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*'PROCEDE ET EQUIPEMENT POUR LE TRAITEMENT, A L'AIDE DE GAZ CHAUDS,
DE GRANULATS DE MATIERE SYNTHETIQUE AMORPHE".
Un procédé pour la dessication de granulats de matière synthétique humide et qui s'est révélé convenir dans de nombreux cas, consi.ste à présécher en discontinu le granulat, en passant par l'état collant ou plastique, dans un séchoir à lit fluidisé sans grille et d'achever sa dessication en continu à haute température dans un dessicateur à cuve servant simultanément de réservoir intermédiaire.
Dans certains cas toutefois, cas dans lesquels, ainsi qu'il s'est montré, la matière première est encare @ ou n'a pas atteint @ un certain degré de cristallisation, des collages se manifestent dans le séchoir à lit fluidisé hors de l'application du procédé connu.
Il a été trouvé que même une telle matière première amorphe ou seulement partiellement cristall@@@ vait être traitée de
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manière parfaite à l'aide de gaz chauds, sans apparition de collages, lorsque cette matière première amorphe ou seulement :artiellement cristallisée était introduite dans un lit fluidisé, de préférence un "lit bouillonnant" de produit déjà transformé, c'est-à-dire oristallisé.
En l'occurence, le lit fluidisé est engendré, de manière connue, par disposition du produit sur une sole poreuse qu'un gaz approprié traverse de bas en haut en faisant tourbillonner lea particules du produit qui sont ainsi brassées. Avec une vitesse convenable du gaz, la surface du lit fluidisé se meut doucement et fait penser à celle d'un liquide en ébullition. Cet état de "lit bouillonnant" est particulièrement avantageux pour le procédé de l'invention car il en résulte un intense brassage en tous sens des particules d& matière synthétique.
Dans le procédé de l'invention ne se produit aucune formas tion de grumeaux. Quelques amas de matière adhérant à elle-même pouvant se former, dans beaucoup de cas, au début du traitement, se redécomposent en l'espace de 1 à 3 minutes environ. Après quoi le matériau est si fortement cristallisé qu'aucun collage ne se produit plus.
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Il convient de remarquer que le procédé de l'invention a pour seul but la cristallisation du produit traité, un séchage partiel ou inexistant n'étant qu'une conséquence éventuelle.
De manière particulièrement avantageuse, le débit peut d'ailleurs être augmenté du fait que le processus de transformation est effectué dans un lit fluidisé ou bouillonnant maintenu en mouvement par de l'air aussi humide que possible, ou d'autres gaz ou mélanges gazeux aussi humides que possible et qui ne réagissent par avec le produit.
L'introduction dans le lit fluidisé ou, de préférence,
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aussi rapide que possible de la matière première amorphe ou seulement partiellement cristallisée avec la matière déjà cristallisée et que soit assurée de façon certaine une durée de séjour d'au moins environ 1 à 3 minutes dans le lit fluidisé ou bouillonnant. La bonne durée de séjour qui doit être maintenue afin d'éviter les collages dépend de chaque matière synthétique à traiter. Par exemple, la matière première peut être introduite par saupoudrage régulier sur la zone extérieure du lit bouillonnant, du centre duquel est retirée la matière traitée.
Les particules de matière synthétique amorphe ou seulement partiellement cristallisée se mélangent à la matière'présente et déjà cristallisée et migrent, par suite du mouvement du lit, vers le dispositif d'évacuation disposé en son centre. Toutefois, il est également possible de mélanger la matière introduite dans le lit fluidisé ou bouillonnant avec les particules déjà transformées de la couche en ébullition ou bouillonnante, par des équipements à mouvement mécanique.
Le lit fluidisé ou bouillonnant est généralement tenu en mouvement par des gaz ou mélanges de gaz chauffés à 80 à 180 C, de préférence de 135 à 160 C.
Après la durée minimale de séjour de la matière première dans le lit, le granulat de matière synthétique est transformé, c'cst-à-dire cristallisé, au point qu'il peut être retiré dudit lit fluidisé ou bouillonnant et conduit à un autre traitement thermique sans que ne se présente un collage de la matière. Elle peut, par exemple, être amenée à un autre traitement thermique dans une calandre ou autre équipement analogue ou à un consécutif traite- ment de séchage.
Afin de sécher des grqnulats de matière synthétique amorphe ou partiellement cristallisée, il s'indique, suivant la présente invention de traiter cette matière à sécher, dans le lit fluidisé ou bouillonnant seulement pendant le temps nécessaire à une suffisante progression de la cristallisation pour que la suite du séchage puisse s'effectuer sans risquer de collage, dans un
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séchoir inséré à la suite du lit. Pour ceci, les 860:oire à cuve ou à lit fluidisé conviennent particulièrement bien par uite de leurs faibles besoins en énergie.
La figure représente, en coupe verticale, exemplativement et schématiquement un appareillage pour le séchage, suivant l'invention, de granulats en matière synthétique amorphe.
L'appareillage représenté se compose essentiillement d'un carter supérieur pour lit bouillonnant 1 et un carte' inférieur 2 constituant séchoir à cuve, les deux étant reliés par la tubulure 3.
Dans le carter 1 se trouve une grille 4 servant de base pour le lit bouillonnant 5. Les gaz qui assurent le maintien du lit bouillonnant sont amenés par les canalisations 6, traversent de bas en haut les ouvertures de la grille 4 et le lit 5, ils sont évacués du dispositif par le pertuis 7. La matière à sécher pénètre dans l'appareil par l'ouverture de chargement 8 et tombe sur une pièce en forme de toit 9 qui en assure la répartition régulière dans la zone extérieure du lit boaillonnant.
La tubulure 3 débouche dans le carter 1 par une ouverture 10 de la grille 4 et disposée verticalement en-dessous de la pièce 9, tandis que son extrémité inférieure aboutit dans la partie supérieure du carter 2. Dans la partie inférieure de ce carter se trouve une cloison intermédiaire 11 en forme d'entonnoir et munie d'ouvertures pour le passage des gaz de séchage et dans laquelle débouche la tubulure 12 extérieurement obturée par une vanne à roue cellulaire 13. Les gaz chauds de séchage sont introduits dans le séchoir à cuve 2 par l'ouverture 14 de sa partie inférieure et le quittent, après traversée de la couche 15 d. e matière, par l'embouchure supé- rieure 16.
La matière prête et desséchée est évacuée de la couche 15 par l'action de la vanne à roue cellulaire 13, par intervalles mais, de préférence, en continu. Dans la même proportion, de la matière cristallisée et préséchée s'écoule, venant de la couche du lit bouillonnant 5 et en passant par la tubulure 3, dans le séchoir à
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cuve 2. Le produit à traiter provenant d'un réservoir d'alimentation, est amené, en passant par un dispositif doseur, par l'ouverture de chargement 8, en quantité telle que le niveau du lit bouillonnant 5 reste constant.
Les courants de gaz servant au traitement et à la dessication de la matière dans les deux étages do traitement sont avantageusement mis en circuits fermés par des ventilateurs vers les carters 2 ou 3 en passant par des réchauffeurs d'air et, éventuelle- ment, des extracteurs de poussières. Pour le réglage de la teneur désirée en humidité des deux courants gazeux, une partie de ces gaz peut être détournée, du c8té pression des ventilateurs, tandis que des quantités équivalentes de gaz frais sont introduites du coté aspiration desdits ventilateurs.
Dans le cas où il faut empêcher un passage des gaz de traitement d'un étage à l'autre, une vanne à produit peut être utilement insérée dans la tubulure 3. Cette disposition donne également la possibilité de régler la hauteur de la couche de matière 15.
Exemple 1.
Dans une installation analogue à celle précédemment décrite, 12,1 kg de fragments d'homopolyester cristallisé ont été maintenus en lit bouillonnant d'environ 35 cm d'épaisseur par un courant d'air chaud de 145 à 155 C, au-dessus d'une grille rectangulaire de 30 x 24 cm.
Avec une circulation, à travers le carter du lit bouillonnant, d'environ 480 m3/h d'air, dont 20 m3/h ont été remplacés par de l'air frais, on a pu épandre dans le lit 33 kg/h de fragments d'homopolyester amorphe avec une teneur initiale d'humidité de 0,8 % et les évacuer de celui-ci après une durée de séjour de
22 minutes, sous une humidité restante de 0,1 %.
Dans le séchoir à cuve qui fait suite, le produit a été séché jusqu'à une teneur finale en humidité de 0,01 %. Non plus que dans les exemples suivants, des collages ne se sont plus manifestés.
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Exemple 2.
Dans l'installation décrite à 1 exemple 1, l'épaisseur de la couche du lit bouillonnant a été réduite jusqu'à environ 5 cm, la charge du lit s'élevait ici à 2,4 kg de fragments de polyester cristallisé.
Toutes autres conditions égales à celles de l'exemple 1, on a pu atteindre un débit de 14 kg/h de fragments de polyester amorphe.
La durée moyenne de séjour des fragments dans le lit bouillonnant s'élevait à 10,4 minutes.
Exemple 3.
Toutes autres conditions égales à celles de l'exemple 1, 480 m3/h d'air à une température de 145 à 155.C et contenannviron 90 % en volume de vapeur d'eau, ont été insufflés à travers le lit bouil- lonnant. Le débit en fragments de polyester amorphe pouvait être porté à 46 kg/h. La durée moyenne de séjour atteignait 16 minutes.
Exemple 4.
Toutes autres conditions égales à celles de l'exemple 2, 480 m3/h d'air chaud à une température de 145 à 155 C et contenant environ 90 % en volume de vapeur ont été insufflés à travers le lit bouil- lonnant. Le débit en fragments de polyester amorphe était de 26 kg/h, leur durée moyenne de séjour dans le lit était de 5,6 minutes.
@ Exemple 5* Des fragments de copolyétherester amorphe (glycol et 1 mole d'acide p-hydroxy-benzoïque pour 9 moles diacide téréphtallique) et qui collaient lors du traitement par de l'air, sec ou humide, porté à
80 à 180 C, pouvaient par épandage dans un lit bouillonnant de matériau déjà cristallisé maintenu en mouvement par de l'air à
150 et contenant environ 90 % en volume de vapeur d'eau, être cristallisés au point qu'un consécutif séchage dans un lit fluidisé à 150 C était possible sans collage.
Exemple 6.
A dessus d'une grille pour lit bouillonnant de 60 cm de diamètre, an :.ouche épaisse de 30 cm de fragments d'homopolyseter a été
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maintenue en effervescence par un courant d'air chaud à 150 C et contenant environ 90 % en volume d'eau. A l'aide d'un passage d'air de 2500 m3/h, 200 kg/h de fragments d'homopolyester amorphe avec teneur initiale en humidité de 0,8 % ont été, sans coller, séchés jusqu'à une teneur finale de 0,1 %. La durée moyenne de séjour du produit dans le lit atteignait 15 minutes.
REVENDICATIONS
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* * m m = = = = = = = m m m x
1. Procédé de cristallisation et éventuellement accessoire- ment de séchage partiel, à l'aide de gaz chauds, de granulats de matière synthétique amorphe ou seulement partiellement cristallisée, caractérisé en ce que la matière première est introduite dans un lit fluidisé, de préférence bouillonnant, constitué de produit déjà fortement cristallisé.