DE2501243A1

DE2501243A1 - Verfahren zum abstreifen restlicher loesungsmittel von festen pellets und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2501243A1
Application number: DE19752501243
Authority: DE
Inventors: Robert Garnett Humkey; Donald James Ryan
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1974-01-14
Filing date: 1975-01-14
Publication date: 1975-07-17
Also published as: CA1029549A; DE2501243C2; JPS54230B2; IT1059555B; BE824357A; GB1480961A; FR2257323B1; IT1033114B; FR2257323A1; JPS50103477A; NL187050C; NL187050B; US3920624A; NL7500425A

Description

E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Delaware I9898, V.St.A.

Verfahren zum Abstreifen restlicher Lösungsmittel von festen Pellets und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zum Entfernen und Wiedergewinnen von restlichen flüchtigen Stoffen von festen Pellets (beispielsweise Polymerisationslösungsmittel von Polymer-Pellets in Form von Körnern für das Formpressen der Art, wie sie sum Beschicken von Strangpress- oder Spritzgussvorrichtungen verwendet wird) sowie eine neuartige Vorrichtung, die für die Ausführung des genannten Verfahrens besonders geeignet ist. Genauer gesagt, bewirkt das Verfahren, dass Pellets, deren Oberflächen mit einem Vasβerfilm feucht sind, in einem Bett in Form einer senkrechten Säule in einer kegelförmigen Strömung abwärts gegensinnig zu einem Wasserdampfstrom (der fakultativ mit einem inerten Gas (beispielsweise N₂) verdünnt ist, wenn eine Abstreiftemperatur unterhalb 100° C erwünscht ist) geleitet werden, wobei die Bückmischung auf ein Mindestmass beschränkt ist* Der von den Pellets abgestreifte Wasserdampf, der das ι . ' ι

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Lösungsmittel enthält, wird zur Rückgewinnung des Lösungsmittels nach einer herkömmlichen Kondensier- und Trenneinrichtung hin geleitet. Die Vorrichtung ist ein zylindrischer Turm mit einem Unterteil in Form eines umgekehrten Kegels. Am oberen Ende der Säule ist ein Prallschirm angeordnet, welcher die ankommenden Pellets derart auf die Säule lenkt, dass sich eine Oberfläche mit wulstförmiger Gestalt ergibt. In dem Unterteil der Säule in 3?orm eines umgekehrten Kegels ist ein zweiter Prall schirm in Form von zwei an ihrer Basis verbundenen Kegeln derart auf der Mittelachse über dem Ausgang . an der unteren Kegelspitze angeordnet, dass eine Rückmischung von Pellets, während sie durch den Unterteil nach dem Ausgang hin flie ssen, auf ein Mindestmass begrenzt oder ganz ausgeschaltet wird.

Bei in Gegenwart eines Lösungsmittels ausgeführten Polymerisationen, in deren Verlauf festes Polymeres gebildet wird, hält das sich ergebende Polymere selbst nach dem Extrudieren und/oder Zerschneiden zu Pellets üblicherweise etwas restliches Lösungsmittel, Monomeres und/oder andere restliche flüchtige Stoffe zurück, die entfernt werden müssen.

Die Entfernung von Lösungsmittel oder anderen restlichen flüchtigen Stoffen von Polymer-Pellets wurde diskontinuierlich bewerkstelligt, indem heisses Gas und/oder Wasserdampf durch ein stationäres Bett von trockenen Pellets ohne oder mit Bewegung mittels Umstürzen, Umwälzen oder Rühren geleitet wurden. Es war jedoch früher nicht möglich, in einem kontinuierlichen Verfahren restliche flüchtige Stoffe von teilchenförmigen Feststoffen ohne Verunreinigung oder Vermischung zu entfernen, weil eine Kontrolle der Verweilzeit der Pellets während des genannten Entfernens fehlte. Das verhältnismässig grosse Volumen von Ab st reif medi um, das die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren verlangen, und die niedrige und veränderliche Konzentration an restlichem Lösungsmittel 'in den Pellets und dem Dampf htaben bislang bewirkt, dass das Abstreifen und die Rückgewinnung von flüchtigen Stoffen unwirksam und kostspielig

waren. **

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Beispiele für aus dem Stand der Technik bekannte, praktische Verfahren, die im allgemeinen im wesentlichen diskontinuierliche Vorgänge waren, bei denen entweder Pellets mit trockenen Oberfläche oder Suspensionen von Pellets in Flüssigkeiten verwendet wurden, finden sich in der CA-PS 836 977» der US-PS 5 227 703 und der US-PS 3 539 539.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren werden diese Probleme überwunden und auch die wirtschaftlichen Verluste and die Luftverschmutzung vermieden, welche durch das Ablassen von restlichen flüchtigen Stoffen in die Atmosphäre verursacht werden. Das Verfahren verlangt auch wesentlich weniger Energie zu seiner Durchführung, so dass für wesentliche Energieeinsparungen und die daraus resultierende Wirtschaftlichkeit der Durchführung gesorgt wird.

Die fig. 1 ist eine schematische Zeichnung der erfindungsgemässen Abstreifvorrichtung, die bei dem erfindungsgemässen Nassabstreifverfahren verwendet werden kann. Sie wird nachfolgend Mehr im einzelnen beschrieben.

Die Fig. 2 ist ein Diagramm, das den Vergleich der Gleichgewichte des *erfindungsgemässen Nassabstreifverfahrens (Kurve A) bei 95° C mit dem gemäss Stand der (Technik üblichen Trokkenabstreifen (Kurve B) bei der Anwendung auf Polyäthylen-Pellets hoher Dichte, die restliches CyclohexanlÖsungsaittel enthalten, zeigt. Das im Gleichgewicht in HDPE-Pellets zurückgebliebene Cyclohexan (bei 95° C) ist in Gewichtsprozent auf der Ordinate aufgetragen, während die Cyclohexan-ttolfraktion in dta Abetreifdampf auf der Abatisse aufgetragen let·

Die Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Rückmischen von sich abwärts bewegenden Pellets in dem Unterteil in Form eines umgekehrten Segele einer offenen Säule zeigt (aufgetragen in 4,536 χ 10 kg (10^Ib.) an EDPE-Pellets, die in einem Gefäss mit einem Durchmesser von 3,66 m (12 foot)

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zurückgemischt werden, auf der Ordinate gegen O, dem eingeschlossenen Winkel des kegelförmigen Unterteils der Säule, auf der Abszisse). Die Kurve C gilt für den Fall, dass der Ruhe-Winkel α der Pellets am oberen Ende der Säule 35° "beträgt, während die Kurve D für den Fall gilt, dass ix 45° beträgt. Die offene Säule mit dem kegelförmigen Unterteil und Pellets, welche die Säule mit kegelförmiger Stapelung im Oberteil der Säule füllen, wird in dem Diagramm durch die zeichnerische Skizze 23 dargestellt. In dieser Skizze werden α, der Ruhewinkel der Pellets im oberen Teil, und Q, der eingeschlossene Winkel des kegelförmigen Unterteils der Säule, gezeigt.

Die Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Rückmischen von Pellets in dem Unterteil in Form eines umgekehrten Kegels der erfindungsgemässen Vorrichtung (Fig. 1) bei der praktischen Durchführung des Verfahrens mit Polyäthylen-Pellets zeigt (aufgetragen in 4,536 χ 10 kg von KDPE-Pellets, die in einem Gefäss mit einem Durchmesser von 3_f66 m rückgemischt sind, auf der Ordinate gegen Q, den. eingeschlossenen Winkel des kegelförmigen Unterteils der Säule, aufgetragen auf der Abszisse). Die Kurve E gilt für den Fall, wenn der Ruhewinkel α der Pellets im Oberteil der Säule 35° beträgt, während die Kurve F für den Fall gilt, dass α 45° beträgt. Die für diesen Fall verwendete, neuartige Abstreifsäule, welche Pelletverteiler 3 und 4 im oberen Teil und Unterteil der Säule enthält, wobei die obere Oberfläche des Pelletbettes wulstförmige Gestalt aufweist, wird in dem Diagramm durch die zeichnerische Skizze 24 dargestellt. In dieser Skizze werden α, der Ruhewinkel der Pellets im Oberteil und Θ, der eingeschlossene Winkel des kegelförmigen Unterteils der Abstreifsäule gezeigt.

Der Ruhewinkel α wird hauptsächlich durch die Geometrie der eingefüllten Pellets bestimmt (Waffeln, Ellipsoid, Hantel usw.). α ist auch abhängig von der Geschwindigkeit, mit der die Pellets eingefüllt werden und auf die Oberfläche der PeI-

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let säule fallen, sowie von dem Oberflächenzustand (.nass gegen trocken).

Es wurde ein neuartiges, kontinuierliches Verfahren zum Entfernen flüchtiger Stoffe (beispielsweise restlichem Lösungsmittel aus einem Polymerisationsverfahren oder Lösungsmittelträger, der für Zusatzstoffe verwendet wird) von Polymer-Pellets oder pelletisieren Katalysatorbetten und dgl., gefunden, das gegenüber früher bekannten Arbeitsweisen die Vorteile aufweist, dass die Pelletsrückmischung auf ein Mindestmass begrenzt, eine Verschmutzung der Luft ausgeschlossen wird und wesentliche Einsparungen an dem Energiebedarf, woraus sich ein wirtschaftlicher Betrieb ergibt, und eine Verringerung der für die Anlage benötigten Investitionen erzielt werden. Dieses neuartige Verfahren ergibt maximale Verhältnisse bei der Entfernung von flüchtigen Stoffen von festen Pellets selbst in Gegenwart einer hohen Konzentration an flüchtigen Stoffen in dem Abstreifgas, das das Verfahren verlässt, und bei verhältnismässig niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten des Abstreifgases. Das Verfahren ermöglicht weiterhin kontrollierte und¹ gleiche Verweilzeiten für praktisch alle festen Pellets und sorgt dafür, dass die Berührungszeit, die zur Erzielung 'einer sehr niedrigen Konzentration an flüchtigen Stoffen in den Pellets benötigt wird, auf ein Hindestmass begrenzt wird. Somit wird ein neues hohes Niveau der Wirksamkeit beim Abstreifen erreicht, während die Bückgewinnung von flüchtigen Stoffen sehr erleichtert und die Verschmutzung oder Vermischung unterschiedlicher Lose oder Sorten von Pellets vermieden wird. Das Verfahren lässt sich leicht auf jedes beliebige gewünschte Durchsatzniveau einstellen und liefert dabei Pellets, die von flüchtigen Stoffen praktisch befreit' sind.

Gemäss dem neuartigen Verfahren der vorliegenden Erfindung werden Pellets mit Oberflächen, die mit einem Wasserfilm nass sind'(der durch Kondensieren von Wasserdampf auf ihren Oberflächen im oberen Teil der Säule oder durch Vorbefeuchten

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oder beides erzeugt worden sein kann), kontinuierlich in den oberen Teil eines senkrechten, abwärts fliessenden Betts von Pellets, die sich in kegelförmiger Strömung bewegen, wobei der Unterteil des Bettes die Form eines umgekehrten Kegels aufweist, und am Boden durch die Kegelspitze abgezogen werden, eingespeist, während Wasserdampf in die Säule in der Nähe des Unterteils des Bettes eingespeist wird und aufwärts gegensinnig zu der Strömung der nassen Pellets strömt und dabei den Dampf des restlichen Lösungsmittels durch Abstreifen des flüchtigen Lösungsmittels von dem Wasserfilm, der jedes Pellet umgibt, aufnimmt. Der Wasserdampf, der die abgestreiften flüchtigen Stoffe in einer Konzentration von bis zu 26 bis 50 Mol% enthält, wird dann aus dem Kopf der Säule heraus und nach einer herkömmlichen Kondensier- und Trenneinrichtung hin geleitet, aus der das von den Pellets abgestreifte Lösungsmittel zurückgewonnen wird. Die Pellets, von denen die restlichen flüchtigen Stoffe abgestreift worden sind, werden kontinuierlich aus der Spitze des die Form eines umgekehrten Kegels aufweisenden Bodens des abwärtsfliessenden Pelletbetts mit derselben Geschwindigkeit abgezogen, wie neue Pellets im oberen Teil zugesetzt werden. In dem bevorzugten Fall wird ein Rückmischen von Pellets im Unterteil der Säule dadurch auf ein Mindestmass beschränkt, dass die Pellets dem oberen Teil der Säule in einem freifliessenden, senkrechten, zylindrischen Strom zugeführt werden, der eine kreisförmige Schichtung von wulstförmiger Gestalt im oberen Teil der Pelletsäule bildet, während in der Nähe des Unterteils des zylindrischen Abschnitts der Pelletsäule dort, wo die Säule sich kegelförmig nach der unteren Spitze hin, wo die Pellets .abgezogen werden, zu verjüngen beginnt, das abwärtsströmende Pelletbett von der Mittelachse der Säule nach dem äusseren Umkreis des die Form eines umgekehrten Kegels aufweisenden Unterteils hin mit solcher Geschwindigkeit abgelenkt wird, dass das Eückmisehen auf ein Mindestmass begrenzt wird und sich Null nähert.

Die neuartige, erfindungsgemässe Vorrichtung ist besonders ge-

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eignet für eine Verwendung bei der Durchführung des bevorzugten, erfindungsgemässen Verfahrens. Sie wird in der Fig. 1 gezeigt.

Sie Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung einer erfindungsgemässen zylindrischen Abstreifsäule, die ein sich abwärtsbewegendes Bett von Pellets enthält. Das Abstreifgefäss weist einen oberen, zylindrischen Säulenabschnitt 1 (vgl. Fig. 1) auf, dessen Volumen ausreicht, um für die Verweilzeit zu sorgen, die für die vollständige Abstreifung von flüchtigen Stoffen bei dem gewünschten Durchsatz benötigt wird, und deren Querschnittsfläche gross genug ist, um eine Strömung von Abstreifgas und von benetzten Pellets im Gegenstrom zu ermöglichen, ohne dass ein Überfluten mit der daraus resultierenden Bewegung und Bückmischung des Pelletbette erfolgt. Der Boden der Säule ist ein die Form eines umgekehrten Kegels aufweisender Abschnitt 2. Im typischen Falle ist das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des zylindrischen Abschnitte grosser als etwa 2 : 1 (z. B. liegt es üblicherweise zwischen etwa 3 und 7 '· 1 d® nach der zum vollständigen Abstreifen des Lösungsmittels bei dem gewünschten Durchsatz benötigten Verweilzeit; die einzige Begrenzung der gesamten Eöhe sind die Kosten der sehr hohen Säulen), wobei ein die Form eines umgekehrten Kegels aufweisender Bodenabschnitt 2 vorzugsweise einen Innenwinkel zwischen 20° und 60° aufweist, um kegelförmige Strömung im zylindrischen oberen Abschnitt 1 sicherzustellen. In der Nähe des Kopfendes des Gefässee befindet sich ein kegelförmiger Einlassverteiler 3 für das Pelletbeschikkungsgut, der direkt unter der Pelleteinführungsöffnung 10 angeordnet ist. Das Oberteil des kegelförmigen Gutverteilers enthält eine Vorrichtung 3a, die den Durchtritt von Flüssigkeit (Wasser) gestattet. Vorzugsweise ist·, es aus einem schweren Masdaensieb konstruiert, damit Wasser, das durch die Einführungsöffnung 20 eintritt und Pellets, die durch die Einführungeöffnung 21 eintreten, durch das S-förmige Abechlusestück 19 mit sich führt, in das Innere des. Prallβchirms 3

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eintreten und durch den Auslass 12 austreten kann. Der Wasserspiegel 22 in dem S-Abschlusstück verhindert das Entweichen von Wasserdampf. Im Inneren des kegelförmigen Bodenteils der Abstreifsäule ist ein zweiter Pelletverteiler 4, der aus zwei Kegeln, die an ihren Grundflächen vereinigt sind ybesfcefab, mit tig über der Pelletauslassöffnung 11 angeordnet. Die obere Spitze befindet sich ebenfalls auf der Mittellinie und der Knieverbindungslinie zwischen der zylindrischen Säule 1 und dem kegelförmigen Bodenabschnitt 2. Dieser Verteiler lässt einen ringförmigen Durchgang 9 zwischen seinen Oberflächen und der kegelförmigen Innenfläche des Bodenabschnitts 2 frei. Um den oberen Kegel des Verteilers 4 herum sind Vorrichtungen 5 vorgesehen, welche das durch das Rohr 8 eintretende Abstreifgas (Wasserdampf) aus dem Inneren des Verteilers 4 in das absinkende Pelletbett 13 hindurchtreten lassen. Vorzugsweise bestehen diese Vorrichtungen aus einem festen, unterstützten Draht-Gitter mit in gleicher Ebene liegender, glatter Aussenflache um den Umfang des oberen Kegels des Verteilers 4 herum. Ein Sieb 4a an der unteren Spitze von 4 ermöglicht, dass Jegliches Wasser, das im Inneren von 4 kondensiert ist, hinausfliessen kann. Es sind auch Vorrichtungen 6 vorgesehen, damit das durch die Einführungsöffnung 7 eintretende Gas, in die äussere Peripherie des herabsinkenden Pelletbetts 13 gelangen kann. Beispielsweise kann die Vorrichtung 6 aus einem hohlen Gürtel oder einer Mehrfachauslass-Sammelleitung, die sich um die Aussenseite herum nahe genug an dem oberen Umfang des kegelförmigen Bodensabschnitts 2 befindet, um ein Fluten zu verhindern, und mehrfachen, auf dem Kreisumfang in regelmässigem Abstand voneinander angeordneten Fenstern bestehen, die aus festem Draht-Gitter hergestellt, durchgeschnitten sind und in gleicher Ebene mit dem Inneren der Wand nahe an und um den oberen Umkreis des die Form eines umgekehrten Kegels aufweisenden Bodenabschnitts 2 liegen. Der Kopf der Abstreifsäule 1 enthält auch eine Dampfauslassöffnung 18, durch welche das Abstreifgas, das von den Pellets abgestreiften Lösungsmitteldampf enthält, nach einer herkömmlichen Kondensier-

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und Trennreihe (nicht gezeigt) hingeleitet wird, um das von den Pellets abgestreifte, organische Lösungsmittel zurückzugewinnen. Der obere Teil des Pelletbetts 13 im Inneren der Abstreifeinrichtung 1 hat eine wulstfönnige Gestalt 14, wobei sich tiefe Punkte als Hing um die Peripherie herum und ein tiefer Punkt an der Achse der Abstreifsäule sowie hohe Punkte als Ring unter der Peripherie des Einlassverteilers 3 für das Beschickungsgut, dessen unterer Durchmesser ungefähr halb so groBs wie der Durchmesser der Säule ist, befinden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in der Vorrichtung gemäss Fig. 1 fliessen die Pellets abwärts in kegelförmiger Strömung (ohne sich zu vermischen), so dass die einzelnen Pellets ihre ursprüngliche wulstförmige Anordnung 14 beibehalten, bis sie die Position 15 em Boden des Zylinderteiles der Abstreifsäule 1 erreichen. In dem Nasse, wie die Pellets abwärts von der Position 15 in den ringförmigen Durchgang 9 fliessen, wird ihre Anordnung durch die Strömungsvorlage, die sich aus der Konstruktion des Bodenabschnitts 2 und der Gestalt und der Anordnung des Bodenverteilers 4 ergibt und die die Bückmischung, welche normalerweise von Natur aus in einem sich verjüngenden Abschnitt auftritt, auf ein Mindestmass begrenzt und kompensiert,' fortschreitend nivelliert, wie bei 16 und 17 gezeigt.

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrene unter Verwendung der Vorrichtung gemäss Fig. 1 fliessen die Pellets, deren Oberflächen durch das Wasser, das sie durch das S-Abschlusstück 19 transportiert hat, und durch Kondensationswasser aus dem aufwärtsströmenden Wasserdampf benetzt sind, durch die Schwerkraft abwärts im Gegenstrom zu aufwärtsströmendem Abstreifgas, das Wasserdampf enthält, der fakultativ mit einem inerten Gas, wie Np, wenn Temperaturen unterhalb 100° C erwünscht sind, verdünnt ist. Das Abstreifgas tritt in die Vorrichtung ein und kommt mit den abwärtsfliessenden Pellets durch die Gasverteilungsvorrichtungen 5 und 6, denen es durch die Einführungsöffnungen 7 und 8 zugeführt wird, in

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Berührung. Die Pellets, von denen zurückgehaltenes Lösungsmittel abgestreift worden ist, werden kontinuierlich durch die Auslassöffnung 11 mit derselben Geschwindigkeit abgezogen, wie Pellets dem oberen Teil der Säule zugeführt werden, während das Abstreifgas, das die Dämpfe des organischen Lösungsmittels, das von den Pellets entfernt worden ist, mit sich führt, durch die Auslassöffnung 18 nach herkömmlichen Kondensier- und Trennvorrichtungen hin herausgeleitet wird, durch die das Lösungsmittel in flüssiger Form zurückgewonnen wird. Nachdem die Pellets die Abstreifvorrichtung 1 durch die Auslassöffnung 11 verlassen haben, werden sie irgendeiner herkömmlichen Trocknungsvorrichtung zugeführt. Die Temperatur der Pellets in der Abstreifsäule wird bei einem Wert gehalten, der niedriger ist als der Erweichungspunkt der speziell verwendeten Feststoffe, und zwar dadurch, dass der Wasserdampf mit einem inerten Gas, wie No, verdünnt wird oder dass unter vermindertem Druck gearbeitet wird, wenn der Erweichungspunkt der Pellets unterhalb 100° C liegt.

Durch die vorliegende Erfindung wird somit ein neues, kontinuierliches Verfahren zum Entfernen und Rückgewinnen von restlichen, flüchtigen Stoffen von Pellets (Polymeren, Katalysatoren, natürlichen Produkten) bereitgestellt, das die Rückgewinnung der restlichen flüchtigen Stoffe erleichtert und eine Verschmutzung der Atmosphäre vermeidet und dabei wesentlich zu Einsparungen an Energiebedarf und Betriebskosten beiträgt. Die Strömung des Abstreifmediums, die Gefässgrösse und die Rückmischung der Feststoffe werden auf ein Mindestmass begrenzt, indem das Abstreifmedium, beispielsweise Wasserdampf, im Gegenstrom aufwärts durch ein sich kontinuierlich abwärts bewegendes Bett von befeuchteten Pellets in einer senkrechten, geradseitigen Abstreif säule strömt, deinen Querschnittsflache ausreichend gross ist, damit eine Aufwärtsströmung von Dampf ohne Überflutung, Fluidiierung oder Störung der abwärtsgerichteteh kegelförmigen Strömung der Pellets möglich ist, und deren unterer, sich verjüngender Abschnitt eine solche

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Geometrie (Innenwinkel von 20 bis 60°) aufweist und aus einem solchen Material hergestellt ist, dass eine kegelförmige Strömung der teilchenförmigen Feststoffe in dem oberen Abschnitt sichergestellt und das Rückmischen» das sonst in dem sich verjüngenden Abschnitt eintreten würde, auf ein Mindestmass beschränkt werden. Das AbBtreif medium (Wasserdampf und fakultativ Gas) tritt in die genannte Abstreifsäule durch Einführungsöffnungen an ihrem unteren Ende ein; Grosse und Anordnung der Einführungsöffnungen sind so gewählt, dass eine Störung der abwärtsgerichteten, kegelförmigen Strömung der Pellets vermieden wird. Das Abstreifmedium tritt durch eine Dampfauslassöffnung am oberen Ende der Säule aus. Die Abstreifsäule weist eine Einführungsöffnung für die Zugabe von Pellets an ihrem oberen Ende und eine Feststoffauslassöffnung an ihrem unteren Ende auf.

Das Verfahren umfasst die kontinuierliche Zuführung von kühlen ( <100°C) und/oder befeuchteten Pellets zu der genannten Abstreifsäule derart, dass ein Niveau oberhalb der genannten Einführungsöffnung für das Abstreifmedium an einem Bett von befeuchteten Pellets aufrechterhalten wird, und das Einwirkenlassen einer entgegengerichteten Strömung eines Abstreif mediums auf das Bett der befeuchteten Pellets, während die Pellets in kegelförmiger Strömung absinken, wobei die genannte kegelförmige Bewegung sich durch den oberen geradsei tigen, senkrechten Abschnitt der Säule und wesentlich durch. den genannten unteren sich verjüngenden Abschnitt fortsetzt, während der genannte Strom des Abstreifmediums sich aufwärts durch das Bett von befeuchteten Teilchen hindurchbewegt, bis er einen Dampfraum oberhalb des Bettniveaus erreicht. Das Abstreifmedium, das flüchtige Stoffe enthält, die von den Pellets in der Säule entfernt worden sind, wird über eine Dampfauslassöffnung nach einer Vorrichtung zum Abtrennen und Rückgewinnen der restlichen flüchtigen Stoffe aus dem genannten Abstreif medium hin befördert. Die Pellets, deren Gewichtsprozentgehalt an flüchtigen Stoffen genügend weit herabgesetzt

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worden ist, um eine nachfolgende Handhabung zu gestatten, werden dem sich verjüngenden Bodenabschnitt entnommen und gesammelt. Die Temperatur der Pellets wird über das Verfahren hin durch Kontrolle des Wasserdampfpartialdruckes unterhalb des Erweichungspunktes der speziell abgestreiften Pellets gehalten. Vorrichtungen sind vorgesehen, um Pellets aus der genannten Feststoffauslassöffnung am Boden des sich verjüngenden Abschnitts kontinuierlich abzuziehen.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden flüchtige Stoffe wirksam von Polyjner-Pellets in jeder beliebigen zweckmässigen Form, z. B. Pellets, die durch Strangpressen aus der Schmelze und Zerschneiden des Extrudats hergestellt worden sind, in der erfindungsgemässen Vorrichtung, einer Abstreifvorrichtung mit sich bewegendem Bett, die'bei minimaler Rückmischung arbeitet, abgestreift, und die flüchtigen Stoffe werden zur Vermeidung der Luftverschmutzung zurückgewonnen. Zusätzlich gestattet das erfindungsgemässe Verfahren die Verwendung von wesentlich kleineren Abstreifgefassen und kleineren Anlagen zur Rückgewinnung flüchtiger Stoffe, weil die Abstreifleistung erhöht ist.

Es ist bekannt, dass die Entfernung von flüchtigen Stoffen von teilchenförmigen Peststoffen, Teilchen oder Polymer-Pellets eine Diffusion der flüchtigen Stoffe durch den Feststoff und dann durch einen Dampffilm, der dazu neigt, jedes Teilchen zu umgeben, mit sich bringt. Maximale Diffusionsgeschwindigkeiten in dem Feststoff und maximale Abstreifgeschwindigkeiten erhält man im allgemeinen bei der maximalen Temperatur, bei der der Feststoff ohne Schmelzen oder Abbau gehandhabt werden kann. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren verlangen maximale Abstreifgeschwindigkeiten auch, dass die Filmsperren durch hohe Geschwindigkeiten der Abstreifmedien möglichst klein gehalten werden. Im allgemeinen nimmt die Triebkraft für die Diffusion der flüchtigen Stoffe in dem Pellet mit steigender Konzentration der flüchtigen Stoffe in dem Film ab. In einem "trockenen" System, wie es

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in der Technik üblich ist, ist das Pellet von einem Gasfilm umgeben, der flüchtige Stoffe in gewisser Konzentration enthält. Hohe Abstreifmediumströmungen sind erforderlich, um die Konzentration der flüchtigen Stoffe bei niedrigen Niveaus, die sich Null annähern, zu halten.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Gleichgewichtsbedingungen in günstiger Weise verschoben werden, wenn die Pellets beispielsweise durch Kondensieren von Wasserdampf und/oder durch Eintauchen in Wasser vor dem Eintritt in die Abstreifvorrichtung, wodurch sich um jedes Pellet herum ein Wasserfilm bildet, befeuchtet werden. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird ein Wasserfilm um jedes Pellets herum gebildet. Die Konzentration an flüchtigen Stoffen in diesem Wasserfilm ist nicht nur auf Grund der niedrigen Löslichkeit der flüchtigen Stoffe in Wasser, sondern auch auf Grund der verhältnismässig hohen Flüchtigkeit des gebildeten Azeotrops aus flüchtigen Stoffen und Wasser äusserst niedrig. Daher ist die Wirkung jeglicher Dampffilmsperre auf ein Mindestmass beschränkt und man erhält maximale Abstreifgeschwindigkeiten noch bei geringer Strömung der Abstreifmedien (Wasserdampf).

Um die Verschiebung des Gleichgewichts festzustellen, die beim Umschalten von einem trockenen System (wasserfrei) zu einem nassen System eintrat, wurden Gleichgewichtswerte gesammelt. Für den ⁿtrockenen"Fall wurde Stickstoffgas durch Cyclohexan bei kontrollierter Temperatur geperlt, um das Stickstoffgas zu sättigen, und das genannte Gas wurde dann durch ein Bett von trockenen Pellets bei einer Temperatur von 95° C geleitet. Die Molfräktion des Cyclohexane in gesättig-, tem Zustande in dem Stickstoffgas wurde durch Regulierung der Cyclohexantemperatur verändert. Man liess genügend viel Zeit verstreichen, damit die Pellets den Gleichgewichtszustand erreichten (3 Stunden). In dem "nassen" Versuch wurde das gesättigte Stickstoffgas mit Wasserdampf vermischt und am Boden einer Säule von befeuchteten Pellets, deren Temperatur bei 95° C einreguliert wurde, eingeleitet. Der Vergleich der Gleichge-

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wichtswerte wird in der Pig. 2 gezeigt. Das nasse System zeigte eine kräftige Verschiebung der Gleichgewichtsbedingungen im Vergleich mit dem trockenen System. Die Pelletsgleichgewichtskonzentration für das nasse System war ausserdem sehr niedrig und unabhängig von der Cyclohexankonzentration in dem Abstreifgas.

Das erfindungsgemäss verwendete Abstreifmedium umfasst Was;.» .-dampf allein und Wasserdampf zusammen mit Inertgas. Das bevorzugte Inertgas ist Stickstoff. Das am meisten bevorzugte Medium ist Wasserdampf, überlicherweise bei oder geringfügig oberhalb 100° C, je nach der Art und dem Erweichungspunkt der behandelten Pellets.

Wasserdampf ist auch ein ausgezeichnetes Wärmeübertragungsmedium. Die Polymer-Pellets werden sehr schnell auf die gewünschte Temperatur erhitzt, indem man von der latenten Kondensationswärme Gebrauch macht. Somit wird die Gefässgrösse auf ein Mindestmass begrenzt, da maximale Abstreifgeschwindigkeiten bei der gewünschten Temperatur sehr rasch beim Inberührungbringen mit dem Wasserdampf erzielt werden.

Wenn ein inertes Gas allein verwendet wird, ist die Wärmeübertragung im allgemeinen schlecht, und es werden hohe Gasströmungen benötigt. Inertes Gas kann zusammen mit Wasserdampf verwendet werden, um den Partialdruck und die Temperatur herabzusetzen; je höher jedoch die Konzentration an Inertgas ist, desto kostspieliger sind die Anlagen zur Beherrschung des Verfahrens.

Die vorliegende Erfindung stellt auch ein vereinfachtes System zur Rückgewinnung von flüchtigen Stoffen bereit. In Wasser unlösliche, flüchtige Stoffe lassen sich leicht in einer herkömmlichen Kondensier- und Dekantieranlage abtrennen. Die Grosse der für die Abtrennung benötigten Anlage ist auf Grund der niedrigen Wasserdampf strömungen und vorhältnismässig

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hohen, im wesentlichen konstanten Konzentrationen der fluch-, tigen Stoffe auf ein Mindestmass beschränkt.

Wenn Polyolefin-Pellets abgestreift werden, können die restlichen flüchtigen Stoffe Hexan, Cyclohexan, Benzol, Toluol, Vinylacetat und im allgemeinen alle diejenigen flüchtigen Stoffe enthalten, die normalerweise von ihrer Verwendung in dem Polymer-Syntheseverfahren her zugegen sind und deren Löslichkeit in dem flüssigen Film, welcher den teilchenförmigen Feststoff umgibt, ausreichend niedrig und deren Flüchtigkeit als flüchtiger Stoff oder als Azeotrop aus flüchtigem Stoff und Wasser genügend hoch ist, damit eine niedrige Konzentration an flüchtigen Stoffen in dem flüssigen Film aufrechterhalten wird. Sie vorliegende Erfindung ist insbesondere auf die restlichen flüchtigen Stoffe Cyclohexan und/oder Hexan auf Grund ihrer Anwesenheit in Polyäthylen hoher Sichte gerichtet.

Zu den erfindungsgemäss behandelten teilchenförmigen Feststoffen gehören polymere Pellets beliebiger Grosse und Gestalt, die üblicherweise in der Formpress- und Strangpressindustrie verwendet werden, wie auch nicht-polymere, teilchenförmige Feststoffe ähnlicher Abmessungen. Das Verfahren ist nicht durchführbar mit fein-zerteilten Pulvern, wie denjenigen, die anfangs bei der Polymerisation von Olefinen gebildet werden, da solche Pulver dazu neigen, durch einen entgegengerichteten Gas- oder Dampfstrom fluidisiert zu werden, und nicht glatt in kegelförmiger Strömung fliessen. Zu repräsentativen Beispielen für polymere Pellets gehören Polyäthylenharze, wie Polyäthylenharze hoher und niedriger Dichte, ionomere Harze und Polypropylen. Repräsentative Beispiele für nichtpolymere Teilchen umfassen grobe, teilchenförmige Katalysatorbetten. Die bevorzugten teilchenförmigen Stoffe, auf welche die vorliegende Erfindung angewandt werden kann, umfassen polymere Pellets. Am meisten bevorzugt werden kristalline Polyolefine, insbesondere Polyäthylen-hoher Dichte. Die

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Herstellung von Polyäthylen-Pellets als Formpress- oder Strangpresskörner ist aus dem Stand der Technik bekannt und ist in zahlreichen Patentschriften beschrieben worden.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden flüchtige Stoffe von festen Pellets beim Absinken der Pellets in einer kegelförmigen Strömung in dem senkrechten Abschnitt der Abstreifsäule entfernt. Wenn die Pellets den sich verjüngenden Bodenabschnitt der Abstreifsäule erreichen, neigt die Strömung dazu, von der kegelförmigen Strömung infolge der geneigten Seiten abzuweichen. Der Grad der Abweichung von der kegelförmigen Strömung hängt von dem Winkel, den die geneigten Seiten mit der Senkrechten bilden ,und von den Fliessmerkmalen der speziellen Pellets ab. Diese Abweichung, die, wie oben beschrieben, als Eückmischungskoeffizient ß definiert ist, kann durch Anwendung des bevorzugten Verfahrens und der Vorrichtung gemäss Fig. 1 auf ein Mindestmass begrenzt oder ausgeschaltet werden.

Der Ausdruck "kegelförmige Strömung" ist im hier verwendeten Sinne als diejenige Strömung von festen, pelletisieren Stoffen definiert, in der sämtliche Pellets sich mit derselben Geschwindigkeit in irgendeinem Querschnitt in dem Bett bewegen, wobei sämtliche das Bett verlassende Pellets praktisch dieselbe Verweilzeit in dem Bett aufweisen und keine stillstehenden Volumina in dem, sich bewegenden Belletbett vorliegen.

Kegelförmige Strömung in dem oberen Abschnitt der Abstreifsäule ist wesentlich für dieses Verfahren. Ein Abweichen von der kegelförmigen Strömung würde ein grösseres Gefäss erforderlich machen, weil ausreichende Verweilzeit für das Abstreifen der sich am schnellsten bewegenden Pellets vorgesehen werden muss. Sogar geringe Abweichungen von der kegelförmigen Strömung können das Bückmischen stark erhöhen und zu einer übermässigen Verunreinigung des Qualitätsproduktes durch ein nicht dem Standard entsprechendes Produkt oder

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schlechtere ProduktSorten führen. Venn beispielsweise das Verhältnis der Verweilzeit des schnellsten zu der des langsamsten Pellets 10:1 beträgt und eine lineare Verweilzeitverteilung von der Mitte nach der Wand des typischen zylindrischen Gefässes hin vorliegen würde, müsste das Gefässvolumen um ungefähr 50 %, verglichen mit einem Gefäss mit kegelförmiger Strömung, erhöht werden, um für eine angemessene Abstreifung zu sorgen, und die Bückmischung würde sich auf ein Niveau erhöhen, das um ein Mehrfaches höher ist als in einem System mit kegelförmiger Strömung. Die vorhandenen Verfahren zum Entfernen von restlichen flüchtigen Stoffen von teilchenförmigen !Feststoffen ermöglichen keinen kontinuierlichen Betrieb mit kegelförmiger Strömung; infolgedessen sind die zuvor genannten Verweilzeitverhältnisse von 10/1 bei aus dem bekannten Stand der Technik bekannten Arbeitsweisen nicht ungewöhnlich.

Das Bückmischen in einem sich bewegenden Bett von teilchenförmigen Feststoffen durch den unteren, sich verjüngenden Abschnitt der erfindungsgemässen Abstreifsäule kann dadurch auf ein Mindestmass begrenzt werden, dass innerhalb der Abstreifsäule eingebaut werden:

(1) ein oberer, innerer Verteiler für Beschickungsgut nahe dem Kopfende der Abstreifsäule, der im typischen Falle eine kegelförmige Ablenkplatte am Kopfende der Abstreifsäule mit kreisförmiger Querschnittsfläche umfasst, deren Durchmesser ungefähr halb so gross wie der Durchmesser der Abstreifsäule ist, wobei die genannte Ablenkplatte dazu dient, die teilchenförmigen Feststoffe auf dem Bett unter Ausbildung einer wulstförmigen oberen Gestalt derart zu verteilen, dass jegliche Abweichung von der kegelförmigen Strömung in dem sich verjüngenden unteren Abschnitt der Säule kompensiert wird, und

(2) ein unterer, innerer Strömungsverteiler, der im typischen Falle ein Gebilde aus zwei an ihren Grundflächen vereinigten Kegeln umfasst, von denen Jeder einen Innenwinkel aufweist, der ungefähr derselbe ist, wie der des sich, verjüngenden unteren

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,2bO1243

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Abschnitts der Säule, und mittig in der Säule derart angeordnet ist, dass seine Spitze mit der Knieverbindungslinie zwischen dem senkrechten, zylindrischen Teil und dem sich verjüngenden unteren Abschnitt abgeglichen ist. Auf diese Weise wird zwischen den Oberflächen des unteren, inneren Strömungsverteilers und dem sich verjüngenden unteren Abschnitt ein ringförmiger Durchgang für die Pelletströmung gebildet, der ungefähr konzentrisch mit einem ringförmigen Durchgang von im allgemeinen wulstförmiger Gestalt im oberen Teil des Pelletbettes, dessen Ausbildung dem oberen, inneren Verteiler zuzuschreiben ist, liegt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist nützlich für die Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Entfernen von restlichen flüchtigen Stoffen von Polymer-Pellets oder anderen Feststoffen ähnlicher Grosse und Gestalt.

Die nachfolgenden Ausdrücke setzen, wie experimentell gezeigt wurde, die verschiedenen Apparatur- und Strömungsparameter für 3,175 mm-Pellets (1/8") aus Polyäthylen hoher Dichte zueinander in Beziehung. Sie können dazu herangezogen werden, den Mischbetrag (die Menge an Qualitätsprodukt, die durch nicht der Vorschrift entsprechendes Produkt verunreinigt ist) angenähert festzustellen oder die Apparaturparameter für eine gegebene Strömung und tolerierbare Mischverhältnisse zu bestimmen.

X - Q (f - t) (1)

Pur flache Gefässe: t - D_QY - tan 0 Y² (rechtwinkliger Quer- DV schnitt) ° °

f - t/ß (3)

Für zylindrische Gefässe:

t - D₀ ²Y-2 D₀ tan 0 Y² ^[+ί (tan 0)²Y⁵ ^

D ²V

O O :
f -t/ß² (5)

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Hierbei bedeuten:

X β kg/0,4536 (pounds), gemischt oder verunreinigt. Q « Pelletfliessgeschwindigkeit, kg/0,4536 Minuten

t ■ Zeit in Minuten, die ein Pellet benötigt, um sich senkrecht um eine Strecke Y an demjenigen Punkt in dem sich verjüngenden Abschnitt fortzubewegen, wo die senkrechte Geschwindigkeit am grössten ist (beispielsweise tritt dies in einer zylindrischen Säule ohne innere Verteiler an der Mittellinie des Gefässes ein).

t¹ - Zeit in Minuten, welche Pellets an den Gefäss- oder Verteileroberflächen benötigen, um sich senkrecht um eine Strecke Y fortzubewegen.

v_s

ß ■ Verhältnis tp , der Koeffizient der Rückmischung.

CL

Komponente der senkrechten Geschwindigkeit von Pellets an der Wandoberfläche.

senkrechte Geschwindigkeit von Pellets auf der Mittellinie des Entleerungsdurchgangs.

S * Durchmesser oder Veite des oberen (rechtwinkeligen oder zylindrischen) Abschnitts oberhalb der Knieverbindungslinie, ausser wenn der untere Verteiler verwendet wird. In diesem Falle ist S ■ 1/2 des Gefässdurchmessers oder der Gefassweite.

O - Der Innenwinkel des sich verjüngenden Abschnitte im Unterteil der Säule.

0 » Q » ein Halbes des Innenwinkels, O.

Y * Gesamte Höhe des Mischabschnitts (unterhalb der Knieverbindungslinie).

V_Q - Pelletgeschwindigkeit an der Knieverbindungslinie.

Die in dem kegelförmigen Einfülltrichter von zylindrischen Gefässen auftretende Rückmischung kann unter Verwendung der oben stehenden Gleichungen 4- und 5 berechnet werden.

In allen Berechnungen wurde bis hierher angenommen, dass man beim Beschicken des Einfülltrichters ein flaches, oberes Bettprofil erhält. In Wirklichkeit ist dieser Profiltyp nicht leicht zu erreichen. Eine Verminderung der Hückmischung kann dadurch verwirklicht werden, dass man die Pellets zentral

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zuführt und in Abhängigkeit von dem Ruhewinkel der Pellets einen Hügel sich ausbilden lässt. Die herabgesetzte Rückmischung erfolgt deshalb, weil die Pellets in der Mitte des Bettes, die sich am schnellsten durch den sich verjüngenden Abschnitt hindurch bewegen, in dem senkrechten, zylindrischen Abschnitt einen längeren Weg durchlaufen müssen. Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, ist der optimale Innenwinkel stark abhängig von dem Ruhewinkel der Pellets. Da der Ruhewinkel eines nassen Bettes von typischen Polyäthylen-Pellets hoher Dichte in Abhängigkeit von der Pelletgeometrie und der Fliesscharakteristik von 30° bis 50° variiert, war es schwierig, einen Innenwinkel θ auszuwählen, der einwandfrei eine minimale Rückmischung ergeben würde. Ausserdem neigt der Gradient der Betthöhen im Gefässoberteil dazu, eine bevorzugte Strömung des Abstreifdampfes nach der Gefässaussenseite hin zu verursachen, was zu einer nicht-gleichmässigen Pelletabstreifung und zu einer nicht-wirksamen Ausnützung des Gefässvolumens führt. Infolgedessen lässt sich eine genaue Formel für die Berechnung von Q nicht angeben.

Bei dem bevorzugten erfindungsgemässen Verfahren jedoch werden Innenverteiler für den Pelletstrom verwendet, um das Rückmischen bei minimaler Abhängigkeit von dem Ruhewinkel auf ein Mindestmass zu begrenzen und auch um ein gleichmässigeres Abstreifen und eine wirtschaftlichere Ausnutzung der Gefässgrösse sicherzustellen. Die Verteiler bestehen aus (1) einem Verteiler für das Einfüllgut am Kopfende, der im typischen Falle eine kegelförmige (für Gefässe mit kreisförmiger Querschnittsfläche) Ablenkplatte, die axial in der Nähe des Kopfendes der zylindrischen Säule zentriert ist und deren Durchmesser ungefähr die Hälfte desjenigen der zylindrischen Säule beträgt, enthält, damit die Teilchen als senkrecht hinabfallender Ring auf der Bettoberfläche derart verteilt werden, dass sich eine wulstförmige obere Gestalt ausbildet und somit das nicht-kegelförmige Strömungsmuster in dem sich verjüngenden unteren Abschnitt des Gefässes, das durch (2) verursacht wird, kompensiert wird, und aus (2) einem unteren Strömungs-

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innenverteiler, der zwei Kegel (im falle eines kegelförmigen, sich verjüngenden Abschnitts) umfasst, die an ihren Grundflächen verbunden sind und von denen jeder einen Innenwinkel θ aufweist, der ungefähr derselbe ist wie der des sich verjüngenden unteren Abschnitts des Gefässes, wobei der Verteiler in dem Gefäss derart zentriert ist, dass seine obere Spitze mit der Knieverbindungslinie niveaugleich ist. Ein ringförmiger Durchgang für den Pelletstrom wird zwischen den Oberflächen des Verteilers und dem sich verjüngenden unteren Abschnitt freigehalten.

In der Fig. 3 wird die Berechnung des Bückmischens für denjenigen Fall veranschaulicht, bei dem Pellets zentral unter Ausbildung eines Hügels eingefüllt werden und das obere Bettprofil verschiedene Buhewinkel aufweist. Die Verunreinigung wurde in solchen lallen nach der Gleichung 1 ausgerechnett

Verunreinigung - Q Ct¹ - t) (D

Biese Gleichung gilt für Gefässe mit flachen Bettprofilen. Bei flachen Profilen ist t¹ ■ t/ß . Wenn das Bettprofil sich nach dem Buhewinkel α der teilchenförmigen Stoffe richtet, dann t¹ » (t/ß²)-t", in welcher Gleichung t" die zusätzliche Zeit bedeutet, die diejenigen Pellets, welche die grösste senkrechte Geschwindigkeit in dem sich verjüngenden Abschnitt aufweisen, benötigen, um die Knieverbindungslinie zu erreichen, verglichen mit Pellets, welche in das Gefäss zur selben Zeit eintreten, aber durch den Einfülltrichter in Nachbarschaft zu der Wand fHessen. Für einen gegebenen Buhewinkel α giltι

D tan α t

Für einige Werte von α ist der Wert ^iIt in der Gleichung 1 negativ. Unter Verwendung der Gleichungen 1, 4-, 5 und 6 kann das Vermischen, das in einem runden Einfülltrichter eintritt, für verschiedene α-Werte errechnet werden.

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ti

Die herabgesetzte Rückmischung, die sich bei Anwendung des bevorzugten, erfindungsgemässen Verfahrens mit Pelletinnenverteilern im oberen und unteren Teil der Säule ergibt, ist in der Pig. 4 veranschaulicht. Wie sich bei den Innenwinkeln Q - 20° bis 60° zeigt, ist der Ruhewinkel α nicht so kritisch, und man erhält niedrige Grade der Rückmischung unbeschadet des Kegelinnenwinkels θ und des Euhewinkels α. Bei dem bevorzugten Verfahren wird ausserdem das Abstreifmedium durch den unteren Verteiler eingedrückt, um die Strömungsverteilung dee Abstreifdampfes weiter zu verbessern und dadurch ein gleichmässiges Abstreifen sicherzustellen.

Es ist allgemein anerkannt, dass je spitzer der Kegelinnenwinkel O eines Einfülltrichters ist, desto sicherer es ist, dass ein gleichmässiges Fliessen des Feststoffs erreicht werden kann, ohne dass sich tote Stellen oder langsam bewegende Zonen in dem Gefäss bilden. Me Höhe des sich verjüngenden Abschnitts wächst jedoch in dem Hasse an, wie der Innenwinkel verkleinert wird. Daher hängt die Wahl des Innenwinkels von einem wirtschaftlichen Ausgleich zwischen dem Bückmischen und den Apparaturkosten ab.

Die nachfolgenden Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen die zuvor beschriebene Erfindung nicht begrenzen. Viele Abwandlungen, welche das offenbarte Verfahren oder die offenbarte Vorrichtung dem Kerne nach nicht verändern, liegen für den Fachmann auf der Hand.

Die in den nachfolgenden beispielhaften Darstellungen des erfindungsgemässen Verfahrens verwendeten Polyäthylen-Pellets umfassen Pellets, deren Grosse überschlagsmässig von 1,5875 mm (1/16") bis 9»525 mm in den Querschnittabmessungen bei beliebigen der üblichen kommerziellen "Schnitte" (Ellipsoid, Haute, Würfel, Zylinder usw.) reicht. Der Ausdruck "Polyäthylen" umfasst sowohl Homopolymere des Äthylens als auch Mischpolymere des Äthylens mit Comonomeren, wie Vinylacetat oder höhe-

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ren Olefinen (beispielsweise Buten, Octen, Decen), deren Dichte von etwa 0,91 bis 0,97 reicht. Die bevorzugten Polyäthylen-Fell et s sind aus der Schmelze geschnittene 5,175 mm-"Kugeln" aus einem Polyäthylen hoher Dichte (HDPE). Die Herstellung von Polyäthylen-Pellets durch Strangpressen aus der Schmelze und Schneiden ist in der Technik bekannt und in zahlreichen Patentschriften beschrieben worden.

Beispiel 1

Um die maximalen Diffusionsgeschwindigkeiten, die Rückgewinnung restlicher, flüchtiger Stoffe und die Fähigkeit, eine kegelförmige Strömung zu erreichen, nachzuweisen, wurde eine durchsichtige Polypropylen-Modellabstreifsäule (Durchmesser: 58,4- cm (23 inches); gesamte Höhe: 226 cm) mit einem kegelförmigen unteren Teil, dessen Innenwinkel 33 betrug, mit ungefähr 181 kg (400 pounds) Pellets aus einem Polyäthylen hoher Dichte (Durchmesser ungefähr 3*175 mm) beschickt. Ungefähr 16,33 kg je Stunde gesättigter Wasserdampf wurden unter einem Druck von 0,1406 bis 0,211 atü (2-3 psig) in vier 3,31 cm-Düsen, die 73*7 cm oberhalb der Entleerungsöffnung des Kegels und 90° voneinander entfernt angeordnet waren, eingeleitet. Die Düsen lagen in gleicher Ebene mit der Gefässoberflache und wiesen einen Gitterbelag auf, um das Eindringen von Pellets zu verhindern. Es wurde ein Versuch mit einer Charge durchgeführt, bei dem die Pellets kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 272 kg/Stunde (pph) im Kreislauf zurückgeführt wurden, indem sie aus dem Bodenteil zurück in den Kopfteil geleitet wurden. Wie durch visuelle Beobachtung einer Schicht schwarzer Pellets festgestellt wurde, wurde bei jedem Durchgang durch den zylindrischen Teil der Säule eine kegelförmige Strömung erzielt. Der Überkopf abgehende Dampf wurde kondensiert und gesammelt. Aue dem Bett wurden 0,3048 m (one foot) oberhalb der Knieverbindungelinie periodisch 2 Stunden lang Proben entnommen und auf das prozentuale Gewicht an Cyclohexan hin analysiert. Die erhaltenen Werte

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sind in der untenstehenden Tabelle I angegeben. Der Versuch, wurde durchgeführt mit:

181,4 kg HDPE-Pellets; Dichte - 0,96; Pellettemperatur - 100° C; Druck » 1 atm. (absolut)

Tabelle I

	Pelletlö sunKsmit t elkonz ent rati on	0	Gew.% Cyclohexan	Gew.% Cyclohexan
Zeit der	Aufgefangenes	600	in den Pellets;	in den Pellets,
Probeent	Cyclohexan	1200	Laboranalyse	berechnet
nahme	UD	1750	(Lab. Analysis)
(Minuten)		2270	1,11	1,35
0	2360	0,92	1,09
10	2490	0,89	0,83
20	2550	0,55	0,60
40	2880	0,39	0,38
70	• 0,34	0,34
80	0,25	0,28
90	0,29	0,26
100	0,13	0,15
130

Beispiel 2

Um die maximalen Diffusionsgeschwindigkeiten und die kegelförmige Strömung in einem Gefäss natürlicher Grosse festzustellen, wurde ein senkrechtes, zylindrisches Gefäss mit einem Durchmesser von 4,11 m und einem kegelstumpfförmigen Bodenteil, dessen oberer Durchmesser D^ 4,11 m und dessen unterer Durchmesser Dp 1,52 m und dessen Innenwinkel 40° betrugen, wobei mit dem genannten kegelstumpfförmigen Bodenteil bei D^ ein kegelförmiger Abschnitt mit einem Innenwinkel von 90° verbunden war, mit ungefähr 56,7 t (125,000 pounds) eines Polyäthylens hoher Dichte, das 1,5 bis 1,75 Gew.% Cyclohexan enthielt, gefüllt. Oben auf das genannte Bett wurde eine schwarze Markierungsschicht von ungefähr 11,340 t gefüllt. Wasserdampf wurde in das Gefäss durch drei Düsen eingeleitet,

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die in dem genannten kegelförmigen Bodenabschnitt angebracht waren. Das kontinuierliche Austragen des genannten Betts aus dem Gefäss und Einfüllen von frischen, nicht-abgestreiften Pellets oben auf das genannte Bett wurden im typischen Falle mit einer Geschwindigkeit von 13»610 t/Stunde begonnen. Das Abgas aus Wasserdampf und Cyclohexan wurde aus dem Kopfteil des genannten Gefässes abgelassen. In der Entleerungsleitung wurde eine Stelle für die Pelletprobenentnahme angebracht. Periodisch wurden Proben entnommen und analysiert, um die Abstreifgeschwindigkeiten und die Vermischung der Pellets zu bestimmen. Die das Gefäss verlassenden Pellets traten nach 5stündigem Aufenthalt in dem Gefäss mit einem Gehalt von 0,05 bis 0,07 Gew.% Cyclohexan aus. Die kegelförmige Strömung wurde durch die !Tatsache bewiesen, dass die unter Verwendung der oben stehenden Ausdrücke (1), (4) und- (5)» welche kegelförmige Strömung oberhalb der KnieVerbindungslinie annehmen, vorausgesagte Verunreinigung sehr gut mit den in der tatsächlichen Prüfung erhaltenen Verunreinigungswerten übereinstimmten. Die Abstreifwerte und Werte der kegelförmigen Strömung werden in den Tabellen II und III gezeigt.

Die hier verwendete Lösungsmittelhalbwertszeit ist die Zeitdifferenz (t-t ) zwischen der Zeit "t", bei der die Konzentration (C) der restlichen, flüchtigen Bestandteile in den Pellets halb so gross ist wie die Anfangskonzentration (C₀) der genannten Bestandteile bei einer früheren Zeit"t₀ ^H ,und der Zeit ^Kt₀ ^H.

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Tabelle II

Werte für das Abstreifen mit Wasserdampf Abstreiftemperatur: 100° C

Harz- Wirksamer Kugelradius Cyclohexan-Halbwertszeit, typ (E.S.R.) der HDPE-PeI- in Minuten

lets, cm tatsächlich berechnet

HDPE 0,202 (gemessen) 62-64* 62,5**

* Aus den tatsächlichen Abstreifwerten erhalten, die während des Versuchs in dem Gefäss mit einem Durchmesser von 4,11 m gesammelt worden waren.

*· Aus im Laboratorium erhaltenen Werten berechnete Halbwertszeit.

Tabelle III Werte für die kegelförmige Strömung

Verunreinigungs- Verunreinigte Menge

quelle (Tonnen)

A. Grosse der Farbfüllung 11,340

B. Vermischung in dem Kegel,

berechnet · 14,152

Berechnete Gesamtmenge* 25,492

Tatsächliche Verunreinigung** 25*402

Für die berechnete Gesamtmenge werden Idealbedingungen angenommen. Die Vermischung, welche der Anwesenheit von Gasabzugsrohren in dem Gefäss, rauhen Stellen an den Kegelfugen und dem Einleiten des Wasserdampfes zuzuschreiben ist, ist in den vorausgesagten Werten nicht enthalten.

Die tatsächliche Verunreinigung könnte geringfügig höher sein, da die Probeentnahmemethode keine wirkliche Auswertung der letzten verunreinigten Kilogramm (pounds) gestattete.

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Beispiel3

In dem nachfolgenden Beispiel wird eine Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens in der neuartigen, erfindungsgemässen Vorrichtung in natürlicher Grosse gezeigt, und es werden dabei maximale Diffusionsgeschwindigkeiten, Geschwindigkeiten der Lösungsmittelrückgewinnung und kegelförmige Strömung nachgewiesen.

Ein Abstreifgefäss besteht aus einem zylindrischen oberen Abschnitt mit einem Durchmesser von 3,66 m und einem kegelförmigen unteren Abschnitt mit einem Innenwinkel von ungefähr 33°. Obere und untere Innenverteiler (Fig. 1, 3 und 4) werden verwendet, um die Sückmischung, welche in dem kegelförmigen unteren Abschnitt eintritt, zu vermindern. Der untere Verteiler besteht aus zwei Kegeln, die an der Stelle ihres grössten Durchmessers, der ungefähr halb so gross ist wie der Durchmesser des zylindrischen oberen Abschnitts, verbunden sind, wobei jeder der Kegel einen Innenwinkel von ungefähr 33° aufweist. Der untere Verteiler ist mit der Spitze des oberen Kegels in der Mitte des Abstreifgefässes in derselben senkrechten Höhe wie die Knieverbindungslinie angeordnet. Die Spitze des unteren Kegels des Verteilers befindet sich in der Mitte des Gefässes an einer Stelle gerade oberhalb der Pelletentleerungsdüse. Der Verteiler hat eine solche Grosse, dass sich ein ringförmiger Durchgang für den Pelletstrom zwischen dem unteren Verteiler und dem unteren kegelförmigen Abschnitt des Gefässes ergibt. Wenn Pellets die Knieverbindungslinie erreichen, beginnen diejenigen in der Mitte des ringförmigen Durchgangs (in einem Abstand von ungefähr 25 % des Durchmessers des oberen zylindrischen Abschnitts von der Gefässwand entfernt) sich in Bezug auf den Rest der Pellets schneller zu bewegen. Der obere Verteiler, der einen Kegel mit einem Innenwinkel von 100° bis 120°, dessen Durchmesser ungefähr 50 % des Durchmessers des zylindrischen oberen Abschnitts beträgt, und einen zylindrischen Hing umfasst, der um die Aussenkante des kegelförmigen Vertei-

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t?

lers herum liegt, wobei sich, eine ringförmige öffnung zwischen dem Kegel und dem Ring befindet, ist gerade unter der mittig angeordneten oberen Düse für Beschickungsgut in dem Kopfteil dieses Abstreifgefässes angebracht. Beschickungsgutpellets fallen auf den mittig angeordneten oberen Verteiler,gleiten und/ oder hüpfen die geneigte Verteileroberfläche hinab und fallen oben auf das Pelletbett in dem genannten Gefäss, wodurch sich eine kreisförmige Eingerhebung wulstförmiger Gestalt, die konzentrisch mit dem Gefäss liegt, ergibt, wobei die genannte Erhebung sich direkt oberhalb der Mitte des ringförmigen Entleerungsdurchganges in dem unteren Abschnitt des Gefässes befindet. Hierdurch wird dafür gesorgt, dass diejenigen teilchenförmigen Feststoffe, die sich in dem unteren kegelförmigen Abschnitt bewegen, einen geringfügig längeren Weg durch das Bett zurückzulegen haben. Dadurch wird Jegliches Zurückmischen, das in dem unteren kegelförmigen Abschnitt eintritt, vermindert.

Das Abstreifgefäss wird mit ungefähr 74- 844- kg Pellets aus Polyäthylen hoher Dichte (HDPE), die ungefähr 2,5 Gew.% restliches Cyclohexan enthalten, gefüllt. Gesättigter Wasserdampf wird unter einem Druck von 0,281 bis 0,3531 atü durch das Bett im Gegenstrom zu der Pelletströmung in einer Menge von ungefähr 2270 kg/Stunde geleitet. Wasserdampfeinieitungspunkte in dem genannten unteren kegelförmigen Abschnitt sind so ausgebildet und derart auf dem Umfangskreis gerade unterhalb der Knieverbindungslinie angeordnet, dass Stauungen in der Pelletströmung auf ein Mindestmass begrenzt werden. Das Gefäss wird gefüllt, und kontinuierlich werden Pellets aus dem unteren Teil des kegelförmigen Abschnitts ausgetragen, während nasse Pellets in dem Kopfteil des Gefässes mit derselben Geschwindigkeit, damit ein konstantes Bettniveau eingehalten wird, eingespeist werden. Die Einspeisungsgeschwindigkeit beträgt 16 330 kg/Stunde, und die Verweilzeit in dem Gefäss ist 4-,6 Stunden (ungefähr 275 Minuten). Die maximale Halbwertszeit des Cyclohexane in den HDPE-PeIlets mit einem ungefähren wirk samen Kugelradius (E.S.H.) von 0,17 cm in einem System, das

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vollständig in festem Zustand diffusionskontrolliert ist, beträgt 50 Minuten. Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet, das Niveu an restlichem Cyclohexan auf ungefähr 0,055 Gew.% (55O ppm) bei der Entleerung aus dem Gefäss herabzusetzen. Der Gehalt an restlichen flüchtigen Stoffen muss bei einem Material, das sicher für die Verpackung sein soll, weniger als 1000 ppm betragen. Unter den Bedingungen dieses Beispiels kann diese Herabsetzung mit einer Pelletverweilzeit zwischen 5 und 6mal der maximalen Halbwertszeit des Cyclohexane in den HDPE-Pellets erzielt werden. Ungeführ 596,9 kg/Stunde an Cyclohexan werden zurückgewonnen, indem das Abstreifgas aus dem oberen !Teil der Säule nach einer herkömmlichen Kondensierund Trenneinrichtung hin geleitet wird. Venn in dem Reaktionssystem eine Stauung auftreten sollte, die bewirkt, dass ein Harz minderer Qualität in die Abstreifapparatur eingespeist wird, so kann dieses Äbstromseitig von der Entleerungsdüse der Abstreifapparatur bei einem minimalen Verlust an hochwertigen Harzen umgeleitet werden. Ein Qualitätsverlust wird weiterhin durch die Anwesenheit der zuvor erwähnten Verteiler auf ein Mindestmass begrenzt. Der Verlust an hochwertigen Harzen wegen des Durchmischens, das auf eine solche Stauung folgt, Wird als von Null bis 2268 kg reichend berechnet.

Venn anstelle von Cyclohexan η-Hexan verwendet wird, können ähnliche Ergebnisse mit demselben Verhältnis von Verweilzeit zu n-Hexan-Halbwertszeit in den HDPE-Pellets erzielt werden. Venn Pellets, die in die Abstreifeinrichtung eintreten, mehr oder weniger restliches Lösungsmittel enthalten (oder wenn die Bedingungen beim Versand mehr oder weniger restliches Lösungsmittel in den Pellets erforderlich machen), dann sollte dieses Verhältnis dementsprechend eingestellt werden, damit für einen Endgehalt an flüchtigen Stoffen bei dem gewünschten Niveau gesorgt wird. So wird für η-Hexan üblicherweise ein niedrigerer Vert benötigt, beispielsweise weniger als etwa 400 ppm.

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Das neuartige, erfindungsgemässe Massenübertragungs- und Abstreifsyst em (Verfahren und Vorrichtung), das oben beschrieben wurde, stellt eine Anzahl unerwarteter Vorteile bereit, welche es besonders nützlich und günstig bei Kunststoffherstellungsverfahren machen. Durch dieses neuartige System wird ein Weg eröffnet, um restliche flüchtige Stoffe von Kunststoffpellets ohne Umweltverschmutzung, die ein die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren begleitendes, negatives Merkmal war, abzustreifen und zurückzugewinnen. Weiterhin wird durch dieses neuartige System ein Weg eröffnet, um diese flüchtigen Stoffe von Pellets bei geringerem Energieverbrauch zu entfernen, als es bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, wie dem Trockenwasserdampf-Abs t reif verfahr en gemäss der CA-PS 836 977» möglich war. Das Trockenabstreifverfahren jenes Patentes verlangt, dass der gesamte Wasserdampf in die Luft als Dampf ausgetragen wird. Mit einem derartigen System gelingt es auch nicht, die neuartige Massenübertragung zu verwirklichen, die durch das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung bereitgestellt wird. So wurde gemäss den Lehren des Standes der Technik angenommen, dass es unmöglich wäre, eine kegelförmige Strömung von Pellets in Gefässen grosser Abmessungen zu erzielen . Durch die erfindungsgemässe, neuartige Vorrichtung jedoch wird dieses Ziel in Anlagen kommerzieller Grosse erreichbar.

Die wesentlichen Einsparungen an Energiebedarf und die Verminderung der Luftverschmutzung, die durch das neuartige erfindungsgemässe Verfahren erzielt werden, können mit den besten aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren verglichen und errechnet werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV wiedergegeben:

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tabelle

cn ο cc CO NJ CO

Polymer-Abstreifsystem

Wirkungsgrad

Energie

Volumen

KWH/M χ 0,4536 kg

Produkt

(KWH/M lbs. Prod.) Gefäss

(M pph/ft3

M kg/Stunde/ 0,02832 m3

Diskontinuierliches Abstreifen mit Luft

Diskontinuierliches Trockenwasserdampf-Abstreifen (CA-PS 836 977) Kontinuierliches Abstreifen eines sich bewegenden Bettes mit nassem Wasserdampf (erfindungsgemäss)

70-75

35-40

Lösungsmittelgewin nung

kg Lösungsmittel/ M kg Produkt

vessel)

0,726 χ 10~⁵

1,13 x 10"

3,36 χ 10"*⁵ Luftverschmutzun

Kohlenwasserstoff Thermisch
M kg Lösungsmittel, in die
Atmosphäre abgegeben/K kg
Produkt

0,4536 kg
Produkt

25

60-65

35-40

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Die Werte für den Energiewirkungsgrad, die in der Tabelle IV gezeigt werden, wurden anhand der Summe der Aufheizbedingungen, Wärmeverlustbedingungen und der Energie, die zum Abstreifen der flüchtigen Stoffe in jedem Falle benötigt wurde, errechnet. Die für das diskontinuierliche Luftverfahren benötigte Energie wurde als die elektrische Energie, die zum Antreiben der Gebläse benötigt wird, welche die Luft komprimieren und erhitzen und durch die Pelletssäule drücken, plus die Wärmeverluste, die Systemen dieses Typs eigen sind, berechnet. Die für das Trockendampfverfahren benötigte Energie wurde als die elektrische Energie, die zum Betreiben der Luftgebläse benötigt wird, plus die BTU-Werte in dem abgelassenen Wasserdampf berechnet. Die für das erfindungsgemässe Nassabstreifverfahren im sich bewegenden Bett benötigte Energie wurde einfach als die BTU-Werte berechnet, die zur Erzeugung des verwendeten Wasserdampfes benötigt werden.

Die in der Tabelle IV für das diskontinuierliche Luftabstreifverfahren und das diskontinuierliche Trockendampf-Abstreifverfahren gezeigten Berechnungen des Volumenwirkungsgrades wurden als die Gesamtanzahl kg (in 1OOO) an eingefüllten Pellets, geteilt durch die für einen vollständigen Abstreifzyklus (Füllen, Abstreifen und Leeren) benötigte Zeit, und das Ganze geteilt durch das Volumen des Gefässes, berechnet. Im Falle des erfindungsgemässen, kontinuierlichen Wasserdampfabs treifverfahrene, das in einem nassen, sich bewegenden Bett durchgeführt wird, wurde der Volumenwirkungsgrad aus der Geschwindigkeit (in 1000 kg) je Stunde, geteilt durch das Gefässvolumen, das eine durchschnittliche Verweilzeit von 5 Stunden ergibt, berechnet.

Aus den Werten der Tabelle IV geht hervor, dass das neuartige, erfindungsgemässe Verfahren wesentliche Einsparungen sowohl an Energie als auch in Bezug auf Rückgewinnung des Lösungsmittels ergibt, eine Luftverschmutzung durch Kohlenwasserstoffe aueschliesst und die thermische Verschmutzung auf ein Mindest-

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mass begrenzt, wenn man es mit den aus de« Stand der Technik bekannten Verfahren vergleicht. Derartige Torteile und sogar nur die Möglichkeit, sie zu erzielen, werden durch keine der Lehren des Standes der Technik nahegelegt.

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Claims

Patentansprüche

Qk/ Kontinuierliches Verfahren zum Abstreifen von restlichen, flüchtigen Stoffen von festen Pellets, dadurch gekennzeichnet, dass man

(a) Pellets kontinuierlich in einem vorherbestimmten Muster dem.oberen Ende eines durch die Gravitation angetriebenen, sich abwärts bewegenden Bettes von Pellets zuführt, das im wesentlichen im Zustand der kegelförmigen Strömung gehalten wird, wobei die genannten Pellets in dem Bett in ein gasförmiges Medium eingetaucht sind und mit einem Oberflächenwasserfilm nass sind,

(b) kontinuierlich ein Abstreifgäs, das Wasserdampf enthält, in den unteren Teil des genannten sich abwärtsbewegenden Pelletbettes und aufwärts durch das sich bewegende Bett von Pellets in entgegengesetzter Richtung zu der Strömungsrichtung des genannten Bettes von festen Pellets, die mit Wasserfilmen nass sind, einleitet,

(c) kontinuierlich Pellets aus dem unteren.Teil des sich bewegenden Bettes unter Bedingungen einer auf ein Mindestmass beschränkten Rückmischung mit derselben Geschwindigkeit entfernt, wie Pellets dem oberen Teil des Bettes zugesetzt werden, wobei die genannte Geschwindigkeit so eingestellt wird, dass für eine Pelletverweilzeit in dem sich bewegenden Bett im Verhältnis zu der Halbwertszeit der flüchtigen Stoffe in den Pellets gesorgt ist, die ausreicht, um die Konzentration der flüchtigen Stoffe in den Pellets auf ein vorherbestimmtes Niveau herabzusetzen und

(d) das Abstreifgas, das die von den Pellets entfernten, flüchtigen Stoffe enthält, aus einem Dampfraum oberhalb des sich bewegenden Bettes nach einem Kühler und Abscheider hin leitet und die kondensierten, abgetrennten flüchtigen Stoffe daraus entfernt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das sich abwärtsbewegende Bett von Pellets ein zylindrisches

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Bett ist und das vorherbestimmte Küster, in welchem die Pellets zugeführt werden, ein Ring ist, dessen Durchmesser ungefähr halb so gross wie der Durchmesser des Zylinderbettes ist, und man Pellets aus der Mitte des unteren Veils des zylindrischen Bettes, das in einen sich verjüngenden, die Form eines umgekehrten Kegeis aufweisenden - Abschnitt des Bettes eintritt, der zu einem axial zentrierten Entleerungspunkt hinführt, gegen die Wände des sich verjüngenden, konischen Abschnitts hin ablenkt, während man Pellets aus der Peripherie des unteren Seile dee Bettes, das in den sich verjüngenden, konischen Abschnitt eintritt, gegen die Achse der Säule hin ablenkt.

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten festen Pellets aus Polymer-Formpresskörnern bestehen und die restlichen, flüchtigen Stoffe das bei der Polymerisation verwendete Lösungsmittel enthalten.

4. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass die Polymer-Formpresskörner aus einem Äthylenpolymeren bestehen und das Lösungsmittel ein Kohlenwasserstoff ist.

5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in den unteren Teil des sich abwärtsbewegenden Bettes von Pellets eingeleitete Abstreifgas üus Wasserdampf besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstreifgas, das in den unteren Teil des sich abwärtsbewegenden Bettes von Pellets eingeleitet wird, aus einer Mischung von Wasserdampf und Stickstoffgas besteht.

7. Kontinuierliches Verfahren zum Abstreifen von restlichen, flüchtigen Stoffen, die einen Kohlenwasserstoff enthalten, der mit Wasser einen Azeotrop bildet, dessen normaler Siedepunkt unterhalb 100° C liegt, von Pellets aas einem

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kristallinen Polyolefin, in denen die genannten restlichen, flüchtigen Stoffe gelöst sind, dadurch gekennzeichnet, dass man

(a) die genannten Pellets, die einen Wasserfilm auf ihren Oberflächen aufweisen, kontinuierlich als fallenden Ring oben auf ein von der Gravitation angetriebenes, sich abwärt sbewegendes, zylindrisches Bett von Pellets, das einen unteren, sich verjüngenden,die Form eines umgekehrten Kegels aufweisenden Abschnitt aufweist, zuführt, wobei die genannten Pellets in ein gasförmiges Medium eingetaucht und im wesentlichen im Zustand einer kegelförmigen Strömung gehalten werden und wobei der Durchmesser des fallenden Rings ungefähr halb so gross wie der Durchmesser des sich bewegenden, zylindrischen Bettes ist und auf dem Bett eine obere Oberfläche von wulstförraiger Gestalt bildet,

(b) ein Abstreifgas, das Wasserdampf enthält, kontinuierlich in den unteren Teil des genannten sich abwärtsbewegenden, zylindrischen Bettes von Pellets und nach oben durch das sich bewegende Bett von Pellets in entgegengesetzter Richtung zu der Strömungsrichtung des genannten Bettes von festen Pellets, die mit einem Wasserfilm nass sind, leitet,

(c) die genannten Pellets, welche in einen sich verjüngenden, die Form eines umgekehrten Kegels aufweisenden Abschnitt am Boden des zylindrischen Teils des sich bewegenden Bettes eintreten, kontinuierlich von der Mittelachse des Bodens der zylindrischen Säule nach den Wänden des sich verjüngenden, die Form eines umgekehrten Kegels aufweisenden Abschnitts hin ablenkt, während man Pellets aus der Peripherie des unteren Teils des zylindrischen Bettes, das in den sich verjüngenden, kegelförmigen Abschnitt eintritt, nach der Säulenachse hin lenkt,

(d) Pellets kontinuierlich aus dem unteren Teil des sich verjüngenden, die Form eines umgekehrten Kegels aufweisenden Abschnitts des sich bewegenden Bettes unter Bedingungen einer auf ein Mindestmass beschränkten Rückmischung mit derselben Geschwindigkeit entfernt, wie man Pellets

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dem oberen Teil des Bettes zusetzt, wobei die genannte Geschwindigkeit so eingestellt wird, dass für eine Verweilzeit der Pellets in dem sich bewegenden Bett gesorgt wird, die ausreichend langer als die Halbwertzeit der flüchtigen Stoffe in den Pellets ist, um den Gehalt an flüchtigen Stoffen in den Pellets auf weniger als 1000 ppm herabzusetzen, und

(e) das Abstreifgas, welches die von den Pellets entfernten, flüchtigen Stoffe enthält, aus dem Dampfraum oberhalb des sich bewegenden Bettes einem Kühler und Abscheider zuleitet und die kondensierten, abgetrennten, flüchtigen Stoffe daraus zurückgewinnt.

8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das kristalline Polyolefin ein Polyäthylen hoher Di'chte und der flüchtige Kohlenwasserstoff Cyclohexan ist und die Verweilzeit der Pellets in dem sich bewegenden Bett 5- bis 10mal so lang wie die Halbwertszeit von Cyclohexan - in den Pellets ist, damit sich weniger als etwa 1000 ppm an restlichem Cyclohexan in das Abstreifverfahren verlassenden Pellets ergeben.

9· Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das kristalline Polyolefin ein Polyäthylen hoher Dichte und der flüchtige Kohlenwasserstoff η-Hexan ist und die Verweilzeit der Pellets in dem sich bewegenden Bett 5- bis 10mal so lang wie die Halbwertszeit von n-Hexan in den Pellets ist., damit sich weniger als etwa 400 ppm an restlichem η-Hexan in das Ab st reif verfahren verlassenden Pellets ergeben.

10. Vorrichtung zum Entfernen restlicher flüchtiger Stoffe von festen Pellets, bestehend im wesentlichen aus folgenden kombinierten Merkmalen:

(a) ein senkrechter zylindrischer oberer Abschnitt mit einem Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis von mehr als etwa

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3:1, der sich, befindet oberhalb eines

(b) sich verjüngenden, die Form eines umgekehrten Kegels aufweisenden unteren Abschnitts,

(c) ein erster kegelförmiger Pel'letvert eiler, der axial mit seiner Spitze gerade unterhalb und in Nachbarschaft zu einer Pelletzuführungsöffnung in der Mitte des Säulenkopfes zentriert ist, wobei die kreisförmige, horizontale Basis des genannten Verteilers einen Durchmesser aufweist, der etwa halb so gross wie der Durchmesser der zylindrischen Säule ist,

(d) ein-zweiter Pelletverteiler, der innerhalb des sich verjüngenden, kegelförmigen unteren Abschnitts angeordnet ist, und der die Form von zwei an ihren Grundflächen miteinander vereinigten Kegeln aufweist, wobei die Innenwinkel der genannten Kegel ungefähr gleich dem Innenwinkel des sich verjüngenden, kegelförmigen Abschnitts am Boden der Säule sind und der genannte zweite Verteiler axial mit seiner oberen Spitze auf dem Niveau des Knieverbindungsstückes, das den zylindrischen oberen Teil und den sich verjüngenden, kegelförmigen unteren Abschnitt der Säule vereinigt, zentriert ist, so dass ein ringförmiger Durchgang zwischen dem Verteiler und der Wand des sich verjüngenden, kegelförmigen Abschnitts bleibt, wobei der genannte zweite Pelletverteiler auf dem Umfang verteilte Vorrichtungen in seinem oberen Teil für den Durchtritt von Gas aus dem Inneren in das lussere enthält,

(e) Gaszuführungsvorrichtungen, welche nach dem Inneren des zweiten Pelletverteilers führen,"

(f) Gaszuführungsvorrichtungen, die auf dem Umfang in gleichmässigem Abstand in der Nähe von und um den oberen Teil des sich verjüngenden, die Form eines umgekehrten Kegels aufweisenden Abschnitts der Säule herum angeordnet sind,

(g) eine Pelletauslassöffnung an der unteren Spitze des sich verjüngenden, die Form eines umgekehrten Kegels aufweisenden Abschnitts der Säule und

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(h) eine Gasauslassöffnung in dem Kopfende der Säule.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, kegelförmige Pelletverteiler (c) hohl ist und Vorrichtungen in seiner kegelförmigen Oberfläche aufweist, um Flüssigkeit aus dem Äusseren in das Innere des hohlen Verteilers hindurchfliessen lassen, und Vorrichtungen aufweist, welche aus dem Inneren des genannten ersten Verteilers nach einer Flüssigkeitauslassöffnung ausserhalb der Säule hin führen, und dass die Pellet~zuführungsöffnung in der Mitte des Kopfteils der Säule mit einem Flüssigkeits-S-Abschlusstück verbunden ist, das ein Misch-T-Stück an seinem weiteren Ende mit einer Zuführungsöffnung für Flüssigkeit und einer Zuführungsöffnuhg für feste Pellets aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenwinkel des siph verjüngenden, die Form eines umgekehrten Kegels aufweisenden unteren Abschnitts zwischen 20° und 60° liegt.

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