WO1999026996A2 - Verfahren zur kontinuierlichen extraktion von polyamid - Google Patents

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Alfons Ludwig
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Definitions

  • the invention relates to a process for the continuous extraction of polyamides, in particular polyamide 6, polyamide particles being treated in a vertical extraction column with circulated aqueous ⁇ -caprolactam solution.
  • Polyamide 6 (polycaprolactam) is produced by polymerizing ⁇ -caprolactam.
  • polycaprolactam containing caprolactam and its oligomers of z. B. 8 to 11 wt .-%.
  • These low molecular weight components hereinafter collectively referred to as extract, undesirably change the properties of the polyamide.
  • the extract must therefore be removed before further processing of the polyamide.
  • this is done by continuous or discontinuous extraction with hot water (DE-A-25 01 348, DE-A-27 32 328) and by distillation in vacuo (US-A 4,376,680) or in superheated steam flow (EP 0 284 968 Bl ).
  • the residual extract (constituents extractable with methanol) obtained in this process for polyamide 6 essentially consists of the sparingly water-soluble or sparingly volatile oligomers of caprolactam, in particular the dimers and the cyclic oligomers.
  • GB 12 97 606 discloses an extraction column divided into at least two zones, the countercurrent extraction agent being circulated within each zone counter to the liquid flow by being removed at the upper end of the zone and again at the lower end of the zone is fed. Similar devices are also described, for example, in CZ 253 019, FR 15 18 775, DD 206 999 and DE-A-17 70 097.
  • caprolactam acts in the extraction of polyamide 6 as a solubilizer against the oligomers of lactam. Therefore z. B. according to JP-A-47 026438 the granules for removing the water-soluble components in polyamide 6 with a solution of 15 to 90%, preferably 40 to 70% ⁇ -caprolactam in water pretreated. According to DD 289 471, the granules are treated with 1 to 40% caprolactam in the extraction water at temperatures above 60 ° C in countercurrent (the percentages relate depend on the weight).
  • DE-A-43 24 616 discloses a process for the extraction of polyamide 6 which leads to products with a very low residual content of dimeric ⁇ -caprolactam.
  • JP-A-48 002 233 describes the purification of polycaprolactam by adding 5 to 30% caprolactam solution to the molten polymer and the subsequent purification of the dispersion obtained at 80 to 120 ° C. in an extraction column.
  • polyamide is first extracted with a hot, aqueous medium and then cleaned at temperatures from 10 to 50 ° C. below the melting point of the polyamide in an inert gas stream, the hot, aqueous medium 5 being e.g. B.
  • JP-A-45 025 519 discloses a multi-stage extraction process, the polyamide granules in the first stage at 70 to 120 ° C. with a 5 to 50% aqueous caprolactam solution and in the second stage with 0.1 to 5% aqueous 0 ger caprolactam solution is extracted at 70 to 120 ° C.
  • JP-A-51 149 397 describes the extraction with an aqueous 60% by weight ⁇ -caprolactam solution at 80 to 120 ° C.
  • JP-A-60 166 324 discloses a device for the continuous extraction of polyamide 6, in which the granules are extracted with water in countercurrent, the majority of the extraction liquid being circulated with the addition of ⁇ -caprolactam.
  • the extractant is pumped out through an intake port, mixed with caprolactam and returned to the device via a distributor nozzle which is at the same level as the intake port.
  • the extracted extraction solution contains only 13.5% caprolactam, ie less than 20%.
  • inorganic auxiliaries such as titanium dioxide, silicon dioxide and manganese oxide may also be present, which have usually been added to the polyamide for stabilization or matting.
  • inorganic auxiliaries such as titanium dioxide, silicon dioxide and manganese oxide may also be present, which have usually been added to the polyamide for stabilization or matting.
  • the methods of the prior art have in common that either the residual extract content in the granules is too high or that the aqueous extract solution for returning the caprolactam and its oligomers to the polymerization has to be highly concentrated, with oligomers and inorganic auxiliaries being able to separate. Concentration also requires considerable amounts of energy.
  • the object of the invention was therefore to provide a process for removing oligomers of caprolactam from polyamide which gives a polyamide with a very low residual extract content or dimer content, without large amounts of extracting agent having a low extract content being obtained.
  • This object is achieved according to the invention by a process for the continuous extraction of polyamide particles, in particular polyamide granules or chips, in an essentially vertical extraction column with an aqueous extractant, the process being characterized in that an extraction column divided into two zones is used and in the in the first zone, the polyamide was treated with an aqueous extractant which contains 40 to 95% by weight ⁇ -caprolactam, and then in the second zone carried out an aftertreatment with water in countercurrent.
  • the new process has the advantage that the content of oligomers of caprolactam in the polyamide is reduced in a simple manner, the extracting agent taking up the oligomers and an extract solution being obtained which can be fed to the polymerization reactor with little or no workup.
  • the extraction also gives the desired low oligomer content considerably faster than is the case with the methods according to the prior art.
  • the further extraction of the caprolactam can then be carried out in a manner known per se.
  • a polyamide with a low residual extract content of less than 0.5%, in particular less than 0.05% dimers, is thus obtained economically. It has also been shown that a highly concentrated extract solution with a low water content is obtained, which, if appropriate, can be fed directly back to the caprolactam polymerization without further water evaporation.
  • Suitable polyamides are polycaprolactam or copolyamides, built up from caprolactam and other polyamide-forming starting materials, the proportion derived from caprolactam preferably being at least 20% by weight, in particular at least 25% by weight.
  • Preferred polyamide-forming starting materials are diamines and dicarboxylic acids which are suitable for the formation of polyamides.
  • Suitable dicarboxylic acids are, for example, alkanedicarboxylic acid having 6 to 12 carbon atoms, in particular 6 to 10 carbon atoms, and terephthalic and isophthalic acid.
  • Suitable diamines are, for example, alkane diamines having 4 to 12, in particular 6 to 8, carbon atoms, furthermore m-xylylenediamine, bis- (4-aminophenyl) methane, bis- (4-aminophenyl) propane-2, 2 or bis- (4- aminocyclohexyl) methane.
  • Dicarboxylic acids and diamines can each be used individually in any combination, but advantageously in an equivalent ratio.
  • Polycaprolactam, polyamides which are composed of caprolactam, hexamethylene diamine and adipic acid, isophthalic acid and / or terephthalic acid have acquired particular industrial importance.
  • polyamide granules containing 2 to 15% by weight of caprolactam and its oligomers, in particular 8 to 12% by weight of caprolactam and its oligomers are used.
  • the polyamide granules have a granule size of 1.5 x 1.5 mm to 4 4 mm.
  • the polyamides used can also contain conventional additives such as matting agents, e.g. B. titanium dioxide, nucleating agents, e.g. B. magnesium silicate, stabilizers, for. B. copper (I) halides and alkali halides, antioxidants and reinforcing agents in conventional amounts.
  • matting agents e.g. B. titanium dioxide
  • nucleating agents e.g. B. magnesium silicate
  • stabilizers e.g. B. magnesium silicate
  • B. copper (I) halides and alkali halides e.g. aluminum halides
  • antioxidants and reinforcing agents e.g. B. aluminum halides
  • the additives are usually added before, during or after the polymerization and before granulation.
  • the polyamide is fed into an essentially vertical, preferably tubular extraction column from above.
  • the polyamide granules obtained after the polymerization and subsequent granulation stage can, for example, be fed to the continuous extraction column via a transport water circuit.
  • the granulate is separated from the transport water by a separating device (sieve) and falls into the extractor head at a temperature of 20 to 90 ° C, for example. It flows through the extraction column due to gravity from top to bottom and is at the lower end of the extraction column via a suitable device, e.g. B. a screw, which is preferably deep-drawn, carried out.
  • a suitable device e.g. B. a screw, which is preferably deep-drawn, carried out.
  • cold water is fed continuously, which passes through the extraction column in countercurrent from the bottom up.
  • the first zone which comprises 60 to 99%, preferably 85 to 99% of the total volume of the extraction column and whose tube diameter is approximately 2 to 10 times that of the second zone, the extractant is circulated guided.
  • the extractant is preferably drawn off in the upper region and is evenly returned to the column in the lower region of the first zone via a distribution device (preferably an annular nozzle or perforated plate).
  • a distribution device preferably an annular nozzle or perforated plate.
  • the amount of extractant circulated in the first zone is selected so that, on the one hand, temperature and concentration compensation in the head is ensured and an intensive mass transfer takes place at the phase interface of the polyamide particles.
  • the flow rate of the extractant must not exceed the swirl point of the particles. Accordingly, a speed of 2 to 20 m / h, preferably 3 to 15 m / h, is generally set.
  • the fresh caprolactam is fed directly via a first distribution device to the ring nozzle / perforated plate in the lower region of the first zone.
  • the extractant is circulated above the first distribution device, the circulating area generally comprising approximately 35% to 65% of the length of the first zone.
  • the extractant is fed back above the first distribution device.
  • the extractant is preferably drawn off in the upper region of the first zone and fed back again approximately in the middle of the first zone.
  • the feed is preferably carried out via a second distribution device, which is generally an annular nozzle or perforated plate.
  • fresh caprolactam can also be fed into the circulation area of the first zone.
  • the temperature in the extractor in the first zone is generally 95 to 140 ° C, preferably 115 to 130 ° C. It is adjusted by means of a heat exchanger located outside the extraction column in the extractant circuit, so that the incoming polyamide is heated to the desired temperature.
  • the extractant has a caprolactam concentration of 40 to 95% by weight, preferably 75 to 95% by weight. This is achieved through there would be liquid caprolactam at a temperature of 80 to 100 ° C in the top circuit, with the amount of extractant in the first zone being removed as water is added to the bottom of the column and caprolactam in the top circuit. Sufficient fresh caprolactam is added to keep the caprolactam concentration in the first zone in the range mentioned.
  • the high caprolactam concentration accelerates the depletion of the oligomers of caprolactam, in particular of the dimer, from the polyamide, and the more favorable equilibrium position means that a lower oligomer content in the polyamide can be achieved than with extraction with pure water.
  • the second zone of the extraction column is preferably a slim, unheated tube.
  • the cross-sectional area is selected so that a comparatively high flow rate of 0.2 to 6.0 m / h, preferably 1 to 3 m / h, of the ascending liquid phase can be maintained, although the amount of water supplied at the base of the extractor is reached the desired high caprolactam concentrations in the head circulation is only comparatively low.
  • the ratio of the cross-sectional areas of the two extraction zones is selected so that a .Z-b sinking of the specifically heavier, highly concentrated extractant from the first zone of the extractor into the underlying second zone is prevented.
  • the second zone due to the lower temperature and the short residence time, further extraction of the oligomers takes place only to a minor extent. It essentially serves to remove caprolactam adhering to the surface in order to avoid sticking of the particles during intermediate storage or in the subsequent process stages.
  • the dwell time in the second zone must be selected so long that the granules are washed off sufficiently for the subsequent stages (tendency to stick).
  • the lowering of the temperature in the second zone compared to the first zone also counteracts a decrease in the specifically heavier extraction agent from the first zone.
  • the residence time of the polyamide in the first zone is generally 2 to 10 hours, preferably 4 to 6 hours.
  • the residence time in the underlying second zone is generally 2 to 60 minutes, preferably 5 to 30 minutes.
  • the first zone accounts for 60 to 99% of the extraction time.
  • the discharge from the extractor is preferably carried out via a single-shaft discharge screw, which continuously discharges the polyamide without loss of extractant and transfers it to a transport water circuit.
  • the discharge screw enables a very even and abrasion-free discharge and prevents bridging of the particles in the discharge part.
  • the amount of polyamide discharged and thus the polyamide level in the extraction column can be regulated via the speed of the single-shaft screw.
  • the polyamide discharged from the extraction column has a residual extract content of 4 to 15% by weight.
  • This essentially consists of the monomeric caprolactam, while the oligomers of caprolactam and in particular the dimer were removed to a considerable extent by the process according to the invention. Dimer concentrations of ⁇ 0.1% by weight, preferably ⁇ 0.05% by weight, are achieved in the polyamide.
  • the highly concentrated extract solution which has been removed from the first zone can, if necessary, be further concentrated either initially in a single-stage or multi-stage evaporation plant with removal of water. If necessary, however, it can also be returned to the polymerization stage directly or after addition of fresh caprolactam without further water removal.
  • the removal of the low molecular weight components can also be done by treating the extracted polyamide granules. lats with a heated inert gas, in particular with superheated steam, in a vacuum or at normal pressure.
  • 1 shows a schematic representation of a first embodiment of an extraction column for the process according to the invention
  • 2 shows a schematic representation of a further embodiment of an extraction column for the process according to the invention.
  • the extraction column 1 comprises a first (upper) tubular zone 2 and a second (lower) tubular zone 3, which are connected to one another by a funnel-shaped section 14.
  • the ratio of the length of the first zone 2 to that of the second zone 3 is generally in the range from 1: 5 to 5: 1, preferably 1: 2 to 2: 1.
  • the ratio of the tube diameter of the first zone 2 to that of the second zone 3 is generally in the range from 8: 1 to 2: 1, preferably 6: 1 to 3: 1.
  • the polyamide granulate 12 is introduced into the first zone 2 from above, passes through it from top to bottom and then through the tubular second zone 3 and is then discharged into the transport water circuit 5 via the discharge screw 4.
  • Fresh water 6 is fed to the extraction column 1 as required through the discharge screw 4.
  • the water in the second zone 3 initially absorbs caprolactam and then mixes in the lower part of the first zone 2 with the extractant circulating there. This is removed in the upper part of the first zone 2 by a pump 7, passed over a heat exchanger 10, by means of which the temperature is kept in the desired range, and fed back to the first zone 2 via a perforated plate 11 in the lower region.
  • the upper zone 2 can optionally be additionally heated by jacket tubes 13, while the second zone 3 cannot be heated externally, but can optionally be cooled.
  • FIG. 2 Another embodiment of an extraction column which can be used for the process according to the invention is shown in FIG. 2.
  • the extraction column 1 comprises a first (upper) zone 2 and a second (lower) zone 3.
  • the ratio of the length of the first zone 2 to that of the second zone 3 is generally in the range from 1: 5 to 5: 1, preferably 1: 2 to 2: 1.
  • the ratio of the tube diameters is as given in Fig. 1.
  • the areas A and B extend over approximately the same length.
  • the extractant circuit comprises only the upper part A of the first zone 2, i. H. the extractant is drawn off in the upper region of the first zone 2 and fed back into its central region via a second ring nozzle 13.
  • Fresh caprolactam is added at 9 via a first ring nozzle 11, which is located in the lower region of the first zone 2.
  • Part of the caprolactam can also be fed directly into the head circulation at 9 '.
  • the polyamide granules 12 are therefore first treated in the upper area A in a circuit with the extractant and then in the lower area B with caprolactam in countercurrent. In this way, a polyamide with a particularly low dimer content ( ⁇ 0.05%) is obtained.
  • the unextracted polyamide 6 granulate used has a caprolactam content of 9.0% and a dimer content of 0.63%. It has an average grain weight of 12.5 to 14.5 mg and a cylindrical shape with dimensions of approximately 3 x 2 mm.
  • An extraction column according to FIG. 1 with a length of the first zone 2 of 4400 mm and a diameter of 210 mm is used. 20 kg / h of unextracted polyamide 6 granulate 12 are fed in continuously. At the foot of the extraction column 1, 4.2 kg / h of fresh water 6 are continuously fed at a temperature of 20 ° C. The length of the tubular second zone 3 is 4000 mm with a diameter of 50 mm. In the first zone 2, 0.4 m 3 / h of extractant are removed with a circulating pump 7 and, after passing through a heat exchanger 10, returned to zone 2 via a perforated plate 11. The temperature is set to 125 ° C via the heat exchanger.
  • 200 g of this granulate are treated discontinuously over a period of 24 hours with 1000 g / h superheated steam at a temperature of 180 ° C. and under normal pressure.
  • the resulting polyamide 6 granulate has a residual extract content of 0.3% and a dimer content of 0.05%.
  • Example 2 The granules pretreated as in Example 1 are treated with a degassing extruder (ZSK 25, Werner and Pfleiderer) with two degassing domes and a graduated vacuum (120 mbar, ⁇ 10 mbar, 280 to 290 ° C.). The throughput is 5 kg / h. A polyamide granulate with a residual extract content of 0.5% and a dimer content of 0.03% is obtained.
  • ZSK 25 Werner and Pfleiderer
  • Example 4 The treatment in the extruder is repeated analogously to Example 3 with unextracted polyamide 6 granules. A residual extract content of 1.9% and a dimer content of 0.55% are obtained.
  • Example 4 The treatment in the extruder is repeated analogously to Example 3 with unextracted polyamide 6 granules. A residual extract content of 1.9% and a dimer content of 0.55% are obtained.
  • Example 4
  • the granules pretreated as in Example 1 are treated in a degassing extruder (ZSK 25) with two-stage flash degassing under normal pressure and at the same time feeding in steam.
  • the melting temperatures in the degassing zones are between 280 and 300 ° C.
  • the throughput is 5 kg / h.
  • the polyamide has a residual extract content of 0.6% and a dimer content of 0.05%.
  • the examples and comparative examples show that the process according to the invention significantly reduces the residual extract content and in particular the dimer content of polyamide 6 granules during the extraction.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Extraktion von Polyamidteilchen mit im Kreislauf geführter Extraktionslösung in einer senkrechten, in zwei Zonen unterteilten Extraktionskolonne, wobei man das Polyamid in der ersten Zone mit einer wässrigen ε-Caprolactamlösung mit 40 bis 95 Gew.-% ε-Caprolactam als Extraktionsmittel bei 100 bis 140 °C behandelt und dann in der zweiten Zone mit Wasser nachbehandelt. Anschliessend kann das Caprolactam in an sich bekannter Weise extrahiert werden. Das Verfahren erlaubt eine wirtschaftliche Herstellung von Polyamid mit geringem Dimergehalt.

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Extraktion von Polyamid
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Extraktion von Polyamiden, insbesondere Polyamid 6, wobei Polyamidteilchen in einer senkrechten Extraktionskolonne mit im Kreislauf geführter, wässriger ε-Caprolactamlösung behandelt werden.
Polyamid 6 (Polycaprolactam) wird durch Polymerisation von ε-Ca- prolactam hergestellt. Hierbei fällt Polycaprolactam mit einem Gehalt an Caprolactam und dessen Oligomeren von z. B. 8 bis 11 Gew.-% an. Diese niedermolekularen Bestandteile, im folgenden zu- sammenfassend als Extrakt bezeichnet, verändern die Eigenschaften des Polyamids in unerwünschter Weise. Daher muß der Extrakt vor der Weiterverarbeitung des Polyamids entfernt werden. Technisch geschieht das durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Extrahieren mit heißem Wasser (DE-A-25 01 348, DE-A-27 32 328) und durch ^destillieren im Vakuum (US-A 4,376,680) oder im überhitzten Wasserdampfström (EP 0 284 968 Bl). All diese Verfahren werden aus Gründen des Umweltschutzes und der Wirtschaftlichkeit unter Rückgewinnung und Wiederverwendung des Extrakts durchgeführt. Der bei diesen Verfahren für Polyamid 6 erreichte, noch enthal- tene Restextrakt (mit Methanol extrahierbare Bestandteile) besteht im Wesentlichen aus den in Wasser schwerlöslichen bzw. schwerflüchtigen Oligomeren des Caprolactams, insbesondere den Dimeren und den cyclischen Oligomeren.
Es wurden auch verschiedene Vorrichtungen zur Extraktion von niedermolekularen Bestandteilen aus Polyamiden vorgeschlagen. In der GB 12 97 606 wird eine in mindestens zwei Zonen aufgeteilte Extraktionskolonne offenbart, wobei das im Gegenstrom geführte Extraktionsmittel innerhalb jeder Zone entgegen der Flüssigkeits- Strömung im Kreislauf geführt wird, indem es am oberen Ende der Zone entnommen und am unteren Ende der Zone wieder zugeführt wird. Ähnliche Vorrichtungen sind beispielsweise auch in der CZ 253 019, FR 15 18 775, DD 206 999 und DE-A-17 70 097 beschrieben.
Es ist bekannt, dass Caprolactam bei der Extraktion von Polyamid 6 als Lösungsvermittler gegenüber den Oligomeren des Lactams wirkt. Deshalb wird z. B. gemäß der JP-A-47 026438 das Granulat zur Entfernung der wasserlöslichen Anteile in Polyamid 6 mit einer Lösung von 15 bis 90 %, vorzugsweise 40 bis 70 % ε-Caprolactam in Wasser vorbehandelt. Gemäß DD 289 471 wird das Granulat mit 1 bis 40 % Caprolactam im Extraktionswasser bei Temperaturen oberhalb von 60 °C im Gegenstrom behandelt (die Prozentangaben bezie- hen sich jeweils auf das Gewicht) . In der DE-A-43 24 616 wird ein Verfahren zur Extraktion von Polyamid 6, das zu Produkten mit sehr geringem Restgehalt an dimerem ε-Caprolactam führt, offenbart. Dabei schließt sich an eine erste Stufe, in der bei 80 bis 5 120 °C mit 41 bis 80 %iger Caprolactamlösung extrahiert wird, eine oder mehrere Nachextraktionsstufen entweder mit Wasser bei hoher Temperatur oder im Vakuum an. JP-A-48 002 233 beschreibt die Reinigung von Polycaprolactam durch Versetzen des geschmolzenen Polymers mit 5 bis 30 %iger Caprolactamlösung und die anschließende 0 Reinigung der erhaltenen Dispersion bei 80 bis 120 °C in einer Extraktionskolonne. In der JP-A-53 071 196 wird Polyamid zunächst mit einem heißen, wässrigen Medium extrahiert und dann bei Temperaturen von 10 bis 50 °C unter dem Schmelzpunkt des Polyamids in einem Inertgasstrom gereinigt, wobei das heiße, wässrige Medium 5 z. B. Wasser von 80 bis 130 °C mit weniger als 50 Gew.-% ε-Capro- lactam umfasst. Die JP-A-45 025 519 offenbart einen mehrstufigen Extraktionsprozess, wobei das Polyamidgranulat in der ersten Stufe bei 70 bis 120 °C mit einer 5 bis 50 %igen wässrigen Caprolactamlösung und in der zweiten Stufe mit 0,1 bis 5 %iger wässri- 0 ger Caprolactamlösung bei 70 bis 120 °C extrahiert wird. Die JP- A-51 149 397 beschreibt die Extraktion mit einer wässrigen 60 gew.-%igen ε-Caprolactamlösung bei 80 bis 120 °C für 3 bis 8 Stunden in der ersten Stufe und die Extraktion mit caprolacta - freiem Wasser, das vorzugsweise 02-frei ist oder geringe Mengen 5 eines reduzierenden Agens enthält, in der letzten Stufe. Auch diese Verfahren werden aus Gründen des Umweltschutzes und der Wirtschaftlichkeit vorzugsweise unter Rückgewinnung und Wiederverwendung des Extrakts durchgeführt. Demgemäß wird in der JP- A-60 166 324 eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Extraktion von 0 Polyamid 6 offenbart, in der das Granulat mit Wasser im Gegenstrom extrahiert wird, wobei man die Hauptmenge der Extraktionsflüssigkeit unter Zusatz von ε-Caprolactam im Kreislauf führt. Das Extraktionsmittel wird durch einen Ansaugstutzen abgepumpt, mit Caprolactam versetzt und über eine Verteilerdüse, die sich auf 5 derselben Höhe wie der Ansaugstutzen befindet, in die Vorrichtung zurückgeführt. Die abgepumpte Extraktionslösung enthält lediglich 13,5 % Caprolactam, d. h. weniger als 20 %.
In der DE-A-195 05 150 werden die Oligomeren des Caprolactam 0 durch Behandlung mit reinem Caprolactam als Extraktionsmittel bei 60 bis 150 °C aus Polyamidgranulat entfernt. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass anhaftendes Caprolactam bei den nachfolgenden Prozessschritten zum Verkleben des Granulats führen kann. Teilweise löst sich bei diesen Temperaturen auch das Granu- 5 lat in Caprolactam. Die Extraktion von Polyamidgranulat mit Wasser oder Wasserdampf führt nur mit erheblichem Aufwand zu den heute geforderten Restextraktgehalten < 0,5 %. Ebenso wie bei den Verfahren unter Verwendung von Caprolactam-haltigen Extraktionsmitteln fällt bei der Extraktion üblicherweise eine Lösung mit 5 bis 15 % Extraktgehalt an. Zusätzlich können noch anorganische Hilfsstoffe wie Titandioxid, Siliciumdioxid und Manganoxid enthalten sein, die dem Polyamid üblicherweise zur Stabilisierung oder Mattierung zugesetzt worden sind. Den Verfahren des Standes der Technik ist gemeinsam, dass entweder der Restextraktgehalt im Granulat zu hoch ist oder dass die wässrige Extraktlösung zur Rückführung des Caprolactams und seiner Oligomeren in die Polymerisation stark aufkonzentriert werden muss, wobei sich Oligomere und anorganische Hilfsstoffe abscheiden können. Das Aufkonzentrieren erfordert zudem erhebli- ehe Energiemengen.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Entfernung von Oligomeren des Caprolactams aus Polyamid bereitzustellen, das ein Polyamid mit einem sehr niedrigen Restextraktgehalt bzw. Di- mergehalt ergibt, ohne dass größere Mengen Extraktionsmittel mit niedrigem Extraktgehalt anfallen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur kontinuierlichen Extraktion von Polyamidteilchen, insbesondere Polyamidgranulat oder -Schnitzel, in einer im Wesentlichen senkrechten Extraktionskolonne mit einem wässrigen Extraktionsmittel, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine in zwei Zonen unterteilte Extraktionskolonne verwendet und in der ersten Zone das Polyamid mit einem wässrigen Extraktions- mittel, das 40 bis 95 Gew.-% ε-Caprolactam enthält, im Kreislauf behandelt und dann in der zweiten Zone eine Nachbehandlung mit Wasser im Gegenstrom durchführt.
Das neue Verfahren hat den Vorteil, dass der Gehalt an Oligomeren des Caprolactams im Polyamid auf einfache Weise gesenkt wird, wobei das Extraktionsmittel die Oligomeren aufnimmt und eine Extraktlösung erhalten wird, die ohne oder nur mit geringer Aufarbeitung dem Polymerisationsreaktor zugeführt werden kann. Die Extraktion ergibt zudem erheblich schneller den gewünschten niedri- gen Gehalt an Oligomeren als dies bei den Verfahren gemäß dem Stand der Technik erfolgt. Die weitere Extraktion des Caprolactams kann dann in an sich bekannter Weise erfolgen. So wird auf wirtschaftliche Weise ein Polyamid mit einem niedrigen Restextraktgehalt von weniger als 0,5 %, insbesondere weniger als 0,05 % Dimere, erhalten. Außerdem hat sich gezeigt, dass eine hochkonzentrierte Extraktlösung mit geringem Wassergehalt anfällt, die gegebenenfalls ohne weitere Wasserverdampfung direkt wieder der Caprolactampolymeri- sation zugeführt werden kann.
Geeignete Polyamide sind Polycaprolactam oder Copolyamide, aufgebaut aus Caprolactam und weiteren Polyamid-bildenden Ausgangsstoffen, wobei der Anteil der sich von Caprolactam ableitet, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, insbesondere mindestens 25 Gew.-% beträgt. Bevorzugte polyamidbildende Ausgangsstoffe sind Diamine und Dicarbonsäuren, die zur Bildung von Polyamiden geeignet sind. Geeignete Dicarbonsäuren sind beispielsweise Alkandicarbonsäure mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere 6 bis 10 Kohlenstof- fatomen sowie Terephthal- und Isophthalsäure . Geeignete Diamine sind beispielsweise Alkandiamine mit 4 bis 12, insbesondere 6 bis 8 Kohlenstoffatomen, ferner m-Xylylendiamin, Bis-(4-aminophe- nyl)methan, Bis-( 4-aminophenyl)propan-2 , 2 oder Bis-(4-aminocyclo- hexyl)methan. Dicarbonsäuren und Diamine können jeweils für sich in beliebigen Kombinationen, jedoch vorteilhaft im äquivalenten Verhältnis, verwendet werden. Besondere technische Bedeutung haben Polycaprolactam, Polyamide, die aus Caprolactam, Hexamethy- lendiamin sowie Adipinsäure, Isophthalsäure und/oder Terephthal- säure aufgebaut sind, erlangt.
In der Regel geht man von Polyamidgranulat mit einem Gehalt von 2 bis 15 Gew.-% Caprolactam und dessen Oligomeren, insbesondere 8 bis 12 Gew.-% Caprolactam und dessen Oligomeren aus. Im allgemeinen hat das Polyamidgranulat eine Granulatgröße von 1,5 x 1,5 mm bis 4 4 mm.
Die verwendeten Polyamide können zusätzlich übliche Additive wie Mattierungsmittel, z. B. Titandioxid, Keimbildner, z. B. Magnesi- umsilicat, Stabilisatoren, z. B. Kupfer ( I )halogenide und Alkalihalogenide, Antioxidantien sowie Verstärkungsmittel in üblichen Mengen enthalten. Die Additive werden in der Regel vor, während oder nach der Polymerisation und vor dem Granulieren zugesetzt.
Das Polyamid wird in eine im Wesentlichen senkrecht stehende, vorzugsweise rohrförmige Extraktionskolonne von oben aufgegeben. Das nach der Polymerisations- und anschließenden Granulierstufe erhaltene Polyamidgranulat kann beispielsweise über einen Transportwasserkreislauf der kontinuierlichen Extraktionskolonne zugeführt werden. Das Granulat wird über eine Abscheidevorrichtung (Sieb) vom Transportwasser getrennt und fällt mit einer Tempera- tur von beispielsweise 20 bis 90 °C in den Extraktorkopf . Es durchströmt die Extraktionskolonne aufgrund der Schwerkraft von oben nach unten und wird am unteren Ende der Extraktionskolonne über eine geeignete Vorrichtung, z. B. eine Schnecke, die vorzugsweise tiefgezogen ist, ausgetragen. Am Fuß der Extraktionssäule wird kontinuierlich kaltes Wasser zugeführt, das die Extraktionskolonne im Gegenstrom von unten nach oben durchläuft.
Im oberen Teil der Extraktionskolonne, der ersten Zone, die 60 bis 99 %, vorzugsweise 85 bis 99 % des Gesamtvolumens der Extraktionskolonne umfasst und deren Rohrdurchmesser das etwa 2- bis 10-fache derjenigen der zweiten Zone beträgt, wird das Extrak- tionsmittel im Kreislauf geführt. Dabei wird das Extraktionsmittel vorzugsweise im oberen Bereich abgezogen und im unteren Bereich der ersten Zone über eine Verteilungseinrichtung (vorzugsweise eine Ringdüse oder Lochplatte) gleichmäßig in die Kolonne zurückgeführt. Es kann aber auch umgekehrt verfahren werden, d. h. das Extraktionsmittel wird im unteren Bereich abgezogen und im oberen Bereich wieder zurückgeführt. Die in der ersten Zone umgewälzte Extraktionsmittelmenge wird dabei so gewählt, dass einerseits ein Temperatur- und Konzentrationsausgleich im Kopf sicher gestellt wird und ein intensiver Stoffaustausch an der Pha- sengrenzflache der Polyamidteilchen stattfindet. Andererseits darf die Strömungsgeschwindigkeit des Extraktionsmittels den Wirbelpunkt der Teilchen nicht überschreiten. Demgemäß wird im Allgemeinen eine Geschwindigkeit von 2 bis 20 m/h, vorzugsweise von 3 bis 15 m/h eingestellt.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird das frische Caprolactam direkt über eine erste Verteilungseinrichtung Ringdüse/Lochplatte im unteren Bereich der ersten Zone zugeführt. Das Extraktionsmittel wird oberhalb der ersten Verteilungseinrichtung im Kreislauf geführt, wobei der Kreislaufbereich im Allgemeinen etwa 35 % bis 65 % der Länge der ersten Zone umfasst. Das Extraktions- mittel wird dabei oberhalb der ersten Verteilungseinrichtung wieder zugeführt. Vorzugsweise wird das Extraktionsmittel im oberen Bereich der ersten Zone abgezogen und etwa in der Mitte der er- sten Zone wieder zugeführt. Die Zufuhr erfolgt vorzugsweise über eine zweite Verteilungseinrichtung, bei der es sich im Allgemeinen um eine Ringdüse oder Lochplatte handelt. Alternativ kann frisches Caprolactam zusätzlich in den Kreislaufbereich der ersten Zone zugefahren werden.
Die Temperatur im Extraktor beträgt in der ersten Zone im Allgemeinen 95 bis 140 °C, bevorzugt 115 bis 130 °C. Sie wird durch einen außerhalb der Extraktionskolonne im Extraktionsmittelkreislauf befindlichen Wärmetauscher eingestellt, so dass das eintre- tende Polyamid auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt wird. Das Extraktionsmittel hat eine Caprolactamkonzentration von 40 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise von 75 bis 95 Gew.-%. Dies wird durch Zu- gäbe von flüssigem Caprolactam mit einer Temperatur von 80 bis 100 °C in den Kopfkreislauf erreicht, wobei in dem Maße, wie Wasser am Fuß der Kolonne und Caprolactam in den Kopfkreislauf zugesetzt wird, Extraktionsmittel in der ersten Zone ausgekreist wird. Es wird soviel frisches Caprolactam zugeführt, dass die Caprolactamkonzentration in der ersten Zone in dem genannten Bereich gehalten wird. Durch die hohe Caprolactamkonzentration wird die Abreicherung der Oligomeren des Caprolactams, insbesondere des Dimeren, aus dem Polyamid beschleunigt, wobei durch die gün- stigere Gleichgewichtslage ein niedrigerer Oligomergehalt im Polyamid erzielt werden kann als bei Extraktion mit reinem Wasser.
Die zweite Zone der Extraktionskolonne ist vorzugsweise ein schlankes, unbeheiztes Rohr. Die Querschnittsfläche wird so ge- wählt, dass eine vergleichsweise hohe Strömungsgeschwindigkeit von 0,2 bis 6,0 m/h, bevorzugt 1 bis 3 m/h, der aufsteigenden Flüssigphase aufrechterhalten werden kann, obwohl die am Fuß des Extraktors zugeführte Wassermenge zur Erreichung der gewünschten hohen Caprolactamkonzentrationen im Kopfkreislauf nur vergleichs- weise gering ist. Insbesondere wird das Verhältnis der Querschnittsflächen der beiden Extraktionszonen so gewählt, dass ein .Z-bsinken des spezifisch schwereren, hochkonzentrierten Extraktionsmittels aus der ersten Zone des Extraktors in die darunterliegende zweite Zone verhindert wird. In der zweiten Zone findet aufgrund der niedrigeren Temperatur und der kurzen Verweilzeit nur in untergeordnetem Maße eine weitere Extraktion der Oligomeren statt. Sie dient im Wesentlichen der Entfernung von oberflächlich anhaftendem Caprolactam, um Verklebungen der Teilchen bei der Zwischenlagerung oder in den folgenden Prozessstufen zu vermeiden. Die Verweilzeit in der zweiten Zone muss so lange gewählt werden, dass ein für die Folgestufen (Verklebungsneigung) ausreichendes Abwaschen des Granulats stattfindet. Die Temperaturabsenkung in der zweiten Zone gegenüber der ersten Zone wirkt zusätzlich einem Absinken der spezifisch schwereren Extraktions- mittels aus der ersten Zone entgegen.
Die Verweilzeit des Polyamids in der ersten Zone beträgt im Allgemeinen 2 bis 10 Stunden, vorzugsweise 4 bis 6 Stunden. Die Verweilzeit in der darunterliegenden zweiten Zone liegt im Allgemei- nen bei 2 bis 60 Minuten, vorzugsweise bei 5 bis 30 Minuten. Im allgemeinen entfallen 60 bis 99 % der Extraktionszeit auf die erste Zone.
Der Austrag aus dem Ξxtraktor wird vorzugsweise über eine Einwel- len-Austragsschnecke vorgenommen, die das Polyamid kontinuierlich ohne Verlust an Extraktionsmittel austrägt und in einen Transportwasserkreislauf überführt. Die Austragsschnecke ermöglicht einen sehr gleichmäßigen und abriebfreien Austrag und verhindert Verbrückungen der Teilchen im Austragsteil . Über die Drehzahl der Einwellenschnecke lässt sich die ausgetragene Polyamidmenge und damit der Polyamidstand in der Extraktionskolonne regeln. Durch Zugabe geringer Wassermengen in den Transportwasserkreislauf, die durch die Schnecke in den Extraktor eintreten, wird in der Schnecke eine Flüssigkeitströmung entgegen dem austretenden Polyamid erzeugt und gleichzeitig im Fuß des Extraktors eine Aufwärtsströmung der Flüssigphase sichergestellt, die eine Rückver- mischung verhindert.
Das aus der Extraktionskolonne ausgetragene Polyamid besitzt einen Restextraktgehalt von 4 bis 15 Gew.-%. Dieser besteht im Wesentlichen aus dem monomeren Caprolactam, während die Oligomere des Caprolactams und insbesondere das Dimer durch das erfindungsgemäße Verfahren zu einem erheblichen Anteil entfernt wurden. In dem Polyamid werden Dimerkonzentrationen < 0,1 Gew.-%, vorzugsweise < 0,05 Gew.-%, erzielt.
Die aus der ersten Zone ausgekreiste, hochkonzentrierte Extraktlösung kann erforderlichenfalls entweder zunächst in einer einstufigen oder mehrstufigen Eindampfanläge unter Entfernung von Wasser weiter aufkonzentriert werden. Gegebenenfalls kann sie aber auch ohne vorherige weitere Wasserentfernung direkt oder nach Zugabe von frischem Caprolactam in die Polymerisationsstufe zurückgeführt werden.
Durch die günstigere Gleichgewichtslage wird im Vergleich zum Stand der Technik ein kleineres Extraktionsmittel/Polyamid-Ver- hältnis von 1:1 bis 1:2 benötigt, wodurch die bei der Extraktwasseraufarbeitung zu verdampfende Wassermenge weiter verringert wird. Durch die hohe Konzentration von Caprolactam in der Extraktlösung wird außerdem eine störende Ausscheidung von Oligomeren des Caprolactams bei der Weiterverarbeitung der Extraktlösung vermieden.
Die weitere Entfernung von noch vorhandenen niedermolekularen Bestandteilen (Oligomere, Caprolactam etc.) aus dem extrahierten Polyamid kann mit verschiedenen, dem Fachmann bekannten, kosten- günstigen Verfahren, die jedoch ohne die vorherige Oligomerenent- fernung nicht zu den gewünschten niedrigen Restextraktgehalten führen, vorgenommen werden. Dies erfolgt insbesondere in der Schmelze im Vakuum oder bei Normaldruck, wobei gewünschtenfalls Wasserdampf eingespeist werden kann (Schmelzentlactamisierung im Dünnschichtapparat oder im Entgasungsextruder, siehe z. B.
DE-A-39 32 793). Die Entfernung der niedermolekularen Bestandteile kann auch durch Behandlung des extrahierten Polyamidgranu- lats mit einem erhitzten Inertgas, insbesondere mit überhitztem Wasserdampf, im Vakuum oder bei Normaldruck erfolgen.
Kurzbeschreibung der Figuren:
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Extraktionskolonne für das erfindungsgemäße Verfahren; Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Aus- führungsform einer Extraktionskolonne für das erfindungsgemäße Verfahren.
In der Figur 1 ist beispielhaft eine Extraktionskolonne für das erfindungsgemäße Verfahren schematisch dargestellt. Die Extrak- tionskolonne 1 umfasst eine erste (obere) rohrförmige Zone 2 und eine zweite (untere) rohrförmige Zone 3, die durch einen trichterförmigen Abschnitt 14 miteinander verbunden sind. Das Verhältnis der Länge der ersten Zone 2 zu derjenigen der zweiten Zone 3 liegt im Allgemeinen im Bereich von 1:5 bis 5:1, vorzugsweise 1:2 bis 2:1. Das Verhältnis des Rohrdurchmessers der ersten Zone 2 zu demjenigen der zweiten Zone 3 liegt im Allgemeinen im Bereich von 8:1 bis 2:1, vorzugsweise 6:1 bis 3:1.
Das Polyamidgranulat 12 wird von oben in die erste Zone 2 einge- tragen, durchläuft diese von oben nach unten und anschließend die rohrförmige zweite Zone 3 und wird dann über die Austragsschnecke 4 in den Transportwasserkreislauf 5 ausgetragen. Frischwasser 6 wird nach Bedarf durch die Austragsschnecke 4 der Extraktionskolonne 1 zugeführt. Beim Durchlaufen der Extraktionskolonne 1 nimmt das Wasser in der zweiten Zone 3 zunächst Caprolactam auf und vermischt sich dann im unteren Teil der ersten Zone 2 mit dem dort im Kreislauf geführten Extraktionsmittel. Dieses wird im oberen Teil der ersten Zone 2 durch eine Pumpe 7 entnommen, über einen Wärmetauscher 10, durch den die Temperatur im gewünschten Bereich gehalten wird, geführt und über eine Lochplatte 11 im unteren Bereich der ersten Zone 2 wieder zugeführt. Ein Teil des Extraktionsmittels wird an 8 ausgekreist und über 9 wird soviel frisches Caprolactam und über 6 soviel Wasser zugeführt, dass die Caprolactamkonzentration im Extraktionsmittel im gewünschten Be- reich gehalten wird. Die obere Zone 2 kann gegebenenfalls zusätzlich durch Mantelrohre 13 beheizt werden, während die zweite Zone 3 nicht extern erwärmt, aber gegebenenfalls gekühlt werden kann.
Eine weitere Ausführungsform einer für das erfindungsgemäße Ver- fahren brauchbaren Extraktionskolonne ist in Fig. 2 gezeigt. Die Extraktionskolonne 1 umfasst eine erste (obere) Zone 2 und eine zweite (untere) Zone 3. Das Verhältnis der Länge der ersten Zone 2 zu derjenigen der zweiten Zone 3 liegt dabei im Allgemeinen im Bereich von 1:5 bis 5:1, vorzugsweise 1:2 bis 2:1. Das Verhältnis der Rohrdurchmesser ist wie bei Fig. 1 angegeben. Die Bereiche A und B erstrecken sich über die etwa gleiche Länge.
Die Extraktion verläuft im Prinzip wie bei Fig. 1 beschrieben. Im Unterschied dazu umfasst der Extraktionsmittelkreislauf nur den oberen Teil A der ersten Zone 2, d. h. das Extraktionsmittel wird im oberen Bereich der ersten Zone 2 abgezogen und in deren mitt- leren Bereich über eine zweite Ringdüse 13 wieder zugeführt. Frisches Caprolactam wird bei 9 über eine erste Ringdüse 11, die sich im unteren Bereich der ersten Zone 2 befindet, zugegeben. Ein Teil des Caprolactam kann auch bei 9 ' direkt in den Kopfkreislauf geführt werden. Auf diese Weise kann im Extraktor der Caprolactamgradient gezielt beeinflusst werden. Das Polyamidgranulat 12 wird also zunächst im oberen Bereich A im Kreislauf mit dem Extraktionsmittel und dann im unteren Bereich B mit Caprolactam im Gegenstrom behandelt. Man erhält auf diese Weise ein Polyamid mit besonders geringem Dimergehalt (< 0,05 %).
Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren weiter veranschaulichen.
Beispiele
Das eingesetzte, unextrahierte Polyamid 6-Granulat hat einen Ca- prolactamgehalt von 9,0 % und einen Dimergehalt von 0,63 %. Es besitzt ein mittleres Korngewicht von 12,5 bis 14,5 mg und eine zylindrische Form mit Abmessungen von etwa 3 x 2 mm.
Beispiel 1
Man verwendet eine Extraktionskolonne gemäß Figur 1 mit einer Länge der ersten Zone 2 von 4400 mm und einem Durchmesser von 210 mm. Es werden kontinuierlich 20 kg/h unextrahiertes Polyamid 6-Granulat 12 aufgegeben. .Am Fuß der Extraktionskolonne 1 werden kontinuierlich 4,2 kg/h Frischwasser 6 mit einer Temperatur von 20 °C zugeführt. Die Länge der rohrförmigen zweiten Zone 3 beträgt 4000 mm bei einem Durchmesser von 50 mm. In der ersten Zone 2 werden 0,4 m3/h Extraktionsmittel mit einer Umwälzpumpe 7 entnommen und nach Passieren eines Wärmetauschers 10 über eine Lochplatte 11 in die Zone 2 zurückgeführt. Die Temperatur wird über den Wärmetauscher auf 125 °C eingestellt. In den Kreislauf werden vor dem Wärmetauscher 17 kg/h flüssiges Caprolactam 9 zudosiert, so dass eine Caprolactamkonzentration von 80 % in der Zone 2 aufrechterhalten wird. Das durch die Austragsschnecke 4 ausgetragene Granulat besitzt einen Restextraktgehalt von 14 % und einen Dimergehalt von 0,11 %.
200 g dieses Granulats werden diskontinuierlich über einen Zeit- räum von 24 Stunden mit 1000 g/h überhitztem Wasserdampf bei einer Temperatur von 180 °C und unter Normaldruck behandelt. Das resultierende Polyamid 6-Granulat hat einen Restextraktgehalt von 0,3 % und einen Dimergehalt von 0,05 %.
Vergleichsbeispiel 1
200 g unextrahiertes Polyamid 6-Granulat werden diskontinuierlich über einen Zeitraum von 24 Stunden mit 1000 g/h überhitztem Wasserdampf bei einer Temperatur von 180 °C und unter Normaldruck durchströmt. Man erhält einen Gehalt an extrahierbaren Bestandteilen von 0,9 % und einen Dimergehalt von 0,4 %.
Beispiel 2
200 g des wie unter Beispiel 1 vorbehandelten Granulats werden diskontinuierlich über einen Zeitraum von 24 Stunden mit 70 g/h überhitztem Wasserdampf bei einer Temperatur von 180 °C und einem Druck von 70 mbar durchströmt. Man erhält einen Restextraktgehalt von 0,2 % und einen Dimergehalt von 0,04 %.
Vergleichsbeispiel 2
200 g unextrahiertes Polyamid 6-Granulat werden wie unter Beispiel 2 beschrieben behandelt. Man erhält einen Restextraktgehalt von 0,9 % und einen Dimergehalt von 0,4 %.
Beispiel 3
Das wie unter Beispiel 1 vorbehandelte Granulat wird über einen Entgasungsextruder (ZSK 25, Fa. Werner u. Pfleiderer) mit zwei Entgasungsdomen und abgestuftem Vakuum (120 mbar, < 10 mbar, 280 bis 290 °C) behandelt. Der Durchsatz beträgt 5 kg/h. Man erhält ein Polyamidgranulat mit einem Restextraktgehalt von 0,5 % und einem Dimergehalt von 0,03 %.
Vergleichsbeispiel 3
Die Behandlung im Extruder wird analog zu Beispiel 3 mit unextra- hiertem Polyamid 6-Granulat wiederholt. Man erhält einen Restex- traktgehalt von 1,9 % und einen Dimergehalt von 0,55 %. Beispiel 4
Das wie unter Beispiel 1 vorbehandelte Granulat wird in einem Entgasungsextruder (ZSK 25) mit zweistufiger Flashentgasung unter Normaldruck und gleichzeitiger Einspeisung von Wasserdampf behandelt. Die Schmelztemperaturen in den Entgasungszonen liegen bei 280 bis 300 °C. Der Durchsatz beträgt 5 kg/h. Das Polyamid hat einen Restextraktgehalt von 0,6 % und einen Dimergehalt von 0,05 %.
Vergleichsbeispiel 4
Man verfährt mit unextrahiertem Polyamidgranulat analog zu Beispiel 4 und erhält einen Restextraktgehalt von 2,1 % und einen Dimergehalt von 0,55 %.
Die Beispiele und Vergleichsbeispiele zeigen, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren der Restextraktgehalt und insbesondere der Dimergehalt von Polyamid 6-Granulat bei der Extraktion deutlich gesenkt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur kontinuierlichen Extraktion von Polyamidteil- chen in einer im Wesentlichen senkrechten Extraktionskolonne mit einem wässrigen Extraktionsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass man eine in zwei Zonen unterteilte Extraktionskolonne verwendet und in einer ersten Zone das Polyamid mit einem wässrigen Extraktionsmittel, das 40 bis 95 Gew.-% ε-Ca- prolactam enthält, im Kreislauf behandelt und dann in einer zweiten Zone eine Nachbehandlung mit Wasser im Gegenstrom durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsmittel in der ersten Zone durch Entnahme im oberen
Bereich und Zufuhr in den unteren Bereich im Kreislauf geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsmittel über einen Teilbereich der ersten Zone im
Kreislauf geführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsmittel im Kreislauf geführt wird, indem es im obe- ren Bereich entnommen und im mittleren Bereich wieder zurückgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass soviel der in der ersten Zone im Kreis- lauf geführten Extraktionslösung ausgekreist und durch frisches Caprolactam und Wasser am Fuß der Extraktionskolonne ersetzt wird, dass sich in der ersten Zone der Caprolactamge- halt von 40 bis 95 Gew.-% einstellt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Caprolactam in den Kreislaufstrom und/oder direkt in den unteren Bereich der ersten Zone gegeben wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Rohrdurchmessers der ersten Zone zu demjenigen der zweiten Zone 8:1 bis 2:1 beträgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur in der ersten Zone 95 bis 140 °C beträgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Extraktionslösung zu dem Polyamid in der ersten Zone im Bereich von 1 : 1 bis 1:2 liegt.
10. Extraktionskolonne zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die umfasst:
eine erste Zone (2) mit Mitteln zum Zuführen und Abnehmen ei- nes Extraktionsmittels,
eine mit der ersten Zone (2) verbundene zweite Zone (3),
wobei das Verhältnis der Länge der ersten Zone (2) zu derjenigen der zweiten Zone (3) im Bereich von 1:5 bis 5:1 liegt und
das Verhältnis der Rohrdurchmesser der ersten Zone (2) zu derjenigen der zweiten Zone (3) im Bereich von 8:1 bis 2:1 liegt.
11. Extraktionskolonne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zone (2) über einen trichterförmigen Abschnitt (14) mit der zweiten Zone (3) verbunden ist.
12. Extraktionskolonne nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zuführen des Extraktionsmittels eine Ringdüse oder Lochplatte (11) umfassen.
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