Über die Auswahl von Polymerisationsreaktoren

Abstract

Bei technischen Synthesen von Polymeren entsteht immer ein sehr komplexes Produkt, zu dessen ausreichender Charakterisierung neben chemischen und physikalischen Parametern oft auch noch anwendungstechnische Tests erforderlich sind. Im Gegensatz zur Synthese niedermolekularer Stoffe sind nachtragliche Korrekturen, z. B. durch Destillation oder Kristallisation, meist unmoglich. Der sehr genau gezielten Reaktionsfiuhrung kommt besondere Bedeutung zu. Polyreaktionen lassen sich nach kinetischen Gesichtspunkten (Monomerenverkniipfung mit und ohne Abbruchsreaktion, Polymerenverkniipfung) unterscheiden. Neben der homogenen Losungspolymerisation gibt es die heterogenen Verfahren der Fallungs-, Perl-und Emulsionspolymerisation. Die Polymerisationsreaktoren konnen den bekannten Idealtypen (Batch-Reaktor, kontinuierlicher KolbenfluD-Reaktor, Riihrkesselkaskade und kontinuierlicher Riihrkessel-Reaktor) zugeordnet werden. Bei Losungspolymerisationen erschwert hohe Viskositat oft die vollstandige Durchmischung, es ist auf Segregation zu achten. Die Arbeit gibt einen Uberblick dariiber, welche Ausfuhrungsformen der Reaktortypen fur die verschiedenen Polyreaktionen und Polymerisationsverfahren in der Technik verwendet werden und untersucht die Grunde fur die Auswahl. Am vielseitigsten eingesetzt wird der Batch-Reaktor, gefolgt von der Kaskade. Bei kontinuierlich durchgefiuhrter Polymerenverkniipfung (Polykondensation, Polyaddition) werden haufig mehrere Reaktoren verschiedener Ausfiuhrungsart hintereinandergeschaltet.Choice of polymerization reactors. Industrial syntheses of polymers always yield a highly complex product whose adequate characterization often requires application-oriented tests in addition to chemical and physical parameters. In contrast to the synthesis of low-molecular mass substances subsequent corrections, e. g. by distillation or crystallization, are usually impossible. Extremely detailed reaction control is of paramount importance. Polyreactions can be classified according to kinetic aspects (monomer linkage with and without termination reaction, linkage of polymers). Apart from homogeneous bulk polymerization, there are the heterogeneous processes of precipitation-, bead-, and emulsion-polymerization. The polymerization reactors can be assigned to the known ideal types (batch reactor, continuous plug flow reactor, series of stirred tanks, and continuous stirred tank reactor). High viscosity often thwarts thorough mixing in bulk polymerization and segregation may occur. The article surveys the variants of the reactor types used for various polyreactions and polymerization processes in industry and examines the reasons for this choice. Most commonly used is the batch reactor, followed by the cascade of stirred tanks. Continuous polymer-linkage (polycondensation, polyaddition) is frequently performed in a series of several different kinds of reactors.

Multifunktionale Reaktoren für die heterogene Katalyse

“…H . Gerrens hat fur das Gebiet der Polymerisation Einteilungsprinzipien angegeben, um die Auswahl von Polymerisationsreaktoren zu erleichtern [ 2 ] . In …”

Rührkessel‐Reaktoren für Polymer‐Synthesen

“…Synthesemethoden und neuester Stand der Herstellverfahren fur Kunststoffe sind wiederholt beschrieben worden [l], ebenso die Kriterien zur Auswahl des fur eine bestimmte Polyreaktion vorteilhaften Reaktortyps [2, 31. Von denzahlreichen Besonderheiten, durch die sich Polyreaktionen von den Synthesen niedermolekularer Produkte unterscheiden [2,4], sind einige fur die Reaktorgestaltung und -betriebsweise besonders bedeutsam. Alle Monomerverknupfungen verlaufen exotherm.…”