ES2321377T3 - Precalentador para soluciones de polimeros y metodo de precalentado correspondiente. - Google Patents
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Abstract
Un precalentador de desvolatilización de polímero, que comprende: un recipiente hueco vertical alargado (12) que define una cámara de calefacción (14) que tiene un extremo superior (18), un extremo inferior (22), y un eje longitudinal (24) que se extiende entre dichos extremos, incluyendo dicho recipiente una entrada (16) para una solución de polímero/disolvente en uno de sus extremos y una salida de polímero fundido (20) en su otro extremo; y al menos un haz de tubos de calefacción (26, 28, 30) en dicha cámara, incluyendo dicho haz al menos dos tubos de calefacción de serpentina alargados (32, 34), estando dispuesto cada tubo en una configuración que tiene un eje principal (40) que se extiende a través de dicha cámara (14) en una dirección transversal a dicho eje longitudinal (24), estando colocado dicho tubo de tal forma que dicha solución de polímero/disolvente entra en contacto de transferencia de calor con una superficie exterior del mismo a medida que la solución de polímero/disolvente fluye a lo largo de una trayectoria que se extiende generalmente a lo largo de dicho eje longitudinal desde dicha entrada de polímero/disolvente (16) hacia dicha salida de polímero (20), comprendiendo dicho tubo una pluralidad de porciones de tubo curvadas (36) y una pluralidad de porciones de tubo de unión (38), que interconectan dichas porciones de tubo curvadas.
Description
Precalentador para soluciones de polímeros y
método de precalentado correspondiente.
La presente invención se refiere al
procesamiento de soluciones de polímeros y, en particular, a equipo
y metodología de proceso para precalentar soluciones de
polímeros/disolventes y desvolatilizar al menos parcialmente las
mismas antes de la desvolatilización final a vacío del polímero
fundido con tiempo de resistencia corto y caída a baja presión.
Los pre-calentadores para
calentar soluciones de polímeros que proceden de un reactor de
polimerización antes de la desvolatilización a vacío son bien
conocidos. La metodología de la técnica anterior se caracteriza con
frecuencia por el uso de equipo de proceso, tal como precalentadores
de intercambiadores de calor de tubos múltiples (MTHE), con o sin
(elementos de mezcla) internos. Sin embargo, tal equipo con
frecuencia se caracteriza por inestabilidades de flujo debidas a la
impulsión de la solución de polímeros, diámetros grandes de la
envoltura y laminas de tubos gruesas que conducen a costos
elevados, calentamiento excesivo en condiciones de desconexión
debido a una única zona de calefacción fija, expansión térmica
durante procesos de combustión y procedimientos difíciles de
mantenimiento y de limpieza. Otros dispositivos de precalentamiento
de la técnica anterior incluyen tubos de aletas especialmente
diseñados que están montados directamente en la cámara de
desvolatilización. Un dispositivo de este tipo se describe en la
publicación de patente europea Nº 0 352 727 B1. Sin embargo, tales
dispositivos pre-calentadores son muy costosos y
requieren tiempos de residencia muy largos, una condición del
proceso que conduce con frecuencia a degradación del producto.
Muchos dispositivos de la técnica anterior se caracterizan también
por caída excesiva de la presión.
Además, se conocen intercambiadores de calor,
tal como se describen en la patente de los Estados Unidos Nº
4.314.606 (reactor SMR^{TM}) como reactores o refrigeradores para
polímeros. El diseño de la norma SMR^{TM} tiene una resistencia
grande al líquido y, por lo tanto, un tiempo de residencia grande.
Debido al diseño típico de SMR^{TM}, el flujo de fluido de
servicio debe ser bajo con el fin de mantener la caída de la presión
de fluido de servicio en límites aceptables. Si se utilizase el
diseño de la norma SMR^{TM} como un precalentador de
desvolatilización de polímero, el tiempo de residencia estaría
típicamente entre 5 y 20 minutos, lo que reduciría la calidad del
polímero.
El documento AT 303776 describe un
intercambiador de calor que tiene un haz de tubos, cada uno de los
cuales se extiende en un plano perpendicular al flujo del medio que
pasa sobre los tubos, y cada uno de los cuales tienen porciones de
tubo curvadas interconectadas con porciones de tubo paralelas
rectas. Este intercambiador de calor no está adaptado para uso como
un precalentador de desvolatilización de polímero.
La presente invención proporciona un dispositivo
precalentador de desvolatilización de polímero y una metodología
que soluciona los problemas planteados durante el uso de
dispositivos de la técnica anterior, como se ha descrito más
arriba. En particular, la invención proporciona un precalentador y
metodología, por los que se reducen al mínimo el coste del equipo,
la caída de la presión, el tiempo de residencia, la distribución
pobre de la temperatura y la inestabilidad de flujo. De acuerdo con
los conceptos y principios de la invención, el precalentador de
desvolatilización de polímero mejorado comprende un recipiente hueco
vertical alargado que define una cámara de calefacción que tiene
un extremo superior, un extremo inferior y un eje longitudinal que
se extiende entre los extremos. El recipiente incluye también una
entrada para una solución de polímero/disolvente localizada
adyacente al extremo superior o al extremo inferior de la cámara y
una salida de polímero fundido localizada adyacente al extremo
inferior o al extremo superior de la cámara. El precalentador de la
invención incluye, además, al menos un haz de tubos de calefacción
en la cámara.
El haz incluye al menos dos tubos de calefacción
de serpentina alargados, cada uno de los cuales está dispuesto en
una configuración que tiene un eje principal que se extiende a
través de la cámara en una dirección transversal al eje
longitudinal de la cámara. Cada tubo está colocado de tal manera que
la solución de polímero/disolvente dependiente en la cámara entra en
contacto de transferencia de calor con una superficie exterior de
la misma a medida que la solución de polímero/disolvente fluye a lo
largo de una trayectoria que se extiende desde la entrada de
solución de polímero/disolvente hacia la salida de polímero. De
acuerdo con los aspectos amplios de la invención, cada tubo incluye
una pluralidad de porciones de tubo curvadas y una pluralidad de
porciones de tubo de unión que interconectan las porciones de tubo
curvadas.
Las porciones de tubo curvadas y/o las porciones
de tubo de unión pueden estar dispuestas en un plano común, y tal
plano puede estar dispuesto con preferencia en paralelismo esencial
con relación al eje longitudinal de la cámara. Idealmente, la
configuración espacial exterior de cada tubo puede ser esencialmente
rectangular, para presentar de esta manera una pareja de bordes
opuestos, cada uno de los cuales está dispuesto en paralelismo
esencial con el eje principal de la configuración de los tubos.
En una forma particularmente preferida de la
invención, las porciones de tubo de unión pueden estar dispuestas
en paralelismo esencial relativamente entre sí y las mismas puede
estar alargadas y dispuestas de tal manera que se extienden
transversalmente con relación al eje principal de la configuración
de tubo.
Sería deseable que el haz pudiera incluir más de
dos tubos y tales tubos pueden estar dispuestos en planos paralelos
adyacentes respectivos. Además, los tubos pueden tener entradas y
salidas respectivas de medios de calefacción, que se proyectan a
través de una pared del recipiente. Los tubos pueden estar
dispuestos con preferencia de tal manera que la entrada de medios
de calefacción de uno de los tubos está adyacente a la salida de
medios de calefacción del otro tubo, y viceversa. Por lo tanto, los
medios de calefacción introducidos en las entradas de medios de
calefacción de tubos adyacentes horizontalmente fluyen a través de
los tubos en direcciones opuestas. De forma todavía más deseable,
el precalentador puede incluir al menos dos de los haces de la
cámara. Uno de los haces puede estar colocado por encima del otro
haz. Idealmente, los haces pueden estar orientados de tal manera que
los ejes principales de los tubos de calefacción de serpentinas
alargados de uno de los haces están desviado angularmente del eje
longitudinal de la cámara con relación al eje principal de los tubos
de calefacción de serpentina alargados del otro haz.
De acuerdo con una forma preferida de la
invención, el recipiente y, por lo tanto, la cámara tienen cada uno
de ellos una configuración de la sección transversal horizontal
rectangular, con preferencia cuadrada. Además, el precalentador de
la invención puede incluir también un distribuidor de entrada
localizador en el extremo superior de la cámara para distribuir de
una manera uniforme el flujo de solución de polímero/disolvente a
través de una porción superior de un haz superior y/o un
distribuidos de salida localizado en el extremo inferior de la
cámara. Idealmente, el distribuidor de salida puede incluir una
pluralidad de aberturas para dividir el polímero fundido en una
pluralidad de coladas a medida que abandona la cámara para
incrementar el área de la superficie del polímero fundido y de esta
manera mejorar la retirada de disolvente desde allí en la cámara de
desvolatilización a vacío.
La invención proporciona, además, un método para
precalentar una solución de polímero/disolvente antes de la
introducción del mismo en una cámara de desvolatilización a vacío.
Tal método incluye las etapas de introducir una solución de
polímero/disolvente en el precalentador descrito anteriormente a
través de su entrada de solución de polímero/disolvente, calentar
la solución permitiendo que la misma descienda o ascienda a través
de la cámara y entre en contacto con las superficies exteriores de
los tubos de calefacción de serpentina alargados y recuperar un
plástico fundido caliente en la salida de polímero fundido de la
cámara del precalentador. De acuerdo con otro de sus aspectos, la
invención proporciona un método para precalentar y desvolatilizar
una solución de polímero/disolvente que comprende introducir una
solución de polímero/disolvente en el precalentador a través de su
entrada de solución de polímero/disolvente, calentar la solución y
desvolatilizar al menos parcialmente el polímero permitiendo que la
solución descienda o ascienda a través de la cámara del
precalentador y entre en contacto con las superficies exteriores de
los tubos de calefacción en serpentina alargados, y dirigir el
polímero caliente y al menos parcialmente desvolatilizado a través
de la salida de polímero fundido del precalentador y dentro de la
cámara de desvolatilización a vacío. Idealmente, el polímero fundido
se puede dividir en una pluralidad de coladas individuales antes de
que el mismo sea dirigido a la cámara de desvolatilización para
incrementar el área superficial del polímero y mejorar la operación
de desvolatilización.
La figura 1 es una vista en alzado, parcialmente
en la sección transversal, que ilustra un precalentador para una
solución de polímero/disolvente que incorpora los conceptos y
principios de la invención.
La figura 2 es una vista en planta superior,
parcialmente en la sección transversal, del precalentador de la
figura 1.
La figura 3 es una vista esquemática del
precalentador y del equipo de proceso asociado para ilustrar la
metodología de la invención.
La figura 4 es una vista en alzado ampliada de n
tubo de calefacción individual de serpentina alargado, que es un
componente del precalentador de la figura 1; y
La figura 5 es una vista esquemática en alzado
de un precalentador alternativo, en el que la solución de
polímero/disolvente es introducida por la parte inferior y el
polímero fundido sale por la parte superior.
Un precalentador de desvolatilización de
polímero, que incorpora los principios y conceptos de la invención
se ilustra en la figura 1 de los dibujos, en los que se identifica
en sentido amplio por el número de referencia 10. El precalentador
10 incluye un recipiente hueco vertical alargado 12 que puede tener
una configuración de la sección transversal horizontal generalmente
rectangular, que proporciona una cámara de calefacción 14 que puede
tener también una configuración de la sección transversal horizontal
generalmente rectangular.
El precalentador 10 está provisto con una
entrada 16 para una solución de polímero/disolvente dispuesta en el
extremo superior 18 de la cámara 14 y una salida de polímero fundido
20 (ver la figura 3) dispuesta en el extremo inferior 22 de la
cámara 14. Como se puede ver, el recipiente 12 y la cámara 14
comparten un eje longitudinal 24 que se extiende entre los extremos
18, 22.
El precalentador 10 incluye también una
pluralidad de haces de tubos de calefacción 26, 28 y 30 dispuestos
verticalmente en serie, montados dentro de la cámara 14. Aunque en
la forma de realización ilustrada en los dibujos, se incluyen tres
haces de este tipo, se apreciará por los técnicos en la materia que
el número real puede variar desde uno hasta cinco o más, en función
de las necesidades de una aplicación dada. Excepto la orientación,
que se explicará más adelante, cada uno de los haces 26, 28 y 30 son
esencialmente iguales. De acuerdo con ello, por conveniencia,
solamente se describirá aquí un haz 26.
El haz 26 incluye una pluralidad de tubos de
calefacción de serpentina alargados 32 y 34. estos tubos 32 y 34
son esencialmente idénticos, a excepción de la orientación, que se
explicará más adelante. De acuerdo con ello, solamente se describirá
aquí en detalle el tubo 32. Como se puede ver en la figura 4, el
tubo 32 está formado por una pluralidad de porciones de tubo
curvadas, acodadas o en forma de U 36 y una pluralidad de porciones
de tubo alargadas 38 esencialmente rectas, que interconectan las
porciones curvadas 36, como se muestra. Las porciones 36, 38 están
dispuestas para proporcionar al tubo 32 una configuración
generalmente rectangular, que tiene un eje principal 40 que se
extiende a través de la cámara 14 en una dirección transversal al
eje longitudinal 24. (Ver la figura 1). La configuración espacial
exterior generalmente rectangular del tubo 32 presenta una pareja de
bordes 42, 44 opuestos, cada uno de los cuales está dispuesto con
preferencia en paralelismo esencial con relación al eje principal 40
del tubo 32.
Con referencia adicional a la figura 4, se puede
ver que unas porciones de tubo de unión 38 son alargadas y están
dispuestas para extenderse transversalmente con relación al eje
principal 40 en paralelismo esencial relativamente entre sí. Las
porciones de tubo curvadas 36 y las porciones de tubo de unión 38 de
cada tubo 32 están dispuestas todas preferentemente en un plano
común, como se muestra en la figura 4. Y como se puede ver a partir
de la figura 1, tales planos comunes respectivos de los diversos
tubos 32, 34 están dispuestos en paralelismo esencial con relación
al eje longitudinal 24. esto se aplica para los planos de cada uno
de los tubos 32, 34, que forman cada uno de los haces 26, 28 y 30
del calentador 10. Por lo tanto, con referencia particular a la
figura 2, e puede ver que cada uno de los tubos 32 de cada uno de
los haces 26, 28 y 30 está dispuesto en un plano que está adyacente
a un plano paralelo que contiene un tubo 34, viceversa.
Como se ha mencionado anteriormente, los tubos
32 y 34 son idénticos, a excepción de sus orientaciones
individuales. Por lo tanto, los tubos 32 y 34 tienen entradas 46 de
medios de calefacción respectivas y salidas 48 de medios de
calefacción respectivas, que se proyectan a través de paredes 50, 52
respectivas del recipiente 12. Los tubos 32 y 34 están dispuestos
de tal manera que la entrada de medios de calefacción 46 de uno de
los tubos está adyacente a la salida de medios de calefacción 48 del
tubo en un plano adyacente y viceversa, de manera que los medios de
calefacción introducidos en las entradas de medios de calefacción 46
de los tubos fluyen a través del haz respectivo en las direcciones
opuestas a los medios de calefacción introducidos en las entradas
de medios de calefacción 46 de los tubos 34, y viceversa. Los
técnicos en la materia podrán configurar colectores adecuados para
alojar flujos de fluidos de servicio desde la izquierda hacia la
derecha y desde delante hacia atrás así como desde la derecha hacia
la izquierda y desde atrás hacia delante, alternativamente, para
reducir al mínimo cualquier distribución de la temperatura en la
sección transversal de la cámara del precalentador.
Con referencia a la figura 1, se puede ver que
los tubos 32, 34 están dispuestos en la cámara 14 de tal manera que
la solución de polímero/disolvente que entra en el recipiente 12 a
través de la entrada 16 descenderá a través de la cámara 14 y
entrará en contacto de transferencia de calor con las superficies
exteriores 32a, 34a de los tubos 32, 34, a medida que la solución de
polímero/disolvente fluye a lo largo de una trayectoria mostrada por
las flechas 50 que se extienden generalmente a lo largo del eje
longitudinal 24 desde la entrada de solución de polímero/disolvente
16 y hacia la salida de polímero 20.
Como se puede ver en la figura 1, los haces 26,
28 y 30 están dispuestos en serie a lo largo del eje 24 y los
mismos están dispuestos uno sobre el otro. Estos haces están
orientados también de tal manera que los ejes principales 40 de los
tubos de calefacción de serpentina alargados 32, 34 del haz 28 están
desviados angularmente del eje 24 con relación a los ejes
principales 40 de los tubos de calefacción de serpentina alargados
32, 34 de los haces 26 y 30. Con esta disposición, se facilita el
control separado del flujo lateral de servicio y de la temperatura.
Es decir, que cada uno de los haces 26, 28 y 30 puede estar provisto
con un flujo controlado separadamente de medios de calefacción. Con
esta característica de división del precalentador en paquetes de
calefacción individuales, la velocidad del fluido de servicio y la
trayectoria de flujo se pueden controlar de tal manera que la caída
de la presión del lado de servicio no es mayor que aproximadamente 3
bares.
De una manera deseable, el precalentador 10
puede incluir un distribuidor de entrada 52 localizado en el
extremo superior 18 de la cámara 14 para distribuir de una manera
uniforme el flujo de la solución de polímero/disolvente a través de
una porción superior 54 del haz 26. Para asegurar una buena
distribución, el distribuidor puede adoptar la forma de una placa
perforada con al menos la misma caída de la presión que el haz de
calefacción. Esta característica puede ser particularmente útil en
el caso de que la situación combinada de la caída de baja presión a
través de la cámara y la impulsión de disolvente pueda dar lugar a
una distribución no uniforme del flujo en el calentador.
El precalentador 10 puede incluir también un
distribuidor de salida 56 localizado en el extremo inferior 22 de la
cámara 14. (Ver la figura 3). Como es deseable, el distribuidor de
salida 56 puede incluir una pluralidad de aberturas 58 para dividir
el polímero fundido en una pluralidad de coladas 60 a medida que el
mismo sale desde la cámara 14 para caer en una cámara de
desvolatilización a vacío 62 posicionada debajo del precalentador
10, como se puede ver en la figura 3. Con el fin de asegurar una
operación estable, la distribución 56 puede proporcionar de una
manera deseable una caída de la presión de hasta aproximadamente 0,2
bares.
De acuerdo con la invención, los tubos 32, 34
pueden tener con preferencia un diámetro exterior de 13,5 mm o
menos. Típicamente, se pueden utilizar tubos de 8 mm en un
recipiente grande que tiene un diámetro de 500 mm o menos. La
configuración de los tubos puede ser de una manera deseable tal que
la distancia entre los bordes 42 y 44 está aproximadamente dentro
del intervalo desde aproximadamente 100 hasta 300 mm. Como se ha
descrito anteriormente, los tubos 32, 34 se extienden desde un lado
hasta el otro lado a través de la cámara 14 y de una manera ideal no
se proporciona retorno con el fin de mantener la caída de la presión
en el lado de servicio por debajo de 4 bares. Esta caída de baja
presión en combinación con un tiempo de residencia ara el polímero
en la cámara inferior a 1 minuto es deseable para facilitar la
impulsión temprana durante la calefacción, un factor que es
responsable, como se muestra por la experiencia práctica, de
producir polímero de alta calidad con una distribución estrecha del
peso molecular y sin degradación.
El precalentador descrito anteriormente está
dispuesto para operación de flujo descendente. Sin embargo, puesto
que los vapores de separación tienden a fluir hacia arriba, en
algunos casos puede ser deseable el flujo ascendente de la solución
de polímero/disolvente. En tal caso, se puede retirar el polímero
fundido desde la cámara lateralmente a través de un tubo colector o
similar y se puede introducir en una cámara de desvolatilización a
vacío montada sobre el lado superior del recipiente. Esta
configuración se ilustra de forma esquemática en la figura 5, en la
que el precalentador está identificado por el número de referencia
110, la entrada de polímero/disolvente por el número de referencia
112, la salida de polímero fundido por el número de referencia 114 y
la cámara de desvolatilización por el número de referencia 116.
Como una disposición alternativa, se puede
concebir que el precalentador de la invención esté instalado dentro
de la cámara de desvolatilización a vacío. En tal caso, es deseable
que el precalentador esté equipado con una ayuda para la eliminación
de vapor.
Como se ha descrito anteriormente, el recipiente
12 es rectangular y con preferencia cuadrado. Como se apreciará por
los técnicos en la materia, los haces de calefacción y los tubos de
la invención pueden estar instalados también en una carcasa redonda.
En tal caso, pueden ser necesarios tubos de serpentina individuales
que tienen diferentes longitudes, según se requiera por la forma
redonda, para rellenar la sección transversal completa. En este
caso, el flujo a través de los tubos individuales puede ser
controlado por orificios en los tubos según se requiera para
controlar caudales de flujo respectivos en cada tubo.
El funcionamiento del precalentador de la
invención se explica con referencia a la figura 3. En la figura 3,
los haces 26, 28 y 30, las entradas de flujo de servicio 46 y las
salidas de flujo de servicio 48 se muestran esquemáticamente. En
funcionamiento, una solución de polímero/disolvente que contiene
desde aproximadamente 20.000 hasta 30.000 lbs (9072 a 13608 kgs) por
hora de un polímero de estireno acrilonitrilo en una solución de
disolvente de hexano es introducida en el precalentador a través de
las entradas 16 a una temperatura de aproximadamente 129ºC y una
presión de aproximadamente 6 a 8 bares. La solución puede contener
con preferencia aproximadamente 55% en peso de sólidos. La sección
transversal horizontal disponible para el flujo de fluido
descendente a través de cada uno de los haces 26, 28 y 30 es
aproximadamente 15 metros cuadrados.
La caída de la presión a través del distribuidor
superior 52 puede estar aproximadamente entre 3 y 5 bares y la
caída de la presión total a través de los haces 26, 28 y 30 puede
ser aproximadamente 2 bares. La caída de la presión a través del
distribuidor inferior 58 puede ser aproximadamente 0,2 bares. La
presión en la cámara de impulsos 52 se puede mantener de una manera
deseable por debajo de aproximadamente 0,1 bar.
El fluido de servicio, que puede ser de una
manera deseable aceite caliente, se puede introducir en entradas 46
a una temperatura de aproximadamente 330ºC, una presión de
aproximadamente 3 bares y un caudal de flujo de aproximadamente 120
gpm. El fluido de servicio puede abandonar las salidas 48 a una
temperatura de aproximadamente 289ºC y una presión de
aproximadamente 1 bar.
El tiempo de residencia de la solución de
polímero en la cámara 14 puede ser aproximadamente de 35 segundos y
las coladas de polímero 60 que abandonan la cámara 14 para entrar en
la cámara de impulsos 62 pueden estar a una temperatura de
aproximadamente 185ºC y pueden tener un contenido de sólidos de
aproximadamente 96%.
Más ampliamente, la invención puede ser útil en
conexión con la desvolatilización de cualquier tipo de polímero que
es soluble en un disolvente. Por ejemplo, estireno acrilonitrilo,
poliestireno y polietileno pueden ser todos desvolatilizados
utilizando los principios y conceptos de la invención. Hexano y
otros disolventes orgánicos se pueden utilizar como disolvente. De
una manera deseable, la solución de polímero/disolvente de entrada
puede contener desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 80 %
en peso de sólidos, puede tener una viscosidad desde aproximadamente
1 hasta aproximadamente 100 Pa.s, puede tener una temperatura desde
aproximadamente 120 hasta aproximadamente 160ºC y un caudal de flujo
desde aproximadamente 50.000 libras (22680 kg) por hora de sólidos
poliméricos. El polímero que abandona el precalentador de la
invención puede tener una temperatura desde aproximadamente 150
hasta aproximadamente 280ºC después de la impulsión y una viscosidad
desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 5000 Pa.s.
El fluido de servicio puede ser, por ejemplo,
aceite caliente, agua caliente o vapor a una temperatura desde
aproximadamente 200 a 350ºC. Con preferencia, el tiempo de
residencia del polímero en la cámara del precalentador puede ser
inferior a 2 minutos, e idealmente puede ser inferior a
aproximadamente 50 segundos. La caída de la presión total a través
del precalentador puede ser de una manera deseable inferior a 5
bares aproximadamente.
De acuerdo con la presente invención, se puede
procesar una solución de polímero/disolvente para eliminar el
disolvente, el monómero no reaccionado y los oligómeros de bajo peso
molecular en condiciones en las que se reducen al mínimo tanto la
caída de la presión como también la degeneración del producto
polimérico.
Claims (19)
1. Un precalentador de desvolatilización de
polímero, que comprende:
- un recipiente hueco vertical alargado (12) que define una cámara de calefacción (14) que tiene un extremo superior (18), un extremo inferior (22), y un eje longitudinal (24) que se extiende entre dichos extremos, incluyendo dicho recipiente una entrada (16) para una solución de polímero/disolvente en uno de sus extremos y una salida de polímero fundido (20) en su otro extremo; y
- al menos un haz de tubos de calefacción (26, 28, 30) en dicha cámara, incluyendo dicho haz al menos dos tubos de calefacción de serpentina alargados (32, 34), estando dispuesto cada tubo en una configuración que tiene un eje principal (40) que se extiende a través de dicha cámara (14) en una dirección transversal a dicho eje longitudinal (24), estando colocado dicho tubo de tal forma que dicha solución de polímero/disolvente entra en contacto de transferencia de calor con una superficie exterior del mismo a medida que la solución de polímero/disolvente fluye a lo largo de una trayectoria que se extiende generalmente a lo largo de dicho eje longitudinal desde dicha entrada de polímero/disolvente (16) hacia dicha salida de polímero (20), comprendiendo dicho tubo una pluralidad de porciones de tubo curvadas (36) y una pluralidad de porciones de tubo de unión (38), que interconectan dichas porciones de tubo curvadas.
2. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha entrada
para una solución de polímero/disolvente está localizada adyacente
al extremo inferior de la cámara y dicha salida de polímero fundido
está localizada adyacente al extremo superior de la cámara.
3. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha entrada
(16) para una solución de polímero/disolvente está localizada
adyacente al extremo superior (18) de dicha cámara (14) y dicha
salida de polímero fundido (20) está localizada adyacente al extremo
inferior (22) de dicha cámara (14).
4. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dichas
porciones curvadas de tubo (36) están dispuestas en un plano
común.
5. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dichas
porciones de tubo de unión (38) están dispuestas en un plano
común.
6. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dichas
porciones de tubo de unión (38) están dispuestas en dicho plano
común.
7. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con la reivindicación 4 ó 6, en el que dicho
plano está dispuesto en paralelismo esencial con relación a dicho
eje longitudinal (40).
8. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
7, en el que dicha configuración es esencialmente rectangular y
presenta una pareja de bordes (42, 44) opuestos dispuestos en
paralelismo esencial con relación a dicho eje principal (40).
9. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dichas
porciones de tubos de unión (38) están dispuestas en paralelismo
esencial relativamente entre sí.
10. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dichas
porciones de tubos de unión (38)son alargadas y están
dispuestas para extenderse transversalmente con relación a dicho eje
principal (40).
11. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, en el que al menos dos de los tubos (32, 34) de dicho
haz están dispuestos en planos paralelos adyacentes respectivos.
12. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dichos tubos
(32, 34) tienen entradas (46) y salidas (48) de medios de
calefacción respectivas, que se proyectan a través de una pared de
dicho recipiente (12), estando dispuestos dichos tubos de tal manera
que la entrada de medios de calefacción (46) de uno de dichos tubos
(32) está adyacente a la salida de medios de calefacción (48) de
otro tubo (34) y viceversa, de manera que los medios de calefacción
introducidos en las enteradas de medios de calefacción de dichos
tubos fluyen a través de los tubos en direcciones opuestas.
13. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, en el que al menos dos de dichos haces (26, 28, 30)
están incluidos en dicha cámara, estando dispuesto uno de dichos
haces por encima del otro de dichos haces, estando orientados dichos
haces de tal manera que el eje principal (40) de al menos un tubo de
calefacción de serpentina alargado de uno de dichos haces está
desviado angularmente de dicho eje longitudinal con relación al eje
principal (40) de al menos un tubo de calefacción de serpentina
alargado del otro de los haces.
14. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, en el que dicho recipiente (12) y, por lo tanto, dicha
cámara (14) tienen una configuración de sección transversal
horizontal rectangular.
15. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, en el que un distribuidor de entrada (52) está
localizado en dicho extremo superior de la cámara (14) para
distribuir de una manera uniforme el flujo de dicha solución de
polímero/disolvente a través de una porción superior de dicho
haz.
16. Un precalentador de desvolatilización de
polímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, en el que un distribuidor de salida (58) está localizado
en dicho extremo inferior de la cámara (14), incluyendo dicho
distribuidor de salida una pluralidad de aberturas para dividir
dicho polímero fundido en una pluralidad de coladas (60) a medida
que abandona dicha cámara.
17. Un método para precalentar una solución de
polímero/disolvente antes de la introducción de la misma en una
cámara de desvolatilización a vacío, que comprende:
- introducir una solución de polímero/disolvente en el precalentador de entrada de solución de polímero/disolvente de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 a través de su entrada de polímero/disolvente,
- calentar la solución dejando que la misma descienda o ascienda a través de dicha cámara y contacte con la superficie exterior del tubo de calefacción de serpentina alargado bajo una caída pequeña de la presión y un tiempo de residencia corto; y
- recuperar un plástico fundido caliente en la salida de polímero fundido.
18. Un método de acuerdo con la reivindicación
17, que comprende, además:
- desvolatilizar al menos parcialmente el polímero permitiendo que la solución descienda o ascienda a través de dicha cámara y contacte con dicha superficie de salida del tubo de calefacción de serpentina alargado; y
- dirigir el polímero caliente y al menos parcialmente desvolatilizado a través de dicha salida de polímero fundido y dentro de una cámara de desvolatilización a vacío.
19. Un método de acuerdo con la reivindicación
18, en el que dicho polímero está dividido en una pluralidad de
coladas individuales antes de que el mismo sea dirigido a dicha
cámara de volatilización.
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