DE19500383A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Kristallisieren von Polyestermaterial - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen Kristallisieren von Polyestermaterial

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Kristallisieren von Polyestermaterial nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs, insbesondere Granulat linearer, thermo­ plastischer Polyester, in erster Linie Polyethylenterephtalat (PET).
PET hat auf Grund guter physikalischer Eigenschaften eine breite Anwendbarkeit erlangt, sei es als Textilfaser, Folie oder für Flaschen in der Getränkeindustrie.
Ein hierbei erforderliches, hohes Molekulargewicht und eine hohe Reinheit sind jedoch erst durch Nachbehandlung in fester Phase erreichbar. Als Zwischenprodukt wird amorphes Granulat hergestellt, welches jedoch Feuchtigkeit aufnimmt. Beim Trocknen, wie beim Kristallisieren und nachkondensieren in fester Phase neigen die Granalien zum Verkleben. Die Bildung von Agglomeraten und Anbackungen kann durch verschiedene Kri­ stallisationsverfahren verhindert werden. Verbreitet ist die kontinuierliche Kristallisation in einer gerührten Schüttung. Die entsprechenden Behälter weisen Rührorgane auf, welche das Granulat im wesentlichen quer zur Fließrichtung bewegen. Ne­ ben liegenden Apparaturen sind vor allem auch vertikale Appa­ rate bekannt (z. B. gemäß DE-AS 25 59 290 oder DE-OS 32 13 025). Durch die Zwangsbewegung des Rührers wird das Granulat unkon­ trolliert mechanisch belastet und am Rührorgan selbst kann Material anbacken.
Ohne mechanische Einbauten arbeitet hingegen eine Wirbel­ schicht. Ein Wirbelbettapparat hat eine größeres spezifi­ sches Volumen und eine Kreislaufführung des Prozeßgases. Dem Nachteil eines hohen Verweilzeitspektrums sollte mit der EP-B-379684 begegnet werden. Diese lehrt, das Polyestermaterial durch zwei hintereinander-geschaltete Wirbelbetten zu führen, von denen das erste eine sprudelnde Wirbelschicht mit Misch­ charakteristik und das zweite ein Fließbett mit Kolbenströ­ mungscharakteristik ist.
Hierbei weist das Sprudelbett einen schachtartigen, stehenden Behälter mit einem Lochboden für den Gaseintritt auf. Das Granulat gelangt durch ein Fallrohr in den Behälter und ver­ läßt ihn durch einen seitlichen Austragsspalt. Nachteilig ist vor allem bei möglicher, kastenartiger Ausbildung des Be­ hälters eine vergleichsweise geringe Gasdichtheit, verbunden mit hohem Fertigungsaufwand und teilweise problematischer Verfahrensführung.
Es ist ebenfalls bekannt, mechanisches Rühren bzw. Mischen und Wirbelbett miteinander zu verbinden, wobei zumindest der hohe apparative Aufwand als Nachteil verbleibt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gat­ tungsgemäßen Wirbelbettapparat so weiterzubilden, daß die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und ein verbessertes Verweilzeitverhalten des Materials, höhere Ar­ beitstemperaturen und Fertigungsvereinfachungen erreicht wer­ den.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Der erfindungsgemäße Wirbelbettapparat besteht im wesentli­ chen aus einem zylindrischen Gehäuse (Mantel) mit einem Sieb­ boden, einem darunterliegenden Gaseintritt und obenliegendem Gasaustritt sowie einem, vorzugsweise konzentrisch im Mantel angeordneten Produkteintritt mit verstellbarem Produktaus­ tritt, wobei Produkteintritt und Produktaustritt achsparallel angeordnet sind.
Durch die runden und symmetrische Gehäusegestaltung werden auch Ecken vermieden, so daß für das gesamte Produkt ähn­ liche Verhältnisse bestehen. Ebenso ist eine Druckerhöhung zur Steigerung der thermischen Leistung gegeben. Zwar zeigt auch die EP-A-379684 ein in den Apparat hineinragendes Fallrohr für die Produktzufuhr, doch ist ein solch einfaches, seitlich schrägstehendes Fallrohr mit der erfindungsgemäßen Anordnung ebensowenig vergleichbar wie ein hydraulisch ver­ stellbarer Mittelkörper gemäß der US-PS-3328894.
Auch die in der WO 89/11073 offenbarte schachtförmige Wirbel­ schichtkammer weist nur seitliche Ein- und Ausläufe für das Produkt auf, wobei aber lediglichlich ein zentraler Einlauf­ trichter für eine untere Kammer vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, das Verweil­ verhalten des Materials zu verbessern und insgesamt die Ver­ fahrensführung energetisch und durchsatzmäßig zu optimieren. Die gasdichte Gestaltung ist fertigungstechnisch einfacher als bestehende Einrichtungen und gestattet zudem Arbeitstem­ peraturen bis ca. 250°C.
Die Anordnung der notwendigen Verstelleinrichtungen außer­ halb des Behandlungsraumes verbessert ebenfalls die Verfah­ rensführung und die Gasdichtheit.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung in einem Schnittbild.
Die Vorrichtung weist einen, aus ringförmigen Komponenten be­ stehenden Mantel 1 auf mit einem seitlichen Gaseintrittsstut­ zen 2 im unteren Bereich und einem obenliegenden Gasaustritt­ stutzen 3 sowie einen Siebboden 4 sowie eine Inspektionsöff­ nung 7 auf. Konzentrisch im Mantel 1 sind ein rohrförmiger Produkteintritt 5 und eine Produktaustrittseinrichtung 6 achsparallel angeordnet. Die Produktaustrittseinrichtung 6 besteht aus einem rohrförmigen Unterteil 8, das nach oben verlängert und abgesetzt ist und als Führung für ein Oberteil 9 dient. Das Oberteil 9 ist vertikal verschiebbar und mit Fenstern 10 versehen sowie mit einer, unterhalb des Siebboden 4 angeordneten Verstelleinrichtung 11 verbunden.
Durch kegelförmige Ausbildung der Spitze des Oberteiles 9 wird eine gleichmäßige Produktverteilung im Behandlungsraum 12 erreicht. Bei großen Behandlungsräumen 12 kann zusätzlich zwischen Produkteintritt 5 und Oberteil 9 ein üblicher Pro­ duktverteiler (nicht dargestellt) vorgesehen sein.
Der untere Teil des Behandlungsraumes 12 ist bei kleinen Höhen-Durchmesser-Verhältnissen vorzugsweise konisch ausgebildet.
Gegeben ist eine druckfeste und dichte Ausführung des Mantels 1, wobei, die Verstelleinrichtung 11 und die Produktausbil­ dungseinrichtung 6 separat montierbar und komplett in den Mantel 1 einbaubar sind.
Zur Staubabscheidung ist ein ebenfalls bekannter Zickzack-Ab­ scheider 13 vor dem Gasaustrittsstutzen 3 angeordnet.
Durch Verstellung des Oberteils 9 kann die Öffnungsweite der Fenster 10 und damit der Produktaustrag, z. B. eines kristal­ lisierten Polyestermaterials variiert werden.
Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf diese Ausführungs­ form beschränkt und kann grundsätzlich auch zum Behandeln und Trocknen von Granalien u. dgl. verwendet werden.
Bezugszeichenliste
1 Mantel
2 Gaseintrittsstutzen
3 Gasaustrittsstutzen
4 Siebboden
5 Produkteintritt
6 Produktaustrittseinrichtung
7 Inspektionsöffnung
8 Unterteil
9 Oberteil
10 Fenster
11 Verstelleinrichtung
12 Behandlungsraum
13 Zickzack-Abscheider

Claims (5)

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Kristallisieren von Poly­ estermaterial u. dgl., bestehend aus einem gehäuseförmigen Mantel (1), in dem ein Behandlungsraum (12) gebildet ist, mit einem Gaseintrittsstutzen (2) und einem Gasaustrittsstutzen (3), einem Siebboden (4) sowie einem Produkteintritt (5) und einem Produktaustritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Produkteintritt (5) und eine Produktaustrittseinrichtung (6) konzentrisch und achs­ fluchtend im gehäuseförmigen Mantel (l) angeordnet sind, wo­ bei die Produktaustrittseinrichtung (6) axial verschiebbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (1) zylindrisch ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Produktaustrittseinrichtung (6) aus einem rohrförmigen Unterteil (8) und einem; mit Öffnungen versehenen Oberteil (9) besteht, wobei das Unterteil (8) zugleich als Führung des verschiebbaren Oberteils (9) ausgebildet ist, wobei am Ober­ teil (9) eine Verstelleinrichtung (11) angreift.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (11) außerhalb des Behandlungs­ raumes (12) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie vertikal oder horizontal angeordnet ist.
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