专利名称：用于传送易于聚合物质的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于传送易于聚合物质的方法，更具体涉及通过有效防止聚合，长时间以稳定的方式传送易于聚合的物质(如(甲基)丙烯酸)的方法。
在化工领域，迫切需要在传送通道中传送易于聚合物质，而不进行聚合。已进行许多研究和实验以满足这种需要。一些建议的传送方式和方法可以成功地解决一些问题。然而，仍留有一些问题需要解决。
作为一个需要解决的问题，是在给予易于聚合物质动力的泵处发生聚合。最近，不泄漏的泵被用于传送易于聚合的物质以及其它液体，以保证防止液体泄漏，其对人类有害，易爆炸或易燃，或需要仔细处理。
循环型密闭式电动泵是这样的一种不泄漏泵，其提供一个循环管，用于循环被传送进入发动机部分的一部分液体，以冷却泵。在常规的循环型密闭式电动泵中，用转子和叶轮固定的主轴沿着水平轴安装，泵的一个叶轮绕水平轴旋转。循环冷却的液体沿水平方向流动。在该结构中，冷却液体可能与可旋转支持转子轴的轴承下部充分接触，但不与轴承上部充分接触。因此，在轴承上部，由于发动机产生热量，如果其中传送的液体是易于聚合的物质或含有易于粘着物质，易于发生聚合。
在该结构中，主轴在水平方向伸长，并且，循环管在水平方向变长。因此，由于循环管小的截面积和长的水平方向长度在循环管中易于发生聚合。
在轴承及附近部位和循环管中的聚合引起冷却液体循环的阻塞，而导致不期望的发动机温度升高，这会进一步导致聚合的发生。
为了克服这些缺点，例如，日本未审查专利申请6-272688提出磨光轴承的发动机转子轴部位与电解接触，以保证轴承周围的冷却液体的平稳流动。然而，主轴在水平方向伸长。因此，由于水平轴的结构，常规的密闭式电动泵不能完全克服上述问题。
日本未审查专利申请8-73398也提出在减压下用于传送易于聚合的物质的循环型密闭式电动泵。在该密闭式电动泵中，循环冷却液体的一部分通过含有氧气和正常压力的室后，流到发动机部位。然而，该密闭式电动泵具有在水平方向伸长的主轴，因此，由于水平方向轴的结构问题，它不足以克服上述问题。
一个化学处理系统，假定该传送泵在上述常规方式中长时间操作，因为传送的材料是易于聚合的化合物如(甲基)丙烯酸，循环型密闭式电动泵的传送泵中聚合物质的形成或循环管的阻塞或堵塞无论如何都不能避免。当发生阻塞或堵塞后，需要悬挂系统操作，以化学或手工除去阻塞的聚合物质。在更糟糕的情况下，必须更换泵。
本发明的一个目的在于提供一种易于聚合物质的传送方法，它没有现有技术中存在的问题。
按照本发明的一个方面，易于聚合的物质通过发动机提供的泵进行传送。发动机的主轴在垂直方向上安装。主轴上安装有叶轮(用于将动力传送给易于聚合的物质)和转子(构成发动机的一部分)。叶轮在下部安装，而转子在上部安装。
带有叶轮和转子的主轴在垂直方向上安装可以提高发动机的冷却效率，而不引起聚合，保证采用易于聚合化合物的操作时间延长。
从下面本发明优选实施方案的详细描述可以明显地发现本发明的其它目的、特征和优点。
图1为示意图，图示了按照本发明一个实施方案的用于处理易于聚合物质的化学处理系统。
图2为循环型密闭式电动泵的截面图，其用作化学处理系统的传送泵；和图3为气密型泵的部分截面图，其用作化学处理系统可选择的传送泵。
本发明优选实施方案的详细描述本发明的发明人研究了试验和误差方法，以消除易于聚合物质在传送路线中不期望位置的聚合，特别是在传送机动泵处，发现通过应用主轴在垂直方向上伸长的机动泵，可以很容易地防止聚合。
具体地，易于聚合物质可能优选通过应用主轴在垂直方向上伸长的循环型密闭式电动泵传送。可能更优选安装一个循环管，其水平部位比垂直部位短。
或者，可能优选使用气密型电动泵，其主轴在垂直方向上伸长，并且其在叶轮与发动机部位之间具有一气室。更优选气室用含有分子氧的气体填充。可能更优选气室用占泵容积0．01-0．05体积百分比的含氧气体填充。
按照本发明的方法传送的易于聚合物质的实例为(甲基)丙烯酸及其酯，包括(甲基)丙烯酸酯，如羟乙基(甲基)丙烯酸酯，羟丙基(甲基)丙烯酸酯，甘氨酰(甲基)丙烯酸酯(glycydyl(meth)acrylate)，甲基(甲基)丙烯酸酯，丁基(甲基)丙烯酸酯，乙基丙烯酸酯，2-乙基己基丙烯酸酯，N，N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯。
本发明的方法可以适于传送这些化合物中的一个或多个，或含有这些化合物中的一个或多个的液体。
本发明的方法可以优选用于为了制备、储存或运输目的传送易于聚合物质，如(甲基)丙烯酸。具体地，本发明的方法可以适于传送或吸出从蒸馏塔下部收集的液体。这是因为这些液体具有特别高的温度，因此可能发生聚合。
下面，参照附图对本发明的优选实施方案进行描述。
参照图1，图示了用于处理易于聚合物质的化学处理系统，它提供了蒸馏塔1，再蒸馏器2，和传送泵3，其具有一个在垂直方向伸长的主轴和一个在它底部的叶轮。包括易于聚合物质的材料加入到具有再蒸馏器2的蒸馏塔1中，然后在其中蒸馏。液相中的易于聚合物质在塔1的底部收集，然后通过传送泵3从塔1吸出，进入到下一个处理单元。
图2图示了用作传送泵3的循环型密闭式电动泵30的一个具体构造。循环型密闭式电动泵30包括一个发动机部分30M，和安装在发动机部分30M下面的泵部分30P。发动机部分30M包括在泵部分30P垂直方向上伸长的主轴31，安装在主轴31中间部位的转子32，和安装在转子32周围的定子33。转子32和定子33构成一个发动机。装有转子32的主轴31通过轴承37和38在垂直方向上旋转固定。
泵部分30P由限定主通道35的套管34(易于聚合的物质通过它传送)，和安装在主轴31下端的叶轮36构成。主轴31使叶轮36旋转，将动力传送给易于聚合的物质，这样易于聚合的物质在箭头方向上流动。
电动泵30还进一步包括一个循环管39，用于循环被传送至发动机部分30M的一部分液体。具体地，循环管39的一端与主通道35相连，而循环管39的另一端与发动机部分30M的顶端相连。一部分液体从主通道35循环或流到发动机部分30M的顶部，流进或喷射进发动机部分30M的内部。随后，液体沿着主轴31通过轴承37和38流下，然后流回到主通道35。循环液体除去轴承37和38与转子32周围通过主轴31旋转产生的热量，然后维持发动机部分30M低于预先设定的温度。
在密闭式电动泵30中，循环管39具有一个水平部分39H和一个垂直部分39V。水平部分39H比垂直部分39V短很多，这可以消除被循环的易于聚合物质在循环管39聚合的可能性(由于在水平部分39H可能流动缓慢)。
在密闭式电动泵30中，循环液体还从发动机部分30M的顶端流下。因此循环液体均一地与主轴31、转子32、和轴承37和38接触，这可以防止部分冷却，其可能发生在具有水平安装的主轴的常规泵上。换句话说，可以明显抑制在发动机部位的聚合。
图3图示了可选择用作传送泵3的气密型电动泵300的一个具体结构。类似于循环型密闭式电动泵30，气密型电动泵300包括一个发动机部分300M，和安装在发动机部分300M下面的泵部分300P。发动机部分300M具有在泵部分300P垂直方向上伸长的主轴310。并且，主轴310上装有转子(未显示)。主轴310通过轴承380在垂直方向上旋转固定。泵部分300P由限定主通道350的套管340(易于聚合的物质通过它传送)，和安装在主轴310下端用于传送易于聚合物质的叶轮360构成。
然而，气密型电动泵300不具有循环型密闭式电动泵30具有的这种循环管39。换句话说，气密型电动泵300不具有循环线路，以通过电动泵300循环一部分被传送的液体。在该泵300中，热交换器390与发动机部分300M相连，在由发动机部分300M和热交换器390限定的闭合环路中循环特定的液体，以维持发动机部分300M低于预先设定的温度。因此，在发动机部分300M不可能发生聚合。
在气密型电动泵300中，在发动机部分300M和泵部分300P之间还提供有气室320。气室320通过机械密封330与发动机部分300M相分离。气室320填充有含有分子氧的气体。在气室320中可能优选填充有占泵300容积0．01-0．05体积百分比的含氧气体。
在气密型电动泵300中，作为产热源的发动机部分300M安装在顶部，需要隔热的易于聚合物质的通路350安装在底部，作为隔热的气室320安装在发动机部分300M和液体流动通路350之间。因此，发动机部分300M产生的热量可以保证不传递给液体流动通路350，因此在液体流动通路350和叶轮360的周围就不会发生聚合。
下面，通过关于实施例和比较实施例的描述，以证实本发明方法的有益效果。
组合物丙烯酸5wt．％丙烯酸二聚物30wt．％
马来酸5wt．％其它杂质60wt．％状态液体温度100℃液体密度1100kg／m3液体粘度0．05Pa．s(50cP)泵条件排出量1．2m3／Hr吸出操作可以连续进行3个月，不出现任何问题。比较实施例1吸出操作按与实施例1相同的方式进行，除了使用具有水平方向安装的主轴的循环型密闭式电动泵。
开始吸出操作5天后，电动泵周围的区域观察到聚合。随后，吸出操作被迫暂时停止。
组合物丙烯酸5wt．％丙烯酸二聚物30wt．％马来酸5wt．％其它杂质60wt．％状态液体温度100℃液体密度1100kg／m3液体粘度0．05Pa．s(50cP)
泵条件排出量1．2m3／Hr密封气体组合物氮气(100vol．％)气体流速30×10-6Nm3／min(30Ncc／min)吸出操作可以连续进行3个月，不出现任何问题。
组合物丙烯酸5wt．％丙烯酸二聚物30wt．％马来酸5wt．％其它杂质60wt．％状态液体温度100℃液体密度1100kg／m3液体粘度0．05Pa．s(50cP)泵条件排出量1．2m3／Hr密封气体组合物氮气(80vol．％)和氧气(20vol．％)气体流速30×10-6Nm3／min(30Ncc／min)吸出操作可以连续进行3个月，不出现任何问题。在泵内没有发现聚合。
本申请根据日本专利申请第11-289324号，其内容在本文引用作为参考。
由于本发明可以以几种方式实施，而不偏离其必要技术特征的精神，因此本发明实施方案的解释不是为了限制，因为本发明的范围通过附后的权利要求限定，而不是通过前面的描述限定，因此所有落入权利要求边界和范围的改变，或这些边界和范围内的等同物，包括在权利要求的范围内。
权利要求
1．一种用于传送易于聚合物质的方法，包括通过带有发动机的泵传送易于聚合物质的步骤，其中发动机的主轴在被安置在垂直方向上，并且装有用于将运动力传送给易于聚合物质的叶片和构成发动机一部分的转子；和叶轮被安装在低于转子的位置。
2．按照权利要求1的方法，其中泵为循环型密闭式电动泵，其具有水平部分比垂直部分短的循环管。
3．按照权利要求1的方法，其中泵为气密型电动泵，其在叶轮和转子之间具有一个气室。
4．按照权利要求3的方法，其中气室填充有含有分子氧的气体。
5．按照权利要求4的方法，其中气室填充有占泵容积0．01-0．05体积百分比的含氧气体。
6．按照权利要求1的方法，其中易于聚合物质包括选自(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
全文摘要
一种用于传送易于聚合物质的方法,通过应用垂直方向上安装的循环型密闭式电动泵或气密型电动泵。通过应用垂直方向上安装主轴的电动泵传送易于聚合物质如(甲基)丙烯酸,可有效防止在泵部位聚合的发生。该方法保证易于聚合物质在长期的稳定传送。
文档编号C07C57/07GK1292471SQ00129648
公开日2001年4月25日 申请日期2000年10月9日 优先权日1999年10月12日
发明者井尻雄一, 西村武, 坂元一彦, 岩户博夫, 濑良崇志 申请人:株式会社日本触媒