DE2632054B2

DE2632054B2 - Verfahren zur Trocknung chlorierter Polyäthylen

Info

Publication number: DE2632054B2
Application number: DE2632054A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Chem. Dr. Karl Kaiser; Ing.(grad.) Manfred 5030 Hürth Scholz; Dipl.- Chem. Dr. Horst 5040 Brühl Semmler
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1976-07-16
Filing date: 1976-07-16
Publication date: 1981-07-09
Also published as: BE856841A; JPS5311988A; JPS5410591B2; NL163519B; US4132006A; FR2358422A1; GB1524777A; DE2632054A1; DE2632054C3; NL7707935A; NL163519C

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von wäßrig filterfeuchtem, chloriertem Polyäthylen, das nach einem Trennvorgang bei der Herstellung von chloriertem Polyäthylen anfällt.

Chlorierte Polyolefine werden in Rührkesseln, ζ. Β. gemäß dem Verfahren der DE-OS 15 95 266 chloriertes Polyäthylen, chargenweise hergestellt, indem polymere ί^Γ> Olefine als wässerige Suspension mit Chlor behandelt werden. Die aus der wässerigen Suspension abgetrennten chlorierten Polymere enthalten noch 50 bis Gew.-% Wasser. Diese filterfeuchten Polymere wurden bisher großtechnisch chargenweise in Wirbelschichttrocknern, die mit einem Rührer ausgerüstet sind, getrocknet. Die Verwendung eines Wirbelbetttrockners zur Trocknung von in feuchtem Zustand nicht fließfähigen Pulvern, insbesondere von thermoplastischen Kunststoffen, wird bereits in der DE-AS 10 63 530 vorgeschlagen. Bei der chargenweisen Trocknung muß bei jeder Charge mittels des Rührers immer wieder erneut eine Wirbelschicht aufgebaut werden. Diese Arbeitsweise hat entscheidende Nachteile:

Die großtechnisch parallel betriebenen Autoklaven zur Chlorierung der Polymere müssen mit der Taktzeit der Trockner abgestimmt werden.

Die filterfeuchten Polymere bilden auf dem Anströmboden des Trockners zunächst einen Schüttkegel, der von dem Rührer über den Anströmboden verteilt wird. Das durch den Anströmboden in den Trockner eingeblasene Trocknungsgas strömt bevorzugt durch den zunächst von den Polymeren nicht bedeckten Teil des Anströmbodens, danach durch Kanäle und Spalte, die sich in den Polymeren ausbilden. Die Trocknung während dieser Phase ist nicht effektiv. Mit abnehmender Produktfeuchte und durch die Zerkleinerungswirkung des Rührers nimmt die Fluidisierung zu, und es kommt zu einem Aufbau einer Wirbelschicht in dem Trockner. Von diesem Zeitpunkt an arbeitet der Trockner erst unter optimalen Bedingungen, d. h. das eingeblasene Trocknungsgas, meistens vorgewärmte Luft, wird gut ausgenutzt. Einige Polymer-Typen neigen innerhalb bestimmter Feuchtigkeitsgrenzen zu irreversibler Zusammenballung.

Durch die starke Beanspruchung des Rührers, besonders zu Beginn der Trocknungszeit und wegen der möglichen Zusammenballung der feuchten Polymere muß dieser Apparateteil stark überdimensioniert ausgeführt sein. Der Apparateteil unterliegt einem großen Verschleiß.

Es bestand deshalb die Aufgabe, die Trocknungszeit bei der Aufarbeitung von chloriertem, wäßrig filterfeuchtem Polyäthylen zu verkürzen, die Zusammenballung der feuchten Polymerteilchen zu verhindern und die Reparaturanfälligkeit der Trockner zu beseitigen.

Die Aufgabe konnte in überraschender und technisch einfacher Weise dadurch gelöst werden, daß das filterfeuchte, chlorierte Polyäthylen in einer ersten kontinuierlich betriebenen Wirbelschichtzone vorgetrocknet und in einer oder mehreren nachgeschalteten Wirbelschichtzonen völlig getrocknet wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Trocknung von wäßrig filterfeuchtem, chlorierten Polyäthylen in gegebenenfalls mit Rührer ausgerüsteten Wirbelschichtzonen mittels vorgewärmter Luft, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das chlorierte Polyäthylen in einer ersten kontinuierlich betriebenen, mit einem Rührer ausgerüsteten Wirbelschichtzone durch Einleiten von Luft vorgetrocknet und in einer oder mehreren nachgeschalteten chargenweise betriebenen Wirbelschichtzonen völlig getrocknet wird und wobei den Wirbelschichtzonen Luft zugeführt wird mit einer Temperatur zwischen 50 und 150⁰C und einem Druck zwischen 1,01 bis 1,30 bar und die Luft mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis 10 m/s den freien Querschnitt des Trockners durchströmt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgewärmte Luft mit einer Temperatur von 90 bis 120⁰C und einem Druck von 1,05 bis 1,15 bar benutzt.

Als vorteilhaft hat es sich weiterhin erwiesen, wenn das Trockengas den Querschnitt der Wirbelschichtzonen mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 4 m/s, berechnet auf den freien Querschnitt des Trockners, durchströmt.

Eine umweltfreundliche Variante der Erfindung liegt vor, wenn die vorgewärmte Luft im Kreislauf geführt wird, wobei aus der im Kreislauf geführten Luft die Feuchte durch Kondensation oder Absorption entfernt wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich schließlich als zweckmäßig erwiesen, daß das wäßrig filterfeuchte chlorierte Polyäthylen mit Druckluft in die erste kontinuierlich betriebene Wirbelschichtzone eingedüst und zerteilt wird. Das -, vorgetrocknete chlorierte Polyäthylen kann dann von dieser Wirbelschichtzone beispielsweise mittels einer Förderschnecke in eine weitere Wirbelschichtzone gefördert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet gegenüber u> den herkömmlichen Trocknungsverfahren den Vorteil, daß es kontinuierlich betrieben wird und für den Trocknungsprozeß kürzere Trocknungszeiten von wenigen Stunden erfordert Durch die Bedüsung des filterfeuchten Polyäthylens beim Einbringen in den r, Vortrockner und der damit verbundenen Auflockerung des Polymerkuchens wird die Bildung eines Wirbelbettes aus dem Polymerteilchen beschleunigt und die Rührvorrichtung vor einem vorzeitigen Verschleiß bewahrt. zn

Beispiel 1

Im Trockner 4 wird eine Wirbelschichtzone mit 1200 NmVmin Luft und ca. 5000 kg chloriertem Polyäthylen aufrechterhalten. Bei einem lichten Durch- 2> messer des Trockners 4 von 2,8 m errechnet sich daraus eine Luftgeschwindigkeit von 3,2 m/s. In diese Wirbelschichtzone werden kontinuierlich 3250 kg/h chloriertes Polyäthylen durch das Rohr 1 mit einem durchschnittlichen Wassergehalt von 57 Gew.-% eingetragen. Mittels jn der Düse 2 erfolgt während des Polymereintrages etne gewisse Vorzerteilung des Polymeren mit 20 NmVmin Luft mit einem Druck von 6,5 bar. Der Rührer 8 ist mittels der Laterne 10 in dem Trockner 4 befestigt. Der gelochte Anströmboden 3 verteilt die Trocknungsluft. i^r, Die im Zyklon 6 abgeschiedenen Polymerteilchen werden durch die Leitung 5 in den Trockner rückgeführt. Im Trockner 9 wird mit 450 NmVmin Luft und ca. 4800 kg chloriertem Polyäthylen eine Wirbelschichtzone aufrechterhalten. Bei einem lichten Durchmesser des Trockners 9 von 2,8 mm errechnet sich daraus eine Luftgeschwindigkeit von 1,2 m/s. In diese Wirbelschichtzone werden aus dem Trockner 4 1750 kg/h des vorgetrockneten Polymeren, dessen Wassergehalt durchschnittlich 20 Gew.-% beträgt, mittels der Schnecke 7 zudosiert Mitgerissene Polymerteilchen werden im Zyklon 12 abgeschieden und rinnen durch die Leitung 13 zurück in den Trockner 9. Die Luft zur Trocknung wird von dem Gebläse 14 durch das Luftniter IS über den Ansaugkanal 16 angesaugt und auf 1,08 bar verdichtet Im Wärmetauscher 17 wird die Luft mittels Dampf als Heizmedium auf Π 5° C bis 120° C erwärmt und durch die Leitung 11 den Trocknern zugeführt. Die mit Wasserdampf befeuchtete Abluft der Zyklone 6 und 12 wird über eine Wasserwäsche 19 durch das Gebläse 18 abgesaugt und durch den Kamin 20 in die Atmosphäre geführt

Aus der Wirbelschichtzone des Trockners 9 werden kontinuierlich 1400 kg/h des getrockneten Polymeren durch die Klappe 21 entnommen. Die Restfeuchte des entnommenen Polymeren betrug durchschnittlich 0,2 Gew.-%.

Beispiel 2

Im Trockner 4 wird eine Wirbelschichtzone mit 600 NmVmin Luft und ca 5000 kg chloriertem Polyäthylen aufrechterhalten. Das entspricht einer Luftgeschwindigkeit von 1,6 m/s bei einem lichten Durchmesser des Trockners 4 von 1,8 m. In diese Wirbelschichtzone werden kontinuierlich 1700 kg/h chloriertes Polyäthylen mit einem durchschnittlichen Wassergehalt von 53 Gew.-% eingetragen. Mittels der Düse 2 erfolgt während des Polymereintrags eine gewisse Vorzerteilung des Polymeren mit 20 NmVmin Luft mit einem Druck von 6,3 bar. Mittels der Schnecke 7 werden kontinuierlich insgesamt 2500 kg/h des Polymeren mit einem durchschnittlichen Wassergehalt von 21 Gew.-% aus dem Trockner 4 in den Trockner 9 überführt. Der Trockner 9 wird nach der Füllung mit 400 NmVmin Luft von 100⁰C bis 105°C durchfahren. Das entspricht einer Luftgeschwindigkeit von 1,1 m/s bei einem lichten Durchmesser des Trockners 9 von 2,8 m. Nach einer reinen Trocknungszeit von 23 Stunden wurde der Trockner 9 geleert. Die Restfeuchte des Polymeren betrug 0,1 Gew.-%. Nach Füllung des Trockners 9 wird das vorgetrocknete Polymere des Trockners 4 mittels der Schnecke 7 in einen nicht gezeichneten, funktionsgleichen Trockner 9 gefördert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Trocknung von wäßrig filterfeuchtem chlorierten Polyäthylen in gegebenenfalls mit Rührer ausgerüsteten Wirbelschichtzonen mittels vorgewärmter Luft, dadurch gekennzeichnet, daß das chlorierte Polyäthylen in einer ersten kontinuierlich betriebenen, mit einem Rührer ausgerüsteten Wirbelschichtzone durch Einleiten von Luft vorgetrocknet und in einer oder mehreren nachgeschalteten chargenweise betriebenen Wirbelschichtzonen völlig getrocknet wird und wobei den Wirbelschichtzonen Luft zugeführt wird mit einer Temperatur zwischen 50 und 150° C und einem Druck zwischen 1,01 bis 130bar und die Luft mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis 10 m/s den freien Querschnitt des Trockners durchströmt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft im Kreislauf geführt wird, wobei die in der Wirbelschichtzone aufgenommene Feuchtigkeit durch Kondensation oder Absorption entfernt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrig filterfeuchte chlorierte Polyäthylen mit Druckluft in die erste kontinuierlich betriebene Wirbelschichtzone eingedüst und zerteilt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgetrocknete chlorierte Polyäthylen aus der ersten kontinuierlich betriebenen Wirbelschichtzone mittels einer Schnecke in eine nächste Wirbelschichtzone gefördert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft auf 90 bis 120⁰C vorgewärmt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft unter einem Druck zwischen 1,05 bis 1,15 bar zum Aufbau der Wirbelschichtzonen benutzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft den freien Querschnitt der Wirbelschichtzone mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 4 m/s durchströmt.

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