BR112015014084B1 - Dispositivo e método para a separação e recuperação de um diéster cíclico - Google Patents

Abstract

dispositivo e método para a separação de um diéster cíclico de massas poliméricas fundidas a presente invenção se refere a um dispositivo e também a um método para a separação e recuperação de um diéster cíclico, em particular, dilactídeo ou glicolídeo a partir de massas poliméricas fundidas que incluem o diéster cíclico como impureza. o dispositivo e também o método de acordo com a invenção permite a recuperação do diéster cíclico com um rendimento elevado e, ao mesmo tempo, alta pureza.

Description

[001] A presente invenção se refere a um dispositivo e também a um método para a separação e recuperação de um diéster cíclico, em particular, dilactídeo ou glicolídeo a partir de massas poliméricas fundidas que incluem o diéster cíclico como impureza. O dispositivo e também o método de acordo com a invenção permite a recuperação do diéster cíclico com um rendimento elevado e, ao mesmo tempo, alta pureza.

[002] Durante a polimerização do PLA (polilactídeo), o polímero, devido ao equilíbrio químico da cadeia em anel, sempre compreende lactídeo em uma concentração que é dependente da temperatura de polimerização e está entre, aproximadamente, 1 % e 5 %. Este valor independe se o PLA é produzido por polimerização por abertura do anel a partir do lactídeo ou por policondensação direta do ácido láctico. Durante a polimerização por abertura do anel, a concentração do lactídeo também pode atingir valores mais elevados se a reação for interrompida ainda antes de ser alcançado o equilíbrio químico, por exemplo, por adição de uma substância que desativa o catalisador de polimerização.

[003] Concentrações de lactídeo no PLA superiores a 0,5 % em peso tornam o polímero inutilizável para fins comerciais. Durante o processamento da massa fundida de PLA, como a fiação de fios, produção de filmes, moldagem por injeção, etc., o lactídeo causa a produção de fumaça, o que provoca tosse, polui e corrói os dispositivos. O granulado de PLA contendo lactídeo absorve umidade quando armazenado ao ar ambiente e o lactídeo é hidrolisado, formando o dímero linear do ácido láctico. Durante o processamento da massa fundida, este produto de hidrólise causa uma rápida decomposição das cadeias de PLA, devido à temperatura de fusão elevada necessária para este fim de > 170 °C (ponto de fusão do PLA), de modo que o polímero perde propriedades tecnicamente importantes, tal como resistência, transparência, etc., e se torna inutilizável.

[004] Quanto mais baixa for a concentração residual de lactídeo no PLA, mais duráveis serão os produtos produzidos a partir deste e melhor será o comportamento durante o processamento. Por esta razão, é desejada uma concentração de lactídeo tão baixa quanto possível na massa fundida de PLA desmonomerizado, com uma despesa economicamente justificável.

[005] Por estas razões, é necessário separar o lactídeo do PLA após a polimerização, até uma concentração residual inferior a 0,5 % em peso, de preferência, inferior a 0,2 % em peso. No estado da técnica, isto é feito por evaporação do monômero não convertido da massa fundida. Vácuo ou um gás de arraste inerte facilitam a evaporação, sendo ambos frequentemente utilizados ao mesmo tempo.

[006] Como é sabido, a separação de componentes voláteis a partir de uma massa polimérica fundida será tanto mais completa quanto maior for o vácuo. Por outro lado, um alto vácuo faz com que a deposição de lactídeo a partir do fluxo de vapor seja difícil. Portanto, no estado da técnica, o vácuo durante a desmonomerização, geralmente, é escolhido de tal forma que seja possível uma condensação na forma líquida. No entanto, isto limita o vácuo aplicável a pressões que são consideravelmente mais elevadas do que a pressão do ponto triplo do lactídeo. A concentração de lactídeo alcançável na massa fundida, consequentemente, é da mesma forma limitada.

[007] O documento DE 196 30 121 A1 (Shimadzu) descreve a separação de monômero da massa fundida de PLA a vácuo com a ajuda de um evaporador de filme fino ou reatores horizontais de eixo simples ou de eixo duplo. A separação do monômero é realizada por condensação na forma líquida antes deste ser devolvido para a polimerização. O tipo de bomba de vácuo utilizada não é descrito.

[008] No documento EP 0 499 747 A2 (Novacor Chemicals) são propostos desgaseificadores de fio descendente, extrusoras ventiladas ou evaporadores de filme fino para a separação do monômero. Os vapores da desgaseificação são condensados em um ou mais condensadores, que são conectados em série. Para a produção do vácuo são usados conjuntos de um ou vários estágios, não descritos em mais detalhe, que produzem um vácuo até 0,002 atm (= 2 mbar). Para reduzir a pressão parcial do lactídeo a ser separado e, consequentemente, facilitar a evaporação e para reduzir o teor de monômero residual no polímero, é mencionada a possibilidade de adição de agentes de arraste, tal como nitrogênio, tolueno, etilbenzeno. Embora não seja mencionada explicitamente, a utilização do termo "condensador" torna óbvio que os vapores são condensados na forma líquida. A separação na forma sólida não é mencionada.

[009] O documento WO 98/36012 (Neste) prefere a utilização de um desgaseificador de fio descendente à evaporação a vácuo, onde o polímero fundido cai, na forma de fios, em um recipiente que, obviamente, não está a vácuo. Gás inerte quente, tal como nitrogênio ou ar seco, é soprado para dentro do desgaseificador, de modo a facilitar a evaporação do lactídeo da superfície dos fios descendentes. O gás quente contendo lactídeo é resfriado rapidamente a 20 - 40 °C após ter saído do aparelho desgaseificador e o lactídeo é precipitado como um pó cristalino. De preferência, isto é realizado em uma "câmara de cristalização"por mistura com ar frio. Sem a aplicação de vácuo, a pressão durante a separação do lactídeo é muito superior à do ponto triplo. Uma desvantagem deste método é a mistura de lactídeo com grandes quantidades de gás inerte, o que torna difícil a recuperação completa do lactídeo e o que exige uma complexidade adicional para a separação do gás do lactídeo em pó (ciclone, filtro de gás).

[010] No documento EP 2 055 730 A2 (Hitachi), os vapores da desmonomerização do PLA seguem para recuperação em um recipiente no qual é aplicado vácuo com uma bomba de vácuo. Este recipiente é resfriado "por meios conhecidos" de modo que o lactídeo, por exemplo, na forma de pó, pode ser separado e reutilizado como matéria prima para a produção de PLA. Não são fornecidos dados relativos ao projeto técnico do recipiente e às condições de pressão e de temperatura durante a separação. Da mesma forma, não existem dados relativos ao projeto técnico da bomba de vácuo. A remoção do pó do recipiente a vácuo não está solucionada. A remoção e o transporte do pó para o retorno ao processo de polimerização é de difícil implementação devido à grande superfície específica do pó, no caso da conhecida sensibilidade elevada do lactídeo em relação à umidade do ar.

[011] O documento US 2009/0299018 A1 (Hitachi) descreve um método e um dispositivo para a produção de vácuo durante a desmonomerização do PLA. O vapor de lactídeo vindo da desmonomerização é condensado em um condensador em contato direto com um líquido que compreende ácido láctico como componente principal. O líquido se condensa, em seguida, em um recipiente de gotejamento em pressão atmosférica e, de lá, retorna para o condensador. Um fluxo parcial é removido do recipiente de coleta, de modo a remover o lactídeo condensado da circulação. De modo a impedir o bloqueio do condensador por policondensação do lactídeo, ácido láctico aquoso retirado do condensado da etapa de vácuo seguinte é adicionado à circulação.

[012] O vácuo necessário é produzido com uma sequência de três bombas de jato e uma bomba de vácuo, que não é descrita em mais detalhe. Cada uma dessas bombas de jato está equipada com um condensador de injeção, o qual está conectado a um recipiente de coleta de condensado por gotejamento em pressão atmosférica. O condensado, que consiste principalmente em água, é circulado, fluindo para um produtor de vapor que alimenta a respectiva bomba de jato com vapor. O método tem a desvantagem de que o lactídeo condensado ocorre em uma mistura com ácido láctico aquoso. Devido à sensibilidade à hidrólise do mesmo, ele não pode ser isolado a partir desta mistura na forma pura e, portanto, não pode ser utilizado diretamente como matéria-prima da polimerização por abertura de anel. Ele reage rapidamente com água e ácido láctico para formar oligômeros lineares de ácido láctico que, por causa do teor muito elevado de grupos terminais, não podem ser utilizados para a polimerização por abertura de anel.

[013] A presença de ácido láctico aquoso durante a condensação do lactídeo não permite que seja configurada uma pressão abaixo da pressão de vapor da mistura líquida. Portanto, o vácuo alcançável é limitado e, consequentemente, a concentração residual de lactídeo no PLA desmonomerizado.

[014] No entanto, é desvantajoso em todos os métodos descritos acima, que o lactídeo de uma unidade de desmonomerização não possa ser recuperado em um grau de pureza elevado adequado para PLA, de modo que possa ser possível retorná-lo diretamente para a polimerização. Muito pouco é conhecido, a partir do estado da técnica, sobre a separação do lactídeo em uma forma sólida, compacta, ou seja, não na forma de pó, a partir da fase gasosa e sobre como removê-lo de um recipiente a vácuo. Além disso, não é conhecido, a partir do estado da técnica, a otimização das proporções de pressão durante uma tal desmonomerização, o que torna possível, ao mesmo tempo, um rendimento mais elevado possível e, por outro lado, um grau de pureza mais alto possível do dilactídeo recuperado.

[015] É o objeto da invenção, por razões de eficiência econômica, a recuperação do lactídeo assim separado em uma forma tão pura quanto possível e com o maior rendimento possível e a sua reutilização para a polimerização. Se o lactídeo é recuperado na sua forma pura, ele se destina a ser adicionado diretamente à matéria-prima da polimerização, no caso da polimerização por abertura de anel. No caso de policondensação direta do ácido láctico, este lactídeo se destina a ser convertido de volta a ácido láctico por hidrólise após a adição de água e adicionado diretamente à matéria-prima para a policondensação.

[016] Produtos voláteis da decomposição do PLA que são produzidos na polimerização causam um problema que, desta forma, pode ser resolvido. Eles evaporam na desmonomerização a vácuo em conjunto com o lactídeo e não devem condensar, na medida do possível, juntamente com este. Portanto, isto pode se referir ao ácido láctico e aos oligômeros lineares do mesmo, os principais componentes da decomposição térmica do PLA, monóxido de carbono, dióxido de carbono, água e acetaldeído, e também traços de aldeídos superiores tal como propionaldeído, butiraldeído, crotonaldeído e aldeído isovalérico, além de pentadieno, vários furanos tal como 2,5-dimetilfurano, ácidos carboxílicos, particularmente ácido acético e ácido propiônico em baixas concentrações. Outros subprodutos podem ser produzidos a partir de catalisadores, estabilizadores e outros aditivos que são adicionados antes ou depois da conclusão da polimerização. Algumas dessas substâncias acompanhantes contaminariam o lactídeo separado, pela sua descoloração, prejudicando o seu cheiro ou alterando-o quimicamente pela abertura do anel. O lactídeo pode, então, ser retornado, como matéria-prima, para a polimerização somente após uma purificação, tal como recristalização ou retificação. No caso da hidrólise do lactídeo, o ácido láctico produzido pode ser retornado para a policondensação apenas após a purificação. Isso causa um aumento das despesas técnica e econômica. É, portanto, outro objeto da presente invenção evitar essa contaminação do lactídeo separado por subprodutos.

[017] Outro problema a ser resolvido, assim, é a produção de vácuo para a desmonomerização. Na presente invenção, é necessário um vácuo elevado para atingir concentrações particularmente baixas de lactídeo no PLA desmonomerizado e para separar o lactídeo evaporado na forma sólida. Um técnico no assunto sabe que, durante a condensação ou dessublimação, todas as maiores quantidades residuais de componentes voláteis, tal como lactídeo, permanecerão no fluxo de gás devido à pressão de vapor, quanto maior for o vácuo escolhido. Além disso, os inventores descobriram que é extremamente difícil condensar ou dessublimar vapores de lactídeo sem que pequenas quantidades residuais, na forma de aerossol sólido ou líquido, juntamente com o inevitável ar de purga, atinjam as bombas de vácuo e se depositem ali. Mesmo se estas quantidades residuais forem muito pequenas, elas serão suficientes, por causa da corrosividade e abrasividade do lactídeo, para danificar/destruir bombas de vácuo mecânicas normais (por exemplo, bombas tipo roots, de cursor rotativo, de parafuso) em um curto período de tempo. Portanto, outro objeto reside na descoberta de conjuntos de vácuo que não sejam sensíveis em relação ao lactídeo na forma sólida ou líquida e que não exijam medidas de proteção dispendiosas, tal como serem produzidos com materiais resistentes à corrosão e à abrasão.

[018] Um requisito adicional de bombas de vácuo adequadas é a escalabilidade para plantas de grande capacidade, em particular, evitando o projeto de várias voltas, em paralelo. Isto faria com que o número de bombas de vácuo aumentasse proporcionalmente à capacidade da planta e, por conseguinte, impediria a redução de custo desejada, no caso de plantas de grande capacidade.

[019] Estes objetos são alcançados com um dispositivo que tem as características da reivindicação 1 e com um método que tem as características da reivindicação 15. As outras respectivas reivindicações representam desenvolvimentos vantajosos.

[020] Dentro do âmbito da descrição da presente invenção, é feita referência às seguintes definições, que devem ser entendidas, em geral, de forma padrão no âmbito da terminologia utilizada para a descrição da invenção.

[021] Dessublimação: transição direta de uma substância do estado de vapor para o estado sólido a pressões e temperaturas abaixo do ponto triplo, ou seja, sem passar pelo estado líquido. O oposto de sublimação.

[022] Dispositivo de separação ou separador de lactídeo: isso deve ser entendido como um aparelho de engenharia química no qual um diéster na forma de vapor, por exemplo, lactídeo, pode ser separado na forma sólida sobre superfícies resfriadas e, a partir do qual, este pode ser recuperado por fusão a pressões e temperaturas acima do ponto triplo.

[023] Ponto Triplo: ponto no diagrama de pressão-temperatura de uma substância pura, no qual todas as três fases, sólida, líquida e vapor, coexistem. As linhas limítrofes das fases sólido/líquido, líquido/vapor e sólido/vapor se encontram do ponto triplo. Para L-lactídeo puro, este ponto é a 96,9 °C e 1,4 mbar. Dentro do âmbito da presente invenção, este valor deve ser considerado meramente como um exemplo, visto que ele depende da composição do lactídeo separado no método apresentado. Tanto o teor de lactídeo nos estereoisômeros L-lactídeo, -lactídeo e D- lactídeo tem um efeito sobre o ponto triplo, como os subprodutos da polimerização do PLA que evaporam ou sublimam em conjunto com o lactídeo na desmonomerização. Aqui, devem ser mencionados o ácido láctico e outros oligômeros cíclicos ou lineares do PLA e também produtos de decomposição da polimerização do PLA que já foram mencionados na descrição. Impurezas em uma substância pura, tal como L-lactídeo, geralmente diminuem o seu ponto de fusão. Devido à grande independência da pressão do ponto de fusão, isto também se aplica ao ponto triplo. Impurezas no lactídeo, consequentemente, deslocam o ponto triplo na Fig. 2 para a esquerda, sobre um prolongamento imaginário da curva de pressão de vapor a, para temperaturas e pressões mais baixas, em comparação com o L-lactídeo puro.

[024] Desgaseificação, desgaseificador: separação ou aparelho para a separação de uma substância volátil de uma massa fundida por evaporação ou volatilização, ou seja, abaixo do ponto de ebulição da massa fundida e acima ou abaixo do ponto de ebulição da substância volátil pura. Desgaseificação e desgaseificador são utilizados, aqui, como sinônimos de evaporação e evaporador.

[025] Desgaseificador de fio descendente: desgaseificador contínuo no qual a massa polimérica fundida é dividida, por meio de um grande número de orifícios de bicos, em filamentos (ou também fios) que, na queda vertical, atravessam o interior de um recipiente a vácuo. No tempo de queda, entre a saída do material fundido do bico e a colisão com o fundo do recipiente, qualquer monômero contido evapora. A massa fundida é continuamente retirada e descarregada do fundo do recipiente.

[026] Gotejamento em pressão atmosférica: dispositivo, conhecido do técnico no assunto, para condensar e descarregar um líquido, de forma contínua, a partir de um sistema a vácuo para a pressão atmosférica, sem uma bomba. No caso de o líquido ser a água, o recipiente com vácuo é disposto a mais de 10 m de altura acima do chamado recipiente de gotejamento (Fig. 1, n° 4 e 6), que contém água e que está à pressão atmosférica. Uma tubulação sai, na direção descendente, do recipiente a vácuo para dentro do recipiente de gotejamento, onde esta termina abaixo do nível da água. Como resultado do vácuo, a água nesta tubulação é aspirada para cima, até que o nível hidrostático da coluna d'água equilibre a diferença de pressão entre os dois recipientes. No caso da água, este nível é de, no máximo, 10 m acima do nível do recipiente de gotejamento. A água pode, assim, fluir para fora do recipiente a vácuo, a pressão atmosférica, sem ser impedida. Os líquidos com uma densidade superior à da água tal como, por exemplo, ácido láctico, alcançam o objetivo com um nível hidrostático inferior.

[027] De acordo com a invenção, portanto, é descrito um dispositivo para separação e recuperação de um diéster cíclico de Fórmula Geral I

[028] R sendo selecionado dentre hidrogênio ou radicais alifáticos de cadeia linear ou ramificada com 1 a 6 átomos de carbono, a partir de massa polimérica fundida compreendendo o diéster de fórmula geral I, que compreende a) pelo menos um dispositivo de desmonomerização para a remoção do diéster de fórmula geral I em estado de agregação gasoso a partir da massa polimérica fundida, b) pelo menos um dispositivo de separação, que está conectado subsequentemente ao pelo menos um dispositivo de desmonomerização por conexão fluida, por exemplo, por meio de uma tubulação, para separar o diéster de fórmula geral I, em que o diéster de fórmula geral I é convertido, via o estado de agregação sólido ou compacto para o estado de agregação líquido, e também c) pelo menos um dispositivo para a produção de vácuo, que está conectado subsequentemente ao pelo menos um dispositivo de separação e que está em conexão fluida com o pelo menos um dispositivo de separação.

[029] O dispositivo de acordo com a presente invenção, portanto, compreende pelo menos três componentes essenciais, a saber, um dispositivo de desmonomerização, um dispositivo de separação e também um dispositivo para a produção de vácuo. Os dispositivos são, assim, conectados sucessivamente em série de modo que, por meio de pressão baixa, produzida pelo dispositivo para a produção de vácuo, gases ou vapores podem ser conduzidos para fora do dispositivo de desmonomerização através do dispositivo de separação. No dispositivo de separação, é a realizada a dessublimação ou separação do diéster de fórmula geral I, no estado de agregação sólido, sobre superfícies adequadamente resfriadas. Por conseguinte, o limite inferior da temperatura de separação não é delimitado no pelo ponto de fusão do lactídeo. A descarga do diéster, separado desta forma, do dispositivo de separação é realizada, no entanto, no estado de agregação líquido.

[030] O dispositivo de acordo com a invenção permite a separação eficiente do diéster cíclico, isto é, uma grande parte do diéster cíclico separado na forma gasosa pode ser recuperado no dispositivo de separação pela dessublimação ou separação no estado de agregação sólido. Além disso, é igualmente possível, com o dispositivo de acordo com a invenção, recuperar o diéster cíclico com pureza elevada, de modo que o diéster cíclico é adequado, por exemplo, para utilização posterior imediata, em particular para uma polimerização por abertura de anel.

[031] Uma configuração preferida proporciona o pelo menos um dispositivo de separação com elementos com superfícies resfriáveis e/ou aquecíveis, em particular, tubos, feixes de tubos, placas, registros de placas e/ou paredes, etc., sobre as quais é realizada a dessublimação ou separação do diéster de Fórmula Geral I.

[032] O pelo menos um dispositivo de separação, em particular, o elemento com superfícies resfriáveis ou aquecíveis do dispositivo de separação, pode ser trazido para as respectivas temperaturas de operação por fornecimento ativo de meios para resfriamento ou aquecimento correspondentes. Portanto, é vantajoso que, em frente ao pelo menos um dispositivo de separação seja conectada pelo menos uma válvula de três vias para alimentação, em particular, do elemento com superfícies resfriáveis ou aquecíveis, com um meio de refrigeração e/ou aquecimento e/ou pelo menos que uma válvula de três vias seja conectada subsequentemente para a remoção do meio de refrigeração ou aquecimento. De acordo com esta configuração, o respectivo dispositivo de separação pode, portanto, ser fornecido, opcionalmente, com um meio de refrigeração ou aquecimento, de modo que seja possível uma operação alternada correspondente do dispositivo de separação.

[033] É preferível, em particular, que o dispositivo de acordo com a invenção compreenda pelo menos dois dispositivos de separação que podem ser operados alternadamente e que estão em conexão fluida por meio de uma válvula de três vias com o dispositivo de desmonomerização e por meio de uma válvula de três vias com pelo menos um dispositivo para a produção de vácuo. Esta configuração proporciona, por exemplo, no caso de pelo menos dois dispositivos para separação, que um dispositivo de separação seja alimentado com um meio de refrigeração e, portanto, esteja disponível para a separação do diéster cíclico. O outro dispositivo de deposição pode, assim, ser regenerado, por exemplo, pelo fornecimento de um meio de aquecimento a este dispositivo de separação e o diéster cíclico aí separado é descongelado ou derretido e, por conseguinte, convertido para o estado de agregação líquido. A pluralidade de dispositivos de separação, em particular, dois dispositivos de separação, pode, assim, ser ligada, respectivamente, ao dispositivo de desmonomerização por meio de uma ligação fluida comum e, respectivamente, ao dispositivo para a produção de vácuo de modo que, por exemplo, o dispositivo no qual, precisamente, será implementada a separação do diéster cíclico, seja conectável, através dos dois conjuntos de pontos, tanto ao dispositivo de desmonomerização como ao dispositivo para produzir vácuo.

[034] Vantajosamente, o pelo menos um dispositivo de separação tem pelo menos uma saída pelo fundo, subsequente a qual está conectado pelo menos um tanque de coleta para o diéster de fórmula geral I. Pela saída do fundo, durante a regeneração do dispositivo de separação, ou seja, durante o aquecimento e, consequentemente, fusão do diéster cíclico separado anteriormente em estado de agregação sólido, o diéster acumulado no dispositivo de separação pode ser descarregado, pelo fundo e fornecido a um tanque de coleta.

[035] O tanque de coleta pode servir, por exemplo, para armazenamento temporário do dilactídeo e também há a possibilidade de o tanque de coleta estar ligado diretamente a um dispositivo de polimerização, de modo que o diéster cíclico coletado possa ser fornecido a este dispositivo de polimerização através do tanque de coleta.

[036] De preferência, o pelo menos um dispositivo para a produção de vácuo é uma bomba de ejetor, em particular uma bomba de ejetor a vapor, ou uma cascata de pelo menos duas, de preferência, pelo menos três bombas de ejetor, em particular, bombas de ejetor a vapor. Em particular, a disposição de uma pluralidade de bombas de ejetor para formar uma cascata permite a produção de pressões baixas, que possibilitam a separação eficiente do diéster cíclico da massa polimérica fundida. Por isso, aqui é particularmente vantajoso que a cascata de pelo menos duas bombas de ejetor seja projetada sem condensação intermediária. Com relação a tal cascata com condensação intermediária, é feita referência ao documento US 2009/0299018, que indica uma cascata correspondente, em particular na Figura 2 e também na descrição associada. Tal cascata sem condensação intermediária também é usada no dispositivo de acordo com a invenção ilustrado na Figura 1. Esta cascata está caracterizada na figura com os números de referência 3a, 3b, 3c. A condensação intermediária representa uma complexidade adicional que é necessária, de um modo geral, para não restringir demais a potência das bombas de jato ou delimitar o consumo de propelente. Foi descoberto que, no presente caso, até três bombas de jato podem ser operadas sem condensação intermediária, sendo o consumo de energia e propelentes aceitáveis.

[037] Dispositivos de desmonomerização preferidos são, portanto, selecionados do grupo que consiste em evaporadores de película descendente, evaporadores de fio descendente, extrusoras ventiladas, amassadores a vácuo, separadores a vapor e/ou evaporadores de filme fino.

[038] Surgem outras vantagens se pelo menos um condensador estiver conectado subsequentemente ao pelo menos um dispositivo para a produção de vácuo, em particular, se estiver conectado um condensador de superfície, o qual está em conexão fluida com uma saída do pelo menos um dispositivo para a produção de vácuo. Esta configuração prevê que os vapores ou gases de processo emergentes do pelo menos um dispositivo para a produção de vácuo sejam removidos por condensação, os componentes condensáveis tal como, por exemplo, diésteres cíclicos de fórmula geral I possivelmente contidos ou os ácidos correspondentes que formam o diéster cíclico de Fórmula I podem ser condensados e, portanto removidos.

[039] Além do mais, é possível que pelo menos um recipiente para coleta do condensado, o qual está em conexão fluida com o pelo menos um condensador, esteja conectado subsequentemente ao pelo menos um condensador, particularmente, por meio de tubulação.

[040] Outra configuração proporciona, conectado em frente ao pelo menos um condensador e/ou ao pelo menos um dispositivo para a produção de vácuo pelo menos um dispositivo para a produção de um vácuo inicial, em particular, pelo menos uma bomba de anel d'água, a qual está em conexão fluida com o pelo menos um condensador e/ou com o pelo menos um dispositivo para produção de vácuo. A conexão prévia de outro dispositivo para a produção de um vácuo inicial antes dos dispositivos efetivos para a produção de vácuo, melhora a qualidade e a estabilidade do vácuo. Com o dispositivo para produzir o vácuo inicial, em particular, uma bomba de anel d'água, podem ser alcançadas, tipicamente, pressões de aproximadamente 40 mbar. Com os dispositivos efetivos para a produção de vácuo, por exemplo, a cascata de bombas de jato, são alcançadas, tipicamente, pressões de 1 mbar e menos.

[041] Outra configuração preferida determina que o dispositivo de acordo com a invenção compreende uma coluna de purificação, que é, em particular, uma coluna de extração. Esta coluna de purificação pode ser conectada subsequentemente ao pelo menos um recipiente de coleta de condensado, ao pelo menos um dispositivo para a produção de vácuo e/ou ao pelo menos um condensador e está em comunicação fluida com os respectivos componentes mencionados anteriormente. A coluna de purificação, portanto, tem uma entrada no topo para o condensado, uma entrada de gás no fundo, uma saída de gás no topo e também uma saída de líquido no fundo. Por meio desta coluna de purificação, os componentes voláteis solúveis, em particular, os produtos voláteis de decomposição do diéster cíclico de Fórmula Geral I tal como, por exemplo, aldeídos voláteis, em particular, acetaldeído, etc., podem ser separados do condensado e removidos pela saída de gás.

[042] Outra configuração do dispositivo de acordo com a invenção proporciona que pelo menos um produtor de vapor está conectado subsequentemente à pelo menos uma coluna de purificação, em particular, à coluna de extração, ao pelo menos um dispositivo para a produção de vácuo, ao pelo menos um condensador e/ou ao pelo menos um recipiente de coleta, o qual tem uma entrada de líquido que está em conexão fluida com a pelo menos uma coluna de purificação, em particular, com a coluna de extração, por meio de uma saída de líquido, com uma saída do pelo menos um dispositivo para a produção de vácuo, com o pelo menos um condensador e/ou com o pelo menos um recipiente de coleta de condensado. O condensado produzido pode, portanto, ser fornecido para o produtor de vapor e ser novamente evaporado. Esta configuração é preferida, em especial, quando o dispositivo para a produção de vácuo é uma bomba de ejetor a vapor. A este respeito, a água que é utilizada na forma de vapor para acionar a bomba de ejetor a vapor, está em um circuito. Consequentemente, a exigência de água doce para o funcionamento das bombas de jato é crucialmente reduzida e, do mesmo modo, a ocorrência de águas residuais, o que aumenta a eficiência econômica do funcionamento da bomba de jato.

[043] É, ainda, preferido se o pelo menos um produtor de vapor a) compreender pelo menos um queimador que tem pelo menos uma linha de alimentação de combustível e também uma linha de alimentação de oxidante gasoso para o combustível, a qual está em conexão fluida com a saída de gás de topo da coluna de purificação, em particular, da coluna de extração; e/ou b) tiver uma descarga para o vapor produzido, a qual está conectada a uma bomba de ejetor a vapor ou a uma cascata de pelo menos duas, de preferência, de pelo menos três bombas de ejetor a vapor, de modo que a bomba de ejetor a vapor, ou a cascata de pelo menos duas, de preferência, de pelo menos três bombas de ejetor a vapor possa ser operada pelo vapor produzido pelo produtor de vapor.

[044] Com tal produtor de vapor, por exemplo, os componentes voláteis, separados da massa fundida de poliéster, podem ser alimentados diretamente ao queimador e oxidados ou queimados e, consequentemente, eliminados. Deste modo, o calor adicional resultante pode ser utilizado para produzir vapor. No caso em que os dispositivos para produzir o vácuo consistem em bombas de ejetor a vapor, o vapor produzido pelo produtor de vapor pode ser utilizado diretamente para a operação destes dispositivos.

[045] A invenção se refere, também, a um método para a separação e recuperação de um diéster cíclico de Fórmula Geral I

[046] R sendo selecionado dentre hidrogênio ou radicais alifáticos de cadeia linear ou ramificada com 1 a 6 átomos de carbono, a partir de massas poliméricas fundidas, compreendendo o diéster de fórmula geral I, com um dispositivo de acordo com a invenção, no qual a massa polimérica fundida é fornecida a vácuo a pelo menos um dispositivo de desmonomerização e o diéster de fórmula geral I é separado pelo menos parcialmente ou totalmente, da massa polimérica fundida por transição para o estado de agregação gasoso e o diéster de fórmula geral I gasoso removido em pelo menos um dispositivo de separação por resfriamento até temperaturas abaixo da temperatura do ponto triplo, b) é convertido para o estado de agregação sólido a pressões acima da pressão do ponto triplo do diester de Fórmula I em uma superfície com a temperatura controlada abaixo da temperatura do ponto triplo do pelo menos um dispositivo de separação, ou c) é dessublimado em pressões abaixo da pressão do ponto triplo do diester de Fórmula I em uma superfície com a temperatura controlada abaixo da temperatura do ponto triplo do pelo menos um dispositivo de separação.

[001] A invenção, portanto, se refere a duas configurações alternativas. Por um lado, a separação do diéster de Fórmula I pode ser realizada abaixo da pressão do ponto triplo do diéster (e, simultaneamente, abaixo da temperatura do ponto triplo do diéster de Fórmula I), neste caso, a dessublimação do diéster de Fórmula I é realizada nas partes frias do dispositivo de separação. O diéster de Fórmula I é condensado sobre as superfícies refrigeradas do dispositivo de separação com uma estrutura semelhante à geada.

[002] De preferência, no entanto, a separação é realizada acima da pressão do ponto triplo do diéster de Fórmula I, no entanto, a temperatura aqui é inferior à temperatura do ponto triplo do diéster de Fórmula I. Neste caso, ocorre primeiro uma condensação para formar gotículas finas de líquido (névoa), que subsequentemente, se solidificam nas partes frias do dispositivo de separação, de modo a formar uma camada compacta.

[003] A descarga do diéster separado no pelo menos um dispositivo de separação é realizada após a fusão do diéster.

[004] O método de acordo com a invenção permite, surpreendentemente, a separação do diéster de Fórmula I com um rendimento elevado e, ao mesmo tempo, com alta pureza. Além disso, o presente método possibilita um enriquecimento simples do diéster, que é obtido na forma sólida no dispositivo de separação. Após o aumento da pressão no recipiente acima do ponto triplo do diéster separado, este último pode ser removido na forma líquida do dispositivo de separação por fusão de uma maneira simples.

[005] Uma configuração preferida do método proporciona que o diéster de Fórmula Geral I seja convertido para o estado de agregação líquido após a dessublimação ou separação no estado de agregação sólido e seja recolhido no fundo no pelo menos um dispositivo de separação e, subsequentemente, descarregado do pelo menos um dispositivo de separação. O diéster obtido tem uma pureza elevada e pode ser transferido, por exemplo, diretamente para uma reação de policondensação para a produção de um polímero do diéster, por exemplo, por polimerização por abertura de anel. Possivelmente, o diéster também pode ser transferido para um tanque de coleta após a descarga e armazenado lá, intermediariamente.

[006] O elemento do pelo menos um dispositivo de separação para dessublimação ou conversão para o estado de agregação sólido do diéster de fórmula geral I é, de preferência, circulado alternadamente com um meio com a temperatura controlada abaixo do ponto triplo e, para a conversão para o estado de agregação líquido, com um meio com a temperatura controlada acima da temperatura do ponto triplo. De acordo com esta configuração, é possível uma operação alternada do dispositivo de separação, de modo que, durante um ciclo no qual circula um meio frio através do dispositivo de separação, é possível uma separação do diéster nas respectivas condições. Ao passar no ciclo em que o dispositivo de separação é aquecido, o diéster pode ser descongelado e se acumula no fundo do dispositivo de separação, de onde é possível a descarga pela saída.

[007] Além disso, é preferido se, no interior do pelo menos um dispositivo de separação, durante a dessublimação ou conversão para o estado de agregação sólido do diéster de fórmula geral I, seja configurada uma pressão, que é reduzida em comparação à conversão para o estado de agregação líquido, sendo a pressão durante a conversão para o estado de agregação líquido configurada, de preferência, para pelo menos 2,5 mbar, ainda mais de preferência, de, 2,5 a 1.050 mbar, particularmente de preferência, de, 10 a 50 mbar.

[008] A fusão do diéster separado também pode ser realizada na mesma pressão da separação. Neste caso, a pressão é de pelo menos 2,4 mbar, de preferência, de, 2,5 a 50 mbar, particularmente de preferência, entre, 2,5 e 10 mbar.

[009] Além disso, é preferida a inclusão de pelo menos dois dispositivos de separação, os quais são operados alternadamente. Este método de implementação permite a separação quase contínua do diéster da massa polimérica fundida.

[010] No caso em que é realizada uma dessublimação do diéster de Fórmula I, ou seja, a operação ocorre a pressões abaixo da pressão do ponto triplo, é necessário que a pressão no desmonomerizador seja, naturalmente pelo menos a mesma, por causa da perda de pressão na direção do fluxo, de preferência, de 0,01 mbar a 1 mbar acima da pressão no separador. Em particular, a pressão no pelo menos um dispositivo de desmonomerização é configurada para, no máximo, 1,4 mbar, de preferência, de, 0,01 a 1,4 mbar, particularmente de preferência, de, 0,1 a 1,4 mbar e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a dessublimação é configurada para, no máximo, 1,4 mbar, de preferência, de, 0,01 a 1,4 mbar, particularmente de preferência, de, 0,1 a 1,4 mbar.

[011] Por outro lado, é igualmente possível a conversão do diéster para o estado de agregação sólido acima do ponto triplo do diéster de Fórmula I. Aqui, a pressão no pelo menos um dispositivo de desmonomerização é configurada para, no máximo, 1.050 mbar, de preferência, de, 1,4 a 1.050 mbar, particularmente de preferência, de, 1,4 a 100 mbar e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a conversão para o estado de agregação sólido é configurada para, no máximo, 1.050 mbar, de preferência, de, 1,4 a 1.050 mbar, particularmente de preferência, de, 1,4 a 100 mbar.

[012] As configurações mencionadas anteriormente, que denotam pressões absolutas são, assim, vantajosas, em particular, para dilactídeo como o diéster de Fórmula geral I, ou seja, R = metila.

[013] Considerado absolutamente, o método de acordo com a invenção, portanto, funciona em um intervalo de operação de 0,01 mbar a 1.050 mbar, de preferência, de 0,1 mbar a 100 mbar, com a condição de que, durante o processo de separação, os elementos de refrigeração no dispositivo de separação sejam refrigerados a temperaturas nas quais pode ocorrer a solidificação do lactídeo.

[014] O vapor de água das bombas de jato é, de preferência, circulado por dentro de um condensador. O vapor de água que é utilizado para o funcionamento das bombas de jato condensa junto com quantidades residuais do diéster cíclico e produtos de decomposição da desmonomerização. O gás residual que não é condensável permanece, por exemplo, ar de purga do processo. O gás residual é aspirado pela bomba de vácuo inicial e transportado para o ambiente ou para a fornalha.

[015] O condensado é alimentado, de preferência, pelo topo na pelo menos uma coluna de purificação, de preferência, na pelo menos uma coluna de extração, em contracorrente com um gás de purificação, de preferência, ar. Esta configuração permite a separação de produtos de decomposição do PLA dissolvidos do condensado tal como, por exemplo, aldeídos, em particular, acetaldeído, o qual pode, consequentemente, ser correspondentemente separado e descartado.

[016] Além disso, é vantajoso se o condensado, que é removido da pelo menos uma coluna de purificação, de preferência, da pelo menos uma coluna de extração, pelo fundo, for fornecido ao pelo menos um evaporador e ali evaporado, sendo o vapor resultante, de preferência, utilizado para operar a bomba de ejetor a vapor ou a cascata de uma pluralidade de bombas de ejetor a vapor.

[017] O gás de purificação, que é removido da saída de gás no topo da coluna de purificação pode ser alimentado, em conjunto com o oxidante, em particular, ar ou oxigênio, para o combustível ao pelo menos um queimador do pelo menos um produtor de vapor.

[018] Em particular, o método é adequado para a separação de lactídeo ou glicolídeo de massas poliméricas fundidas, em particular, polilactídeo ou poliglicolídeo e/ou copoliésteres destes. No caso de lactídeos ou polilactídeos, qualquer estereoisômero dos lactídeos pode ser separado de uma massa fundida de poliéster correspondente.

[019] A presente invenção é explicada em maiores detalhes com referência às Figuras que acompanham e também às configurações subsequentes, sem restringir a invenção aos parâmetros especiais representados aqui.

[020] A Figura 1 mostra uma construção, a título de exemplo, de um dispositivo de acordo com a invenção para a implementação de um método de acordo com a invenção.

[021] A Figura 2 mostra um diagrama de fase não específico de substância de um diéster utilizado de acordo com a invenção.

[022] O dispositivo de acordo com a invenção compreende, assim, um dispositivo de desmonomerização 1, que tem uma entrada de massa fundida C e também uma saída de massa fundida C1 para um poliéster, por exemplo, polilactídeo. O dispositivo de desmonomerização 1 tem uma saída de gás C2, que está ligada a uma válvula de três vias 10. Por meio da válvula de três vias 10, pode ser fornecido, opcionalmente, um fluxo de gás oriundo do dispositivo de desmonomerização 1 a um dispositivo de separação 2a ou 2b. Cada um dos dispositivos de separação 2a e 2b tem uma construção idêntica e possuem superfícies refrigeradas no seu interior. Estas superfícies podem ser alimentadas com um meio frio A ou um meio quente B por meio das chaves 11a ou 11b. Na Figura 1, é ilustrada uma operação alternada dos dois dispositivos de separação 2a e 2b, o dispositivo de separação 2a sendo alimentado, momentaneamente, por meio da chave 11a, com um meio frio A, ao passo que o dispositivo de separação 2b é alimentado com um meio quente B, por meio da chave 11b. Depois de passar pelo corpo de refrigeração, o meio A ou B é descarregado do respectivo dispositivo de separação 2a ou 2b, pela chave 12a ou 12b. No caso da Figura 1, o fornecimento do fluxo de gás C2 proveniente do dispositivo de desmonomerização 1 é realizado, momentaneamente, para o dispositivo de separação 2a. Com isso, é realizada a separação do diéster cíclico contido no fluxo de gás, por exemplo, do lactídeo, sobre as superfícies refrigeradas do dispositivo de separação 2a, no estado sólido. Ambos os dispositivos de deposição 2a e 2b são, assim, conectados a uma cascata de bombas de ejetor a vapor 3a, 3b e 3c, por meio de uma chave 13. Como é evidente na Figura 1, é aplicado vácuo, momentaneamente, apenas no dispositivo de separação 2a, por meio da chave 13. O dispositivo de separação 2b, no estado ilustrado na Figura 1, está, momentaneamente, em regeneração, as superfícies refrigeradas do dispositivo de separação 2b sendo circuladas com um meio quente B. Qualquer diéster cíclico sólido, por exemplo, lactídeo, que já esteja depositado sobre as superfícies agora aquecidas é, portanto, aquecido e, em pressões e temperaturas correspondentemente elevadas, é convertido para a fase líquida. O diéster líquido, portanto, goteja pelas superfícies aquecidas e se acumula no fundo do dispositivo de separação 2b e pode ser descarregado por meio uma chave de ajuste 14 e fornecido a um recipiente de coleta 9. O recipiente de coleta 9 tem uma saída de fundo I.

[023] A cascata de bombas de ejetor a vapor 3a, 3b, 3c é alimentada, respectivamente, com vapor D. Um condensador 4 é conectado após a cascata de ejetores a vapor, no qual o vapor descarregado das bombas de ejetor a vapor e também componentes não separados nos dispositivos de separação 2a ou 2b, podem ser condensados. O condensador 4 é, assim, operado com um meio de refrigeração E e compreende superfícies refrigeradas, por exemplo, um feixe de tubos, dispostas no interior. Subsequentemente ao condensador 4 está conectada uma bomba de anel d'água 5, para produzir um vácuo inicial, que pode ser, por exemplo, de 40 mbar. Gases residuais H correspondentes podem ser descarregados para o ambiente sem purificação adicional ou são queimados na caldeira do produtor de vapor D.

[024] Além disso, a Figura 1 descreve uma configuração na qual um tanque de coleta 6 está conectado subsequentemente ao condensador, no qual os condensados aquosos correspondentes podem ser coletados e armazenados. O tanque de coleta 6 está conectado, por meio de uma bomba 15, a uma coluna de extração 7, que tem uma linha de alimentação de topo 18 para o condensado. A linha de alimentação pode ter, por exemplo, um gotejador ou bico pulverizador, de modo que o condensado seja distribuído uniformemente sobre a seção transversal da coluna. Além disso, a coluna de extração possui uma entrada de gás 19, que está disposta na proximidade do fundo e pela qual um gás F, por exemplo, ar, pode ser soprado para dentro da coluna de extração 7 por meio de um ventilador 16. Assim, o ar é direcionado em contracorrente com o condensado, que está sendo gotejado pelo topo, resultando no condensado ser liberado de componentes voláteis. Estes podem ser descarregados da coluna de extração 7 pela da saída de gás de topo 20, enquanto que o condensado purificado é coletado no fundo e pode ser descarregado da coluna de extração 7, pelo fundo 21. Por meio de uma bomba 17, é possível fornecer condensado para um produtor de vapor 8, no qual o vapor D é produzido a partir do condensado e pode ser utilizado novamente para a operação da cascata de bombas de ejetor a vapor 3a, 3b, 3c. Os gases descarregados no topo 20 da coluna de extração 7 podem ser alimentados à alimentação de oxidante 23 de um queimador de gás 22, que é operado com um combustível G. Assim, os componentes voláteis, que foram separados do condensado na coluna de extração 7, podem ser queimados. O ar residual H do produtor de vapor 8 é descarregado no meio ambiente.

[025] A seguir, é indicada uma configuração preferida, a título de exemplo, para a implementação de um método de acordo com a invenção, cujo método ilustra a invenção com referência ao exemplo de separação de lactídeo de uma massa fundida de polilactídeo (PLA) compreendendo lactídeo.

[026] Uma massa fundida de PLA contendo monômero é liberada de lactídeo após a polimerização, de um modo conhecido, por evaporação a vácuo. Isso pode ser realizado de forma contínua ou descontínua. Os exemplos são métodos estáticos, tal como o escoamento da massa fundida de PLA a vácuo sobre as superfícies de defletores (ou chicanas), tal como folhas metálicas inclinadas, misturadores estáticos ou recheios de troca de material ou queda livre de filmes, fios ou filamentos de massa fundida em câmaras de vácuo, movimento mecanicamente forçado da massa fundida, tal como em um extrusor ventilado, um amassador a vácuo ou distribuição em camada fina sobre uma superfície aquecida, com a ajuda de limpadores mecânicos (evaporadores de filme fino). Todos estes métodos têm em comum o auxílio à evaporação com vácuo e/ou gás de arraste, grandes superfícies, fornecimento de calor e mistura e, consequentemente, produzem um fluxo de vapor contendo lactídeo.

[027] No método de acordo com a invenção, em primeiro lugar, o lactídeo em vapor é separado na forma sólida, depois de ser direcionado para fora do dispositivo de desmonomerização, por refrigeração a vácuo. A desmonomerização e a separação do lactídeo são realizadas, por exemplo, com a mesma pressão, sendo que é mantido um pequeno gradiente de pressão da desmonomerização para a separação, pela disposição do sistema de vácuo após a separação, para obter o transporte pelo fluxo nessa direção. A refrigeração dos vapores é realizada em superfícies resfriadas. As superfícies resfriadas são dispostas em um recipiente a vácuo, que é designado aqui como separador de lactídeo.

[028] A mistura do gás inerte frio ao fluxo de vapor de lactídeo para fins de refrigeração é evitada, porque o fluxo de gás não condensável, que deve ser, em última análise, comprimido do vácuo até à pressão ambiente se torna, assim, muito elevado e, portanto, consome uma grande quantidade de energia. É mais fácil separar o lactídeo da fase gasosa e obtê-lo em uma forma compacta (não como um pó), sem a adição de gás inerte.

[029] A separação pode ocorrer a pressões abaixo da pressão do ponto triplo do lactídeo, ou seja, por conseguinte, por dessublimação. A separação do lactídeo por dessublimação produz um lactídeo particularmente puro, uma vez que este ocorre diretamente na forma cristalina, que exclui, de forma intensa, as impurezas. Este lactídeo pode ser retornado diretamente ao processo de polimerização ou, após a hidrólise, à policondensação, devido à sua pureza. As substâncias que acompanham, mencionadas acima, que levariam a uma descoloração ou à abertura do anel do lactídeo, podem ser mantidas a um nível de concentração particularmente baixo. A temperatura de separação menor durante a dessublimação, em comparação com a condensação, reduz o perigo de abertura do anel do lactídeo pelos últimos resíduos destas impurezas, tal como o ácido láctico ou o dímero linear deste. A separação nas superfícies refrigeradas como uma camada solta, semelhante à geada, com adesão parcialmente reduzida, é desvantajosa.

[030] No entanto, o método também funciona a pressões acima da pressão do ponto triplo, sendo que a temperatura de separação necessita ser inferior ao ponto de fusão do lactídeo. Esta temperatura de separação deve ser procurada e configurada abaixo da temperatura do ponto triplo do L-lactídeo puro e depende das impurezas mencionadas no lactídeo. Isto desloca o ponto de fusão para valores mais baixos. Quando do resfriamento do vapor nas superfícies refrigeradas, em primeiro lugar, o lactídeo se condensa como líquido, na forma de gotículas (névoa), que formam camadas sólidas depois de colidir com as superfícies refrigeradas do separador de lactídeo.

[031] Este tipo de separação tem a vantagem de que as gotículas aderem bem às superfícies refrigeradas e formam camadas compactas. A remoção da superfície sólida e arraste do lactídeo, como resultado do fluxo de gases e vapores não separados não ocorre aqui, em contraste com as camadas semelhantes à geada, que são obtidas durante a separação abaixo da pressão do ponto triplo. Como resultado, menos pó de lactídeo em suspensão atinge a unidade de vácuo subsequente, as perdas de lactídeo são menores e, de maneira semelhante, também é menor a carga corrosiva e abrasiva nas bombas de vácuo.

[032] Tanto durante a separação acima da pressão do ponto triplo e abaixo dela, deve ser assegurado que a temperatura nas superfícies refrigeradas esteja abaixo da temperatura de fusão do lactídeo.

[033] Independentemente do fato de que a pressão de separação esteja acima ou abaixo da pressão do ponto triplo, a escolha da temperatura de separação oferece um certo potencial de otimização: quanto menor for a temperatura escolhida, por exemplo, usando água fria ou meios de refrigeração líquidos, mais completa será a separação do lactídeo da fase gasosa. Ao mesmo tempo, no entanto, a concentração de subprodutos no lactídeo separado também sobe devido à queda da temperatura de condensação ou dessublimação do mesmo. É, portanto, necessário encontrar uma temperatura de separação que torne possível uma pureza elevada do lactídeo, com perdas de lactídeo toleráveis no gás residual do separador de lactídeo.

[034] A remoção do lactídeo separado no separador é, de preferência, realizada pelo aumento periódico da pressão no recipiente e da temperatura dos tubos e placas revestidas com lactídeo acima da temperatura do ponto triplo do lactídeo. Isto leva ao derretimento do lactídeo sólido das superfícies revestidas. O lactídeo líquido é, assim, coletado no fundo do recipiente. Com a ajuda de bombas para líquidos que são conhecidas per se, este é transportado para fora do vácuo para a pressão ambiente e armazenado intermediariamente. O projeto técnico é descrito em mais detalhe, mais adiante, no exemplo.

[035] No caso em que a pressão durante a separação já tenha sido acima da pressão do ponto triplo, um aumento da pressão para a fusão é, em princípio, desnecessário. No entanto, é recomendado, tanto neste caso como também durante a separação do lactídeo abaixo da pressão do ponto triplo, o aumento da pressão durante a fusão até que a janela de temperatura entre o ponto de fusão e ponto de ebulição do lactídeo seja suficientemente grande, para evitar nova evaporação não intencional, devido às variações, tecnicamente inevitáveis, no controle da temperatura no recipiente.

[036] De preferência, são utilizadas bombas de jato para a produção de vácuo. Elas não compreendem quaisquer partes móveis e, por conseguinte, são particularmente robustas em relação aos depósitos de lactídeo na forma sólida ou líquida. Elas podem ser fabricadas, sem dificuldade, de material resistente à corrosão. Elas também provaram ser resistentes contra a abrasão por aerossóis de lactídeo. Isto não seria esperado por um técnico no assunto, uma vez que a velocidade de escoamento do vapor nessas bombas atinge uma velocidade supersônica, como é sabido, e as partículas sólidas são particularmente abrasivas em altas velocidades. As bombas de jato são, por conseguinte, adequadas de uma maneira particular, em combinação com os separadores de lactídeo descritos, para a remoção de lactídeo de uma massa fundida de PLA. Por conexão sucessiva de uma pluralidade de bombas de jato, podem ser conseguidas pressões abaixo do ponto triplo e, consequentemente, concentrações residuais particularmente baixas no PLA, de uma maneira simples.

[037] A produção de vácuo com bombas de jato a vapor requer vapor como propulsor. Para manter baixo o consumo de água fresca da planta e a liberação de águas residuais para o meio ambiente, é vantajoso recuperar a água após as bombas de jato o máximo possível e usá-la novamente para a produção de vapor. Foi descoberto que tal controle de circulação da água encontra problemas. Após um curto período de tempo, as bombas de jato a vapor já não são capazes de manter o vácuo proporcionado estável, ou mesmo de alcançá-lo. Para tornar o uso de bombas de jato possível, tinha que ser encontrada a causa do problema e as medidas adequadas para remediá-lo.

[038] Surpreendentemente, foi descoberto, contudo, que apesar de uma bomba de anel d'água, que foi conectada antes do conjunto de bombas de jato no lado da pressão atmosférica, a referida bomba de anel d'água garantindo o vácuo inicial necessário e removendo, também, subprodutos voláteis juntamente com o gás residual da circulação de água, obviamente, subprodutos dissolvidos ainda permanecem na água e passam para o produtor de vapor. Como resultado, a qualidade do vapor é rapidamente prejudicada com uma circulação fechada de água e causa os problemas de vácuo mencionados. Estes são resolvidos pela disposição vantajosa de uma coluna de extração antes do produtor de vapor. Esta coluna remove subprodutos voláteis da polimerização do PLA, que são, no entanto, solúveis em água e, portanto, capazes de serem enriquecidos a partir da água, com a ajuda de um fluxo de ar. Água e ar são direcionados em contracorrente na coluna de extração, de modo que o ar residual, carregado de subprodutos, escape pela extremidade superior da coluna. Na extremidade inferior, a água purificada se acumula e é fornecida para o produtor de vapor. Este processo não faz exigências sobre a qualidade do ar que é utilizado, de modo que pode ser utilizado ar ambiente filtrado, livre de poeira.

[039] O ar residual da coluna pode ser fornecido, subsequentemente, para o ar de combustão de um sistema de ignição de caldeira, que é necessário, de qualquer forma, em plantas de polimerização. Desta forma, os subprodutos são eliminados de uma maneira inócua e econômica. Isto é vantajoso do ponto de vista ambiental, uma vez que alguns dos produtos da decomposição são muito malcheirosos.

[040] A Figura 2 mostra um diagrama de fases de uma substância pura, que aqui é o diéster. P e T são a pressão e temperatura do diéster em um vaso fechado. As curvas desenhadas (a, b, c) separam as três áreas uma das outras - a fase sólida, líquida e gasosa (vapor). As curvas se encontram no chamado ponto triplo, em que todas as três fases estão em equilíbrio uma com a outra. O ponto triplo é característico da substância pura considerada.

[041] "a"é a curva de pressão de vapor, nela o líquido em ebulição está em equilíbrio com o vapor. "b" representa a curva de pressão de sublimação, na qual o sólido sublimado está em equilíbrio com o vapor. "c" representa a curva de pressão de fusão, que mostra a temperatura de fusão do diéster como uma função da pressão. Tal como acontece com a maioria das substâncias, essa dependência é apenas fracamente pronunciada e, nas pressões em que a operação é realizada de acordo com a invenção, é desprezível.

[042] Uma escala de pressão e temperatura está ausente nos eixos da Fig. 2, uma vez que o procedimento de acordo com a invenção se destina a ser explicado aqui, apenas em princípio. Em particular, o valor do ponto triplo e a direção das curvas de equilíbrio dependem do tipo de diéster. No caso do lactídeo, a composição de D, L e mesolactídeo também tem uma influência sobre a posição precisa.

[043] O ponto W caracteriza a pressão e temperatura do vapor do diéster que vem da desmonomerização 1 da Fig. 1, na entrada do separador 2a.

[044] As superfícies refrigeradas do separador têm uma temperatura que é caracterizada pelo ponto X. O ponto X está, com relação à pressão e à temperatura, abaixo do ponto triplo do diéster. Como resultado do resfriamento nas superfícies, a temperatura do vapor cai e atinge a curva de pressão de sublimação "b". Diéster sólido é depositado nas superfícies refrigeradas que, após certo tempo, dependendo da espessura da camada, adota a temperatura da superfície (ponto X). Este procedimento continua até que as superfícies disponíveis no separador 2a estejam cobertas com camadas tão espessas, que a transferência de calor do vapor para as superfícies seja grandemente reduzida. Consequentemente, a temperatura do vapor na saída aumenta, o fornecimento de vapor no separador 2a é terminado e o vapor da desmonomerização é direcionado para o separador 2b.

[045] Para a regeneração do separador 2a, a pressão no recipiente é aumentada, por exemplo, pela introdução de gás inerte até que seja atingido o ponto Y. No ponto Y, o diéster separado está a uma temperatura abaixo da temperatura do ponto triplo e a uma pressão acima da pressão de ponto triplo. Agora, o fornecimento de meio de refrigeração A é interrompido e alternado para o fornecimento do meio de aquecimento B. O diéster sólido, que adere às superfícies, é aquecido, se funde, escoa das superfícies e se acumula, em forma de líquido, no fundo do separador. Quando do escoamento das superfícies, agora, aquecidas, o diéster aumenta a temperatura dessas superfícies, que é caracterizada pelo ponto Z.

[046] Após o diéster fundido no recipiente 9 ter sido drenado, o separador 2a é novamente submetido a vácuo até a pressão que prevalece no recipiente 2b em W e refrigerado até a temperatura do ponto X. Em seguida, o separador 2a está novamente disponível para o carregamento, tão logo o separador 2b esteja cheio.

[047] O caminho do ponto W para o ponto X ilustra a separação do diéster abaixo da pressão do ponto triplo.

[048] O dispositivo e o método de acordo com a invenção também permitem a separação do diéster acima da pressão do ponto triplo. O caminho do ponto W'até X', na Fig. 2, mostra esse modo de operação.

[049] O Ponto W' caracteriza a pressão e temperatura do vapor de diéster vindo da desmonomerização, na entrada do separador 2a. As superfícies refrigeradas do separador têm uma temperatura que é caracterizada pelo ponto X'. O ponto X'está, com relação à pressão, acima do ponto triplo, no entanto, com relação à temperatura, está abaixo.

[050] Como resultado do resfriamento nas superfícies refrigeradas no separador, a temperatura do vapor cai com uma pressão constante e, primeiramente, atinge a região da fase líquida. O diéster se condensa na forma de gotículas finas, que são separadas nas superfícies frias e se congela ali, devido a uma maior queda da temperatura deste. Uma camada sólida de diéster se forma nas superfícies refrigeradas, que, após um certo tempo, dependendo da espessura da camada, adota a temperatura destas superfícies (ponto X').

[051] A espessura desta camada aumenta constantemente, enquanto o vapor da desmonomerização 1 é fornecido ao separador 2a. Se a transferência de calor é muito impedida pela espessura da camada, a temperatura na saída de vapor aumenta. O fornecimento de vapor da desmonomerização é interrompido e o vapor é direcionado para o segundo separador 2b.

[052] Para a regeneração, a pressão no separador 2a é aumentada a uma temperatura constante, por exemplo, pela introdução de gás inerte, até que ponto Y seja atingido. O procedimento seguinte corresponde à regeneração, conforme descrita para a separação do diéster abaixo da pressão do ponto triplo.

[053] Em princípio, a regeneração após a separação do diéster acima da pressão do ponto triplo também é possível sem um aumento de pressão. O diéster separado, cuja temperatura é caracterizada por X', é, assim, fundido a uma pressão constante pelo aumento da temperatura até um valor que é caracterizado por Z'. Após a retirada do diéster líquido no recipiente 9, o separador está disponível para um novo ciclo.

[054] Como pode ser deduzido da Fig. 2, o intervalo de temperatura na qual o diéster está presente como um líquido é significativamente menor do que na pressão aumentada. Como resultado, há, novamente, o aumento do risco de evaporação do diéster com o controle impreciso da temperatura ou da pressão, ou o risco de congelamento deste e, por conseguinte, de não alcançar o objetivo do método.

[055] Como uma alternativa ao método de acordo com a invenção, também pode ser utilizado um condensador acima da pressão do ponto triplo, que deve ser operado de forma contínua e, consequentemente, de forma mais simples. Abaixo da pressão do ponto triplo, esta alternativa não está disponível e o método de acordo com a invenção é a única alternativa possível. Para um condensador, no entanto, se aplica a limitação referida acima de que, na vizinhança acima do ponto triplo, o intervalo de temperatura entre a fase sólida e a fase vapor é muito pequeno, de modo que com o controle inadequado da temperatura ou da pressão, pode ocorrer tanto o congelamento do condensador ou o não aparecimento da condensação. Na vizinhança acima do ponto triplo, portanto, não é possível nenhuma operação confiável (livre de perturbações) de um condensador e o método de acordo com a invenção é mais vantajoso, apesar da operação descontínua.

[056] Exemplo 1:

[057] Este exemplo ilustra o método, a separação de lactídeo ocorrendo abaixo da pressão do ponto triplo.

[058] Em uma planta para a produção de PLA por polimerização por abertura de anel, o sistema de gás residual da desmonomerização é realizado de acordo com a Fig. 1. O tubo de conexão de gás residual do aparelho para desmonomerização 1 está conectado a dois separadores de lactídeo 2a, 2b, conectados em paralelo, dos quais, respectivamente, um está em funcionamento e o outro está em regeneração. A saída do separador de lactídeo 2a, que está em funcionamento, está conectada a um conjunto de 3 bombas de ejetor a vapor 3a, 3b, 3c, que estão conectadas em série. Uma bomba de anel d'água 5, que comprime o fluxo de gás residual para a pressão ambiente, produz o vácuo inicial para este conjunto.

[059] Os separadores de lactídeo 2a, 2b são recipientes fechados a vácuo, que compreendem tubos e placas refrigeradas. Tubos e placas enchem o interior, que está sob vácuo, de modo que o fluxo de vapor e gases quentes, que ainda estão a 190 °C na entrada entram em contato intenso com as superfícies refrigeradas sem a ocorrência de pequenos circuitos de fluxos. No exterior dos tubos e placas refrigeradas a 40 °C com água por dentro, o dilactídeo se condensa na forma sólida e forma camadas cuja espessura cresce constantemente, ao longo da operação. A camada crescente reduz a transferência de calor do gás para as superfícies refrigeradas, de modo que o desempenho de separação do aparelho, ao longo do ciclo, diminui. Antes que apareçam quantidades significativas de lactídeo não separado no gás de saída do separador de lactídeo, reconhecível neste ponto por um aumento da temperatura, o fluxo de gás contendo lactídeo, oriundo do desmonomerizador, é desviado para o segundo separador de lactídeo que, neste ínterim, foi regenerado e está pronto. No primeiro separador de lactídeo, o vácuo é removido até 20 mbar pela introdução de nitrogênio, de modo que a pressão fique acima do ponto triplo. A alimentação de água de refrigeração é substituída por água quente pressurizada B a 120 °C. Assim, as camadas de lactídeo se fundem das superfícies e o lactídeo líquido se acumula no fundo do separador de lactídeo, sendo drenado para um tanque aquecido de armazenamento. De lá, ele é alimentado novamente para a polimerização. Próximo ao final do processo de fusão, o aparelho é, novamente, colocado sob vácuo total e está disponível para um novo ciclo de dessublimação.

[060] O gás residual que sai do separador de lactídeo, que consiste em ar de purga e produtos voláteis da decomposição do PLA, é aspirado por três bombas de jato 3a - 3c, que estão ligadas em série e operam com vapor a 3 bar abs. como propelente. O conjunto de bombas é operado de tal modo que é aplicada uma pressão de 0,5 mbar abs. na saída de gás do separador de lactídeo 2a. Na saída do gás do desmonomerizador 1, a pressão é de 1,5 mbar, em função das perdas no separador de lactídeo. O vapor do conjunto de bombas de jato é fornecido, sem condensação intermediária, para um condensador de superfície 4, após a terceira etapa, o qual é mantido a 24 °C com água fria. A pressão neste é de 30 mbar. Uma bomba de anel d'água 5 comprime o gás residual remanescente após a condensação até a pressão ambiente e o descarrega na atmosfera.

[061] A água condensada no nível de pressão de 30 mbar flui para um recipiente de coleta 6, que está à pressão atmosférica, devido a uma diferença de altura > 10 m. De lá, esta é bombeada para o topo de uma coluna de extração 7, onde flui em contracorrente com o ar aspirado do ambiente, através de um recheio de coluna. Na extremidade inferior da coluna, a água é purificada até que possa ser fornecida para a caldeira de vapor 8, que produz a corrente propelente. O ar residual da coluna de extração 7 é misturado ao ar de alimentação do sistema de ignição da caldeira e queimado.

[062] O lactídeo que se acumula nos separadores de lactídeo tem, após a fusão e drenagem do recipiente de coleta 9, uma concentração de grupos carboxila de 20 mmol/kg e forma uma massa fundida límpida e incolor. Sem purificação adicional, este é adicionado ao lactídeo fresco que serve de matéria prima para a polimerização por abertura de anel na planta. A recirculação não muda a cor do granulado de PLA amorfo nem a massa molar média, que é medida pela viscosidade intrínseca relativa à operação da planta sem esta recirculação.

[063] A massa fundida de PLA, que entra no desmonomerizador após a polimerização por abertura de anel, tem uma concentração de 4,5 %. Esta concentração C1 de PLA que sai do desmonomerizador 1 foi reduzida a uma concentração de lactídeo de 0,15 %, medida por cromatografia gasosa, após o resfriamento da massa fundida em água e granulação. Em uma amostra de água do recipiente 6, o teor de ácido é medido por titulação (método analítico 1) e convertido em lactídeo. Esta concentração de lactídeo é uma medida da perda de lactídeo nos separadores 2a e 2b por arraste para a unidade de vácuo. A concentração de lactídeo na água é de 1,5 % em peso.

[064] Exemplo 2:

[065] Este exemplo ilustra a separação de lactídeo acima da pressão do ponto triplo. Ele corresponde ao exemplo 1 com as seguintes diferenças:

[066] O exterior dos tubos e placas é refrigerado a 35 °C com água circulando internamente a estes e o dilactídeo é condensado em forma sólida. O conjunto de bombas de vácuo é operado de tal modo que a pressão é de 4 mbar abs. na saída do gás do separador de lactídeo 2a. Na saída do gás do desmonomerizador 1, a pressão é de 5 mbar, em função das perdas no separador de lactídeo.

[067] O lactídeo que se acumula nos separadores de lactídeo tem, após a fusão e drenagem do recipiente de coleta 9, uma concentração de grupos carboxila de 50 mmol/kg e forma uma massa fundida límpida e ligeiramente amarelada. Sem purificação adicional, este é adicionado ao lactídeo fresco que serve de matéria prima para a polimerização por abertura de anel na planta. A recirculação não muda a cor do granulado de PLA amorfo nem a massa molar média, que é medida pela viscosidade intrínseca relativa à operação da planta sem esta recirculação.

[068] A massa fundida de PLA, que entra no desmonomerizador após a polimerização por abertura de anel, tem uma concentração de 4,5 % de lactídeo. Esta concentração C1 de PLA que sai do desmonomerizador 1 foi reduzida a uma concentração de lactídeo de 0,32% (Fig. 1), medida por cromatografia gasosa, após o resfriamento da massa fundida em água e granulação. A concentração de lactídeo na água do recipiente 6, medida conforme no exemplo 1, é de 0,5 % em peso.

[069] Métodos Analíticos:

1. Grupos carboxila no lactídeo:

[070] A amostra de lactídeo é dissolvida em metanol. Subsequentemente, a solução é titulada com uma solução 0,1 N de KOH benzil-alcoólico. O ponto final é determinado potenciometricamente. 2. Teor de lactídeo residual no PLA: clorofórmio e precipitada com isopropanol. O PLA precipitado é separado por filtração e os componentes de baixo peso molecular permanecem em solução. Após a adição de pentametil- benzeno como padrão interno, a solução é separada nos seus componentes e analisada por cromatografia gasosa em uma coluna capilar DB-5; 15/0,32. 3. Determinação da viscosidade intrínseca da solução: [001] A quantidade pesada de polímero é dissolvida em um volume definido de clorofórmio. Os tempos de escoamento da solução e do solvente puro são medidos em um viscosímetro capilar Ubbelohde, colocado em um banho termostático ajustado para 20° +/- 0,1 °C. O quociente de ambos os valores é a viscosidade relativa da solução. Este valor é convertido para a viscosidade intrínseca (I.V.) pelo método de ponto único, de acordo com J. Dorgan et al., J. Polym. Sci.: Part B: Polym. Physics, Vol. 43, 3100 - 3111 (2005). A I.V. é relativa à média ponderada da massa molar do polímero, que é descrita pela chamada equação de Mark- Houwink. Para o par de substâncias PLA/clorofórmio, a equação é (J. Dorgan, loc. sit.): I.V. = K*Maw , com K = 1,53 * 10-4, a = 0,759 Legenda da Figura 2

Claims (31)

1. DISPOSITIVO PARA A SEPARAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE UM DIÉSTER CÍCLICO DE FÓRMULA GERAL I

R sendo selecionado dentre hidrogênio ou radicais alifáticos de cadeia linear ou ramificada com 1 a 6 átomos de carbono, a partir de massa polimérica fundida, compreendendo o diéster de fórmula geral I, caracterizado por compreender a) pelo menos um dispositivo de desmonomerização (1) para a remoção do diéster de Fórmula geral I em estado de agregação gasoso, a partir da massa polimérica fundida, b) pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b), que está conectado subsequentemente ao pelo menos um dispositivo de desmonomerização (1) e que está em conexão fluida com o pelo menos um dispositivo de desmonomerização (1), para separar o diéster de Fórmula geral I, em que o diéster de Fórmula geral I é convertido, através do sólido, para o estado de agregação líquido, sendo o pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b) projetado de tal modo que uma separação do diéster da Fórmula geral I ocorre por resfriamento a temperaturas abaixo da temperatura do ponto triplo, i) a pressões acima da pressão do ponto triplo do diéster de Fórmula I sobre uma superfície com temperatura controlada para um valor inferior à temperatura do ponto triplo do pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b), sendo o diéster da Fórmula I convertido para o estado de agregação sólido, a pressão no pelo menos um dispositivo de desmonomerização (1) sendo configurada para 1,4 a 100 mbar e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a conversão para o estado de agregação sólido sendo configurada para 1,4 a 100 mbar, ou ii) a pressões abaixo da pressão do ponto triplo do diéster de Fórmula I sobre uma superfície com temperatura controlada abaixo da temperatura do ponto triplo do pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b), sendo o diéster da Fórmula I dessublimado e, por conseguinte, convertido para o estado de agregação sólido, a pressão no pelo menos um dispositivo de desmonomerização (1) sendo configurada para, no máximo, 1,4 mbar, e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a dessublimação sendo configurada para, no máximo, 1,4 mbar, e também c) pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de vácuo, que está conectado subsequentemente ao pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b) e que está em conexão fluida com o pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b), sendo que o pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b) tem pelo menos uma saída pelo fundo, subsequente a qual está conectado pelo menos um tanque de coleta (9) para o diéster de Fórmula geral I e sendo que, na frente do pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de vácuo está conectado pelo menos um dispositivo (5) para produzir um vácuo inicial, a qual está em conexão fluida com o pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c,) para produção de um vácuo.

2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela pressão no pelo menos um dispositivo de desmonomerização (1) ser configurada de 0,01 a 1,4 mbar, e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a dessublimação ser configurada de 0,01 a 1,4 mbar.

3. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela pressão no pelo menos um dispositivo de desmonomerização (1) ser configurada de, 0,1 a 1,4 mbar, e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a dessublimação ser configurada de, 0,1 a 1,4 mbar.

4. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender pelo menos dois dispositivos de separação (2a, 2b), que podem ser operados alternadamente e que estão em conexão fluida por meio de uma válvula de três vias (10) com o dispositivo de desmonomerização (1) e por meio de uma válvula de três vias (13) com pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de um vácuo.

5. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de vácuo ser uma bomba de ejetor, em particular, uma bomba de ejetor a vapor, ou uma cascata de pelo menos duas bombas de ejetor, em particular, bombas de ejetor a vapor, a cascata, de pelo menos duas bombas de ejetor sendo projetada sem condensação intermediária.

6. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por uma cascata de três bombas de ejetor.

7. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por pelo menos um condensador (4) estar conectado subsequentemente ao pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de vácuo, em particular, um condensador de superfície, que está em conexão fluida com uma saída do pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de um vácuo.

8. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por pelo menos um recipiente para coleta de condensado (6) estar conectado subsequentemente ao pelo menos um condensador (4), o qual está em conexão fluida com o pelo menos um condensador (4).

9. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por, na frente do pelo menos um condensador (4) para a produção de um vácuo, está conectado pelo menos um dispositivo (5) para produzir um vácuo inicial, em particular, pelo menos uma bomba de anel d'água, a qual está em conexão fluida com o pelo menos um condensador (4).

10. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por pelo menos uma coluna de purificação (7), em particular, uma coluna de extração, estar conectada subsequentemente ao pelo menos um recipiente para coleta do condensado (6), ao pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de vácuo e/ou ao pelo menos um condensador (4), a qual está em conexão fluida com o pelo menos um recipiente para coleta de condensado (6), com o pelo menos um condensador (4) e/ou com uma saída do pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de vácuo e tem uma entrada no topo (18) para condensado e/ou vapores, uma entrada de gás no fundo (19), uma saída de gás no topo (20) e também uma saída de líquido no fundo (21).

11. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por pelo menos um produtor de vapor estar conectado subsequentemente à pelo menos uma coluna de purificação (7), em particular, à coluna de extração, ao pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de vácuo, ao pelo menos um condensador (4) e/ou ao pelo menos um recipiente de coleta de (6), o qual tem uma entrada de líquido que está em conexão fluida com a pelo menos uma coluna de purificação (7), em particular, com a coluna de extração, por meio de uma saída de líquido (21), com uma saída do pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de vácuo, com o pelo menos um condensador (4) e/ou com o pelo menos um recipiente de coleta de condensado (6).

12. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado por pelo menos um produtor de vapor (8) a) compreender pelo menos um queimador (22) que tem pelo menos uma linha de alimentação de combustível (G) e também uma linha de alimentação (23) de oxidante gasoso para o combustível, a qual está em conexão fluida com a saída de gás de topo (20) da coluna de purificação (7), em particular, da coluna de extração; e/ou b) ter uma descarga para o vapor produzido (D), a qual está conectada a uma bomba de ejetor a vapor ou a uma cascata de pelo menos duas bombas de ejetor a vapor, de modo que a bomba de ejetor a vapor, ou a cascata de pelo menos duas bombas de ejetor a vapor possa ser operada pelo vapor (D) produzido pelo produtor de vapor (8).

13. MÉTODO PARA A SEPARAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE UM DIÉSTER CÍCLICO DE FÓRMULA GERAL I

Fórmula I R sendo selecionado dentre hidrogênio ou radicais alifáticos de cadeia linear ou ramificada com 1 a 6 átomos de carbono, a partir de massa polimérica fundida, compreendendo o diéster de Fórmula geral I, com um dispositivo de acordo com uma das reivindicações anteriores, no qual é fornecido vácuo à massa polimérica fundida em pelo menos um dispositivo de desmonomerização (1) e o diéster de Fórmula geral I é separado pelo menos parcial ou totalmente, da massa polimérica fundida por transição para o estado de agregação gasoso e o diéster de Fórmula geral I gasoso removido em pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b) por resfriamento a temperaturas abaixo da temperatura do ponto triplo, a) é convertido para o estado de agregação sólido a pressões acima da pressão do ponto triplo do diéster de Fórmula I sobre uma superfície com temperatura controlada para um valor inferior à temperatura do ponto triplo do pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b), a pressão no dispositivo de desmonomerização (1) sendo configurada para, no máximo, 1.050 mbar, e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a conversão para o estado de agregação sólido sendo configurada para, no máximo, 1.050 mbar, ou b) é dessublimado a pressões abaixo da pressão do ponto triplo do diéster de Fórmula I sobre uma superfície com temperatura controlada abaixo da temperatura do ponto triplo do pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b) e, por conseguinte, convertido para o estado de agregação sólido, a pressão no pelo menos um dispositivo de desmonomerização (1) sendo configurada para, no máximo, 1,4 mbar, e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a dessublimação sendo configurada para, no máximo, 1,4 mbar, caracterizado por ser realizada a subsequente liquefação e descarga do diéster de Fórmula geral I do pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b), sendo o diéster da Fórmula geral I removido do pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b) através de pelo menos uma saída no fundo e é coletado em um tanque de coleta (9) subsequentemente conectado, sendo que, na frente do vácuo, que é produzido por pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de um vácuo, está conectado um vácuo inicial, que é produzido por pelo menos um dispositivo (5) para a produção de um vácuo inicial, que está em conexão fluida com o pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de um vácuo.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela pressão no dispositivo de desmonomerização (1) ser configurada de 1,4 a 1.050 mbar, e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a conversão para o estado de agregação sólido ser configurada de 1,4 a 1.050 mbar.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pela pressão no dispositivo de desmonomerização (1) ser configurada de 1,4 a 100 mbar, e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a conversão para o estado de agregação sólido ser configurada de 1,4 a 100 mbar.

16. DISPOSITIVO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pela pressão no pelo menos um dispositivo de desmonomerização (1) ser configurada de 0,01 a 1,4 mbar, e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a dessublimação ser configurada de 0,01 a 1,4 mbar.

17. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela pressão no pelo menos um dispositivo de desmonomerização (1) ser configurada de, 0,1 a 1,4 mbar, e também a pressão no pelo menos um dispositivo de separação durante a dessublimação ser configurada de, 0,1 a 1,4 mbar.

18. MÉTODO, conforme definido na reivindicação 17, caracterizado pelo meio do pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b) para dessublimação ou conversão para o estado de agregação sólido do diéster de fórmula geral I ser circulado, alternadamente, com uma temperatura controlada média (A) abaixo da temperatura do ponto triplo e, para a conversão para o estado de agregação líquido, a uma temperatura controlada média (B) acima da temperatura do ponto triplo em que, no interior do pelo menos um dispositivo de separação (2a, 2b), durante a dessublimação ou conversão do diéster de Fórmula geral I para o estado de agregação sólido, é configurada uma pressão que é reduzida em comparação com a da conversão para o estado de agregação líquido, a pressão durante a conversão para o estado de agregação líquido sendo configurada, para pelo menos 2,5 mbar.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela pressão durante a conversão para o estado de agregação líquido ser configurada de 2,5 a 1.050 mbar.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pela pressão durante a conversão para o estado de agregação líquido ser configurada de 10 a 50 mbar.

21. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 20, caracterizado por serem incluídos pelo menos dois dispositivos de separação (2a, 2b), os quais são operados alternadamente.

22. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 21, caracterizado pelo vapor que emerge do pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de vácuo, ou de uma cascata de pelo menos duas bombas de ejetor, em particular, de bombas de ejetor a vapor, ser condensado em pelo menos um condensador (4).

23. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de vácuo ser uma bomba de ejetor, em particular, da bomba de ejetor a vapor.

24. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 23, caracterizado por uma cascata de três bombas de ejetor.

25. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 24, caracterizado pelo vapor que emerge do pelo menos um dispositivo (3a, 3b, 3c) para a produção de vácuo ser transferido para pelo menos um recipiente de coleta de condensado (6).

26. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 25, caracterizado pelo condensado ser alimentado, pelo topo, na pelo menos uma coluna de purificação (7), em que, a) o condensado que é removido da pelo menos uma coluna de purificação (7), é fornecido ao pelo menos um evaporador (8) e ali evaporado, e/ou b) o gás de purificação, que é removido da saída de gás de topo (20) é alimentado, em conjunto com o oxidante, ao combustível (G), para o pelo menos um queimador (22) do pelo menos um produtor de vapor (8).

27. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pela coluna de purificação (7) ser uma coluna de extração em contracorrente com um gás de purificação.

28. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pela coluna de extração em contracorrente com um gás de purificação ser ar.

29. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 a 28, caracterizado pela coluna de purificação (7) ser uma coluna de extração pelo fundo (21).

30. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 a 29, caracterizado pelo vapor resultante evaporado no evaporador (8), ser utilizado para operar a bomba de ejetor a vapor ou a cascata de uma pluralidade de bombas de ejetor a vapor.

31. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 30, caracterizado pela massa polimérica fundida ser uma massa fundida de um poliéster, em particular de polilactídeo, poliglicolídeo e/ou copolímeros destes e o diéster de Fórmula geral I é lactídeo e/ou glicolídeo.