PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10353829A1 23.06.2005
Titel Kreiselpumpe und Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat
Anmelder Bayer MaterialScience AG, 51373 Leverkusen, DE
Erfinder Fassbender, Klaus, Dipl.-Ing., 47495 Rheinberg, DE;
Lange, Andreas, Dipl.-Ing., 47829 Krefeld, DE;
Westernacher, Stefan, Dr., 47906 Kempen, DE;
Conklin, Gary, Dipl.-Ing., 47803 Krefeld, DE
DE-Anmeldedatum 18.11.2003
DE-Aktenzeichen 10353829
Offenlegungstag 23.06.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.06.2005
IPC-Hauptklasse F04D 29/22
Zusammenfassung Die Erfindung beschreibt eine Kreiselpumpe, wenigstens bestehend aus einem Gehäuse (4) mit einem Einlass (2) und einem Auslass (3), einem Laufrad (5) mit Schaufeln (6) und einem Druckdeckel (7), welche dadurch gekennzeichnet ist, dass auf dem Laufrad (5) und/oder auf dem Druckdeckel (7) strombrechende Elemente (8, 8') angeordnet sind. Die Erfindung beschreibt ferner ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Phasengrenzflächenverfahren, bei dem eine Lösung von Polycarbonat in einem organischen Lösungsmittel in mindestens einer Waschstufe mit einer Waschflüssigkeit gewaschen wird, wobei nach jeder Waschstufe die Waschflüssigkeit von der organischen Phase mithilfe einer Trennvorrichtung abgetrennnt wird, wobei in mindestens einer Waschstufe zum Mischen der Waschflüssigkeit mit der Lösung von Polycarbonat eine Kreiselpumpe eingesetzt wird, welche wenigstens aus einem Gehäuse (4) mit einem Einlass (2) und einem Auslass (3), einem Laufrad (5) mit Schaufeln (6) und einem Druckdeckel (7) besteht, wobei auf dem Laufrad (5) und/oder auf dem Druckdeckel (7) strombrechende Elemente (8, 8') angeordnet sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe sowie ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Phasengrenzflächenverfahren unter Verwendung einer Kreiselpumpe zum Mischen einer Waschflüssigkeit mit einer Lösung von Polycarbonat in einem organischen Lösungsmittel.

Polycarbonat kann u.a. nach dem Phasengrenzflächenverfahren hergestellt werden, welches hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Gemäß diesem Verfahren erfolgt die Phosgenierung eines in wässrig-alkalischer Lösung (oder Suspension) vorgelegten Dinatriumsalzes eines Bisphenols (oder eines Gemisches verschiedener Bisphenole) in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches, welches eine zweite Phase bildet. Die entstehenden, hauptsächlich in der organischen Phase vorliegenden, Oligocarbonate werden mit Hilfe geeigneter Katalysatoren zu hochmolekularen, in der organischen Phase gelösten, Polycarbonaten kondensiert. Die organische Phase wird schließlich abgetrennt und das Polycarbonat durch verschiedene Aufarbeitungsschritte daraus isoliert.

Am Ende der Reaktion enthält das mindestens zweiphasige Reaktionsgemisch höchstens noch Spuren (<2 ppm) an Chlorkohlensäureestern. Dieses Reaktionsgemisch lässt man zur Phasentrennung absetzen. Die Absetzvorgänge werden ggf. dadurch unterstützt, dass die organische Phase z.B. Absetzkessel, Rührkessel, Coalescer oder Separatoren durchläuft. Die wässrige alkalische Phase wird eventuell ganz oder teilweise zurück in die Polycarbonatsynthese geleitet oder aber der Abwasseraufbereitung zugeführt, wo Lösungsmittel- und Katalysatoranteile abgetrennt und rückgeführt werden.

Die organische Phase enthält auch nach einem oder mehreren Absetzvorgängen, noch Anteile der wässrigen alkalischen Phase in feinen Tröpfchen sowie den Katalysator, in der Regel ein tertiäres Amin. Die organische, das Polycarbonat enthaltende Phase muss daher in einem nächsten Schritt von allen Kontaminationen alkalischer, ionischer oder katalytischer Art gereinigt werden. Dazu wird die organische Phase ein oder mehrmals mit einer Waschflüssigkeit, insbesondere Wasser, bevorzugt entsalztes oder destilliertes Wasser, und/oder verdünnter Säure, wie z.B. Mineral-, Carbon-, Hydroxycarbon- und/oder Sulfonsäure, gewaschen. In allen oder einigen der Trennschritten kann die Waschflüssigkeit unter Umständen unter Verwendung von aktiven oder passiven Mischorganen zudosiert werden.

Beispielsweise ist aus DE-A 195 10 061 ein Verfahren zur Reinigung von Polycarbonat bekannt, bei dem geringe Restmengen produktionsbedingter Verunreinigungen, insbesondere Salze, mit Hilfe eines mehrstufigen Wasch-/Trennprozesses unter Verwendung mindestens eines hydrophoben Coalescers aus der organischen Lösung des Polymers entfernt werden.

Auch aus DE-A 198 49 004 ist ein Verfahren zur Reinigung von Polycarbonat enthaltenden Lösungen bekannt, bei dem die organische, Polycarbonat enthaltende Lösung und die Waschflüssigkeit nach der ersten Waschstufe in einem Coalescer mit einer hydrophilen Bepackung voneinander getrennt werden.

Mit den aus dem Stand der Technik bekannten, handelsüblichen Mischvorrichtungen, wie z.B. Statikmischer oder dynamische Mischer, kann nur eine ungenügende Wäsche der organischen Polycarbonatlösung erzielt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der die Waschflüssigkeit, insbesondere Wasser oder eine wässrige Lösung einer Säure, mit der Lösung von Polycarbonat in einem organischen Lösungsmittel vermischt werden kann, wobei die Waschflüssigkeit in der organischen Polycarbonatlösung im Wesentlichen unlöslich ist. Die Einmischung der Waschflüssigkeit muss so gut sein, dass einerseits Alkaliionen, insbesondere Natriumionen, aus der organischen Phase herausgelöst werden, andererseits aber die Waschflüssigkeit wieder gut von der organischen Phase abtrennbar ist. Nach der Wäsche der Polycarbonatlösung mit der Waschflüssigkeit soll die gereinigte Polycarbonatlösung einen möglichst geringen Restgehalt an Wasser sowie an Alkaliionen, insbesondere Natriumionen, enthalten.

Gegenstand der Erfindung ist eine Kreiselpumpe, wenigstens bestehend aus einem Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass, einem Laufrad mit Schaufeln und einem Druckdeckel, wobei auf dem Laufrad und/oder auf dem Druckdeckel strombrechende Elemente angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Kreiselpumpe baut auf Kreiselpumpen auf, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. So kann die erfindungsgemäße Kreiselpumpe z.B. eine einstufige Spiralgehäusepumpe sein. Auch eine Kreiselpumpe mit Sternschaufeln kann eingesetzt werden. Bei der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe gelangt die Förderflüssigkeit, z.B. eine Lösung von Polycarbonat in einem organischen Lösungsmittel (nachfolgend auch als organische Polycarbonatlösung bezeichnet) zusammen mit einer Waschflüssigkeit, z.B. Wasser, durch den Einlass (Saugstutzen) in das fliegend gelagerte Laufrad. Üblicherweise wird die Förderflüssigkeit, hier die organische Polycarbonatlösung und die Waschflüssigkeit, frontal auf das Laufrad zugeführt. In einer solchen Ausführungsform der Kreiselpumpe ist der Einlass dem Laufrad gegenüber angeordnet. Über die sich kontinuierlich erweiternde Spirale, welche aus den Schaufeln gebildet wird, wird die Förderflüssigkeit gesammelt und dem Auslass (Druckstutzen) zugeführt. In der Regel ist der Auslass im Wesentlichen senkrecht zum Einlass angeordnet. Der Druckdeckel bildet die Rückenplatte hinter dem Laufrad und somit ein Teil des Gehäuses. Die Welle, welche das Laufrad antreibt, wird durch eine Öffnung im Druckdeckel hindurch geführt. Eine Dichtung o.dgl. verhindert, dass Förderflüssigkeit an der rotierenden Welle austreten kann.

Die Kreiselpumpe weist erfindungsgemäß strombrechende Elemente auf, welche auf dem Laufrad und/oder dem Druckdeckel angeordnet sind. Sind die strombrechenden Elemente auf dem Laufrad angebracht, so können sie zwischen den Schaufeln angeordnet sein. Sie können auf dem Laufrad beliebig positioniert sein. Sie sind jedoch bevorzugt in einem äußeren Randbereich des Laufrades angeordnet. Weiterhin sind sie bevorzugt einerseits in gleichen Abständen voneinander und andererseits vom Mittelpunkt des Laufrades angeordnet, d.h. sie sind bevorzugt äquidistant auf einem Kreis um den Mittelpunkt des Laufrades angeordnet. Sie können auch auf mehreren Kreisen mit unterschiedlichen Radien angebracht sein, wobei vorzugsweise der oder die Kreise im Bereich des äußeren Randes des Laufrades verlaufen. Es ist indes auch möglich, die strombrechenden Elemente in unregelmäßigen Abständen voneinander anzubringen. Als äußerer Randbereich des Laufrades wird im Sinne der Erfindung der Bereich mit einem Radius größer als 70 % des Laufrad-Radius angesehen.

In der Regel besitzen die Schaufeln einen Durchmesser, der mindestens so groß ist wie der Durchmesser des Einlasses. Vorzugsweise beträgt der Schaufeldurchmesser 110 bis 150 % des Durchmessers des Einlasses (Ansaugstutzen). Für die erfindungsgemäße Kreiselpumpe kann ferner der Durchmesser der Schaufeln so gewählt werden, dass die Schaufeln das Laufrad entweder auf seinem gesamten Durchmesser besetzen oder nur auf einem Teil des Durchmessers. Sind die Schaufeln nur auf einem Teil des Laufrad-Durchmessers angeordnet, so bleibt ein äußerer Randbereich des Laufrades frei, auf dem sich keine Schaufeln befinden. In dieser bevorzugten Ausführungsform können die strombrechenden Elemente auf diesem freien äußeren Randbereich des Laufrades angeordnet sein. Dieser freie äußere Randbereich beträgt vorzugsweise 10 bis 30 % des Laufrad-Durchmessers. Es ist auch möglich, nicht alle, sondern nur einige der Schaufeln mit einem geringeren Durchmesser zu versehen, sodass nur in einigen Teilen des Randbereiches Schaufeln angeordnet sind, in anderen dagegen nicht. Beispielsweise können die Schaufeln alternierend einen geringeren und den vollen Durchmesser aufweisen, wobei z.B. jeweils in den freiliegenden äußeren Randbereichen strombrechende Elemente vorgesehen sein können. Ggf. können zusätzlich strombrechende Elemente zwischen den Schaufeln angebracht sein.

Zusätzlich oder alternativ zu den strombrechenden Elementen auf dem Laufrad der Kreiselpumpe können erfindungsgemäß strombrechende Elemente auf dem Druckdeckel angeordnet sein. In dieser Ausführungsform hat das Laufrad einen geringeren Durchmesser als der Druckdeckel, um die strombrechenden Elemente auf dem Druckdeckel anzubringen. Der Durchmesser des Laufrades im Vergleich zu dem des Druckdeckels hängt demnach im Wesentlichen von der Größe der strombrechenden Elemente ab. Der Durchmesser des Laufrades ist insbesondere um mindestens 10 %, vorzugsweise um 10 bis 50 %, kleiner als der des Druckdeckels.

Ähnlich der Anordnung der strombrechenden Elemente auf dem Laufrad können die strombrechenden Elemente auf dem Randbereich des Druckdeckels, welcher nicht von dem Laufrad bedeckt ist, prinzipiell beliebig angeordnet sein. Sie können in gleichen oder unterschiedlichen Abständen voneinander auf einem Kreis oder mehreren Kreisen um den Mittelpunkt des Druckdeckels positioniert sein, wobei der Radius des Kreises größer ist als der des Laufrades. Vorzugsweise sind sie äquidistant auf einem Kreis angeordnet, dessen Radius 70 bis 90 % des Druckdeckel-Radius beträgt.

Die strombrechenden Elemente können beispielsweise mit dem Laufrad und/oder dem Druckdeckel verschweißt sein.

Die strombrechenden Elemente sind bevorzugt stiftförmig. Die stiftförmigen strombrechenden Elemente können einen beliebigen, z.B. runden, viereckigen oder dreieckigen, Querschnitt haben. Die strombrechenden Elemente können auch plattenförmig sein. Platten als strombrechende Elemente sind vorzugsweise viereckig, z.B. rechteckig oder quadratisch. Sie sind vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht auf dem Laufrad und/oder dem Druckdeckel angeordnet. Sie können jedoch auch in einem Winkel zum Laufrad und/oder dem Druckdeckel stehen. Außerdem können die plattenförmigen strombrechenden Elemente gewinkelt oder gekrümmt sein.

Auf dem Laufrad und/oder dem Druckdeckel sind bevorzugt 2 bis 100, besonders bevorzugt 5 bis 20, strombrechende Elemente angeordnet.

Unabhängig voneinander beträgt der Durchmesser der stiftförmigen strombrechenden Elemente auf dem Laufrad und/oder dem Druckdeckel 2 bis 50 mm, vorzugsweise 7 bis 15 mm. Unter dem Durchmesser von eckigen stiftförmigen strombrechenden Elementen ist im Sinne der vorliegenden Erfindung die Kantenlänge zu verstehen. Bei plattenförmigen strombrechenden Elementen liegt analog zu dem Durchmesser von stiftförmigen strombrechenden Elementen die Kantenlänge der auf dem Laufrad und/oder dem Druckdeckel aufgebrachten Kante im Bereich von 2 bis 50 mm, bevorzugt 7 bis 15 mm. Sind sowohl auf dem Laufrad als auch auf dem Druckdeckel strombrechende Elemente vorhanden, kann der Durchmesser bzw. die Kantenlänge der strombrechenden Elemente auf dem Laufrad gleich oder verschieden sein von dem Durchmesser bzw. der Katenlänge der strombrechenden Elemente auf dem Druckdeckel. Bevorzugt sind die Durchmesser bzw. die Kantenlängen der strombrechenden Elemente auf dem Laufrad und dem Druckdeckel gleich.

Die Länge der, vorzugsweise stiftförmigen, strombrechenden Elemente beträgt vorzugsweise 1 bis 60 mm, besonders bevorzugt 20 bis 40 mm. Im Falle von plattenförmigen strombrechenden Elementen ist unter der Länge diejenige Kantenlänge zu verstehen, welche im Wesentlichen senkrecht auf dem Laufrad und/oder dem Druckdeckel steht. Die Länge kann für alle strombrechenden Elemente entweder gleich groß oder unterschiedlich groß sein. Vorzugsweise ist die Länge der strombrechenden Elemente auf dem Druckdeckel größer gewählt als die Länge der strombrechenden Elemente auf dem Laufrad, sodass sich die freien Enden der stiftförmigen strombrechenden Elemente im Wesentlichen auf gleicher Höhe befinden. Analog werden die Längen von plattenförmigen strombrechenden Elementen auf dem Laufrad und dem Druckdeckel so gewählt, dass die freistehenden Kanten im Wesentlichen auf gleicher Höhe liegen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen Einlass und Laufrad keine Deckscheibe angeordnet ist, wie sie üblicherweise in einer Kreiselpumpe vorhanden ist. Dies verringert zwar die Pumpleistung, erhöht jedoch die Scherwirkung der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe.

Die erfindungsgemäße Kreiselpumpe erlaubt es, die Waschflüssigkeit mit einer Polycarbonatlösung so gut zu vermischen, dass die gewaschene Polycarbonatlösung weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt weniger als 1 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gew.-%, Wasser enthält. Ferner erlaubt die erfindungsgemäße Kreiselpumpe den Gehalt an Alkaliionen, insbesondere Natriumionen, auf maximal 100 ppb zu reduzieren.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Phasengrenzflächenverfahren, bei dem eine Lösung von Polycarbonat in einem organischen Lösungsmittel in mindestens einer Waschstufe mit einer Waschflüssigkeit gewaschen wird, wobei nach jeder Waschstufe die Waschflüssigkeit von der organischen Phase mit Hilfe einer Trennvorrichtung abgetrennt wird, wobei in mindestens einer Waschstufe zum Mischen der Waschflüssigkeit mit der Lösung von Polycarbonat eine Kreiselpumpe eingesetzt wird, welche wenigstens aus einem Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass, einem Laufrad mit Schaufeln und einem Druckdeckel besteht, wobei auf dem Laufrad und/oder auf dem Druckdeckel strombrechende Elemente angeordnet sind.

Als organisches Lösungsmittel für die organische Polycarbonatlösung eignen sich chlorierte Kohlenwasserstoffe (aliphatische und/oder aromatische), bevorzugt Dichlormethan, Trichlorethylen, 1,1,1-Trichlorethan, 1,1,2-Trichlorethan und Chlorbenzol und deren Gemische. Es können jedoch auch aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, m/p/o-Xylol oder aromatische Ether wie Anisol allein, im Gemisch oder zusätzlich zu einem oder mehreren chlorierten Kohlenwasserstoffen verwendet werden.

Die, vorzugsweise mehrstufige, insbesondere 3- bis 6-stufige, Wäsche der organischen Polycarbonatlösung erfolgt vorzugsweise mit Wasser, insbesondere mit entsalztem oder destilliertem Wasser, als Waschflüssigkeit. Die Abtrennung der, gegebenenfalls mit Teilen der wässrigen Phase dispergierten, organischen Phase nach den einzelnen Waschschritten geschieht z.B. mittels Absetzkessel, Rührkessel, Coalescer oder Separatoren bzw. Kombinationen aus diesen Trennvorrichtungen. Die Waschflüssigkeit kann unter Verwendung von aktiven oder passiven Mischorganen zudosiert werden, wie z.B. Statikmischer, dynamische Mischer, Blenden. In mindestens einer Waschstufe wird erfindungsgemäß die erfindungsgemäße Kreiselpumpe eingesetzt. Als Waschflüssigkeit können auch verdünnte wässrige Säuren, wie z.B. Mineral-, Carbon-, Hydroxycarbon- und/oder Sulfonsäuren, vorzugsweise gelöst in dem organischen Lösungsmittel, welches der Polymerlösung zugrunde liegt, verwendet werden. Bevorzugt werden wässrige Mineralsäuren, insbesondere Salzsäure, Phosphorsäure oder phosphorige Säure verwendet, die gegebenenfalls auch als Mischungen eingesetzt werden können. Die Konzentration dieser Säuren sollte im Bereich von 0,001 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 0,01 bis 5 Gew.-%, liegen.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Phasengrenzflächenverfahren bewirkt einen niedrigen Restgehalt an Wasser in der gewaschenen Polycarbonatlösung. Der Restgehalt beträgt insbesondere weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt weniger als 1 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gew.-%.

Geeignete Diphenole für die Herstellung des Polycarbonats nach dem Phasengrenzflächenverfahren sind z.B. Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenyl, Bis-(hydroxyphenyl)-alkane, Bis(hydroxy-phenyl)-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide, (&agr;,&agr;'-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole, sowie deren alkylierte, kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen. Bevorzugte Diphenole sind 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-1-phenyl-propan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-phenyl-ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-m/p diisopropylbenzol, 2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon, 2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-m/p-diisopropyl-benzol und 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan. Besonders bevorzugte Diphenole sind 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-phenyl-ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 1, 1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan und 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe im Querschnitt.

Die Kreiselpumpe 1 weist ein Gehäuse 4 mit einem Saugstutzen als Einlass 2 und einem Druckstutzen als Auslass 3 sowie einen Druckdeckel 7 als Rückenplatte auf. Das Laufrad 5 wird über eine Welle 9 angetrieben. In dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe befinden sich auf dem Laufrad 5 außer den Schaufeln 6 stiftförmige strombrechende Elemente 8'. Diese sind in einem äußeren Randbereich 10 des Laufrades 5 angeordnet. Dabei ist der Durchmesser der Schaufeln 6 kleiner als der Durchmesser des Laufrades 5, sodass der äußere Randbereich 10 nicht von Schaufeln 6 besetzt ist. Außerdem ist in der dargestellten Ausführungsform der Durchmesser des Laufrades 5 kleiner als der Durchmesser des Druckdeckels 7. Dies ermöglicht es, auch auf dem Druckdeckel 7 stiftförmige strombrechende Elemente 8 anzubringen. Diese sind in dem äußeren Randbereich 11 des Druckdeckels 7 positioniert, der nicht von dem Laufrad 5 bedeckt ist.

Beispiele: Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel):

Eine 16,5 Gew.-% Lösung von Polycarbonat (PC) in einem Gemisch aus Dichlormethan und Monochlorbenzol wurde in sechs Waschstufen gewaschen, wobei als Waschflüssigkeit in der ersten und dritten bis sechsten Stufe Wasser und in der zweiten Stufe verdünnte Salzsäure eingesetzt wurde. Die Menge der Waschflüssigkeit in jeder Stufe betrug 10 Gew.-% der Menge an PC-Lösung. In der dritten Stufe wurde zum Mischen der Waschflüssigkeit mit der PC-Lösung ein Statikmischer vom Typ Sulzer SMV eingesetzt. In den übrigen Waschstufen wurden herkömmliche statische Mischer eingesetzt. In jeder Waschstufe wurde die Waschflüssigkeit mit Hilfe eines Coalescers und ggf. zusätzlich mit einer Zentrifuge abgetrennt. Die Güte der gewaschenen PC-Lösung wurde hinsichtlich des Restgehalts an Wasser in der PC-Lösung sowie des Restgehalts an Natriumionen im Granulat beurteilt (siehe Tabelle 1).

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel):

Eine 16,5 Gew.-% Lösung von Polycarbonat (PC) in einem Gemisch aus Dichlormethan und Monochlorbenzol wurde in sechs Waschstufen gewaschen, wobei als Waschflüssigkeit in der ersten und dritten bis sechsten Stufe Wasser und in der zweiten Stufe Salzsäure eingesetzt wurde. Die Menge der Waschflüssigkeit in jeder Stufe betrug 10 Gew.-% der Menge an PC-Lösung. In der dritten Stufe wurde zum Mischen der Waschflüssigkeit mit der PC-Lösung ein dynamischer Mischer vom Typ Greerco® Pipeline Mischer eingesetzt. In den übrigen Waschstufen wurden herkömmliche statische Mischer eingesetzt. In jeder Waschstufe wurde die Waschflüssigkeit mit Hilfe eines Coalescers und ggf. zusätzlich mit einer Zentrifuge abgetrennt. Die Güte der gewaschenen PC-Lösung wurde hinsichtlich des Restgehalts an Wasser in der PC-Lösung sowie des Restgehalts an Natriumionen im Granulat beurteilt (siehe Tabelle 1).

Beispiel 3 (Ausführungsbeispiel):

Eine 16,5 Gew.-% Lösung von Polycarbonat (PC) in einem Gemisch aus Dichlormethan und Monochlorbenzol wurde in sechs Waschstufen gewaschen, wobei als Waschflüssigkeit in der ersten und dritten bis sechsten Stufe Wasser und in der zweiten Stufe Salzsäure eingesetzt wurde. Die Menge der Waschflüssigkeit in jeder Stufe betrug 10 Gew.-% der Menge an PC-Lösung. In der dritten Stufe wurde zum Mischen der Waschflüssigkeit mit der PC-Lösung eine Kreiselpumpe, ähnlich der in 1 dargestellten, eingesetzt. Die Kreiselpumpe wies als strombrechende Elemente (8) runde Stifte der Länge 29 mm mit einem Durchmesser von 10 mm auf. Das Laufrad besaß einen Durchmesser von 200 mm, der Druckdeckel einen Durchmesser von 265 mm. Auf dem Druckdeckel (7) waren 10 Stifte in gleichen Abständen auf einem Kreis mit einem Durchmesser von 230 mm angeordnet. Auf dem Laufrad waren auf einem Kreis mit einem Durchmesser von 180 mm in gleichen Abständen 10 Stifte angebracht. Die Kreiselpumpe wies keine Deckscheibe auf. In den übrigen Waschstufen wurden herkömmliche statische Mischer eingesetzt. In jeder Waschstufe wurde die Waschflüssigkeit mit Hilfe eines Coalescers und ggf. zusätzlich mit einer Zentrifuge abgetrennt. Die Güte der gewaschenen PC-Lösung wurde hinsichtlich des Restgehalts an Wasser in der PC-Lösung sowie des Restgehalts an Natriumionen im Granulat beurteilt (siehe Tabelle 1).

Die nachfolgende Tabelle 1 gibt die Messwerte für den Restgehalt an Natriumionen im PC-Granulat sowie den Restgehalt an Wasser in der PC-Lösung nach der sechsten, d.h. letzten, Waschstufe gemäß der Beispiele 1–3 wider. Außerdem ist in Tabelle 1 ein empirischer Wert für die Löslichkeit von Wasser bei 30°C in einer 14 gew.-%igen PC-Lösung in einem Gemisch aus Monochlorbenzol und Methylenchlorid mit einem Gewichtsverhältnis von 50:50 angegeben.

Anhand des Restgehalts an Wasser und Natriumionen zeigt sich, dass durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe die Waschwirkung gegenüber herkömmlichen Mischern verbessert wurde.


Anspruch[de]
  1. Kreiselpumpe, wenigstens bestehend aus einem Gehäuse (4) mit einem Einlass (2) und einem Auslass (3), einem Laufrad (5) mit Schaufeln (6) und einem Druckdeckel (7), dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Laufrad (5) und/oder auf dem Druckdeckel (7) strombrechende Elemente (8, 8') angeordnet sind.
  2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Laufrad (5) und/oder dem Druckdeckel (7) 2 bis 100, vorzugsweise 5 bis 20, strombrechende Elemente (8, 8') angeordnet sind.
  3. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der strombrechenden Elemente (8, 8') 1 bis 60 mm, vorzugsweise 20 bis 40 mm, beträgt.
  4. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der strombrechenden Elemente (8, 8') 2 bis 50 mm, vorzugsweise 7 bis 15 mm, beträgt.
  5. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die strombrechenden Elemente (8, 8') stiftförmig sind.
  6. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Schaufeln (6) 110 bis 150 % des Durchmessers des Einlasses (2) beträgt.
  7. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Laufrades (5) um mindestens 10 %, vorzugsweise um 10 bis 50 %, kleiner ist als der Durchmesser des Druckdeckels (7).
  8. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Einlass (2) und Laufrad (5) keine Deckscheibe angeordnet ist.
  9. Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Phasengrenzflächenverfahren, bei dem eine Lösung von Polycarbonat in einem organischen Lösungsmittel in mindestens einer Waschstufe mit einer Waschflüssigkeit gewaschen wird, wobei nach jeder Waschstufe die Waschflüssigkeit von der organischen Phase mit Hilfe einer Trennvorrichtung abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Waschstufe zum Mischen der Waschflüssigkeit mit der Lösung von Polycarbonat eine Kreiselpumpe eingesetzt wird, welche wenigstens aus einem Gehäuse (4) mit einem Einlass (2) und einem Auslass (3), einem Laufrad (5) mit Schaufeln (6) und einem Druckdeckel (7) besteht, wobei auf dem Laufrad (5) und/oder auf dem Druckdeckel (7) strombrechende Elemente (8, 8') angeordnet sind.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com