DE102013109003A1 - Apparatus and method for drying plastic granules - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Trocknen von Kunststoffgranulatkörnern nach dem Granulieren, mit einer Trocknungsstrecke (11), in der das Granulat getrocknet wird und welche die Granulate mit einer Fördergeschwindigkeit durchlaufen, und einem Granulatauslauf (30), durch den das getrocknete Granulat aus der Trocknungsstrecke (11) ausgebracht wird, wobei das Trocknen in der Trocknungsstrecke (11) auf einem Zentrifugaltrocknerprinzip beruht. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Trocknungsstrecke (11) so dimensioniert ist und/oder die Fördergeschwindigkeit der Granulate durch die Trocknungsstrecke (11) so abgestimmt ist, dass sich eine Verweilzeit in der Trocknungsstrecke (11) ergibt, die eine derartige Kristallisation der Granulate ermöglicht, dass am Granulatauslauf (30) die Granulate an der Oberfläche zumindest teilkristallisiert sind.The invention relates to a device (10) for drying plastic granules after granulation, comprising a drying section (11) in which the granules are dried and which pass through the granules at a conveying speed, and a granular outlet (30) through which the dried granules is discharged from the drying section (11), wherein the drying in the drying section (11) is based on a centrifugal dryer principle. The invention is characterized in that the drying section (11) is dimensioned so and / or the conveying speed of the granules through the drying section (11) is tuned so that a residence time in the drying section (11) results that such a crystallization of Granules allow that the granules are at least partially crystallized at the surface of the granules (30).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Kunststoffgranulatkörnern nach dem Granulieren gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art und ein Verfahren zum Trocknen von Kunststoffgranulatkörnern nach dem Granulieren gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 10 angegebenen Art.The invention relates to a device for drying plastic granules after granulation according to the type specified in the preamble of claim 1 and a method for drying plastic granules after granulation according to the specified in the preamble of
Aus der
Allerdings erweist es sich häufig als Problem, dass die Granulatkörner beim Verlassen der Trocknungsvorrichtung miteinander verkleben. Denn einerseits ist es im Stand der Technik bekannt, dass die Granulatkörner während und nach der Trocknungsphase möglichst wenig abgekühlt werden, so dass für die anschließende Kristallisationsphase keine oder eine möglichst geringe Energiezufuhr zur erneuten Erwärmung erforderlich ist. Die Granulatkörner sollen daher möglichst schnell einem Kristallisationsreaktor oder einer Nachbehandlungseinrichtung zugeführt werden, um möglichst wenig Energie in der Trocknungsphase zu verlieren. Andererseits führt die nach der vergleichsweise kurzen Trocknungsphase vorhandene amorphe Oberflächenstruktur immer wieder zu einem Verkleben der Granulatkörner miteinander, sowohl in der Trocknungsstrecke als auch auf dem Förderweg oder in den nachfolgenden Einheiten.However, it is often a problem that the granules stick together when leaving the drying device. On the one hand, it is known in the prior art that the granules are cooled as little as possible during and after the drying phase, so that no or the lowest possible energy supply for reheating is required for the subsequent crystallization phase. The granules should therefore be fed as quickly as possible to a crystallization reactor or an aftertreatment device in order to lose as little energy as possible in the drying phase. On the other hand, the amorphous surface structure present after the comparatively short drying phase leads again and again to sticking of the granules together, both in the drying section and on the conveying path or in the following units.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der genannten Nachteile eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, bei denen Granulatkörner in der Trocknungsstrecke oder beim oder nach dem Verlassen der Trocknungsvorrichtung nicht mehr miteinander verkleben und somit einfacher und sicherer zu fördern sind. Vor allem sollen die Granulatkörner aber auch den nachfolgenden Einheiten, wie einem Kristallisationsreaktor oder einer Nachbehandlungseinheit, so zuführbar sein, dass es zu keinen Störungen, insbesondere durch Verkleben der Granulatkörner miteinander, in den nachfolgenden Einheiten kommt.The object of the present invention is to provide, while avoiding the disadvantages mentioned, a device and a method in which granules in the drying section or during or after leaving the drying device no longer stick together and thus are easier and safer to promote. Above all, the granules should also be able to be fed to the following units, such as a crystallization reactor or an aftertreatment unit, so that no disturbances, in particular by sticking together of the granules, occur in the following units.
Diese Aufgabe wird für die Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst. Für das Verfahren wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 10 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.This object is achieved for the device by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its preamble features. For the method, the object is achieved by the characterizing features of
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims form advantageous developments of the invention.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch zumindest eine Teilkristallisation der Oberfläche eines Granulatkorns bis zu einem gewissen Grad ein Verkleben zumindest erheblich verringert wird oder sogar ganz vermieden werden kann, und dass diese Kristallisation bereits in der Trocknungsstrecke stattfinden kann, wobei die Kristallisation über die Verweildauer des Granulats in der Trocknungsstrecke einfach und ohne großen Aufwand einstellbar ist.The invention is based on the finding that adhesion is at least considerably reduced or even completely avoided by at least partial crystallization of the surface of a granulate grain, and that this crystallization can already take place in the drying section, wherein the crystallization over the Dwell time of the granules in the drying section is easily and easily adjustable.
Nach der Erfindung weist daher die Vorrichtung ein Gehäuse auf, in dem sich eine Trocknungsstrecke befindet. Von einem Granulator wird das Kunststoffgranulat, nachfolgend auch als Granulat oder Granulatkörner bezeichnet, mit Prozessfluid in das Gehäuse eingebracht. Dort wird das Granulat vom Prozessfluid getrennt und getrocknet. Die Trocknung beruht dabei auf dem Zentrifugaltrocknerprinzip. Ferner ist in Flussrichtung betrachtet am Ende der Trocknungsstrecke ein Granulatauslauf vorgesehen, durch den das getrocknete Granulat aus der Trocknungsstrecke ausgebracht wird. Durch die Dimensionierung der Trocknungsstrecke und/oder die Abstimmung der Fördergeschwindigkeit der Granulate durch die Trocknungsstrecke ergibt sich eine Verweilzeit in der Trocknungsstrecke, die eine derartige Kristallisation des Granulats ermöglicht, dass die Granulatkörner an der Oberfläche zumindest teilkristallisiert sind, wenn diese den Granulatauslauf erreichen. Dies hat den Vorteil, dass die Gefahr des Verklebens der Granulatkörner miteinander erheblich verringert wird, ohne dass das Granulat abgekühlt werden muss, und dass die verbliebene Eigenwärme für den weiteren Kristallisierungsprozess genutzt werden kann.According to the invention, therefore, the device has a housing in which there is a drying section. From a granulator, the plastic granules, hereinafter also referred to as granules or granules, introduced with process fluid into the housing. There, the granules are separated from the process fluid and dried. The drying is based on the centrifugal dryer principle. Furthermore, viewed in the direction of flow, at the end of the drying section a granulate outlet is provided, through which the dried granulate is discharged from the drying section. By dimensioning the drying section and / or matching the conveying speed of the granules through the drying section results in a residence time in the drying section, which allows such crystallization of the granules, that the granules are at least partially crystallized on the surface, when they reach the granule outlet. This has the advantage that the risk of sticking of the granules together is significantly reduced, without the granules must be cooled, and that the remaining Homogeneous heat can be used for the further crystallization process.
Günstig ist es, wenn die Verweildauer des Granulats in der Trocknungsstrecke durch die Ausbildung eines zum Antrieb des Prozessfluids und des darin befindlichen Granulats vorgesehenen Rotors eingestellt ist. Dies kann insbesondere über Rotorlänge, Rotordurchmesser und Größe und/oder Stellwinkel der Rotorschaufeln erfolgen. Eine solche Art der Einstellung ist zuverlässig und weniger fehleranfällig als komplexere Regelungseinrichtungen.It is advantageous if the residence time of the granules in the drying section is set by the formation of a rotor provided for driving the process fluid and the granules therein. This can be done in particular via rotor length, rotor diameter and size and / or adjustment angle of the rotor blades. Such a type of adjustment is reliable and less error prone than more complex control devices.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Verweildauer des Granulats in der Trocknungsstrecke durch die Drehzahl des Rotors und/oder einen Luftstrom durch die Trocknungsstrecke einstellbar ist. Durch diese Lösung können flexibel und schnell Anpassungen vorgenommen werden, wenn beispielsweise ein höherer oder niedrigerer Kristallisationsgrad des Granulats erforderlich ist oder Granulatformen oder -größe eine Änderung der Verweildauer notwendig machen.Furthermore, it has proven to be advantageous if the residence time of the granules in the drying section by the rotational speed of the rotor and / or an air flow through the drying section is adjustable. Through this solution, adjustments can be made flexibly and quickly, for example if a higher or lower degree of crystallization of the granules is required or if granule forms or size necessitate a change in the residence time.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist der Rotor zweigeteilt ausgebildet, insbesondere mit zwei Antrieben versehen, welche auch eine unterschiedliche Drehzahl ermöglichen und/oder unterschiedlich ausgebildet sind. Dies ermöglicht eine größere Freiheit bei der Einstellung der Fließgeschwindigkeit und damit der Verweildauer des Granulats in der jeweiligen Trocknungsstrecke. Zudem können die Granulate mit unterschiedlichen Restfeuchtegehalten unterschiedlichen Förderströmen beaufschlagt werden.According to one aspect of the invention, the rotor is formed in two parts, in particular provided with two drives, which also allow a different speed and / or are designed differently. This allows greater freedom in adjusting the flow rate and thus the residence time of the granules in the respective drying section. In addition, the granules can be acted upon with different residual moisture contents different flow rates.
Vorzugsweise ist in der Trocknungsstrecke ein Zulauf vorgesehen, über den aktiv, durch Zugabe von externer Wärmeenergie, oder passiv, durch den Kristallisationsprozess, vorgewärmtes bereits kristallisiertes Granulat dem zu trocknenden Granulat zuführbar ist. Dabei ist es sinnvoll, dass die Trocknungsstrecke länger dimensioniert ist, als allein zum Zweck der Trocknung erforderlich wäre, und dass insbesondere der Zulauf etwa bei halber Länge der Trocknungsstrecke in diese einmündet, wo bereits ein Großteil der Feuchtigkeit entnommen wurde. Die Zugabe von vorgewärmtem bereits kristallisiertem Granulat verringert einerseits die Gefahr, dass die zu trocknenden nicht kristallisierten Granulatkörner in der Trocknungsstrecke miteinander verkleben, und andererseits wird dadurch die Temperatur in der Trocknungsstrecke erhöht bzw. zumindest einem Absinken der Temperatur entgegengewirkt, was sich positiv auf den Kristallisierungsprozess auswirkt.Preferably, an inlet is provided in the drying section, via which active, by addition of external heat energy, or passively, by the crystallization process, preheated already crystallized granules can be fed to the granules to be dried. It is useful that the drying section is dimensioned longer than would be required solely for the purpose of drying, and that in particular the inlet opens at about half the length of the drying section in this, where a large part of the moisture has already been removed. The addition of preheated already crystallized granules on the one hand reduces the risk that the non-crystallized granules to be dried in the drying section stick together, and on the other hand, the temperature in the drying section is increased or at least counteracted a drop in temperature, which has a positive effect on the crystallization process effect.
Eine Heizeinrichtung kann dem Zulauf vorgeschaltet sein, um die zuzuführenden Granulate aufzuwärmen oder deren Temperatur zu halten. Dies verbessert die Wirkung auf den Kristallisierungsprozess noch weiter.A heating device may be connected upstream of the inlet in order to heat up the granules to be supplied or to maintain their temperature. This further improves the effect on the crystallization process.
Es ist günstig, wenn die Zuführung des bereits kristallisierten Granulats zur Trocknungsstrecke tangential erfolgt, also tangential in die bestehende zirkuläre Strömung in der Trocknungsstrecke. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Durchmischung des bereits kristallisierten Granulats mit dem zu trocknenden Granulat.It is favorable if the supply of the already crystallized granules to the drying section takes place tangentially, ie tangentially into the existing circular flow in the drying section. This results in a uniform mixing of the already crystallized granules with the granules to be dried.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Abzweigevorrichtung vorgesehen, durch die das zugeführte kristallisierte Granulat dem Zulauf zuführbar ist, wobei die Abzweigevorrichtung unmittelbar der Vorrichtung, einem Kristallisator oder einer Nachbehandlungseinrichtung nachgeschaltet ist. So kann Granulat, das bereits die Trocknungsstrecke durchlaufen hat und einen ausreichenden Kristallisationsgrad aufweist, dem nachfolgenden zu trocknenden Granulat zugeführt werden. Diese Anordnung ist platzsparend, da kein separater Behälter für die Bevorratung von kristallisiertem Granulat erforderlich ist, und energiesparend, da die Restwärme des durch die Abzweigevorrichtung entnommenen Granulats verwendet wird. Zudem ist auch aufgrund des geschlossenen Systems der Wärmeverlust minimal.In a further advantageous embodiment, a branching device is provided, through which the supplied crystallized granules can be fed to the feed, wherein the branching device is connected directly downstream of the device, a crystallizer or an after-treatment device. Thus granules, which has already passed through the drying section and has a sufficient degree of crystallization, are fed to the subsequent granules to be dried. This arrangement saves space, since no separate container for the storage of crystallized granules is required, and energy-saving, since the residual heat of the withdrawn by the branching device granules is used. In addition, the heat loss is minimal due to the closed system.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Abzweigevorrichtung so steuerbar oder regelbar ausgebildet ist, dass die Menge an zuzuführendem kristallisiertem Granulat einstellbar ist. Dadurch ist es möglich, flexibel auf geänderte Parameter, wie beispielsweise Menge des zuzuführenden kristallisierten Granulats oder gewünschte Verweildauer des zu trocknenden Granulats in der Trocknungsstrecke, zu reagieren, wie unten im Zusammenhang mit dem Mischungsverhältnis noch ausgeführt wird.It is also advantageous if the branching device is embodied so controllable or controllable that the amount of crystallized granules to be supplied is adjustable. This makes it possible to respond flexibly to changed parameters, such as the amount of crystallized granules to be supplied or the desired residence time of the granules to be dried in the drying section, as will be explained below in connection with the mixing ratio.
Die Aufgabe wird für das Verfahren dadurch gelöst, dass eine Vorrichtung zum Trocknen von Granulat, insbesondere wie sie vorstehend beschrieben wurde, verwendet wird, wobei bereits ein Teilkristallisieren des Granulats in der Trocknungsstrecke stattfindet. Dies hat den Vorteil, dass die Gefahr des Verklebens der Granulatkörner miteinander verringert wird, ohne dass das Granulat abgekühlt werden muss, und dass die verbliebene Eigenwärme für einen weiteren Kristallisierungsprozess genutzt werden kann.The object is achieved for the method in that a device for drying granules, in particular as described above, is used, wherein already takes place a partial crystallization of the granules in the drying section. This has the advantage that the risk of gluing the granules together is reduced without the granules must be cooled, and that the residual heat can be used for a further crystallization process.
Vorzugsweise passiert das Granulat den Granulatauslauf mit einer Restfeuchte von 0,05 bis 0,3 Gew.-%. So kann das Granulat gegebenenfalls für einen begrenzten Zeitraum zwischengelagert oder über eine bestimmte Strecke gefördert werden, ohne dass sich die Restfeuchte nachhaltig negativ auf die Qualität des Granulats auswirkt.The granulate preferably passes through the granulate outlet with a residual moisture content of 0.05 to 0.3% by weight. Thus, the granulate may be temporarily stored for a limited period of time or conveyed over a certain distance, without the residual moisture having a lasting negative effect on the quality of the granules.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird zusätzlich, insbesondere vorgewärmtes, kristallisiertes Granulat in die Trocknungsstrecke zugeführt. Die Zugabe von vorgewärmtem bereits kristallisiertem Granulat verringert einerseits die Gefahr, dass die zu trocknenden nicht kristallisierten Granulatkörner verkleben, und andererseits wird dadurch die Temperatur in der Trocknungsstrecke erhöht bzw. zumindest einem Absinken der Temperatur entgegengewirkt, was sich positiv auf den Kristallisierungsprozess auswirkt.According to a further aspect of the invention, in addition, in particular preheated, crystallized granules are fed into the drying section. The addition of preheated already Crystallized granules on the one hand reduces the risk that the non-crystallized granules to be dried stick together, and on the other hand increases the temperature in the drying section or counteracts at least a drop in temperature, which has a positive effect on the crystallization process.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das zusätzlich zugeführte kristallisierte Granulat durch aktiv oder passiv, vorgewärmtes teilkristallisiertes Granulat gebildet. Die aktive Vorwärmung erfolgt durch Zugabe von externer Wärmeenergie und die passive Vorwärmung durch den Kristallisationsprozess im Granulat an sich, der exotherm verläuft. Dadurch kann auch Granulat zugeführt werden, das die Trocknungsstrecke bereits durchlaufen hat und an der Oberfläche zumindest bis zu einem Grad teilkristallisiert ist, bei dem keine Gefahr des Verklebens mit anderen Granulatkörnern mehr besteht. In diesem Fall entfällt die Notwendigkeit, kristallisiertes Granulat vorzuhalten und dieses vor dem Zuführen zu erwärmen. Ferner kann das Granulat die Trocknungsstrecke mehrfach durchlaufen, bis ein gewünschter Kristallisierungsgrad erreicht ist. Somit kann der Kristallisierungsprozess weiter in den Trocknungsprozess integriert werden.In an advantageous embodiment of the invention, the additionally supplied crystallized granules are formed by active or passive, preheated partially crystallized granules. The active preheating takes place by adding external heat energy and the passive preheating by the crystallization process in the granules per se, which is exothermic. As a result, it is also possible to supply granules which have already passed through the drying section and are partially crystallized on the surface, at least to a degree at which there is no longer any risk of sticking with other granules. In this case, there is no need to hold crystallized granules and to heat them before feeding. Furthermore, the granules can pass through the drying section several times until a desired degree of crystallization is achieved. Thus, the crystallization process can be further integrated into the drying process.
Es ist zweckmäßig, dass das getrocknete Granulat die Trocknungsstrecke mit einer Temperatur von mindestens 120°C, vorzugsweise in einem Bereich von 140 °C bis 160 °C, verlässt. Aufgrund dieser Eigenwärme kann das Granulat innerhalb von wenigen Minuten einen für die weitere Verwendung optimalen Kristallisationsgrad erreichen. Wenn das Granulat, wie oben beschrieben, erneut der Trocknungsstrecke zugeführt wird, trägt diese Wärme dazu bei, die Temperatur in der Trocknungsstrecke zu halten und dadurch ebenfalls den Kristallisierungsprozess in der Trocknungsstrecke zu verbessern.It is expedient that the dried granules leave the drying section at a temperature of at least 120 ° C., preferably in a range of 140 ° C. to 160 ° C. Due to this intrinsic heat, the granules can reach a degree of crystallization which is optimal for further use within a few minutes. As described above, when the granules are again supplied to the drying section, this heat contributes to keeping the temperature in the drying section, thereby also improving the crystallization process in the drying section.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn kontinuierlich kristallisiertes Granulat in Bezug auf das zu trocknende Granulat im Verhältnis von zumindest 0,5 zu 1, insbesondere 1 zu 1 oder 2 zu 1 oder 3 zu 1 zugeführt wird. Wenn das Mischverhältnis in diesem Bereich liegt, ist das Verhältnis zwischen der durchschnittlichen Verweildauer des Granulats in der Trocknungsstrecke und dem durchschnittlichen Kristallisationsgrad besonders vorteilhaft. Ferner wird über das Mischverhältnis die Verweildauer des Granulats in der Trocknungsstrecke mitgesteuert. Denn da bei einer größeren Menge Granulat die einzelnen Granulatkörner mehr Zeit zum Durchlaufen der Trocknungsstrecke benötigen, wirkt sich der Granulatdurchsatz auf die Verweildauer aus. Dies hat den Vorteil, dass durch eine leicht umsetzbare Steuerung der Menge an zugeführtem Granulat kurzfristig Einfluss auf die Verweildauer des Granulats in der Trocknungsstrecke genommen werden kann.It has proved to be particularly favorable if continuously crystallized granules are supplied in relation to the granules to be dried in the ratio of at least 0.5 to 1, in particular 1 to 1 or 2 to 1 or 3 to 1. When the mixing ratio is in this range, the ratio between the average residence time of the granules in the drying section and the average degree of crystallization is particularly advantageous. Furthermore, the dwell time of the granules in the drying section is also controlled via the mixing ratio. Because with a larger amount of granules, the individual granules need more time to go through the drying section, the granulate throughput affects the residence time. This has the advantage that an influence on the residence time of the granules in the drying section can be taken in the short term by an easily implementable control of the amount of granules fed.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird über die Menge des zugeführten kristallisierten Granulats die Temperatur in der Trocknungsstrecke zumindest mitgesteuert. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Trocknungsstrecke zu beheizen.According to a further aspect of the invention, the temperature in the drying section is at least co-controlled via the amount of crystallized granules supplied. This eliminates the need to heat the drying section.
Um weiterhin ein Verkleben der Granulatkörner miteinander zu vermeiden, ist es zweckmäßig, dass das getrocknete Granulat die Trocknungsstrecke mit einem Kristallisationsgrad von mindestens 15 Vol-%, insbesondere mehr als 20 Vol-%, verlässt, da bei den gegebenen Temperaturen die Klebeneigung des Granulats dann gering ist.In order to further prevent the granules from sticking together, it is expedient for the dried granules to leave the drying section with a degree of crystallization of at least 15% by volume, in particular more than 20% by volume, since at the given temperatures the tendency of the granules to adhere is low.
Das Verfahren läuft in einem kontinuierlichen Prozess ab.The process takes place in a continuous process.
Die oben angegebene Vorrichtung und das oben angegebene Verfahren wird vorzugsweise zur Behandlung von teilkristallisierenden Kunstoffen, wie Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Polylactide (PLA), verwendet.The above apparatus and method are preferably used to treat partially crystallized plastics such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polylactides (PLA).
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiment shown in the drawing.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:In the description, the claims, and the drawing, the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals below are used. In the drawing:
Die
Die Vorrichtung
Entlang der Längsachse
Die Entwässerungskammer
Durch den tangential zum Rotor
Dem Granulatauslauf
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden durch Versuchsbeispiele unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung
In der Vorrichtung
Wenn bei anderweitig unveränderten Versuchsbedingungen nun die Rotordrehzahl auf 600 U/min reduziert wird, erhöht sich die durchschnittliche Verweilzeit des Granulats auf 13,2 Sekunden, der Restfeuchtegehalt beträgt jedoch weiterhin weniger als 0,2%. Allerdings liegt der Kristallisationsgrad des Granulats unmittelbar nach dem Austritt aus dem Granulatauslauf
Im nächsten Versuch wird bei ansonsten gleichen Bedingungen etwa bei der Hälfte der wirksamen Länge des Rotors
In einem weiteren Versuch wird unter Beibehaltung der übrigen Bedingungen das Mischungsverhältnis auf 1 zu 2 erhöht, also den 350 kg/h an zu trocknendem Granulat eine Menge von 700 kg/h vorgewärmtes kristallisiertes Granulat durch den tangentialen Zulauf
Für die folgenden Versuche wird die nach dem Granulatauslauf
Vorteilhaft ist jedoch zum einen, dass auf diese Weise hergestellte Granulatkörner nicht miteinander verkleben und daher in Behältern gelagert werden können, und zum anderen, dass bereits nach sehr kurzer Lagerung von ca. 2 Minuten aufgrund der noch vorhandenen Eigenwärme ein durchschnittlicher Kristallisationsgrad von ca. 40% erreicht werden kann, bei dem das Granulat handhabungsfähig ist.It is advantageous, however, on the one hand, that granules produced in this way do not stick together and can therefore be stored in containers, and, on the other hand, that even after a very short storage time of about 2 minutes, due to the residual heat still present, an average degree of crystallization of about 40 % can be achieved, in which the granules are manageable.
Wie dargelegt wurde, ist die Verweilzeit in der Trocknungsstrecke und somit der Kristallisationsgrad einfach und durch verschiedene Maßnahmen auf den gewünschten Kristallisationsgrad bereits in der Trocknungsstrecke gemäß der Lehre der Erfindung einstellbar.As has been stated, the residence time in the drying section and thus the degree of crystallization is simple and adjustable by various measures to the desired degree of crystallization already in the drying section according to the teachings of the invention.
Folgende Werte können dabei jeweils zur Anwendung kommen:
- 1.
Am Granulatauslauf 30 passiert das Granulat mit einer Restfeuchte von 0,05 bis 0,3 Gew.-%, - 2. das getrocknete Granulat verlässt die
Trocknungsstrecke 11 mit einer Temperatur von mindestens 120°C vorzugsweise in einem Bereich von 140 °C bis 160 °C, - 3. das kristallisierte Granulat wird in Bezug auf das zu trocknende Granulat im Verhältnis von zumindest 0,5 zu 1, insbesondere 1 zu 1 oder 2 zu 1 oder 3 zu 1 zugeführt, und/oder
- 4. die getrockneten Granulate verlassen die
Trocknungsstrecke 11 mit einemKristallisationsgrad von mindestens 15 Vol-%,insbesondere mehr als 20 Vol-%.
- 1. At the
granule outlet 30 the granules pass with a residual moisture of 0.05 to 0.3 wt .-%, - 2. the dried granules leave the
drying section 11 having a temperature of at least 120 ° C, preferably in a range of 140 ° C to 160 ° C, - 3. the crystallized granules are fed with respect to the granules to be dried in the ratio of at least 0.5 to 1, in particular 1 to 1 or 2 to 1 or 3 to 1, and / or
- 4. the dried granules leave the
drying section 11 with a degree of crystallization of at least 15% by volume, in particular more than 20% by volume.
Die Granulate werden in der Regel in einer oder sehr ähnlicher Größe hergestellt und als solche Mischung gefördert. Würde dies nicht der Fall sein, könnten sonst bei allen Vorgängen, wo das Granulat bewegt wird – z.B. Trocknen, Fördern, Entnahme aus dem Silo – Entmischungen auftreten. Je nach den Eigenschaften des betreffenden Kunststoffes und nach der bevorzugten Anwendung des betreffenden Granulates variieren die Granulatkörner jedoch zumindest im Bereich von einigen Zehntel Millimetern.The granules are usually produced in one or a very similar size and promoted as such mixture. If this were not the case, otherwise in all operations where the granulate is moved - e.g. Drying, conveying, removal from the silo - segregation occurs. However, depending on the properties of the plastic in question and the preferred use of the particular granules, the granules vary at least in the range of a few tenths of a millimeter.
Vielfach wird eine Granulatgröße von ca. 3 mm angestrebt, d.h. bei Granulat aus der Unterwassergranulierung soll ein Durchmesser von 3 mm eingehalten werden und bei Granulat aus der Stranggranulierung eine Durchmesser und eine Länge des „Zylinders“ von jeweils 3 mm. Häufig ergibt sich auch eine Toleranzspanne von +/– 10% der Größe des Granulatkorns, so dass der Bereich zwischen 2,7 bis 3,3 mm wahrscheinlich den größten Teil der Granulatkörner umfasst. In many cases, a granule size of about 3 mm is desired, ie granules from the underwater pelletizing a diameter of 3 mm should be complied with and granules from the strand pelletizing a diameter and a length of the "cylinder" of 3 mm. Often there is also a margin of tolerance of +/- 10% of the size of the granule so that the range of between 2.7 to 3.3 mm is likely to cover most of the granules.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtung zum Trocknen von Kunststoffgranulatkörnern Device for drying plastic granules
- 1111
- Trocknungsstrecke drying section
- 11a11a
- Höhe der Trocknungsstrecke Height of the drying section
- 11b11b
- Durchmesser der Trocknungsstrecke Diameter of the drying section
- 1212
- Gehäuse casing
- 1313
- Elektromotor electric motor
- 1414
- Rotor rotor
- 1515
- Längsachse longitudinal axis
- 1616
- Rotorschaufeln rotor blades
- 1818
- erstes Entwässerungssieb first drainage sieve
- 18a18a
- Entwässerungskammer drainage chamber
- 2020
- Sieböffnungen des ersten Entwässerungssiebs Screen openings of the first dewatering screen
- 2222
- zweites Entwässerungssieb second drainage screen
- 22a22a
- Kristallisations- und Trocknungskammer Crystallization and drying chamber
- 2424
- Sieböffnungen des zweiten Entwässerungssiebs Screen openings of the second dewatering screen
- 2525
-
Trennsieb zwischen Kristallisations- und Trocknungskammer
22a und Entwässerungskammer18a Separating sieve between crystallization and dryingchamber 22a anddrainage chamber 18a - 2626
- Zulauf für das Granulat/Prozesswasser-Gemisch Inlet for the granulate / process water mixture
- 2828
- Ablauf des Prozesswassers Process water drain
- 3030
- Auslass für das Granulat Outlet for the granules
- 3131
- erste Abzweigevorrichtung first branch device
- 3232
- Gegenstromdüse für Trockenluft Countercurrent nozzle for dry air
- 3434
- Zulauf für kristallisiertes Granulat Feed for crystallized granules
- 35a35a
-
Zuführleitung von der ersten Abzweigevorrichtung
31 Feed line from thefirst branch device 31 - 35b35b
-
Zuführleitungen zu der zweiten Abzweigevorrichtung
36 Feed lines to thesecond branch device 36 - 3636
- zweite Abzweigevorrichtung second branch device
- 38 38
- Heizeinrichtungheater
- 4040
- Auslass für Trockenluft Outlet for dry air
- 4242
- Leitung zur Nachbehandlungseinrichtung Line to the aftertreatment device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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