JP5221968B2 - 芳香族ポリエステルの移送装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、重合槽から抜き出される芳香族ポリエステル等の重合物のように、固化しやすい高温液状物を移送するのに適した移送装置に関する。

ポリエチレンテレフタラートやポリブチレンテレフタラートなどの結晶性ポリエステルやｐ−安息香酸を一成分とする結晶性ポリエステルが、耐熱性、耐溶剤性に優れることから、各種電子部品や工業部品に用いられている。一般に、結晶性ポリエステルである芳香族ポリエステルの重合反応過程においては、撹拌しながら重合を進めていくと反応系の粘度が上昇していき、撹拌負荷が大きくなり、さらに撹拌を続けることが困難になる。そこで重合反応の途中で芳香族ポリエステルのプレポリマーを重合槽から抜き取り、冷却固化した後、必要に応じて粉砕して、これを再度加熱して重縮合反応を完結させる方法が採用される。

芳香族ポリエステルは温度低下によって速やかに粘度上昇し、固化するという性質を有する。そのためプレ重合槽（以下、単に重合槽という）からダブルベルト式クーラ（以下、ベルトクーラという）へ芳香族ポリエステルを移送させるときは、重合槽から抜き出した芳香族ポリエステルを直ちにベルトクーラへ送るのが好ましい（特許文献１参照）。しかし、通常は図５に示すように１基のベルトクーラ３２に対して２基の重合槽３０、３１が設置され、交互にベルトクーラへ芳香族ポリエステルを移送している。そのため少なくとも一方の重合槽３１はベルトクーラ３２の入口側から離れた位置に配置せざるを得ないため、移送手段３４を必要とする。

そこで、従来は芳香族ポリエステルの移送中にパイプ内部を流れる芳香族ポリエステルの温度が低下して固化しないように、芳香族ポリエステルを流すための内管を熱媒ジャケットで被覆した熱媒２重管を用いて芳香族ポリエステルを移送している。そして移送された芳香族ポリエステルはベルトクーラ３２で冷却固化され、粉砕機３３で粉砕されている。
特開平６−２５６４８５号公報

前述のような熱媒２重管を用いて芳香族ポリエステルを移送させた場合、芳香族ポリエステルの固化物が徐々に内管の内壁面に付着するため、内管内の掃除が必要となる。ところが、熱媒２重管はそのままでは内管の掃除ができないために内管を取り外す必要があるが、その取り外しは困難である。

一方、掃除をしやすくするために、前記熱媒２重管に代えて、上部開放部を蓋で覆い、下部に熱媒ジャケットを装着した樋を用いて芳香族ポリエステルを移送することが提案されている。しかし芳香族ポリエステルの移送中や樋の掃除中に、芳香族ポリエステルの中に異物が混入しやすい。また、移送中に芳香族ポリエステルが樋の上部開放部より放熱することで芳香族ポリエステルが固化しやすく、樋に付着した固化物が芳香族ポリエステルの流れを阻害するという問題がある。そのため定期的な樋の掃除が必要となり、この掃除のために製造装置を止めることで生産効率の低下を招いている。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、重合槽から抜き出された重合物などの固化しやすい高温液状物を移送する際に、該高温液状物が固化するのを抑制すると共に、たとえ移送装置内に固化物が堆積しても生産効率を低下させることがない高温液状物の移送装置を提供することを課題とする。

本発明に係る高温液状物の移送装置は、高温液状物を移送するパイプを筒形の保温用熱媒ジャケットに挿通し、かつ前記パイプを高温液状物の抜き出し口に着脱自在に接続したことを特徴とする。
前記熱媒ジャケットは、互いに重ね合わせて筒形となる一対の半割形熱媒ジャケット部材で構成されているのがよい。

本発明において前記一対の両半割形熱媒ジャケット部材同士が、それらの側端部において蝶番で開閉自在に連結されているのがよい。また本発明では、前記パイプを内径４０ｍｍ以下のパイプにすることが好ましい。

前記高温液状物としては、例えば前記した重合槽から抜き出された芳香族ポリエステルなどの高温液状の重合物が挙げられるが、これのみに限定されるものではなく、各種の高温液状物にも同様に適用可能である。

本発明によれば、前記パイプは熱媒ジャケットに挿通されており、前記高温液状物は熱媒によって保温されることによりパイプ内で固化しにくい。しかも、前記パイプは高温液状物の抜き出し口に着脱自在に接続されているので、パイプ内で高温液状物が固化した場合でも、新しいパイプと交換することができるので、生産効率を低下させることがない。

また、前記熱媒ジャケットが一対の半割形熱媒ジャケット部材で構成されている場合には、この半割形熱媒ジャケットを開いてパイプを取り外すことで、新しいパイプと簡単に取り替えることができ、さらに新しいパイプによって移送作業を行っている間に取り外したパイプの掃除を行うことができる。

さらに、本発明によれば、前記パイプの内径を４０ｍｍ以下の小径とすることで、管内平均流速を速くし、これによりパイプの壁面に付着する固化物を少なくすることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る移送装置を説明する。図１は本発明の移送装置の一実施形態を示す概略側面図、図２は半割形熱媒ジャケット部材を開いた状態を示す横断面図、図３は上記移送装置に備えられたパイプの側面図、図４は上記パイプの入口側（流入側）の正面図である。

この実施形態に係る移送装置は重合温度が３００℃以上の重合物である芳香族ポリエステルの製造装置において、重合槽の抜き出し口からベルトクーラまでの芳香族ポリエステルの流路に適用される。図１に示すように、重合槽の下部抜き出し口には、抜き出された高温の芳香族ポリエステル（高温液状物）中に混在する固化物を除去するためのろ過器１０と、このろ過器１０の排出管１９と結束バンド２３によって接続され移送方向の出口側が下となるように傾斜して配置された移送装置１１と、この移送装置１１に接続されたシュート１２とが芳香族ポリエステルの移送方向に沿って順に設けられている。また、例えば前述した図５に示すように、２基の重合槽の両方から交互に移送する場合は、各重合槽に対して移送装置１１、１１を配置し、各移送装置の出口側端部に設けられたフランジとシュート１２の熱媒ジャケット接続部分２８、２８とをボルトおよびナットで結合して接続すればよい。

移送装置１１は、図１、図２に示すように、一対の半割形熱媒ジャケット部材１３、１３からなる筒形の熱媒ジャケット２７にパイプ１４が挿通されている。そして半割形熱媒ジャケット部材１３は内周側に熱媒を流す管体１５を有しており、熱媒には、例えば、熱油などが使用される。そして熱媒を流す管体１５の外周を、例えば、ガラスウールなどの熱媒の放熱を防ぐための断熱材１６が覆っている。また、熱媒を流す管体１５には熱媒を流入させるための熱媒流入口２５が芳香族ポリエステルの移送方向の入口側に、流出させるための熱媒流出口２６が芳香族ポリエステルの移送方向の出口側にそれぞれ設けられている。熱媒ジャケット２７を構成する半割形熱媒ジャケット部材１３同士は接する側端部の一方を蝶番１７で、他方をアジャストファスナーなどの止め具１８によって固定されている。止め具１８としてはアジャストファスナーの他に、例えば、半割形熱媒ジャケット部材１３の側端部にフランジを設け、このフランジ同士をボルトおよびナットで結合して固定してもよい。

図３は、移送装置１１に挿通したパイプ１４を示している。このパイプ１４は、ろ過器１０の排出管１９と接続するために、一端部の径Ｗ２はろ過器の排出管１９の径と略同一の径となっているが、その他の部位は、パイプ１４内における芳香族ポリエステルの管内流速を高めるために、一端部の径Ｗ２に比べて径Ｗ１が小さくなっている。すなわちパイプ１４の径が絞られていることが好ましい。パイプ１４の径Ｗ１は熱媒ジャケット２７からの伝熱を高めるために熱媒ジャケットの内径の５０％以上であることが好ましく、具体的にはパイプの径Ｗ１は４０ｍｍ以下が好ましく、その中でもパイプの径Ｗ１は２５ｍｍ以下がより好ましい。
このようにパイプ１４の径Ｗ１を小径にしてパイプ１４内における芳香族ポリエステルの管内流速を速くすることで、移送装置１１内での芳香族ポリエステルのパイプ壁面付近での滞留を小さくし、粘度上昇を抑制できるため、パイプ１４内に付着する芳香族ポリエステルの固化量を抑制できる。具体的には、パイプ１４内の芳香族ポリエステルの管内平均流速を好ましくは０．５m／秒以上、より好ましくは１．０m／秒以上とするのがよい。

図３および図４に示すようにパイプ１４の入口部分には、パイプ１４を熱媒ジャケット２７に設置する際に所定の設置位置に固定するためのアイボルト２０が挿通する挿通孔２９を備えたストッパー２１が設けられている。すなわち熱媒ジャケット２７は移送方向の出口側が下となるように傾斜して配置されているため、パイプ１４を熱媒ジャケット２７に設置する際にストッパー２１によってパイプ１４が傾斜方向に滑り落ちることを防ぐ。また、パイプ１４には熱媒ジャケット部材２７への着脱を容易にするために取手２２が取り付けられている。

図１に示すようにパイプ１４の入口側に接続されたろ過器１０は、重合槽の下端に接続され、芳香族ポリエステルに混在する固化物をろ過するための多数個の貫通孔を形成したパンチングプレート（図示せず）を内部に有し、パイプ１４に接続するための排出管１９を備えている。本実施形態においては上記のようにパイプ１４とろ過器１０の接続は結束バンド２３によって行われているが、結束バンド２３以外にろ過器の排出管１９の端部およびパイプ１４の入口側末端部分にそれぞれフランジを設け、このフランジ同士をボルトおよびナットで結合して接続してもよい。

パイプ１４の出口側に接続されたシュート１２は中空で、下面が開口してベルトクーラの導入部に臨んでいる直方体形のシュート本体部分と、シュート本体部分の側面および相対面にそれぞれ設けられた熱媒ジャケット接続部分２８、２８とを備えている。

（重合物の移送方法）
芳香族ポリエステルは重合槽から抜き出され、重合槽の下端の出口に設けられた流量制御バルブ（図示せず）によって流量が調整される。なお流量制御バルブに代えてポンプにより重合槽から芳香族ポリエステルを取り出すようにしてもよい。

抜き出された芳香族ポリエステルはろ過器１０を通過することで、芳香族ポリエステル内の固形物がろ別される。そしてろ過された芳香族ポリエステルは移送装置１１を経由してシュート１２まで移送される。移送の際は半割形熱媒ジャケット部材１３内部に設けられた熱媒を流す管体１５に、芳香族ポリエステルの重合温度（通常、３００℃以上）と略同じ温度の熱媒を熱媒流入口２５から流入させ、熱媒流出口２６より排出させる。これによりパイプ１４内を移送中の芳香族ポリエステルは熱媒によって保温され、粘度上昇とそれによる固化を抑制できる。そして上記流量制御バルブによってパイプ１４内における芳香族ポリエステルの管内平均流速を前述の通り好ましくは０．５m／s以上、より好ましくは１．０m／s以上とすることで、パイプ１４内に付着する芳香族ポリエステルの固化量を抑制できる。

流れてきた液状の芳香族ポリエステルはシュート１２に当たって、シュート１２の下に配置された冷却手段であるベルトクーラへと落下する。冷却手段としてダブルベルト式クーラに限定されるものではなく、シングルベルト式クーラ、すなわちベルト上に液状物を載置・搬送しながら冷却・固化する形式のベルトクーラであってもよい。ベルトクーラは、それぞれスチールベルトなどの耐食性を有する金属製の無端ベルトからなる上側ベルトと下側ベルトを上下に密接して配置し、上下のベルト間に芳香族ポリエステルを挟んで移送しながら冷却する装置である。

（パイプの交換および掃除）
パイプ１４の内壁に付着した芳香族ポリエステルの固着物を掃除する際は、図１、図２に示すように、パイプ１４に設けられたアイボルト２０を熱媒ジャケット２７から外し、次にアジャストファスナー１８を外し、蝶番１７で連結された半割形熱媒ジャケット部材１３、１３を開き、さらに結束バンド２３を外してパイプ１４を取り外す。パイプ１４を取り外す際は取手２２を持って取り出す。そして掃除済みの新しいパイプ１４を装着することによって次の移送作業を即座に開始できる。さらに新しいパイプ１４によって移送作業を行っている間に取り外したパイプ１４の掃除を行うことで、芳香族ポリエステルの生産効率を低下させずにパイプ１４の掃除ができる。

本発明の移送装置の蝶番を設置した側の側面図である。 半割形熱媒ジャケット部材を開いた状態の移送装置の横断面図である。 本発明の移送装置に備えられたパイプの側面図である。 本発明の移送装置に備えられたパイプの入口側の正面図である。 従来の重合物の製造装置の一実施形態を示す概略側面図である。

符号の説明

１０：ろ過器
１１：移送装置
１２：シュート
１３：半割形熱媒ジャケット部材
１４：パイプ
１５：熱媒を流す管体
１６：断熱材
１７：蝶番
１８：アジャストファスナー
１９：排出管
２０：アイボルト
２１：ストッパー
２２：取手
２３：結束バンド
２５：熱媒流入口
２６：熱媒流出口
２７：熱媒ジャケット
２８：熱媒ジャケット接続部分
３０、３１：重合槽

Claims (4)

1. 重合槽の下部抜き出し口から抜き出された高温の芳香族ポリエステル中に混在する固化物を除去するためのろ過器と、
   このろ過器の排出管に接続され、高温の芳香族ポリエステルを移送するパイプと、
   このパイプの出口側に接続され、下面が開口してベルトクーラの導入部に臨んでいるシュートとを、芳香族ポリエステルの移送方向に沿って順に設けた芳香族ポリエステルの移送装置であって、
   前記パイプは、筒形の保温用熱媒ジャケットに挿通され、かつ前記ろ過器の排出管に着脱自在に接続されると共に、移送方向の出口側が下となるように傾斜して配置され、
   パイプ内を流れる芳香族ポリエステルの管内平均流速を０．５ｍ／秒以上としたことを特徴とする、芳香族ポリエステルの移送装置。
2. 前記熱媒ジャケットが互いに重ね合わせて筒形となる一対の半割形熱媒ジャケット部材で構成されている、請求項１記載の芳香族ポリエステルの移送装置。
3. 前記一対の両半割形熱媒ジャケット部材同士が、それらの側端部において蝶番で開閉自在に連結されている、請求項２記載の芳香族ポリエステルの移送装置。
4. 前記パイプが、内径４０ｍｍ以下のパイプである、請求項１〜３のいずれかに記載の芳香族ポリエステルの移送装置。

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