DE2041122A1

DE2041122A1 - Organo-chem reactor - for polycondensation of copolymers

Info

Publication number: DE2041122A1
Application number: DE19702041122
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Dr Gross; Wolf-Diether Dipl-Chem Hahn
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1970-08-19
Filing date: 1970-08-19
Publication date: 1972-03-02

Abstract

The reaction appts. has a housing, branches for supply of reactants and discharge of reaction product and stationary, vertical built-in construction of wires, rods, or tubes of iron, steel or other materials, extending over the effective appts. height, for permitting the reactants to flow over their surface to the appts. bottom.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur DurchfuhruYlg organisch - chemischer Reaktionen. Device and method for carrying out organic - chemical Reactions.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung organisch-chemischer Reaktionen, die ein Gehäuse, Öffnungen für die Zuführung des Reaktanten und die Abführung des Reaktionsproduktes sowie Einbauten aufweist und ein Verfahren zur Durchführung derartiger Reaktionen.The invention relates to a device for carrying out organic chemical Reactions that have a housing, openings for the feed of the reactant and the Has discharge of the reaction product and internals and a method for Carrying out such reactions.

Bei organisch-chemischen Reaktionen, die bekanntlich im Gegensatz zu anorganischen Reaktionen mit geringer Geschwindigkeit ablaufen, ist eine homogene Verteilung der Reaktionspartner erforderlich, um einen regen Stoffaustausch zu gewährleisten.In organic-chemical reactions, which are known to be in contrast To run inorganic reactions at low speed is a homogeneous Distribution of the reactants required to ensure a lively exchange of substances.

Damit diese Bedingungen erfüllt sind, ist es zum Beispiel bei der kontinuierlichen Herstellung von Polykondensaten bekannt, eine mit Einbauten versehene Drehtrommel, deren Achse horizontal oder gegen die Horizontale leicht geneigt ist, zu verwenden, wobei die Einbauten einen fortlaufenden nicht unterbrochenen Schraubengang bilden ( Österreich. Patent 259 234). Dieser Reaktor hat den Vorteil, dass es nicht nur möglich ist, organische Reaktionen in dünnen Schichten durchzuführen, sondern auch die Verweilzeit der miteinander reagierenden Reaktionsteilnehmer beträchtlich zu erhöhen.So that these conditions are met, it is, for example, with the continuous production of polycondensates known, one provided with internals Rotary drum, whose Axis horizontal or slightly against the horizontal is inclined to use, the internals being a continuous uninterrupted Form a screw thread (Austria. Patent 259 234). This reactor has the advantage that it is not only possible to carry out organic reactions in thin layers, but also the residence time of the reactants reacting with one another is considerable to increase.

Durch die weiter erzielte Vergleichmässigung der Verweilzeit erfolgt der Stoffaustausch rasch und intensiv. Der Reaktor ist insbesondere für geringe Durchsätze geeignet. Seine Anwendung bereitet aber Schwierigkeiten, wenn hohe Durchsatzleistungen vorgesehen sind.The further equalization of the dwell time is achieved the exchange of substances quickly and intensively. The reactor is particularly suitable for low Suitable throughputs. However, its application causes difficulties when high throughputs are provided.

Zur Durchführung organisch-chemischer Reaktionen ist es ferner bekannt, stehende Kolonnen mit Einbauten zu verwenden. In der österreichischen Patentschrift 272651 wird beispielsweise eine Vorrichtung beschrieben, die aus einer Kolonne mit mehreren übereinander angeordneten Böden mit offenen, zweckmässig durch Trennbleche unterteilten Rinnen sowie Einrichtungen zur Überführung der Flüssigkeit von den einzelnen Böden auf den darunterliegenden Boden besteht und eine Heizvorrichtung zur Beheizung der einzelnen Böden und eine Einrichtung für die Überführung von Kondensat aus den abziehenden Dämpfen auf den obersten Boden enthält, wobei in den Rinnen der einzelnen Böden Rohre zur indirekten Beheizung vorgesehen sind.It is also known to carry out organic chemical reactions to use standing columns with internals. In the Austrian patent specification 272651, for example, a device is described which consists of a column with several floors arranged one above the other with open, expediently by dividing plates subdivided channels and devices for transferring the liquid from the consists of individual floors on the floor below and a heating device for heating the individual floors and a device for transferring condensate contains from the exhausting vapors to the top floor, being in the gutters the individual floors are provided with pipes for indirect heating.

Diese Vorrichtung wird mit Vorteil zur kontinuierlichen Umesterung von Dicarbonsäureestern mit Alkoholen verwendet, wobei beispielsweise bei der Umesterung von Dimethylterephthalat mit Äthylenglykol bereits Vorkondensate mit relativ hohen mittleren Molekulargewichten erhalten werden, wodurch die nachfolgende Polykondensation gleichmässiger und besser kontrollierbar verläuft.This device is advantageously used for continuous transesterification of dicarboxylic acid esters with alcohols used, for example in the transesterification of dimethyl terephthalate with ethylene glycol already precondensates with relatively high Average molecular weights can be obtained, whereby the subsequent polycondensation runs more evenly and more controllably.

In der französischen Patentschrift 1 308 263 wird ferner ein Reaktor beschrieben, der durch Trennwände, die als geschlossene Kreisringscheiben ausgebildet sind oder die Form offener Ringe aufweisen, in Abschnitte -unterteilt ist.In the French patent 1 308 263 a reactor is also used described by partitions that are designed as closed circular disks or are in the form of open rings, divided into sections.

Zwischen den vrennwanden werden runde Körper, beispielsweise Kugeln, eingebracht, die die Aufgabe haben, das Reaktionsgut zu durchmischen. Die Anwendung von Kugeln birgt jedoch die Gefahr in sich, dass infolge deren Abnutzung das Reaktionsgut verunreinigt wird und Verschleißeigenschaften an der Innenseite der Apparatur auftreten-.Round bodies, for example spheres, are placed between the vrennwanden introduced, which have the task of mixing the reaction mixture. The application of balls, however, harbors the risk that, as a result of their wear, the reaction material becomes contaminated and wear properties occur on the inside of the equipment.

Das Prinzip, Reaktionen in dünner Schicht durchzuführen, um z.B. eine kurze Veiweilzeit zu erreichten, wird insbesondere in den sog. Dünnschichtverdampfern verwirklicht. Diese unterscheiden sich hauptsächlich durch die Art der mechanischen Filmerzeugung auf der Innenwand des Verdampferkörpers.The principle of carrying out reactions in a thin layer in order to e.g. Achieving short residence times is particularly important in so-called thin-film evaporators realized. These differ mainly in the type of mechanical Film generation on the inner wall of the evaporator body.

In der schweizerischen Patentschrift 248 793 wird eine Vorrichtung zum Behandeln flüssiger Stoffe beschrieben, wobei eine mindestens annähernd senkrecht stehende, beheizte Röhre einen Rührer enthält, der die zu behandelnde, oben eingeführte Flüssigkeit sofort an die Innenwand der Röhre schleudert und sich entlang der inneren Oberfläche der Röhre bewegende Teile aufweist. Soll die Vorrichtung zur Durchführung chemischer Reaktionen verwendet werden, so sind am oberen Ende der Röhre zwei oder mehr Einlaufröhren für die zur Reaktion zu bringenden Flüssigkeiten anzubringen.In the Swiss patent specification 248 793 a device described for the treatment of liquid substances, one at least approximately perpendicular standing, heated tube contains a stirrer, which is to be treated, introduced above Liquid immediately hurls against the inner wall of the tube and spreads along the inner one Has surface of the tube moving parts. Should the device to carry out chemical reactions are used, so are two or at the top of the tube to install more inlet pipes for the liquids to be reacted.

Weitere Verbesserungen oder Vorrichtungen gem. der schweizerischen Patentschrift 248 793 beschrieben die beiden Zusatzpatente 266 552 und 267 586.Further improvements or devices according to the Swiss Patent specification 248 793 describes the two additional patents 266 552 and 267 586.

Bei der Dünnschichtverdampfung, die bei Reinigungs- und Eindickungsvorgängen und bei der Molekulardestillation ausgeübt wird, bilden sich an der Verdampferwand Abscheidungen, die eine geregelte weitere Filmbildung und Verdampfung nicht zulassen.In thin-film evaporation, in cleaning and thickening processes and when molecular distillation is applied, form on the evaporator wall Deposits that do not allow controlled further film formation and evaporation.

Um diese Nachteile zu beheben, ist in der schweizerischen Patentschrift 401 911 eine Vorrichtung beschrieben, die aus einem Rotor mit an seinem Umfang angeordneten, in geringem Abstand von der Verdampferinnenwand umlaufenden, in sich schwingungsfähigen, mittels Gleithülsen geführten, gespannten Saiten besteht.To remedy these disadvantages, is in the Swiss patent 401 911 describes a device which consists of a rotor with arranged on its circumference, at a short distance from the inner wall of the evaporator, which are capable of oscillation, there is tensioned strings guided by means of sliding sleeves.

Der Rotor bewirkt in Verbindung mit den gespannten Saiten eine gleichmässige Verteilung fließfähiger Stoffe auf der Innenseite des Verdampferrohres. Insbesondere wird der bei der Verdampfung gebildete anhaftende Rückstand von der Wandung entfernt und weiterbefördert.The rotor, in conjunction with the tensioned strings, creates an even movement Distribution of flowable substances on the inside of the evaporator tube. In particular the adhering residue formed during evaporation is removed from the wall and promoted.

Soweit nach dem Prinzip der Dünnschichtverdampfer arbeitende Vorrichtungen zur Durchführung chemischer Reaktionen überhaupt bekannt sind, weisen sie erhebliche Nachteile auf. Sie sind in der Anschaffung und im Betrieb aufwendig und störanfällig. Für eine Vielzahl von chemischen Reaktionen, insbesondere solchen, die unter Erhöhung der Viskosität ablaufen, sind Vorrichtungen mit schnell bewegten Teilen ungeeignet, da u.a. durch die Einwirkung hoher Scherkräfte die Endprodukte in ihrer Besohaffenheit erheblich geßchädigt werden.So much for devices working on the principle of thin-film evaporators are known to carry out chemical reactions at all, they show considerable Disadvantages on. They are complex and prone to failure to purchase and operate. For a wide variety of chemical reactions, especially those that take place under increase viscosity, devices with fast moving parts are unsuitable, because, among other things, the properties of the end products are due to the action of high shear forces be seriously damaged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren zur Durciiführung organisch-chemischer Reaktionen zu vermeiden und ein in seiner Ausgestaltung einfaches Verfahren sowie störunanfällige Vorrichtung zu schaffen.The invention is based on the disadvantages of the previous known devices and methods for performing organic-chemical reactions to be avoided and a method that is simple in its design and not susceptible to failure To create device.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Durchführung organisch-chemischer Reaktionen, die ein Gehäuse, Öffnungen für die Zuführung des Reaktanten und die Abführung des Reaktionsproduktes sowie Einbauten aufweist, die entsprechend der Erfindung gekennzeichnet ist durch stationäre, praktisch senkrecht angeordnete, sich im wesentlichen über die gesamte wirksame Reaktorhöhe erstreckenden Einbauten 10, die mind. einen über die Öffnung 9 eintretenden Reaktanten aufnehmen und an ihrer äusseren Oberfläche 3 dem Bodenraum zuführen.The object is achieved by a device for carrying out organic chemical Reactions that have a housing, openings for the feed of the reactant and the Has discharge of the reaction product and internals that correspond to the Invention is characterized by stationary, practically vertically arranged, internals extending essentially over the entire effective height of the reactor 10, which take up at least one reactant entering via the opening 9 and their outer surface 3 lead to the floor space.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Einbauten als Drähte oder Stäbe ausgebildet. Sie können auch als Röhren ausgebildet sein, Die Drähte, Stäbe oder Röhren können runden, quadratischen oder mehreckigen Querschnitt aufweisen.According to a further development of the invention, the internals are as wires or bars formed. They can also be designed as tubes, the wires, Rods or tubes can have round, square or polygonal cross-sections.

Die Einbauten bestehen vorzugsweise aus Metall, wie Eisen, Stahl, Edelstahl, sie- können aber auch aus anderem Material wie Keramik oder Glas, bestehen. Insbesondere bei Verwendung metallischer Werkstoffe können die Einbauten Schutzüberzüge, z.B. durch Lackierung, Kunststoffbeschichtung und Emaillierung aufgebracht, aufweisen.The internals are preferably made of metal, such as iron, steel, Stainless steel, but they can also consist of other materials such as ceramic or glass. Especially when using metallic materials, the fixtures can have protective coatings, e.g. applied by painting, plastic coating and enamelling.

Nach der Erfindung kann die Oberfläche der Einbauten ungleiohmässig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Oberfläche gedreht, gerillt oder verdrillt sein, s.B. können 1 20 Drehungen, Rillen oder Verdrillungen auf einen Meter Einbauten kommen.According to the invention, the surface of the internals can be uneven be trained. For example, the surface can be rotated, grooved, or twisted be, s.B. can do 1 20 turns, grooves or twists on one meter of fixtures come.

Ungleichmässig soll auch zum Ausdruck bringen, dass Drähte in Form von Seilen verwendet werden oder dass sich die Grösse der Oberfläche längs der Einbauten verändert, z.B.Unevenly is also intended to express that wires are in shape be used by ropes or that the size of the surface is along the internals changed, e.g.

kegelstumpfförmigen Verlauf hat.has a frustoconical course.

Die Öffnung für die Zufuhr mindestens einer der Reaktanten ist zweckmässig als Dse ausgebildet.The opening for the supply of at least one of the reactants is expedient designed as a nozzle.

Vorzugsweise führen die einbauten axial in die Düse und es wird eine ringförmige Eintrittsöffnung für mindestens einen der Reaktanten gebildet.Preferably, the built-in lead axially into the nozzle and there will be a annular inlet opening formed for at least one of the reactants.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Reaktor durch einen Mantel und/oder die Einbauten beheizbar oder kühlbar.According to a further embodiment, the reactor is jacketed and / or the internals can be heated or cooled.

Im Rahmen der Erfindung kann der Reaktor auch mehrere Einbauten, wie Drähte, Stäbe oder Röhren und jeweils zugeordnete, als Düsen auagebildete Öffnungen für die Zuführung der Reaktanten aufweisen.In the context of the invention, the reactor can also have several internals, such as Wires, rods or tubes and in each case assigned openings formed as nozzles have for the supply of the reactants.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Durchführung organisch-chemischer Reaktionen unter Anwendung der Vorrichtung. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Reaktant auf die äussere Oberfläche von in einem Reaktor befindlichen Einbauten aufgegeben und darin unter Einwirkung der für die Reaktionen erforderlichen Temperatur als Film herabgefuhrt wird.The invention also relates to a method for carrying out organic chemical Reactions using the device. This procedure is characterized by that at least one reactant is applied to the outer surface of a reactor Abandoned internals and therein under the action of the necessary for the reactions Temperature is lowered as a film.

Vorzugsweise wird der Reaktant oder werden die Reaktanten an der äusseren Oberfläche eines Drahtes, Stabes oder Rohres herabgeführt.Preferably, the reactant or reactants will be on the external Surface of a wire, rod or pipe brought down.

Nach der Erfindung wird die Verweilzeit des Reaktanten als herabgefuhster Film auf die erforderliche Reaktionsdauer abgestimmt. Sie richtet sich beispielsweise nach der Art der organisch-chemischen Reaktion, d.h. nach der Geschwindigkeit, mit der die Reaktion abläuft.According to the invention, the residence time of the reactant is considered to be decreased Film tailored to the required reaction time. For example, it is directed according to the type of organic chemical reaction, i.e. according to the speed with that the reaction takes place.

In bestimmten Situationen kann es vorteilhaft sein, den Reaktor mit verachiedenartigen Einbauten zu versehen.In certain situations it can be advantageous to use the reactor to provide verachieden-like fixtures.

Beispielsweise können im oberen Teil des Reaktors Einbauten mit grösserem Durchmesser als im unteren Teil angeordnet sein. Dabei wirken die Einbauten mit grösserem Durchmesser gewissermaßen fließhemmend, die im unteren Teil des Reaktors angeordneten Einbauten mit geringerem Durchmesser als fließfördernd. Zweckmässig verwendet man dabei im unteren Teil des Reaktors dünne und glatte Einbauten. Durch diese Anordnung gelingt es, z.B. die Verweilzeit bzw. die Fließgeschwindigkeit der Reaktanten den verschiedenen Viskositäten anzupassen, wenn beispielsweise die fortlaufende chemische Reaktion mit einer fortschreitenden Viskositätserhöhung wrbunden ist.For example, in the upper part of the reactor internals with larger Diameter than be arranged in the lower part. The internals contribute to this larger diameter, so to speak, flow-inhibiting in the lower part of the reactor arranged internals with a smaller diameter than flow-promoting. Appropriate one uses thin and smooth internals in the lower part of the reactor. By this arrangement succeeds, e.g. the residence time or the flow rate of the To adapt reactants to the different viscosities, for example if the continuous chemical reaction with a progressive increase in viscosity.

Es ist ebenso möglich, den genannten Reaktionsablauf auf mehrere erfindungsgemässe Reaktoren aufzuteilen.It is also possible to apply the stated course of the reaction to several according to the invention Divide reactors.

Das gilt einmal, wenn die Reaktionsdauer lang ist und die Verwendung eines übergrossen Reaktors unerwünscht ist.This applies once if the reaction time is long and the use an oversized reactor is undesirable.

Das gilt aber auch für den Fall, dass innerhalb des Ablaufs einer Reaktion in mehreren Stufen die optimalen Reaktionsbedingungen innerhalb einzelner Stufen unterschiedlich sind.However, this also applies in the event that a Reaction in several stages the optimal reaction conditions within each Levels are different.

Es können beispielsweise unterschiedliche Drücke, unterschiedliche Temperaturen oder unterschiedliche Beschaffenheit der Einbauten als Folge verschiedener Viskositäten des Reaktionsmediums erforderlich werden. Durch Verwendung mehrerer Reaktoren lassen sich unterschiedliche Reaktionsbedingungen in einfacher Weise berücksichtigen.For example, different pressures, different Temperatures or different properties of the internals as a result of different Viscosities of the reaction medium are required. By using several Reactors, different reaction conditions can be taken into account in a simple manner.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß unter Vermeidung komplizierter Maßnahmen die Reaktanten, bzw.The advantages achieved by the invention are that under Avoiding complicated measures to reduce the reactants or

das Reaktionsgemisch kontrolliert den Reaktionsraum durchlaufen und damit eine unnötige lange Verweilzeit mit der Folge der-Zersetzung vermieden wird. Es lassen sich -bei vorgegebener Viskosität der zur Reaktion zu bringenden Reaktanten durch geeignete Wahl der Aufgabemenge pro Einbauten, des Durchmessers und der Länge der Einbauten sowie gegebenenfalls deren besondere Form ( einfach rund oder z.B. ein gedrehtes Band oder ähnliche Formen, konische Drähte ) innerhalb gewisser Grenzen beliebige Verweilzeiten einstellen.the reaction mixture is controlled to run through the reaction space and so that an unnecessarily long residence time with the consequence of decomposition is avoided. With a given viscosity of the reactants to be reacted, it can be through a suitable choice of the feed quantity per Internals, the diameter and the length of the internals and, if applicable, their special shape (simple round or e.g. a twisted band or similar shapes, conical wires) inside set arbitrary dwell times within certain limits.

Da die Erfindung die Schwerkraft ausnutzt, sind im Reaktor keine Pumpen und andere Fördersysteme oder die.Since the invention uses gravity, there are no pumps in the reactor and other conveyor systems or the.

bewegende Teile, aie Störanfälligkeit des Reaktors erhöhen können, erforderlich.moving parts, which can increase the reactor's susceptibility to failure, necessary.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung liegt darin, dass die Übertragung der Vorrichtung mit einem oder wenigen Einbauten auf eine Vorrichtung mit vielen Einbauten einfach durchzuführen ist, was bekanntlich bei Vorrichtungen, z.B. solchen, die nach dem Prinzip des Dünnschichtverdampfers arbeiten, recht kompliziert ist, weil hier eine gegebene Oberfläche nicht ohne weiteres auf eine Apparatur mit wesentlich vergrösserter Oberfläche übertragbar ist.An essential advantage of the device according to the invention lies in that the transmission of the device with one or a few internals on a device with many internals is easy to carry out, which is known in devices, e.g. those that operate on the principle of the thin-film evaporator work is quite complicated, because a given surface is not readily available here can be transferred to an apparatus with a significantly enlarged surface.

Im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen lässt sich die Erfindung an die jeweiligen Eigenschaften des Ausgangs-oder Zwischenproduktes in einfacher Weise anpassen. Durch Zu- oder Abschalten einzelner Einbauten, z.B. von Drähten, lassen sich Veränderungen der Verweilzeiten herbeiführen.In contrast to known devices, the invention can be used the respective properties of the starting or intermediate product in a simple manner adjust. By connecting or disconnecting individual components, e.g. wires cause changes in the dwell times.

Treten beispielsweise Schwankungen in der Viskosität des Ausgangsmaterials auf, ermöglicht ein Ab- oder Zuschalten einzelner Einbauten eine geeignete Anpassung.For example, there are fluctuations in the viscosity of the starting material on, switching individual built-in components on or off enables suitable adaptation.

Ebenso ist eine Anpassung an wechselnde Durchsätze möglich.Adaptation to changing throughputs is also possible.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch und beispielhaft dargestellt und wird in Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 die erfindungsgemässe Vorrichtung im Vertikalschnitt, Fig. 2 die gleiche Vorrichtung mit 7 Einbauten Fig. 3 die Figur 2 im Querschnitt Fig. 4 die erfindungsgemässe Vorrichtung mit verschiedenartigen Einbauten , wobei der obere Teil Einbauten mit grösserem Durchmesser als der untere Teil enthält; Fig.5 die Hintereinanderschaltung ( Kaskade ) zweier erfindungsgemässer Vorrichtungen.The invention is shown schematically and by way of example in the drawings and is described in more detail in exemplary embodiments. Show it Fig. 1 shows the device according to the invention in vertical section, FIG. 2 shows the same device with 7 internals, FIG. 3, FIG. 2 in cross section, FIG. 4, the device according to the invention with various types of internals, the upper part being internals with larger Diameter than the lower part contains; Fig. 5 the series connection (cascade ) two devices according to the invention.

In den Figuren bedeuten 1 das Reaktorgehäuse, das durch einen Mantel 2 beheizt oder gekühlt werden kann. Am Boden 3 befindet sich eine Austragseinrichtung 4, z.B. ein Extruder.In the figures, 1 denotes the reactor housing, which is surrounded by a jacket 2 can be heated or cooled. A discharge device is located on the floor 3 4, e.g. an extruder.

Durch einen Stutzen 5 kann die Vorrichtung unter Über- oder Unterdruck gesetzt werden. Durch denselben Stutzen können auch Reaktionspartner zugeführt oder gasförmige Reaktionsprodukte abgeführt werden. Der Verteilertopf 7 weist eine Leitung 8 auf, durch die mindestens ein Reaktant über Verteilerdüse 9 den Einbauten 10 zugeführt wird. Mit 11 ist eine Halterung für die Einbauten bezeichnet.The device can be subjected to positive or negative pressure through a connecting piece 5 be set. Reactants can also be fed in or through the same nozzle gaseous reaction products are removed. The distributor pot 7 has a line 8, through which at least one reactant is fed to the internals 10 via the distributor nozzle 9 will. 11 with a holder for the internals is designated.

Beispiel 1 Zur Anwendung kommt ein Reaktor gem. Fig. 1 mit einem Durchmesser von 80 mm und einer Höhe von ca. 2000 mm.Example 1 A reactor according to FIG. 1 with a diameter is used of 80 mm and a height of approx. 2000 mm.

Die Einbauten 10 bestehen aus zwei miteinander verdrillten Drähten aus Aluminium von je 1 mm Durchmesser. Sie weisen drei Windungen pro Meter auf und besitzen 1800 mm Länge.The internals 10 consist of two wires twisted together Made of aluminum, each 1 mm in diameter. They have three turns per meter and have a length of 1800 mm.

Die Verteilerdüse 9 hat eine Bohrung von 3 mm.The distributor nozzle 9 has a bore of 3 mm.

Dem beschriebenen Reaktor wurde über Leitung 8 ein Vorkondensat aus einem Umesterungsprodukt von Dimethylterephthalat und Äthylenglykol aufgegeben. Durch den Mantel 2 wurde der Reaktionsraum des Reaktors 1 auf 2850C gehalten.A precondensate was discharged from the reactor described via line 8 abandoned a transesterification product of dimethyl terephthalate and ethylene glycol. The reaction space of the reactor 1 was kept at 2850 ° C. by the jacket 2.

Über den Stutzen 5 wurde der Reaktor evakuiert. Das über die Einbauten 10 in dünnem Film abgeführte Reaktionsprodukt verließ den Reaktor über die Austragsvorrichtung 4.The reactor was evacuated via the nozzle 5. That about the internals 10 reaction product discharged in a thin film left the reactor via the discharge device 4th

Die relative Viskosität wurde in diesem und den folgenden Beispielen wie folgt bestimmt: In einem Ubbeloh~de-Kapillarviskosimeter werden bei 200C + 0,050C die Durchlaufzeiten einer Lösung von 0,5 g der zu messenden Substanz in 100 ml Phenol/Tetrachloräthan ( 50 : 50 Gew.ffi) und des reinen Lösungsmittels gemessen.The relative viscosity was used in this and the following examples determined as follows: In an Ubbeloh ~ de capillary viscometer, at 200C + 0.050C the flow times of a solution of 0.5 g of the substance to be measured in 100 ml of phenol / tetrachloroethane (50: 50 Gew.ffi) and the pure solvent measured.

Aus diesen Zeiten lässt sich die relative Viskosität nach der Formel rel = Durchlaufzeit der Lösung Durchlaufzeit des reinen Lösungsmittels berechnen.The relative viscosity can be calculated from these times using the formula rel = flow time of the solution Calculate the flow time of the pure solvent.

Die Ergebnisse der Versuche sind tabellarisch zusammengestellt.The results of the tests are compiled in a table.

Spalte 1 bezeichnet die Versuchsnummer. Spalte 2 gibt den Durchsatz in kg/h, Spalte 3 die Viskosität der Ausgangsstoffe, gemesaen bei 8, und Spalte 5 die des Endproduktes, gemessen nach dem Austrag durch 4, wieder. Spalte 4 nennt den Druck im Reaktor.Column 1 indicates the experiment number. Column 2 gives the throughput in kg / h, column 3 the viscosity of the starting materials, measured at 8, and column 5 that of the end product, measured after the discharge by 4, again. Column 4 names the pressure in the reactor.

Versuch Durchsatz Viskosität Druck Viskosität Vivo. kg/h (« rel) Torr ( # rel) gemess.b.8 gemess.nach ~ d.Austrag dch.4 1 1,1 1,10 0,5 1,17 2 1,1 1,15 0,6 1,35 3 1,3 1,10 0,5- 1,14 4 1,3 1,15 0,6 1,31 Aus der Erhöhung der Viskosität ergibt sich, dass im Reaktor trotz kurzer-Verweilzeit von weniger als 12 min eine Kondensationsreaktion abgelaufen ist, die zu einem hochwertigen Polyester führte.Trial throughput viscosity pressure viscosity Vivo. kg / h («rel) Torr (# rel) measured according to 8 measured according to ~ the discharge dch.4 1 1.1 1.10 0.5 1.17 2 1.1 1.15 0.6 1.35 3 1.3 1.10 0.5-1.14 4 1.3 1.15 0.6 1.31 From the increase in viscosity it results that in spite of the short residence time of less than 12 min a Condensation reaction has occurred resulting in a high quality polyester.

Beispiel 2 Das Reaktionsgefäss gem. Abbildung 1 wurde durch Beheizung des Mantels 2 auf 1000C gebracht. Auf einen darin befindlichen Glasstab 10 von 2 mm Durchmesser und 2 m Länge wurde durch Düse 9 1,4-Butandiol gegeben. Während des Versuches wurde Phosgen durch Stutzen 5 zugeleitet. Example 2 The reaction vessel according to Figure 1 was heated of the jacket 2 brought to 1000C. On a glass rod 10 from FIG. 2 located therein mm in diameter and 2 m in length, 1,4-butanediol was passed through nozzle 9. During the Phosgene was fed in through nozzle 5 for the experiment.

Am-Boden 3 des Reaktors 1 wurde über die Austragsvorrichtung 4 ein braunes Kondensationsprodukt mit wachsartiger Konsistenz entnommen. Der Erweichungspunkt des Wachses iag bei 54 bis 56°C. At the bottom 3 of the reactor 1 was via the discharge device 4 brown condensation product removed with a waxy consistency. The softening point the wax is at 54 to 56 ° C.

Beispiel 3 Aus Poly-cis-Isopren wurde eine 5°Oige Lösung in Tetrachlorkohlenstoff hergestellt. Nach Erwärmen auf 500C wurden 0,2 % Dicumylperoxyd zugesetzt.Example 3 A 5 ° solution in carbon tetrachloride was made from poly-cis-isoprene manufactured. After heating to 50 ° C., 0.2% dicumyl peroxide was added.

Diese Lösung wurde dann in den durch Beheizung des Mantels 2 auf 50°C gebrachten Reaktor 1 eingeführt und dabei auf einen 1 mm starken, 1 m langen Glasstab 10 gegeben. In dem Reaktor 1 wurde über den Stutzen 5 eine Ohloratmosphäre von 0,2 atü gehalten. Am Boden 3 wurde über die Austragsvorrichtung 4 eine Lösung wesentlich geringerer Viskosität entnommen, die ein Polymer mit etwa 58 J al2 enthält.This solution was then in the by heating the jacket 2 to 50 ° C Brought reactor 1 introduced and thereby on a 1 mm thick, 1 m long glass rod 10 given. An Ohloratmosphäre of 0.2 was in the reactor 1 via the nozzle 5 atü held. At the bottom 3, a solution became essential via the discharge device 4 lower viscosity, which contains a polymer with about 58 J al2.

Die Polymerlösung wurde dann auf eine Konzentration von 12 bis 14 °/ gebracht und nach Zugabe von weiteren 0,1 t Dicumylperoxyd in einen zweiten Reaktor des gleichen Typs gebracht. Der Einbau 10 bestand aus einem 3 mm starken, 2 m langen Glasstab. Die Reaktionsbedingungen waren 6 5 0 C und 0,2 atü Chlordruck. Die aus dem zweiten Reaktor abgezogene Lösung wurde in Methanol gegeben, wobei ein chloriertes Polymer mit einem Chlorgehalt von ca. 66 cA ausfiel.The polymer solution was then added to a concentration of 12-14 ° / brought and after the addition of a further 0.1 t of dicumyl peroxide in a second reactor of the same type brought. The installation 10 consisted of a 3 mm thick, 2 m long Glass rod. The reaction conditions were 65.degree. C. and 0.2 atm. Chlorine pressure. From The solution withdrawn from the second reactor was poured into methanol, a chlorinated Polymer with a chlorine content of about 66 cA precipitated.

Beispiel 4 In einen beheizten, aus Glas gefertigten Reaktor 1 von 2000 mm Höhe, enthaltend einen 2000 mm langen, 3 mm starken Glasstab 10 wird mittels eines Extruders ein geschmolzenes Vorkondensat, hergestellt durch Glykolyse von Polyäthylenterephthalat bei 2800C unter Zusatz von 1,5 Gew.% Äthylenglykol, zur Beschleunigung der nachfolgenden Polykondensation mit 1 g Sb203 pro kg Vorkondensat versetzt, kontinuierlich über 8 aufgegeben.Example 4 In a heated reactor 1 made of glass from 2000 mm height, containing a 2000 mm long, 3 mm thick glass rod 10 is by means of an extruder a molten precondensate produced by glycolysis of Polyethylene terephthalate at 2800C with the addition of 1.5 wt.% Ethylene glycol, for Acceleration of the subsequent polycondensation with 1 g of Sb203 per kg of precondensate added, continuously abandoned over 8.

Die Versuchsbedingungen lauteten: Reaktortemperatur 290°C Druck 0,4 Torr Durchsatz 0,85 kg/h Das über den Glasstab 10 als dünner Film abgeführte Reaktionsprodukt wird über die Austragseinrichtung 4 ausgetragen.The test conditions were: reactor temperature 290 ° C. pressure 0.4 Torr throughput 0.85 kg / h The reaction product discharged via the glass rod 10 as a thin film is discharged via the discharge device 4.

Das Ergebnis geht aus der folgenden Tabelle hervor: Versuchs- Relative Viskosität ( rt rel) No. Vorkondensat Polykondensat 1 1,14 1,21 2 1,11 1,21 Beispiel 5 In einem beheizten, aus Glas gefertigten Reaktor 1 von 2000 mm Höhe und einem lichten Durchmesser von 80 mm, der als Einbauten 10 zwei Je 2000 mm lange und 3 mm starke Glasstäbe enthält, wird ein durch Umesterung von Dimethylterephthalat mit Äthylenglykol hergestelltes Vorkondensat im geschmolzenen Zustand kontinuierlich über 8 aufgegeben.The result is shown in the following table: Trial Relative Viscosity (rt rel) No. Precondensate Polycondensate 1 1.14 1.21 2 1.11 1.21 Example 5 In a heated, made of glass reactor 1 of 2000 mm height and one clear diameter of 80 mm, the built-in 10 two each 2000 mm long and 3 contains mm thick glass rods, is a by transesterification of dimethyl terephthalate Precondensate produced with ethylene glycol in the molten state continuously Abandoned about 8.

Als Katalysator wird dem Vorkondensat 1 g Antimontrioxid pro kg Vorkondensat zugesetzt.1 g of antimony trioxide per kg of precondensate is added to the precondensate as a catalyst added.

Das Vorkondensat hat eine relative Viskosität von 1,2.The precondensate has a relative viscosity of 1.2.

Die Temperatur im Reaktor wurde auf 2850C gehalten.The temperature in the reactor was kept at 2850C.

Der Druck beträgt 0,45 Torr. Die Durchsatzmenge beträgt 1,8 kg/h. Das über die beiden Glasstäbe als Film abgeführte Reaktionsprodukt wird über die Austragseinrichtung 4 ausgetragen. Die gemessene relative Viskosität beträgt 1,31. PatentansprücheThe pressure is 0.45 torr. The throughput rate is 1.8 kg / h. The reaction product removed as a film via the two glass rods is transferred to the Discharge device 4 discharged. The measured relative viscosity is 1.31. Claims

Claims

Claims (% device for carrying out organic-chemical Reactions that have a housing, openings for the supply of the reactants and the Has discharge of the reaction product and internals, characterized by stationary practically vertically arranged, essentially titer the entire effective reactor height extending internals (10) which at least one over the Take up opening (9) entering reactants and the on its outer surface Feed in the floor space (3).

2) Device according to claim 1, characterized in that the internals (10) are formed as wires or rods.

3) Device according to claim 1, characterized in that the internals (10) are designed as tubes.

4) Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that the surface of the internals (10) is irregular is.

5) Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that the opening (9) for the supply of at least one of the reactants is designed as a nozzle.

6) device naoh. one or more of claims 1 to 5, characterized characterized in that the internals (10) lead axially into the nozzle (9) and an annular Inlet opening is formed for at least one of the reactants.

7) Device according to one or more of claims t to 6, characterized characterized in that the reactor (1) by a Tantalum (2) and / or the internals (10) can be heated or cooled.

8) Device according to one or more of claims 1 to 7, characterized characterized in that the reactor (1) built-in (10) such as wires, rods or Tubes and å each assigned, designed as nozzles openings (9) for the supply of the reactant.

9) Procedure for carrying out organic chemical reactions under Use of the device according to one or more of claims 1 to 8, characterized marked that at least one reactant on the outer surface of in one Abandoned reactor located internals (10) and under the action of for the temperature required for the reactions is brought down as a film.

10) Method according to claim 9, characterized in that the reactant is guided down on the outer surface of a wire or rod (10).

11) Method according to claim 9, characterized in that the reactant is brought down on the outer surface of a tube (10).

12) Method according to claim 9, 10 or 11, characterized in that that the residence time of the reactant as a drained film to the required Response time is coordinated.

13) Application of the method according to one or more of the claims 9 to 12, on the condensation, especially on the polycondensation.

L e r s e i t e