(57)【要約】  熱伝達流体が流れている少なくとも1つの加熱素子を含有する乾燥機において行われる乾燥工程を含む湿潤ポリマーの乾燥方法であって、前記熱伝達流体が低圧の蒸気である、前記方法。
2008524551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝達流体が流れている少なくとも1つの発熱素子を含有する乾燥機において行われる乾燥工程を含む湿潤ポリマーの乾燥方法であって、前記熱伝達流体が低圧の蒸気である、前記方法。
【請求項２】
乾燥機が流動層乾燥機であることを特徴とする、請求項1記載の方法。
【請求項３】
熱伝達流体が1バール未満の絶対圧の蒸気であることを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。
【請求項４】
蒸気が飽和蒸気であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
【請求項５】
熱伝達流体が、湿潤ポリマーが合成される少なくとも1つのモノマーを製造するユニットから出る蒸気の緩熱及び、適用できる場合には、膨張によって生成される蒸気であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項６】
塩化ビニルから誘導される湿潤ポリマーの乾燥に適用される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも:
- 低圧の蒸気(V)によって供給される少なくとも1つの発熱素子を備えている1つの乾燥機(SE);
- 乾燥機(SE)の下流に蒸気(V)の凝縮によって得られる凝縮物(C)を吸引するための1つのエジェクタ(E1);
- エジェクタ(E1)から出る凝縮物(C)を集めるための1つのタンク(R)
を備えている装置。
【請求項８】
乾燥機が流動層乾燥機であることを特徴とする、請求項7記載の装置。
【請求項９】
乾燥機(SE)を出る蒸気(V)の凝縮物(C)からガス(G)を分離するためのセパレータ(SP)を更に備えている、請求項7又は8記載の装置。
【請求項１０】
セパレータ(SP)から出るガス(G)を吸引するための第二エジェクタ(E2)を更に備えている、請求項9記載の装置。
【請求項１１】
セパレータ(SP)が混合コンデンサであることを特徴とする、請求項9記載の装置。
【請求項１２】
セパレータ(SP)がデフレグメータであることを特徴とする、請求項9記載の装置。
【請求項１３】
エジェクタ(E2)の動力流体が、リザーバー(R)の下流に往復方式で再循環する凝縮物(C)を含む流体の優勢な割合からなることを特徴とする、請求項10記載の装置。
【請求項１４】
乾燥機(SE)に供給される蒸気に凝縮物(C)の少なくとも一部分を再注入するための手段を更に含むことを特徴とする、請求項7又は8記載の装置。
【請求項１５】
塩化ビニルから誘導される湿潤ポリマーを乾燥するために用いられる請求項7又は8記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、湿潤ポリマーの乾燥方法に関する。また、湿潤ポリマーを乾燥させるのに適した乾燥機、特に流動層乾燥機を備えている装置に関する。
ある種のポリマー、特にある種のスチレンポリマー、アクリルポリマー、ハロゲン化ビニルポリマーを水性媒体中でどのように合成するかは、知られている。重合水性媒体から分離した後、これらのポリマーは、“湿潤ケーク”の形であってもよいが、乾燥されなければならない。
従って、例えば、塩化ビニルの水性懸濁重合の場合、水中約100ミクロンに達するポリ塩化ビニル粒子の懸濁液が得られる。脱ガス後、この懸濁液は、撹拌系を備えた大きなタンクに送られ、その後、乾燥機を回転させるために移されて、ほとんど全ての母液が除去される。回転乾燥後に集められる“ケーク”は、例えば、回転乾燥機において又は流動層乾燥機において乾燥しなければならない。
【０００２】
このような“ケーク”を乾燥させるのに適した流動層乾燥機は、米国特許第3 771 237号明細書（US-A-3 771 237）(D1)、米国特許第4 492 040号明細書（US-A-4 492 040）(D2)にすでに記載されている。これらの文献には、蒸気で加熱することができる内部加熱素子を含有する流動層乾燥機を記載され、その内容は本願明細書に含まれるものとする。文献Chemical Engineering Process, volume 75, November 1979, p. 58 - 64 (D3)には、蒸気の入口と出口を有する内部加熱素子を含有する流動層乾燥機を用いて、水性懸濁液に由来する、ポリ塩化ビニルのようなポリマーの、乾燥ガスによる、乾燥が記載され、その内容は本願明細書に含まれるものとする。最後に、米国再発行特許発明第6 242 562号明細書（US-B-6 242 562）には、3.5kg/cm2(3.4バール)のゲージ圧で147℃の温度において蒸気流が75℃の温度で作動する流動層乾燥機における水性懸濁重合によって得られるポリマー“ケーク”の乾燥が記載され、その内容は本願明細書に含まれるものとする。
水性懸濁液において得られるPVCの、過熱蒸気による、乾燥の間、PVC母液は、重合工程に再循環することができることも知られている(東独特許出願公開第156 479号明細書（DD-A-156 479）を参照のこと)。
水性媒体中で得られるほとんどのポリマー、特にハロゲン化ビニルポリマー、例えば、ポリ塩化ビニルは、これらの乾燥機の操作条件が最適でない(不完全な調節、電源故障等)場合には、加熱素子が加圧された蒸気によって加熱される流動層乾燥機において優勢であることができる過度の高温を受けたときに急速に悪化する。
【０００３】
その上、工業用実施において、熱伝達流体として蒸気を用いる乾燥機、特に流動層乾燥機の効率がポリマー“ケーク”乾燥機能においてそれらの適度な能力より低いことがわかった。この効率の損失は、特に、乾燥機の蒸気と流動床間の熱伝達係数の低下によるものである。熱伝達係数のこの低下は、熱伝達流体として用いられる蒸気における他のガス、乾燥装置の作動状態において凝縮できないガスの存在によるものであり得る。これらの凝縮できないガスは、本質的に酸素、窒素、及び二酸化炭素、前記蒸気内に有する空気の成分である。乾燥機の加熱素子にトラップされるこれらのガスは、前記素子の壁に沿って遮断ポケットを形成するとともに蒸気と流動床との間の熱移動を妨害し、乾燥機の全体の熱伝達係数を低下させる。
熱伝達係数のこの減少は、乾燥機の加熱素子の温度を増大することによって改善し、加熱素子と流動床との間に同じ熱流を維持することができる。しかしながら、全ての流動層乾燥機は原動力として電力を用いる。従って、乾燥機に流動化空気注入の妨害を引き起こすあらゆる電源故障によって、ポリマーがよどみ且つ高温である加熱素子において悪化する。
【０００４】
本発明の目標は、これらの欠点のない乾燥方法及び装置を提供することである。
従って、本発明は、主として、湿潤ポリマーの乾燥方法であって、熱伝達流体が流れている少なくとも1つの加熱素子を含有する乾燥機において行われる乾燥工程を含み、前記熱伝達流体が低圧の蒸気である、前記方法に関する。
【０００５】
本説明において、“湿潤ポリマー”という用語は、水分が、一般的にはポリマーの50質量％以下、好ましくはポリマーの35質量％以下である固体粒子の状態のポリマーを意味する。
本発明の方法を用いて乾燥することができる湿潤ポリマーは、合成が水性媒体中で行われる少なくとも1つの工程を含むいかなるポリマーであってもよい。一般的には、このようにして合成される1以上のエチレン系不飽和モノマーから誘導されるポリマーより選ばれる。これらのポリマーが誘導されるエチレン系不飽和モノマーの例としては、アクリルモノマー、スチレンモノマー、エチレン系不飽和ハロゲン化モノマーが挙げられる。後者のモノマーから誘導されるポリマーが好ましい。
【０００６】
アクリルモノマーから誘導されるポリマーとしては、アルキル基が炭素原子1〜18個を有するアルキルアクリレートやメタクリレートから誘導されるポリマーが挙げられ; これらのポリマーの例としては、メチル、エチル、n-プロピル又はn-ブチルアクリレート又はメタクリレートが挙げられる。
スチレンモノマーから誘導されるポリマーとしては、ポリスチレンやスチレンコポリマーが挙げられ; スチレンコポリマーの例としては、少なくとも1つのポリスチレンブロックと、前述のアルキルポリアクリレートやポリメタクリレート、また、ポリ酢酸ビニルより選ばれる少なくとも1つの他のブロックを含むブロックコポリマーが挙げられる。
本発明の意味において、“エチレン系不飽和ハロゲン化モノマーから誘導されるポリマー”という表現は、これらのモノマーのホモポリマー、また、それらが一緒になって及び/又は少なくとも1つのエチレン系不飽和非ハロゲン化モノマーと形成するコポリマーを意味する。言い換えれば、これらのポリマーは、有利には少なくとも50％、好ましくは少なくとも60％、特に好ましくは少なくとも70質量％のエチレン系不飽和のハロゲン化モノマーから誘導されるモノマー単位を含む。このハロゲン化モノマーは、好ましくは塩素化又はフッ素化モノマー、特に塩素化モノマーより選ばれる。
【０００７】
フッ素化モノマーから誘導されるポリマーは、これらのモノマーのホモポリマーやそれらが少なくとも1つの他のハロゲン化モノマー及び/又は1つの他のエチレン系不飽和非ハロゲン化モノマー、例えば、エチレン、酢酸ビニル、アクリル又はメタクリルモノマーと形成するコポリマーを意味する。
フッ素化モノマーは、脂肪族であり、1つ又は複数の唯一のヘテロ原子が1つ以上のフッ素原子であるエチレン系不飽和フッ素化モノマーを意味する。1つのフッ素原子を有するフッ素化モノマーの例としては、フッ化アリルやフッ化ビニルが挙げられる。2つのフッ素原子を有するフッ素化モノマーの一例は、フッ化ビニリデンである。
フッ化ビニリデンポリマーが特に好ましい。本発明のために、フッ化ビニリデンポリマーは、フッ化ビニリデンから誘導される少なくとも約50質量％のモノマー単位を含有する全てのポリマー、従って、フッ化ビニリデンホモポリマー、また、有利にはフッ素化された、エチレン系不飽和モノマーとのフッ化ビニリデンコポリマーを意味する。用いることができる他のフッ素化モノマーの例としては、フッ化ビニル、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンが挙げられる。
【０００８】
塩素化モノマーから誘導されるポリマーは、これらのモノマーのホモポリマーやそれらが少なくとも1つの他のハロゲン化モノマーと及び/又は1つの他のエチレン系不飽和非ハロゲン化モノマー、例えば、ビニルエステル、アクリル又はメタクリルモノマー、スチレンモノマー、オレフィンモノマーと形成するコポリマーを意味する。これらのポリマーは、有利には少なくとも50％、好ましくは少なくとも60％、特に好ましくは少なくとも70質量％の塩素化モノマーから誘導されるモノマー単位を含む。
塩素化モノマーは、脂肪族であり且つ1つ又は複数の唯一のヘテロ原子が1つ以上の塩素原子であるエチレン系不飽和塩素化モノマーを意味する。1つの塩素原子を有する塩素化モノマーの例としては、塩化アリル、塩化クロチル、塩化ビニルが挙げられる。2つの塩素原子を有する塩素化モノマーの一例は、塩化ビニリデンである。
【０００９】
塩化ビニルポリマーが特に好ましい。本発明のために、塩化ビニルポリマーは、少なくとも約50質量％、好ましくは少なくとも60％、特に好ましくは少なくとも70質量％のモノマー単位、特に好ましい方法では、塩化ビニルから誘導される少なくとも85質量％のモノマー単位含有する全てのポリマー、従って、塩化ビニルホモポリマー、また、1つ以上のエチレン系不飽和のモノマーとの塩化ビニルコポリマーを意味する。塩化ビニルと共重合可能なエチレン系不飽和のモノマーの例としては、フッ化ビニリデンのようなフッ素化モノマー、酢酸ビニルのようなビニルエステル、n-ブチルアクリレートのようなアクリルモノマー、スチレンのようなスチレンモノマー、エチレン、プロピレン、ブタジエンのようなオレフィンモノマーが挙げられる。
上述の通り、エチレン系不飽和ハロゲン化モノマーから誘導されるポリマーは、特に好ましくは塩素化ポリマーである。
本発明の方法は、塩化ビニル(PVC)から誘導される湿潤ポリマーの乾燥に適用される場合に、特に塩化ビニルの水性懸濁単独重合から得られ、水分が通常は15％〜30質量％のポリマーである、湿潤ポリマーの乾燥に適用される場合に、優れた結果を生じる。本発明のために、水性懸濁重合は、分散剤と油溶性ラジカル開始剤の存在下に水性媒体中で行われるラジカル重合法を意味する。
【００１０】
本発明の乾燥方法の乾燥工程は、乾燥機において行われる。乾燥機は、当業者に既知のあらゆる乾燥機、例えば、回転乾燥機、サイクロン乾燥機、ターボドライヤ、流動層乾燥機であってもよい。本発明の方法の乾燥工程は、好ましくは、流動層乾燥機において行われる。この流動層乾燥機は、有利には、少なくとも1つの内部加熱素子、好ましくは複数の内部加熱素子を備えている。使用できる流動層乾燥機の例は、前述の文献D1〜D3に記載される。文献D2とD3において“逆混合”乾燥機と呼ばれるような連続する流動層乾燥機を用いることが好ましい。チャンバ内に、加熱素子が、通常はプレート又はチューブの形で、流動化物質の流動化グリッドより上に、束で、並んで、又は垂直に整列している流動層乾燥機が、このために特に適する。
【００１１】
乾燥される湿潤ポリマーから水を除去するために、湿潤ポリマーは、一般的には、その中で分散させるために適合するあらゆるデバイスを通って流動層乾燥機のチャンバに導入される。
一般的には30〜120℃の温度に加熱される流動化物質は、通常は空気であり、ろ過され、及び低圧送風機によって運搬される。ろ過は、乾燥されるポリマーの、外部の粒子による、汚染を防止するねらいがある。
流動層乾燥機に導入される流動化物質の容積は、一般的には、乾燥機チャンバのある部分における沈降から乾燥固体ポリマーを防止するとともに乾燥機のヘッドスペースにおいて水分の凝縮を防止するのに必要な容積である。ポリマーが、例えば、PVCである場合には、偶発的な沈降は、高温に対するPVCの熱感受性のために、最終生成物の品質を損ない得る。
流動層乾燥機のチャンバは、一般的には、最も小さい空き容積を占め且つ淀んだ点を最小にするのに適した構造を有し、他のグレードのPVCの製造の場合に、偶然の汚染の場合に、又はメンテナンス動作の場合に、上記の問題を避けるとともにチャンバを洗浄することをより容易にする。
流動化物質に含有するエネルギーは、一般的には、ポリマー“ケーク”内に有する全ての水を蒸発させるには不十分である。このことは、加熱素子が流動層乾燥機のチャンバ内部に取り付けられることが有利である理由である。これらの素子の温度を制御してポリマーの分解を防止することが有利である。流動化物質注入システムにおけるいかなる故障も加熱素子上にポリマーを沈降させることができ、その結果として過度に高温に達することができ、それ故、急速に低下させることができることは加熱素子の温度にとって重要である。
【００１２】
流動層乾燥機の内部加熱素子の温度の制御と均一性は、有利には、本発明による方法によって非常に容易になる。実際に、本方法によれば、加熱素子内を流れている熱伝達流体-即ち、熱を運び拡散する流体-は、低圧の蒸気である。本説明において、“低圧の蒸気”という表現は、4バール以下、好ましくは3バール以下、より詳しくは1バール以下である絶対圧(即ち、圧力計で測定されるゲージ圧と大気圧)での蒸気を意味する。標準気圧(1バール)未満の圧力で、即ち、一部分のバールの絶対圧での蒸気によって良好な結果が記録された。この圧力は、好ましくは0.95バール以下、より詳しくは0.90バール以下である。この圧力は、好ましくは0.05バール以上、より詳しくは0.1バール以上である。特に好ましい圧力値は、0.60〜0.90バール、典型的には約0.80バールである。蒸気の圧力は、加熱素子の入口で測定される。この蒸気は、加熱素子を通って乾燥機チャンバに運搬され、例えば、直径が10〜50mmの細径のチューブ又は、好ましくは、例えば、5〜50mm厚の薄板であってもよい。
【００１３】
低圧の蒸気は、過熱蒸気又は飽和蒸気であってもよく; 好ましくは飽和蒸気である。
飽和蒸気は、圧力に対応する沸点の温度での蒸気を意味する。
過熱蒸気は、圧力に対応する沸点より高い温度まで加熱した蒸気を意味する。
この、好ましくは飽和された蒸気は、有利には、乾燥される湿潤ポリマーが合成される少なくとも1つのモノマー、例えば、PVCの場合には塩化ビニルを製造するユニットから放出する蒸気の緩熱及び、必要な場合には、膨張によって生成することができる。蒸気圧は、有利には、加熱素子における温度を一定に保つように制御される。加熱素子における一定温度を保証するために、蒸気は加熱素子の上流で膨張させ(適用できる場合)、緩熱することが好ましい。乾燥機の下流で圧力を制御する、好ましくは飽和している加熱素子に入る蒸気は、加熱素子における温度を制御するのに役立つ。この圧力制御は、例えば、適切な蒸気膨張デバイス、例えば、バルブの開口割合を調整することによって実施され得る。
乾燥機の加熱素子において熱伝達流体として低圧の蒸気の使用の1つの重要な利点は、本方法の流体、特に乾燥機の流動床による熱伝達係数の低下を引き起こさないという事実にある。このことは、- 続いての全ての凝縮条件が等しい - この蒸気がより高い圧力蒸気より高速で乾燥機の加熱素子を通過し、それによって乾燥機の加熱素子内にトラップされた凝縮できないガスの濃度を低下するとともにその中に絶縁ポケットを形成する(上記を参照のこと)という事実によると思われる。
【００１４】
過度に高温の作用によって急速に分解するポリマーを乾燥する、加熱素子における熱伝達流体としての低圧の蒸気の使用の利点は、更に、蒸気の温度がポリマー分解温度未満のままであり、それによって、分解のリスクを制限するという事実にある。これに対して、既知の乾燥装置は、装置の(電気等の)故障の場合に招いてしまうポリマーの熱分解のリスクがありながら、少なくとも150℃の温度で加圧された蒸気を用いる。
最後に、熱伝達流体としての低圧の蒸気の使用のために、本発明の方法は、極めて分解したレベルで、他の生産設備から生じるエネルギー供給副生成物を回収するのに適している。このことは、例えば、この生産設備の出口の約4〜約10バールの絶対圧で利用できる、塩化ビニルの製造において得られる蒸気の場合である。
乾燥機の出口で、流動化物質は、一般的には、固体ポリマー粒子でいっぱいである。固体粒子は、一般的には、従来の静的装置、例えば、バグフィルタ、又はデバイス、例えばサイクロンを通って分離される。全ての場合において、フィルタの破壊又はサイクロンにおけるポリマーの分解を防止するように温度が注意深く制御されることは有利なことである。
【００１５】
本発明の方法の乾燥工程が行われる乾燥機の定常状態動作の間、低圧の蒸気が、前記乾燥機の加熱素子において少なくとも部分的に凝縮されることは有利なことである。気相の続いての凝縮は、このために既知のあらゆる凝縮手段によって、例えば、混合コンデンサ、表面コンデンサ、蒸気エジェクタ、液体シール真空ポンプ等の使用によって得ることができる。この凝縮によって、下記で“凝縮物”と呼ばれる凝縮可能な部分、また、下記で“ガス”と呼ばれる凝縮できない部分(前記相内に有する空気からの本質的には酸素、窒素及び二酸化炭素)を形成することになる。このようにして得られた凝縮物とガスは、均質混合物の状態のままであってもよく、ガスは、実質的に凝縮物中に溶解したままである。しかしながら、好ましくは、ガスは、このために既知のあらゆる分離手段によって、例えば、上述のコンデンサで分離することによって、凝縮物から分離される。その後、凝縮物が、乾燥機の加熱素子に供給される低圧の蒸気に、少なくとも部分的に再注入することができることは有利なことである。それによって、一般的にはこの蒸気と混合して加熱素子の温度を調節する脱イオン水について節約を達成することが可能である。
本発明の方法は連続して又はバッチ方式で実施することができる。連続方式が好ましい。
本発明の湿潤ポリマーの乾燥方法は、あらゆる適切な装置を用いて実施することができる。
【００１６】
従って、本発明の乾燥方法は、液体リング真空ポンプを用いて実施することができる。
本説明において、“液体リング真空ポンプ”は、動く部分であるそれらの部分の少なくとも1つの偏心運動によって真空をつくるための当業者に周知のデバイスを意味する。これらの装置の動作は、上記の偏心運動において駆動させる運転液体を用いる原理に基づく。これらのデバイス、及びそれらの動作の特性と関係する他の詳細は、例えば、Sterling Fluid Systems Group (SIHI)が提供する装置のカタログに見ることができる。
【００１７】
しかし、本発明の湿潤ポリマーの乾燥方法は、好ましくは、下記の本発明の装置を用いて実施される。
それ故、他の態様によれば、本発明は、また、乾燥機、好ましくは流動層乾燥機を含む装置に関する。この装置は、特に、本発明の湿潤ポリマーの乾燥方法を実施するのに使用できる。
この装置は、少なくとも:
- 低圧の蒸気(V)によって供給される少なくとも1つの加熱素子を備えている1つの乾燥機(SE);
- 乾燥機(SE)の下流に蒸気(V)の凝縮によって得られる凝縮物(C)を吸引するための1つのエジェクタ(E1);
- エジェクタ(E1)から生じる凝縮物(C)を集めるための1つのタンク(R)
を備えている。
【００１８】
本発明の乾燥方法において使用できる乾燥機とその動作に関する上記の定義、注釈、及び制限は全て、必要な変更を加えて、乾燥機(SE)に適用する。
本発明の乾燥方法において使用できる低圧の蒸気に関する上記の定義、注釈、及び制限は全て、必要な変更を加えて、蒸気(V)に適用する。
本説明において、“エジェクタ”という用語は、“蒸気エジェクタ”と呼ばれる当業者周知の装置を意味する。動く部分を含まない、これらの装置の動作は、低圧で吸引される流体を駆動させるために高圧駆動流体を用いる原理に基づく。2つの混合流体は、中圧で放出される。これらのデバイス及びそれらの動作の特性に関する他の詳細は、例えば、W-7505 Ettlingenの会社GEA WIEGAND Gmbhから1992年8月に発表されたカタログ“ジェットポンプとガススクラバ”に見ることができる。
本説明において、“凝縮物”(C)という用語は、乾燥機(SE)の加熱素子における蒸気(V)の凝縮から得られる実質的な脱イオン水を意味する。
本発明の装置の好ましい第一実施態様によれば、後者は、更に、乾燥機(SE)を出る蒸気(V)の凝縮物(C)からガス(G)を分離するためのセパレータ(SP)を備えている。本説明において、“ガス”(G)という用語は、本発明の装置の通常の作動状態において凝縮できないガスを意味する。これらは、低圧の蒸気中に有する空気、及びおそらく装置の作動状態において凝縮されない蒸気自体の部分からの、本質的に酸素、窒素、及び二酸化炭素である。
【００１９】
本発明の装置のこの好ましい実施態様のセパレータ(SP)において、ガス(G)と凝縮物(C)が分離される。最も基本の実施態様において、このセパレータは簡単なほぼ垂直のパイプであり得る。
本発明の装置のこの実施態様の第一変形例において、セパレータ(SP)は、好ましくは混合コンデンサである。当業者に周知の混合コンデンサは、例えば、前述のカタログ“ジェットポンプとガススクラバ”に記載されている。混合コンデンサは、通常は、熱交換流体として脱イオン水と供給される。この脱イオン水は、後述されるように再循環されてもよい、例えば、凝縮物(C)の水であってもよい。乾燥機において用いられる蒸気(V)についての低温のために、脱イオン水の注入は、有利には、ガスが真空蒸気ネットワークへ実質的に進入する場合により可撓性の動作を可能にする。脱イオン水の使用は、また、エジェクタ(E1)又は凝縮物再循環ポンプ(以下に記載される)のサイズの増加を必要としない低注入速度を得るのに有利である。
混合コンデンサにおいて-加熱素子に用いられる蒸気の少なくとも一部に吸引し、前記素子の下流の冷却点を生成する-有利には、蒸気は凝縮し、気相と液相が冷却される。
【００２０】
本発明の装置のこの実施態様の第二変形例において、セパレータ(SP)は、好ましくは表面凝縮器であり、“デフレグメータ”とも呼ばれる。当業者に周知の表面凝縮器は、例えば、前述のカタログ“ジェットポンプとガススクラバ”に記載されている。コンデンサの熱交換領域は、有利には、熱交換による、乾燥機の流動化物質の同時加熱によって、加熱素子において凝縮されない蒸気の部分を凝縮するのに充分であるなものである。
セパレータ(SP)として混合コンデンサの使用を含む実施態様の第一変形例が好ましい。
本発明による装置の好ましい第二実施態様によれば、上記エジェクタ(E1)とセパレータ(SP)に加えて、エジェクタ(E2)を備えている。セパレータ(SP)で分離された凝縮物(C)とガス(G)は、その後、有利には、エジェクタ(E1)とエジェクタ(E2)によってそれぞれ吸引される。エジェクタ(E1)によって吸引される流体は、有利には、蒸気温度と飽和圧力におけるセパレータ(SP)から出る凝縮物(C)からなり; エジェクタ(E2)によって吸引される流体は、有利には、セパレータ(SP)から出るガス(G)からなる。エジェクタ(E1)の動力流体及び/又はエジェクタ(E2)の動力流体は、加圧された蒸気からなることができる。この蒸気は、例えば、緩熱及び膨張の前に、上記の乾燥されるポリマーが合成されるモノマーを製造するユニットから出る蒸気の一部分であってもよい。
【００２１】
本発明の装置におけるエジェクタ(E2)の存在の利点は、一方では、熱伝達流体回路が運転開始で空気が満ちている場合に、所望の低圧まで急速な減圧を可能にするという事実にあり、一方では、乾燥機の加熱素子による熱伝達流体の流れを促進するという事実にある。
エジェクタ(E2)により大きい容量を与えると、有利には、ガス(G)の機械的同調化が支持され、乾燥機の加熱素子におけるそれらの濃度が低下することがわかった。
用いられる実施態様にかかわりなく、エジェクタ(E1)及び、あるとすれば、エジェクタ(E2)から出る混合流体は、有利には、1つ又は2つの前記エジェクタを通って収集タンク(R)に送られ、この技術分野において“凝縮物タンク”とも呼ばれる。ガス(G)は、有利にはこのタンクから大気に漏れる。適切に大きさが示され、作動させる問題(電力故障等)の場合には、乾燥されるポリマーの過熱による分解のリスクを含まずに装置の急速な排液と乾燥機(SE)の冷却を可能にする限り、このタンク(R)はこの実施態様の非常に有利な要素である。
【００２２】
第二実施態様の有利な任意の変形例によれば、凝縮物と動力流体の混合から得られる、タンク(R)の底で回収される流体は、動力流体として順番に働くエジェクタ(E1)と(E2)に、例えば、ポンプのような推進デバイスを通って往復方式で再循環する。つまり、有利には、タンク(R)の下流に往復方式で再循環する凝縮物(C)を含むこの回収された流体の優勢な割合(一般的には1/2容積を超え、好ましくは70容積％を超える)は、エジェクタ(E2)のための動力流体として役立つ。タンク(R)の底で回収される流体にガスが放出する加熱は、例えば、熱交換器を通って、乾燥機(SE)の流動化空気を予熱するために用いることができる。最後に、タンク(R)の底で回収される流体の部分は、乾燥機(SE)の加熱素子に供給される低圧の蒸気へ再注入することができる。この再注入は、有利には、前記蒸気の温度を制御する従来の充分な装置によって制御することができる。つまり、本発明の装置は、好ましくは更に、乾燥機(S)に供給される蒸気に凝縮物(C)の少なくとも一部を最注入するための手段を備えている。最注入された流量は、例えば、有利には、乾燥機(SE)の加熱素子において優勢である圧力に対応する蒸気飽和温度よりわずかに高い(2〜3℃高い)蒸気温度を得るように調整することができるので、加熱素子内にある場合蒸気が飽和される。
【００２３】
本発明の装置の具体的な一実施態様は、ここで、本説明に添付した図面によって示される。この図面は添付の図1からなり、PVC“ケーク”を連続して乾燥させるために用いられる本発明の装置の典型的な実行の形を示す概略図である。
水分が15〜30質量％である、乾燥されるPVC“ケーク”は、ライン6によって流動層乾燥機1のチャンバと図示されていない“ケーク”分散デバイスによって導入される。ポンプ(送風機)9によって推進される流動化空気は、ライン8を通って乾燥機1のチャンバに導入される。
乾燥機1の加熱素子12に塩化ビニルモノマー製造ユニットからの蒸気を供給し、前記蒸気は、約4〜約10バールの絶対圧であるライン10を、必要とされる温度と絶対圧にもたらされる膨張デバイス26を連続して通過するので、ライン11を通って加熱素子に運搬される場合、蒸気は飽和蒸気の状態にある。
加熱素子12を通過した後に乾燥したPVC粉末は、ライン6bisを通って除去される。加熱素子12における蒸気の冷却から得られる凝縮物とガスは、エジェクタ3によって作られる真空によってこれらの素子から吸引され、ライン13を通ってセパレータ2へ運搬される。凝縮物は、エジェクタ3によってライン14に沿って吸引される。ガスは、エジェクタ4によってライン15に沿って吸引される。エジェクタ3及び4から動力流体(下記を参照のこと)によって混合されるこれらの流体は、ライン16と17を通ってタンク5に集められる。
【００２４】
大部分のガスを含むタンク5における凝縮されていない流体の部分は、オリフィス5 bisを通って大気に逃れる。パイプ18を通ってポンプ19に運搬される、凝縮物と動力流体の混合から得られる、このタンクにおける凝縮された流体の部分は、ノズル20、21、22を通って、このポンプによって往復方式再循環してそれぞれエジェクタ3と4において動力流体として役立ち、途中でライン8に流れている流動化空気を予熱する熱交換器23を供給する。この凝縮された流体の他の部分は、ライン24と注入バルブ25を通って装置26にトラップされて、加熱素子12に供給される蒸気の温度を調節する。凝縮された流体の最終の部分は、ライン27とバルブ28を通って装置を出る。
セパレータ2が混合コンデンサ(図示せず)である装置の実施態様の変形例において、凝縮された流体のこの最終の部分は、流体と混合され、それを冷却するために加熱素子12を出る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】PVC“ケーク”を連続して乾燥させるために用いられる本発明の装置の典型的な実行の形を示す概略図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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