BR112012020070B1

BR112012020070B1 - aparelho de desvolatilização para desvolatilizar um material escoável e processo de desvolatilização para desvolatilizar um material escoável

Info

Publication number: BR112012020070B1
Application number: BR112012020070A
Authority: BR
Inventors: S Taylor Craig; S Dixit Ravindra; P Shirtum Robert
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2010-02-11
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2020-01-21
Also published as: EP2533871A1; WO2011100129A1; SG183262A1; US20130292064A1; US20100203006A1; BR112012020070A2; JP2013519753A; US8518212B2; CA2789225A1; KR101843209B1; EP2533871B1; ES2630049T3; US9345985B2; KR20120129949A; CN102858415B; JP5756130B2; CN102858415A

Abstract

aparelho de desvolatilização para desvolatizar um material escoável e processo de desvolatilização para desvolatizar um material escoável concretizações da invenção provêem um aparelho ou processo para a desvolatilização de materiais escoava (tais como polímeros fundidos com solvente arrastado ou dissolvido ou monômeros ou comonômeros não reagidos) utilizando um aquecedor de placas com canais de aquecimento, sendo que o design ou operação de tais canais de aquecimento mantém o material escoável acima de sua pressão de ponto de bolha durante a passagem por uma primeira zona maior e que então provoca a evaporação na ou a jusante de uma segunda zona menor do canal de aquecimento. o aparelho permite um rendimento maior por canal de aquecimento, enquanto ao mesmo tempo obtém desvolatilização melhor ou equivalente, se comparado com o aparelho de desvolatilização atual.

Description

“APARELHO DE DESVOLATILIZAÇÃO PARA DESVOLATIZAR UM MATERIAL ESCOÁVEL E PROCESSO DE DESVOLATILIZAÇÃO PARA DESVOLATIZAR UM MATERIAL ESCOÁVEL

Campo da invenção [001] A presente invenção refere-se a um aparelho de desvolatilização compreendendo um trocador de calor de placas, e a um processo relacionado para a desvolatilização de materiais escoáveis a altos rendimentos.

Histórico da invenção [002] A remoção de componentes voláteis de um material escoável, designada desvolatilização é uma etapa necessária em vários processos industriais, inclusive a manufatura comercial de muitos polímeros. Particularmente, quando um polímero é produzido a partir de uma solução de monômeros, é necessário remover o solvente e os monômeros não reagidos do produto final. Por exemplo, o monômero residual e voláteis devem ser removidos do produto polimérico na polimerização em massa ou em solução de poliestireno, copolímeros de estireno/acrilonitrila (SAN) ou copolímeros de estireno/acrilonitrila modificados com borracha (ABS, AES, etc.), bem como polímeros à base de olefina (tais como polipropileno, polietileno, copolímeros olefínicos em bloco, e EPDM).

[003] A separação dos componentes voláteis de uma solução polimérica fundida é geralmente obtida através de evaporação, o processo consistindo em aquecer a solução polimérica a uma temperatura superior ao ponto de ebulição dos componentes voláteis e remover os componentes voláteis evolvidos. Um método de desvolatilização envolve passar a solução polimérica por um trocador de calor e então para uma zona de

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2/39 pressão reduzida. Trocadores de calor apropriados para essa finalidade, tais como os designados aquecedores de placa plana ou trocadores de calor de placa plana, compreendem uma multiplicidade de placas aquecidas dispostas em pilhas ou camadas, com vários canais de aquecimento que conectam as porções internas (para as quais uma solução polimérica é suprida) e externas do aquecedor para passagem da solução a ser aquecida e desvolatilizada. A melhora no desempenho é obtida colocando-se o aquecedor numa carcaça fechada que é parcialmente evacuada.

[004] Desenhos anteriores de aquecedores de placa plana foram descritos nas patentes americanas Nos. 3.014.702; 4.153.501; 4.421.162; 4.423.767; 4.564.063; 4.808.262; 5.084.134; 5.453.158; e 5.861.474, e também na publicação PCT WO 96/21836.

[005] Para competir com a economia global, tornou-se necessário instalar plantas de polimerização com maior capacidade (em alguns casos, superiores a 330.000 toneladas métricas por ano, 330 KTA). Em plantas desse porte, mesmo os designs convencionais mais eficientes (tais como os descritos na patente americana No. 5.453.158), tipicamente atinjam ou ultrapassam as limitações de dimensão física dos aquecedores de placa plana que podem ser construídos de maneira econômica e operados com êxito, em termos práticos. Particularmente, os designs convencionais são inadequados para se obter tanto o grau necessário de desvolatilização como os altos rendimentos dessas plantas de maior porte; portanto, esses trocadores de calor tornaram-se o componente limitador de capacidade no design de aparelhos de desvolatilização para plantas de polimerização de maior porte.

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3/39 [006] Sendo assim, existe a necessidade de um aparelho de desvolatilização melhorado que incorpore um trocador de calor de placa com um design de canal de aquecimento melhorado, design este que permita maior eficiência e rendimento, obtendo ao mesmo tempo voláteis residuais suficientemente baixos no material desvolatilizado.

Sumário da invenção [007] A presente invenção provê um aparelho de desvolatilização que compreende:

• um meio de suprimento para suprir um material escoável pressurizado compreendendo pelo menos um líquido ou sólido escoável, bem como pelo menos um componente volátil arrastado ou dissolvido, sendo que esse material escoável é caracterizado por uma pressão de ponto de bolha que varia de acordo com a temperatura do material escoável, • um meio de coleta e separação de voláteis, e • uma multiplicidade de placas definindo uma pluralidade de canais de aquecimento, cada canal tendo duas zonas compreendendo:

• uma primeira zona tendo (1) um raio hidráulico médio, e (2) uma entrada adaptada para receber o material escoável do meio de suprimento, e • uma segunda zona constituindo o restante de cada canal, sendo essa segunda zona adaptada para receber o material escoável da primeira zona e tendo pelo menos uma saída adaptada para descarregar o material escoável para o interior do meio de coleta e separação de voláteis, sendo que pelo menos uma porção da segunda zona tem um raio hidráulico menor do que o raio hidráulico médio da primeira zona, e • sendo que o design ou operação de pelo menos alguns

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4/39 canais de aquecimento é tal que a pressão do material escoável, essencialmente em todas as posições no interior da primeira zona daqueles canais de aquecimento, supera a pressão do ponto de bolha do material escoável.

[008] A presente invenção também provê um aparelho de desvolatilização compreendendo:

(a) uma bomba para suprir um material escoável pressurizado compreendendo pelo menos um polímero fundido e pelo menos um componente volátil dissolvido ou arrastado, material escoável este caracterizado por uma pressão de ponto de bolha que varia de acordo com a temperatura do material escoável, (b) um vaso de coleta e separação de voláteis, e (c) uma multiplicidade de placas definindo uma pluralidade de canais de aquecimento, cada canal tendo uma altura substancialmente uniforme e tendo duas zonas que compreendem: • uma primeira zona tendo 1 um raio hidráulico médio, e 2 uma entrada adaptada para receber o material escoável da bomba, e • uma segunda zona constituindo o restante de cada canal, segunda zona esta adaptada para receber o material escoável da primeira zona e possuindo pelo menos uma saída adaptada para descarregar o material escoável para o interior do vaso de coleta e separação de voláteis, sendo que pelo menos uma porção da segunda zona tem um raio hidráulico menor do que o raio hidráulico médio da primeira zona, e • sendo que o design ou operação de pelo menos alguns canais de aquecimento é tal que a pressão do material escoável, essencialmente em todas as posições no interior da primeira zona dos canais de aquecimento, supera a pressão de ponto de bolha do material escoável, e

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5/39 (d) uma pluralidade de elementos de aquecimento adaptados para aquecer pelo menos algumas das placas de forma a aumentar a temperatura do material escoável, à medida que este escoa pelos canais de aquecimento.

[009] A presente invenção também provê um processo para a desvolatilização de um material escoável compreendendo um líquido ou sólido escoável, bem como pelo menos um componente volátil arrastado ou dissolvido, processo que compreende passar esse material escoável pelo aparelho de desvolatilização descrito acima, enquanto opera sob condições de desvolatilização para separar o componente volátil e produzir um produto substancialmente desvolatilizado.

[010] Além disso, a invenção provê um método para a manufatura de um polímero a partir de pelo menos um monômero e, opcionalmente, de um ou mais comonômeros na presença de um catalisador suportado ou não suportado, sendo que o polímero sendo produzido é dissolvido ou suspenso num solvente, e sendo que o material escoável compreendendo o polímero na forma fundida, o solvente e um ou mais monômeros ou comonômeros não reagidos, é processado para remover a maior parte do solvente e do monômero ou comonômero não reagido do polímero fundido, o aperfeiçoamento compreendendo utilizar o aparelho de desvolatilização da reivindicação 10 para processar o material escoável de forma a produzir um produto polimérico substancialmente desvolatilizado, com um teor residual do solvente e do monômero ou comonômero não reagido inferior a 2000 wppm.

Breve descrição dos desenhos [011] A Figura 1 ilustra um canal de aquecimento único, útil em uma concretização do aparelho da invenção;

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6/39 [012] A Figura 2 é um vista axial simplificada do topo de uma placa plana, útil no aparelho da invenção que incorpora o design do canal de aquecimento da Figura 1;

[013] A Figura 3 é uma vista em corte transversal lateral parcial mostrando uma porção da circunferência de uma pilha de placas planas, tomada ao longo do corte mostrado como 3-3 na Figura 2;

[014] A Figura 4 é uma vista isomérica parcial de uma concretização do aparelho da presente invenção incluindo uma pilha de placas planas que incorporam o design do canal de aquecimento da Figura 2;

[015] A Figura 5 é um diagrama esquemático mostrando vários elementos de uma concretização do aparelho da presente invenção;

[016] As Figuras 6A, 6B e 6C ilustram três concretizações alternativas dos canais de aquecimento úteis no aparelho da presente invenção; e [017] A Figura 7 ilustra um canal de aquecimento único de um aquecedor de placa plana do tipo descrito na patente americana No. 5.453.158, cujo design de canal de aquecimento convencional é usado para comparação com o design do canal de aquecimento das Figuras 1, 2 e 4.

Descrição das concretizações da invenção [018] Salvo afirmação em contrário, implícita do contexto, ou habitual no estado da técnica, todas as partes e porcentagens são baseadas em peso. Para fins da prática patentária americana, os conteúdos de qualquer patente, pedido de patente, ou publicação de patente aqui referidos são aqui incorporados por referência em sua totalidade (ou a versão americana equivalente dos mesmos é incorporada por

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7/39 referência) especialmente com respeito à descrição de técnicas sintéticas, definições (à medida que não forem incompatíveis com nenhuma definição aqui provida) e conhecimento geral do estado da técnica.

Definições [019] Por substancialmente uniforme, conforme aqui utilizado com respeito a uma dimensão (tal como largura ou altura) ou área de seção transversal de uma zona no interior de um canal de aquecimento, entende-se que o mesmo não é de forma alguma nem convergente nem divergente, ou é convergente e/ou divergente em não mais que dez por cento da média daquela dimensão.

[020] Polímero refere-se a um composto preparado pela polimerização de monômeros, sejam de um tipo igual ou diferente de monômero. O termo genérico polímero abrange os termos oligômero, homopolímero, copolímero, terpolímero bem como interpolímero.

[021] Interpolímero refere-se a polímeros preparados através da polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. O termo genérico interpolímero inclui o termo copolímero (que é geralmente empregado para se referir a um polímero preparado com dois monômeros diferentes), bem como o termo terpolímero (que é geralmente empregado para se referir a um polímero preparado com três tipos diferentes de monômeros). Também abrange polímeros preparados polimerizando-se quatro ou mais tipos de monômeros.

[022] Oligômero refere-se a uma molécula de polímero consistindo de apenas algumas unidades monoméricas, tal como um dímero, trímero ou tetrâmero.

[023] Pressão de ponto de bolha significa a mais alta

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8/39 pressão na qual a primeira bolha de vapor é formada numa dada temperatura.

[024] Raio hidráulico, conforme utilizado com respeito a uma zona de canal de aquecimento, significa a relação (a) da área de seção transversal de um conduto no qual um fluído está escoando para (b) o perímetro total umedecido por fluido daquele conduto.

[025] Sólido escoável significa um material (tal como uma pasta ou uma dispersão ou suspensão contendo sólidos particulados) que embora compreendendo alguns componentes normalmente sólidos, é escoável pelos canais de aquecimento do aparelho da presente invenção, sob as condições de operação ou as condições de design.

[026] Fluido térmico significa um fluido útil para transferir calor de uma fonte de aquecimento, transmitindo o calor através de troca térmica indireta para uma placa do aparelho da presente invenção. Fluidos térmicos apropriados incluem vapor, óleos quentes, e outros fluidos térmicos, tais como os comercializados pela The Dow Chemical Company sob a marca DOW THERM.

Desvolatilização de Materiais Escoáveis [027] O aparelho e processo da presente invenção são apropriados para desvolatilizar uma ampla variedade de materiais escoáveis, sendo particularmente apropriados para desvolatilizar materiais escoáveis viscosos. Materiais escoáveis apropriados incluem composições normalmente líquidas nas quais componentes voláteis são arrastados ou dissolvidos, bem como materiais normalmente sólidos (tais como polímeros ou gêneros alimentícios) contendo componentes voláteis arrastados ou dissolvidos, mas que são escoáveis sob

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9/39 as condições presentes no aparelho de desvolatilização. Tais materiais escoáveis incluem, embora não se restrinjam a produtos poliméricos tipicamente produzidos num processo de polimerização em solução ou num processo de polimerização em pasta, bem como qualquer outro material escoável comprendendo (a) um líquido ou sólido escoável e (b) componentes voláteis arrastados ou dissolvidos.

[028] O teor de líquido ou de sólido escoável do material escoável pode ser qualquer um ou mais de uma variedade de materiais. Exemplos de tal líquido ou sólido escoáveis incluem: polímeros fundidos, proteínas, diisocianatos de metileno, diisocianatos de tolueno, queijos, embutidos, molhos, confeitos, chocolates, melados, outros produtos alimentícios, ceras, óleos pesados, alcatrão, asfaltos, outros materiais de construção (tal como argila, argamassa, cimento ou agregado em água), seivas de árvore, polpa, papel, sabões, detergentes líquidos, biomassa, adesivos, produtos farmacêuticos, outros líquidos viscosos, ou qualquer combinação dos mesmos.

[029] Materiais escoáveis também incluem sólidos escoáveis (tais como pasta ou um dispersão ou suspensão contendo sólidos particulados) que, embora compreendendo alguns componentes normalmente sólidos, são escoáveis pelos canais de aquecimento do aparelho da presente invenção sob as condições de operação ou de design.

[030] O aparelho e processo da presente invenção são preferidos para a desvolatilização de polímeros fundidos, tais como polímeros à base de olefina, polímeros vinil aromáticos, polímeros de condensação, polióis, epóxis com alto peso molecular, e similares. Para fins da presente

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10/39 invenção, entende-se que os polímeros vinil aromáticos são todos os homopolímeros e copolímeros (incluindo os copolímeros de enxerto) de um ou mais monômeros vinil aromáticos e suas misturas com polímeros adicionais. Exemplos de tais polímeros incluem poliestireno, poliestireno modificado com borracha ou resistente a impactos, copolímeros de estireno/acrilonitrila (inclusive suas versões modificadas

com borracha	, tais como	os	copolímeros	ABS ou AES),	e
misturas dos	anteriormente	mencionados com	outros polímeros,
tais como os polímeros	de	éter de pol	icarbonato ou	de
polifenileno.	Polímeros vinil	aromáticos	preferidos são	o
poliestireno,	poliestireno	de	impacto modificado (HIPS)	e

ABS.

[031] Exemplos de polímeros à base de olefina incluem homopolímeros e copolímeros (inclusive copolímeros de enxerto) de uma ou mais olefinas C2 a C₁₀, inclusive, embora não restritos a polipropileno e outros polímeros à base de propileno, polietilenos e outros polímeros à base de polietileno, bem como copolímeros olefínicos em bloco. Tais polímeros à base de olefina incluem, embora não se restrinjam a polietilenos de alta densidade (HDPE), polietilenos de baixa densidade (LDPE), polietilenos lineares de baixa densidade (tais como LLDPE da The Dow Chemical Company sob a marca DOWLEX), polietilenos melhorados (tais como os comercializados pela The Dow Chemical Company sob a marca ELITE), copolímeros de etileno lineares ou substancialmente lineares catalisados com metaloceno (tais como os comercializados pela The Dow Chemical Company sob as marcas AFFINITY e ENGAGE e os comercializados pela ExxonMobil Chemical Company sob as marcas Exact e Exceed),

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11/39 copolímeros à base de propileno (tais como os comercializados pela The Dow Chemical Company sob a marca VERSIFY e os comercializados pela ExxonMobil Chemical Company sob a marca Vistamaxx), e copolímeros olefínicos em bloco (tais como os comercializados pela The Dow Chemical Company sob a marca INFUSE) e outros elastômeros poliolefínicos (tal como o EPDM comercializado pela The Dow Chemical Company sob a marca NORDEL ou NORDEL IP).

[032] Outros exemplos de polímeros incluem vários oligômeros, tais como as resinas epóxi avançadas da The Dow Chemical Company sob a marca DER e as resinas Novolac da The Dow Company sob a marca DEN.

[033] Os pesos moleculares e o índice de fusão (I2, medido através do método ASTM D-1238) de tais polímeros podem variar bastante. Exemplos incluem, embora não se restrinjam a polímeros à base de etileno, com um índice de fusão (I2, medido através do Método ASTM D-1238 (condições de 190°C, e 2,16 kg)) de cerca de 0,1 a cerca de 1000 g/10 minutos, preferivelmente de cerca de 0,3 a cerca de 200g/10 minutos, e mais preferivelmente de cerca de 0,5 a cerca de 10 g/10 minutos. Outros exemplos incluem, embora não se restrinjam a polímeros à base de propileno com um índice de fusão (I2, medido através do método ASTM D-1238 (condições de 230°C e 2,16 kg) de cerca de 0,1 a cerca de 1000 g/10 minutos, preferivelmente de cerca de 0,3 a cerca de 200g/10 minutos, e mais preferivelmente de cerca de 0,5 a cerca de 10 g/10 minutos.

[034] Os polímeros acima são tipicamente produzidos num reator de polimerização em solução ou pasta, no qual os monômeros e polímeros produzidos são arrastados num solvente.

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Outras soluções poliméricas também podem ser preparadas (intencionalmente ou não) contendo pequenas ou grandes quantidades de componentes voláteis. Componentes voláteis típicos incluem solventes (tais como diluentes inertes aromáticos ou alifáticos), bem como monômeros e/ou comonômeros não reagidos. A quantidade de solvente, monômeros não reagidos, comonômeros não reagidos, e/ou outros componentes voláteis a serem removidos da solução polimérica pode variar de um grande excesso a uma mera quantidade contaminante. Polímeros fundidos produzidos em plantas de polimerização em solução ou pasta, mesmo após um estágio inicial de desvolatilização instantânea, frequentemente contém de 10 a 25 por cento em peso ou mais de componentes voláteis dissolvidos ou arrastados no ponto em que são processados num aparelho de desvolatilização com aquecedor de placa. Tipicamente, a quantidade de componentes voláteis residuais remanescentes no polímero desvolatilizado deve ser inferior a cerca de 2000 wppm, preferivelmente inferior a 1500 wpmm, e mais preferivelmente inferior a 1000 wppm, medido através de ASTM D-4526.

[035] Dependendo da concentração de partida de componentes voláteis no material escoável a ser desvolatilizado, e do nível de voláteis residuais que são aceitáveis no produto desvolatilizado, pode-se utilizar mais de um estágio (tal como dois ou três estágios) do aparelho de desvolatilização. Além disso, o aparelho de desvolatilização pode ser usado em combinação com outras técnicas de desvolatilização conhecidas, tal como a desvolatilização instantânea simples, extração de fluido iônico, extração utilizando um fluido supercrítico, destilação, extração com

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13/39 vapor, ou extração com dióxido de carbono, seja em estágios de desvolatilização separados ou (no caso, por exemplo, de extração com vapor ou extração com dióxido de carbono) em combinação com o aparelho da presente invenção no mesmo estágio de desvolatilização.

Descrição do Aparelho [036] O aparelho de desvolatilização da invenção inclui um trocador de calor melhorado que permite taxas de escoamento mais altas de materiais escoáveis, obtendo ao mesmo tempo altas taxas de troca térmica e vaporização substancialmente completa dos componentes voláteis, aumentando assim o rendimento e a eficiência do trocador de calor. As placas podem ser feitas de qualquer material, embora sejam preferivelmente feitas de aço, aço inoxidável, alumínio ou outro material metálico.

[037] A Figura 1 ilustra o formato de um canal de aquecimento único 12 de acordo com uma concretização do aparelho da presente invenção. O canal de aquecimento 12 é o espaço definido pelas paredes 20 da placa circundante (da qual somente a parte imediatamente adjacente de uma placa é mostrada como 40) e blocos ou outras placas adjacentes (não mostrados) que definem o assoalho e o teto do canal 12. O próprio canal de aquecimento compreende duas zonas, uma primeira zona 10 que possui uma área de seção transversal relativamente grande desde sua entrada 14 até sua saída 16, e uma segunda zona 20 que tem uma área de seção transversal substancialmente menor em pelo menos um local entre a saída da primeira zona 16, que é também a entrada 24 até a segunda zona, e a saída da segunda zona 26. A área de seção transversal da segunda zona é dimensionada (em vista das

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14/39 condições operacionais e propriedades do material escoável a ser desvolatilizado) para impedir qualquer evaporação significativa dos componentes voláteis do material escoável na primeira zona 10, de forma a manter o material escoável dentro da primeira zona 10 pressurizada acima de sua pressão de ponto de bolha, aumentando assim a eficiência de transferência térmica das paredes adjacentes 30 das placas que formam o canal para a solução polimérica no interior da primeira zona 10. Também, a área de seção transversal da porção restrita (ou total) da segunda zona 20 é dimensionada para causar a evaporação substancial, preferivelmente a evaporação substancialmente completa dos componentes voláteis do material escoável, seja no interior da segunda zona 20 propriamente dita, ou mais preferivelmente imediatamente a jusante da mesma, ao egressar da saída 26 da segunda zona 20. [038] As placas que definem a primeira zona do canal de aquecimento preferivelmente possui área superficial suficiente em contato com o material escoável para elevar sua temperatura até a temperatura de desvolatilização final. Considerando que a pressão no material escoável na primeira zona é mantida acima da pressão do ponto de bolha, a evaporação é eliminada da primeira zona. Tipicamente, o aparelho da invenção será projetado e operado de forma tal que a pressão sobre o material escoável, essencialmente em todos os locais dentro da primeira zona, seja de pelo menos 2 por cento, preferivelmente de pelo menos 5 por cento, mais preferivelmente de pelo menos 10 por cento, e o mais preferivelmente de pelo menos 15 por cento acima da pressão de ponto de bolha do material escoável à temperatura mais elevada dentro da primeira zona do canal de aquecimento.

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15/39 [039] A altura de cada canal de aquecimento será tipicamente substancialmente uniforme por toda sua extensão conforme desejado para facilitar a fabricação e montagem das pilhas de placas de aquecimento (conforme mostram as Figuras 3 e 4). A altura é selecionada juntamente com as outras dimensões do canal de aquecimento e dos elementos de aquecimento (conforme mostram as Figuras 2, 3 e 4) adjacentes ao canal de aquecimento para otimizar a transferência eficiente de calor daqueles elementos de aquecimento para o material escoável dentro do canal de aquecimento. Tipicamente, os canais de aquecimento terão uma altura substancialmente uniforme em relação a toda sua extensão de cerca de 0,05cm a cerca de 5cm (0,02 a 2 polegadas), preferivelmente de cerca de 0,07 a cerca de 2,5 cm (0,03 a 1 polegada), mais preferivelmente de cerca de 0,12 a cerca de 1,3 cm (0,05 a 0,5 polegada) .

[040] O formato e área de seção transversal da primeira zona 10 do canal de aquecimento 12 pode variar muito, contanto que, sob as condições de operação ou do design, o material escoável que atravessa a primeira zona seja mantido acima de sua pressão de ponto de bolha, essencialmente em todos os locais na primeira zona. Assim, conforme mostra a Figura 1, o formato e a área de seção transversal (e o raio hidráulico) da primeira zona 10 podem ser substancialmente uniformes entre sua entrada 14 e sua saída 16, exceto quanto às seções de transição relativamente curtas - tais como as seções de transição mostradas como (15) na entrada 14 e como (17) na saída 16. Alternativamente, o formato e a área de seção transversal da primeira zona do canal de aquecimento pode ser divergente ou convergente, ou alguma combinação de

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16/39 uma pluralidade de seções, podendo ser cada uma divergente, convergente ou substancialmente uniforme. Independentemente de sua configuração, o raio hidráulico médio da primeira zona deve ser maior do que o raio hidráulico de pelo menos uma porção da segunda zona.

[041] A segunda zona 20 começa na saída 16 da primeira zona 10 e termina na saída 26 que é adaptada para descarregar o material escoável num vaso de coleta e separação (não mostrado na Figura 1, porém mostrado na Figura 5 como vaso 75) . A segunda zona varia de comprimento, tipicamente de 0,2 por cento a 40 por cento, preferivelmente de cerca de 0,5 a cerca de 10 por cento, e mais preferivelmente de cerca de 1 a cerca de 5 por cento do comprimento total do canal de aquecimento 12. A área de seção transversal da segunda zona 20 é menor do que a área de seção transversal da primeira zona 10, ambas exercendo uma contrapressão suficiente sobre o material escoável dentro da primeira zona 10, e resultando numa evaporação rápida e dramática dos componentes voláteis do material escoável, na segunda zona 20, ou preferivelmente, imediatamente a jusante da saída 26 da segunda zona 20. No seu ponto mais estreito, a segunda zona 20 tipicamente possui uma área de seção transversal de cerca de 0,01 a cerca de 2 centímetros quadrados, preferivelmente de cerca de 0,02 a cerca de 1 centímetro quadrado, e mais preferivelmente de cerca de 0,1 a cerca de 0,5 centímetros quadrados. A relação da área de seção transversal média da primeira zona para a área de seção transversal da parte mais estreita da segunda zona é tipicamente de cerca de 2:1 a cerca de 200:1, e preferivelmente de cerca de 5:1 a cerca de 60:1 e mais preferivelmente de cerca de 10:1 a cerca de 30:1.

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[042]	O	formato e a	área	de	seção	transversal (e	raio
hidráulico)	da segunda	zona	do	canal	de	aquecimento	pode
variar,	contanto que a	segunda	zona	seja	dimensionada de

forma que, sob as condições de operação ou de design, (a) o material escoável que passa pela primeira zona seja mantido a uma pressão acima de sua pressão de ponto de bolha, e (b) a queda de pressão induzida na segunda zona resulte em evaporação suficiente dos componentes voláteis do material escoável. Assim, conforme mostra a Figura 1, a área de seção transversal e o formato da segunda zona 20 podem ser substancialmente uniformes entre sua entrada 24 e sua saída 26, com exceção de uma seção de transição curta 26 na entrada 24. Alternativamente, o formato e a área de seção transversal da segunda zona pode ser convergente ou divergente ou alguma combinação das mesmas, para induzir a queda de pressão necessária e a evaporação dos componentes voláteis dentro da segunda zona 20, preferivelmente na saída 26.

[043] O comprimento total do canal de aquecimento 12 é tipicamente de 5 a 61 cm (de 2 a 24 polegadas) , preferivelmente de 15 a 31 cm (de 6 a 12 polegadas) e mais preferivelmente de 20 a 26 cm (de 8 a 10 polegadas) . O comprimento da primeira zona 10 é tipicamente de 2,5 a 51 cm (de 1 a 20 polegadas), preferivelmente de 12 a 31 cm (de 5 a 12 polegadas) e mais preferivelmente de 17 a 25 cm (de 7 a

9,5 polegadas). Para aumentar a eficiência da transferência térmica das placas adjacentes para o material escoável, a primeira zona deve compreender a maior parte do canal de aquecimento. Consequentemente, a relação do comprimento da primeira zona para o comprimento total do canal de aquecimento é tipicamente de 0,5:1 a 0,998:1, preferivelmente

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18/39 de 0,7:1 a 0,995:1, e mais preferivelmente de 0,90:1 a 0,99:1.

[044] Para uma concretização do aparelho desenhado para desvolatilização de solvente, e de monômeros ou comonômeros não reagidos de um material escoável que contenha esses componentes voláteis arrastados ou dissolvidos num polímero fundido viscoso, o raio hidráulico médio da primeira zona 10 pode ser de cerca de 0,06 a cerca de 1,2 centímetros (0,024 a 0,47 polegadas), e o raio hidráulico da porção mais restrita (ou toda a porção) da segunda zona 20 pode ser de cerca de 0,03 a cerca de 1,1 centímetro (0,012 a 0,43 polegadas). A altura do canal de aquecimento pode ser tipicamente de cerca de 0,15 a cerca de 2,5 cm (0,06 a 1 polegada), preferivelmente de cerca de 0,19 a cerca de 1 cm (0,07 a 0,4 polegadas), e mais preferivelmente de cerca de 0,25 a cerca de 0,64 cm (0,1 a 0,25 polegadas). O comprimento do canal de aquecimento pode ser de cerca de 5 a cerca de 61 cm (2 a 24 polegadas); e o comprimento da primeira zona do canal de aquecimento pode ser de cerca de 2,5 a cerca de 51 cm (1 a 20 polegadas), preferivelmente de cerca de 12 a cerca de 28 cm (5 a 11 polegadas), mais preferivelmente de cerca de 17 a cerca de 23 cm (7 a 9 polegadas). A segunda zona constitui o restante do canal de aquecimento. Consequentemente, o comprimento da segunda zona do canal de aquecimento pode ser tipicamente de cerca de 0,2 a cerca de 16 cm (0,1 a 6 polegadas), preferivelmente de cerca de 0,5 a cerca de 7,6 cm (0,2 a 3 polegadas) e mais preferivelmente de cerca de 0,7 a cerca de 2,6 cm (0,3 a 1 polegada).

[045] A largura do canal de aquecimento é diferente na primeira e segunda zonas. A largura da primeira zona pode ser

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19/39 de cerca de 1,3 a cerca de 30 cm (0,5 a 12 polegadas), preferivelmente de cerca de 2,5 a cerca de 20 cm (1 a 8 polegadas) e mais preferivelmente de cerca de 3,8 a cerca de 10 cm (1,5 a 4 polegadas). A largura da segunda zona pode ser de cerca de 0,12 a cerca de 15 cm (0,05 a 6 polegadas), preferivelmente de cerca de 0,2 a cerca de 2,5 cm (0,075 a 1 polegada), e mais preferivelmente de cerca de 0,25 a cerca de 0,65 cm (0,1 a 0,25 polegada).

[046] Em algumas concretizações da presente invenção, a relação de (a) raio hidráulico médio da primeira zona para (b) raio hidráulico da porção da segunda zona tendo a menor área de seção transversal é de cerca de cerca de 1,05:1 a cerca de 10:1, preferivelmente de cerca de 1,15:1 a cerca de 8:1, e mais preferivelmente de cerca de 1,3:1 a cerca de 6:1. [047] Em uma concretização preferida, o comprimento do canal de aquecimento é de cerca de 20 a cerca de 26 cm (8 a 10 polegadas), a altura do canal de aquecimento é de cerca de 0,12 a 0,38 cm (0,05 a 0,15 polegadas), o comprimento da primeira zona é de cerca de 17 a cerca de 24 cm (7 a 9,5 polegadas), e a largura da primeira zona é substancialmente uniforme de cerca de 3,8 a cerca de 10 cm (1,5 e 4 polegadas), o raio hidráulico da primeira zona é substancialmente uniforme de cerca de 0,061 a cerca de 0,184 cm (0,024 a 0,072 polegadas), e o comprimento da segunda zona é de cerca de 0,63 a cerca de 1,91 cm (0,25 a 0,75 polegadas) e a largura da segunda zona é substancialmente uniforme de cerca de 0,25 a cerca de 0,64 cm (0,1 e 0,25 polegadas) e a segunda zona tem uma saída única e um raio hidráulico de cerca de 0,04 a cerca de 0,12 cm (0,016 a 0,047 polegadas); e a relação de (a) raio hidráulico médio da primeira zona para

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20/39 (b) o raio hidráulico da porção da segunda zona tendo a menor área de seção transversal é de cerca de 1,05:1 a cerca de 5:1.

[048] Os canais de aquecimento da invenção serão tipicamente projetados ou operados de forma tal que a pressão do material escoável seja reduzida à medida o material escoa pela primeira zona do canal de aquecimento. Para um dado design de canal de aquecimento, a queda de pressão pela primeira zona variará de acordo com o rendimento e com a viscosidade do material escoável, com materiais mais viscosos sofrendo quedas de pressão mais altas do que os materiais menos viscosos. Para desvolatilização de um polímero fundido, essa queda de pressão pela primeira zona pode tipicamente ser de cerca de 50 a cerca de 2000 psi, preferivelmente de cerca de 100 a cerca de 1800 psi, e mais preferivelmente de cerca de 300 a cerca de 1500 psig. Porém, a pressão em cada posição dentro da primeira zona deve permanecer acima da pressão de ponto de bolha naquela posição a fim de evitar evaporação dos componentes voláteis. Tipicamente, a pressão essencialmente em todas as posições dentro da primeira zona será de pelo menos 5 por cento (preferivelmente de pelo menos 10 por cento, e mais preferivelmente de pelo menos 15 por cento) acima de sua pressão de ponto de bolha à temperatura mais alta do material escoável dentro da primeira zona.

[049] A Figura 2 ilustra uma vista axial simplificada do topo de uma placa útil em uma concretização do aparelho da presente invenção que incorpora o design do canal de aquecimento da Figura 1. A placa 40 tem uma pluralidade de canais de aquecimento 12 que provê comunicação de fluido entre uma câmara axialmente alinhada 60 para receber o

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21/39 suprimento de um material escoável a ser desvolatilizado de uma bomba (não mostrada na Figura 2, porém mostrada na Figura 5 como bomba 62), e um vaso de coleta e separação (não mostrado na Figura 2, mas na Figura 5 como vaso 75) externo a e adjacente à placa 40. A placa 40 tem uma pluralidade de elementos de aquecimento 50 dispostos dentro da placa 40 e espaçados em torno e entre canais de aquecimento 12 e adaptados para transferir calor dos elementos de aquecimento 50 pelas paredes 30 da placa 40 e para dentro dos canais de aquecimento 12. Os elementos de aquecimento 50 podem ser qualquer tipo de elemento de aquecimento, tais como elementos de aquecimento elétricos ou elementos de aquecimento de fluido térmico. Preferivelmente, os elementos de aquecimento 50 compreendem uma multiplicidade de tubos de troca térmica através dos quais um fluido térmico (tal como vapor, óleo quente, líquido sintético ou outro líquido aquecido) é escoado. O tipo de fluido térmico a ser usado dependerá dos requisitos de temperatura e pressão do sistema, como é conhecido no projeto de trocadores de calor.

[050] A Figura 3 ilustra uma vista em corte transversal lateral parcial mostrando uma porção da circunferência de uma pilha 70 de placas 40 em uma concretização do aparelho da presente invenção tomada ao longo da seção mostrada como 3--3 na Figura 2. A pilha compreende uma multiplicidade de placas 40 no formato de discos empilhados em camadas alternadas com blocos 45 de formato apropriado e dispostos de forma a definir as paredes, assoalho e teto de cada canal 12 e sujeitada de forma a definir uma câmara central (não mostrada na Figura 3, mas como 60 nas Figuras 2, 4 e 5) para receber o material escoável a ser desvolatilizado do meio de

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22/39 suprimento. Os elementos de aquecimento 50 passam e são adaptados para transferir calor para as placas 40 e blocos 45 que, por sua vez, transferem tal calor pelas paredes, assoalhos e tetos dos canais de aquecimento 12 para o material escoável. Os elementos de aquecimento 50 podem ser condutos ou tubos pelos quais passa um fluido térmico. As placas 40 e blocos 45 podem ser fixados juntos pelos elementos de aquecimento, ou outros meios de fixação, tais como parafusos (não mostrados). O número de placas 40 e blocos 45 na pilha 70 pode variar de apenas duas a milhares de placas, preferivelmente de cerca de 10 a cerca de 1000 placas, e mais preferivelmente de cerca de 100 a cerca de 800 placas. O número de canais de aquecimento 12 formados por cada uma das placas 40 e blocos adjacentes 45 na pilha 70 pode variar de apenas um a centenas de canais de aquecimento, preferivelmente de cerca de 2 a cerca de 100 canais de aquecimento, e mais preferivelmente de cerca de 20 a cerca de 70 canais de aquecimento por placa. O número total de canais de aquecimento 12 numa dada pilha 70 pode variar amplamente, de apenas 2 a 100.000 ou mais, preferivelmente de cerca de 2.000 a cerca de 60.000, mais preferivelmente de cerca de 10.000 a cerca de 50.000.

[051] A Figura 4 é uma vista isométrica parcial de uma concretização do aquecedor de placa da presente invenção que inclui uma pilha 70 de placas alternadas 40 e blocos 45, que juntos definem os canais de aquecimento 12 para que o material escoável passe pela câmara central 60 e siga para a parte externa da pilha. Elementos de aquecimento 50, apenas alguns sendo mostrados na Figura 4, estendem-se pelas placas 40 e blocos 45 da pilha 70.

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23/39 [052] A Figura 5 é um diagrama parcialmente esquemático mostrando, parcialmente, uma vista oblíqua em corte de uma concretização do aparelho da presente invenção compreendendo a pilha de aquecedor de placa 70 conforme previamente descrito. O aquecedor é montado dentro e selavelmente ligado a uma carcaça ou vaso 75. A parte interna da carcaça 75 e a parte externa do aquecedor de placas 70 definem um câmara de coleta e separação de voláteis 80 que, sob as condições de operação e/ou design, seriam mantidas ou evacuadas a uma pressão reduzida (tipicamente um vácuo de 1 psia ou menos) na qual os componentes voláteis do material escoável são vapores à temperatura na qual o material escoável ingressa na câmara 80 após passar pelos canais de aquecimento 12. A câmara 80 está em comunicação operativa com um sistema de evacuação de vapor 82, tal como uma bomba de vácuo (não mostrada), para remover componentes voláteis através de uma saída de vapor 84 do vaso 75. O sistema de evacuação de vapor 82 incluirá tipicamente um condensador (não mostrado) para resfriar e condensar os vapores e outros equipamentos (não mostrados), como é conhecido, para separar e então reciclar ou de outra forma dispor dos componentes voláteis. A câmara 80 está também em comunicação operativa com um meio de descarga 86, tal como uma bomba de engrenagem (não mostrado), conectada a uma saída 88 do vaso 75 e adaptada para descarregar o líquido desvolatilizado ou sólido escoável da câmara 80. Uma pluralidade de elementos de aquecimento 50, sendo que apenas dois são mostrados na Figura 5, estende-se pelas placas 40 e blocos 45 transferindo calor de uma fonte de aquecimento 54, tal como um aquecedor ou caldeira ligada (não mostrado), através das placas e blocos, para o material escoável nos

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24/39 canais de aquecimento 12.

[053] A título de comparação a Figura 7 ilustra um canal de aquecimento simples 512 de um aquecedor de placa plana do tipo descrito na patente americana No. 5.453.158, cujo design de canal de aquecimento convencional é considerado pelos depositantes como a tecnologia mais eficiente antes da presente invenção. Os canais de aquecimento 512 possuem três zonas: uma primeira zona geralmente convergente 510 que é mais larga em sua entrada 518 do que em sua saída 530; uma segunda zona restritiva 514 onde o canal atinge uma largura mínima suficiente para causar uma queda de pressão pela zona restritiva 514, evitando assim a evaporação substancial dos componentes voláteis, enquanto na primeira zona, permitindo ao mesmo tempo evaporação na segunda zona restritiva; e uma terceira zona geralmente divergente 516 que termina na saída 520. Esse design de canal de aquecimento permite a evaporação dos componentes voláteis, iniciando na segunda zona e prosseguindo na terceira zona. A patente americana No. 5.453.158 ensina que o comprimento da primeira zona 510 é de 5 a 20 por cento do comprimento total do canal 512, o comprimento da segunda zona 514 é de 1 a 40 por cento do comprimento total do canal 512, e o comprimento da terceira zona 516 é de 40 a 85 por cento do comprimento total do canal 512. Aquecedores de placa plana que utilizam esse design de canal de aquecimento (tal como uma altura uniforme de 0,10 polegadas, um comprimento total de 9,0 polegadas, uma primeira zona convergente com uma entrada de 1,9 polegadas de largura, e uma terceira zona divergente com 3,6 polegadas de comprimento e uma saída com 4,2 polegadas de largura) foram utilizados na desvolatilização de polímeros fundidos a taxas

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25/39 de cerca de até 1,23 kg por hora por canal (2,7 libras por hora por canal), não sendo, porém, capazes de desvolatilização eficaz em nenhum rendimento maior por canal. Essa restrição requer pilhas muito grandes de placas planas (em alguns casos, requer 724 placas com 60 fendas (slots) de aquecimento por placa, e uma altura total de pilha de 145 polegadas) que impõe limites práticos sobre o tamanho máximo do trem de desvolatilização (tal como até cerca de 330 mil toneladas métricas por ano) no qual se utiliza um aparelho aquecedor/desvolatilizador de placa plana simples, ou que requer o uso de trens de aquecedor/desvolatilizador de placa plana redundante, com os consequentes custos de investimento mais altos. Conforme mostram os Exemplos e Exemplos Comparativos abaixo, o design do canal de aquecimento da presente invenção não é limitado.

[054] As Figuras 6A, 6B e 6C ilustram três concretizações alternativas dos canais de aquecimento úteis no aparelho da presente invenção, sendo que a segunda zona de pelo menos alguns dos canais de aquecimento tem uma pluralidade de saídas, em lugar da saída única 26 mostrada na Figura 1.

[055] A Figura 6A ilustra o formato de um canal de aquecimento simples 112 da presente invenção, que é o espaço definido pelas paredes 130 da placa adjacente (da qual apenas a parte imediatamente adjacente de uma placa é mostrada como 140 e 142 e blocos e outras placas adjacentes (não mostrados)) que definem o assoalho e o teto do canal 112. O canal de aquecimento 112 propriamente dito consiste de duas zonas, uma primeira zona 110 que possui uma área de seção transversal relativamente grande desde sua entrada 114 até sua saída 116 e uma segunda zona 120 tendo uma área de seção

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26/39 transversal substancialmente menor e compreendendo entrada 124 e duas saídas 126 e 127.

[056] A Figura 6B ilustra o formato de um canal de aquecimento simples 212 da presente invenção, que é o espaço definido pelas paredes 230 da placa adjacente (da qual somente a parte imediatamente adjacente de uma placa é mostrada como 240, 242 e 244, e blocos e outras placas adjacentes (não mostradas)) que definem o assoalho e o teto do canal 212. O canal de aquecimento 212 propriamente dito consiste de duas zonas, uma primeira zona 210 que tem uma área de seção transversal relativamente grande desde sua entrada 214 até sua saída 216, e uma segunda zona 220 tendo uma área de seção transversal substancialmente menor e compreendendo entrada 224 e três saídas 226, 227 e 228.

[057] A Figura 6C ilustra o formato de um canal de aquecimento simples 312 da presente invenção, que é o espaço definido pelas paredes 330 da placa adjacente (da qual apenas a parte imediatamente adjacente de uma placa é mostrada como 340, 342 e 344), e blocos e outras placas adjacentes (não mostradas) que definem o assoalho e o teto do canal 312. O canal de aquecimento propriamente dito consiste de duas zonas, a primeira zona 310 que tem uma área de seção transversal relativamente grande desde sua entrada 314 até sua saída 316, e uma segunda zona 320 tendo uma área de seção transversal substancialmente menor e compreendendo entrada 324 e três saídas escalonadas 326, 327 e 328. Na presente concretização com saídas escalonadas 326, 327 e 328, as correntes individuais de líquido ou de efluente sólido escoável do canal de aquecimento (tais como filamentos de polímero fundido em uma concretização), são espaçadas

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27/39 radialmente e suficientemente de forma que, sob as condições de operação ou de design, as correntes de efluente não entrem fisicamente em contato entre si até que tenha ocorrido a desvolatilização substancialmente completa. É previsto que tal escalonamento das saídas possa ajudar a evitar a mistura de líquido efluente ou de sólidos escoáveis das saídas adjacentes, mistura essa que poderia aprisionar componentes voláteis entre tais correntes de efluente que de outra forma escapariam. Outros métodos para evitar esse contato imediato do efluente do aquecedor de placa da presente invenção (não mostrado) incluem o uso de uma pilha de placas de vários formatos e tamanhos, tal como numa estrutura de pirâmide invertida (não mostrada), onde as saídas do canal de aquecimento das placas superiores são espaçadas radialmente mais além do eixo geométrico do aquecedor de placa do que das placas inferiores no aquecedor de placa. Nessa concretização, as correntes de efluente descem para o vaso de coleta de forma muito similar às correntes de água de um chuveiro. Descrição do processo [058] Com referência à Figura 5, na operação de uma concretização do processo da presente invenção, um fluido térmico, na temperatura apropriada, é bombeado de uma fonte 54 através de elementos de aquecimento 50, aquecendo as placas empilhadas 40 e os blocos 45. A solução polimérica procedente da bomba 62 preenche a câmara central 60, ingressa nos canais de aquecimento 12 e escoa para fora através dos canais de aquecimento 12 até a saída para dentro da câmara 80. Como resultado da alta temperatura do material escoável que egressa dos canais de aquecimento 12, e a redução na pressão abaixo da pressão de ponto de bolha, os componentes

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28/39 voláteis são evaporados, evaporação esta que ocorre dentro ou preferivelmente imediatamente a jusante da segunda zona 20 dos canais de aquecimento 12. Os vapores são removidos através da saída de vapor 84 através do sistema de evacuação de vapor 82. O líquido ou o sólido escoável desvolatizado é coletado no fundo da câmara 80 através de fluxo de gravidade e descarregado através da saída 88 por um sistema de coleta 8 6 que pode ser, por exemplo, uma válvula, bomba de engrenagem, ou uma extrusora (não mostrada). Em algumas concretizações, para remoção de solventes e de monômeros e comonômeros não reagidos de polímeros fundidos, quando a concentração de componentes voláteis no polímero fundido é muito alta, a desvolatilização adequada pode demandar o uso de mais de um aparelho da presente invenção, operando em série para reduzir o teor de componentes voláteis no polímero fundido em duas ou mais etapas.

[059] Embora a concretização ilustrada indique que cada canal 12 tem uma seção transversal retangular, fica entendido que as bordas das entradas e saídas podem também ser arredondadas. Por exemplo, para evitar cantos vivos nas entradas, saídas e/ou no interior dos canais, as bordas das placas ou dos blocos que formam os canais podem ser usinadas para que tenham transições curvas (em vez de pontiagudas).

[060] A temperatura de vaporização ou de decomposição térmica para qualquer líquido ou sólido escoável específico já é bastante conhecida ou pode ser facilmente determinada pelo habilitado na técnica. A temperatura do material escoável nos canais de aquecimento não deve ser aumentada até ou acima daquela temperatura. Quando o aparelho de desvolatilização da presente invenção é usado para remover

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29/39 componentes voláteis (tais como solventes, monômeros e/ou comonômeros não reagidos) de polímeros fundidos, tipicamente

não é necessário aquecer os polímeros vinil	aromáticos acima
de cerca	de	350°C, ou	aquecer	polímeros à	base	de olefina
acima de	cerca de 290°C.
Exemplos
[061]	Os	exemplos a	seguir	são providos	para	ilustrar o

desempenho surpreendente que se pode obter com o aparelho e processo da presente invenção. Os exemplos são apresentados para exemplificar concretizações da invenção, embora não pretendam restringir a invenção às concretizações específicas citadas. Salvo indicação em contrário, todas as partes e porcentagens são em peso. Todos os valores numéricos são aproximados. Quando faixas numéricas são citadas, deve ficar entendido que concretizações fora das faixas estabelecidas podem ainda ser incluídas no escopo da invenção. Detalhes específicos descritos em cada exemplo, não devem ser interpretados como características necessárias da invenção. Os habilitados na técnica podem modelar as temperaturas e pressões de qualquer material escoável dentro dos canais de aquecimento da presente invenção utilizando técnicas de modelagem de elemento finito. Técnicas de modelagem apropriadas para os materiais escoáveis compreendendo polímeros fundidos, solventes e monômeros não reagidos dos Exemplos e Exemplos Comparativos são descritas por C.G.Dimas e R.S. Dixit em seu documento Finite Element Modeling of Polymer Flow and Heat Transfer in Processing Equipment, que foi apresentado no International Symposium on Computer Applications in Applied Polymer Science, II. Automation, Modeling and Simulation, Toronto, Canadá, e publicado no ACS

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Symposium No. Série 44, 521-536, 1989. A descrição desse documento é aqui incorporada por referência.

Exemplo 1 e Exemplo Comparativo A [062] No Exemplo 1 e no Exemplo Comparativo A, um material escoável compreendendo 85 por cento em peso de copolímero de etileno-octeno fundido (com um índice de fusão (I2) de 0,5 g/10 minutos) e 15 por cento em peso de materiais voláteis (uma combinação de solvente de alcano, etileno não reagido e comonômero de octeno não reagido) é processado em dois sistemas de desvolatilização separados.

[063] Para o Exemplo 1, é utilizada uma concretização do aparelho de desvolatilização da presente invenção. A pilha de aquecedor de placas tem vinte e sete elementos combinados de placa e bloco (onde os canais de aquecimento foram usinados fora dos elementos combinados) e um elemento de bloco terminal, e cada elemento combinado possui dois canais de aquecimento. O material escoável a uma temperatura de 185°C (temperatura na qual o material escoável possui uma pressão de ponto de bolha de 3,9 bar (pressão manométrica) [57 psig]) é bombeado para um aquecedor de placa plana com 54 canais de aquecimento com a configuração ilustrada na Figura 1. As dimensões dos canais de aquecimento são: uma altura uniforme de 0,25 cm (0,1 polegada), um comprimento total de 22,9cm (9 polegadas), um comprimento da primeira zona de 21,6 cm (8,5 polegadas), uma largura substancialmente uniforme da primeira zona de cerca de 5cm (2 polegadas) para todas, exceto a último com 1,9 cm (0,75 polegada) usinado para uma convergência suave até a entrada da segunda zona, um comprimento da segunda zona de 1,3 cm (0,5 polegada) e uma largura substancialmente uniforme da segunda zona de 0,38 cm

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31/39 (0,15 polegada). O raio hidráulico de todos, exceto do último com 1,9 cm (0,75 polegada) da primeira zona tem cerca de 0,121 cm (0,0476 polegadas) e o raio hidráulico da segunda zona é de cerca de 0,076 cm (0,03 polegada), para uma relação de 1,59:1. O material escoável tem uma pressão manométrica de 88 bar (1276 psig) desde a entrada até a primeira zona, e uma pressão calculada de 26 bar (manométrica) desde a entrada até a segunda zona - pressões estas que estão acima da pressão de ponto de bolha do material escoável naqueles locais. A taxa de escoamento através de cada canal é mantida em cerca de 3,54 kg/hora (7,9 libras por hora). No interior do canal de aquecimento, o material escoável é aquecido através de troca térmica indireta (dos elementos de aquecimento embutidos nas placas) até uma temperatura de pico dentro da primeira zona do canal de aquecimento de cerca de 265°C (temperatura na qual o material escoável tem uma pressão de ponto de bolha de 16,8 bar (manométrica) [243 psig] que é menor que a pressão manométrica de 26 bar [380 psig] desde a entrada até a segunda zona). O vaso de coleta e separação de vapor é mantido a uma pressão reduzida de cerca de 20 milibar (0,29 psia). A queda de pressão desde a entrada até o aquecedor de placa plana e até o vaso de coleta e separação de vapor é de cerca de 88 bar (1276 psi). Os materiais voláteis evaporam do material escoável e são separados e recuperados, e o produto polimérico desvolatilizado recuperado. Um rendimento de pelo menos 3,54 kg/h por canal de aquecimento (7,8 libras por hora por canal de aquecimento) pode ser atingido no Exemplo 1, produzindo ao mesmo tempo um produto polimérico com menos de 2000 wppm de componentes voláteis residuais, medido de acordo com ASTM D-4526.

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32/39 [064] A título de comparação com o Exemplo 1, o Exemplo Comparativo A emprega o mesmo material escoável e um aparelho de desvolatilização que é substancialmente similar ao Exemplo 1, com exceção de que o aquecedor de placa plana possui canais de aquecimento com a configuração de três zonas da patente americana 5.453.158 ilustrada na Figura 7. A pilha de aquecedor de placas possui cem elementos combinados de placa e bloco (nos quais os canais foram usinados fora dos elementos combinados) e um elemento de bloco terminal, e cada elemento combinado possui 2 canais de aquecimento. As dimensões de canais de aquecimento são: uma altura uniforme de 0,25 cm (0,1 polegada), um comprimento total de 22,9 cm (9 polegadas), um comprimento da primeira zona convergente de

1,6 cm (0,63 polegada), um comprimento da segunda zona restrita de 11,6 cm (4,6 polegadas) e um comprimento da terceira zona convergente de 9,7 cm (3,8 polegadas). A largura desde a entrada até a primeira zona convergente é de cerca de 7 cm (2,8 polegadas); a largura da segunda zona restrita é essencialmente uniforme a 5,3 cm (2,1 polegadas); e a largura da terceira zona divergente aumenta de 5,3 cm (2,1 polegadas) em sua entrada em dois passos até 10,8 cm (4,2 polegadas) em sua saída. O raio hidráulico da primeira zona converge de cerca de 0,123 cm (0,048 polegada) em sua saída até cerca de 0,121 cm (0,047 polegada) em sua saída. O raio hidráulico da segunda zona restritiva é substancialmente uniforme em cerca de 0,121 cm (0,047 polegada) em toda sua extensão. O raio hidráulico da terceira zona diverge de cerca de 0,121 cm (0,047 polegada) em sua entrada até cerca de 0,124 cm (0,049 polegadas) em sua saída. Conforme ensina a patente americana No. 5.453.158, o material escoável deve ser

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33/39 mantido a uma pressão substancialmente constante (neste caso de cerca de 48 bar (manométrica)) (697 psig) a 200°C de temperatura de pico que pode ser obtida na saída da primeira zona) na primeira zona para evitar evaporação na primeira zona (ou seja, os primeiros 1,6 cm (0,625 polegada) do canal de aquecimento); porém, na segunda zona restritiva, o material escoável começa a evaporar, e tal evaporação continua através da terceira zona e para dentro da câmara do vaso de coleta e separação de vapor que é mantido a uma pressão reduzida de cerca de 20 milibars (0,29 psia). Nas limitações desse design de canal de aquecimento em forma de trombeta, a pressão do material escoável desde a entrada até o canal de aquecimento é de cerca de 48 bar (manométrica) (697 psig), e a queda de pressão entre a entrada e o vaso de coleta é de cerca de 48 bar (697 psi). 1,2 kg/h por canal de aquecimento (2,7 libras por hora por canal de aquecimento) é a taxa de escoamento mais alta obtida neste canal de aquecimento, produzindo ao mesmo tempo um produto polimérico com menos de 2000 wppm de componentes voláteis residuais, conforme medido através de ASTM D-4526.

Exemplo 2 e Exemplo Comparativo B [065] No Exemplo 2 e no Exemplo Comparativo B, um material escoável compreendendo 87 por cento em peso de copolímero de etileno-octeno fundido (com um índice de fusão (I2) de 1,0 g/10 minutos) e 13 por cento em peso de materiais voláteis (uma combinação de solvente de alcano e de monômeros de etileno e octeno não reagidos) é processado em dois sistemas de desvolatilização separados.

[066] Para o Exemplo 2, uma concretização do aparelho de desvolatilização da presente invenção é utilizada. A pilha de

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34/39 aquecedor de placas tem 282 placas e 283 blocos, sendo que cada placa possui 40 canais de aquecimento. O material escoável a uma temperatura de 208°C (temperatura na qual o material escoável tem uma pressão de ponto de bolha de 6 bar (manométrica) [88 psig])) é bombeado para um aquecedor de placa plana com 11.280 canais de aquecimento com a configuração ilustrada na Figura 1. As dimensões dos canais de aquecimento são: uma altura uniforme de 0,25 cm (0,1 polegada), um comprimento total de 22,9 cm (9 polegadas), um comprimento da primeira zona de 21,6 cm (8,5 polegadas), uma largura substancialmente uniforme da primeira zona de 5,1 cm (2 polegadas) para todos, exceto para o último com 1,9 cm (0,75 polegada) que é usinado para uma convergência suave até a entrada da segunda zona, um comprimento da segunda zona de 1,3 cm (0,5 polegada) e uma largura substancialmente uniforme da segunda zona de 0,38 cm (0,15 polegada). O raio hidráulico de todos, exceto do último com 1,9 cm (0,75 polegada) da primeira zona é de cerca de 0,121 cm (0,0476 polegada), e o raio hidráulico da segunda zona é de cerca de 0,076 cm (0,03 polegada) para uma relação de 1,59:1. O material escoável tem uma pressão de 127 bar (manométrica) (1847 psig) desde a entrada até a primeira zona, e uma pressão calculada de 33,5 bar (486 psig) desde a entrada até a segunda zona - pressões estas que estão acima da pressão do ponto de bolha do material escoável naqueles locais. A taxa de escoamento através de cada canal é mantida em cerca de 5kg/hora (11 libras por hora). No canal de aquecimento, o material escoável é aquecido através de troca térmica indireta (dos elementos de aquecimento embutidos nas placas) até uma temperatura de pico dentro da primeira zona do canal de

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35/39 aquecimento de cerca de 265°C (temperatura na qual o material escoável tem uma pressão de ponto de bolha de 16,8 bar [1243 psig], que é menor que a pressão de 33,5 bar (manométrica) [486 psig] desde a entrada até a segunda zona). A pressão na câmara do vaso de coleta e separação de vapor é mantida a uma pressão reduzida de cerca de 20 milibars (0,29 psia). A queda de pressão desde a entrada do aquecedor de placa plana até o vaso de coleta e separação de vapor é de cerca de 127 bars (1847 psi). Os materiais voláteis evaporam do material escoável e são separados e recuperados, e o produto polimérico desvolatilizado é recuperado. Um rendimento de pelo menos 5 kg/h por canal de aquecimento (11 libras por hora por canal de aquecimento) pode ser obtido no Exemplo 2, produzindo ao mesmo tempo um produto polimérico com menos de 2000 wppm de componentes voláteis residuais, medido através de ASTM D-4526.

[067] A título de comparação com o Exemplo 2, o Exemplo Comparativo B emprega o mesmo material escoável e um aparelho de desvolatilização que é similar ao Exemplo 2, com exceção de que os canais de aquecimento do aquecedor de placa plana tem uma configuração de três zonas como ensina a patente americana No. 5.453.158, e segundo ilustra a Figura 7. A pilha de aquecedor de placa tem 1068 placas e 1069 blocos, e cada placa possui 40 canais de aquecimento. As dimensões dos canais de aquecimento são: uma altura uniforme de cerca de 0,25 cm (0,1 polegada), um comprimento total de 22,9 (9 polegadas), um comprimento da primeira zona de convergência de 1,6 cm (0,63 polegada), um comprimento da segunda zona restrita de 11,6 cm (4,6 polegadas) e um comprimento da terceira zona divergente de 9,7 cm (3,8 polegadas). A largura

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36/39 da entrada para a primeira zona convergente é de 7 cm (2,8 polegadas); a largura da segunda zona restrita é essencialmente uniforme em 5,3 cm (2,1 polegadas); e a largura da terceira zona divergente aumenta de 5,3 cm (2,1 polegadas) em sua entrada em dois passos até 10,8 cm (4,2 polegadas) em sua saída. O raio hidráulico da primeira zona converge de cerca de 0,123 cm (0,048 polegada) em sua saída até cerca de 0,121 cm (0,047 polegada) em sua saída. O raio hidráulico da segunda zona restritiva é substancialmente uniforme em cerca de 0,121 cm (0,047 polegada) em toda sua extensão. O raio hidráulico da terceira zona diverge de cerca de 0,121 cm (0,047 polegada) em sua entrada até cerca de 0,124 cm (0,049 polegadas) em sua saída. Conforme ensina a patente americana No. 5.453.158, o material escoável deve ser mantido a uma pressão substancialmente constante (neste caso de cerca de 54,8 bar (manométrica))(795 psig) a 208°C de temperatura de pico que pode ser obtida na saída da primeira zona) na primeira zona para evitar evaporação nos primeiros

1,6 cm (0,625 polegada) do canal de aquecimento); porém, na segunda zona restritiva, o material escoável começa a evaporar, e tal evaporação continua através da terceira zona e para dentro da câmara do vaso de coleta e separação de vapor que é mantido a uma pressão reduzida de cerca de 20 milibars (0,29 psia). Nas limitações desse design de canal de aquecimento em forma de trombeta, a pressão do material escoável desde a entrada até o canal de aquecimento é de cerca de 54,8 bar (manométrica) (795 psig), e a queda de pressão entre aquela entrada e o vaso de coleta é de cerca de 54,8 bar (795 psi). 1,3 kg/h por canal de aquecimento (2,9 libras por hora por canal de aquecimento) é a taxa de

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37/39 escoamento mais alta obtida neste canal de aquecimento, produzindo ao mesmo tempo um produto polimérico com menos de 2000 wppm de componentes voláteis residuais, conforme medido através de ASTM D-4526.

[068] Esses exemplos mostram que, enquanto produz o mesmo nível de desvolatilização para o material escoável, o design de canal de aquecimento de duas zonas em forma de garrafa do aparelho da presente invenção (ilustrado na Figura 1) permite um rendimento por canal que é substancialmente maior que o que pode ser obtido com o design de canal de aquecimento de três zonas em forma de trombeta da patente americana No. 5.453.158 (ilustrado na Figura 7). Em algumas concretizações, o design de canal de aquecimento em forma de garrafa da presente invenção permite um rendimento por canal tipicamente de 1,3 a 10 vezes, preferivelmente de 1,5 a 7 vezes, e mais preferivelmente de 2 a 5 vezes o rendimento de um canal em forma de trombeta (conforme descrito na patente americana No. 5.453.158) do mesmo comprimento total de canal. Esse resultado surpreendente permite o design de um aparelho de desvolatilização mais eficiente e mais barato - exigindo somente uma fração do número de placas como o design que consta da patente americana No. 5.453.158. Alternativamente, com o mesmo número de placas, um aquecedor de placa plana utilizando a configuração de canal de aquecimento da presente invenção poderia processar várias vezes tanto material escoável quanto possível, resultando numa capacidade maior para a mesma altura de pilha.

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Exemplos 3 e 4, e Exemplo Comparativo C [070] A tabela e exemplos a seguir enfatizam esse resultado:

Variável	Unidades	Exemplo Comparativo C	Exemplo 3	Exemplo 4
Taxa produção de polímero desvolatilizado	KTA	370	446	925
Polímero à base de etileno	I2 % em peso de voláteis	0, 5 10%	0, 5 10%	0, 5 10%
Canais	No.total	43.440	13.960	28.960
Canais	# por placa	60	40	40
Camadas trocador	No.total	724	349	724
Tempo operação	horas	7884	7884	7884
Altura pilha	cm polegadas	368 145	177 69, 8	368 145
Rendimento por canal aquecimento	kg/h/canal	1, 2	4,5	4,5

[071] Para o Exemplo Comparativo C, os cálculos são feitos de uma taxa de produção prática-máxima (cerca de 370 mil toneladas métricas por ano, KTA) executável num aparelho de desvolatilização equipado com aquecedor de placa plana (com uma altura de pilha total de 368 cm [145 polegadas] com 724 camadas de placas e blocos e tendo canais de aquecimento na forma de trombeta da patente americana No. 5.453.158. Para os Exemplos 3 e 4, são feitos cálculos similares para determinar o tamanho de um aquecedor de placa plana que fosse capaz de desvolatilização equivalente do mesmo polímero a taxas mais altas, em cada caso utilizando um aquecedor de placa plana com canais de aquecimento tipo garrafa da presente invenção. Os cálculos para o Exemplo 3 mostram que o aparelho da presente invenção deve ser capaz de uma taxa de produção (446 KTA) de cerca de 120% da taxa de produção (370

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KTA) do Exemplo Comparativo C, com uma altura de pilha de cerca de 50% da altura da pilha do Exemplo Comparativo C. Os cálculos para o Exemplo 4 mostram que o aparelho da presente invenção deve ser capaz de uma taxa de produção (925 KTA) de 250% da taxa de produção (370 KTA) do Exemplo Comparativo C, com uma altura de pilha que seja igual à altura da pilha no Exemplo Comparativo C.

[072] Embora a presente invenção tenha sido descrita com respeito a um número limitado de concretizações, as características específicas de uma concretização não devem ser atribuídas a outras concretizações da invenção. Nenhuma concretização, por si só, é representativa de todos os aspectos da invenção. Há variações e modificações das concretizações descritas. Finalmente, qualquer número aqui descrito deve ser interpretado como um número aproximado, independentemente se a palavra cerca de ou aproximadamente é usada na descrição do número. As concretizações em anexo pretendem abranger todas as modificações e variações contidas no escopo da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de desvolatilização para desvolatizar material escoável, caracterizado pelo fato de compreender:

- um meio de suprimento para suprir um material escoável pressurizado compreendendo pelo menos um polímero fundido, um líquido ou sólido escoável, e pelo menos um componente volátil arrastado ou dissolvido, sendo que esse material escoável é definido por uma pressão de ponto de bolha que varia de acordo com a temperatura do material escoável,

- um meio de coleta e separação de voláteis, e

- uma multiplicidade de placas (40) definindo uma pluralidade de canais de aquecimento (12, 112, 212, 312), cada canal tendo duas zonas compreendendo:

- uma primeira zona (10, 110, 210, 310) tendo (1) um raio hidráulico médio, e (2) uma entrada (14, 114, 214, 314) adaptada para receber o material escoável do meio de suprimento,

- uma segunda zona (20, 120, 220, 320) constituindo o restante de cada canal (12, 112, 212, 312), sendo essa segunda zona (20, 120, 220, 320) adaptada para receber o material escoável da primeira zona (10, 110, 210, 310) e tendo pelo menos uma saída (26, 126, 127, 226) adaptada para descarregar o material escoável para o interior do meio de coleta e separação de voláteis, sendo que pelo menos uma saída (26, 126, 12Ί, 226) da segunda zona (20, 120, 220, 320) tem um raio hidráulico menor do que o raio hidráulico médio da primeira zona (10, 110, 210, 310), e sendo que a relação do raio hidráulico médio da primeira zona (10, 110, 210, 310) para o raio hidráulico da porção da segunda zona (20, 120, 220, 320), tendo a menor área de seção transversal, ser de

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1,05:1 a 10:1; e

- sendo que o design ou operação de pelo menos alguns canais de aquecimento é tal que a pressão do material escoável, em todas as posições no interior da primeira zona (10, 110, 210, 310) daqueles canais de aquecimento (12, 112, 212, 312), estará acima da pressão do ponto de bolha do material escoável; sendo que o aparelho de desvolatilização inclui ainda uma seção de transição curva nos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) entre a primeira zona (10, 110, 210, 310) e a segunda zona (20, 120, 220, 320) tendo um raio uniforme e constante.

2. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma pluralidade de elementos de aquecimento (50) adaptados para aquecer as placas (40) de forma a transferir calor para e aumentar a temperatura do material escoável, à medida que este escoa pelos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312).
3. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o material escoável compreender pelo menos um polímero fundido, o meio de suprimento ser definido por uma bomba, e cada canal ter uma altura uniforme, sendo que dito aparelho compreende ainda (d) uma pluralidade de elementos de aquecimento (50) adaptados para aquecer pelo menos algumas das placas (40) de forma a aumentar a temperatura do material escoável, à medida que este escoa pelos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312).
4. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de os elementos de aquecimento (50) serem montados de forma ortogonal nas,

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3/7 através e adjacentemente às placas (40), e sendo que os elementos de aquecimento (50) são selecionados a partir do grupo consistindo de elementos de aquecimento elétricos, elementos de aquecimento de fluido térmico, e qualquer combinação de dois ou mais dos mesmos.
5. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de os elementos de aquecimento (50) serem adaptados para aquecer suficientemente as placas para transferir calor para o material escoável, à medida que este escoa através de cada canal de aquecimento (12, 112, 212, 312), de forma que, sob as condições de operação e design, a temperatura daquele material escoável seja elevada até um valor: (a) abaixo da temperatura mais baixa na qual o polímero fundido, por si só, iria se decompor ou evaporar, e (b) não inferior à temperatura necessária para causar evaporação dos componentes voláteis do polímero fundido a um ponto a jusante da primeira zona (10, 110, 210, 310) .
6. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de pelo menos alguns canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) terem uma saída (26, 126, 127, 226) única.
7. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de pelo menos alguns canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) terem duas ou três saídas (26, 126, 127, 226) .
8. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de as saídas (26, 126, 127, 226) das segundas zonas de pelo menos alguns canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) serem espaçadas

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4/7 suficientemente para que, sob as condições de operação e design, o líquido ou o efluente sólido escoável das saídas (26, 126, 127, 226) adjacentes não entre em contato fisicamente entre si, até que tenha ocorrido a desvolatilização substancialmente completa.
9. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de, para pelo menos alguns canais de aquecimento (12, 112, 212, 312), o raio hidráulico de sua segunda zona ser dimensionado de forma que, sob as condições de operação ou de design, a pressão do material escoável dentro da primeira zona (10, 110, 210, 310) estar pelo menos 5 por cento acima de sua pressão de ponto de bolha na temperatura mais alta do material escoável dentro da primeira zona (10, 110, 210, 310).
10. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o comprimento

total de pelo menos alguns canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) ser de 15 cm a 31 cm (6 a 12 polegadas), e o comprimento da primeira zona (10, 110, 210, 310) dos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) ser de 14 cm a 29 cm (5, 5 a 11,5 polegadas). 11. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a

reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o comprimento total de pelo menos alguns dos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) ser de 20 cm a 26 cm (8 a 10 polegadas), e o comprimento da primeira zona (10, 110, 210, 310) dos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) ser de 17 cm a 25 cm (7 a 9,5 polegadas).
12. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de pelo menos alguns

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5/7 dos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) ter uma relação do comprimento da primeira zona (10, 110, 210, 310) para o comprimento total do canal de aquecimento (12, 112, 212, 312) de 0,90:1 a 0,99:1.
13. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a primeira zona (10, 110, 210, 310) de pelo menos alguns dos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) ter um radio hidráulico que é uniforme ao longo do comprimento da primeira zona (10, 110, 210, 310).
14. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a primeira zona (10, 110, 210, 310) de pelo menos alguns dos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312)ter uma área de seção transversal que converge e/ou diverge ao longo do comprimento daquela primeira zona (10, 110, 210, 310), ou algumas combinações de convergente, uniforme, e/ou divergente ao longo do comprimento daquela primeira zona (10, 110, 210, 310) .
15. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de os canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) e o restante do aparelho serem projetados ou operados de forma tal que: (i) a pressão do material escoável, em todas as posições dentro da primeira zona (10, 110, 210, 310) de cada canal de aquecimento (12, 112, 212, 312), esteja pelo menos 5 por cento acima de sua pressão de ponto de bolha, à temperatura mais alta do material escoável dentro da primeira zona (10, 110, 210,

310), (ii) o rendimento de material escoável por canal de aquecimento (12, 112, 212, 312) seja maior que 1,4 kg/h, e

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6/7 (iii) a evaporação de componentes voláteis induzida dentro ou a jusante da segunda zona (20, 120, 220, 320) produza um líquido ou produto sólido escoável separado com uma concentração residual dos componentes voláteis, não superior a 2000 wppm.
16. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de pelo menos alguns dos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) serem dimensionados de forma que, sob as condições de operação ou design, o rendimento de material escoável por canal de aquecimento (12, 112, 212, 312) seja de 2 a 10 kg/h.
17. Aparelho de desvolatilização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de pelo menos alguns dos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312) serem dimensionados de forma que, sob as condições de operação e

design, a queda de pressão entre a entrada (14, 114, 214, 314) e a saída (26, 126, 127, 226) da primeira zona (10, 110, 210, 310) dos canais de aquecimento (12, 112, 212, 312)

seja de pelo menos 100 psig.
18. Processo de desvolatilização para desvolatizar um material escoável, dito material escoável compreendendo um líquido ou sólido escoável, e pelo menos um componente volátil arrastado ou dissolvido, dito processo usando o aparelho de desvolatilização, conforme definido na reivindicação 1 e sendo caracterizado pelo fato de compreender passar o material escoável através do aparelho de desvolatilização, enquanto opera sob condições de desvolatilização.
19. Processo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de compreender separar o componente volátil e

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Ί/Ί produzir um produto com uma concentração residual do componente volátil que seja pelo menos 90 por cento menor que a concentração do componente volátil no material escoável introduzido no aparelho de desvolatilização.