KR100490025B1 - 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PET 입자 등을 열처리하기 위한 건조기/열교환기에 관한 것이다. 전체 단면을 덮는 통상적인 샤프트를 대신하여 본 발명의 건조기는 공기투과형 판넬(6)에 의하여 제한되는 통로만을 갖는다. 이는 제품이 효과적으로 통과할 수 있도록 하며 제품이 교란됨이 없이 고속의 기체흐름이 사용될 수 있고 이로써 가열시간이 단축될 수 있도록 한다.

Description

건조기 {DRIER}

본 발명은 PET 입자 또는 PA 또는 PEN 입자의 건조 또는 SSP 예비처리(비접착 가열)를 위한 건조기 또는 열교환기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 다른 입자상의 벌크물질을 건조하는데 이용될 수 있다.

종래 PET를 결정화 하고 고체상으로 후응결 시키기 위한 방법과 장치가 잘 알려져 있다. PET의 고체상 후응결(SSP)은 적당한 반응기 또는 건조기에서 수 시간 동안 200℃ 이상의 온도에서 이루어진다. 문제는 최소의 경비를 들이고 제품의 최고수율과 품질을 얻는데 있다. 특히 이를 위하여 가하여진 공정은 PET의 균일한 가열을 이용하고 동시에 반응 생성물을 분리한다.

PET 입자의 SSP 처리를 위한 루프 드라이어(roof dryer) 또는 컬럼 드라이어 (column dryer)의 이용은 잘 알려져 있다. 특허문헌 DE-A-4300913에는 역류방향으로 균일한 기체유동이 이루어질 수 있도록 루프형 배플을 갖는 예열기가 기술되어 있다. 배플은 제품의 균일한 배출유동(상대운동과 점착방지)과 벌크압력의 감소가 이루어질 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 망상 배플을 갖는 샤프트 반응기가 알려져 있다(특허문헌 DE-C-2753543). 이러한 배플은 제작비용이 많이 들어간다.

특허문헌 CH-PS 314655에는 입자물질로부터 분진을 제거하고 이를 분류하며 낙하하는 제품에서 상승기류에 의하여 분진이 제거되는 장치가 기술되어 있다. 공기는 장치의 배출측의 측부 또는 하부로부터 유입된다.

두 가열영역을 갖는 상측부와 냉각영역을 갖는 하측부를 갖는 견과류와 코코아 열매 등을 건조하기 위한 건조기가 알려져 있다.

제품은 그 종방향 측부가 와이어 메쉬로 덮이는 망판으로 구성되는 좁은 통로에서 상측으로부터 하측으로 로스터 형태의 건조기를 통과한다. 통로의 폭은 조절가능하며 망판은 분리형으로 되어 있다. 소형의 장치는 다량의 제품이 장시간 동안 체류할 수 없는 결점이 있다. 공정기술의 관점으로부터 간단히 규모를 키우는 것은 불가능하다. 이러한 건조기는 공기작동형으로 기밀형은 아니다. 처리될 제품에 의하여 덩어리로 뭉치는 문제점은 없다. 아울러, 제품은 비교적 크고 이들의 부피밀도는 낮다.

도 1은 건조기의 종단면도.

도 2는 도 1의 단면도.

도 3은 통로의 벽을 보인 정면도.

도 4는 통로의 벽을 보인 단면도.

도 5는 통로의 장애물(배플)의 한 실시형태를 보인 단면도.

본 발명의 목적은 특히 PET, PEN 또는 PA와 같은 입자를 예비열처리할 수 있도록 하는 것으로 벌크유동이 장기체류될 수 있도록 하고 높이를 높게 한 건조기를 개발함으로서 상기 언급된 종래 기술을 개선하는데 있다.

이러한 목적은 그 자체가 통상적인 구조이고, 원형 또는 사각단면이며 통로는 그 측벽이 다공판과 같은 요소인 건조기에 의하여 달성된다. 통로의 폭은 25∼40㎝ 이고, 길이는 약 3.5m에 달하며, 높이는 15m 이상이다. 배출부 또는 편향요소가 통로의 하측영역에 배치될 수 있다.

이로써 수율이 떨어짐이 없이 높은 수율을 얻을 수 있어 가열시간을 단축시킬 수 있으며 구조가 콤팩트 하고 경제적일 수 있다.

제품의 흐름에 대하여 정연히 분배된 기류, 즉 구획된 기체화(횡류, 역류)가 이루어지는 제품의 양호한 흐름이 이루어지는 것이 필요하다.

제품의 체류시간은 통상 1∼2 시간이다. 공기압력의 비교적 낮은 손실을 포함하여 제품을 통한 양호한 흐름이 이루어질 수 있도록 다공형 판넬의 통공은 수 ㎜의 공칭직경을 갖는다. 실질적인 다공형 판넬을 이용하는 대신에 슬로트형의 미세통공(통로면의 전체 또는 부분을 덮음)을 갖는 판넬이 이용될 수 있다.

외부 케이싱은 사각형 또는 원형일 수 있다(압력에 대한 저항, 유지를 고려함). 또한 기류에 평행한 배플이 입자가 운동의 부족으로 접착되는 것을 방지하기 위하여 통로, 즉 하측으로 향하는 판넬에 배열될 수 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

건조기는 제품유입구(2)와 제품유출구(3)를 가지고 가열기체와 냉각기체의 유입 및 유출을 위한 연결부(4)(5)를 갖는 사각형의 하우징(1)으로 구성된다.

제품유입구(2)와 제품유출구(3) 사이의 내측에는 제품의 처리를 위한 통로가 형성되어 있다.

이 통로는 하우징(1)의 전폭을 통하여 가로질러 연장됨으로서 통로를 제한하는 공기투과형 판넬(6)로 구성된다. 요구된 경우, 이들 판넬(6)은 통로폭의 변화를 위하여 융통성 있게 배열될 수 있다. 이들 판넬(6)은 기체의 분배조건에 따라, 또는 분진에 의한 폐색을 피하기 위하여 기체유입구와 기체유출구를 달리할 수 있다. 통로내 제품흐름의 방향에서, 판넬은 또한 주름형 또는 나이프형 배플(8)의 형태인 장애물로 구성될 수 있으며, 또한 판넬(6)은 그 자체가 주름형일 수 있다. 제품흐름의 방향에서, 판넬(6)은 그 자체에 공정기체 및 분진입자 등이 방해 없이 통과할 수 있는 통공(원형공, 슬로트 또는 그리드)(9)이 구성되어 있다. 동시에 이들 통공(9)은 거친 입자는 통과하지 못하고 통공(9)의 자체 청소가 입자에 의하여 이루어질 수 있는 크기이다. 통공의 오염은 예를 들어, 통공(9)을 원추형의 형태로 구성함으로서 방지할 수 있다.

제품, 예를 들어 PET 입자는 제품유입구(2)를 통하여 판넬(6)에 의하여 제한된 통로로 보내어지고 제품유출구(3)의 방향으로 이 통로를 통하여 서서히 통과한다. 예를 들어 N₂와 같은 가열기체(10)가 판넬(6)의 통공(9)을 통하여 통로에 유입되고, 횡류 또는 역류의 방향으로 입자를 통하여 유동한다. 연결부(4')에 의하여 가열기체(10)는 통로의 전체영역에서 순환한다. 연결부(4")를 통과한 가열기체(10)는 배출되고 공지의 방식으로 순환될 수 있다. 냉각기체는 연결부(5)를 통하여 유입되고 입자를 통하여 유사한 방식으로 유동한 다음 연결부(5')를 통하여 건조기를 떠난다.

제품이 소용돌이 치지않고 신속한 기체의 흐름이 이루어진다. 이로써 가열시간이 단축되어 제품의 수율이 높아진다. 건조, 후응축 및 냉각의 공정관리가 통로에서 입자의 온도 및 체류시간에 관련한 통상적인 방법으로 수행된다.

이러한 공정은 투시창(7)에 의하여 모니터될 수 있다.

PET, PEN, PA 등으로 된 입자는 불순물이 거의 없는 균질의 출발물질이며, 뭉쳐 있지도 않다. 건조기에서의 처리후 이러한 입자는 2∼5% 증가된 벌크밀도를 가지고 균질의 입자형태로 결정화된다. 온도분포가 균일하고 낮은 융점은 더 이상 문제되지 않는다.

이는 낮은 벌크압력을 갖는 좁은 제품컬럼에서 제품을 통한 가열기체(10)의 교번유동(횡류 또는 역류)에 의하여 이루어졌다. 이러한 벌크압력은 배플(8)에 의하여 유지된다. 가열기체의 압력손실에 의하여 판넬(6)의 비교적 미세한 통공(9)은 통로의 벽에서 양호한 기체의 분배가 이루어진다.

Claims (7)

1. 제품유입구(2)와 제품유출구(3)를 가지고 공정기체의 유입 및 배출을 위한 연결부(4, 5)와 입자처리를 위한 공기투과형 통로를 가지며, 통로가 통공(9)을 갖는 요소로 제한되고, 통공(9)의 크기가 입자의 크기보다 작은 PET 입자 등의 건조 또는 SSP 예비처리를 위하여 입자상 벌크물질의 열처리를 위한 건조기에 있어서, 통로의 내부에 배플(8)이 배치됨을 특징으로 하는 건조기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 요소가 판넬(6)이고, 그 통공(9)이 원형공 또는 슬로트형의 통공임을 특징으로 하는 건조기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 통공(9)이 원추형 슬로트이고, 제품에 접촉하는 판넬(6)의 면에서 통공(9)의 폭이 제품과 접촉치 않는 판넬의 면에서 통공의 폭보다 작음을 특징으로 하는 건조기.
4. 제 1 항에 있어서, 통로가 슬로트형, 사각형 또는 원형의 단면을 가짐을 특징으로 하는 건조기.
5. 제 1 항에 있어서, 제품유입구(2)의 영역에 평형분배기가 배치됨을 특징으로 하는 건조기.
6. 제 1 항에 있어서, 통공(9)이 제품 유동방향으로 배열된 슬로트형임을 특징으로 하는 건조기.
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