DE19729302A1

DE19729302A1 - Verfahren zur Desodorierung von Polypropylengranulat

Info

Publication number: DE19729302A1
Application number: DE1997129302
Authority: DE
Inventors: Guenter Viertel
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1999-01-14

Description

Zur Darstellung der Erfindungsgattung ist im Oberbegriff des Patentanspruches 1 von einem bekannten Verfahren zum Trocknen und Tempern von Granulat im Sinne der DE 39 23 061 C1 ausgegangen, bei dem man das als Aufschlämmung in Wasser vorliegende Granulat von der Hauptmenge des Wassers trennt, das Granulat in einen Schachttrockner in einer Schicht ablagert und in einer Pfropfen strömung unter Einwirkung der Schwerkraft und eines im Gegenstrom geführten Inertgasstromes einer Temperatur von 70 bis 200°C vom restlichen Wasser befreit und tempert. Bei diesem Verfahren be aufschlagt man das Granulat im Bereich zwischen Trocknungszone und Temperzone mit zwei Teilströmen des Inertgases, im allge meinen Stickstoff, von denen der erste Teilstrom vom Umfang der Schüttung radial nach innen in die Granulatschicht nach deren Überführung in die Pfropfenströmung und ein zweiter Teilstrom vom Zentrum der Schüttung radial nach außen und nach innen in die Granulatschicht geführt wird. Das Granulat wird zusätzlich in einem unteren, konisch verjüngten Bereich des Schachttrockners mit Inertgas beaufschlagt.

Nach der DE-Auslegeschrift 25 30 304 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen und Tempern von Polyamidgranulat be kannt, bei dem man das als Aufschlämmung in Wasser vorliegende Granulat zunächst von der Hauptmenge des Wassers trennt und das so erhaltene Granulat in einer Pfropfenströmung unter Einwirkung der Schwerkraft und eines in Gegenstrom geführten Inertgasstromes einer Temperatur von 70-200°C, der frei von molekularen Sauer stoff ist, vom restlichen Wasser befreit tempert. Dabei lagert man das aufgeschlämmte Granulat in einer Schicht ab und läßt die Hauptmenge des Wassers abtropfen. Das Inertgas wird durch die Granulatschicht vor Überführung in die Pfropfenströmung geleitet, wobei das Oberflächenwasser bis auf einen Oberflächenfilm mecha nisch sich abstreift. Die Vorrichtung dazu besteht aus einer Ein richtung zum Abtrennen des Granulats aus einer Aufschlämmung in Wasser und einem nachgeschalteten, stehenden, zylinderförmigen Schachttrockner, der einen obenliegenden Einlaß und einen unten liegenden Auslaß für das Trockengut sowie eine oder mehrere über die Länge des Zylinders verteilte Zuführungen für Inertgas auf weist. Die Einrichtung besteht aus einem unter dem Einlaß für das Trockengut befindlichen, konzentrisch zum Zylinder und waagrecht angeordneten, drehbaren Siebring, einem über den Siebring an geordneten Abstreifer für das Granulat und einer unter den Sie bring befindlichen, offenen Rinne mit getrennten Auslässen für Wasser und Inertgas. Das Verfahren und die Vorrichtung sind auch für die Behandlung von anderen körnigen Polykondensaten, wie li nearen hochpolymeren Estern, z. B. Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat, geeignet. Die Größe der Granulatteilchen beträgt im allgemeinen von 1-5 mm. Bei den Verfahren geht man von feuchten Granulaten aus, wie es beim Granulieren anfällt. Im mittleren Teil der Zone des Schachttrockners werden vorteilhaft in der oberen Hälfte an einer oder mehreren, z. B. zwei oder drei Stellen von außen heiße Inertgase, die frei von molekularem Sau erstoff sind, zugeführt. Besondere technische Bedeutung hat Stickstoff dabei erlangt. Die heißen Inertgase durchströmen das abwärts sinkende Granulat mit einer Temperatur von 70-200°C. Die Verweilzeit des Granulats im Schachttrockner beträgt 20 Stunden.

Nach dem CH-Patent 7996/61 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Trocknung vom körnigem Gut und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt, wonach eine kontinuierliche Trocknung mit Stickstoff oder anderen, vorzugsweise inerten Gasen möglich ist. Das kontinuierlich einem Schachttrockner zugeführte Gut wird in diesem in zwei getrennten Zonen von einem Trockengas durchströmt, wobei ein größerer Gasteilstrom an die obere Zone angeschlossen ist und ständig zirkuliert während ein kleinerer zusammen mit dem größeren entnommen und von diesem abgezweigten Gasteilstrom stän dig abgekühlt und regeneriert und dann wieder am unteren Ende der unteren Zone zugeführt wird, wobei er das in der oberen Zone auf geheizte Trockengut unter Aufnahme von Feuchtigkeit durchströmt und trocknet und sich unterhalb der oberen Zone mit dem größeren Gasteilstrom vermischt, mit diesem die obere Zone durchströmt und dabei auch die Teiltrocknung ermöglicht. In die untere Zone des Schachttrockners tritt in der Nähe des Übertritts des Gutes aus dem Trockner in den Kühler Stickstoff mit einer Temperatur von beispielsweise 20°C ein. Er streicht durch das in der oberen Zone angewärmte Gut, erwärmt sich dabei und nimmt gleichzeitig Feuch tigkeit auf. Beim Eintritt in die obere Zone vermischt sich der erwärmte Stickstoff mit dem zweiten Kreislauf, der am unteren Ende der oberen Zone feuchten Stickstoff mit einer Temperatur von 160°C einspeist.

Mit der Erfindung soll ein Verfahren zur Desodorierung von Poly propylengranulat geschaffen werden, das keine Aufheizung des Po lypropylengranulats erforderlich macht und bei dem kein Wasser dampf vermischt mit chlorhaltigen Kohlenwasserstoffen an die At mosphäre austritt. Als Besonderheit ist zusätzlich gefordert, Emissionen von Polypropylengranulat-Staub zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, das in einem Unter wassergranulator erzeugte Granulat über einen Wasservorabscheider einem Zentrifugaltrockner zum weitgehenden Abtrennen von anhaf tenden Wasser zuzuführen, anschließend das Granulat bei einer Temperatur von 105 bis 140°C über eine Doppelzellenradschleuse und ein Rohr einem Schachttrockner zuzuführen, wobei in das Rohr eine dem Granulateintrag und der Leckage über die Zellenradschleusen in Richtung eines Abwurfzyklons entsprechende Menge Inertgas do siert wird, das Granulat im Schachttrockner bei einer Temperatur von 100 bis 140°C und einer Verweilzeit von 3 bis 15 Stunden im Gegenstrom mit Wasserdampf und/oder einem Inertgas zu desodorie ren, über ein dampfbeheiztes Doppelmantelrohr unter Zufuhr von Stickstoff zur Verdrängung des Wasserdampfes zwischen den Granu laten aus dem Schachttrockner auszutragen und mittels Luft auf 40 bis 50°C abzukühlen.

Durch die Zuführung von Granulat in den Schachttrockner über ein mit Stickstoff gespültes Rohr wird der Wasserdampf verdrängt, so daß kein mit chlorhaltigen Kohlenwasserstoffen beladener Wasser dampf in die Eintragszellenradschleusen gelangen kann. Somit tre ten keine Emissionsquellen auf. Das Doppelmantelrohr zum Ausbrin gen des Granulats bewirkt durch den mitgeführten Wasserdampf, daß der Stickstoff verdrängt wird, so daß kein feuchtes Granulat an fällt.

Weiterhin wurde gefunden, daß man zur Regelung des Druckes im Schachttrockner nach der Dampfrückgewinnung eine Wasserringpumpe mit einem PC installiert und die Inertgase vermischt mit Kohlen wasserstoffen einer Verbrennungsanlage zuführt. Es treten dadurch nur Kohlenwasserstoffemissionen unterhalb des gesetzlich festge legten Grenzwertes auf.

Darüber hinaus kann man den oben aus dem Schachttrockner austre tenden, kohlenwasserstoffhaltigen Wasserdampf der Dampfrückgewin nung zuführen, und es kann das Polypropylengranulat vom Zentrifu galtrockner pneumatisch in den Schachttrockner gefördert werden, wobei die Pneumatik aus einem Gebläse, einer Aufgabenzellenrad schleuse, einer Pneumatikleitung, einem Abwurfzyklon und Ein tragszellenradschleusen besteht. Die Rohrleitungen und Apparate sind so bemessen, daß das Propylengranulat beim Eintritt in den Schachttrockner noch eine Temperatur von 105 bis 140°C, vorzugs weise von 110 bis 125°C hat.

Durch diese Dimensionierung der Rohrleitungen werden Verweilzei ten des Propylengranulat in den Rohrleitungen und den Apparaten der Luftpneumatik erreicht, die keine Heizkreise im Schacht trockner erfordern.

Das Polypropylengranulat bringt man vorzugsweise aus dem Schacht trockner über ein Doppelmantelrohr und Doppelzellenradschleuse aus und fördert das Granulat pneumatisch über einen Zyklon und eine angeschlossene Zellenradschleuse in einen Granulatkühler. Es ist auch möglich, das desodorierte Polypropylengranulat durch ein dampfbeheiztes Doppelmantelrohr über nur eine Zellenrad schleuse direkt einem Granulatkühler zuzuführen, wenn dies bau lich möglich ist. Die zwischen der Doppelzellenradschleuse aus tretende Abluft leitet man über Staubfilter ab. Dadurch lassen sich die Staubemissionen auf <10 mg Propylenstaub pro m³ Abluft reduzieren.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Das in einem Unterwassergranulator 1 erzeugte Polypropylengranu lat wird mit dem Granulierwasser durch eine Rohrleitung zum Was servorabscheider 2 und von diesem in einen Zentrifugaltrockner 3 gefahren und dort weitgehend vom anhaftenden Wasser befreit. An schließend wird das Polypropylengranulat mit Hilfe einer Luft pneumatik in den Schachttrockner 4 gefahren. Diese Luftpneumatik besteht aus einem Gebläse 5, einer Aufgabenzellenradschleuse 6, einer Pneumatikleitung 7, einem Abwurfzyklon 8 und Eintragszel lenradschleusen 9.1 und 9.2. Dabei sind die Rohrleitungen und Ap parate so bemessen, daß das Polypropylengranulat beim Eintritt in den Schachttrockner 4 noch eine Temperatur von 105 bis 140°C, vorzugsweise von 110 bis 125°C hat.

Unter der unteren Eintragszellenradschleuse 9.2 ist ein Rohr 10 montiert, durch das das Polypropylengranulat in den Schacht trockner gelangt. In dieses Rohr 10 wird dem Granulatdurchsatz entsprechend eine bemessene Menge Stickstoff zudosiert, die das Austreten von kohlenwasserstoffhaltigem Wasserdampf aus dem Gra nulatzyklon 8 an die Atmosphäre verhindert.

Schachttrockner 4 wird das Polypropylengranulat bei einer Temperatur von 100 bis 140°C, vorzugsweise bei einer Temperatur von 110 bis 125°C, und einer Verweilzeit von 3 bis 15 Stunden, vorzugsweise 5 bis 10 Stunden, im Gegenstrom mit Wasserdampf des odoriert. Der oben aus dem Schachttrockner austretende, kohlen wasserstoffhaltige Wasserdampf wird der Dampfrückgewinnung zuge führt. Das im Schachttrockner desodorierte Polypropylengranulat gelangt über ein dampfbeheiztes Doppelmantelrohr 11 in eine Dop pelzellenradschleuse 12. In dieses Doppelmantelrohr 11 wird ober halb der Doppelzellenradschleuse 12 eine dem Durchsatz ent sprechende Menge Stickstoff eingeleitet, die den Wasserdampf zwi schen den Polypropylengranulaten verdrängt und somit verhindert, daß bei der Produktion feuchtes Polypropylengranulat anfällt. Die zwischen der Doppelzellenradschleuse 12 aus tretende Abluft wird über Staubfilter 18 abgeleitet.

Das 100 bis 140°C heiße Polypropylengranulat wird nach der Doppel zellenradschleuse 12 mit einer Luftpneumatik über einen Zyklon 13 mit angeschlossener Zellenradschleuse 14 in einen Granulatküh ler 15 gefördert. In diesem Granulatkühler 15 wird das 100 bis 125°C heiße Polypropylengranulat mittels Luft auf 40 bis 50°C ab gekühlt, nachfolgend über ein Trommelsieb 16 gesichtet, gewogen und in die Chargenbunker gefördert. Zur Regelung des Druckes im Schachttrockner 4 ist nach der Dampfrückgewinnung eine Wasser ringpumpe 17 mit einem PC installiert. Mit Hilfe dieser Einrich tung lassen sich Inertgase vermischt mit Kohlenwasserstoffen einer Verbrennungsanlage zuführen.

Aufstellung über die verwendeten Bezugszeichen

Bezugszeichenliste

1

Unterwassergranulator

2

Wasservorabscheider

3

Zentrifugaltrockner

4

Schachttrockner

5

Gebläse

6

Aufgabenzellenradschleuse

7

Pneumatikleitung

8

Abwurfzyklon

9.1

Eintragszellenradschleuse

9.2

Eintragszellenradschleuse

10

Rohr

11

Doppelmantelrohr

12

Doppelzellenradschleuse

13

Zyklon

14

Zellenradschleuse

15

Granulatkühler

16

Trommelsieb

17

Wasserringpumpe

18

Staubfilter

19

Staubfilter.

Claims

1. Verfahren zur Desodorierung von polypropylengranulat, bei dem man das durch Unterwassergranulierung erhaltene und als Auf schlämmung in Wasser vorliegende Granulat von der Hauptmenge des Wassers trennt, das Granulat kontinuierlich in einen Schachttrockner in einer Schicht ablagert und unter Einwir kung der Schwerkraft und eines im Gegenstrom geführten Was serdampf- und/oder Inertgasstromes von zum Teil chlorhaltigen Kohlenwasserstoffen befreit, dadurch gekennzeichnet, daß man

- das in einem Unterwassergranulator (1) erzeugte Granulat über einen Wasservorabscheider (2) einem Zentrifugal trockner (3) zum weitgehenden Abtrennen von anhaftenden Wasser zuführt,
- anschließend das Granulat bei einer Temperatur von 105 bis 140°C über eine Doppelzellenradschleuse (9.1, 9.2) und ein Rohr (10) einem Schachttrockner (4) zuführt, wo bei in das Rohr (10) eine dem Granulateintrag und der Leckage über die Zellenradschleusen in Richtung eines Ab wurfzyklons (8) entsprechende Menge Inertgas dosiert wird,
- das Granulat im Schachttrockner (4) bei einer Temperatur von 100 bis 140°C und einer Verweilzeit von 3 bis 15 Stunden im Gegenstrom mit Wasserdampf und/oder einem Inertgas desodoriert, über
- ein dampfbeheiztes Doppelmantelrohr (11) unter Zufuhr von Stickstoff zur Verdrängung des Wasserdampfes zwischen den Granulaten aus dem Schachttrockner austrägt und mittels Luft auf 40 bis 50°C abkühlt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Regelung des Druckes im Schachttrockner (4) nach der Dampfrückgewinnung eine Wasserringpumpe 17 mit einem PC in stalliert und die Inertgase vermischt mit Kohlenwasserstoffen einer Verbrennungsanlage zuführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den oben aus dem Schachttrockner (4) austretenden, kohlenwas serstoffhaltigen Wasserdampf der Dampfrückgewinnung zuführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polypropylengranulat vom Zentrifugaltrockner (3) pneuma tisch in den Schachttrockner (4) fördert, wobei das Granulat nicht unter 100°C abkühlt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polypropylengranulat aus dem Schachttrockner (4) über ein Doppelmantelrohr (11) und Doppelzellenradschleuse (12) aus bringt und pneumatisch über einen Zyklon (13) und eine ange schlossene Zellenradschleuse (14) in einen Granulatkühler (15) fördert.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polypropylengranulat aus dem Schachttrockner (4) über ein dampfbeheiztes Doppelmantelrohr (11) und eine Austragszellen radschleuse (12) dem Granulatkühler (15) zuführt.