JP6500117B2 - 最適化されたフロー管理を有するポリアミドの製造方法およびデバイス - Google Patents
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Description
本発明による方法の実施形態のための境界条件を以下に示す。起動時の設定は以下の通りである。
切断水の流出流の温度、t1:20℃
切断水のリターン流の温度、t2 30℃
切断水の排出流量、ms:1900kg/h
切断水のラクタム濃度、cs:1〜10重量%
抽出器(無圧力)の最高温度、t3:100℃(静水圧は無視した)
切断水の平均比熱容量、cp:4.18kJ/(kg*K)
予備抽出からの水/顆粒混合物の入口温度、t4:98℃
予備抽出からの水の流入量:19500kg/h
抽出装置におけるDEMI水の流入量、mE:4000kg/h
抽出液のラクタム出口濃度、xc:6〜10重量%;8%
切断水の排出量は、特定の場合に循環する切断水の総量の約1〜10%に相当し、さらに、特定の場合に設置された造粒システム、切断水の温度、および特定の場合に水中での顆粒の滞留時間にも依存する。容量の相違によって引き起こされる操作手順の変化は、特に共通の切断水タンクを有する複数の造粒ラインの場合には、一般に切断水タンクが大きな緩衝容量を有していないため、切断水タンク内の濃度に急速に変化をもたらす。
この冷却効率は最適な抽出温度を設定するために使用することができ、すなわち、抽出装置の液体表面で抽出液が沸騰する確率を低減することができる。
式:Q=ms*cp*delta(t2−t3)
例 Q=1900kg/(3600s)*4.18kJ/(kg*K)*(30−100)K
Q=154.4kW
底部から流入するDEMI水および頂部から流入する顆粒は、抽出装置内で互いに向流的に流れ、それにより抽出液は、その経路に沿ってラクタムで富化される。抽出液は、ラクタム濃度xcで抽出装置から流出する。
式:cg=(mE*xc+ms*cs)/mg
例:cg=(4000kg/h*0.08+1900kg/h*0.02)/5900kg/h
=0.06
Claims (14)
- a)ラクタムをポリアミド含有ポリマー溶融物に重合する工程と、
b)造粒液を用いてポリマー溶融物をPA顆粒に造粒する工程と、
c)抽出カラムにおいて、前記PA顆粒が抽出液流に向流的に導かれ、前記PA顆粒からモノマー成分およびオリゴマー成分を抽出する工程と
を含み、
前記造粒液の少なくとも一部が前記抽出液流の温度およびラクタム濃度を調節するために前記抽出カラムのいくつかの供給点で前記抽出液流に供給され、前記造粒液が前記抽出液流の温度およびラクタム濃度を調節するために前記抽出カラムの2〜10の供給点において前記抽出液流に供給され、前記供給点が前記抽出カラムのさまざまな高さに位置することを特徴とする、
最適化されたフローガイダンスを有するポリアミドの製造方法。 - 前記抽出液流に供給される以前の前記造粒液の温度が、前記造粒液が供給される以前の前記抽出液流の温度よりも低いことを特徴とするか、または、前記抽出液流に供給される以前の前記造粒液の温度が、前記造粒液が供給される以前の前記抽出液流の温度よりも低く、前記抽出液流に供給される以前の前記造粒液の温度が、10〜50℃、好ましくは15〜40℃、特に好ましくは20〜30℃であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記抽出液流に供給される以前の前記造粒液のラクタムおよびオリゴマー成分の含量が、前記造粒液が供給される以前の前記抽出液流のラクタムおよび/またはオリゴマー成分の含量よりも少なく、前記抽出液流に供給される以前の前記造粒液のラクタムおよび/またはオリゴマー成分の含量が、好ましくは0.1〜5.0重量%、特に好ましくは0.5〜4.0重量%、最も好ましくは1.0〜3.0重量%であることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記造粒液が、前記抽出液流の温度およびラクタム濃度を調節するために、前記抽出カラムの2〜4の供給点において前記抽出液流に供給され、前記供給点が前記抽出カラムのさまざまな高さに位置することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記造粒液の供給量が適切なデバイスによって測定され、調節されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記造粒液がラクタムおよび/またはオリゴマー成分を含有し、かつ、造粒液回路によって提供され、純粋な脱塩水が前記造粒液回路に連続的にまたはバッチ式に供給され、前記造粒液のラクタムおよび/またはオリゴマー成分の含量が好ましくは適切な測定デバイスによって測定され、そのように測定された測定値に基づいて前記純粋な脱塩水の供給量が調節されて、前記造粒液のラクタムおよびオリゴマー成分の含量を特定の範囲内に維持することを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記造粒工程と前記抽出工程との間で予備抽出容器における予備抽出工程が実施され、前記抽出液流が前記抽出実施後に好ましくは前記抽出カラムから排出され、次いで前記予備抽出容器に供給されて、そこで前記PA顆粒に向流的に導かれることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記抽出液流が前記抽出実施後に、または予備抽出が実施された場合には前記予備抽出実施後に、前記抽出カラムから、または予備抽出が実施された場合には前記予備抽出容器から排出されて蒸発用回収タンクに供給され、別の供給源からの付加的な造粒液が前記蒸発用回収タンクに供給されないことを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 重合システムと、
造粒システムと、
PA顆粒に適した少なくとも1つの頂部入口、PA顆粒に適した少なくとも1つの底部出口、抽出液に適した少なくとも1つの底部入口、抽出液に適した少なくとも1つの頂部出口、および造粒液に適したいくつかの供給点を有する抽出カラムと
を備え、
前記造粒システムおよび前記いくつかの供給点が、前記造粒システムにおいて使用される前記造粒液の一部を前記いくつかの供給点に移送することができるラインを介して互いに接続され、前記抽出カラムが造粒液に適した2〜10の供給点を示し、前記供給点が前記抽出カラムのさまざまな高さに位置する、
最適化されたフローガイダンスを有するポリアミドの製造デバイス。 - 蒸発用回収タンクを備え、前記蒸発用回収タンクが前記抽出カラムに、または存在する場合には予備抽出容器に接続されて、前記抽出カラムまたは前記予備抽出容器から排出された抽出液流を前記蒸発用回収タンクに供給することができ、前記蒸発用回収タンクが、前記造粒液を前記蒸発用回収タンクに直接供給することができる形で前記造粒システムに接続されないことを特徴とする、請求項9に記載のデバイス。
- 前記造粒システムが、好ましくは造粒液タンクを、特に好ましくはオーバーフローバルブ付き造粒液タンクを備える造粒液回路に接続されることを特徴とする、請求項9または10に記載のデバイス。
- 前記抽出カラムが、前記抽出カラムのさまざまな高さに位置する2〜4の造粒液用供給点を有することを特徴とする、請求項9から11のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記デバイスが予備抽出容器を有することを特徴とする、請求項9から12のいずれか一項に記載のデバイス。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の方法が前記デバイスにおいて実施されることを特徴とする、請求項9から13のいずれか一項に記載のデバイス。
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