JP3029075B2

JP3029075B2 - 塩化ビニル樹脂スラリーの水蒸気処理による残留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉体の製造方法及びその装置

Info

Publication number: JP3029075B2
Application number: JP4280633A
Authority: JP
Inventors: 田悦郎松; 口豊坂; 橋正剛石; 園敏信蔵; 田誠一内
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 2000-04-04
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: JPH06107723A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は未反応の塩化ビニル
モノマー（以下、「ＶＣ」と略称することがある）等の
ビニルモノマー類を残留ビニルモノマーとして含有する
塩化ビニル樹脂（以下、「ＰＶＣ」と略称することがあ
る）スラリーからＶＣを除去して残留ＶＣ含有量の低い
ＰＶＣを製造する方法及びそれに用いる装置に関する。

【０００２】詳しくは、本発明は未反応のＶＣを含有す
る被処理ＰＶＣスラリーを多孔板製棚段上に形成された
処理通路へ導入し、多孔板の細孔を通じて水蒸気を下方
から被処理ＰＶＣスラリー中に噴射すると共に、該スラ
リー液面の上方からも別の水蒸気を液面に対して円錐状
にしかも、場合によっては間欠的に噴射することによっ
て被処理ＰＶＣスラリー中の泡発生を抑制（抑泡）しな
がら、抑制され得ずに発生した泡を早期に消滅（消泡）
させて安定した流動状態を保つことからなる残留ＶＣ含
有量の低いＰＶＣを製造する方法及びそれに用いられる
装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】ＰＶＣ、別名ポリ塩化ビニルは化学的に
も物理的にも優れた特性を備えた樹脂である。その製造
は通常的には、ＶＣを水性媒体中で懸濁重合法、乳化重
合法又は塊状重合法等によって重合させることによって
行なわれている。それらの中でも、懸濁重合法と乳化重
合法とが広く用いられている。両法は何れも、或一定の
重合転化率、一般には８０〜９５％に達した段階で重合
反応を停止させ、得られた重合体スラリーから水性媒体
を機械的に分離し、熱風乾燥その他の種々の乾燥方法で
水性媒体を除去してポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）粉末を得
る。

【０００４】上記の各段階で分離された水性媒体中に
も、乾燥器からの排気中にも、乾燥直後のＰＶＣ粉末中
にも依然として少量のＶＣが残留している。しかし、環
境保全の見地からは残留ＶＣの量を可能な限り減少させ
ることが望ましい。

【０００５】この未反応モノマーを除去又は回収する段
階においては、溝状に処理通路を区画壁で区分された多
孔板製棚段を装着した処理塔の多孔板製棚段上に被処理
スラリーを導入し、多孔板の細孔を通じて下から水蒸気
を噴射する処理が提案されている（特開昭５４−８６９
３号公報及び特開昭５６−２２３０５号公報参照）。こ
の処理においては、ＰＶＣ粉末又はＰＶＣスラリー中に
含有されるＶＣを多孔板製棚段の下方から導入される水
蒸気に乗せて蒸発分離する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の処理方法におい
ては、多孔板製棚段上の被処理ＰＶＣスラリーが下方か
らの水蒸気の導入（噴射）によって泡立ちを生じて上記
の区画壁を溢流する事態、更に流下管へ流れ込む事態及
びＶＣ抜出し管を経由して凝縮器へ侵入する事態等の好
ましくない事態が往々にして生ずる。その結果、処理装
置の出口に流出する製品ＰＶＣ粒子中にはＶＣが依然と
して高水準の量で残留する事態を来す。

【０００７】更に、上記の泡立ちによって泡に同伴され
て処理装置（塔）の内壁に付着したＰＶＣ粒子が高温の
水蒸気に長時間曝されて劣化し、それが該内壁から剥離
してＰＶＣスラリー中に混入すると異物の原因となる。

【０００８】本発明の目的は上記従来処理において生じ
ていた事態である処理塔（処理装置）内での発泡を抑制
することと共に、抑制され得ずに一旦生じた泡を早期に
消滅させることによって従来法の障害を除去することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記障害の
発生原因を次の様に推定した：被処理ＰＶＣスラリー
を多孔板製棚段上で水蒸気処理することによって発生す
る泡はＰＶＣ粒子内部から脱離したＶＣ及び水蒸気の気
泡であるこの気泡の発生によって、多孔板上の被処理
ＰＶＣスラリーの体積が見掛け上は膨張し、その結果と
して溝状の処理通路を区分する区画壁を溢流して流下管
に流れ込む事態が生じ、更に進めばＶＣ抜出し管を経由
して凝縮器へ侵入する。

【００１０】上記の推定に立って検討を進めた結果、本
発明者等は下記の３条件が同時に充足されることを必須
要件とする本発明に到達した。即ち、請求項１に規定さ
れた本発明によれば、上記の課題を解決でき、本発明の
効果を充分に奏することができる：１）多孔板製棚段の下方から水蒸気を導入して、それに
よってこの棚段上のＰＶＣスラリーを撹拌する；２）ＰＶＣスラリー液面の上方から同液面に対して水蒸
気を円錐状に噴射する；３）ＰＶＣスラリーからの飛散物又は揮発後の凝固物を
温水によって洗浄する。

【００１１】本発明者等は上記問題の解決に鋭意努力の
結果、下記の本発明を完成した。即ち、本発明は被処理
ＰＶＣスラリーを前記の多孔板製棚段を装着した塔型処
理装置で処理するに当たり、多孔板製棚段の下方から細
孔を通じて該スラリー中へ水蒸気を噴射する処理の継続
期間中に亘り、該スラリー液面の上方に別途に設けられ
た水蒸気噴射機構例えば、ノズルから被処理ＰＶＣスラ
リー液面に対して水蒸気を噴射することからなる被処理
ＰＶＣスラリーを処理して残留ビニルモノマー含有量の
低い樹脂粉体を製造する方法及びそれに用いる装置に関
する。

【００１２】上記の様に被処理ＰＶＣスラリー液面の上
方から別途に水蒸気を該液面に対して可能な限り均一に
押圧力を及ぼす様に噴射することによる効果は被処理Ｐ
ＶＣスラリー中の泡発生の抑制及び抑制され得ずに発生
した泡を消滅させることにあり、その結果として残留Ｖ
Ｃ含有量の低いＰＶＣを製造することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。

【００１４】図１は本発明の方法を実行する為の多孔板
製棚段付き塔型処理装置（図３中で「１３」）におい
て、未反応の残留ＶＣを含有する被処理ＰＶＣスラリー
を収容して脱ＶＣ処理を行なう多孔板製棚段１の模式的
平面図である。この多孔板製棚段１は通常、図２に示さ
れた様に多孔板を処理通路の底板として形成され、多数
の細孔が多孔板製棚段を貫通して設けられている。多孔
板製棚段１の下側から細孔を通じて水蒸気が被処理ＰＶ
Ｃスラリー中に噴射される。

【００１５】多孔板製棚段１の上表面には区画壁２０〜
２３が互い違い（千鳥型）に立ち上がっている。区画壁
２０〜２３の役割は多孔板製棚段１の上に導入された被
処理ＰＶＣスラリーの流れを多孔板製棚段１の上に所定
時間滞留させることにある。その結果、細孔を通じて噴
入された水蒸気から供給される熱によって被処理ＰＶＣ
スラリー中の未反応ＶＣ（残留ＶＣ）がストリッピング
されると共に被処理ＰＶＣスラリーの媒体である水等が
蒸発除去される。

【００１６】図２はこの処理系の状況を更に把握する為
のもので、塔型処理装置の模式的縦断面見取り図であ
る。図２においては多孔板製棚段１の上表面から区画壁
２（２０、２１、２２及び２３等の総称）が複数列立ち
上がって、収容された被処理ＰＶＣスラリーを区分して
いることが明らかに看取される。図２は多孔板製棚段１
が塔型処理装置の最上段に位置する場合を示している。
多孔板製棚段１が第２段目以下に位置する場合には、左
端区画は多孔板製棚段１の直上に位置する別の多孔板製
棚段（不図示）からの流下管の下端に位置することにな
る。また、噴射ノズル付きの温水噴射リング６は直上の
棚板の下方に設置されていて、所定時間経過毎にその噴
射ノズルから温水を噴射して脱ＶＣ塔内の洗浄を行な
う。噴射ノズル付きの温水噴射リング６の詳細な構成及
び変形態様並びに具体的運転条件については後記の別項
に説明されている。

【００１７】図２の多孔板製棚段１の左端区画へ導入さ
れた被処理ＰＶＣスラリーが区画壁２０に沿って図面の
手前方向へ流れながら水蒸気処理を受け、区画壁２０の
末端で胴板３に達し、右の区画壁２１で折り返されて奥
方向へ流れながら水蒸気処理を受け、この状況が繰り返
されて区画壁２３と塔壁とによって形成された流下管４
に到る。多孔板製棚段１における処理を終えた被処理Ｐ
ＶＣスラリーは流下管４を経由して直下の多孔板製棚段
（不図示）へ流れ込み、上述の処理を繰り返して受けな
がら図３の処理装置１３の出口１１へ到る。

【００１８】本発明においては、多孔板製棚段１の上で
被処理ＰＶＣスラリーが多孔板製棚段の下方から噴射さ
れる水蒸気によって処理されるだけの従来処理に加え
て、該処理の全期間に亙って、被処理ＰＶＣスラリー液
面の上方に別途に設けられた水蒸気噴射ノズル５からも
該スラリー液面に対する水蒸気の噴射を受ける。

【００１９】本発明における上方からの水蒸気の噴射圧
力は水蒸気噴射ノズル５の出口において通常、１ｋｇｆ
／ｃｍ^２（ａｂｓ．）よりも大で１３ｋｇｆ／ｃｍ
^２（ａｂｓ．）以下、好ましくは１．１〜１１ｋｇｆ／
ｃｍ^２（ａｂｓ．）に設定する。低過ぎる噴射圧力では
水蒸気の保有エネルギーが不足する結果として、噴射水
蒸気が所期の泡消滅能力を発揮し得なくなる。逆に高過
ぎる噴射圧力では、被処理ＰＶＣスラリーの液面を高圧
の水蒸気が叩いてスラリー液面を波立たせる結果とし
て、発泡を誘発する。

【００２０】水蒸気の噴射量は多孔板製棚段の面積基準
でその１ｍ^２当たり５０〜４００ｋｇ／ｈ、好ましくは
８０〜２５０ｋｇ／ｈに選ぶことが適当である。噴射量
が４５ｋｇ／ｈ／ｍ^２以下では、消泡効果不足を来た
し、噴射量４０５ｋｇ／ｈ／ｍ^２では、水蒸気の使用量
が必要量を上回る。水蒸気の噴射は通常、連続的に行な
うが、間欠的に行なってもよい。間欠的に行なう場合に
は水蒸気の実噴射量が上記の範囲に属する様に行なうこ
とが適当である。間欠的噴射を周期的に繰り返す方式も
採用に適する場合がある。

【００２１】本発明の泡消滅（消泡）又は泡抑制（抑
泡）の為の水蒸気噴射ノズル５の構造は前記多孔板２上
を流れる被処理ＰＶＣスラリー液面上の何れの個所へも
均一に噴射水蒸気を配分するものであることが肝要であ
る。この要請は水蒸気噴射ノズル５が多孔板製棚段１の
中心付近上方に設置されている場合には中心から離れる
に従って水蒸気の軌跡も長くなり、その温度（保有熱エ
ネルギー）も低下する事態を可能な限り補償しようとす
ることに端を発する。

【００２２】水蒸気噴射ノズル５の設置位置は被処理Ｐ
ＶＣスラリー液面から通常５０〜１０００ｍｍ上方に選
択することが充分な効果発現の為には好ましい。水蒸気
噴射ノズル５を低過ぎる位置に設置した場合には、被処
理ＰＶＣスラリー液面に均一に水蒸気を噴射することに
装置的な困難を生ずる。また、水蒸気噴射ノズル５を高
過ぎる位置に設置した場合には、処理装置１３全体の高
さを必要以上に増大させる事態を来す。

【００２３】被処理ＰＶＣスラリー液面に対して上方か
ら噴射される水蒸気団が形成する円錐面の頂角（θ）は
通常、６０〜１５０度、好ましくは１００〜１３５度の
範囲において同一多孔板製棚段１上に存在する被処理Ｐ
ＶＣスラリー液面の何れの個所にも可能な限り均一に水
蒸気の作用が及ぽされる様に設定することが好ましい。
水蒸気の作用が不均一に及ぼされると、被処理ＰＶＣス
ラリー中に局部的な発泡を引き起こして消泡効果を低減
させる結果を招く。

【００２４】この要請に応える水蒸気噴射ノズル５の構
造の例として、次の様なものを挙げることができる：・多孔板製棚段の中心からの距離に比例して噴射ノズル
の孔径を増大させる・多孔板製棚段の中心からの距離に比例して噴射ノズル
の孔数を増加させる・広角円錐ノズル（頂角θの大きな円錐ノズル）を使用
する。

【００２５】本発明における被処理ＰＶＣスラリーを処
理する塔型処理装置の胴板３と区画壁２０、区画壁２０
と２１、区画壁２１と２２、及び区画壁２２と２３との
間の各処理通路の底板を構成する多孔板は下記の機能を
備えていることを要する：・その上に存在する被処理ＰＶＣスラリーを細孔を通じ
て流下させず、しかも該細孔の閉塞も実質的に起こさな
いこと、・その下方から水蒸気を長期間に亙りしかも何れの場所
においても均一に通過させて上方の被処理ＰＶＣスラリ
ー中へ送り込めること。

【００２６】更に、処理通路は図２に示されている様に
流下管４及び図３に示されている被処理ＰＶＣスラリー
抜出し管１１の様なスラリーの流出路を備えていること
を要する。

【００２７】上記の機能を発揮する為には、多孔板製棚
段に設けられた各細孔の直径（内径）を通常５ｍｍ以
下、好ましくは０．５〜２ｍｍ、最も好ましくは０．７
〜１．５ｍｍに設定する。これに加えて各多孔板製棚段
の開口率（＝細孔総面積／多孔板面積；別名「開孔
率」）を０．０１〜１０％、好ましくは０．０４〜４
％、最も好ましくは０．２〜２％に選ぶ。

【００２８】開口率が上記下限値を大幅に下回る場合に
は、多孔板製棚段上の被処理ＰＶＣスラリー中に存在す
るＰＶＣ粒子が十分には攪拌されない状態を生ずる。そ
の原因は多孔板の細孔を通じて下方から被処理ＰＶＣス
ラリー中へ噴射される水蒸気の供給するエネルギーが所
期の攪拌に足りないことにある。逆に多孔板の開口率が
上限値を大幅に上回る場合には、多孔板上に存在する被
処理ＰＶＣスラリーが細孔から流下する現象（液洩れ）
が生じたり、液漏れに到らずとも余剰の水蒸気を消費す
る結果を来す。

【００２９】多孔板製棚段１を構成する多孔板の上に被
処理ＰＶＣスラリーを処理に必要な時間だけ滞留させる
為には前記処理通路（区画壁２０、２１、２２及び２３
等によって区分された通路）を溝型の長い一連の通路に
形成させることが有益である。溝型通路によって形成さ
れる処理通路の流線は図面に例示されている九十九折り
型（羊腸型）、渦巻型、矢車型又は星型（放射状）その
他のものを状況に応じて適宜選択できる。

【００３０】要は下記の状態が実現及び維持されながら
被処理ＰＶＣスラリーが押出流を形成する様に処理通路
上を移動すれば本発明の効果発現には十分である。・多孔板製棚段上に装入された被処理ＰＶＣスラリーが
多孔板製棚段上を激しい泡立ちを伴わず、・各ＰＶＣ粒子が多孔板製棚段上に滞留する時間を均一
にし、・液状媒体中にＰＶＣ粒子が均一に懸濁されて局部的偏
在を生じない。

【００３１】上述の各種区画壁２０、２１、２２及び２
３等で区分された被処理ＰＶＣスラリー処理通路を備え
た多孔板製棚段１は本発明の処理装置１３（塔型を包
含）の中に１段以上設けられれば、それに対して本発明
の改良機構及び処理方法を適用して本発明の効果を収め
ることができる。

【００３２】本発明の処理装置が２段以上の多孔板製棚
段（例えば、１及び１ａ）を備えている場合には、下段
に位置する多孔板製棚段１ａに対する直上多孔板製棚段
１の下側に温水噴射リング６を設けて多孔板製棚段１の
下面及びそれに連なる胴板内壁面を温水噴射リング６に
穿設された温水噴射ノズルから噴射される温水で洗浄す
ることを要する。温水噴射リング６は温水パイプをリン
グ状に賦形し、棚板１の下面及び胴板内壁に対して所望
の方向へ温水を噴射する噴射ノズルを適当個数及び適切
箇所に設けたものでよい。温水の噴射方向は個々の温水
噴射ノズルの軸が鉛直方向と交差する角度（γ）が１０
〜６０度となる様に設定することが好ましい。

【００３３】温水噴射リング６の平面形状は通常はギリ
シャ文字のΩ型もしくはΦ型又は渦巻型、星型もしくは
羊腸型（九十九折り）の様なものでも、互に中心を同じ
くする多重リング型でも良い。温水噴射リング６の最大
直径は塔の胴板３の内壁よりも内側に該リング６の外縁
が収まる様に設定すれば済む。しかし、胴板３の内壁に
接近し過ぎれば洗い落とされるＰＶＣ粒子等が間隙を閉
塞する恐れを伴う。この様な事態を防ぐ為には胴板３の
内壁から内側へ２０ｍｍ以上離れる程度に温水噴射リン
グ６の外径を設定すれば十分である。通常用いられる塔
型処理装置の塔内径から見て温水噴射リング６の外径を
通常、１５０〜２０００ｍｍとすることが好ましい。

【００３４】ここで、噴射される温水の温度はＰＶＣス
ラリーの温度±１０℃、好ましくは該スラリーの温度±
７℃、更に好ましくはＰＶＣスラリーの温度±５℃であ
ることが好ましい。

【００３５】該温水噴射を９０ｍｉｎ以下の間隔、好ま
しくは６０ｍｉｎ以下の間隔で行なうことが残留ビニル
モノマー含有量の低い樹脂粉体を製造する為には好まし
い。また、該温水噴射を１ｓｅｃ以上、好ましくは５ｓ
ｅｃ以上行なうことが残留ビニルモノマー含有量の低い
樹脂粉体を製造する為には好ましい。別の観点では、該
温水噴射量は１操作当たり０．１〜５０ｍ ^３／ｈ／ｍ ^２
とすることが残留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉体
を製造為には好ましい。ここで、１操作当たりとは、個
々の噴射ノズルからの噴射１回当たりという意味であ
る。即ち、噴射リング６には複数個の噴射ノズルが穿設
され得ることから、複数個の温水噴射ノズルを備えた温
水噴射リング６においては、噴射される温水の全量（全
温水噴射量）は噴射ノズル１個当たりの噴射量とその噴
射ノズルの個数との積となる。

【００３６】温水噴射リング６に設けられる噴射ノズル
の開孔形状は円孔、長円孔、スリット等の適宜のものを
使用目的に応じて選択できる。ここで、円孔又は長円孔
の最大直径は通常１〜８ｍｍ、他方、スリットの最大長
も通常１〜８ｍｍに選ぶことが好ましい。

【００３７】他方、該多孔板製棚段１の上に存在する被
処理ＰＶＣスラリー液面に対して上方から前述の水蒸気
噴射機構５を通ずれば均一に水蒸気噴射を行なうことが
できる。勿論、上記の処理通路を備えた多孔板製棚段１
は処理装置内に複数段組み付けた形、即ち１、１ａ、１
ｂ及び１ｃ等の配置で通常は用いられる。

【００３８】本発明の処理装置が塔型である場合につい
て説明すれば、塔の内径（内直径：Ｄ）にも塔高（Ｈ）
にも特別な制限は無い。通常は塔内径（Ｄ）３００〜３
０００ｍｍ、好ましくは５００〜２０００ｍｍに設定す
れば、殆どの使用目的に適合する。また、［塔高（Ｈ）
／塔内径（Ｄ）］比率はＨ／Ｄ＝通常２〜２０、好まし
くは５〜１５程度に選ぶ。

【００３９】本発明の被処理ＰＶＣスラリーとは、水性
分散媒及びＰＶＣ粒子（粉末）の他に、これらから除去
されるべき残留ＶＣモノマーをも含有するものである。
該スラリーには更に、樹脂製造の為の重合の際に重合系
に添加された懸濁剤例えば、ポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等、緩
衝剤、粒径調整剤、スケール付着抑制剤又は消泡剤等も
含有され得る。

【００４０】ＰＶＣは樹脂を構成する分子鎖の結合単位
であるＶＣの重合体であって、ポリ塩化ビニルの略称で
あり、別名塩化ビニル樹脂である。ＶＣは塩化ビニル
（モノマー）の略称である。

【００４１】しかし、本発明における被処理ＰＶＣはＶ
Ｃの単独重合体に限らず、ＶＣと他のビニルモノマーと
の共重合体、オレフィン系重合体へのＶＣのグラフト重
合体、これらの２種以上の組成物をも包含する概念であ
る。ＰＶＣの典型的例としては、重合体の構成単位とな
ったＶＣ単位を５０重量％以上含有する重合体を挙げる
ことができる。

【００４２】ここで「ビニルモノマー」とは次の様な各
種のものをも包含する概念である：・ビニルアルコールのカルボン酸エステル類例えば、酢
酸ビニル・ビニルエーテル類例えば、アルキルビニルエーテル・不飽和カルボン酸のエステル類例えば、アクリレー
ト、メタクリレート・ハロゲン化ビニリデン類例えば、塩化ビニリデン、弗
化ビニリデン・不飽和ニトリル類例えば、アクリルニトリル（別名
「アクリロニトリル」）・オレフィン類例えば、エチレン、プロピレン。

【００４３】前記の被処理ＰＶＣスラリー中に残留する
ＶＣモノマーは如何なる量であろうとも、除去すること
が望まれる。本発明の方法及び処理装置の適用対象であ
る被処理ＰＶＣスラリーはＰＶＣ粒子に吸収又は吸着さ
れたＶＣを通常５００〜４００００ｐｐｍ含有してい
る。該ＰＶＣスラリー中のＰＶＣの濃度（以下、単に
「スラリー濃度」ということがある）は５〜４５重量
％、好ましくは１０〜４０重量％に設定する。この上限
値を大幅に超える場合には被処理ＰＶＣスラリーの流動
性悪化を生じ、この下限値を大幅に下回る場合には本発
明の処理装置（塔型）の能力低下を来すばかりで、ＶＣ
除去能力には格別の上昇が生じない。

【００４４】被処理ＰＶＣスラリーを前記の流出管４を
備えた多孔板製棚段１の上で水蒸気処理する際のスラリ
ー温度の下限は通常６０℃、好ましくは７０℃、最も好
ましくは８０℃に選ぶ。他方、被処理ＰＶＣスラリー温
度の上限は通常１３０℃、好ましくは１２０℃、最も好
ましくは１１０℃に選ぶ。

【００４５】処理装置中の圧力は被処理ＰＶＣスラリー
温度６０〜１３０℃の場合には約０．２〜３ｋｇｆ／ｃｍ^２（ａｂｓ）である。被処理ＰＶ
Ｃスラリーの温度を高めるに伴って、該スラリー中のＰ
ＶＣ粒子からＶＣが水蒸気に同伴して気化し易くなる。
しかし、該温度を高め過ぎると、スラリー中のＰＶＣ粒
子の着色又は熱劣化を引き起こす。

【００４６】上記の被処理スラリーの外にも、本発明の
方法及び処理装置を適用し得る対象としては、下記のス
ラリーも包含される：・重合反応終了後に反応系を常圧まで降圧する途中で系
内スラリーを貯蔵槽へ開放して得られたＰＶＣスラリー・重合反応を任意の重合率の段階で停止して、系内スラ
リーをその儘貯蔵槽へ開放して得られたＰＶＣスラリ
ー。

【００４７】本発明の被処理ＰＶＣスラリーは前述の処
理通路を備えた多孔板製棚段１の上側に装入されるに当
たり、５０〜１００℃に予熱されていることが望まし
い。この予熱は処理装置から排出される処理済みＰＶＣ
スラリーと装入される被処理ＰＶＣスラリーとの間の熱
交換によって行なわれことが実際的である。この熱交換
によって、排出ＰＶＣスラリーも冷却されて好適な排出
温度６０〜１２０℃への温度低下が達成される。

【００４８】被処理ＰＶＣスラリーの処理装置内におけ
る滞留時間の下限は１ｍｉｎ、好ましくは２ｍｉｎ、最
も好ましくは３ｍｉｎであり、滞留時間の上限は約６０
ｍｉｎである。被処理ＰＶＣスラリーの滞留時間を長く
設定するに伴って被処理ＰＶＣスラリー中のＰＶＣ粒子
から残留ＶＣモノマーを高度に除去できるが、滞留時間
が長過ぎるとＰＶＣ粒子の着色（変色）及び熱劣化等を
引き起こす。

【００４９】本発明の処理装置内への被処理ＰＶＣスラ
リーの装入量（流量）は各多孔板製棚段を構成する多孔
板面積基準で１ｍ^２当たり０．１〜３００ｍ^３／ｈ、好
ましくは１〜１００ｍ^３／ｈに調整する。

【００５０】本発明の処理装置に装着された多孔板製棚
段の下方からの水蒸気導入（噴射）量は被処理ＰＶＣス
ラリー１ｍ^３当たりで１〜１００ｋｇ／ｈ、好ましくは
５〜５０ｋｇ／ｈである。この水蒸気導入の目的は下記
の諸点にある：・被処理ＰＶＣスラリーを加熱すると共に所定温度に維
持する・被処理ＰＶＣスラリーを充分に攪拌して含有ＰＶＣ粒
子が沈降することを防ぐ・被処理ＰＶＣスラリー中に残留するＶＣの気相中への
蒸発・移行を促進する。

【００５１】特に、被処理ＰＶＣスラリー中のＰＶＣ粒
子の沈降を防止することは次の２点において重要であ
る：・被処理ＰＶＣスラリー内に含有される各ＰＶＣ粒子の
滞留時間を均一化する（滞留時間分布を狭める）・含有ＰＶＣ粒子中の残留ＶＣ及び液状媒体中の残留Ｖ
Ｃの除去を促進する。

【００５２】上記の各目的を達成する為には、多孔板製
棚板の下方からの水蒸気導入量を適切に選ぶことが肝要
である。水蒸気の導入量が少な過ぎれば所期の状態を実
現できない。他方、水蒸気の導入量が多過ぎれば、被処
理ＰＶＣスラリーの飛沫発生が激しくなる外にフラッデ
ィングが生ずる場合もある。それにも拘らず、被処理Ｐ
ＶＣスラリー中のＶＣの除去効果が格別に向上する訳で
はない。

【００５３】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に
説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。

【００５４】

【実施例１】図１の形状（多孔板の細孔直径１．３ｍ
ｍ、開口率０．３％）を有し、図３の様に組み立てられ
た多孔板製棚段付き塔型処理装置を用い、被処理ＰＶＣ
スラリー［ＰＶＣ（平均重合度＝１３００）；ＰＶＣ濃
度３０重量％、残留ＶＣモノマー濃度３００００ｐｐｍ
（ＰＶＣ重量基準；以後のＶＣ濃度の単位）］の脱ＶＣ
モノマー処理を図３に示された装置及び工程に基づいて
実施した。

【００５５】用いられた塔型処理装置１３の多孔板製棚
段１の上側に装入できる被処理ＰＶＣスラリー量は１段
当り０．８７ｍ^３、各多孔板製棚段の間隔１６００ｍ
ｍ、直径１５００ｍｍの各多孔板製棚段上のＰＶＣスラ
リー液深を約５００ｍｍとすると共に、処理通路幅（例
えば区画壁２１と２２との間隔）を２００ｍｍとした。

【００５６】図３のスラリータンク１４から熱交換器１
７に装入されて８０℃に予熱された被処理ＰＶＣスラリ
ーを図３に示された処理装置１３の塔頂室８に流量２０
ｍ^３／ｈで装入すると共に、スラリーの上方に位置する
水蒸気噴射ノズル５から被処理ＰＶＣスラリーの表面に
向けて水蒸気を頂角θ＝約１２０度の円錐体状に噴射圧
２．５ｋｇｆ／ｃｍ ^２（ａｂｓ．）及び噴射量９６ｋｇ
／（ｈ／ｍ ^２）で各段のスラリーにおいて場所的に不均
衡を生じない様に（均一に）噴射した。それと並行し
て、塔底室９に蒸気導入管１２から水蒸気（温度１１０
℃の過熱蒸気）を流量６００ｋｇ／ｈで導入した。この
際の被処理ＰＶＣスラリーの滞留時間は１０ｍｉｎであ
った。

【００５７】被処理ＰＶＣスラリーは図３の処理装置１
３内に装入された後に、多孔板製棚段１上側の処理通路
を順に下段側へ流れながら、多孔板製棚段１の底板に設
けられた細孔を通じて下方から導入される水蒸気で１０
０℃に加熱され、多孔板製棚段１の処理通路末端に位置
する流下管４からその下に設けられた多孔板製棚段１ａ
へ移動してこの処理を繰り返し受け、最終的に処理装置
１３の最下段からスラリー出口管１１及びスラリーポン
プ１９を経由して受入れ槽１６へ到る。

【００５８】この過程でＰＶＣスラリーは熱交換器１７
によって５０℃まで冷却された。この排出ＰＶＣスラリ
ー中のＶＣ含有量（濃度）は１ｐｐｍ以下であった。ま
た、処理装置１３の塔頂室８で発生した水とＶＣとの混
合蒸気は塔頂から出て凝縮器１５に進入し、そこで凝縮
した水とＶＣとは分液によって分離される。

【００５９】上述のＰＶＣスラリー処理の全期間に亙
り、被処理ＰＶＣスラリー液面の上方から水蒸気噴射ノ
ズル５を通じて連続的に水蒸気をスラリー液面に対して
圧力２．５ｋｇｆ／ｃｍ^２Ａｂｓ．で噴射してスラリー
液相内の泡発生を抑制すると共に、抑制され得ずに発生
した泡を極力消滅させた。この際の水蒸気噴射量は多孔
板面積基準で１ｍ^２当り９６ｋｇ／ｈとした。

【００６０】上述のＰＶＣ処理時に、温水噴射リング６
から多孔板製棚段毎に温水を流量０．５ｍ^３／ｈ／段、
１０分間隔で、５秒間に亙り合計量２ｍ ^３／ｈで各段内
壁面及び直上多孔板製棚段下面へ噴射して塔内を洗浄し
たところ、製品（ＰＶＣ粉）中には焼け物（異物；胴板
の内壁面等に付着して長時間加熱された結果、熱劣化し
たＰＶＣ粒子等）が認められなかった。その結果を表１
に示す。

【００６１】

【比較例１】実施例１の処理において前記水蒸気噴射ノ
ズル５からの噴射を停止して、他の条件は実施例１と同
様にして操作を行なった。

【００６２】その結果、被処理ＰＶＣスラリーが発泡し
て処理済みＰＶＣスラリー出口１１におけるＰＶＣスラ
リー中の残留ＶＣ濃度が３００ｐｐｍ（ＰＶＣ基準）に
達した。また、運転開始３０分後にＶＣ凝縮器１５にＰ
ＶＣが堆積して閉塞を生じ、運転不能となった。しか
も、製品（ＰＶＣ粉）中にＰＶＣ１００ｇ当たり７８個
の焼け物（異物）が発生した。その結果を表１に併せて
示す。

【００６３】

【比較例２】実施例１の処理において前記温水噴射リン
グ６からの温水噴射を停止して、他の条件は実施例１と
同様にして操作を行なった。

【００６４】その結果、処理済みＰＶＣスラリー出口１
１におけるＰＶＣスラリー中の残留ＶＣ濃度は１ｐｐｍ
（ＰＶＣ基準）となったが、製品中（ＰＶＣ粉）中にＰ
ＶＣ１００ｇ当たり１２２個の焼け物（異物）が発生し
た。結果を表１に併せて示す。

【００６５】

【比較例３】ＰＶＣスラリー処理の全期間に亙り被処理
ＰＶＣスラリー液面の上方から水蒸気噴射ノズル５の頂
角を４５度とした以外には実施例１におけると同一に操
作を行なった。

【００６６】その結果、水蒸気噴射ノズルから噴射され
る水蒸気が多孔板製棚段上の中央部に偏って噴射された
結果、水蒸気と接触していないＰＶＣスラリー液面から
泡が発生し、処理済ＰＶＣスラリー出口１１におけるＰ
ＶＣスラリー中の残留ＶＣ濃度が２６０ｐｐｍ（ＰＶＣ
基準）に達した。しかも、運転開始４０ｍｉｎ後に１５
にＰＶＣが堆積して閉塞を生じた結果、運転不能に到っ
た。それに加えて、製品（ＰＶＣ粉）中にＰＶＣ１００
当り６７個の焼け物（異物）が発生した。その結果を表
１に併せて示す。

【００６７】

【実施例２】温水噴射リング６から多孔板製棚段毎に温
水を流量０．２ｍ^３／ｈ／段、１０ｍｉｎ間陽で５ｓｅ
ｃ間に亙り次記の各所へ噴射（全噴射量合計０．８ｍ^３
／ｈ）して塔内を洗浄する以外には、実施例１における
と同一に操作を行なった。ここで、塔内の各所とは、各
棚段の内壁面及び直上に位置する多孔板製棚段の下面を
いう。

【００６８】その結果、処理済ＰＶＣスラリー出口１１
におけるＰＶＣスラリー中の残留ＶＣ濃度は１ｐｐｍ以
下（ＰＶＣ基準）へ低下したが、製品中（ＰＶＣ粉）に
ＰＶＣ１００ｇ当たり２個の焼け物（異物）が発生し
た。その結果を表１に併せ示す。

【００６９】

【実施例３】温水噴射リング６から多孔板製棚段毎に温
水を流量０．０５ｍ^３／ｈ／段、１０ｍｉｎ間隔で５ｓ
ｅｃ間に亙り次記の各所へ噴射（全噴射量合計０．２ｍ
^３／ｈ）して塔内を洗浄する以外には、実施例１におけ
ると同一に操作を行なった。ここで、塔内の各所とは、
各棚段の内壁面及び直上に位置する多孔板製棚段の下面
をいう。

【００７０】その結果、処理済ＰＶＣスラリー出口１１
におけるＰＶＣスラリー中の残留ＶＣ濃度は１ｐｐｍ以
下（ＰＶＣ基準）へ低下したが、製品中（ＰＶＣ粉）に
ＰＶＣ１００ｇ当たり３４個の焼け物（異物）が発生し
た。その結果を表１に併せ示す。

【００７１】

【実施例４】温水噴射リング６から多孔板製棚段毎に温
水を流量１．５ｍ^３／ｈ／段、５ｍｉｎ間隔で１０ｓｅ
ｃに亙り次記の各所へ噴射（全噴射量合計６．０ｍ^３／
ｈ）して塔内を洗浄する以外には、実施例１におけると
同一に操作を行なった。ここで、塔内の各所とは、各棚
段の内壁面及び直上に位置する多孔板製棚段の下面をい
う。

【００７２】その結果、処理済ＰＶＣスラリー出口１１
におけるＰＶＣスラリー中の残留ＶＣ濃度は１ｐｐｍ以
下（ＰＶＣ基準）へ低下し、製品（ＰＶＣ粉）中のＰＶ
Ｃ１００ｇ当たりの焼け物（異物）発生個数は０まで到
達したが、処理済ＰＶＣスラリーの濃度が２３ｗｔ％に
減少した。処理済ＰＶＣスラリー濃度の減少に起因して
ＰＶＣスラリーの脱水工程における負荷が増大した。そ
の結果を表１に併せ示す。

【００７３】

【実施例５】ＰＶＣスラリー処理の全期間に亙り被処理
ＰＶＣスラリー液面の上方から水蒸気噴射ノズル５を通
じて噴射圧力５．０ｋｇｆ／ｃｍ^２（Ａｂｓ．）で連続
的に、しかも均一な面密度になる様に水蒸気を噴射して
スラリー液相内の気泡発生を抑制すると共に、抑制され
得ずに発生した気泡を極力消滅させた。この際には水蒸
気噴射量を多孔板の面積基準（／ｍ^２）で１５３ｋｇ／
ｈに設定した以外には、実施例１におけると同一に操作
を行なった。

【００７４】その結果、処理済ＰＶＣスラリーの出口１
１におけるＰＶＣスラリー中の残留ＶＣ濃度は１ｐｐｍ
以下（ＰＶＣ基準）まで低下すると共に、製品（ＰＶＣ
粉）中にＰＶＣ１００ｇ当りの焼け物（異物）の発生個
数は０個に抑制された。その結果を表１に併せ示す。

【００７５】

【実施例６】ＰＶＣスラリー処理の全期間に亙り被処理
ＰＶＣスラリー液面の上方から水蒸気噴射ノズル５を通
じて噴射圧力１１．０ｋｇｆ／ｃｍ^２（Ａｂｓ．）で連
続的に、しかも均一な面密度になる様に水蒸気を噴射し
てスラリー液相内の気泡発生を抑制すると共に、抑制さ
れ得ずに発生した気泡を極力消滅させた。この際には水
蒸気噴射量を多孔板の面積基準（／ｍ^２）で２２６ｋｇ
／ｈに設定した以外には、実施例１におけると同一に操
作を行なった。

【００７６】その結果、処理済ＰＶＣスラリーの出口１
１におけるＰＶＣスラリー中の残留ＶＣ濃度は１ｐｐｍ
以下（ＰＶＣ基準）まで低下し、製品（ＰＶＣ粉）中に
ＰＶＣ１００ｇ当りの焼け物（異物）の発生個数は８個
であった。この際には、水蒸気の噴射圧力を高めに設定
することによって噴射量を増大させたことに起因して、
ＰＶＣスラリーの液面が波打ったことに加えて、気泡
（直径１００〜１５０ｍｍ程度）が発生した。その結果
を表１に併せ示す。

【００７７】

【発明の効果】本発明の方法及び処理装置を用いれば、
下記の効果を収めることができる。・多孔板製棚段上の被処理ＰＶＣスラリーが下方からの
水蒸気の噴射によっても泡立ちを殆ど生じない外に、上
記の区画壁を溢流する事態も流下管へ流れ込む事態も実
質的に生じない・塔頂からＶＣモノマーが抜出し管を経由して凝縮器へ
侵入する事態等の好ましくない事態が防止される・処理装置の出口から排出されるＰＶＣ粒子中に残留す
るＶＣモノマー量が所定の水準以下に抑えられる・被処理ＰＶＣスラリーの泡立ちが実質的に抑制される
結果、下記の波及効果も伴う：ＰＶＣ粒子が泡に同伴される事態が殆ど完全に解消され
るＰＶＣ粒子が処理塔の内壁に付着する事態も殆ど生じな
いＰＶＣ粒子が水蒸気に長時間曝されて劣化する事態も殆
ど生じない劣化ＰＶＣ粒子等の混入による異物の発生は殆ど無い。

【００７８】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の方法に使用する処理装置を構成
する多孔板製棚段の平面見取り図である。

【図２】図２は本発明の方法に使用する処理装置を構成
する多孔板製棚段部分の模式的縦断面図である。

【図３】図３は本発明の方法の工程と処理装置の構成と
を示す概念的系統図である。

【符号の説明】

１本発明の処理装置に組込まれた最上段の多孔板製棚
段２本発明の処理装置に組込まれた多孔板３本発明の塔型処理装置の外郭を形成する胴板４本発明の処理装置に組込まれた多孔板製棚段の下流
端からの流下管５本発明の処理装置に組込まれた多孔板製棚段の上方
に設けられた水蒸気噴射ノズル６本発明の処理装置に組込まれた温水噴射リング７本発明の処理装置に組込まれた最上段の多孔板製棚
段への被処理ＰＶＣスラリー装入口８本発明の処理装置における塔頂室９本発明の処理装置における塔底室１０本発明の処理装置塔頂からの混合蒸気出口１１本発明の処理装置に組込まれた最下段の多孔板製
棚段からの処理済みＰＶＣスラリー出口１２本発明の処理装置塔底への水蒸気導入口１３本発明の処理装置本体１４本発明の処理装置へ装入される被処理ＰＶＣスラ
リーのスラリータンク１５本発明の処理装置塔頂から
出た混合蒸気の凝縮器１６本発明の処理装置から排出された処理済みＰＶＣ
スラリーの受入れ槽１７本発明の処理装置に設置された熱交換器１８本発明の処理装置へ被処理ＰＶＣスラリーを装入
するスラリーポンプ１９本発明の処理装置から処理済みＰＶＣスラリーを
排出するスラリーポンプ２０本発明の処理装置に組込まれた区画壁２１本発明の処理装置に組込まれた区画壁２２本発明の処理装置に組込まれた区画壁２３本発明の処理装置に組込まれた区画壁１ａ本発明の処理装置に組込まれた第２段の多孔板製
棚段１ｂ本発明の処理装置に組込まれた第３段の多孔板製
棚段１ｃ本発明の処理装置に組込まれた第４段（図３では
最下段）の多孔板製棚段 γ 温水噴射リングの噴射ノズル軸と鉛直方向との交差
角度 θ 水蒸気噴射機構から下方へ噴射される水蒸気の円錐
面における頂角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内田誠一千葉県千葉市美浜区真砂２−23−１− 606 (56)参考文献特開昭56−22305（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−8693（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−131687（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−62171（ＪＰ，Ａ) 特開平３−65202（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08F 6/00 - 6/24 C08F 14/06 B01D 19/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】残留ビニルモノマー含有塩化ビニル樹脂
スラリーをその下方から導入される水蒸気で加熱及び攪
拌処理すると共に、該スラリー液面の上方から液面に対
して水蒸気を噴射すること及び該スラリーからの飛散物
又は揮発後の凝固物を温水噴射によって洗浄する操作を
施すことを特徴とする残留ビニルモノマー含有量の低い
樹脂粉体の製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の方法において、該スラ
リー液面の上方から噴射される水蒸気の圧力をその噴射
開始点において１ｋｇｆ／ｃｍ^２（Ａｂｓ．）よりも大
とする残留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉体製造方
法。
【請求項３】請求項１又は２に記載の方法において、
該スラリーの上方から噴射される水蒸気の噴射圧を１．
１〜１１ｋｇｆ／ｃｍ^２（Λｂｓ．）とする残留ビニル
モノマー含有量の低い樹脂粉体製造方法。
【請求項４】請求項１〜３の何れかに記載の方法にお
いて、該スラリーの上方から噴射される水蒸気を過熱蒸
気とする残留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉体製造
方法。
【請求項５】請求項１〜４の何れかに記載の方法にお
いて、該スラリーが処理に供されてから終了するまでの
期間内は押出し流れに近い状態で流れることを特徴とす
る残留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉体製造方法。
【請求項６】請求項１〜５の何れかに記載の方法にお
いて、該スラリーの温度を７０〜１５０℃に保つ残留ビ
ニルモノマー含有量の低い樹脂粉体製造方法。
【請求項７】請求項１〜６の何れかに記載の方法にお
いて、スラリー液面の上方から該液面に対して円錐体状
に噴射される水蒸気の円錐面の頂角θが３０〜１５０度
である残留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉体製造方
法。
【請求項８】請求項１〜７の何れかに記載の方法にお
いて、該スラリーに下方からも供給される水蒸気の量を
各操作当たり１〜１００Ｋｇ／ｈ／ｍ^２とする残留ビニ
ルモノマー含有量の低い樹脂粉体製造方法。
【請求項９】請求項１〜８の何れかに記載の方法にお
いて、噴射される温水の温度が該スラリーの温度±１０
℃である残留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉体の製
造方法。
【請求項１０】請求項１〜９の何れかに記載の方法に
おいて、該温水噴射を９０ｍｉｎ以下の間隔で行なう残
留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉体の製造方法。
【請求項１１】請求項１〜１０の何れかに記載の方法
において、該温水噴射を６０ｍｉｎ以下の間隔で行なう
残留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉体製造方法。
【請求項１２】請求項１〜１１の何れかに記載の方法
において、該温水噴射を１ｓｅｃ以上行なう残留ビニル
モノマー含有量の低い樹脂粉体製造方法。
【請求項１３】請求項１〜１２の何れかに記載の方法
において、該温水噴射を５ｓｅｃ以上行なう残留ビニル
モノマー含有量の低い樹脂粉体製造方法。
【請求項１４】請求項１〜１３に記載の何れかの方法
において、該温水噴射量は１操作当たり０．１〜５０ｍ
^３／ｈ／ｍ^２とする残留ビニルモノマー含有量の低い樹
脂粉体製造方法。
【請求項１５】残留ビニルモノマー含有塩化ビニル樹
脂スラリーから該ビニルモノマーを分離除去する為に、
下記の（ａ）〜（ｅ）に記載された手段を備えているこ
とを特徴とする残留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉
体の製造装置：（ａ）該塔内に設けられた１以上の多孔板製棚段、（ｂ）該多孔板製棚板上に設けられた該スラリーの処理
通路、（ｃ）該処理通路の下方から水蒸気を導入する手段、（ｄ）該スラリー液面の上方から液面に対して水蒸気を
噴射する手段（ｅ）該多孔板製棚段に対して直上の多孔板製棚段の下
方に位置して温水を水平よりも上方へ噴射する温水噴射
リング。
【請求項１６】請求項１５に記載の装置において、該
スラリーの処理通路が多孔板製棚段の上で区画壁によっ
て溝状に区分された一連の通路を形成すると共に、該ス
ラリー液面の上方から該液面に対して水蒸気を噴射円錐
面の頂角（θ）が３０〜１５０度の範囲で噴射する機構
を備えていることを特徴とする残留ビニルモノマー含有
量の低い樹脂粉体の製造装置。
【請求項１７】請求項１５又は１６に記載の装置にお
いて、多孔板製棚段に設けられた細孔の平均直径が５ｍ
ｍ以下である残留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉体
の製造装置。
【請求項１８】請求項１５〜１７の何れかに記載の装
置において、多孔板製棚段の開口率（＝細孔面積総和／
多孔板全面積）が０．０１〜１０％である残留ビニルモ
ノマー含有量の低い樹脂粉体の製造装置。
【請求項１９】請求項１５〜１８の何れかに記載の装
置において、該水蒸気噴射機構が該スラリー液面の上方
５０〜１０００ｍｍの高さに位置する残留ビニルモノマ
ー含有量の低い樹脂粉体の製造装置。
【請求項２０】請求項１５〜１９の何れかに記載の装
置において、該温水噴射リングの噴射ノズルが直上多孔
板製棚段の下方５０〜５００ｍｍに位置する残留ビニル
モノマー含有量の低い樹脂粉体の製造装置。
【請求項２１】請求項１５〜２０の何れかに記載の装
置において、該温水噴射リングがパイプからなる最大直
径１５０〜２０００ｍｍのリング状体で、パイプ壁に平
均直径１〜８ｍｍの透孔を複数個有する残留ビニルモノ
マー含有量の低い樹脂粉体の製造装置。
【請求項２２】請求項１５〜２１の何れかに記載の装
置において、該温水噴射リングがパイプからなる最大直
径１５０〜２０００ｍｍの平面形状において略リング状
体で、パイプ壁に最大幅１〜８ｍｍのスリットを複数個
有する残留ビニルモノマー含有量の低い樹脂粉体の製造
装置。
【請求項２３】請求項１５〜２２の何れかに記載の装
置において、該温水噴射リングの噴射ノズル軸と鉛直方
向との交差角度（γ）が１０〜６０度である残留ビニル
モノマー含有量の低い樹脂粉体の製造装置。