ES2248145T3 - Evaporador por extrusion. - Google Patents

Evaporador por extrusion.

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ES2248145T3 ES00976044T ES00976044T ES2248145T3 ES 2248145 T3 ES2248145 T3 ES 2248145T3 ES 00976044 T ES00976044 T ES 00976044T ES 00976044 T ES00976044 T ES 00976044T ES 2248145 T3 ES2248145 T3 ES 2248145T3
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Thomas Elsner
Jurgen Heuser
Christian Kords
Clemens Kohlgruber
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Covestro Deutschland AG
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Abstract

Dispositivo evaporador por extrusión, que presenta un recipiente para la desgasificación (6), una entrada para el producto (11), un distribuidor del producto (17), una salida para el producto (13) y una salida para vahos (12), estando configurado el distribuidor del producto (17) en forma de distribuidor tubular con, al menos, un tubo distribuidor (1) y con una pluralidad de tubos de toberas (2) dispuestos de manera paralela, que presentan una pluralidad de aberturas (15) en la pared del tubo y estando dispuestos los tubos de toberas (2), preferentemente, en varios planos superpuestos y desfasados lateralmente entre sí, caracterizado porque tubos de toberas (2) individuales se han realizado en forma de semitubos o de perfiles triangulares o rectangulares, que están limitados hacia abajo, respectivamente, por una palca perforada (3), plana, estando dispuesta la pluralidad de las aberturas (15) en la palca perforada (3) de tal manera, que se aprovecha casi todo el diámetro de los semitubos ode los perfiles triangulares o rectangulares para la formación de la hebra.

Description

Evaporador por extrusión.
La invención se refiere a un evaporador por extrusión con un recipiente para la desgasificación, una entrada de producto con al menos un tubo distribuidor, un distribuidor de producto, una salida de producto y una descarga de los vahos.
Tales evaporadores por extrusión se emplean, especialmente, para la fabricación de polímeros, con objeto de eliminar los componentes volátiles de la corriente del producto (véase por ejemplo la publicación R.J. Albalak, "Polymer Devolatilization", Marcel Dekker Inc., 1996, página 8). En este caso se intenta subdividir la corriente caliente del producto, dentro del recipiente para la desgasificación (por ejemplo polímero líquido en libre fluencia) en el mayor número posible de hebras (polímeras) con objeto de conseguir la mayor superficie posible. Las hebras delgadas posibilitan en este caso la disposición de un número mayor de hebras por unidad de superficie. La longitud de la hebra y, de este modo, la altura del recipiente para la desgasificación debe permanecer, desde luego, dentro de límites aceptables.
En las instalaciones de ensayo y en las instalaciones con caudales pequeños es suficiente llevar a cabo la distribución de la corriente del producto por medio de un distribuidor denominado de placas, en el cual se encarga una placa perforada, por debajo de la entrada del producto, de la distribución de la corriente del producto en hebras individuales. Se conocen evaporadores por extrusión con distribuidores de placas por ejemplo por las memorias descriptivas de las patentes US 5 024 728 y US 4 934 433. A pequeña escala se requiere, para la incorporación de los taladros, únicamente un diámetro pequeño de las placas, con lo cual se requiere únicamente un pequeño espesor de las placas incluso en el caso de una presión previa del producto elevada, (es decir en el caso de caudal elevado, viscosidad elevada del producto) para la distribución homogénea del producto a través de la placa perforada, por motivos de resistencia. A escala industrial sin embargo el diámetro de las placas perforadas tiene que ser elevado, debido a la presión previa necesaria del producto, con el fin de impedir de manera fiable su deformación por flexión. Un diámetro mayor de las placas requiere sin embargo taladros más largos en la placa perforada de manera que la presión previa del producto aumenta hasta valores todavía mayores, que actúan a su vez sobre el espesor necesario de las placas. Mediante el caudal limitado del producto en los distribuidores de placas no puede aumentarse a voluntad un evaporador por extrusión dotado con un distribuidor de placas de este tipo, especialmente no son posibles elevados caudales de polímero (>10 t/h) para la mayoría de los polímeros que tienen, de manera típica, una elevada viscosidad en fusión.
Otro inconveniente de la construcción de los evaporadores por extrusión con distribuidores de placas consiste en la disposición de la salida de vahos, que únicamente puede llevarse a cabo lateralmente debido a las placas continuas para la distribución del producto, con lo cual son posibles desviaciones de la hebra.
Se conoce un evaporador por extrusión por la publicación US-A 4 934 433 con dos tubos de toberas, dispuestos en paralelo, con una pluralidad de aberturas. Además, se conoce por la publicación US-A 4 863 568 un dispositivo con dos tubos distribuidores, que están en conexión con una pluralidad de tubos a través de aberturas, estrechándose los tubos en la zona inferior, para formar ranuras.
Así pues, la invención tiene como tarea la configuración y el desarrollo de un evaporador por extrusión citado al principio y descrito previamente con mayor detalle de tal manera que, especialmente, en el caso de grandes instalaciones de producción se consiga una densidad de ocupación óptima (caudal de producto por unidad de superficie). Además es deseable una elevada flexibilidad del dispositivo en lo que se refiere al caudal del producto y a la elección del material.
Esta tarea se resuelve según la invención por medio de un dispositivo evaporador por extrusión, que presenta un recipiente para la desgasificación, una entrada para el producto, un distribuidor del producto, una salida para el producto y una salida para vahos, estando configurado el distribuidor del producto en forma de distribuidor tubular con, al menos, un tubo distribuidor y con una pluralidad de tubos de toberas, dispuestos de manera paralela, que presentan una pluralidad de aberturas en la pared del tubo y estando dispuestos los tubos de toberas, preferentemente, en varios planos superpuestos y desfasados lateralmente entre sí, habiéndose realizado los tubos de toberas individuales en forma de semitubos o de perfiles triangulares o rectangulares, que están limitados hacia abajo, respectivamente, por una palca perforada, plana, estando dispuesta la pluralidad de las aberturas en la palca perforada de tal manera, que se aprovecha casi todo el diámetro de los semitubos o de los perfiles triangulares o rectangulares para la formación de la hebra.
En el evaporador por extrusión se forma un número de hebras de producto correspondiente al número de aberturas, tras el paso de la corriente de producto (en caso dado precalentada) a través del distribuidor tubular y de la salida de los tubos de toberas, que caen libremente, según la fuerza de la gravedad y que se acumulan en la zona del fondo del recipiente.
Mediante la disposición según la invención de los tubos individuales en el recipiente para la desgasificación puede llevarse a cabo una distribución homogénea, óptima y densa de las hebras de producto a través de la sección transversal del recipiente, de manera que el volumen del recipiente para la desgasificación puede aprovecharse por completo. Especialmente se obtienen también ventajas para la conducción de los vahos puesto que los componentes volátiles de la corriente del producto pueden retirarse por encima de la salida del producto sin coste de construcción y, de este modo, se elimina el peligro de una desviación de la hebra debido a una retirada lateral. Los componentes volátiles pueden fluir hacia arriba a través de los tubos desfasados en altura, según la realización preferente, a contracorriente con respecto a las hebras descendentes y en la zona marginal del recipiente.
Esto puede conseguirse también si los tubos de toberas están separados lateralmente, independientemente de que estén dispuestos en un plano o en varios planos superpuestos.
Según las enseñanzas de la invención, se han realizado los tubos individuales como semitubos, que están limitados respectivamente hacia abajo por una placa perforada, especialmente plana. De este modo puede aprovecharse prácticamente todo el diámetro de los semitubos para la formación de la hebra.
Debido a la pequeña anchura de un semitubo individual o de un tubo oval frente al diámetro de un distribuidor de placas usual, el espesor de las placas de los semitubos o el espesor de pared de los tubos ovales, necesarios por motivos de resistencia, pueden ser considerablemente menores que los espesores de las placas en el caso de los distribuidores de placas usuales.
Según otra configuración preferente de la invención se han previsto otras formas tubulares, en lugar de los semitubos, que no tienen que presentar, necesariamente, una sección transversal circular. De manera ejemplificativa pueden realizarse a partir de chapas de pared gruesa o de perfiles colados con una sección transversal triangular o rectangular.
Otra configuración especial de la invención considera que los tubos de toberas, especialmente hacia sus extremos, estén dispuestos de manera inclinada con respecto a la horizontal, con un ángulo \alpha de hasta 15º, especialmente de 10º para garantizar la desconexión de la alimentación del producto cuando los tubos funcionen en vacío.
Según otra enseñanza preferente de la invención los tubos de toberas están dispuestos directamente sobre el tubo distribuidor de la entrada de producto, de manera que no se produzcan cavidades huecas en el tubo distribuidor. La conexión puede conseguirse mediante soldadura o mediante fijación desprendible, por ejemplo mediante brida y tornillos.
Otra configuración especial de la invención considera la configuración en ángulo agudo de los extremos (cierres) de los tubos de toberas por medio de biseles, para minimizar la cavidad muerta en el extremo del tubo.
En otra configuración especialmente preferente de la invención se ha previsto que el distribuidor del producto presente varios tubos distribuidores, que están dispuestos en el recipiente para la desgasificación de manera que se lleva a cabo la distribución de la corriente del producto en corrientes parciales dentro del recipiente para la desgasificación. De este modo puede discurrir el tubo distribuidor, en la zona superior interna del recipiente para la desgasificación, de manera arqueada. Un "distribuidor interno" de este tipo tiene la ventaja de que únicamente tiene que conducirse un solo tubo hasta el recipiente para la desgasificación, para la entrada del producto de manera que se garantiza una hermeticidad al vacío del dispositivo.
Sin embargo es posible también que el distribuidor del producto presente varios tubos distribuidores situados fuera del recipiente para la desgasificación de manera que la distribución de la corriente del producto en corrientes parciales se lleve a cabo fuera del recipiente para la desgasificación. Esta configuración alternativa tiene la ventaja de que, en caso necesario, puede recambiarse un tubo individual, obturado, con un coste menor que en el caso de los "distribuidores internos". Esta ventaja separa, sin embargo, con el inconveniente de la hermeticidad más costosa (resistencia al vacío).
Para conseguir una calidad óptima del producto se dará preferencia, por lo tanto a la primera alternativa, es decir al "distribuidor interno" para muchas aplicaciones.
Para evitar un peligro de obstrucción, especialmente cuando se trabaje de manera estacionaria, se prevé, según otra configuración especial de la invención, que los tubos de toberas del distribuidor tubular estén dotados con tubos de calefacción adicionales. Esta configuración tiene grandes ventajas también en lo que se refiere a la calidad del producto. Puesto que, por ejemplo, significativamente en el caso de la fabricación del policarbonato puede reducirse la temperatura en la etapa previa, puesto que el aporte energético necesario para el calentamiento de la corriente del policarbonato hasta la temperatura para la desgasificación puede realizarse solo "en el último instante". Mediante este tratamiento previo, respetuoso con el producto, se mejora el color de tales polímeros y, con ello, la calidad del producto.
Para ello se prevé, en otra configuración preferente de la invención, que los tubos de calefacción estén configurados como semitubos, en caso dado con un diámetro menor que el de los tubos de toberas y que estén dispuestos por la parte superior sobre los tubos de toberas. Una configuración de este tipo es relativamente costosa desde el punto de vista de la construcción pero este mayor coste puede compensarse fácilmente mediante las ventajas que se obtienen con ello. En lugar de los semitubos sobrepuestos pueden emplearse también otras secciones transversales, especialmente aquellos con sección transversal oval.
Todas las piezas que entran en contacto con la corriente del producto especialmente el recipiente para la desgasificación o bien el distribuidor del producto, pueden fabricarse con un material arbitrario. Sin embargo estas piezas se fabricarán, preferentemente, con un material pobre en hierro, con un contenido en hierro del 10% como máximo, cuando se produzcan descomposiciones del producto inducidas, por ejemplo, por el calor, catalizadas mediante el hierro, como se observa en el caso del policarbonato. De manera especialmente preferente todas las piezas que entran en contacto con el producto están fabricadas con aleaciones tales como Alloy 59 (2.4605), Inconell 686 (2.4606), Alloy-B2, Alloy-B3, Alloy-B4, Alloy-C22, Alloy-C276, Alloy-C4 o Alloy 625. En el caso de distribuidores del producto calentados serán preferentes, especialmente, materiales con elevada conductividad térmica.
Una realización preferente del evaporador por extrusión se caracteriza porque las aberturas están dispuestas en varias filas paralelas a lo largo de los tubos de toberas, teniendo las filas respectivamente contiguas una distancia media de 1,0 hasta 20 mm, preferentemente de 2,0 hasta 10 mm.
De manera especialmente preferente las filas respectivamente contiguas de las aberturas están dispuestas de manera desfasada entre sí a lo largo de la longitud del tubo.
En una configuración especialmente ventajosa del evaporador por extrusión las aberturas, respectivamente contiguas, en una fila tienen una distancia media desde 1,5 hasta 20 mm, preferentemente desde 2 hasta 10 mm entre sí.
El diámetro de las aberturas es, preferentemente, de 0,1 hasta 10 mm, de forma especialmente preferente de 0,5 hasta 5 mm, de forma muy especialmente preferente de 1 a 3 mm.
Las aberturas en los tubos de toberas están preferentemente taladradas. Los taladros se realizan preferentemente de tal manera que la rugosidad superficial de los taladros no sea demasiado elevada, de tal manera que el valor de rugosidad R_{a} sea, como máximo, de 12,5 \mum. Se han acreditado como especialmente favorables las clases de rugosidad N6 hasta N9 según ISO 1302 para los taladros.
Lo importante para la generación de una hebra estable de polímero consiste en el desbarbado preferente de los extremos de los taladros. Para algunos polímeros es especialmente ventajoso el avellanado de los taladros en la salida. El ángulo de avellanado se encuentra, preferentemente, en el intervalo de 60 hasta 120º. Es especialmente preferente un ángulo de avellanado de 90º aproximadamente. La profundidad del avellanado es, preferentemente, de 0,2 hasta 2 veces el diámetro del taladro.
En el caso de tubos de toberas muy largos (longitud/diámetro = 30), el gradiente de presión a lo largo del tubo se manifiesta de manera negativa puesto que disminuye el caudal del polímero en el sentido de flujo a través de las aberturas. Un aumento del diámetro de los tubos de toberas compensa ciertamente las diferencias de caudal a través de las aberturas a lo largo del tubo, pero sin embargo tiene como consecuencia un tiempo de residencia del producto mayor con el peligro de un deterioro térmico del producto.
En una configuración especialmente preferente se dotan los tubos de toberas, en el sentido del flujo del polímero, con aberturas de diámetros acrecentados para conseguir un flujo ampliamente constante en cada abertura.
En otra realización preferente se lleva a cabo un homogeneizado del flujo a lo largo de los tubos de toberas a través de las aberturas por medio de un número de aberturas diferente por unidad de longitud del tubo de toberas. Mediante la disminución del número de taladros en el sentido de flujo del polímero se reduce el gradiente de presión a lo largo de los tubos de toberas y, de este modo, se produce un homogeneizado del flujo en cada abertura. De este modo se impide que, en el caso de un caudal total bajo a través del dispositivo, el caudal en las aberturas individuales sea tan pequeño que se rompan los hilos de polímero que salen por las aberturas. En este caso decae la potencia de desgasificación.
El evaporador por extrusión según la invención puede emplearse para la eliminación de componentes volátiles a partir de soluciones polímeras de cualquier tipo líquidas o fusibles y de substancias similares.
Los componentes volátiles, con excepción del disolvente, pueden ser tanto monómeros u oligómeros, no polimerizados, como también otros eductos de bajo peso molecular.
Otro objeto de la invención es el empleo del evaporador por extrusión según la invención para la eliminación de componentes volátiles, especialmente de disolventes y/o monómeros u oligómeros, a partir de fusiones o de soluciones de productos térmicamente sensibles, especialmente de polímeros, productos farmacéuticos, productos naturales o artículos comestibles.
Preferentemente se empleará el evaporador por extrusión según la invención para la desgasificación de polímeros termoplásticos. Estos polímeros abarcan todos los materiales sintéticos que sean capaces de fluir bajo el efecto de la presión y de la temperatura. De manera ejemplificativa pueden citarse en este caso policarbonato, poliestireno, sulfuro de polifenileno, poliuretano, poliamida, poliéster, poliacrilato, polimetil(met)acrilato, resina SAN y sus copolímeros así como las posibles mezclas de los polímeros.
A continuación se explica la invención con mayor detalle por medio de las figuras que representan únicamente ejemplos de realización. Muestran:
la figura 1 la disposición de los tubos de toberas del distribuidor tubular, esquemáticamente en sección transversal en representación en perspectiva,
la figura 1a el extremo del tubo de un tubo de toberas,
la figura 2 una variante del distribuidor tubular de la figura 1 en vista lateral,
las figuras 3a - 3d esquemáticamente cuatro variantes de la disposición de los tubos de toberas del evaporador por extrusión según la invención, respectivamente en sección transversal,
la figura 4 el objeto de la figura 1 con tubos calentados y
la figura 4a el extremo del tubo de un tubo de toberas,
la figura 5 el objeto de la figura 2 con tubos calentados,
la figura 6 una sección longitudinal esquemática a través del conjunto de la disposición del evaporador por extrusión,
la figura 7 una sección transversal del evaporador por extrusión según la figura 6.
Ejemplos
En la figura 7 se ha mostrado un evaporador por extrusión en sección transversal. El producto fluye desde la entrada del producto 11 hasta el distribuidor del producto 17 constituido por el tubo distribuidor 1 y por los tubos de toberas 2 que parten del mismo (véase la figura 6). La corriente del producto sale por las aberturas 15 de los tubos de toberas 2 (véanse las figuras 1 y 1a), forma hebras 5, que caen libremente y que se acumulan en el fondo del recipiente para la desgasificación 6. Una bomba 16 transporta el producto desgasificación hacia la salida del producto 13. Sobre la tapa superior del recipiente para la desgasificación 6 se han dispuesto salidas 12 para los componentes volátiles. La camisa del recipiente para la desgasificación está constituida por una camisa de calefacción 14. En esta configuración se han dispuesto los tubos de toberas en un plano adyacente (véanse las figuras 6 y 7).
El distribuidor del producto del evaporador por extrusión se ha representado, esquemáticamente, en la figura 1, conduciéndose la corriente del producto, a través de un tubo distribuidor 1 a una pluralidad de tubos de toberas 2 individuales, que desembocan en el tubo distribuidor 1, que se han configurado en forma de semitubos 2 en el ejemplo de realización representado y, por lo tanto, preferente, y están cerrados hacia abajo por placas perforadas 3. Puede apreciarse rápidamente que, de este modo, los tubos de toberas individuales 2 están dispuestos directamente sobre el tubo distribuidor 1 de la entrada del producto, no pudiéndose formar cavidades muertas de producto en el tubo distribuidor 1. En contra de lo que ocurre en la realización según la figura 7, los tubos de toberas 2 están dispuestos, según la figura 1, de manera desfasada entre sí en dos planos superpuestos.
En la variante del distribuidor tubular, que se ha representado en vista lateral en la figura 2, los tubos de toberas 2 presentan, preferentemente, una ligera inclinación con respecto a la horizontal hacia su extremo y además están dotados en sus extremos con un tapón 4 (véase la figura 4a).
En la figura 1 puede verse claramente que la densidad de ocupación del distribuidor tubular del evaporador por extrusión es óptima debido a la disposición de los tubos individuales superpuestos en varios planos y desfasados entre sí. Para facilitar la vista se han indicado hebras individuales 5 sólo en la parte inferior derecha de la figura 1.
La densidad de ocupación mejorada, es decir el caudal de producto por unidad de superficie, puede reconocerse claramente por medio de la representación esquemática de las figuras 3a hasta 3d. En el caso de una disposición con distribuidor externo (representado en la figura 3d) se hacen pasar a través de la pared del recipiente para la desgasificación 6 tubos separados entre sí ("lanzas") 7, que en el ejemplo experimental están conectados entre sí por dos lados.
En la figura 3c se ha representado cómo puede disponerse el mismo número de taladros sobre la mitad del diámetro en el caso de un distribuidor interno con la solución por medio de los semitubos desfasados 2. Esto significa que la ocupación (número de taladros por cada unidad de superficie) es cuatro veces mayor que en el caso de la disposición anteriormente citada. En el caso de una disposición triangular de los taladros puede verificarse prácticamente la ocupación más densa posible. En el caso de una subdivisión del taladro de 4 mm se produce un diámetro mínimo de 1.130 mm.
Mientras que en la figura 3c se ha representado un tubo distribuidor arqueado, que condiciona tubos de toberas 2 de longitud diferente en la zona de los taladros y, de este modo, caudales diferentes para cada tubo, se ha representado en la figura 3b un tubo distribuidor recto 1, que conduce a longitudes tubulares iguales y a caudales iguales para cada tubo 2. En la figura 3a se ha indicado que el distribuidor tubular puede tener un tubo distribuidor central, del cual parten tubos de toberas 2 en dos direcciones.
Finalmente, en las figuras 4 y 5 se ha representado que es posible también un calentamiento del distribuidor tubular. En este caso se ha dispuesto sobre los semitubos individuales 2 respectivamente un tubo de calefacción 8, cuyo diámetro es ligeramente menor que el del semitubo 2 para impedir un efecto negativo. Se conduce un medio de calefacción en el sentido de la flecha en la entrada 9 de los tubos de calefacción individuales y se retira a lo largo de la flecha en la salida 10 de manera que se produzca un calentamiento a contracorriente. También en este caso los extremos de los semitubos 2 pueden estar cerrados con un tapón 4 (figura 4a). En la figura 5 puede verse que la calefacción de los semitubos individuales 2 con tubos de calefacción individuales 8 ciertamente significa un considerable coste desde el punto de vista de la construcción, justificándose sin embargo este coste por la posibilidad de un tratamiento más respetuoso del producto y una clara mejora de la calidad del producto.
El evaporador por extrusión según la invención conduce, debido a la constitución especial del distribuidor tubular, a una elevada densidad de ocupación y a una flexibilidad extraordinariamente elevada en lo que se refiere al caudal del producto y a la elección del material. Otras ventajas se producen mediante el coste de fabricación y la disponibilidad de los materiales, puesto que los tubos individuales pueden fabricarse de antemano sin problemas. También, como ya se ha indicado puede llevarse a cabo de manera óptima la conducción de los vahos puesto que los componentes volátiles pueden retirarse por encima de la salida del producto sin coste de construcción mediante la disposición de los tubos individuales según la invención.
Ejemplo de aplicación
Se concentra por evaporación en un evaporador por extrusión según la figura 6, un copolímero de SAN que contiene estireno, con un contenido de aproximadamente 2.000 ppm de compuestos volátiles (estireno, acrilonitrilo, etilbenceno (disolvente)). Se produce, a una temperatura del producto de 220ºC, una viscosidad por encima de 1.000 Pa.s. Se emplea un distribuidor tubular según la figura 6 o bien 7 con semitubos situados en un plano (semejante a la figura 1a). La placa de semitubos 3 que cierra hacia abajo, presenta un espesor de pared de 25 mm. Los taladros 15 se han realizado escalonadamente, estrechándose desde 3 hasta 2 mm. En la zona del diámetro de los taladros de 3 mm, el valor medio de la rugosidad R_{a} es de 3,0 \mum, en la zona del diámetro de los taladros de 2 mm (hacia la salida) el valor medio de la rugosidad R_{a} es de 1,6 \mum. Los extremos de los taladros están desbarbados y presentan un avellanado. En el caso de un caudal de aproximadamente 100 g por hora y taladro se produce, en el caso de un evaporador por extrusión con hilos de polímero de 6 m de longitud, un contenido residual en compuestos volátiles de 100 ppm en el producto desgasificación.

Claims (17)

1. Dispositivo evaporador por extrusión, que presenta un recipiente para la desgasificación (6), una entrada para el producto (11), un distribuidor del producto (17), una salida para el producto (13) y una salida para vahos (12), estando configurado el distribuidor del producto (17) en forma de distribuidor tubular con, al menos, un tubo distribuidor (1) y con una pluralidad de tubos de toberas (2) dispuestos de manera paralela, que presentan una pluralidad de aberturas (15) en la pared del tubo y estando dispuestos los tubos de toberas (2), preferentemente, en varios planos superpuestos y desfasados lateralmente entre sí, caracterizado porque tubos de toberas (2) individuales se han realizado en forma de semitubos o de perfiles triangulares o rectangulares, que están limitados hacia abajo, respectivamente, por una palca perforada (3), plana, estando dispuesta la pluralidad de las aberturas (15) en la palca perforada (3) de tal manera, que se aprovecha casi todo el diámetro de los semitubos o de los perfiles triangulares o rectangulares para la formación de la hebra.
2. Evaporador por extrusión según la reivindicación 1, caracterizado porque los tubos de toberas (2) están dispuestos de manera inclinada, con respecto a la horizontal, con un ángulo \alpha de hasta 15º, especialmente de hasta 10º.
3. Evaporador por extrusión según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque los tubos de toberas (2) están cerrados y biselados en su extremo libre.
4. Evaporador por extrusión según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los tubos de toberas (2) están dispuestos directamente sobre el tubo distribuidor (1) de la entrada del producto (11), especialmente están soldados o fijados de manera desprendible.
5. Evaporador por extrusión según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el distribuidor del producto (17) presenta varios tubos distribuidores (1), que están dispuestos dentro del recipiente para la desgasificación (6).
6. Evaporador por extrusión según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el distribuidor del producto (17) presenta varios tubos distribuidores (1), que están dispuestos fuera del recipiente para la desgasificación (6).
7. Evaporador por extrusión según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los tubos de toberas (2) del distribuidor tubular están dotados con tubos de calefacción adicionales (8).
8. Evaporador por extrusión según la reivindicación 7, caracterizado porque los tubos de calefacción (8) se han configurado a modo de semitubos y se han dispuesto en la parte superior sobre los tubos de toberas (2).
9. Evaporador por extrusión según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las piezas del evaporador por extrusión, que entran en contacto con el producto, están constituidas por un material pobre en hierro, con un contenido en hierro del 10% como máximo.
10. Evaporador por extrusión según la reivindicación 9, caracterizado porque el material se elige entre las aleaciones Alloy-B2, Alloy-B3, Alloy-B4, Alloy-C22, Alloy-C276, Alloy-C4 o Alloy 625.
11. Evaporador por extrusión según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las aberturas (15) están dispuestas en varias filas paralelas a lo largo de los tubos de toberas (2), teniendo las filas respectivamente contiguas una separación media de 1,0 hasta 20 mm, preferentemente de 2,0 hasta 10 mm.
12. Evaporador por extrusión según la reivindicación 11, caracterizado porque las filas de aberturas (15), respectivamente contiguas, están dispuestas de manera defasada entre sí a lo largo de la longitud del tubo.
13. Evaporador por extrusión según las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado porque las aberturas (15), respectivamente contiguas, de una fila tienen una distancia media entre sí de 1,5 hasta 20 mm, preferentemente de 2 hasta 10 mm.
14. Evaporador por extrusión según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el diámetro de las aberturas (15) es de 0,1 hasta 10 mm, preferentemente de 0,5 hasta 5 mm, de forma especialmente preferente de 1 a 3 mm.
15. Evaporador por extrusión según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque las aberturas están taladradas, porque los taladros (15) están desbarbados en los extremos y/o porque los taladros (15) presentan un avellanado en su salida hacia el recipiente para la desgasificación (6) y en caso dado en su entrada.
16. Evaporador por extrusión según la reivindicación 15, caracterizado porque los taladros (15) presentan un valor de rugosidad medio R_{a} de 12,5 \mum como máximo.
17. Empleo del evaporador por extrusión según una de las reivindicaciones 1 a 16, para la eliminación de componentes volátiles, especialmente de disolventes y/o monómeros u oligómeros, a partir de fusiones o de soluciones de productos térmicamente sensibles, especialmente polímeros, productos farmacéuticos, productos naturales o artículos comestibles.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10036958A1 (de) * 2000-07-28 2002-02-07 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von tert.-C4-C8-Alkylestern der (Meth)acrylsäure
US7682484B2 (en) 2001-12-20 2010-03-23 Process Development Services, Inc. Apparatus and method for removing volatile components from viscous liquids
DE10330636A1 (de) 2003-07-07 2005-02-10 Bayer Technology Services Gmbh Verfahren zur Laugung von Aluminium-Metall-Legierungen
DE10333577A1 (de) * 2003-07-24 2005-02-24 Bayer Technology Services Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von flüchtigen Substanzen aus hochviskosen Medien
RU2248834C1 (ru) * 2003-10-29 2005-03-27 Пензин Роман Андреевич Установка для очистки углеводородной жидкой среды от растворенных газов
DE10359795A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-21 Bayer Technology Services Gmbh Strangverdampfervorrichtung
US7658817B2 (en) 2004-12-15 2010-02-09 Asahi Kasei Chemicals Corporation Industrial evaporation apparatus
EA010067B1 (ru) * 2004-12-20 2008-06-30 Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн Промышленный выпарной аппарат
US8241459B2 (en) * 2006-09-21 2012-08-14 Fina Technology, Inc. Polymer melt distributor header design
DE102008053799A1 (de) 2008-10-29 2010-05-06 Bayer Materialscience Ag Extrusionsdüse für Polymere
US10058794B2 (en) * 2016-03-30 2018-08-28 Fina Technology, Inc. Nozzle/header design for polystyrene
EP3728399B1 (de) 2017-12-18 2021-08-18 Covestro Intellectual Property GmbH & Co. KG Verfahren zur herstellung eines polycarbonats unter verwendung eines organischen lösungsmittels auf der grundlage von chlorkohlenwasserstoffen
WO2023001854A1 (en) 2021-07-19 2023-01-26 Totalenergies Onetech Belgium Polymer devolatilization process

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2212816C3 (de) * 1972-03-16 1974-12-12 Wiegand Karlsruhe Gmbh, 7505 Ettlingen Vorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung einzudampfender Flüssigkeit in einem Fallstromverdampfer
US4294652A (en) * 1980-06-30 1981-10-13 Monsanto Company Falling strand devolatilizer
GB8305015D0 (en) 1983-02-23 1983-03-30 Shell Int Research Apparatus for fractional distillation under vacuum
US5024728A (en) 1988-08-29 1991-06-18 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Devolatilization of liquid composition containing polymer and volatile constituents
US4934433A (en) 1988-11-15 1990-06-19 Polysar Financial Services S.A. Devolatilization
NL9201854A (nl) * 1992-10-26 1994-05-16 Franciscus Petrus Maria Nooren Werkwijze en inrichting voor het zuiveren van vloeibaar materiaal, in het bijzonder polysiloxaan alsmede toepassing van het gezuiverde vloeibare materiaal.
FI97694C (fi) * 1994-09-27 1997-02-10 Hadwaco Ltd Oy Haihduttimen nesteenjakaja
DE69813711T2 (de) * 1997-09-30 2004-02-26 Mitsui Chemicals, Inc. Verfahren zur Entfernung flüchtiger Stoffe aus einer Polymerzusammensetzung
FR2771017B1 (fr) * 1997-11-17 2000-02-04 Air Liquide Distributeur de liquide pour colonne de distillation non verticale, et colonne de distillation ainsi equipee

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