РЕАКТОР И СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

1. Реактор для непрерывного производства полимеров, в частности, синтетических каучуков, включающий, по меньшей мере, по существу трубчатый корпус (4) реактора, при этом в корпусе (4) реактора имеется приводной вал (30), соединенный, по меньшей мере, с одной мешалкой (38), размещенной внутри корпуса (4) реактора с возможностью вращения, причем мешалка включает, по меньше мере, один, предпочтительно, два, три или четыре спиралеобразных смесительных элемента (24), которые, предпочтительно, выполнены как пристеночные или контактирующие со стенкой.
2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что геометрическая центральная ось (3) расположена по существу горизонтально или по существу вертикально.
3. Реактор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что внутри него расположен вытеснитель (14), ориентированный по существу вдоль геометрической центральной оси (3).
4. Реактор по пп. 1-3, отличающийся тем, что мешалка (38) включает, по меньшей мере, один спиралеобразный смесительный элемент (24), близкий к стенке корпуса реактора или контактирующий с ней, и по меньшей мере, один спиралеобразный смесительный элемент (26), близкий к поверхности расположенного внутри вытеснителя (14) или контактирующий с ней.
5. Реактор по одному из пп. 3 и 4, отличающийся тем, что расположенный внутри вытеснитель (14) выполнен так, что через него может быть пропущена регулирующая температуру среда.
6. Реактор по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что спиралеобразные смесительные элементы выполнены так, что расстояние от спиралеобразного смесительного элемента (24) до корпуса (4) реактора и от спиралеобразного смесительного элемента (26) до расположенного внутри вытеснителя (14) составляет 0 или более 0 и до 1% от диаметра корпуса реактора.
7. Реактор по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что корпус (4) реактора соединен с системой подачи для подачи реагентов в корпус (4) реактора и/или отведения продуктов из корпуса (4) реактора.
8. Реактор по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что в нем имеется теплообменник (10), причем теплообменник (10) имеет наружную поверхность (22), охватывающую часть корпуса (4) реактора, и, предпочтительно, между наружной поверхностью (22) и корпусом (4) реактора размещена спиральная разделительная стенка (16), образующая спиральный теплообменный канал (18).
9. Реактор по одному из пп. 1-8, отличающийся тем, что в нем имеется теплообменник (13), причем теплообменник (13) имеет наружную поверхность (23), охватывающую часть вытеснителя (14), и, предпочтительно, между наружной поверхностью (23) и вытеснителем (14) размещена спиральная разделительная стенка (15), образующая спиральный теплообменный канал (17).
10. Реактор по п. 8 или 9, отличающийся тем, что теплообменник (10) предназначен для регулирования температуры с изменением фазового состояния, в частности, испарительного охлаждения.
11. Реактор по п. 9 или 10, отличающийся тем, что теплообменник (13) предназначен для регулирования температуры с изменением фазового состояния, в частности, испарительного охлаждения.
12. Реактор по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что приводной вал (30) уплотнен расположенным между приводным валом (30) и корпусом (4) реактора торцевым уплотнением двойного действия, при этом, торцевое уплотнение включает, предпочтительно, инертную в условиях полимеризации уплотняющую среду.
13. Реактор по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один, а предпочтительно, все спиралеобразные смесительные элементы (24, 26) снабжены пазом (37), в который уложена уплотнительная лента (36).
14. Реактор по одному из пп. 1-13, отличающийся тем, что уплотнительная лента (36) прижата пружинным механизмом (35) к поверхностям корпуса (4) реактора или расположенного внутри вытеснителя, так что во время работы реактора уплотнительная лента находится вблизи поверхностей корпуса реактора или расположенного внутри вытеснителя или в контакте с ними.
15. Реактор по одному из пп. 1-14, отличающийся тем, что уплотнительная лента (36) изготовлена из политетрафторэтилена (PTFE), армированного стекловолокном PTFE, поливинилиденфторида (PVDF), сополимера этилен-тетрафторэтилен (ETFE), полиэфирэфиркетона (PEEK), полиоксиметилена (POM), полиэтилена (PE) или металлического сплава с антикоррозионными свойствами.
16. Реактор по одному из пп. 1-15, отличающийся тем, что спиралеобразные смесительные элементы (24, 26) мешалки (38) по всей длине реактора изготовлены цельно как одна деталь или из множества деталей, которые соединены друг с другом с образованием сплошной спирали по всей длине реактора.
17. Реактор по одному из пп. 1-16, отличающийся тем, что в нем имеется более одного, предпочтительно, два, три или четыре спиралеобразных смесительных элемента, которые размещены на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности.
18. Реактор по одному из пп. 1-17, отличающийся тем, что ширина спиралеобразного смесительного элемента (24, 26) перпендикулярно поверхности корпуса (4) реактора составляет от 10% до 100% ширины кольцевого зазора между корпусом реактора и вытеснителем, предпочтительно, от 15% до 50%, особенно предпочтительно, от 20% до 40%, еще более предпочтительно, от 25% до 35%.
19. Реактор по одному из пп. 1-18, отличающийся тем, что установочный угол β спиралеобразного смесительного элемента (24, 26) относительно поверхности корпуса реактора в аксиальном направлении (наклон) составляет от β=10° до β<90°, предпочтительно, β=30°-60°, особенно предпочтительно, β=50°-40°.
20. Реактор по одному из пп. 4-19, отличающийся тем, что наклон спиралеобразных смесительных элементов (24) и наклон спиралеобразных смесительных элементов (26) различны.
21. Реактор по одному из пп. 1-20, отличающийся тем, что между спиралеобразными смесительными элементами (26) и спиралеобразными смесительными элементами (24) установлена опорная структура, включающая, предпочтительно, состоящая из 2 или более, предпочтительно, от 4 до 8 ориентированных параллельно геометрической центральной оси опорных профилей (31).
22. Реактор по п. 21, отличающийся тем, что опорные профили имеют прямоугольное поперечное сечение и установочный угол γ в радиальном направлении γ=0°-90°, предпочтительно, γ=30°-60°, особенно предпочтительно, γ=40°-50°.
23. Реактор по п. 21, отличающийся тем, что опорные профили имеют круглое поперечное сечение, к этим профилям прикреплен прямоугольный профиль, имеющий установочный угол γ в радиальном направлении γ=0°-90°, предпочтительно, γ=30°-60°, особенно предпочтительно, γ=40°-50°.
24. Реактор по одному из пп. 1-23, отличающийся тем, что число оборотов приводного вала (30) выбрано так, что окружная скорость спиралеобразных смесительных элементов (24) вдоль поверхности корпуса реактора составляет от 0,05 м/с до 10 м/с, предпочтительно, от 0,5 м/с до 6 м/с, особенно предпочтительно, от 1 м/с до 5 м/с, еще более предпочтительно, от 1,5 м/с до 3 м/с.
25. Реактор по одному из пп. 1-24, отличающийся тем, что отношение длины L реактора к диаметру D реактора (L/D) составляет от 1 до 15, особенно предпочтительно, от 2 до 8, еще более предпочтительно, от 3 до 6.
26. Реактор по одному из пп. 1-25, отличающийся тем, что отношение D/d диаметра D реактора к диаметру d вытеснителя (D/d) составляет от 1,1 до 3,0, особенно предпочтительно, от 1,2 до 2,0, еще более предпочтительно, от 1,3 до 1,6.
27. Применение реактора по одному из пп. 1-26 для полимеризации полимеризуемых мономеров.
28. Применение по п. 27, отличающееся тем, что полимеры представляют собой синтетические каучуки.
29. Способ непрерывного производства полимеров путем полимеризации полимеризуемых мономеров, отличающийся тем, что полимеризацию проводят в реакторе по одному из пп. 1-26.
30. Способ по п. 29, отличающийся тем, что в реакторе (1) по одному из пп. 1-26 создают, по существу, циркуляционный или петлевой поток реагентов и продуктов, и механически удаляют твердые соединения или гели, осаждающиеся при определенных условиях в ходе полимеризации на поверхностях теплообменников (32, 33) корпуса (4) реактора и вытеснителя (14).
31. Способ по п. 29 или 30, отличающийся тем, что механическое удаление выполняют путем соскабливания или стирания.