DD200145A1

DD200145A1 - EXTRACTOR FOR PLASTIC GRANULES

Info

Publication number: DD200145A1
Application number: DD23250181A
Authority: DD
Inventors: Peter Kramer; Theodor Hochhaus; Holger Kleim
Original assignee: Peter Kramer; Theodor Hochhaus; Holger Kleim
Priority date: 1981-08-10
Filing date: 1981-08-10
Publication date: 1983-03-23

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Extraktor fuer Kunststoffgranulat, insbesondere Polyamidgranulat, zum kontinuierlichen Extrahieren loeslicher Bestandteile aus Granulat mittels Extraktionsfluessigkeit. Ziel der Erfindung ist es, einen Extraktor zu entwickeln, der sich durch eine grosse Durchsatzleistung bei einem sehr hohen und gleichmaessigen Extraktionsgrad des Granulats auszeichnet. Hierbei steht die Aufgabe, den Extraktor so zu gestalten, dass zwischen dem sinkenden Granulat und der aufsteigenden Extraktionsfluessigkeit ueberall eine nahezu gleichmaessige Relativgeschwindigkeit vorhanden ist. Nach der Erfindung sind im Extraktor, der nach unten konisch verlaufende Einschnuerungen in Form von Blechkegelstuempfen besitzt, mittig der Einschnuerungen Stroemungsrichter eingebaut, deren Unterkante sich geringfuegig tiefer als die Oberkante der Einschnuerungen befindet. Die stroemungsrichter bestehen aus einem offenen Zylinderblech mit einem Durchmesser von ca. *mal Extraktorgehaeusedurchmesser und aus einem darin eingebauten trichterfoermigen Blech mit einer kleinen Durchtrittsoeffnung von 0,05-0,3 mal Extraktorgehaeusedurchmesser. FigurThe invention relates to an extractor for plastic granules, in particular polyamide granules, for the continuous extraction of soluble components from granules by means of extraction fluid. The aim of the invention is to develop an extractor, which is characterized by a high throughput at a very high and uniform degree of extraction of the granules. Here, the task is to design the extractor so that between the sinking granules and the rising extraction liquid everywhere a nearly uniform relative velocity is present. According to the invention, in the extractor, which has downwardly tapering constrictions in the form of Blechkegelstuempfen, built centrally of the Einschnuerungen Stroemungsrichter whose bottom edge is slightly lower than the upper edge of the Einschnuerungen. The flow straighteners consist of an open cylinder plate with a diameter of approx. * Times the extractor housing diameter and a funnel-shaped sheet with a small passage opening of 0.05-0.3 times the extractor housing diameter installed therein. figure

Description

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TITLE OF THE INVENTION

"Extraktor für Kunststoffgranulat··"Extractor for plastic granules ··

FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft einen Extraktor für Kunststoffgranulat, insbesondere Polyamidgranulat,zum kontinuierlichen Extrahieren löslicher Bestandteile aus Granulat mittels Extraktionsflüssigkeit, z. B. Wasser.The invention relates to an extractor for plastic granules, in particular polyamide granules, for the continuous extraction of soluble constituents from granules by means of extraction liquid, for. B. water.

CHARACTERISTICS OF THE KNOWN TECHNICAL SOLUTIONS

Bekannt ist ein Extraktor für Kunststoffgranulat (DE-OS Nr. 1519936) mit im Gehäuse eingebauten, im Abstand übereinander angebrachten, nach unten konisch verlaufenden Einschnürungen, durch welche eine Rückvermischung der Extraktionswässer in den verschiedenen Extraktionsstufen verhindert werden soll. Mittig im Bereich der Einschnürungen befinden sich Kegelhüte, die eine verminderte mittige Granulatströmung bezwecken sollen·Known is an extractor for plastic granules (DE-OS No. 1519936) with built-in housing, mounted one above the other at a distance, down conically extending constrictions, through which a back-mixing of the extraction waters in the various extraction stages to be prevented. In the center of the constrictions are conical hats, which are intended to achieve a reduced central granular flow.

Dessen ungeachtet ist erfahrungsgemäß die mittige Granulatströmung bedeutend größer als im äußeren Bereich am Anfang der Einschnürung·Nevertheless, experience has shown that the central granular flow is significantly greater than in the outer region at the beginning of the constriction.

λ η HlR IQRi * 95247$ λ η HlR IQRi * 95247 $

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Der Ringspalt zwischen Kegelhut und Einschnürung bewirkt ein gegenseitiges Behindern bzw. Verkeilen des Granulats, wobei die Granulatströmung durch den Ringspalt durch eine örtlich abwechselnde Diskontinuität charakterisiert ist. Als Ergebnis ergibt sich örtlich eine ebenso diskontinuierlich nach oben gerichtete Extraktionswasserströmung, die zu Gassenbildung und damit zu. unterschiedlichen Extraktionsgraden und zu Verweilzeitschwankungen führt. Der Extraktor gewährleistet deshalb keinen sehr hohen und gleichmäßigen Extraktionsgrad des Granulats und keinen sehr großen Granulatdurchsatz.The annular gap between conical cap and constriction causes a mutual obstruction or wedging of the granules, wherein the granular flow through the annular gap is characterized by a locally alternating discontinuity. As a result, there is locally a likewise discontinuous upwardly directed extraction water flow leading to lane formation and thus to. different degrees of extraction and leads to residence time fluctuations. The extractor therefore does not guarantee a very high and uniform degree of extraction of the granules and no very large granulate throughput.

ZIEL DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Die Erfindung hat das Ziel, einen Extraktor für Granulat zu entwickeln, der sich durch eine große Durchsatzleistung bei einem sehr hohen und gleichmäßigen Extraktionsgrad des Granulats auszeichnet.The invention aims to develop an extractor for granules, which is characterized by a high throughput at a very high and uniform extraction rate of the granules.

WESEN DER ERFINDUNGEssence of the invention

Es steht die Aufgabe, den Extraktor so zu gestalten, daß zwischen dem sinkenden Granulat und der aufsteigenden Extraktionsflüssigkeit überall eine nahezu gleichmäßige Relativgeschwindigkeit vorhanden ist. Erfindungsgemäß besteht der Extraktor aus einem geschlossenen, zylinderförmigen Gehäuse mit einem konischen Auslauf. Am Gehäuse befinden sich stutzen für die Granulat- und Extraktionsflüssigkeitszu- bzw. -abführung. Im Inneren sind im Abstand übereinander angebrachte, nach unten konisch verlaufende Einschnürungen eingebaut. Diese Einschnürungen werden durch Blechkegelstümpfe gebildet.It is the task of designing the extractor so that everywhere between the sinking granules and the ascending extraction liquid a nearly uniform relative velocity is present. According to the invention, the extractor consists of a closed, cylindrical housing with a conical outlet. On the housing there are nozzles for the granulate and extraction liquid supply and removal. Inside are installed at a distance one above the other, down conical constrictions incorporated. These constrictions are formed by sheet metal stumps.

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Zur Erzielung einer nahezu konstanten Geschwindigkeit der Granulatströmung im Querschnitt des Extraktors, über seine gesamte Höhe wirkend, sind die Abstände der Einschnürungen zueinander höchstens vier mal Gehäusedurchmesser groß. Konzentrisch zu den Einschnürungen sind Strömungsrichter angeordnet, deren Unterkante geringfügig tiefer als die Oberkante der Einschnürungen liegt. Die Strömungsrichter sind offene Zylinderbleche mit einem Durchmesser von ca. /2mal Gehäusedurchmesser und unten konisch eingezogenem Rand von ca. 1/10 der Zylinderhöhe, in welchen wieder ein trichterförmiges Blech eingebaut ist. Die große Durchtrittsöffnung des trichterförmigen Bleches entspricht dem Zylinderblechdurchmesser und die kleine Durchtrittsöffnung beträgt 0,05 - 0,3 mal Gehäusedurchmesser·To achieve a nearly constant speed of the granular flow in the cross section of the extractor, acting over its entire height, the distances of the constrictions to each other at most four times the housing diameter are large. Concentric to the constrictions flow straightener are arranged whose lower edge is slightly lower than the upper edge of the constrictions. The flow straightener are open cylinder plates with a diameter of about / 2 times the housing diameter and conical bottom edge of about 1/10 of the cylinder height, in which again a funnel-shaped sheet is installed. The large passage opening of the funnel-shaped plate corresponds to the cylinder plate diameter and the small passage opening is 0.05 - 0.3 times the housing diameter ·

Bei Betrieb des Extraktors wandert das Granulat kontinuierlich nach unten, und die Extraktionsflüssigkeit strömt nach oben. An den kritischen Punkten des Extraktors, dem Beginn der Einschnürungen, wird durch den Strömungsrichter der schnelle Mittelbereich der Granulatströmung erfaßt und abgebremst. Er bewirkt jetzt ein Weiterströmen dieses Granulats mit ungefähr der gleichen Geschwindigkeit wie der Geschwindigkeit des Außenbereiches der Granulatströmung. Durch, die Anordnung der Unterkante des Strömungsrichters geringfügig tiefer als die Oberkante der Einschnürung ergibt sich eine Zwangsführung des Granulats im Obergangsbereich vom zylindrischen zum konischen Teil des Extraktors. Es wird jetzt erreicht, daß sich in diesem Bereich kein Granulat festsetzen bzw. sehr langsam strömen kann. Die Extraktionsflüssigkeitsströmung vergleichmäßigt sich bei gleichmäßiger Granulatströmung, da, bedingt durch eine gleichbleibende dichte Granulatschüttung,sich keine bevorzugten Gassen ausbilden können. Der Querschnitt, durch den die Extraktionsflüssigkeit beschleunigt am Granulat vorbeiströmt, ist am Beginn der Einschnürung als Ringspalt größer als bei bisherigen Lösungen,und er wird durch die Kreisfläche des trichterförmigen Bleches noch vergrößert. D9durch werden Verkeilen, diskontinuierliche"Gassenströmungen und somit Verweilzeitschwankungen sowohl des Granulats als entsprechend auch der Extraktionsflüssigkeit vermieden .During operation of the extractor, the granules continuously migrate downwards and the extraction liquid flows upwards. At the critical points of the extractor, the beginning of the constrictions, the fast center region of the granulate flow is detected and decelerated by the flow straightener. It now causes the granules to continue to flow at approximately the same speed as the outside flow rate of the granular fluid. By, the arrangement of the lower edge of the flow straightener slightly lower than the upper edge of the constriction results in a positive guidance of the granules in the transition region from the cylindrical to the conical part of the extractor. It is now achieved that settle in this area no granules or can flow very slowly. The extraction liquid flow is evened out with a uniform flow of granules, since, due to a constant density of granules, no preferred lanes can form. The cross section through which the extraction fluid accelerates past the granules is greater at the beginning of the constriction as an annular gap than in previous solutions, and it is further increased by the circular area of the funnel-shaped metal sheet. D9durch wedging, discontinuous "gas flows and thus residence time fluctuations of both the granules and corresponding to the extraction liquid are avoided.

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AUSFOHRUNGSBEISPIELAUSFOHRUNGSBEISPIEL

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung eines Teils des Extraktors. Für das Extrahieren von niedermolekularen Verbindungen aus Polyamid-Granulat mittels Wasser als Extraktionsflüssigkeit wird ein nach dem Gegenstromprinzip kontinuierlich arbeitender Extraktor eingesetzt. Dieser Extraktor besteht aus einem geschlossenen, zylinderförmigen Gehäuse 1 mit einem nicht dargestellten konischen Auslauf. Das Gehäuse ist mit mehreren Stutzen für die Granulat- und Extraktionsflüssigkeitszu- bzw. -abführung versehen, wobei in der Zeichnung nur Extraktionsflüssigkeitszu- bzw. abführungsstutzen 2 a; b ersichtlich sind. Mehrere konische Einschnürungei 3 in Form von fest mit dem Gehäuse 1 verbundenen Blechkegelstümpfen sind im Inneren des Gehäuses 1 untergebracht. Zwischen den einzelnen Einschnürungen 3 liegt ein größerer Abstand vor. In der Mitte des Gehäuses 1 sind Strömungsrichter 4 eingebaut, deren Unterkante sich gegenüber der Oberkante der Einschnürungei 3 nur geringfügig tiefer befindet. Die Strömungsrichter 4 sind offene Zylinderbleche mit einem Durchmesser von ca. /2mal Gehäusedurchmesser und unten konisch eingezogenem Rand von 0,05 - 0,2 der Zylinderhöhe. In die Zylinderbleche sind jeweils ein trichterförmiges Blech eingebaut. Die große Durchtrittsöffnung des trichterförmigen Bleches entspricht dem Durchmesser des Zylinderbleches, und die kleine Durchtrittsöffnung besitzt einen Durchmesser von 0,14 mal Gehäusedurchmesser.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a schematic representation of a part of the extractor. For extraction of low molecular weight compounds from polyamide granules by means of water as the extraction liquid, a continuously working extractor according to the countercurrent principle is used. This extractor consists of a closed, cylindrical housing 1 with a conical outlet, not shown. The housing is provided with a plurality of nozzles for the granulate and extraction liquid supply and removal, wherein in the drawing only extraction liquid supply and discharge pipe 2 a; b are visible. A plurality of conical constrictions 3 in the form of firmly connected to the housing 1 Blechkegelstümpfen are housed inside the housing 1. Between the individual constrictions 3 is a greater distance. In the middle of the housing 1 flow straightener 4 are installed, the lower edge is located only slightly lower relative to the upper edge of the constriction 3. The flow straightener 4 are open cylinder plates with a diameter of about / 2 times the housing diameter and bottom tapered edge of 0.05 - 0.2 of the cylinder height. In the cylinder plates in each case a funnel-shaped metal sheet are installed. The large passage opening of the funnel-shaped sheet corresponds to the diameter of the cylinder plate, and the small passage opening has a diameter of 0.14 times the housing diameter.

Durch den erfindungsgemäßen Extraktor wird ein optimales Strömungsverhalten sowohl des Granulats als auch der Extraktionsflüssigkeit erzielt, so daß die Berührung des Granulats mit dem Extraktionswasser in jedem Bereich des Extraktionsquerschnittes gleichmäßig ist. Damit ist gewährleistet, daß die StoffÜbergangsverhältnisse überall entsprechen» dem vorliegenden Konzentrationsgefälle konstant sind. Der Extraktor gestattet jetzt eine sehr große Durchsatzleistung bei einem sehr hohen und gleichmäßigen Extraktionsgrad des Granulats.By the extractor according to the invention an optimal flow behavior of both the granules and the extraction liquid is achieved, so that the contact of the granules with the extraction water in each region of the extraction cross section is uniform. This ensures that the mass transfer ratios are consistent everywhere »with the concentration gradient present. The extractor now allows a very high throughput with a very high and uniform extraction rate of the granules.

Claims

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CLAIM THE INVENTION

Extractor for granules, in particular polyamide granules, which operates continuously on the countercurrent principle and from a closed, cylinder-shaped housing with conical outlet, nozzle for the granulate and extraction liquid supply and discharge and in the housing at a distance mounted one above the other, downwardly conical constrictions formed through sheet metal trunks,
characterized in that concentrically the constrictions (3) flow straightener (4) in the form of an open cylinder plate with a diameter of about 2x2 times the housing diameter and conically pulled in bottom edge of about 1 / lOmal cylinder height, in which again a funnel-shaped sheet with a
small passage opening of 0.05 - 0.3 times housing diameter is installed, and in this case the lower edge of the flow straightener (4) is slightly lower than the upper edge of the conical constrictions (3).

- For this a page drawing -