IT201900018842A1

IT201900018842A1 - Impianto di essiccamento multi-tramoggia per materiale granulare polimerico

Info

Publication number: IT201900018842A1
Application number: IT102019000018842A
Authority: IT
Inventors: Gianfranco Cattapan
Original assignee: Pegaso Ind S P A
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2021-04-15
Also published as: DE112020005018T5; WO2021074845A1

Description

Impianto di essiccamento multi-tramoggia per materiale granulare polimerico

DESCRIZIONE

Ambito tecnico

La presente invenzione riguarda un impianto di essiccamento per materiale granulare polimerico, in particolare un impianto del tipo comprendente una pluralità di tramogge di essiccamento.

Sfondo tecnologico

È noto che la trasformazione di materie plastiche in granuli mediante estrusione o stampaggio richiedono, al fine di garantire un adeguato livello qualitativo del prodotto stampato, un livello di um idità del materiale granulare molto basso.

Questa esigenza, tuttavia, mal si concilia con le elevate proprietà igroscopiche di alcune materie plastiche di ampio utilizzo nel settore, come ad esempio quelle a base di polietilentereftalato (PET) , o di poliammide (PA) , o di policarbonato (PC) o di alcuni copolimeri come l’ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene) .

Queste materie plastiche pertanto, prima di essere sottoposte al processo di estrusione o stampaggio, devono essere adeguatamente essiccate in appositi impianti di essiccamento, dove il contenuto di acqua dei granuli viene ridotto alle minime quantità richieste dal processo di trasformazione.

In un processo com unemente utilizzato, l’essiccamento del materiale granulare polimerico viene condotto all’interno di una tramoggia in cui è contenuto il materiale da essiccare e in cui viene immesso un flusso continuo di aria calda e secca.

Sono altresì noti impianti di essiccamento comprendenti una pluralità di tramogge ciascuna collegata ad una o più macchine che provvedono a trasformare il materiale granulare polimerico essiccato dalle tramogge, ad esempio mediante tecnica di stampaggio o di estrusione.

Tale soluzione è apprezzata dal mercato in quanto consente, tra le altre cose, di asservire in modo diretto la macchina trasformatrice potendo quindi regolare il processo di essiccamento in tramoggia in funzione delle specifiche esigenze operative della macchina trasformatrice,

La Richiedente ha inoltre notato che questo tipo di impianti multitramoggia consente di aumentare la flessibilità operativa dell'impianto, potendo essiccare nelle diverse tramogge anche materiali polimerici diversi.

La Richiedente ha osservato che negli impianti multi-tramoggia noti, tutte le tramogge sono servite da un unico circuito di alimentazione di gas di processo, generalmente aria, in cui viene im messo gas di processo debitamente deum idificato da un’apposita unità di deumidificazione. Tale configurazione di impianto prevede poi che dal circuito di alimentazione si stacchi un rispettivo condotto per portare a ciascuna tramoggia la quantità di gas di processo richiesto.

La Richiedente, tuttavia, ha osservato che per essiccare in modo corretto un determinato materiale polimerico è necessario anche che il gas di processo utilizzato presenti un grado di umidità residuo (in genere quantificato mediante il valore del suo punto di rugiada o dew point ) all’interno di un determinato intervallo.

Questa esigenza, tuttavia, non può essere soddisfatta con la configurazione di impianto sopra descritta, dotata di un’unica unità di deumidificazione che, di norma, viene regolata in modo da immettere nel circuito di alimentazione un gas di processo avente il valore di dew point più basso tra quelli richiesti dai diversi materiali in essiccamento.

Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con “materiale granulare” si intende una pluralità di elementi solidi distinti e separati tra loro, aventi dimensioni e conformazione opportune, in funzione della lavorazione da effettuare e del materiale polimerico utilizzato, compreso il materiale polimerico in polvere o in fiocchi.

Inoltre, con il termine “essiccamento”, si intende il processo grazie al quale il contenuto di umidità del materiale granulare polimerico è ridotto ai valori desiderati dal processo di trasformazione successivo (stampaggio o estrusione) , mediante sostanziale eliminazione dell’acqua presente nelle regioni interne dei granuli.

A titolo di riferimento, il valore di umidità residua massimo richiesto dall' unità di trasformazione può essere di circa 20 - 200 ppm (parti per milione).

Con “materiale essiccante” riferito ad una unità di deumidificazione del gas di processo, si intende un materiale in grado di ridurre sostanzialmente il contenuto di umidità del gas di processo a seguito di contatto tra materiale essiccante e gas di processo. Il processo chimicofisico che dà luogo a tale riduzione di umidità può essere un qualsiasi processo adatto, come ad esempio un processo di assorbimento o di adsorbimento.

Descrizione dell’invenzione

Il problema alla base della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un impianto di essiccamento del tipo multi-tramoggia per materiale granulare polimerico, strutturalmente e funzionalmente concepito per superare, almeno in parte, uno o più degli inconvenienti sopra lamentati con riferimento alla tecnica nota citata.

Questo problema è risolto dal presente trovato mediante un impianto di essiccamento realizzato in accordo con le rivendicazioni che seguono. In un suo primo aspetto, l’invenzione è diretta ad un impianto di essiccamento di materiale granulare polimerico comprendente almeno due tramogge di essiccamento predisposte per essiccare il materiale granulare polimerico.

Preferibilmente, l' implanto comprende inoltre un circuito di alimentazione di un gas di processo collegato a tutte le tramogge di essiccamento per immettere in ciascuna di esse una portata di gas adatta per essiccare il materiale granulare polimerico.

Preferibilmente, l’impianto comprende inoltre una pluralità di unità di deumidificazione del gas di processo, inserite nel circuito di alimentazione, in cui ciascuna unità di deumidificazione è individualmente collegata ad una corrispondente tramoggia di essiccamento.

Preferibilmente, l'impianto comprende inoltre una unità di movimentazione predisposta per spostare il gas di processo lungo il circuito di alimentazione verso ciascuna tramoggia di essiccamento.

Grazie alle caratteristiche sopra riportate, nell’impianto di essiccamento secondo la presente invenzione ciascuna tramoggia di essiccamento è associata ad una propria unità di deumidificazione del gas di processo, il che consente di impostare per ciascuna tramoggia di essiccamento il corretto valore di dew point richiesto in funzione del tipo di materiale da essiccare nella tramoggia, in modo indipendente dalle altre tramogge. Allo stesso tempo, inoltre, rimpianto prevede un’unica unità di movimentazione del gas di processo lungo il circuito di alimentazione, in modo tale da non appesantire il costo dell’impianto e gli oneri di manutenzione.

Nell’aspetto sopra menzionato, la presente invenzione può presentare una o più delle caratteristiche preferite espresse di seguito.

In una sua forma di realizzazione, il circuito di alimentazione è un circuito chiuso.

Preferibilmente, tutte le tramogge di essiccamento sono collegate in parallelo al circuito di alimentazione del gas di processo.

In particolare, il circuito di alimentazione comprende un ramo di andata e un ramo di ritorno e ciascuna tramoggia di essiccamento è collegata al ramo di andata e al ramo di ritorno tram ite un ramo di ingresso e, rispettivamente, un ramo di uscita.

In questo modo, ciascuna tramoggia di essiccamento può essere di volta in volta esclusa dal circuito di alimentazione o inclusa nel circuito di alimentazione indipendentemente dalle altre tramogge di essiccamento. Allo scopo, in corrispondenza dei rami di ingresso e dei rami di uscita sono previste apposite valvole di sezionamento.

Preferibilmente, l’unità di movimentazione comprende una soffiante, predisposta per fornire una portata di gas di processo sufficiente per servire tutte le tramogge di essiccamento dellimpianto.

In una forma di realizzazione, la soffiante è comandata da un motore con variatore del numero di giri. In questo modo è possibile regolare facilmente la portata del gas di processo.

Preferibilmente, il gas di processo è aria.

In una forma di realizzazione, ciascuna unità di deumidificazione comprende almeno una torre contenente materiale essiccante in grado di ridurre il contenuto di um idità presente nel gas di processo. Tale riduzione può essere ottenuta mediante fenomeni di assorbimento o di adsorbimento.

In questo modo, il gas di processo, spinto dal'lunità di movimentazione lungo il circuito di alimentazione, viene deumidificato prima di entrare in una tramoggia di essiccamento, portando il livello di umidità residua fino ai valori di dew point desiderati, che generalmente risultano compresi tra -10°C e -45°C.

In una forma di realizzazione dell'invenzione, l’unità di deumidificazione è del tipo a rotore (di seguito identificata anche come “torre rotante”) . Questo tipo di unità di deumidificazione comprende in genere un contenitore cilindrico (la torre) posto in rotazione attorno al proprio asse tra una coppia di testate fisse. Queste ultime sono collegate ad una pluralità di collettori separati tra loro e definenti rispettive sezioni operative della torre, che, ruotando, spostano il materiale essiccante in essa contenuto da una sezione all’altra, in successione continua.

Preferibilmente, la torre comprende un supporto configurato per formare una pluralità di canali estesi parallelamente all’asse della torre e non comunicanti tra loro che consentono il passaggio del gas di processo da una testata all’altra.

In una forma di realizzazione il supporto è formato da un cartone multistrato ondulato.

Preferibilmente, il materiale essiccante contenuto nella torre è impregnato nel materiale di supporto.

Preferibilmente, il materiale essiccante comprende una resina a base di gel di silice, fibra di vetro e setacci molecolari.

In una forma di realizzazione, l’unità di deumidificazione comprende un primo, un secondo e un terzo collettore, ciascuno aperto sulle testate della torre rotante.

Preferibilmente, l’unità di deumidificazione comprende un dispositivo di rotazione della torre in grado di porre successivamente in comunicazione una prima, una seconda e una terza sezione della torre rispettivamente con il primo, il secondo e il terzo collettore.

Preferibilmente, il primo collettore è un collettore di processo, predisposto per collegare una prima sezione della torre con il circuito di alimentazione e con l’ingresso della tramoggia. In questo modo è ottenuto il gas di processo deumidificato da immettere nella tramoggia di essiccamento per essiccare il materiale granulare polimerico.

Preferibilmente, il secondo collettore è un collettore di rigenerazione predisposto per collegare una seconda sezione della torre con un circuito di rigenerazione del materiale essiccante.

In questo modo, il materiale essiccante, pieno dell’umidità estratta dal gas di processo in corrispondenza della prima sezione, viene deumidificato per poter essere nuovamente riutilizzato nella prima sezione.

Preferibilmente, il terzo collettore è un collettore di raffreddamento predisposto per collegare una terza sezione della torre con un condotto di raffreddamento. In questo modo il materiale essiccante rigenerato proveniente dalla seconda sezione viene portato ad una temperatura più bassa, così da favorire il successivo processo di riduzione del contenuto di umidità del gas di processo.

Preferibilmente, il condotto di raffreddamento collega la terza sezione della torre, da un lato, con il ramo di ingresso della tramoggia di essiccamento, a monte dell’unità di deumidificazione, prelevando quindi un flusso di gas di processo non ancora deumidificato, e, dall’altro lato, con il ramo di uscita della tramoggia di essiccamento, nel quale immette il gas di processo passato attraverso la terza sezione della torre.

In una forma di realizzazione preferita, le unità di deumidificazione associate alle rispettive tramogge di essiccamento sono servite da un unico circuito di rigenerazione.

In questo modo, ciascuna torre rotante è singolarmente collegata ad un unico circuito di rigenerazione che può essere vantaggiosamente trattato in modo unitario, posto che il processo di rigenerazione del materiale essiccante non è dipendente dal tipo di materiale granulare polimerico trattato nella tramoggia di essiccamento.

In una forma di realizzazione, il circuito di rigenerazione comprende un riscaldatore individualmente associato a ciascuna unità di deumidificazione.

In questo modo, ciascuna unità può essere rigenerata ad una temperatura specifica, diversa dalle altre unità di deumidificazione.

Preferibilmente, il punto di rugiada del gas di processo a valle dell’unità di deumidificazione, o, in altri termini, la capacità di deumidificazione di tale unità, è regolata variando la temperatura di rigenerazione del materiale essiccante nella seconda sezione della torre.

In aggiunta o in alternativa a questo sistema, è possibile regolare il valore di dew point del gas di processo mediante previsione di una linea di by-pass dell’unità di deumidificazione, in cui una frazione di gas di processo non deumidificata viene prelevata a monte dell’unità di deumidificazione e reintrodotta nel gas di processo deumidificato a valle dell’unità di deumidificazione, in modo tale da ottenere un dew point intermedio tra quello del gas di processo non deumidificato e quello deumidificato.

Preferibilmente, tra il circuito di rigenerazione e il circuito di alimentazione è previsto uno scambiatore di calore, predisposto per riscaldare l’aria presente nel circuito di rigenerazione a spese del gas di processo, più caldo rispetto all'aria di rigenerazione.

In questo modo, si ottiene il primo vantaggio di preriscaldare l’aria di rigenerazione che deve essere portata ad alte temperature in un apposito riscaldatore prima essere immessa nella seconda sezione della torre rotante.

Preferibilmente, lo scambiatore di calore è posizionato sul circuito di alimentazione a valle dell’unità di movimentazione.

In questo modo, si ottiene il secondo vantaggio di abbassare la temperatura del gas di processo in uscita dall’unità di movimentazione, favorendo sia il processo di riduzione dell’umidità nella prima sezione della torre rotante, sia il processo di raffreddamento del materiale essiccante nella terza sezione della torre rotante.

In una forma di realizzazione alternativa, l’unità di deumidificazione comprende una coppia di torri, fisse, riempite di materiale essiccante, ad esempio setacci molecolari, e che sono operativamente collegate in modo tale da risultare connesse alternativamente, alla tramoggia di essiccamento per deumidificare il gas di processo prima di immetterlo nella tramoggia, e ad un circuito di rigenerazione per rigenerare il materiale essiccante.

Preferibilmente, tra l’unità di deumidificazione e la tramoggia di essiccamento è previsto un riscaldatore.

In questo modo, il gas di processo deumidificato viene portato alla temperatura prevista per l’essiccamento del materiale granulatore polimerico contenuto nella tramoggia di essiccamento, così che ogni tramoggia di essiccamento possa essere servita da gas di processo alla temperatura più adatta per il materiale polimerico che sta trattando.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche e i vantaggi dell’invenzione meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata di un suo preferito esempio di realizzazione, illustrato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 è una vista schematica di un impianto di essiccamento di materiale granulare polimerico realizzato secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è una vista schematica ingrandita di un componente dell’impianto di essiccamento di figura 1 , indicato con II.

Modo preferito di realizzazione dell’invenzione

Con riferimento alle figure accluse, con 1 è complessivamente indicato un impianto di essiccamento di un materiale granulare polimerico, realizzato in accordo con la presente invenzione.

L’impianto 1 comprende una pluralità di tramogge di essiccamento tutte indicate con 10, le quali sono tutte collegate in parallelo ad un unico circuito di alimentazione 2 predisposto per immettere in ciascuna tramoggia di essiccamento 10 un gas di processo, preferibilmente aria, opportunamente riscaldato e deumidificato per essiccare il materiale granulare polimerico presente nella tramoggia di essiccamento 10.

In particolare, il circuito di alimentazione 2 è un circuito chiuso e comprende un ramo di andata 3, che porta il gas di processo alle tramogge di essiccamento 10 e un ramo di ritorno 4 che raccoglie il gas di processo in uscita dalle tramogge di essiccamento 10 e lo riporta ad un’unità di movimentazione 5 che, dopo un passaggio in un filtro 5a, provvede a rimandarlo lungo il ramo di andata 3.

L’unità di movimentazione 5, a sua volta, include una soffiante 6 condotta in rotazione da un motore 6a il cui numero di giri è variabile, grazie alla previsione di un inverter.

Ciascuna tramoggia di essiccamento 10 è collegata al ramo di andata 3 mediante un ramo di ingresso 7 che conduce il gas di processo fino ad un diffusore 8 aperto all'interno della tramoggia di essiccamento. L’accesso al ramo di ingresso 7 e la portata del gas di processo lungo detto ramo di ingresso sono regolati da una valvola di controllo 7a, la quale può essere comandata da un sensore di portata 7b.

Analogamente, ciascuna tramoggia di essiccamento 10 è collegata al ramo di ritorno 4 mediante un ramo di uscita 9 che preleva il gas di processo dalla sommità della tramoggia di essiccamento 10 e lo riporta al ramo di ritorno 4 attraverso una valvola 9a.

Le valvole 7a e 9a fungono anche da valvole di sezionamento, in grado di escludere, quando chiuse, la tramoggia di essiccamento 10 dai rami di andata e di ritorno 3, 4 del circuito di alimentazione 2.

Ciascuna tramoggia di essiccamento 10 comprende un’apertura di ingresso 1 1 , attraverso la quale viene introdotto il materiale granulare polimerico da essiccare, e una apertura di uscita 12, attraverso la quale viene scaricato il materiale granulare polimerico essiccato per alimentare una macchina di trasformazione del materiale granulare polimerico, come ad esempio uno stampo.

Le aperture di ingresso 1 1 e di uscita 12 sono ricavate rispettivamente in corrispondenza della sommità e del fondo della tramoggia di essiccamento 10.

Sopra ciascuna tramoggia di essiccamento 10, in corrispondenza della rispettiva apertura di ingresso 1 1 , è montata una tramoggia di carico 1 3, nella quale, tramite una linea di carico 14, viene introdotta una quantità di materiale granulare polimerico fresco, pronta per essere immessa nella tramoggia di essiccamento 10.

Tra la tramoggia di carico 13 e la tramoggia di essiccamento 10 è prevista una valvola di carico 13a per consentire, quando necessario, l’ingresso del materiale granulare polimerico fresco nella tramoggia di essiccamento 10.

Ciascuna tramoggia di essiccamento 10 è predisposta per essiccare un qualunque materiale polimerico in granuli, ad esempio poliammide, policarbonato o copolimero ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene) o PET (polietilentereftalato).

Ciascuna tramoggia di carico 13 è collegata tramite una propria linea di carico 14 ad un rispettivo contenitore del materiale granulare polimerico da essiccare, ad esempio un serbatoio o un sacco (non rappresentato nelle figure accluse), così che in tramogge di essiccamento 10 diverse possano essere trattati contemporaneamente materiali granulari polimerici diversi. Ciascuna tramoggia di carico 13 è inoltre collegata, tramite una valvola 14a, ad una linea di vuoto 14b, quest’ultima comune a tutte le tramogge di carico 13.

Preferibilmente, ciascuna tramoggia di carico 13 è montata su un sensore di peso 15, comprendente ad esempio delle celle di carico predisposte per rilevare il peso della tramoggia di carico 13 e del materiale granulare polimerico in essa contenuto.

Sulla sommità della tramoggia di essiccamento 10, rivolto verso il suo interno, è inoltre montato un sensore di livello 16, predisposto per rilevare il livello di materiale granulare polimerico presente nella tramoggia di essiccamento, o, in altri termini, il livello di riempimento della tramoggia di essiccamento 10.

Sul fondo della tramoggia di essiccamento 10, in corrispondenza dell’apertura di uscita 12, è inoltre montato un sensore di umidità 17, predisposto per misurare l’umidità del materiale granulare polimerico in scarico dalla tramoggia di essiccamento 10.

Un primo sensore di temperatura 18 e un secondo sensore di temperatura 19 sono inoltre montati sul ramo di ingresso 7 e sul ramo di uscita 9 per misurare rispettivamente la temperatura del gas di processo in ingresso e in uscita dalla tramoggia di essiccamento 10.

Sul ramo di ingresso 7 di ciascuna tramoggia di essiccamento 10, a valle della valvola di controllo 7a, sono vantaggiosamente previsti una unità di deumidificazione 20, predisposta per deumidificare il gas di processo, e un riscaldatore 30, predisposto per riscaldare il gas di processo in uscita dall'unità di deumidificazione 20 ad una temperatura predefinita, prima di entrare nella tramoggia di essiccamento 10.

In questo modo, ogni tramoggia di essiccamento 10 risulta individualmente collegata ad una corrispondente unità di deumidificazione 20.

L’unità di deumidificazione 20 è del tipo a torre rotante (o a “rotore”) e comprende una torre 21 , cilindrica, la quale è posta in rotazione attorno al proprio asse da un motore 22, tra una coppia di testate 23, fisse, previste alle estremità assialmente contrapposte della torre 21 .

La torre 21 contiene materiale essiccante in grado di prelevare una larga parte dell’umidità presente nel gas di processo.

In particolare, il materiale essiccante può comprendere una resina a base di gel di silice (circa 40% -50% ), fibra di vetro ( 10% -20% ) e setacci molecolari (30%-40%) , impregnata su un supporto vantaggiosamente configurato per formare una pluralità di canali non comunicanti tra loro ed estesi parallelamente all’asse della torre tra le testate 23.

Ad esempio, il supporto può essere formato da cartone multistrato ondulato.

Ciascuna testata 23 è collegata ad un primo collettore 24, ad un secondo collettore 25 e ad un terzo collettore 26, non comunicanti tra loro, disposti uno accanto all’altro. I tre collettori sono conformati in modo tale da coprire l’intera superficie di base della torre 21 , ad esempio, in una forma preferita, essi suddividono l’area di base della torre 21 in tre settori circolari adiacenti, non uguali tra loro.

Il primo, il secondo e il terzo collettore di una testata sono assialmente allineati con il primo, il secondo e il terzo collettore dell’altra testata, definendo in questo modo, rispettivamente, una prima, una seconda e una terza sezione della torre 21 , rispettivamente indicate con 24a, 25a e 26a, in cui ciascuna sezione è formata dal settore cilindrico sotteso alla rispettiva coppia di collettori 24, 25 e 26.

In particolare, il primo collettore 24 è un collettore di processo, predisposto per collegare la prima sezione 24a della torre 21 con il ramo di ingresso 7, tra la valvola di controllo 7a e il riscaldatore 30, in modo tale che il gas di processo proveniente dal circuito di alimentazione 2 sia opportunamente deumidificato prima di essere riscaldato e quindi essere immesso nella tramoggia di essiccamento 10 attraverso il diffusore 8. Il secondo collettore 25 è un collettore di rigenerazione, predisposto per collegare la seconda sezione 25a della torre 21 con un circuito di rigenerazione 27 del materiale essiccante.

Il terzo collettore 26 è un collettore di raffreddamento, predisposto per collegare la terza sezione 26a della torre 21 con un condotto di raffreddamento 28, esteso tra il ramo di ingresso 7, a monte dell'unità di deumidificazione 20 e il ramo di uscita 9 della tramoggia di essiccamento 10. Una valvola 28a controlla la portata del gas di processo prelevato dal ramo di ingresso 7 e condotto al ramo di uscita 9 passando per la terza sezione 26a senza entrare nella tramoggia di essiccamento 10.

Il circuito di rigenerazione 27 è vantaggiosamente alimentato da un’unica soffiante 29 che preleva aria dall’ambiente e, dopo un passaggio in un filtro 29a, la sospinge verso ciascuna unità di deumidificazione 20 cui è collegata mediante rispettivi condotti 31 , selettivamente aperti da rispettive valvole 32.

Su ciascun condotto 31 , a valle della valvola 32 e a monte dell’unità di deumidificazione 20, è inoltre previsto un riscaldatore di rigenerazione 33 che riscalda l’aria ad una temperatura predefinita, ad esempio tra circa 120°C e 170°C, adatta a rigenerare il materiale essiccante contenuto nella torre 21 .

La temperatura dell’aria di rigenerazione determina altresì il grado di rigenerazione del materiale essiccante e quindi, indirettamente, la sua capacità di assorbire l’umidità dal gas di processo nella prima sezione 24a.

Questa caratteristica consente di utilizzare la temperatura dell’aria di rigenerazione quale strumento di regolazione del punto di rugiada del gas di processo all’uscita dell’unità di deumidificazione 20.

Ad esempio, se ad una temperatura dell'aria di rigenerazione di circa 150°C corrisponde un dew point del gas di processo a valle dell’unità di deumidificazione 20 compreso tra circa -25°C e -30° C, allora ad una temperatura dell’aria di rigenerazione di circa 170°C può corrispondere un dew point del gas di processo a valle dell’unità di deumidificazione 20 compreso tra circa -35 e -40°C.

La dipendenza del grado di deumidificazione del gas di processo dalla temperatura di rigenerazione dipende anche dalla portata del gas di processo e può essere individuata ed affinata mediante prove successive. In aggiunta o in alternativa a questo sistema, è possibile regolare il valore di dew point del gas di processo mediante previsione di una linea di by-pass dell’unità di deumidificazione 20.

Tra il circuito di rigenerazione 27, a monte della soffiante 29, e il circuito di alimentazione 2, a valle della soffiante 6, è inoltre vantaggiosamente interposto uno scambiatore di calore 34, così che l’aria nel circuito di rigenerazione 27 sia pre-riscaldata a spese del gas di processo.

A valle dell’unità di deumidificazione 20 e prima del riscaldatore 30 è inoltre opportunamente montato un sensore di umidità 20a, predisposto per misurare il dew point del gas di processo in uscita dall'unità di deumidificazione 20.

L’impianto 1 comprende inoltre un’unità di controllo 50 predisposta per controllare e regolare i parametri di funzionamento dell’intero impianto 1 e di ogni singola tramoggia di essiccamento 10, in modo tale che l'impianto 1 operi nelle modalità descritte di seguito.

Ogni tramoggia di essiccamento 10 viene caricata, mediante la tramoggia di carico 13, di una quantità opportuna di materiale granulare polimerico da essiccare, che, come detto in precedenza, può essere diverso per ciascuna tramoggia di essiccamento 10.

In base al tipo di materiale granulare polimerico da essiccare e alle specifiche di lavorazione definite dalla macchina di trasformazione posta a valle della tramoggia di essiccamento, sono impostati i parametri principali del processo di essiccamento, tra cui la portata oraria del materiale granulare polimerico da essiccare, il tempo di permanenza in tramoggia del materiale granulare polimerico (determinando il livello di riempimento della tramoggia di essiccamento), la portata del gas di processo (determinata ad esempio a partire dalla portata oraria di materiale polimerico essiccato tramite un fattore di proporzionalità), nonché la temperatura e il punto di rugiada ( dew point ) del gas di processo da immettere nella tramoggia di essiccamento (dipendenti in prima istanza dalla tipologia del materiale granulare polimerico da essiccare).

Il gas di processo viene sospinto lungo il ramo di andata 3 del circuito di alimentazione 2 dalla soffiante 6 e, grazie alla valvola di controllo 7a, una parte di esso viene immessa nel ramo di ingresso 7. In particolare, la portata del gas di processo immessa nel ramo di ingresso 7 è regolata variando l’apertura della valvola di controllo 7a sulla base del valore di portata fornito dall'unità di controllo 50 (valore di set).

Il gas di processo immesso nel ramo di ingresso 7 (a meno della piccola frazione prelevata dal condotto di raffreddamento 28) è condotto al primo collettore 24 dell'unità di deumidificazione 20 dove entra nella prima sezione 24a della torre 21 e viene deumidificato dal materiale essiccante in essa contenuto al livello di dew point predefinito per il tipo di materiale granulare polimerico da essiccare, ad esempio regolando opportunamente la temperatura dell’aria di rigenerazione.

Uscito dall’unità di deumidificazione 20, il gas di processo viene riscaldato dal riscaldatore 30 alla temperatura predefinita per il tipo di materiale granulare polimerico da essiccare (ad esempio tra circa 60°C e circa 180°C) e viene immesso nella tramoggia di essiccamento 10 attraverso il diffusore 8.

Dopo aver attraversato il materiale granulare polimerico presente nella tramoggia di essiccamento 10, il gas di processo esce da quest’ultima attraverso il ramo di uscita 9, ricollegandosi, dopo aver passato la valvola 9a, al ramo di ritorno 4 del circuito di alimentazione 2 che lo riporta alla soffiante 6 dopo essere passato attraverso il filtro 5a.

A valle della soffiante 6 il gas di processo cede parte del suo calore all’aria del circuito di rigenerazione 27, grazie alla previsione dello scambiatore di calore 34.

Come detto in precedenza, la torre 21 è condotta in continua e lenta rotazione attorno al proprio asse dal motore 22, per cui il materiale essiccante in essa contenuto passa dalla prima sezione 24a, alla seconda sezione 25a dove viene rigenerato dall’aria calda proveniente dal circuito di rigenerazione 27 e infine alla terza sezione 26a dove viene parzialmente raffreddato dalla piccola frazione di gas di processo prelevata dal condotto di raffreddamento 28.

Su richiesta della macchina di trasformazione, il materiale granulare polimerico viene via via scaricato dalla tramoggia di essiccamento 10, fino a quando il livello di riempimento della tramoggia di essiccamento 10, rilevato dal sensore di livello 16, non diminuisce di una quantità predefinita rispetto al livello di riempimento predeterminato. A questo punto, l’unità di controllo 50 comanda il reintegro del materiale granulare polimerico fresco dalla tramoggia di carico 13.

La quantità di materiale granulare polimerico fresco immesso nella tramoggia di essiccamento 10 dalla tramoggia di carico 13 viene inoltre pesata dal sensore di peso 15.

L’impianto e il processo della presente invenzione possono essere realizzati in diverse varianti rispetto all’esempio preferito descritto sopra. L’impianto della presente invenzione consente un’ampia flessibilità operativa, e in particolare di trattare nelle diverse tramogge di essiccamento un materiale granulare polimerico che richiede un essiccamento mediante gas di processo con caratteristiche diverse tra loro, in particolare gas di processo con diversi valori di dew point, ottimizzando nel contempo l’efficienza energetica del processo.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Impianto di essiccamento di materiale granulare polimerico comprendente: - almeno due tramogge di essiccamento ( 10) predisposte per essiccare detto materiale granulare polimerico, - un circuito di alimentazione (2) di un gas di processo collegato a dette tramogge di essiccamento per immettere in ciascuna di dette tramogge di essiccamento una portata di gas adatta ad essiccare detto materiale granulare polimerico, - una pluralità di unità di deumidificazione (20) di detto gas di processo inserite in detto circuito di alimentazione, in cui ciascuna unità di deumidificazione (20) è individualmente collegata ad una corrispondente tramoggia di essiccamento ( 10) , - una unità di movimentazione (5) predisposta per spostare detto gas di processo lungo detto circuito di alimentazione verso ciascuna di dette tramogge di essiccamento.
2. Impianto di essiccamento secondo la rivendicazione 1 , in cui detto circuito di alimentazione (2) è un circuito chiuso.
3. Impianto di essiccamento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui ciascuna di dette unità di deumidificazione (20) comprende almeno una torre (21 ) contenente materiale essiccante in grado di ridurre il contenuto di um idità presente in detto gas di processo.
4. Impianto di essiccamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di deumidificazione (20) è del tipo a torre rotante, e comprende: - un collettore di processo (24) predisposto per collegare una prima sezione (24a) di detta torre (21 ) con detto circuito di alimentazione e con l’ingresso di detta tramoggia di essiccamento ( 10) , in modo tale da deumidificare detto gas di processo prima di entrare in detta tramoggia di essiccamento, - un collettore di rigenerazione (25) predisposto per collegare una seconda sezione (25a) di detta torre (21 ) con un circuito di rigenerazione (27) di detto materiale essiccante, per rigenerare detto materiale essiccante dopo aver deumidificato detto gas di processo, nonché - un collettore di raffreddamento (26) predisposto per collegare una terza sezione (26a) di detta torre (21 ) con un condotto di raffreddamento (28) in modo tale da raffreddare detto materiale essiccante prima di deumidificare detto gas di processo, - un dispositivo di rotazione (22) di detta torre per porre successivamente in comunicazione dette prima, seconda e terza sezione (24a, 25a, 26a) di detta torre con detto collettore di processo (24) , detto collettore di rigenerazione (25) e detto collettore di raffreddamento (26) .
5. Impianto di essiccamento secondo la rivendicazione 4, in cui detto condotto di raffreddamento (28) è esteso tra detto circuito di alimentazione (2) , a monte di detta unità di deumidificazione (20) , e un ramo di uscita (9) da detta tramoggia di essiccamento ( 10) .
6. Impianto di essiccamento secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui dette unità di deumidificazione (20) sono servite da un unico circuito di rigenerazione (27) .
7. Impianto di essiccamento secondo la rivendicazione 6, in cui tra detto circuito di rigenerazione (27) e detto circuito di alimentazione (2) è previsto uno scambiatore di calore (34) per riscaldare l’aria di rigenerazione a spese di detto gas di processo.
8. Impianto di essiccamento secondo la rivendicazione 7, in cui detto scambiatore di calore (34) è posizionato sul circuito di alimentazione a valle di detta unità di movimentazione (5).
9. Impianto di essiccamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui a ciascuna di dette tramogge di essiccamento ( 10) è associato un riscaldatore (30) interposto tra detta unità di deumidificazione (20) e detta tramoggia di essiccamento (10) .