~4e:t;,

voor

z;o

ver

mij

be-kend, niet de polymerisatie zal uitvoeren.

Een

t

v/ee

de

;,rgurn

ent

dat pleit

voor

de

emul,~;iF-polymeri

satie

is

het feit, dat de hiervoor benodigde apparatuur

eenvoudiger is en het proces minder bewerkelijk

dan in

het

geval

van

een

polymerisatie

in bulk of

in

orllossing.

Uitvoerine;.

De emulsie-polymerisatie

\iord

t

gev,oonlijk

in "batch"

uit-gevoerd. I'chter zijn ook continue

werb'

ijzen

bekend

'''

).

Hier z

al de d iscont inue

.. -

erbtij z e gevolgd

wo

rden.

~en

is bij de emulsie-polymerisatie niet gebonden a&n

een bepaald

recept .

:\fhan}:::e

lijk van

het

product dat

men wil

verkrijgen,

kan men hoeveelheid en soort

van

de

te

gebruiken

katalysator,

emulgator en

"rnodifier"

binnen zekere grenzen

naar

believen wijzicen.

~)e

invloed

van katalysator,

emulga-tor

etc. op de e

i

genschappen

van

het product ""orden

o.

a

.

behandeld in het patent van de ?hawinigan

~hemicals Lirnited/~.

In het

kort

kan

vermeld

worden

~at,

naarmate

men

producten

w

il verkrijgen

met een hoger lnoleculair-gewicht, men minder

katalysator

e;ebruikt. Voor emulsies met een

lage viscositeit

is echter

dik'vvijls

zoveel

katalysator

nodig,

dat

men de

re-actie

vaak

niet meer

in

de hand

kan houden. In deze gevallen

voegt

men aceetaldehyde

toe tot

een maximum

van

37~.

Ook

a11-dere

aldehyden,zoals

propion~ldehyde,

zijn

bruikbaar,

maar

worden minder

toe,epast .

(14)

~--- -- - - ---~~

•

..

-5-Voorts worden no~ kleinp hoevpelheden van bepaalde

stof-fen toegevo(~gd, b. v. mierenzUlu', ter verkrijeinc van de

juiste p;r. ;lit is noodzakelijk, daar het P.V.\. zowel in

zuur als in basisch milieu te verzepen is tot

polyvinyl-alcohol. De p~~ lNaarbij ~pen vRrzepine; plaats vindt, ligt

tussen

4

en

5.

lIet komt overigens wel voor dat men tijdens de polymerisatie een hogere PTT h&nc1haaft ': door toevoegine van alkali-zouten), a8.n.sez ien he't YI~C ," in alko.lisch milieu de grootste

kataly-tische werking vertoont.

1,ls emulgator cebruikt wen in Duitsland polyvinylalcohol en wel in een hoeveelheid van 1-5:~ berekE:~nd t . o.v. vinyl-ucetaat. T.:en kan door gellY'uik van andere emulgatoren de

hoeveelheid benodizd Jlolyvinylalcohol aanmerkelijk

verrnin-deren . ~o kan men j b.v. door toevoeging van O,5~ gelatine

of stijfsel en l~~ van het anUJoniur.1-zout van het copolymeer van maleïnezuuranhydried en styreen, de benodigde

hoeveel-heid polyvin;;,rlalcohol t ot Cl, 5.' teruebreng:en.

~eziRn het bovenstaande is het duidelijk, dat men met eenzelfde apparatuur in sta8.t is l)roducten te leveren, die aanmerkelijk i.n ~.:;anenstellinz en eigem::chappen zullen ver-schillen. :Iet heeft dan ool~ viRinig z in van het product ge-specificeerde gesevens te vermelden. ~niG~ clobale gegevens kunnen echter \i'ip} vermpld 'Norden . ~:et P. V. \ .-gehal te van de emulsie::.; kan binnf'n zeer 1'uivle grenzen vari~ren (35 - 65'.~)

zonder dat de houdbaarheid van de eoulsies hierdoor heeft

te l i j den. r.el/foonl i. jk 1 igt llPt gphalte aéLn

r.

V.'. echter

tusf;en 48 en 52.:.

J:~e hoevpelheid monor18er bec~ra8.ct lrÜndRr d&ll ').'"

j)e emulsies zijn ja~cpn hou(::b2..ar en kunnen dikl,ijls zelfs

ePD lan~duriEe bevriezinc doorstaan.

l--:e v1.scosi tp1. t VCi.n dp emuJ.'" i.e~ list doorsa; n8 tus~)en 1;:'') en 15(': C.:0.

Vprc1er hepft het OCjk',,.,;ei;ü: Zill ac..n rpn sIJecüwl recept

vast te houden. _;,fhCt.'j}::-e lijk Véln (lp vraac l1s,Zt.r een product

r.~pt pen 'OeJ/c';'L"l elf' Séli.:E:c,l:3t(::.] l i;.1E , . f ' ( i~P!l~;C}lè.J.l'l)en, kan men , i i z ic_inr'el1 ê.l.êkilb"E"'!e"P;j Lii hpt tp voJ,r-E:n l"<:;ce:pt. lapr z&1

cl a~l 0 ;].;- ~ () 1. ' ( ' ":n Vi'" f;

t

' ..

Cu c I " f ' . j . . t ':e EO re c'8::.,t Pl, êi 18 voo 'Oe e ld te

CPVé : 1 • ! _,r _.'J., . . . 'or .... ,.- ," t -. "·r!.-~ ".'- .,-4- l' o::t(llPIJ.. (. _,l) ' .. l!:;,u 4 ')1'7 ~ / ) re: _h6 ./ ')

,

₅

5

., I 1\.[: lee;

kC

' -.--"" 'L 1~ ~~ '. lei..r1in[ ater viny1ac eté:.i:' t

t:. ..

tlYij ~~IÎ aZê}.(~ [ij 1-7; 11

go lyvi. 'l:y12.1c ()~101 ,)J'" x' ,'I ,:, n 1

1:1 verbaild IllRt het feit, c1~t onzui.verheden ele

stabtli-tei t van de f"rJul~:iiE'2 sterk kl..mnen beinvloeden, is het \;\8n

-selijk zeeC.6l..ÜVf--T j:l0110]IPfl" tE' -=E:bruil'~en .

. \an.r'pzien aceet& lr4ehvch Pt'll M'E:-:L' st p:cke invloed hpeft op

het ~ véTJOOl' van de l)01;,/v,el'iou.tip., lllOet de llOeV(:'elheid hier-VéHl in !1et mono~ Leer ook to't ( ' d l minirmm oel,erkt 'iiorden .

(15)

-6-Aan de eis dat het li1onOJilf:'PT 2eFT zuivei' moet ZlJn Hl

l!e-lnkkic vrij ce"c.kl:-('lij}~ ~(' volc1nfn. 'nals uit de berekening blijkt, ü; het mocel i.jk ~iet fen lletl'ekkelijk klein aé:..ntal schot els e~:n ,i;H-'l' zutvec rrodllct te verkrijgen.

-;lij de ~~chö.tti,n{?' van Or:' crootte der llenodigde

G.p:paru-tWH', voor de ver'v:E-:'rlcin::::: vail l()C! ton vinylucetaat per

mu.;",.nd, i.s Gtê.nepno1':f'-r"I, dat per d&C ?~ wu· {Sewel'kt \i'ordt, P1u.~r d~t het bedrijf CP (:uI'en(I • .; het weekend wordt stilge

-Jeu_-..-c1 (d.w.z. _" vGt~af :aterc1up _... l~

-

u~r tot· aandag 6 uur) en _, ol' algemeen erkE"nrle fet-stdac:;en ook worqt gestopt.

"'erkt men met reb.ctie-ketels van 1,

5

ln~ inhoud, waarin

per "batch'! 5()() kC; vinylacetaat kan worden verwerkt en

neemt me n aan dé:.. t i fderE-' "1)<:: .. tcl1" 6 uvr duurt, dan heeft

men .~ rPél.ctie-kf'tels nodiC.

De reactie-ketl-:1.s 6ijn VLt.n geë1%,iller:rc1 cietijzer en zijn vcor_,ü:>;1 van t:;·f.ll ver ~jdnc' mantel, een terug,,:,l?ei-koe 11'-'[', een roeT· E-r;,::, eelt t'?'>rnoïleteY' en e F n a8.nS1U1 t1n[,'

voor perslucht.

-:-'.oven<'lien L:: bOVPiJ ~LPdp-['e :céäctie-ket el eE:n aluminiuJll

Jrlaatv:.:.t (6(;,i 1 i.nhou(1) von:c vinylä.ceta8.t bc.ngebracht. Verder o;:1Vat de ä.l)}Jé.!.I'é;.tUU1' no,; een ~(etel vool'zien van een ver\!"arming-smant el en E'8n t'oer·"verk. De inhond van de ketel bedraèJ{:'t 7jCi 1. =n deze ketel voect men aan jjet

l e idinewater de benoc"1j gde hoeveelhe id emu 19atorpn toe

en vr-'rwarmt, onrler voortàul'rnd roeren , de oplossing tot

de gpwenste te11ppratuur ~onGevepr

90

°C~.

:JJeze 1:evi_erkinc;_kan _{flê:.tuurlijk oo'k:} _{in de reacti.e-ketels} geschieden. ;Iet voor(leel val1 deze vcórver'darmings-keteJ

is selegen in het fe i":; , dat de capaciteit van de reactie-ketels \'fordt op['evoerd. ~é(l derzelijke ketel is voldoende

om

de 3 reactie-ketels te bedienen.

:':"'en vacu.Urrt-romp, J'!et cl:pVb.ngVat, kéJ.n via de terug

vloei-koeler wordell ~ancesloten op de reactie-ketels. Aldus is

het mogelijk, het gehal tE" .~J.an LlOnO)!1f-er in de emulsies te

verminderen van ~ tot (: ,

5,

~.

De apparatuur '.\/o-rdt Gecomplet eerd l'let 2 koelvaten

( 4'~'

rnJ

inhoud, r:iet roel'\\'E:rk \ f:n ? fi 1 ters om eventuele

groffe best8.nddelf!il te ver' . .'ijderen.

Tiet proc f'S kO][lt in he t kort 0rl het volcende neer!

50 ()

Jtter water, voorzien van de benodicde hoeveelheid

emulgator, \lfordt tot

Rn

8.

90

nc; VE·1.'hi t, v'aarna men het in de reb.ctiF:-J.::-etel J a:.;!.t lopr>n. lIier \'.Iorden all e overige

stoffen (uit~pz. vinylä.cetaat~ toegevoegd ,zoals katalysa

-tor, "fr1odifier" etc. :ï;oor de verv.arrüngsfJ18.ntel l&at men

\!Jatpr van S0 o~ stromHl. 'oorna laat men vb.Ylui t het lnaat-vat, in 5

S.

10 ldn. tijd, SO kg vinylacetaat toelopen. De temperatuur da8.1 t mi è:~,.;.llvan.'rcel:i.jk om nb. enice t i j d, als de

r'eactie begint, \"E't=T te stijCH1.

"'1' dit moment beeint /[len flet de toevoeging van het overige vin~rlacetaat (45(, k€, ~, llet PI?;l sne'11eio V8..n ongeveer 5 kg per )ll2.nuu'0. De ren u:·:sne].l1eid is een indicatie voor de snelheid W8.é.J.rmep het vinyl.acetaè.ü dient t e worden toeee-voecd. ~-'r vlordt vou:c CP I, /lr§d, dat de terilperb.tuur in de re-actie-ketel ntet bOVPÏ1 9\) 8 stijGt . net eunstigste is om

tijdens het proces ni~t te Itoelen en de temperatuur in de

verwarmin,q·;mantel c)I' (,

à

qO

Cc

te houden. ë'en u i t':jendisfte

"-' ... ~. '"-'

koeling Cef:'ft n~ .• F'PJ1 miilder llO;noceen product.

:en enkele Illa,-,} k&11 11Pt voorkol1en, dat de rcact ie niet inzet. 1n dat ['eva] LlOet het mencsel

noc

eens extra v.'or

-den verhit. 'liertoe ts de verwarmingsm~ntel voor~ien van

(16)

..

-7-ITad~t éiJ het vin:':rlaccthat i~; tOf:[evoegd, bJijft men

noe doorz:o.,,,n lJlet roeren en houdt de t emlJeY'atuur in de

. t 1 r,, ' ~ n 0 ,', ver'''arnnnSI'lan p " 0 1 ) \ 1 a ':J\! - , .

Je Dol vme ct s;.tt te~ u -rec"ct ü" ''''a:.:...t nor" en1;:-e _0 '- - t 1 J' Cl door en de

t ernpe:catuur sti,jCt tot 'lr:! ":::. r;tolJt de reactie, hetgeen

te zien ü; <;.&11 het ~')tol)pcn Vê:ül de reflvx en á.8.n het dalen

Vu.~1 de teripercttuur, (l~"rl :3toIJt men met het 1 eiden van warm

v,'ater door de Vf:r\f.!aTLlinC:~;lantel. ~~et l110nOl:1eer-geha 1 te 1Ie

-draê:'Et np hóoèstens ::::,:. ~)ikv;ijls i s F:en laeer mOllorneer

-cehalte e;e\'ienst. 1!uormi('1(1e] Van vacuuYrl kCJ,n men een gedeel

-t e van het monOI"IF:cr ver,,!i i dE::rf:-n en het ,;;:e11a1 t e 8"::,,,n monomeer

t~ruEbrel~gen tnt

0,5.':

.

~:i~rbij v'iordt O:l::.'veer

50

liter

Via-ter aan de enulsie oEttl'okken. =Tet aldus venvij df-rde

on-zuivere monOMeer ~ordt niet m~er verder ver~erkt.

De temIle:catuur van de enulsie bedras,ct ,na het ver\" ijde:cen

V8.n het rnonO':lper, 41' à :::;.; r ';.

De emulsie.'.ordt dOOl'lnichJel van m~rslucht in dE::

koel-ketels .:::eperst , 'è;.a.c de cn:u1sie tot ~:'5 n:~; \'ordt afgekoeld.

Tevens is het Jlo['plijk OJ", hier v.;at pr en wpek:nakers aan

de erm:tlsie toe te VOP[é:'l1. ~'et kout echter ook voor, dat men

het topvoe2:"~'Il V8.H ',.(':p]::-mu.l::-ers 3.t-.i.1 de verbruiker overlè:Lat.

,>

}aatste bE'\ieTkinc die de emu1si,e~3 moeten ondercasn,

is de fn trat:i,e. 'De nlO,Zf;lijkheic1 bestaat nl., db.t kleine

hoeveelheden CI'o""fe bf:c;tcmdde len in djO' emulsie aum.ez ~E

zij!1.

3ij dp schattinc van Je Trootte van de apn8.ratuur is

aangenomen, (Jat (~r'11 "lJc.tch"~ Otlzeveer 6 uur z;u vereen.

Deze aanname be.ust 0'0 de volp"eh(~e over':iep-infJen:

Volgens Duitse 2o\';el ~lr,) .;êûlê::i~eSe ge[eVen~l'/: I~ , zou de

pigenlijke polyltleris, ... tie

3

8. 2:

uur in beslag nemen.

De verwijflering van het monOi:leeJ' uit de e~r1Ulsie~3 zou

: à 1 uur vergen, terwijl volgens de gegevens van Duitse

kant de reb.ct ie-kete 1 nèi iE'-dl'Te "bé.L tch" schoongemaakt

dient t e \vorden, hetceen Cu minuten duurt. :,iaakt rrlen de

ketel paf; schoon nadc.t

5

of

6

!'batches" gepasf;eerd zijn,

dan zou de reiniginG

?4

uur in bFslac nemen.

:-:ekeninc houdencle met de benodigde speling, komt men

tot een tijdsduur van ti uur pel' "batch" .

I"i teratuur

l . C,""'. ~)c~1iJdkl1E:cht:"7illy'l, anel li,elated ?olymers': (Hev' York.

1952) .

~. ~:. ?lat:6er ~ : odern rlastic::;, 0ept. 1950.

3.

.J.:) • v 8.n: ~ 0 0 11 ~ P 1 a f', tic ei , 2, ],

5 (

1

9 4

q ~ •

4. Ir. Stauc1ineer" L':':chv,albach: ~_iebi2:s /,nn. 438,

8

(19--:-1).

5 .

Tl." ";tarl:v:8ather, r , . ' . 'J.'~"ylor:

6.

;~.(; . B1atkie" .,T.:~rozier:

,). O.t. ,'en. Chem. 8oc.

52, 4702 (lCJ30) .

1155

(1936;

,

•

7. =--.l~. ~lerrnan,-;, .-:-. Van ~'y]~: :?olymer 'kience 1, 407 (1946).

P'. 7 .TI . ~'armer, '-j .~'. : ~ic11ael_ ~ ~T. 1~11el~1. ~oc . lq42 '].:'.513.

(17)

---

--..

10. 'rr -:-"t 1 i. . ... . ';.'aylo:c,

13.

~... c: -

.

."

.

,

.

_I I .. .. ' \ .• Vernon~ J . :dJl. Chem. ;-; 0

c.

5

3 ,

25 27

(1931)

.

~ha~ inigan Pesins ~orp .

14. TI.~.c,.r) . ~'tnal "~eport ~T() 744 .

-r.I.Ci.S.

_"

" "

1 1 6 i . 1 Hi2.

15 . I3:ci t. j"'at ent

562386

·~hé1.vJinigall Cheri1icals IJimi ted.

(1942) .

(18)

D}~nBIC?I;I:·.fG V_,~~~; :8= DI":;!:.' IIJIJjLrl' I}~~1:0JJO_' ~

- - - -

,---_

..

_--~~---~ant~l schotels.

De berekening vall het ac.ntêl.l schotels is uitgevoerd

volgens de methode van ?onchon-~avarit, zoals die door

Diepen en ~~yer is beBchreven ·~.

Aancezien geen gegevpns beschikb~ar waren betreffende

de mengvlarJliten V&1'1 vinyl aCE:t2.G-t en azi jnzuur, zijn de

menc;warmten bui ten beschouvvinc gelaten.

'::"oc11 is niet de J.lE~tllOde van :~c Cabp-',~'hiele ['evolgd,

aan-gezi en het verscl1il in verdampingswarmte van de twee com

-ponenten groot is

t.

\':.'

vel.'daro.lji.!1Lsv1ar'mte van vinylacetaat

7

_,_{,0 1rc_.::'\. "1/j_t:l. _/ '10J ' I e'1 ~ r Vc;,.! ~':1

a

,:~ ' l' J ':':1'"'U''' 1 L, Lol 1. ç: . / , ~ 0 1rcI\. a. __ l / /Jl'O~ ' I .,2\ , ,5\ .: .

Indien men bi j de constructi e van het "-z diagrar.1 de

mengwarmte buiten be::ichou1i:'in::., l ao..t, dEt>l ko.ll r.18n, yoltS~ns

r DielWl1 en : 'eyer, in dl. t ':-x diaiyaJll de damp- ,~OV/e I als de

, / / 0 v1.oeistoflijn als recl1t(," lijnen tekenFl1 en behoeft n~en eeen

correctie &8.n te bren,''''en voo'[' het verschil in tpLmeratuur

van de vprsclüllpnc1e

:Vlo~'L·tof-d2.1'!p-mentsels,

aan~f:zien

deze

CC\CTect~e dori!'C9uns k1 _piner _1'3 _{(1&:1 dE: COl:'TE:cti,::.} _tE~lgevolge

van de j!l,::.n'=:;'.-,'é T'I ~tp .

In ili t ~eval i,_, de l!,8n~WU.rJ;~tp. indel.'daç.d buiten beschouwing

,e;elaten, nl&ar i:-:; l'ij r1e con'~;~ruct~F.' vun damp- en

vloeistof-\ lijn vveJ. eeJl correctie éL,,!!:=::ebracht VoOl~ llet verschil in

i tenrr]er(;L~'),ur. j)e 1"I;:,(h:'ll i '3 , d:3.t JlU men niets w8et ontrent de

i j"!en~e'iia:cmte nen ook ni" .. t ":ï~~et of ue%F: );lpn,r:-'v/öTl''t-':;e foTOOt dan

'-' ~ '-'

'Nel klein is. =~enzou hoocsten~ pen schattinc; kunnen maken.

Gezien net bovenstétb-nde en het :feit dat de soort elijke

\Narmte van azijn.-VllrdaJi}l /J,'ET [:;r'oot ii:, (~(~,l cal/nol oC; C/) ),

is 11 i.e'[· wel pen correctie VOOl' het tel11)eratuursverschil

aê;tncebracht. GeceV8ns l)etreffende de soortelijke warmte

van vinylacetautdw~) waren niet beschikha~r. Gezien het

feit dat de soortelijke warnten van vloeibaar vinylacetaat

en aethyJ acetè'.a t i..eli jk zij 11 en de stoffen ook in andere

opz ichten veel overc:pnlcollst vertonen, ü; 8.an:~:el1onen dat ook

de soortelijke WêÜ')'rlten van de c1aml)en gelijk :6ijn en dat

deze wu.arde voor villylé::.cetaatdal~lp op 2C),

3

cal/LlOl oe +')

ge-st eld !Ilac vv'orden.

Vonr de berekeninc V&l1 de enthalpie-vv<:i&.rden Vêin de

vloei-stof- en r1amplnenesels is Gebruik gemaakt van de door

Di epen en r'-eyer ce['even fOl'mule s •

Verder is bij de bepalinc Van het ~antal benodiede

schotels de "::llrphree plê:l.te efficiency" op

0 ,

6

gest eld ,

en is deze grootheid over de gehele kolom constant

veron-dersteld.

De reflux verhoudinc is gesteld op l,~:l, hetgeell,

zo-als uit de grafieken

::1

t/J!! IV blijkt, ruimschoots

vol-doende is om een scheiding mogelijk te maken. Het blijft

natuurlijk de vraag of dit de meest economische reflux

verhouding is. (Volgens de beschikbare gecevens .f") werkt

men in Duitsland met reflux verhoudineen die varieren

van 1:1 tot 4:1 ).

De ll-Ltvoerinc der constructie zal slechts in kort

(19)

•

-10-Geceven is, dat

per uur een mengsel

van

140

kg

vinyl-acetaat

(1626

mol

V.:,.)

en

65 kg azijnzuur (1082 mol)

moet worden

gescheiden.

(~:.3~ D~

kleine hoeveelheden

azijnzuuranhydried

en

aethylideendiacetaat

zijn

buiten

beschouwing

eelaten, lletceen, gezien

het feit dat de

kook-punten van deze

stoffen

hoger liggen dan van azijnzuur,

geen

bezwaar is'.

Dij

de constructie van de

"'-x

fieuur is

aangenomen,

dat de

enthalpie inhoud van azijnzuur zow

e

l als van vinylacetaat

bij

20

oe

nul bedruact, terwijl de grootheid

x

het aantal

grammoleculen

azijnzuur per

mol mengsel aangeeft.

Verder

is

gegeven dat het mengsel moet

worden gescheiden

in een top-product dat

ag,

98

[;CV.' .;~

vinylacetaat bevat,

ter-wijl

het

bodem-product

~,lechts

(),

1

gew

i:'

V .,\.

lt1ag

bevatten.

Hier

uit volgt:

x",= (), 400

(

Sa]'1eilstelling

van de voeding ;

J. x, = O,OC;03 ,h xT~

=

0,99

Q

3

, 1626 ~~l

=

Ii.

=

B = B'=

lOe2

I I \ );]01

"

.

TI "

het tOl1-product)

"

bodem- "

)

.

rJ'em:peratuur

van

de voedinG

bedraagt

40

oe

.

i~ookpunten

van

v.~\.

en

Ccz

ijll

L:UUr

zijn

resp.

73

en

118

Verdampingswarrnten van

Vo-·,.

en

azijnzuur zijn resp.

7,f:

en

5,81

kcal/mOl

TIier

uit

volgt:

,on

=

726

cal/nol

J."

=

2100 " " = 307() ti "p, "

Dij

reflux

1,5:1

~,l,

=

3l7nO 1:C8.1 ,,:..

waarin:

,I " , ( \ '':./', "

"

'-1.-;:,-." , " . .t'~

.

'1' , t i n ,l.)

en

"

_l'

"

=

3413

.,

,

.

..

r

'"

,.:' ... TI

=

3324

_"

'H QJI. 21600

cal/mol.

=

+

=

.il. .'"\ O-I,-ti " , J~~I

30640 cal/mol

= _'\'3 -:;s- =

-I

=

de enthalpie

van de resp.

vloeistoffen bij hun kookpunt

:rej'

mol,

indien de

enthalpie

bij'

20

oe

nu,l is.

=

het a:...ntal

moleculen

top-pro-duct,

bodem-product

en voeding.

=

in de deflegmator per uur

ont-trokkem warmte

=

in

de kookfles per uur

toege-voerde

warmte

(20)

•

o

I _; _X

-11-Voorts

is Gebruik gemaakt

van de door

r:orrison en

Shaw

6)

CEÏmbliceerde eegevens

betreffende damp- en

v10eistofMencse1s die bij

bepaalde

tenweraturen

met

elkaar

in evenwicht

zijn. De

samenstellinc van damp

en

vloeistof is hierbij

geceven

in

e;ew

.·/~.

Omgerekend

in

mol:~

kri jet

men:

~=ookpunt

mengsel

in

°C.

73

75

80

90 100

110

115

118 , - -. w. .B

w,.

~~01.1~ i~ol.;~

azijnzuur

in

de

vIs"':;.

in de damp.

-

,-

-,-11,9

_3,5

3° ,

~-j , -;-

,"\

.., -,)

,

~

67,5

34,6

o. 0 l.Lj-,u 5?,9

96,0

87,0

98,8

95,7

lOD,O

100,0

In principe

is de constructie

uitge-voerd als is aangegeven

in nevenstaande

fiLuur.

Dij

de

constructie werd

onder in de

kolom bec;onnen

c1. '." .:6.

in de fieuur werd

van

rechts n&ar

links

gewerkt.

De rode

lijnen

stellen

de nodenlijnen

voor

.

en

de

cetrokken zwarte

lijnen de

schotels.

~Jet

verband tussen deze

scho-tels

en

de

nodenlijnen wordt

,~egeven

d

o

or dE' "=

.

=uq'hree plate efficiency"

nl.

jF

I.1:~

=

"~:urphree

plate efficiency"

=

0,6

~-. '"'I

I

"

_"

" = 0,6

:;)e schotel

die d

f

l

lijn

"

\

_';j_'

snijdt

is

dE

voedinesschotel.

De eerste schotel is

de kookfles.

'='}l

de

bijgaande

Grafieken I

t/m

IV

is de

volledige constructie

weer~egeven.

In

verband

met het

feit

dat

zowel top

_·

als

boden-product zeer zuiver moeten

zijn, was het niet mogelijk

de

cónstruc-tie in

~~n ~rafiek

uit

te voeren.

lIet eerste en laatste cedeelte

van de

constructie zijn dé.i.n

ook op

grotere

schaal uitgevoerd. De grafieken 11, 111

en

=V

sluiten

in deze volcorde op elkaar

aan.

,

In erafiek I

is de doorsnede, bij

p=

1 atm

vall

het

vloeistof-damp-vlak

CE:geven,

be-nevens

vE:rgrotingen van

cedeelten

van

W~ Ce ficmll~.

I

~e

in de Lrafieken

Ir, :11,

en IV

getrok-kHl

nodenlijnen

(in

rood: zijn ook

in

(21)

,.

,

-12-Volgens de constructie zouden 2~ schotels nodig zlJn

terwijl, als men de kookfles als eerste schotel rekend,

de t\"malfde schotel de voedingsschotel is.

Dij de berekeninc i~,; verondersteld, dat in de

defleg-mator een volledice condensatie zou plaats vinden en de

deflegmator dus ceen schotel is.

~at betreft de nauwkeurigheid van de constructie,

dient er 0:;:) gewezen te vlOrden, dat naarmate de

destil-latie-product en zuiverder moeten zijn, ook de mogelijke

fout in het berekende aantal schotels groter wordt.

Tnuners men kan de constructie wel op grotere schaal gaan

uitvoeren, maar dat wil nog niet zegcen dat men

nauw-keuriger werkt.lie uiterste crens van de nauwkeurigheid

wordt bepaald door de mogelijke fout in de geGevens van de 'l'-x ficuur. ~;o heeft het ook in dit geval weinie; zin

om de constructie op noc groter schaal te gaan uitvoeren.

1 :en maakt er de ;Ylozelijke fout niet kleiner mee.

rIet behoeft natuurlijk verde1~ geen betooc, dat de fout in de willekeuric &:..ti:1g'F:110l1en "l)ls.te efficiency" wel zeer

sroot kan zijn. :"'etrou',fbare t.::ecevens ontbreken echttr:.

~:OO.o't8 _'-' van de kolom.

;et het aantal l:üG.ten en een é18.neenomen schotelaf-stand li.:-t de !lOOGtF: van de kolOJJi vast.