KR20110046462A - 열가소성 물질을 위한 열 및 공기 제어된 공급 시스템을 이용하여 제형화 및 반응성 중합을 달성하기 위한 방법 및 기구 - Google Patents

열가소성 물질을 위한 열 및 공기 제어된 공급 시스템을 이용하여 제형화 및 반응성 중합을 달성하기 위한 방법 및 기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기계화 및 자동화 공급 시스템이 압출, 펠렛화, 열 가공, 건조 및 형성된 중합체 펠렛의 후-가공을 포함하는 펠렛화 공정으로의 열 및 공기 컨디셔닝된 성분의 정확한 인도를 제공하는 연속 공정에 관한 것이다. 성분들은 조합되어 용액, 분산액, 유화액, 제형물 등을 형성할 수 있다. 상기 성분들은 추가로 반응하고 열 개질되어 올리고머, 예비중합체, 중합체, 공중합체 및 이들의 다양한 조합을 형성할 수 있다.

Description

열가소성 물질을 위한 열 및 공기 제어된 공급 시스템을 이용하여 제형화 및 반응성 중합을 달성하기 위한 방법 및 기구 {METHOD AND APPARATUS TO ACHIEVE FORMULATION AND REACTIVE POLYMERIZATION UTILIZING A THERMALLY AND ATOMSPHERICALLY CONTROLLED FEEDING SYSTEM FOR THERMOPLASTIC MATERIALS}
<관련된 출원에 대한 교차 참조>
본 출원은 "열가소성 물질을 위한 열 및 공기 제어된 공급 시스템을 이용하여 제형화 및 반응성 중합을 달성하기 위한 방법 및 기구"라는 명칭하에 2008년 7월 8일자로 출원된 미국 특허 가출원 일련 번호 61/078,884호의 우선권을 주장하며, 이는 하기에 충분히 설명된 것처럼 그 전문을 본원에 참조로 인용한다.
<본 발명의 기술분야>
본 발명은 일반적으로 성분들이 조합되어 용액, 분산액, 유화액, 제형물 등을 형성할 수 있도록 기계화 및 자동화 공급 시스템이 압출, 펠렛화, 열 가공, 건조 및 형성된 중합체 펠렛의 후가공을 포함한 펠렛화 공정으로의 열 및 공기 컨디셔닝(conditioning)된 성분의 정확한 인도를 제공하고, 상기 성분들을 추가로 반응시키고 열 개질하여 올리고머, 예비중합체, 중합체, 공중합체 및 이들의 다양한 조합을 형성할 수 있는 연속 공정에 관한 것이다.
중합체 물질의 통상적인 반응성 압출, 펠렛화 및 건조 공정에서의 일반적으로 독립적인 공정 및 설비는 수년간 공지되어 있고, 폴리우레탄을 포함하는 가장 주목할만한 다양한 적용에 사용된다. 본원에 사용되는 반응성 성분 및 중합체 펠렛의 열 가공은 가열 및 냉각을 포함한 온도 조작 및 결정화를 포함할 수 있고 널리 공지되어 있다.
그러나, 종래 기술은 상기 반응 공정 및 형성된 중합체의 후속 펠렛화, 열 가공, 건조 및 후가공의 엄격한 제어를 용이하게 하는 상기 반응성 압출로의 컨디셔닝된 반응성 성분의 정확한 인도를 제공하기 위한 기계화 및 자동화 공급 시스템의 용도에 대해서는 언급하고 있지 않다.
펠렛화 설비 및 압출 가공에 이은 그의 사용은 US 특허 제4,123,207호; 동 제4,251,198호; 동 제4,500,271호; 동 제4,621,996호; 동 제4,728,176호; 동 제4,888,990호; 동 제5,059,103호; 동 제5,403,176호; 동 제5,624,688호; 동 제6,332,765호; 동 제6,551,087호; 동 제6,793,473호; 동 제6,824,371호; 동 제6,925,741호; 동 제7,033,152호; 동 제7,172,397호; 동 제7,267,540호; 동 제7,318,719호; US 특허 출원 공보 제20060165834호; DE 32 43 332호, DE 37 02 841호, DE 87 01 490호, DE 196 42 389호, DE 196 51 354호, DE 296 24 638호를 포함한 독일 특허 및 출원; 국제 특허 출원 공보 WO2006/081140호, WO2006/087179호, WO2007/027877호, 및 WO2007/089497호; 및 EP 1 218 156호 및 EP 1 582 327호를 포함한 유럽 특허를 포함한 종래 기술 개시물에 증명되는 바와 같이 본 출원인에 의해 수년간 실행되었다. 상기 특허 및 출원은 모두 본 출원인의 소유이며 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
유사하게, 건조기 설비는, 예를 들어, US 특허 제3,458,045호; 동 제4,218,323호; 동 제4,447,325호; 동 제4,565,015호; 동 제4,896,435호; 동 제5,265,347호; 동 제5,638,606호; 동 제6,138,375호; 동 제6,237,244호; 동 제6,739,457호; 동 제6,807,748호; 동 제7,024,794호; US 특허 출원 공보 제20060130353호; 국제 특허 출원 공보 제WO2006/069022호; DE 19 53 741호, DE 28 19 443호, DE 43 30 078호, DE 93 20 744호, DE 197 08 988호를 포함한 독일 특허 및 출원; 및 EP 1 033 545호, EP 1 123 480호, EP 1 602 888호, EP 1 647 788호, EP 1 650 516호, 및 EP 1 830 963호를 포함한 유럽 특허를 포함한 종래 기술 개시물에 증명되는 바와 같이 본 발명의 출원인에 의해 수년간 사용되었다. 상기 특허 및 출원은 모두 본 출원인의 소유이며 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
추가 결정화 공정 및 설비도 또한 예시적으로 US 특허 제7,157,032호; US 특허 출원 공보 제20050110182호, 동 제20070132134호; 유럽 특허 출원 제EP 1 684 961호; 국제 특허 출원 공보 제WO2005/051623호 및 동 제WO2006/127698호를 포함하여 본 출원인에 의해 개시되었다. 상기 특허 및 출원은 모두 본 출원인의 소유이며 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
본원에 사용된 후-가공 조작은 이에 따라 형성된 펠렛의 열 조작, 펠렛 코팅, 입자 사이징(sizing), 저장, 및 포장을 포함할 수 있고 당업자에게 널리 공지되어 있다.
바람직한 형태로 간략히 기재하면, 본 발명은 반응성 성분들 각각의 양 및 반응성 압출 공정에 동시 공급되는 상기 성분들의 열 컨디셔닝을 정확히 유지하기 위해 반응성 성분의 반응성 압출 공정으로의 공급을 기계적으로 및 자동적으로 엄격히 제어하는 방법이다. 형성된 중합체는 적절한 혼합 및 열 조작, 가열 및/또는 냉각에 이어 펠렛화하고, 필요에 따라, 결정화, 건조 및 후속 후-가공 조작을 위해 하류로 운송한다.
예시적인 실시양태에서, 본 발명은 스트림 내의 열 및 공기 컨디셔닝된 성분의 정확한 인도를 제공하는 공급 유닛, 및 임의로는, 공급 유닛으로부터의 스트림의 성분을 혼합하고 열 제어하여 혼합 공정에서 중합을 실시하기 위한 혼합 유닛, 혼합 유닛으로부터의 스트림을 가압하기 위한 가압 유닛, 가압 유닛으로부터의 가압 스트림을 여과하기 위한 여과 유닛, 및 스트림을 펠렛화하기 위한 펠렛화 유닛 중 하나 이상을 포함하는, 열가소성 물질을 위한 열 및 공기 제어된 공급 시스템을 이용하여 제형화 및 반응성 중합을 달성하기 위한 시스템이다. 본 발명은 여과 유닛으로부터의 여과 스트림을 혼합하기 위한 제2 혼합 유닛, 제2 혼합 유닛으로부터의 스트림을 가압하기 위한 제2 가압 유닛, 제2 가압 유닛으로부터의 가압 스트림을 여과하기 위한 제2 여과 유닛을 추가로 포함할 수 있으며, 스트림을 제2 여과 유닛에서 펠렛화 유닛으로 공급한다. 본 발명은 펠렛화 스트림의 펠렛을 건조시키기 위한 건조 유닛을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명은 펠렛화 스트림의 펠렛을 결정화하기 위한 펠렛 결정화 유닛을 추가로 포함할 수 있다.
예시적인 실시양태에서, 본 발명은 스트림 내의 열 및 공기 컨디셔닝된 성분의 정확한 인도를 제공하는 공급 유닛, 및 임의로는, 반응성 스트림의 컨디셔닝을 위한 2개 이상의 저장 탱크, 반응성 스트림의 공급 유닛을 통한 조절 및 계량을 위한 비활성 기체 및 진공 조립체, 피벗가능한 팔(pivotable arm) 상에 위치하는 혼합 헤드, 반응성 스트림의 공급 유닛 운송 라인 및 적어도 혼합 헤드를 헹구기 위한 헹굼 시스템, 및 각 저장 탱크를 위한 독립적인 반응성 스트림 온도 제어부를 포함하는 공급 유닛, 공급 유닛으로부터의 스트림의 성분을 혼합하고 열적으로 제어하여 혼합 공정에서 중합을 실시하기 위한 혼합 유닛, 스트림이 공급 유닛의 혼합 헤드에서 혼합 유닛의 압출기의 스로트(throat)로 공급되고, 공급 유닛에서 혼합 유닛으로 스트림이 인도될 때 압출기의 스로트 위에 혼합 헤드의 위치를 보장하기 위해 위치 제어 시스템이 혼합 헤드 가까이에 센서를 포함하는 것인, 공급 유닛에서 혼합 유닛으로 나가는 스트림의 적절한 위치 제어를 보장하기 위한 위치 제어 시스템, 혼합 유닛으로부터의 스트림을 가압하기 위한 가압 유닛, 2개 이상의 여과기를 포함하며, 제1 여과기는 스트림을 여과하기 위한 작동중 여과기이고, 제2 여과기는 제1 여과기가 작동하지 않아야 하는 경우 사용하기 위한 대기 여과기이고, 스트림은 여과를 위해 제1 여과기를 통해 유도되고, 가공 시스템으로부터 제1 여과기를 제거할 필요가 있을 경우에는 스트림은 여과를 위해 제2 여과기를 통해 유도될 수 있고, 제2 여과기는 대기하는 동안 온도 제어되므로, 제2 여과기가 제1 여과기를 즉시 대체하는 작동 특성을 가져, 제1 여과기의 제거시 작동중 여과기가 될 수 있는 것인, 가압 유닛으로부터의 가압 스트림을 여과하기 위한 여과 유닛, 스트림을 펠렛화하기 위한 펠렛화 유닛, 및 펠렛화 스트림의 펠렛을 건조시키기 위한 건조 유닛인 공급 유닛 또는 기타 유닛의 구성요소들 중 하나 이상을 포함하는, 열가소성 물질을 위한 열 및 공기 제어된 공급 시스템을 이용하여 제형화 및 반응성 중합을 달성하기 위한 시스템이다.
예시적인 실시양태에서, 본 발명은 스트림 내의 열 및 공기 컨디셔닝된 성분의 정확한 인도를 제공하는 공급 유닛, 스트림의 성분을 혼합하여 혼합 공정에서 중합을 실시하기 위한 혼합 유닛, 및 혼합 스트림을 펠렛화하기 위한 펠렛화 유닛이다. 공급 유닛은 스트림을 컨디셔닝하기 위한 하나 이상의 저장 탱크를 포함할 수 있다. 하나 이상의 저장 탱크 중 하나는 스트림이 관통하여 유동하는 각진 천공형 유체 조절 장치를 포함할 수 있으며, 상기 각진 천공형 유체 조절 장치는 하나 이상의 저장 탱크 중 적어도 하나의 저장 탱크의 하면 방향으로 점감적으로 테이퍼링(tapering)되고, 각진 천공형 유체 조절 장치의 천공은 잉여의 스트림이 각진 천공형 유체 조절 장치 밖으로 배출되도록 위치하고, 각진 천공형 유체 조절 장치의 경사도(angularity)는 유입 스트림이 약간 축적되는 것을 허용하면서 상기 스트림의 유동을 하나 이상의 저장 탱크 중 적어도 하나의 저장 탱크의 벽을 따라 유체 필름 안으로 테이퍼링되게 향하게 한다. 하나 이상의 저장 탱크 중 하나는 스트림 수준 제어부를 포함할 수 있다. 스트림 수준 제어부는 비활성 기체 및 진공 조립체를 포함할 수 있다. 하나 이상의 저장 탱크 중 하나는 스트림 온도 제어부를 포함할 수 있다. 스트림 온도 제어부는 저장 탱크에 걸쳐 온도의 균일성을 달성하기에 충분한 저장 탱크 내의 스트림의 운동을 유지하기 위한 교반 시스템을 포함할 수 있다. 스트림 온도 제어부는 스트림 온도를 모니터링하기 위한 다수의 열전쌍을 포함할 수 있다. 스트림 온도 제어부는 저장 탱크 가까이에 열을 순환시키기 위한 순환 시스템을 포함할 수 있다. 스트림 온도 제어부는 편향 시스템을 추가로 포함할 수 있으며, 순환 시스템은 송풍기를 포함하고, 열 스트림은 송풍기로부터의 가열된 공기이고, 편향 시스템은 다수의 배플(baffle)을 포함한다.
본 발명은 통상적인 기술에 비해 무수한 이점을 제공하고, 예를 들어, 통상적인 공정에서 사용되는 오븐은 본질적으로 단지 탱크 주위의 하면 및 위에 있는 선풍기(fan)를 통해 고온 공기가 취입되는 큰 상자이다. 그러나, 이러한 설계는 매우 비효율적이고, 탱크 상의 열점을 야기한다. 본 발명은 오븐의 하면으로부터 공기를 취하고, 공기를 가열하고, 공기를 탱크의 상면에 가까운 외부 둘레 주위에 순환시킨 후, 공기를 다시 흡입 선풍기로 아래로 이동시키는 도관조직(ductwork)이 있는 탱크를 포함한다. 본 발명은 오븐에서 펌프 및 유량계를 이용하지만, 이들에 대한 직접적인 고온 공기 송풍은 없다. 통상적인 시스템에서, 선풍기로부터의 고온 공기는 유량계 바로 앞에 있고, 이는 온도 변동에 관한 일부 문제를 야기한다. 오븐 내의 온도가 상승하거나 하락함에 따라, 상기 선풍기는 (오븐 온도에 따라) 비가열된 공기 또는 공기 송풍을 중지한다.
본 발명은 또한 바람직하게는 사용되지 않는 탱크용 교반기를 이용할 수 있지만, 필요한 경우, 온도 우려로 인해, 이들은 비교적 낮은 혼합 작용을 제공한다. 교반기는 바람직하게는 내용물이 탱크의 외벽 (열이 있는 곳)에서 탱크의 중앙으로 움직이는 것을 단지 유지하도록 설계한다.
본 발명은 또한 탱크로의 보충 라인에서 25 μm 여과기를 이용하여 주 저장 탱크로부터 운반될 수 있는 임의의 오염물질을 여과 제거할 수 있다. 이는 탱크를 깨끗하게 유지시킨다.
바람직하게는, 모든 비활성 기체 및 진공 발생은 컴퓨터 제어된다. 예를 들어, 조작자는 터치 스크린으로부터 비활성 기체, 예를 들어, 질소 및 압력을 설정할 수 있고 시스템 제어장치는 이를 유지시킬 것이다. 통상적인 공정은 노브(knob)를 광범위하게 비트는 것을 요구하였고, 조작자가 노브를 지나치게/모자라게 고정시키는 것으로 인해 압력이 점차 증가/감소되지 않을 것을 희망하였다. 본 발명의 제어 시스템은 또한 압력/진공이 손실되는 경우 조작자에게 경보를 울릴 수 있고, 그에 따라 펌프를 폐쇄할 것이다.
탱크는 보충 및 사용을 위해 로드셀(load cell)을 이용할 수 있다. 초기 시동시, 탱크는 특정 수준으로 충전될 수 있고, 제어 시스템은 이것을 최대한의 중량인 것으로 명령한다. 그러면, 보충 밸브를 개방해야 할 중량을 시스템에 명령할 수 있다. 예를 들어, 800 kg을 최대한의 수준으로 설정한 경우, 100 kg 사용 후에 탱크가 보충되어야 하는지, 시스템이 적절하게 코드화될 수 있는지, 그리고 조작자가 상기 작업을 수동식 조작으로부터 제거할지가 결정된다.
동시에, 중량을 입력하면, 시스템은 어느 정도의 화학물질이 사용되는지를 조작자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기로부터, 시스템을 하룻밤에 열번 (10회) 보충하는 경우, 라인 감독자는 그날밤에 1,000 kg의 화학물질이 사용된다는 것을 통지받을 것이다. 상기 누계는, 예를 들어, 시간, 일, 주 및 달마다 유지될 수 있다. 상기 방식으로 조작자는 이러한 정보를 얻을 수 있고 운전 동안 어느 정도가 사용될 것인지를 알 수 있기 때문에, 화학물질의 선적량을 보다 정확하게 예정에 넣을 수 있다. 조작자는 어느 정도의 화학물질이 주/달/년간 필요할 것인지 보다 정확히 계산할 수 있을 것이기 때문에 이는 조작자가 예산 및 공급처와의 협상 업무를 수행하는 것을 가능하게 한다.
설계에 따라, 본 발명은 혼합 헤드가 스크류축 및 모터에 의해 수직으로 움직이는 것을 가능하게 한다. 조작자는 버튼을 누르거나, 복잡한 잠금 장치 또는 인양 메커니즘의 필요를 제거하여 혼합 헤드를 공급 스로트 위 아래로 조정할 수 있다. 관절식 팔에 의해 혼합 헤드를 안밖으로 움직일 수 있다. 이는 움직이기 용이하고, 제자리에 고정시킬 수 있다. 혼합 헤드는 또한, 예를 들어, 공급 스로트가 끝나지 않은 경우 화학물질을 주입하지 않을 것이고, 압출기로부터 떨어져 있지 않은 경우 용매를 주입하지 않을 것인, 안전성 특징을 가진다.
공급 시스템 터치 스크린이 제공되고, 이는 조작자가 주입할 준비가 되었을 때 혼합 헤드 가까이에 이를 움직이게 하는 것을 가능하게 하는 팔 상에 위치할 수 있다. 상기 방식으로, 조작자는 공급 스로트에서 혼합 헤드를 위치 제어할 수 있고, 공급 시스템 및 압출기를 개시할 수 있고, 공급 포트를 늘 주시하지 않고도 압출기의 속도를 증가시키거나 늦출 수 있다.
또다른 터치 스크린은 펠렛화기에 제공될 수 있고, 터치 스크린 둘 다는 전체 시스템을 운전하도록 설계된다. 한 실시양태에서, 펠렛화기는 공급 시스템 터치 스크린으로부터 개시될 수 있고, 공급 시스템은 펠렛화기로부터 개시될 수 있다. 그러나, 예를 들어, 공급 스로트 문제를 피하기 위한 안전 장치가 둘 다에 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 수반하는 도면과 함께 하기 명세서를 읽을 때 보다 명백해질 것이다.
도 1은 공급 시스템이 있는 반응성 압출 공정을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 교반기 및 공기-순환 측판(shroud)이 있는 저장 탱크의 단면도를 포함하는 공급 시스템 구획의 접근도 또는 후면도의 개략적인 도시이다.
도 2a는 저장 탱크, 하우징 및 교반기의 단면 도시이다.
도 3은 오일 순환 시스템 및 촉매 시스템이 있는 공급 시스템 구획의 말단-정면도(end-on view)의 개략적인 도시이다.
도 4는 공급 시스템 구획의 작동도 또는 정면도의 개략적인 도시이다.
도 4a는 공기 여과 조절기 및 컨디셔너(conditioner)의 개략적인 도시이다.
도 4b는 브래킷(bracket)이 있는 천공판의 개략적인 도시이다.
도 4c는 천공판의 측면도의 부분 절단 도시이다.
도 4d는 절연된 조립체의 개략적인 도시이다.
도 4e는 절연된 조립체의 뒤판도의 부분 절단 도시이다.
도 4f는 혼합 헤드가 있는 피벗가능한 팔 조립체의 개략적인 도시이다.
도 4g는 혼합 헤드의 개략적인 도시이다.
도 4h는 원통형 혼합 헤드의 개략적인 도시이다.
도 4i는 테이퍼링 원통형 혼합 헤드의 개략적인 도시이다.
도 4j는 중실 케이블(solid cable)의 단면도이다.
도 4k는 가요성 케이블의 부분 절단 도시이다.
도 5는 터치 스크린, 주요 전기 패널, 용매 탱크, 및 비활성 기체 및 진공 조립체가 있는 공급 시스템 구획의 말단-정면도의 개략적인 도시이다.
도 5a는 용매 탱크 및 브래킷의 개략적인 도시이다.
도 5b는 비활성 기체 및 진공 조립체의 확대도이다.
도 6은 충전 시스템 구획의 개략적인 상면도이다.
도 6a는 탱크 덮개 상의 비활성 기체 포트에의 부착물의 개략도이다.
도 6b는 탱크 덮개 상의 진공 포트에의 부착물의 개략도이다.
도 7은 충전 시스템을 관통하는 유체 경로의 흐름도이다.
도 8a는 혼합 용기, 중간 압력 펌프 및 조악한 스크린 변환기의 개략적인 도시이다.
도 8b는 압출기, 디버터(diverter) 밸브, 기어 펌프 및 스크린 변환기의 개략적인 도시이다.
도 8c는 공급 스크류, 기어 펌프 및 정적 혼합기 조립체의 개략적인 도시이다.
도 8d는 측로 디버터 밸브가 부착된 수직으로 배열된 정적 혼합기의 개략적인 도시이다.
도 8e는 직렬로 있는 혼합 용기, 중간 압력 펌프, 조악한 스크린 변환기, 기어 펌프, 정적 혼합기, 압출기, 디버터 밸브, 기어 펌프 및 스크린 변환기의 개략적인 도시이다.
도 8f는 직렬로 있는 공급기, 압출기, 디버터 밸브, 기어 펌프, 스크린 변환기, 정적 혼합기, 압출기, 디버터 밸브, 기어 펌프 및 스크린 변환기의 개략적인 도시이다.
도 9a는 물질 공급구 측판의 상면도이다.
도 9b는 물질 공급구 측판의 단면도이다.
도 9c는 물질 공급구 범람물 측판의 상면도이다.
도 9d는 물질 공급구 범람물 측판의 단면도이다.
도 10은 디버터 밸브의 개략적인 도시이다.
도 11은 수동식 교환가능 여과기의 개략적인 말단-정면 도시이다.
도 12는 수동식 교환가능 여과기의 개략적인 정면 도시이다.
도 13a는 수동식 교환가능 여과기용 지지 브래킷의 방출구 말단-정면도이다.
도 13b는 핸들 및 각진 브래킷을 나타내는 수동식 교환가능 여과기용 지지 브래킷의 측면도이다.
도 13c는 수동식 교환가능 여과기용 지지 브래킷의 주입구 말단-정면도이다.
도 14는 흐름 방향을 나타내는 여과 챔버 조립체의 분해 조립도이다.
도 15는 3방향 밸브에 의해 연결된 측로 파이프 및 기어 펌프가 있는 비교용 정적 혼합기의 개략적인 도시이다.
도 16은 측로 디버터 밸브가 부착된 수직으로 배열된 정적 혼합기의 개략적인 도시이다.
도 17은 펠렛화 구획 (8) 이전의, 위치 제어가능한 혼합 헤드가 있는 공급 시스템 구획 (1), 혼합 구획 (2)와 가압 구획 (3) 및 여과 구획 (4)의 개략적인 도시이다.
도 18은 펠렛화 시스템 및 건조기의 개략적인 도시이다.
도 19는 3가지 구성의 가열 구성요소가 있는 단일 조각 다이판(die plate)의 개략적인 도시이다.
도 20a는 다이판으로부터 추출된 가열 구성요소의 3가지 구성을 도시한다.
도 20b는 개별적으로 위치 제어적으로 배치된 가열 구성요소의 3가지 구성을 측면도로 도시한다.
도 21은 제거가능한 중앙 다이의 개략적인 도시이다.
도 22는 가열된 제거가능한 중앙 다이의 성분의 확대도이다.
도 23은 절연된 단일 몸체 다이의 개략적인 도시이다.
도 24는 제거가능한 절연된 테이퍼링된 몸체 주입 다이의 확대도이다.
도 25는 절단 측판 및 보호물(shield)이 있는 다이 몸체의 개략적인 도시이다.
도 26은 다이 몸체 및 2조각 절단 측판의 개략적인 도시이다.
도 27은 비교용 2조각 절단 측판의 확대도이다.
도 28a는 비교용 2조각 절단 측판의 완전한 조립체의 개략적인 도시이다.
도 28b는 별법의 절단 측판 주입구 및 방출구 설계의 단면도이다.
도 28c는 도 28b의 별법의 절단 측판 주입구 및 방출구 설계의 개략적인 정면도이다.
도 29는 다이를 나타내는 절단 측판이 부착된 펠렛화기의 개략적인 도시이다.
도 30은 유동 안내장치(flow guide)를 함유하는 절단 측판에 부착된 다이의 개략적인 도시이다.
도 31a는 비교용 유동 안내장치의 개략적인 도시이다.
도 31b는 비교용 유동 안내장치의 제2 구성의 개략적인 도시이다.
도 32는 비교용 가용성 절단기 허브(hub)의 개략적인 도시와 가요성 허브 성분의 분해 조립도이다.
도 33a는 유선형 절단기 허브의 일부분의 개략적인 도시이다.
도 33b는 도 33a에 대해 원근법에 따라 회전된 유선형 절단기 허브의 개략적인 도시이다.
도 33c는 도 33a의 유선형 절단기 허브의 단면도이다.
도 34는 가파른 각도의 절단기 허브의 개략적인 도시이다.
도 35a는 표준 각도(normal angle)의 블레이드가 부착된 비교용 절단기 허브의 개략적인 도시이다.
도 35b는 블레이드가 부착된 가파른 각도의 절단기 허브의 개략적인 도시이다.
도 35c는 테이퍼링되지 않거나 사각 절단된 뭉뚝한 끝단(tip) 블레이드가 부착된 비교용 수직 각도의 절단기 허브의 개략적인 도시이다.
도 35d는 감소된 두께의 블레이드가 표준 각도에서 부착된 절단기 허브의 개략적인 도시이다.
도 36은 절단 각도가 절단기 허브의 중앙선에서 옮겨진 절단기 허브의 개략적인 도시이다.
도 37은 비교용 측로의 개략적인 도시이다.
도 38은 펠렛화기에서 건조기에 이르는 슬러리 라인 안으로 비활성 기체를 주입하기 위한 기구를 나타내는 개략적인 도시이다.
도 39는 슬러리 라인의 볼(ball) 밸브의 확대도를 포함하는, 펠렛화기에서 건조기에 이르는 슬러리 라인 안으로 비활성 기체를 주입하기 위한 기구를 나타내는 개략적인 도시이다.
도 40은 비교용 자체 세정 건조기의 개략적인 도시이다.
도 41은 도 40의 자체 세정 건조기의 유체 제거부의 개략적인 도시이다.
도 42는 유체 제거 구획이 부착된 제2 비교용 건조기의 개략적인 도시이다.
도 43은 저장기의 개략적인 도시이다.
도 44는 유체 제거 스크린 및 원심분리 건조 스크린 위치 제어를 나타내는 건조기의 개략적인 도시이다.
도 45는 편향 막대(deflector bar)가 있는 건조기 스크린을 도시한다.
도 46은 도 45의 편향 막대가 있는 스크린의 단면 도시이다.
도 47은 편향 막대를 필요로 하지 않는 구성의 건조기 스크린을 도시한다.
도 48은 편향 막대가 없는 도 47의 건조기 스크린의 단면 도시이다.
도 49는 3층 스크린의 확대된 연부-정면도(edge-on view)를 도시한다.
도 50은 2층 스크린의 확대된 연부도를 도시한다.
도 51은 도 50에 이은 다층 스크린의 확대된 외면도를 도시한다.
도 52는 펠렛화, 가압 운송, 유체 제거, 건조 및 후-가공 구획을 위한 기구의 개략적인 도시이다.
도 53은 다중 루프(loop) 가압 운송 유체 측로의 개략적인 도시이다.
도 54는 일련의 직경 감소 유동 제한 관 내에 측로 루프, 집괴(agglomerate) 여과 바스켓(basket) 및 3개의 양뿔형 장치를 포함하는 인라인(inline) 압력 생성 유닛의 개략적인 도시이다.
도 55는 도 54의 슬러리 라인 여과 바스켓의 개략적인 도시이다.
도 56은 도 54의 하나의 양뿔형 장치의 개략적인 도시이다.
도 57a는 가압 유체 제거 장치의 개략적인 도시이다.
도 57b는 가압 유체 제거 장치의 개략적인 단면 도시이다.
도 58은 펠렛 결정화 시스템 및 건조기가 있는 펠렛화 공정의 개략적인 도시이다.
도 59는 건조기가 있는 분할 시퀀스 펠렛 결정화 공정의 개략적인 도시이다.
도 60a는 펠렛의 분말 처리를 위한 디플렉터 위어(deflector weir) 및 팬(pan)이 있는 진동 유닛의 수직 개략도이다.
도 60b는 펠렛의 분말 처리를 위한 디플렉터 위어 및 팬이 있는 진동 유닛의 측면도이다.
도 61a는 펠렛의 향상된 결정화를 위한 디플렉터 위어 및 리테이너 위어(retainer weir)가 있는 진동 유닛의 개략적인 수직 도시이다.
도 61b는 펠렛의 향상된 결정화를 위한 디플렉터 위어 및 리테이너 위어가 있는 진동 유닛의 측면도이다.
본 발명의 바람직한 실시양태를 상세히 설명하지만, 다른 실시양태도 가능함을 이해하여야 한다. 따라서, 하기 기재에 설명하거나 도면에 도시한 성분들의 구성 또는 배열에 대한 상세사항으로 본 발명의 범위를 제한하고자 하지 않는다. 본 발명은 기타 실시양태가 가능하고 다양한 방식으로 실시하거나 수행할 수 있다. 또한, 바람직한 실시양태를 기재하는데 있어, 명료함을 위해 특정 전문 용어를 사용할 것이다.
도 1에 도표로 도시된, 정확하게 제어된 공급을 가지는 본 발명의 반응성 혼합 가공 시스템은 공급 시스템 구획 (1)을 포함하며, 이는 혼합하면서 반응성 성분의 양의 정확한 제어 및 상기 반응성 성분의 열 조건의 정확한 제어를 반응성 압출 공정 구획 (2)에 제공한다. 반응성 성분은 추가로 혼합하고 열 제어하여 반응성 혼합 공정에서 중합을 실시하고, 이어서 구획 (4)에서의 여과를 위해 가압된다 (구획 (3)). 여과된 물질은 임의로는 제2 혼합 공정 (구획 (5))과 추가 가압 (구획 (6)) 및 여과 (구획 (7))를 거쳐, 또는 펠렛화 구획 (8)로 직접 보내질 수 있다. 가압 물질은 구획 (9a)를 통해 운송하거나 임의로는 구획 (9b)를 통해 가속하면서 운송하여 내부 열을 보존하거나 임의로는 구획 (9c)를 통해 가압하면서 운송하여 휘발성 물질의 손실을 최소화한다. 건조기 구획 (10)에 또는 펠렛 결정화 구획 (11)에 운송될 수 있다. 펠렛 결정화 구획 (11)로부터의 펠렛은 건조기 구획 (12)에 운송되고, 이어서 후-가공 구획 (13)에 운송된다. 별법으로, 건조기 구획 (10)으로부터의 펠렛은 후-가공 구획 (13)으로 바로 향하게 할 수 있거나, 펠렛 결정화 구획 (11)로 운송하고 건조기 구획 (12)에서 후속 건조시키고 구획 (13)에서 후-가공할 수 있다.
이제 접근도 또는 후면도를 도시하는 도 2를 참조하면, 공급 시스템 구획 (1)은 바람직하게는 용접에 의해 프레임 (104)에 고정 부착된 하우징 (102)를 포함하며, 여기에는 유닛의 위치 제어 능력 및 기동성을 용이하게 하기 위해 프레임 (104)에 대해, 다수의 임의적인 휠 (106)이 스레딩(threading)으로, 바람직하게는 첨부 볼트 조임으로 부착된다. 하우징 (102)는 하나 이상의 저장 탱크 (150)을 함유하고, 바람직하게는 동등한 다수의 저장 챔버 (110) 내에 다수의 저장 탱크 (150)을 함유한다. 탱크는 탱크 덮개 (152)로 둘러싸인다. 저장 챔버 점검구(access door) (112)는 하우징 (102)에 부착되고 (바람직하게는 하나 이상의 힌지(hinge) (114)에 의해 힌지 부착되고) 폐쇄된 위치에 있을 때 하나 이상의 수동식 래치(latch) (116)에 의해 래칭된다. 핸들 (118)은 저장 챔버 점검구 (112)에 부착된다. 유체 여과기 점검구 (120)은 바람직하게는 다수의 스크류에 의해 하우징 (102)에 부착된다. 별법으로, 유체 여과기 점검구 (120)은 제자리에 볼트로 조일 수 있거나, 힌지 및 래치 (도시되지 않음) 및 당업자에게 공지된 것 등에 의해 부착될 수 있다. 임의로는, 하나 이상의 핸들 (134)는 유체 여과기 점검구 (120)에 첨부될 수 있다.
공급 시스템 구획 (1)은 제한하고자 하는 의도 없이 점선에 의해 위치적으로 나타내어진 2개의 분할선 (122)에 의해 분리된 3개의 저장 챔버 (110) 내에 3개의 저장 탱크 (150)을 포함하는 것이 도 2에 도시되었다. 제1 챔버 (100a)는 저장 챔버 점검구 (112) 및 유체 여과기 점검구 (120)에 의해 완전히 둘러싸인다. 유사하게, 제2 챔버 (100b)는 저장 챔버 점검구 (112) 및 유체 여과기 점검구 (120)이 제거된 저장 탱크 (150)의 점선 윤곽을 도시한다. 제3 챔버 (100c)는 탱크를 관통하는 단면을 도시하여 내부 성분을 나타낸다. 성분 및 구성의 상세사항은 하기에 개시하였고 도 2a에 추가로 상세히 나타내었다.
도 2에서 탱크 덮개 (152)에 교반기 (230)이 부착되고 탱크 덮개 (152)와 하우징 (102) 사이에 하나 이상, 바람직하게는 다수의 하기 논의된 로드셀 (148)이 있다. 유량계 (168), 송풍기 (170) 및 유체 순환 펌프 (200)은 저장 챔버 (110) 내에 있고 저장 챔버 점검구 (112)를 통해 보인다. 유사하게, 유체 여과기 (202)는 유체 여과기 점검구 (120)을 통해 저장 챔버 (100)의 상부 안쪽에서 접근한다.
이제 도 2a를 참고하면, 하우징 (102)는 외부벽 (124), 내부벽 (126) 및 절연체 (128)로 구성된다. 유사하게, 분할선 (122)는 절연체 (132)가 사이에 있는 2개의 벽 (130)으로 구성된다. 분할선 (122)의 벽 (130)은 바람직하게는 용접에 의해 내부벽 (126)에 부착된다. 벽 (130), 내부벽 (126) 및 외부벽 (124)는 판금(sheet metal)이고, 바람직하게는 공구 강철, 바나듐 강철, 탄소 강철, 경화 강철, 스테인리스 강철, 니켈 강철 등을 포함한 강철이다.
탱크 (150)은 바람직하게는 용접에 의해 그의 최상단 주변 부근에 부착된 고리형 플랜지(flange) (154)를 가진다. 탱크 덮개 (152)는 바람직하게는 볼트에 의해 고리형 플랜지 (154)에 부착 연결되고, 조립체는 하나 이상, 바람직하게는 다수의 로드셀 (148) 위에 있고, 이에 따라 저장 챔버 (110) 안에 매달려 있다. 로드셀 (148)은 바람직하게는 볼트 조임에 의해 하우징 (102)에 부착되고, 임의로는 또한 바람직하게는 볼트 조임에 의해 고리형 플랜지 (154)에 부착될 수 있다. 탱크는 알루미늄, 강철, 공구 강철, 바나듐 강철, 경화 강철, 탄소 강철, 스테인리스 강철, 니켈 강철 등을 포함한 다양한 금속으로부터 제조될 수 있고 바람직하게는 304 등급의 스테인리스 강철 또는 등가물로 구성된다.
송풍기 (170)은 하우징 (102)의 내부벽 (126) 및 분할선 (122)의 벽 (130)에 부착 연결된 도관 (160) 내에 수직 높이를 따라 함유되어, 저장 탱크 (150)이 그를 통해 매달린 원주형 도관 (162)에 연결된다. 저장 탱크 (150) 부근의 원주형 도관 (162)의 상부 직경 (164)는 저장 탱크 (150)의 직경에 매우 가까운 반면에, 원주형 도관 (162)의 하부 직경 (166)은 방사상으로 더 크고, 이에 따라 저장 탱크 (150)의 직경보다 원주가 더 크다. 원주형 도관 (162)의 하단 직경 (166) 부근 주변에 저장 탱크 (150)의 벽에 대략 필적하는 길이의 원주형 측판 (169)가 바람직하게는 용접에 의해 부착된다. 하나 이상, 바람직하게는 다수의 배플 (180) 또는 등가의 편향 장치는 원주형 도관 (162) 및 원주형 측판 (169)의 하부 직경 (166)의 접합점 부근에 원주 방향으로 위치하여, 송풍기 (170)에서 도관 (160)으로 및 이를 거쳐 저장 탱크 (150) 부근의 원주형 도관 (162) 안으로 및 그 부근에 및 원주형 측판 (169)와 저장 탱크 (150) 사이에 형성된 공동(cavity)을 관통하여 아래로 및 밖으로 발산되는 공기의 유동을 전향한다. 도관 (160) 내에는 하나 이상, 바람직하게는 다수의 가열 구성요소, 보다 바람직하게는 다수의 저항 가열 구성요소 (190)이 있다. 도관 (160), 원주형 도관 (162) 및 원주형 측판 (169)는 알루미늄, 강철, 공구 강철, 아연도금 강철, 바나듐 강철, 경화 강철, 탄소 강철, 스테인리스 강철, 니켈 강철 등을 포함한 다양한 금속으로 제조될 수 있고 바람직하게는 아연도금 강철 또는 그의 등가물로 구성된다. 원주형 도관 (162)는 분할선 (122)의 벽 (130) 및/또는 하우징 (102)의 내부벽 (126)에 부착된 하나 이상, 바람직하게는 다수의 브래킷 (182) 위에 있다.
유체 여과기 (202)는 브래킷 (204)에 부착되고, 바람직하게는 볼트 조여지고, 이어서 바람직하게는 용접에 의해 원주형 도관 (162)에 부착된다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 부착물의 다른 위치가 본 발명에 의해 예상된다.
저장 탱크 (150)에는 열전쌍 (도시되지 않음)의 삽입을 위한 열 벽 (192), 및 유체 방출구 (210) 및 복귀 유체 주입구 (212)가 부착된다. 저장 탱크 (150)의 가장 낮은 높이에는 부착된 배수로 (194) 및 배수로 밸브 (196), 바람직하게는 볼 밸브가 있다. 임의로는, 배수탑 (214)가 저장 탱크 (150) 내의 유체 방출구 (210)에 부착되어 목적하지 않는 침전물의 유체 안으로의 우발적인 회수를 최소화거나 피할 수 있다.
저장 탱크 (150) 내에는 바람직하게는 용접에 의해 각진 천공형 유체 조절 장치 (220)이 부착된다. 유체 순환 경로는 하기에 추가로 상세히 나타내었다.
도 3에 도시된 교반기 (230)은 가요성 연결부 (236)을 통해 교반기축 (240)에 연결된 기어 감속 박스 (234)에 부착된 교반기 모터 (232) 및 립씰(lip seal), 오일씰(oil seal), 메카니컬씰(mechanical seal) 등일 수 있고 바람직하게는 메카니컬씰인 밀봉재 (238)로 구성된다. 도 2a의 교반기축 (240)은 2개 이상의 수평 블레이드 (252) 및 2개 이상의 수직 블레이드 (254)를 포함하는 교반 블레이드 (250)에 귀속된다. 교반 목적은 저장 탱크 (150)에 걸쳐 온도의 균일성을 달성하기에 충분한 유체의 운동을 유지하는 것이다. 탱크 내의 교반 블레이드 (250)의 회전은 와류가 형성되지 않고 탱크의 기저부에서 잠재적으로 형성될 수 있는 임의의 침전물의 교란을 최소화하고 바람직하게는 피하도록 충분히 느려야 한다. 수평 블레이드 (252) 및 수직 블레이드 (254)는 단면이 직사각형 내지 사각형, 프로펠러 또는 보트형, 쟁기날(ploughshare)형 등일 수 있고, 바람직하게는 직사각형이다. 수직 블레이드 (254)는 수평 블레이드 (252)에 대한 수직 배향으로부터 0° 내지 90°의 범위 내에서 상쇄될 수 있고, 바람직하게는 수직 배향으로부터 30° 내지 60°의 범위 내에서 상쇄되고, 가장 바람직하게는 45° 각도에서 상쇄된다. 수직 블레이드 (254)의 전연부는 바람직하게는 물질이 저장 탱크 (150)의 벽을 떠나 저장 탱크 (150)의 중앙으로 이동하도록 교반 블레이드 (250)의 회전 방향으로 저장 탱크 (150)의 벽에 가장 근접하게 배향된다. 별법으로, 수직 블레이드 (254)는 또한 유체의 편향이 저장 탱크의 벽을 따라 상기 벽의 길이를 따라 위로 이동하도록 비스듬할 수 있고, 바람직하게는 수직으로부터 0° 내지 45°의 범위에 걸쳐 벗어나 적어도 부분적으로 윤곽을 나타낼 수 있다. 바람직하게는, 수직 블레이드는 수직 배향으로부터 30° 내지 60°의 범위 내의 각도에서 상쇄되고, 수직으로부터 0° 내지 30°의 범위에 걸쳐 벗어나 적어도 부분적으로 윤곽을 나타낸다. 가장 바람직하게는, 수직 블레이드는 수직 배향으로부터 45°의 범위 내의 각도에서 상쇄되고, 수직으로부터 0° 내지 10°의 범위에 걸쳐 벗어나 적어도 부분적으로 윤곽을 나타낸다. 교반기축 (240), 수평 블레이드 (252) 및 수직 블레이드 (254)는 알루미늄, 강철, 공구 강철, 바나듐 강철, 경화 강철, 탄소 강철, 스테인리스 강철, 니켈 강철 등을 포함한 다양한 금속으로 제조될 수 있고 바람직하게는 304 스테인리스 강철 또는 그의 등가물로 구성된다.
이론에 얽매이고자 함 없이, 탱크 내 유체의 운동은 유체의 운동 방향이 저장 탱크 (150)의 벽을 따라 위로, 이어서 유체의 상위 수준을 가로질러, 그리고 교반기축 (240)을 따라 유체의 중앙을 향해 아래로, 그리고 다시 벽을 향하는 유체의 하면을 가로지르는 것인 대류 셀 중 하나이다. 교반은 상기 유동을 전달하고 유체의 몸체를 대류 셀을 전사하는 회선형, 바람직하게는 나선형 경로 내로 향하게 하여 탱크 내의 온도 균일성을 유지한다.
필요한 경우, 다수의 추가 교반 블레이드를 상기 기재된 것과 같이 설계, 치수 및 구성의 측면에서 유사하거나 상이할 수 있는 교반 블레이드 (250)에 추가할 수 있다. 임의적인 추가의 블레이드는 교반기축 (240), 수평 블레이드 (252) 및/또는 수직 블레이드 (254) 및 이들의 다양한 조합에 부착될 수 있다. 임의적인 추가의 수직 블레이드 (254)의 위치는 교반기축 (240)으로부터 방사상으로 밖으로 다양한 거리에 있을 수 있고 임의적인 추가의 수평 블레이드 (252)의 위치는 교반기축 (240)의 길이를 따라 다양한 지점 또는 다수의 지점에 있을 수 있다. 다수의 교반 블레이드 (250)은 마찬가지로 교반축 (240) 부근에 배향될 수 있고 유사하게 부착된 다른 교반 블레이드와 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 저장 챔버 (110) 내에는 도 2 및 2a의 하우징 (102) 내의 개구부 (206)을 통과하는 설치 브래킷 (208)에 고정 부착된 유체 펌프 (200)이 있다. 명확함을 위해, 개구부 (206)은 하우징 (102)의 작동면 또는 정면에 있고 도 2 및 2a에는 저장 챔버 (110)의 후벽으로서 도시되어 있다. 유체 펌프 (200), 유체 유동 경로 및 부착물에 대한 추가 상세사항은 하기에 이어진다.
하우징 (102) (도 2 및 2a)의 내부벽 (126)에는 통상적인 설치 고정물 (244), 와이어 케이지(wire cage) (246) 및 전구 (도시되지 않음) 부근의 열 정격 유리 보호물 (248)을 포함하는 열 정격 점등 고정물 (242)가 부착된다. 열 정격 점등 고정물 (242)는 저장 챔버 (110) 내의 다양한 위치에 설치될 수 있고 바람직하게는 저장 챔버 내에 가장 큰 가시도를 위해 저장 탱크 (150)의 기저부 가까이 위치된다. 유리 보호물 (248)의 열 정격은 특정 저장 챔버 (110)을 사용하는 경우 예측되는 최대 온도를 초과해야 한다.
도 2는 하우징 (102)의 측면 패널에 부착된 진공 펌프 (340) 및 비활성 기체 및 진공 조립체 (800)을 추가로 도시한다. 천공판 (350)은 저장 챔버 (110)의 후벽을 관통하고 하기 상세히 나타나 있다. 하우징 (102)의 맞은편 측면 패널에는 오일 순환 펌프 (310)이 부착되어 있다. 하나 이상의 유체 라인 지지체 (362), 수동식 래치 (364), 및 혼합 헤드 (900)이 부착된 피벗가능한 팔 (360)은 하우징 (102) 뒤에서부터 연장된다. 상기 부착물들 각각의 추가 상세사항은 하기에 이어진다.
예시적인 탱크 조립체에 대해 본원에 기재된 상세사항은 도 2의 3개의 저장 탱크 (150) 각각이 이들 내에 및/또는 저장 챔버 (110) 내에 상기 기재된 다수의 유사한 설비를 가질 수 있도록 다수의 탱크 조립체 각각에 동등하게 적용가능한 것임을 이해하여야 한다.
이제 도 3을 참조하면, 도 2에 도시된 충전 시스템 구획 (1)을 오른쪽으로 회전시킨 예시도이다. 저장 탱크 (150) 및 탱크 덮개 (152)는 앞서와 같이 프레임 (104) 및 휠 (106) 상에 설치된 하우징 (102) 내에 매달려 있다. 저장 챔버 점검구 (112) 상의 핸들 (118) 및 유체 여과기 점검구 (120) 상의 핸들 (134)는 상기 상세히 나타낸 접근도 또는 정면도에 위치하는 것으로 나타난다. 로드셀 (148), 바람직하게는 다수의 로드셀은 상기 기재된 바와 같이 하우징 (102)의 상면, 임의로는 저장 탱크 (150) 주위를 둘러싸는 고리형 플랜지 (154)에 연결된 것을 볼 수 있다.
프레임 (104)에는 바람직하게는 볼트 조임에 의해 오일 순환 펌프 (310)이 상부에 설치된 브래킷 (308)이 바람직하게는 볼트 조임에 의해 부착된다. 통상적인 오일 순환 펌프 (310)은 오일 탱크 (312), 오일 펌프 (314), 모터 (316) 및 오일 냉각기 (318)을 포함한다. 오일 순환 펌프 (310)은 하기 기재된 바와 같이 오일을 혼합 헤드 (900)에서 혼합 헤드 (900)으로 재순환시킨다. 별법으로, 당업자에게 공지된 기타 등가의 설계를 사용할 수 있다.
하우징 (102) 및 프레임 (104)에는 배킹판(backing plate) 및 프레임 (396)이 바람직하게는 용접에 의해 부착된다. 전원 공급원 (398) 및 임의적인 촉매 시스템 (400)은 바람직하게는 볼트 조임에 의해 부착된다. 예시적이지만 비제한적인 통상적인 촉매 시스템 (400)은 탱크 (402), 촉매 유체를 여과하기 위한 "Y"-스트레이너(strainer) (404), 리미트 스위치 (406)이 있는 수동식 밸브, 유량계 (410)에 대한 가요성 배관 (408), 커플링(coupling) (414)를 통해 모터 (416)에 이르는 촉매 펌프 (412)를 포함한다. 촉매 유체 수준은 촉매 탱크 (402)의 측면에 부착된 눈에 보이는 유체 관 (418)로 모니터링한다. 임의로는, 촉매 시스템 (400)은 공기 또는 비활성 기체에 의해 정화하고/하거나 가압할 수 있고 바람직하게는 질소로 정화한다. 별법으로, 당업자에게 공지된 기타 등가의 설계를 사용할 수 있다.
하우징 (102)의 작업도 또는 정면도 및 여기서 도시된 말단-정면에 가열기 박스 (430)이 부착된다. 배킹판 및 프레임 (396) 및 가열기 박스 (430) 뒤에는 주요 전기 패널 (456)과 접촉하는 와이어 트로프(wire trough) (440)이 위치한다. 와이어 트로프 (440)은 대부분의 유닛을 위한 배선을 수용하도록 하우징 (102)의 길이 및 높이 둘 다를 횡단하면서 하우징 (102)에 부착된다. 명백함을 위해 이는 여기서 말단-정면 도시하였다. 혼합 헤드 (900)은, 명백함을 위해 본 도면에 나타내지 않은 피벗형(pivotal) 팔 (360) 상에 설치된다. 유사하게, 터치 스크린 (460)은, 명백함을 위해 본 도면에 단지 부분적으로만 도시한 피벗형 팔 (470) 상에 설치된다. 상기 조립체의 상세사항은 하기에 이어진다.
이제 도 4를 참조하면, 공급 시스템 구획 (1)의 작업도 또는 정면도는 보여지는 바와 같이 유닛의 우측으로의 회전을 다시 한번 반영한다. 저장 탱크 (150) 및 탱크 덮개 (152)는 앞서와 같이 프레임 (104) 및 휠 (106) 상에 설치된 하우징 (102) 내에 매달려 있다. 도 4는 하우징 (102)의 측면 패널에 부착된 진공 펌프 (340) 및 비활성 기체 및 진공 조립체 (800)을 추가로 도시한다. 하우징 (102)의 맞은편 측면 패널에 오일 순환 펌프 (310) 및 촉매 시스템 (400)이 부착되며, 이들은 상기 특정 배향에서 겹쳐지는 것처럼 보인다. 오일 순환 펌프 (310) 및 촉매 시스템 (400)을 위한 특정 성분은 상기 상세히 나타내었고 명료함을 위해 여기서는 생략하였다.
주요 전기 패널 (456)과 접촉하는 와이어 트로프 (440) (명확함을 위해 도시되지 않음)은 다양한 단면 구조, 바람직하게는 사각형일 수 있는 각진 관형 구획을 포함하며, 다양한 조립체를 위한 배선이 이를 통과한다. 상기 구획은 공업용 등급 플라스틱 및 알루미늄, 강철, 공구 강철, 바나듐 강철, 경화 강철, 탄소 강철, 스테인리스 강철, 니켈 강철 등을 포함한 다양한 금속으로 제조될 수 있고, 바람직하게는 탄소 강철 또는 그의 등가물로 구성된다. 와이어 트로프 (440)은 바람직하게는 볼트 조임에 의해 연결 부착된 플랜지형 수직 구획 (442), 플랜지형 수평 구획 (446), 플랜지형 "T" 구획 (444), 및 다양한 길이의 플랜지형 어댑터 구획 (448)을 포함한다. 통상적인 개스킷 물질 (도시되지 않음)은 다양한 구획의 적절한 플랜지 사이에 위치할 수 있고, 바람직하게는 위치한다. 수직 구획 (442) 및 수평 구획 (446)은 바람직하게는 하나 이상, 보다 바람직하게는 다수의 힌지 (450) 및 래치 (도시되지 않음)에 의해 바람직하게 부착된 제거가능한 면을 가져, 그를 통과하는 내부 배선 조립물에의 접근을 허용한다. 힌지형 부분은 또한 개구부의 전체 구역 부근의 주위에 통상적인 개스킷 물질 (도시되지 않음)을 함유한다. 와이어 트로프 (440)은 또한 바람직하게는 스크류 및/또는 볼트에 의해 하우징 (102)에 직접 부착된 하나 이상, 바람직하게는 다수의 "L"-브래킷 (452)에 바람직하게는 스크류 및/또는 볼트에 의해 부착된다.
가열기 박스 (430)은 바람직하게는 스크류 및/또는 볼트 조임에 의해 하우징 (102)에 부착되고 저장 챔버 (110)을 위한 각각의 다수의 저항 가열 구성요소 (190) (도 2a)을 위한 전기 성분 (436)을 함유한다. 가열기 박스는 바람직하게는 스크류 및/또는 볼트 조임에 의해 부착된 천공판 (434)로 덮인 바람직하게는 사각형 내지 직사각형의 프레임 (432)를 포함하여 우발적인 감전사를 예방한다.
도 2에서, 저장 챔버 (110) 내부의 온도 제어 영역으로부터 값비싼 제어 메커니즘을 제거하기 위해, 하우징 (102)에 또한 솔레노이드 뱅크(solenoid bank) (490), 열전쌍 포트 (492), 및 유량계 (168)에 연결 부착된 유량계 원격 코어 (494)가 부착된다. 도 4a에 상세히 나타낸 공기 여과 조절기 및 컨디셔너 (500)은 배기가스 머플러 안으로 관통하는 공기 주입구 (502) 및 여과기 조절기 (506)에 부착된 물 분리기 (504) 및 압력 스위치가 부착되고 공기 방출구 (516)을 관통하는 교차 경계면 (512)로 관통하는 연무 분리기 (508)을 포함한다. 공기 여과 조절기 및 컨디셔너 (500) 안으로의 공기는 밸브 (518)에 의해 제어되고 지금까지 기재된 조립체 및 배관 (520)을 관통하여 주입구 여과기 (522)로 솔레노이드 뱅크 (490)으로 관통하여 배기가스 여과기 (524) 밖으로 유동함에 따라 가공된다. 유동 방향이 제한적이지 않으므로 배관 (520)은 여과기 (522) 또는 (524)에 상호교환적으로 연결될 수 있고 이에 따라 주입구 및 배기가스 여과기가 상기 조립체를 위한 반대의 목적을 수행하는 것을 가능하게 할 수 있다. 공기 주입구 (502)는 하기 상세히 나타낸 바와 같이 비활성 기체 및 진공 조립체 (800)에 연결된다.
다시 도 4를 참조하면, 교반기 (230)은 상기 기재된 바와 같이 탱크 덮개 (152)에 부착된다. 유체 순환 펌프 (200)은 설치 브래킷 (208)에 부착되고, 이에 따라 상기 기재된 바와 같이 하우징 (102)에 부착된다. 송풍기 (170)은 바람직하게는 볼트를 사용하여 브래킷 조립체 (172)에 부착되고 도 2a의 하우징 (102)를 관통하여 저장 챔버 (110) 내의 도관 (160) 안으로 들어간다.
상기 기재된 바와 같이 천공판 (350)은 하우징 (102)를 관통하고 도 4b 및 4c에 상세히 나타나 있다. 도 4b에서, 도 4에서 시각화한 천공판 (350)의 표면은 하나 이상, 바람직하게는 다수의 천공 (352)를 관통하는 판을 포함하며, 상기 천공 (352)는 천공으로의 및 이를 통한 소통에 의해 필요한 대로, 동일하거나, 상이하거나, 다수의 직경 치수 및 구조, 바람직하게는 원형일 수 있다. 천공은 직접 투과를 통해 부착물 없이 변경될 수 있고/있거나 우선적으로 스레딩에 의해 알맞게 수용되어 제거가능한 및/또는 첨부된 부착물을 허용할 수 있다. 도 4c의 상세사항을 계속 살펴보면, 천공판 (350)은 덮개판 (354), 플랜지형 벽 (358) 및 뒤판 (356)의 조립물이다. 플랜지형 벽 (358)은 바람직하게는 용접에 의해 덮개판 (354)에 부착되고, 뒤판은 바람직하게는 스크류, 볼트 및/또는 리벳에 의한 부착으로 하우징 (102)에서 사용되는 것에 필적하는 절연체 (128) 위에 놓인다. 도 2에 도시된 저장 챔버 점검구 (112) 및 유체 여과기 점검구 (120)을 구성하기 위해 상기 동일한 조립물이 사용됨을 유의해야 한다.
천공판 (350)의 표면에 바람직하게는 용접에 의해 천공판 (350)에 부착 연결된 수직판 (552), 및 면판 (554) 상에 수직 및/또는 수평 정렬될 수 있는 하나 이상, 바람직하게는 다수의 격벽(bulk head) 부속품 (556)을 관통하는 면판 (554)를 포함하는 "L"-브래킷 조립체 (550)이 부착되어, 하기 기재된 경질 케이블 (700) (도 4)의 연결을 수용한다.
유체 순환 펌프 (200)의 샤프트 (도시되지 않음) 부근에 빈틈없이 비구축적으로 맞도록 2개의 대략적인 거울상 (530a) 및 (530b) (도 4d)를 포함하는 절연된 조립체 (530) (도 4)에 대한 유사한 구조가 도시되고 도 4d 및 e에 상세히 나타나 있다. 뒤판 (538)로부터 보여지는 바와 같이 대략적인 거울상 성분 (5b)의 구조는 면판 (532), 플랜지형 벽 (534), 반원형 벽 (536) 및 절연체 (128)을 포함한다. 플랜지형 벽 (534)는 바람직하게는 용접에 의해 면판 (532)에 부착되고, 뒤판은 바람직하게는 스크류, 볼트 및/또는 리벳에 의해 플랜지형 벽 (534) 상의 플랜지에 부착된다.
천공판 (350) 및 절연된 조립체 (530) 구조의 모듈 방식 및 이에 따른 대략적인 거울상 (530a) 및 (530b)는 하우징 (102)를 다수의 별도의 개별적인 관통 침투를 필요로 하지 않고 이를 통과하는 구조를 쉽게 수용하는 용이하게 조작가능한 조립체를 제공한다는 점에서 특히 중요하다. 천공판 (350), 절연된 조립체 (530), 및 이에 따른 대략적인 거울상 (530a) 및 (530b), 저장 챔버 점검구 (112), 및 유체 여과기 점검구 (120)은 특정 성분에 의한 필요에 따라 통상적인 개스킷 및/또는 등가의 밀봉재가 구비될 수 있다. 따라서, 바람직하게는, 저장 챔버 점검구 (112) 및 유체 여과기 점검구 (120)에는 저장 챔버 (110) (도 2)과의 경계면 부근 주위에 통상적인 개스킷 (도시되지 않음)이 구비된다.
다시 한번 도 4를 참조하면, 터치 스크린 (460)은 피벗형 팔 (470) 상에 설치되며, 이는 프레임 (104) 상에 설치된다. 피벗형 팔 (470)은 바람직하게는 볼트 조임에 의해 프레임 (104)에 부착 연결된 기저판 (474)에 부착된 부벽식 기저부 (472)가 있는 지지 기둥에 회전식으로 및 피벗식으로 부착된다. 피벗형 팔 (470)은 또한 회전가능하게 터치 스크린 (460)이 부착된 지지 기둥 (476)에 회전식으로 및 피벗식으로 부착된다.
하나 이상의 유체 라인 지지체 (362), 수동식 래치 (364) 및 혼합 헤드 (900)이 부착된 피벗가능한 팔 (360) 및 피벗형 지지 팔 (366)이 또한 도 4에 도시되어 있다. 추가 상세사항은 도 4f에 제공되어 있으며, 여기서 한 실시양태에서, 혼합 헤드 (900)은 바람직하게는 용접에 의해 피벗가능한 팔 (360)에 부착된 바람직하게는 스크류 및/또는 볼트에 의해 설치판 (368)에 부착된다. 설치 기저부 (372)는 바람직하게는 스크류를 사용하여, 헐겁게 맞지 않고 설치 기저부 (372) 내에서 자유롭게 그러나 구조적으로 움직일 수 있는 삽입된 지지 파이프 (370)이 그 안에 있는 피벗가능한 팔 (360)에 부착된다. 지지 파이프 (370)의 상단은 유체 라인 지지체 (362)의 밑면 상의 커플링 (도시되지 않음) 안으로 스레딩 삽입된다. 피벗가능한 팔 (360)은 바람직하게는 용접에 의해 브래킷판 (376)에 부착되며, 이는 그 부근에 피벗가능한 팔 (360)이 자유롭게 움직이는 베어링 (도시되지 않음)을 함유하는 베어링 조립체 하우징 (374)를 가로질러 연장된다. 베어링 조립체 하우징 (374)는 제2 베어링 조립체 하우징 (374)가 부착된 피벗형 지지 팔 (366)에 바람직하게는 용접에 의해 부착된다. 브래킷판 (378)은 바람직하게는 볼트에 의해 위치 제어가능한 슬레드(sled) (392)에 부착된다.
수동식 래치 (364)는 도 4f에 도시된 바와 같이 간단한 클램프일 수 있고 브래킷판 (378) 내의 다수의 구멍 안으로 삽입할 수 있는 막대, 래치트(ratchet)일 수 있고, 상기의 조합일 수 있다. 래칭(latching) 메커니즘은 임의로는 추가로 자동화될 수 있다. 피벗가능한 팔 (360) 및/또는 피벗형 지지 팔 (366)이 필요한 위치에 있으면, 래칭 메커니즘은 그 위치를 유지하도록 실시된다. 예시를 위해, 오직 수동식 래치 (364)만을 도시하였고, 당업자에게 공지된 것과 같은 등가의 구조를 적합하게 사용하여 상기한 목적을 달성할 수 있다고 생각되고 있다.
지지 컬럼 (380)은 바람직하게는 볼트에 의해 부벽식 브래킷 (382)에 부착되며, 부벽식 브래킷 (382)는 바람직하게는 용접에 의해 기저판 (384)에 의해 부착된다. 기저판 (384)는 바람직하게는 볼트에 의해 프레임 (104)에 부착된다. 지지 컬럼 (380) 내에는 하나 이상, 바람직하게는 다수의 브래킷 (388)을 관통하는 부착된 회전가능한 스크류 (386)이 있다. 스크류 (386)은 모터 (390)에 의해 회전되어 위치 제어가능한 슬레드 (392)를 지지 컬럼 (380)을 따라 수직으로 이동시키고, 이에 따라 궁극적으로 혼합 헤드 (900)의 위치를 조정한다. 지지 컬럼 (380)에 경질 케이블 부착판 (560) 및 케이블 부착판 (570)이 바람직하게는 볼트에 의해 부착된다. 경질 케이블 부착판 (560)은 도 4로부터의 경질 케이블 (700)에 맞는 윤곽 프로파일 (562)를 가진다. 유사한 윤곽 프로파일의 덮개판 (도시되지 않음)은 바람직하게는 스크류 및/또는 볼트를 사용하여 경질 케이블 (700)을 지나 경질 케이블 부착판 (560) 안으로 이들을 위치 내에서 보류시킨다.
유사하게, 케이블 부착판 (570)은 도 4로부터의 경질 케이블 (700)에 맞는 윤곽 프로파일 (572)를 가지고, 유사한 윤곽 프로파일의 덮개판 (도시되지 않음)은 바람직하게는 스크류 및/또는 볼트를 사용하여 경질 케이블 (700)을 지나 경질 케이블 부착판 (560) 안으로 부착되어 이들을 제자리에서 보류시킨다. 경질 케이블 (700)은 격벽 부속품 (576)에 맞게 부착된다. 또한, 격벽 부속품 (576)에는 윤곽 프로파일 (574)에 맞는 도 4로부터의 가요성 케이블 (750)이 부착되고, 이는 바람직하게는 스크류 및/또는 볼트를 사용하여 가요성 케이블 (750)을 지나 케이블 부착판 (570) 안으로 부착되어 이들을 제자리에 보류시키는 유사한 윤곽 프로파일의 덮개판 (도시되지 않음)에 의해 제자리에 보류된다.
다시 도 4를 참조하면, 가요성 케이블 (750)은 유체 라인 지지체 (362) 위로 이를 향하여 지나가고, 이어서 도 4g에 상세히 나타낸 바와 같이 팔 (906) 상의 다수의 주입구 밸브 (902) 중 하나에서 혼합 헤드 (900)에 부착된다. 가요성 케이블 (750)은 명료함을 위해 도시하지 않았다. 또한, 팔 (906) 상에는 하기 기재된 바와 같이 저장 탱크 (150)으로 다시 재순환시키기 위해 유체가 통과하는 방출구 밸브 (904)가 있다. 혼합 헤드 (900)은 샤프트 하우징 (910)을 통과하고 혼합 챔버 (912) 안으로 지나가는 혼합 샤프트 (도시하지 않음)에 부착된 모터 (908)로 추가로 구성된다.
이제 다시 도 4h 및 4i를 참조하면, 혼합 샤프트 (916)은 도 4h에서와 같이 대략적으로 원통형 내지 도 4i에서와 같이 대략적으로 테이퍼링되는 원통형일 수 있는 혼합 헤드 (920)에 부착된다. 혼합 헤드 (920)은 유입 유체 방향으로 회전하여 이를 아래로 및 혼합부 (926) 안으로 향하게 하는 각진 핀(fin) (924)를 포함하는 공급부 (922)를 가진다. 혼합부 (926)은 도 4h에서와 같이 혼합부의 길이를 따라 주위에 평행인 열로 배열될 수 있거나, 별법으로, 도 4i에서와 같이 나선형으로 주위에 배열될 수 있는 다수의 혼합 핀(pin) (928)을 함유한다. 혼합 핀(pin) (928)은 당업자에게 공지된 바와 같이 임의의 다양성의 것 및 다양한 크기 및 모양의 것일 수 있고 도 4h 및 4i에서 도시되고 말단-정면으로 보여지는 바와 같이 바람직하게는 대략적으로 사각형이다. 별법으로, 혼합 헤드 (920)은 유체가 핀(fin)의 고정된 회선형 경로 및 상기 도시된 바람직한 동적 회전가능한 교반형 경로와 상이한 등가물을 관통하여 움직이도록 정적일 수 있다. 바람직한 동적 회전가능한 경로는 영 (0) rpm에서 대략 9,000 rpm에 이르기까지의 회전 속도에서 변동될 수 있고, 바람직하게는 대략 4,000 rpm 내지 대략 6,000 rpm으로 회전한다. 당업자에게 공지된 기타 구성 및 설계가 본원에 참조로 포함되고 도 4h 및 4i는 제한하고자 하는 의도 없이 예시적으로 포함됨을 이해하여야 한다.
도 4를 참조하면, 가요성의 조물된(braided) 케이블, 바람직하게는 스테인리스 강철인 케이블 (명확함을 위해 도시하지 않음)은 도 3에 상세히 나타낸 오일 순환 펌프 (310)의 펌프 (314)를 샤프트 하우징 (910)의 기저부에서 주입구 포트 (914) (도 4g)에 연결하고, 제2 복귀 가요성 케이블 (750) (상기와 마찬가지로 도시되지 않음)은 오일 순환 펌프 (310) (도 3)에의 순환 오일의 복귀를 위해 방출구 포트 (916)에 귀속된다. 혼합 헤드 (900) 안으로 관통하여 혼합 헤드 (900)의 샤프트 및 모터 구역 안으로의 유체 공급의 목적하지 않는 상부 사이퍼닝(up-siphoning)을 방지하기 위해 오일은 샤프트 하우징 (910) 내의 메카니컬씰 (도시되지 않음) 안으로 관통하여 지나간다.
이제 도 4j를 참조하면, 경질 케이블 (700)은 공급 라인 (702), 복귀 라인 (704), 및 공급 라인 (702) 및 복귀 라인 (704)의 방향과 평행으로 배향된 하나 이상의 가열 구성요소 (706)으로 구성된다. 가열 구성요소 (706)은 도시된 바와 같이 공급 라인 (702) 및 복귀 라인 (704) 아래에 위치할 수 있고 임의로는 필요에 따라 단독으로 위에 또는 조합으로 위 및 아래에 위치하여 유체가 그를 관통하여 운송되는 온도를 유지할 수 있다. 조합된 가열 구성요소 (706), 공급 라인 (702) 및 복귀 라인 (704)를 즉시 둘러싸고 효과적으로 하나로 묶는 것은 절연 슬리브(sleeve) (708), 바람직하게는 테프론(Teflon)® 또는 등가물이다. 절연 슬리브 (708)을 둘러싸는 것은 절연층 (710)이며, 이는 또한 고무 슬리브 (712)에 의해 둘러싸인다. 하나 이상의 열전쌍 (714)는 공급 라인 (702) 및/또는 복귀 라인 (704) 중 하나 이상과 인접하고 접해 있는 절연 슬리브 (708) 내에 삽입된다. 바람직하게는, 열전쌍 (714)는 공급 라인 (702)와 인접하고 접해 있는 절연 슬리브 (708) 내에 삽입된다. 보다 바람직하게는, 다수의 열전쌍 (714)가 주기적으로 경질 케이블 (700)의 길이를 따라 공급 라인 (702)와 인접하고 접해 있는 절연 슬리브 (708) 내에 삽입된다. 임의로는, 연속적인 열전쌍 (714)가 공급 라인 (702) 및/또는 복귀 라인 (704) 중 하나 이상과 인접하고 접해 있는 절연 슬리브 (708) 내에 삽입될 수 있다.
도 4k는 나선형으로 싸인 가열 트레이스(trace) (756)이 부근에 있는 공급 라인 (752) 및 복귀 라인 (754)를 포함하는 가요성 케이블 (750)을 도시한다. 열전쌍 (758)은 부분적으로 가요성 케이블 (750)의 길이를 따라, 바람직하게는 연속적으로 가요성 케이블 (750)의 길이를 따라 나선형으로 싸인 가열 트레이스 (756)으로 싸인다. 절연 슬리브 (760), 바람직하게는 테프론® 또는 등가물은 가요성 케이블 (750)의 길이를 따라 나선형으로 싸인 가열 트레이스 (756) 및 열전쌍 (758)을 완전히 둘러싼다. 절연 슬리브 (760)은 절연체 (764)로 싸여지고 이는 다시 고무 슬리브 (762)로 싸여진다. 별법으로, 하나 이상의 가열 트레이스는 유사하게 구성된 경질 케이블 (700)과 동등하게 공급 라인 (752) 및/또는 복귀 라인 (754) 중 하나 이상과 위 및/또는 아래에 접해 있을 수 있다. 바람직하게는, 나선형으로 싸인 가열 트레이스는 상기 기재된 바와 같이 사용된다.
이제 도 5를 참조하면, 공급 시스템 구획 (1)의 말단-정면도는 보여지는 바와 같이 유닛의 우측으로의 회전을 다시 한번 반영한다. 하우징 (102)는 상기 기재된 바와 같이 휠 (106)이 있는 프레임 (104)에 유사하게 부착된다. 진공 펌프 (340)은 브래킷 (342)에 대해 부착 설치되고, 바람직하게는 볼트 조임되고, 프레임 (104)에 대해 첨부되고, 바람직하게는 볼트 조임된다. 앞서와 같이 저장 탱크 (150) 및 탱크 덮개 (152)는 하우징 (102) 내에 매달려 있고 교반기 (230)은 탱크 덮개 (152)에 부착된다. 저장 챔버 점검구 (112) (도시되지 않음) 상의 핸들 (118) 및 유체 여과기 점검구 (120) (도시되지 않음) 상의 핸들 (134)는 상기 상세히 나타낸 접근도 또는 정면도 상에 위치하는 것처럼 보인다. 로드셀 (148), 바람직하게는 다수의 로드셀이 상기 기재된 바와 같이 하우징 (102)의 상면에, 및 임의로는 저장 탱크 (150)을 주위로 둘러싸는 고리형 플랜지 (154)에 연결된 것을 볼 수 있다.
공기 여과 조절기 및 컨디셔너 (500) 및 유량계 원격 코어 (494)는 지금까지 기재된 바와 같이 하우징 (102)의 작업도 또는 정면도 쪽에 부착된다. 모두 상기 기재된 와이어 트로프 (440), 주요 전기 패널 (456), 피벗형 팔 (470), 터치 스크린 (460), 배킹판 및 프레임 (396), 유체 순환 펌프 (200), 및 설치 브래킷 (208)도 또한 도시되어 있다.
용매 탱크 (770) 및 지지 브래킷 (780)은 도 5에서 말단-정면도로 도시하였고 도 5a에서 정면을 향해(face-on) 상세히 나타내었다. 지지 브래킷 (780)은 바람직하게는 용접에 의해 2개의 부벽식 수직 지지체 (784)가 부착된 프레임 (104)에 바람직하게는 볼트 조임에 의해 부착 연결된 U-형 기저부 (782)로부터 구성된다. 바람직하게는 용접에 의해 부벽식 수직 지지체 (784)의 상면에 설치판 (786)이 부착된다. 바람직하게는 용접에 의해 용매 탱크 (770)의 각 면에 각진 브래킷 (772)가 부착되고, 이는 또한 바람직하게는 볼트에 의해 설치판 (786)에 부착된다. 뷰포트(view port) (774)는 용매 탱크 (770)에 통상적인 개스킷을 이용하여 밀봉 부착되고, 바람직하게는 볼트 조임된다. 용매 탱크 (770)의 가장 낮은 지점에 배수로 (776) 및 수동식 밸브 (778), 바람직하게는 볼 밸브가 부착된다. 용매 탱크 (770)의 상면에는 기체 주입구 (790), 압력 방출 밸브 (792), 및 수동식 충전 포트 (794)가 있다. 임의적인 다수의 주입구 (796)도 또한 용매 탱크 (700)의 상면에 부착될 수 있다. 유체 방출구 (798)은 용매 탱크 (700)의 상면에 유사하게 부착되고 점선으로 나타내어진 바와 같이 용매 탱크 (700)의 하면에 가까이까지 연장되는 침윤관 (799)가 있는 용매 탱크 (700) 내부에 구비된다. 상기 기재된 주입구 및 방출구는 바람직하게는 용매 탱크 (700)의 상면에 용접되고 이를 관통 투과하고, 가장 바람직하게는 하기 기재된 적절한 기체 및 유체 라인의 부착을 위해 스레딩된다.
도 5의 및 도 5b에 상세히 나타낸 임의적인 비활성 기체 및 진공 조립체 (800)은 비활성 기체 조립체 (810) 및 진공 조립체 (850)을 포함하며, 이들은 둘 다, 알루미늄, 강철, 공구 강철, 바나듐 강철, 경화 강철, 탄소 강철, 스테인리스 강철, 니켈 강철 등을 포함한 다양한 금속으로 제조될 수 있고 바람직하게는 304 등급 스테인리스 강철 또는 등가물로 구성된 뒤판 (802) 상에 설치된다. 뒤판 (802)는 바람직하게는 볼트 조임에 의한 하우징 (102)에의 부착을 위해 플랜지되고 하기 기재된 다양한 부속품이 바람직하게는 볼트 조임에 의해 개별적으로 설치되는 것을 가능하게 한다.
비활성 기체 조립체 (810)은 도 5b에 상세히 나타낸 비활성 기체 여과 조절기 및 컨디셔너 (812)를 포함하며, 이는 또한 배기가스 머플러 안으로 관통하는 비활성 기체 주입구 (814) 및 여과 조절기 (818)에 부착된 여과기 (816) 및 압력 스위치 (824)가 부착되고 비활성 기체 방출구 (826)을 관통하는 교차 경계면 (822)로의 및 이를 관통하는 축열기 (820)을 포함한다. 비활성 기체 여과 조절기 및 컨디셔너 (812) 안으로의 비활성 기체는 밸브 (828)에 의해 제어되고 지금까지 기재된 조립체 및 배관 (830)을 관통하여, 저장 탱크 (150), 및 임의로는 도 2에 예시적으로 도시된 혼합 헤드 (900), 및 임의로는 도 3의 촉매용 탱크 (402)의 개수의 합계와 적어도 동등한 다수의 압력 조절기 (832)의 주입구로 유동함에 따라 가공된다.
다수의 압력 조절기 (832) 각각은 명확함을 위해 단일 압력 조절기 (832)로부터 하기에 기재된 다수의 동등한 조립체에 연결된다. 비활성 기체는 압력 조절기 (832) 안으로 관통하여 배관 (834) 안으로 "T" (836)을 관통하여 밸브 (838), 바람직하게는 니들 밸브 안으로 관통하여, 및 압력 게이지 (840)을 관통하여 격벽 부속품 (842)로 관통하여 유동한다. 임의로는, 비활성 기체는 압력 조절기 (832)를 배관 (844)를 관통하여 밸브 (846), 바람직하게는 볼 밸브로 및 이를 거쳐, "T" (836) 안으로, 이어서 상기 기재한 바와 같이 우회시킬 수 있다. 비활성 기체는 공기, 질소, 아르곤, 이산화탄소 등일 수 있고 바람직하게는 질소이다.
이제 도 5b의 진공 조립체 (850)을 참조하면, 진공 펌프 (340) (도 5)은 진공 배관 (852)를 관통하여 진공 주입구 (854)에 부착되고 배기가스 머플러 여과기 (858) 상에서 밸브 (856)에 의해 제어된다. 배기가스 머플러 여과기 (858)에는, 압력 스위치 (864)가 부착된 교차 경계면 (862) 및 주요 진공 조절기 (860)이 부착된다. 교차 경계면 (862)는 도 2에 예시적으로 도시된 적어도 다수의 저장 탱크 (150)과 동등한 다수의 진공 조절기 (866) 및 물 분리기 (868)에 연결된다. 명확함을 위해 단일 경로에 이어, 물 분리기 (868)은 진공 배관 (870) (상기 관점에서는 분명하지 않고 이에 따라 점선으로 나타냄)에 의해 "T" (872)에 밸브 (874), 바람직하게는 니들 밸브에 및 이를 관통하여, 격벽 부속품 (876)에 연결된다. 측로 진공 라인 (878)은 동등한 다수의 밸브 (880), 바람직하게는 볼 밸브에 연결되고 이에 따라 "T" (872)에 및 상기에서와 같이 연결된다.
격벽 (876)은 바람직하게는 볼트 조임에 의해 하우징 (102)에 부착된 플랜지형 U-형 선반 (882)를 관통한다. 플랜지형 U형 선반 (882)의 플랜지 (884)에 바람직하게는 볼트, 스크류 및/또는 리벳에 의해 도 5에 도시되었으나 도 5b에서는 제거된 U형 천공판 (885)가 부착된다. 도 2에 예시된 저장 탱크 (150)의 수와 동등한 다수의 증기/액체 포획 병 (886)이 플랜지형 U형 선반 (882) 상에 위치하고 벨트 클램프 (888)에 의해 제자리에 보류된다. 가요성 배관 (890)은 격벽 (876)에 및 병마개 (894) 상의 압축 부속물 (892)에 부착된다. 가요성 배관 (896)은 병마개 (894) 상의 압축 부속물 (892)를 증기/액체 포획 병 안으로 관통-침투하고, 격벽 부속물 (899)에 궁극적으로 연결되는 U형 천공판 (도시되지 않음)에 바람직하게는 스크류, 볼트 및/또는 리벳에 의해 부착되고, 그의 상면 상의 덮개판을 통과한다. 본원에 기재된 등가의 다수의 조립물은 유사하게 연결되며, 명확함을 위해 오직 하나를 예시적으로 기재하였다. 가요성 배관은 다양한 플라스틱 및 금속 물질의 것일 수 있고, 바람직하게는 폴리올레핀이다. 가장 바람직하게는, 가요성 배관 (890) 및 (896)은 폴리프로필렌이다.
이제 도 6을 참조하면, 상기 상면도는 모두 본원에 상기 기재된 탱크 덮개 (152), 하우징 (102), 비활성 기체 및 진공 조립체 (800), 와이어 트로프 (440), 용매 탱크 (770), 중실 케이블 (700), 피벗형 팔 (470) 상에 설치된 터치 스크린 (460), 가요성 케이블 (750), 피벗가능한 팔 (360) 상의 혼합 헤드 (900), 유체 라인 지지체 (362), 유체 순환 펌프 (200), 촉매 시스템 (400), 전력 공급원 (398), 및 오일 순환 펌프 (310)을 포함한다. 공급 포트 (950)은 하우징 (102)에 및 이를 관통하여 부착된다. 또한 도 5에서, 뷰포트 (930) 및 시야광 (932), 임의적인 포트 (940) 및 교반기 (230)은 바람직하게는 볼트 조임에 의해 탱크 덮개 (152)에 부착된다. 진공 포트 (970) 및 비활성 기체 포트 (960)은 또한 탱크 덮개 (152)에 및 이를 관통하여 부착 연결된다.
도 6a에서, 비활성 기체 배관 (962)는 격벽 (842) (도 5b), 및 비활성 기체 포트 (960) 및 압력 방출 밸브 (966)에 직접 부착된 "T" (964)와 접해 있다. 유사하게, 도 6b에서 진공 배관 (972)는 격벽 (899) (도 5b), 및 진공 포트 (970)에 직접 부착된 "T" (974)와 접해 있다. 적어도 하나의 비활성 기체 포트 (960) 및 하나의 진공 포트 (970)은 제한하고자 하는 의도 없이 본원에 예로서 도시되어 있고 다수의 주입구 포트가 공정에 의한 필요에 따라 탱크 덮개 (152)에 및 이를 관통하여 임의로 부가될 수 있음을 이해하여야 한다.
이제 유체의 유동 (도 7)을 개괄하면, 충전 시스템을 관통하여 및 예로서 하나의 유체를 사용하여, 공급 탱크 (1000) 내에 보류된 유체는 펌프 (1004)에 의해 공급 라인 (1002)를 관통하여 3방향 밸브 밸브 (1006)으로 운송되며, 여기서 유체는 복귀 라인 (1008)을 통해 공급 탱크 (1000)으로 복귀될 수 있거나 하우징 (102)의 상면 상의 공급 포트 (950) (도 6)에 및 이를 관통하여 향하게 할 수 있다. 유체는 "T" (1010) 안으로 관통하여 유체 여과기 (202) (도 2) 안으로 관통하여 측면 포트 (1030) (도 2a)을 관통하여 저장 탱크 (150) 안으로 운송된다. 별법으로, 유체는 바람직하게는 펌핑에 의해 위성(satellite) 탱크 (1012), 바람직하게는 드럼으로부터의 공급 라인 (1014)를 관통하여 3방향 밸브 (1016) 안으로 운송될 수 있으며, 유체는 복귀 라인 (1018)을 관통하여 위성 탱크 (1012)로 복귀될 수 있거나 보충 포트 (1020) (도 2)로 및 이를 거쳐 "T" (1010) 안으로 유체 여과기 (202)로 및 이를 거쳐 및 상기 기재한 바와 같이 앞쪽으로 운송될 수 있다.
유체는 저장 탱크 (150)에 들어가고 저장 탱크 (150)의 하면 방향으로 점감 테이퍼링되는 각진 천공형 유체 조절 장치 (220)을 관통하여 아래로 유동한다. 천공은 과량의 유체가 각진 천공형 유체 조절 장치 (220) 밖으로 배수되도록 위치한다. 경사도는 유입 유체의 유동을 테이퍼링되게 저장 탱크 (150)의 벽을 따라 유체 필름 안으로 향하게 하면서 유입 유체의 약간의 축적을 허용하도록 설계된다. 하나 이상, 바람직하게는 다수의 로드셀 (148) (도 2, 2a, 3 및 5)과 조합으로, 비활성 기체 포트 (960) (도 6 및 6a), 및 진공 포트 (970) (도 6 및 6b)을 관통하는 비활성 기체 압력 및/또는 진공의 교대에 의해 유체 수준이 탱크 내에서 유지된다.
유체 온도는 도 2a에서의 가열된 공기의 순환에 의해 유지되며, 송풍기 (170)은 저장 챔버 (110)에서 다수의 저항 가열 구성요소 (190)을 함유하는 도관 (160) 안으로 관통하여 원주형 도관 (162) 안으로 다수의 배플 (180) 및 원주형 측판 (169)를 관통하여 및 다시 저장 챔버 (110) 안으로 공기를 빼낸다. 유체 온도는 저장 탱크 (150) 내의 다수의 열전쌍 (도시되지 않음)에 의해 모니터링한다.
도 2a 및 7에 이어, 저장 탱크 (150) 내의 열 조절된 유체는 탱크로부터 임의적인 배수탑 (214) 및 유체 방출구 (210)을 관통하여 밸브 (1032), 바람직하게는 볼 밸브를 관통하여 유체 순환 펌프 (200)으로 운송된다. 유체 유동은 압력 변환기 (1034)에 의해 임의로 모니터링한다. 유체 순환 펌프 (200)은 메카니컬씰, 유체씰일 수 있고, 바람직하게는 자기 구동 씰이며, 가장 바람직하게는 유체 정화가 유체가 시스템을 관통하여 펌핑되는 것을 이용하는 유체 정화된 자기 구동 씰일 수 있는 밀봉재를 함유한다.
유체는 하나 이상의 압력 변환기 (1040)으로 모니터링하면서 밸브 (1036)을 관통하여 어댑터 (1038) 안으로 관통하여 펌핑한다. 유체는 어댑터 (1038)에서 유량계 (168), 바람직하게는 질량 유량계 안으로 관통하여 밸브 (1041) 안으로 관통하여 천공판 (350) (도 4) 안으로 관통하여 운송된다. 유체는 경질 케이블 (700) (도 4j)의 공급 라인 (702)에 의해 격벽 부속품 (576) (도 4f)으로, 및 가요성 케이블 (750) (도 4)의 공급 라인 (752) (도 4k) 안으로, 혼합 헤드 (900) (도 4g)의 팔 (906) 상의 주입구 밸브 (902)로 운송된다. 유체는 하기 기재된 바와 같이 하류 가공을 위해 혼합 헤드 (900) 및 방출구 (999) 안으로 관통하여 방출되거나, 별법으로 방출구 밸브 (904) (도 4g)를 관통하여 가요성 케이블 (750) (도 4)의 복귀 라인 (754) (도 4k) 안으로, 격벽 부속품 (576) (도 4f)을 관통하여 경질 케이블 (700) (도 4)의 복귀 라인 (704) (도 4j) 안으로 재순환된다. 이는 압력 변환기 (1044)에 의해 압력을 모니터링하면서 천공판 (350)을 관통하여 저장 챔버 (110) 안으로 밸브 (1042)를 관통하여 어댑터 (1043) 안으로 관통하여 지나간다. 유체는 복귀 유체 주입구 (212) (도 2a)를 관통하여 저장 탱크 (150)에 다시 들어간다. 유체는 경질 케이블 (700)을 관통하여 운송되고, 온도는 가열 구성요소 (706) (도 4j)에 의해 유지되고, 하나 이상, 바람직하게는 다수의 열전쌍 (714)에 의해 모니터링된다. 유사하게, 유체 온도는 운송 동안 나선형으로 싸인 가열 트레이스 (756)에 의해 가요성 케이블 (750) 내에서 유지되고 나선형으로 싸인 열전쌍 (758) (도 4k)에 의해 모니터링된다.
용매 탱크 (770) (도 5 및 5a)으로부터의 용매는 가요성 케이블 (750) (도시되지 않음)을 관통하여 혼합 헤드 (900) 내의 주입구 (902)로 운송되어 이들의 성분으로부터 잔여 유체를 헹군다 (상세사항은 상기 기재에 따른다). 용매는 격벽 부속품 (842) (도 5b)로부터의 비활성 기체에 의해 가압된다. 혼합 헤드로의 운송 및 그로부터의 복귀는 상기 기재된 것에 따르고 여기서는 나타내지 않았다. 촉매 탱크 (402) (도 3)로부터의 촉매 유체는 혼합 기구의 오리피스(orifice) 안으로 직접 펌핑되며, 이는 하기에 기재될 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공급 시스템 구획 (1)은 혼합 시스템 구획 (2)에 연결된다. 혼합 헤드 (900) (도 4)에 의해 생성된 혼합물, 분산액, 또는 용액, 바람직하게는 용액을 포함하는 물질은 도 8a 내지 8f에 상세히 나타내어진 바와 같이 방출구 (999)에서 혼합 유닛 안으로 바람직하게는 자유롭게 유동한다. 혼합 시스템 구획 (2)는 혼합, 용융, 반응 및/또는 블렌딩 구획 또는 구획들 (2) (도 8a, 8b, 8c, 8e 및 8f 각각에 (2a) 내지 (2c), (2e) 및 (2f)로 나타내어짐) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 혼합 시스템 구획 (2)는 동적 혼합 성분 (2a), 압출 혼합 성분 (2b) 및/또는 정적 혼합 성분 (2c)를 포함하며, 이는 개별적으로 또는 직렬로, 앞뒤로 나란히 및/또는 병렬로 상호연결 부착된 상기 성분 유형 중 둘 이상의 다수로 사용될 수 있다. 방출구 (999) (도 4)로부터의 물질은 도 8a 또는 8e, 8b 또는 8f, 및 8c에서 각각 주입구 (1114a), (1114b), 또는 (1114e)를 통과한다.
주입구는 도 9a 및 9b에 도시된 바와 같이 플랜지형 측판 (1045)의 첨가에 의해 임의로 변경될 수 있으며, 이는 임의로는 플랜지형이고, 제한하고자 하는 의도 없이 예시적으로 직사각형으로 도시된 주입구 (1114a), (1114b), 또는 (1114e) (도 8a, 8b, 8c, 8e, 및 8f)의 모양에 대해 균일하게 윤곽을 나타내기 위한 다양한 모양의 것일 수 있다. 측판 (1045)는 임의로는 플랜지를 형성하는, 바람직하게는 용접에 의해 벽 (1047)에 부착된 기저판 (1046) 및 임의적인 주입구 (1049)가 있는 임의적인 덮개판 (1048)을 포함하며, 주입구 (1049)는 제한 없이 원형, 사각형, 직사각형, 타원형, 다각형 등일 수 있다. 주입구 (1049)의 치수는 크기 제한 없이 방출구 (999) (도 4)를 수용한다. 부속물 (1050)은 하나 이상의 벽 (1044)에 부착되고 이를 관통하며, 부속물 (1050)에는 바람직하게는 아래쪽으로 각진 주입구 (1052) 및 방출구 (1054)가 부착된다. 방출구 (1054)는 관형, 슬롯(slot)형 및/또는 선풍기 모양일 수 있다. 측판 (1045)는 바람직하게는 볼트 및/또는 스크류에 의해 임의로는 플랜지형인 주입구 (1114a), (1114b), 또는 (1114e) (도 8a, 8b, 8c, 8e, 및 8f)에 부착 연결된다.
별법으로, 주입구는 도 9c 및 9d에 도시된 바와 같이 플랜지형 범람물 측판 (1060)의 부가에 의해 임의로 변경될 수 있으며, 이는 임의로는 플랜지형이고, 제한하고자 하는 의도 없이 예시적으로 직사각형으로 도시된 주입구 (1114a), (1114b), 또는 (1114e) (도 8a, 8b, 8c, 8e, 및 8f)의 모양에 대해 균일하게 윤곽을 나타내기 위한 다양한 모양의 것일 수 있다. 범람물 측판 (1060)은 임의로는 플랜지를 형성하는, 바람직하게는 용접에 의해 벽 (1064)에 부착된 기저판 (1062) 및 임의적인 주입구 (1068)이 있는 임의적인 덮개판 (1066)을 포함하며, 주입구 (1068)은 제한 없이 원형, 사각형, 직사각형, 타원형, 다각형 등일 수 있다. 주입구 (1068)의 치수는 크기 제한 없이 방출구 (999) (도 4)를 수용한다. 부속물 (1070)은 하나 이상의 벽 (1064)에 부착되고 이를 관통하며, 부속물 (1070)에는 바람직하게는 아래쪽으로 각진 주입구 (1072) 및 방출구 (1074)가 부착된다. 방출구 (1074)는 관형, 슬롯형 및/또는 선풍기 모양일 수 있다. 범람물 측판 (1060)은 바람직하게는 볼트 및/또는 스크류에 의해 임의로는 플랜지형인 주입구 (1114a), (1114b), 또는 (1114e) (도 8)에 부착 연결된다. 벽 (1064)가 도 9c 및 9d에 도시된 바와 같이 직사각형 또는 사각형인 경우, 이는 후벽 (1082), 측벽 (1080), 앞벽 (1084) 및 바람직하게는 용접에 의해 함께 부착된 임의로는 테이퍼링형의 범람물 벽 (1086)을 포함하여 범람물 방출구 (1088)을 형성한다. 범람물 측판 (1060)은 부착된 특정 기구에 의해 수용되는 대로 주입구 (1114a), (1114b), 또는 (1114e) (도 8a, 8b, 8c, 8e, 및 8f)의 수준과 동일하거나 그보다 낮은 높이에서 범람물 방출구 (1088)을 가질 수 있다. 별법으로, 범람물 측판 (1060)은 아래쪽으로 각질 수 있으며, 이는 도 9d에 점선 구성으로 나타내었다. 아래쪽 각도는 0° 내지 45° 또는 그 이상일 수 있고 바람직하게는 대략 20° 내지 대략 30°이다. 각도는 테이퍼링형 범람물 벽 (1086)의 길이 전체에 대한 또는 각진 부분의 최대 길이가 범람물 측판 (1060)이 부착 연결된 임의의 설비를 지나 필수적인 틈새를 포함할 수 없는 길이의 임의의 부분에 대한 것일 수 있다.
마멸, 침식, 부식, 마모 및 바람직하지 않은 점착 및 협착을 감소시키기 위한 통상적인 표면 처리를 플랜지형 범람물 측판 (1060)의 내부 표면에 적용할 수 있으며, 이는 질화, 탄질화 및 소결 중 하나 이상을 포함할 수 있고/있거나 고속 공기 및 연료 개질 열 처리될 수 있고, 전해 도금될 수 있다. 표면 특성의 개선, 내부식성 및 내마멸성의 향상, 마모 개선 및/또는 응집, 집적 및/또는 협착의 감소를 위한 기타 표면 처리를 제한하고자 하는 의도 없이 사용할 수 있다.
방출구 (999) (도 4)로부터의 물질, 및 또한 촉매 시스템 (400) (도 3)으로부터 인도되는 임의적인 촉매를 대기 조건에서 도입하거나, 가압하거나, 공기 또는 비활성 기체, 예컨대 우선적으로 아르곤 또는 질소 (그러나 이로 제한되지는 않음)로 정화할 수 있거나, 진공 또는 부분 진공하에 두어 혼합 시스템 구획 (2) 안으로의 유동을 촉진시킬 수 있다. 비활성 기체 또는 진공은 측판 (1045) (도 9a 및 9b) 안으로, 주입구 (1052)로 및 이를 거쳐 지나가고 방출구 (1054)를 관통하여 밖으로 나간다. 유사하게, 비활성 기체 또는 진공은 범람물 측판 (1060) (도 9c 및 9d) 안으로, 주입구 (1072)로 및 이를 거쳐 지나가고 방출구 (1074)를 관통하여 밖으로 나간다.
혼합 헤드 방출구 (999) (도 4)는 열 제어된 혼합 용기 (1116)을 위한 주입구 (1114a)에서 동적 구획 (2a) (도 8a)에 물질을 인도한다. 용기 챔버는 진공에 의해 변경된 대기압 이하이거나, 대기압일 수 있거나, 공기 또는 비활성 기체, 예를 들어 아르곤, 또는 바람직하게는 질소로 정화될 수 있다. 성분은 특정 공정에 요구되는 온도로 가온하면서 계속해서 또는 나누어 첨가할 수 있다. 혼합은 모터 (1120)에 의해 제어되는 로터 (1118)의 회전에 의해 달성된다. 로터 (1118)에는 혼합 블레이드 (1122)가 부착되고, 예시적인 혼합 블레이드 (1122)는 단일, 이중 또는 다중 형태의 프로펠러 또는 보트형, 쟁기날형, 델타 또는 시그마형 및 나선형 또는 나선형 분산 블레이드일 수 있다. 별법으로, 용기는 혼련기, 버스(Buss) 혼련기, 또는 패럴(Farrel) 내부 혼합기일 수 있거나 또는 리본 블렌더, 밴버리(Banbury)형 블렌더, 수평 혼합기, 수직 혼합기, 유성형(planetary) 혼합기 또는 당업자에게 공지된 등가의 장치일 수 있다.
적절한 유동점에 도달시, 밸브 (1124)는 개방되고 유체 또는 용융 물질은 파이프 (1126) 안으로 관통하여 지나가고 부스터 펌프(booster pump) (1130) 안으로 빼내어 진다. 부스터 펌프 (1130)은, 예를 들어, 원심분리 펌프 또는 용적식(positive displacement) 왕복 또는 회전 펌프일 수 있다. 바람직하게는, 부스터 펌프 (1130)은 회전식이고 연동 펌프, 베인(vane) 펌프, 스크류 펌프, 로브(lobe) 펌프, 추진 공동형(progressive cavity) 펌프일 수 있거나, 보다 바람직하게는 기어 펌프일 수 있다. 기어 펌프는 매우 정확할 수 있거나 바람직하게는 개방 틈새형이고 전형적으로 대략 33 bar 이하, 바람직하게는 대략 10 bar 미만의 중간 압력을 발생시킨다. 펌프 압력은 변동할 수 있고, 용융물이 캔들 여과기, 바스켓 여과기, 또는 스크린 변환기일 수 있고, 보다 바람직하게는 20 메시 또는 보다 거친 바스켓 여과기인 조악한 여과기 (1135)를 통과하게 하기에 충분할 필요가 있을 수 있다. 조악한 여과기 (1135)는 용융물이 파이프 (1132)로 관통하여 유동함에 따라 용융물로부터 보다 큰 입자, 집괴 또는 과립 물질을 제거한다. 점선 (1140a)는 임의적인 디버터 밸브 (1300), 또는 별법으로, 용융 펌프 (1180)에 대한 연결을 나타낸다.
별법으로, 혼합 헤드 방출구 (999) (도 4)는 압출기 (1150)로의 주입구 (1114b)에서 압출 혼합 구획 (2b) (도 8b)로 물질을 인도하며, 압출기 (1150)은 임의로는 1축 스크류 압출기, 2축 스크류 압출기, 다축 스크류 압출기 또는 고리 압출기, 또는 램(ram) 압출기일 수 있지만, 이로 제한되지는 않고, 바람직하게는 1축 스크류 압출기, 보다 바람직하게는 2축 스크류 압출기이다. 스크류의 구획 또는 대역은 물질을 공급, 혼합 및 수송하는 동시에 뒤이어 펠렛화를 실시하기 위해 물질 또는 물질들을 용융, 혼합 및/또는 균일하게 분산 및 분포시키기에 충분한 열 및 기계적 에너지를 공급해야 한다. 압출기 (1150), 바람직하게는 2축 스크류 압출기는 임의로는 공기 또는 비활성 기체 (질소 또는 아르곤이 우선적이지만 이에 제한되지는 않음)로 정화될 수 있고, 추가로 하나 이상의 통기 포트 (1170)을 가질 수 있으며, 이들 중 전부 또는 일부는 당업자에게 이해되는 바와 같이 하나 이상의 진공 부착물 또는 기타 배기가스 메커니즘 또는 메커니즘들과 함께 구비될 수 있다. 통기 포트 또는 적절한 배기가스 메커니즘은 기체, 원하지 않는 휘발물질, 예컨대 잔류 단량체 또는 부산물 및/또는 불순물의 제거를 용이하게 한다. 통기는 제형물에 필수적인 임의의 휘발성 성분이 혼합 공정에의 도입 후 손실되거나 효력을 상실하지 않도록 하기 위해 주의하여 사용하고 위치 제어적으로 배치하여야 한다. 스크류의 구성은 적절한 수준의 공급, 분산적 및/또는 배분적 혼합, 용융, 블렌딩, 및 제형 및 가공 요건에 의해 결정되는 처리량을 달성하기에 만족스러워야 한다. 압출기 (1150)은 도 8a에 도시된 동적 혼합 구획 (2a)에 대해 점선 (1140a)에 의해 유사하게 식별되는 위치에서 도 8b에 도시된 바와 같이 임의적인 디버터 밸브 (1300)에, 또는 별법으로 및 임의로는 용융 펌프 (1180)에 부착 연결된다.
유사하게는, 혼합 헤드 방출구 (999) (도 4)는 공급 스크류 (1113)의 주입구 (1114e)에 물질을 인도하고 이에 따라 도 8c에서 공급 스크류 방출구 (1115)를 통해 정적 혼합 구획 (2c) 내의 주입구 (1114c)에 및/또는 도 8d에서 측로 정적 혼합 구획 (2d) 내의 주입구 (1114d)에 연결될 수 있다. 공정 작업은 부스터 펌프 (1130) 및/또는 용융 펌프 (1180)의 사용을 지시하여 정적 혼합기 (1160) 안으로의 물질 유동의 전달 및 가압을 용이하게 할 수 있다. 정적 혼합기 (1160)은 도 8c에 점선 (1140b)로 나타내어진 바와 같이 임의적인 디버터 밸브 (1300), 또는 별법으로 및 임의로는 용융 펌프 (1180)에 위치 제어적으로 연결된다.
혼합 구획은 단독으로 또는 본원에 기재된 동적 혼합, 압출 혼합 및/또는 정적 혼합이 직렬로 및/또는 병렬로 연결된 조합으로 사용될 수 있다. 예시적인 혼합 구획은 하기 상세히 나타낸 바와 같이 주입구 (1114c)에서 정적 혼합 구획 (2c)에 직접 부착된 동적 혼합 구획 (2a) 또는 주입구 (1114c)에서 정적 혼합 구획 (2c)에, 또는 별법으로, 측로 정적 혼합기 (1200)의 주입구 (1114d)에서 정적 혼합 구획 (2c)에 직접 부착된 압출 혼합 구획 (2b)이다. 별법으로, 압출 혼합 구획 (2b)는 유사하거나 상이한 설계 유형 또는 구성의 또다른 압출 혼합 구획에 직렬 및/또는 병렬로 부착될 수 있다. 온도 및 공정 파라미터는 다양한 혼합 구획에서 동일하거나 상이할 수 있고 혼합 유닛은 직렬로 또는 그 반대로 2 초과의 조합으로 부착될 수 있다.
지금까지 기재된 도 8a, 8b, 및 8c의 단독 또는 직렬 조합의 통상적인 제한은 냉각 (상기 성분에 존재하긴 하지만 필수적인 경우)이 낮은 용융점 및/또는 좁은 용융 범위 물질의 고품질 펠렛을 용인가능하게 제조할 수 있도록 온도 제어 수준 및 온도 정의의 협소함을 가지지 않는다는 점에서 문제로 남아있다. 둘째로, 상기 기재된 혼합 구획은 효율적이고 균일한 분산 혼합을 달성하기 위한 이들의 용량에 있어 제한되고 예로서 반응성 성분을 포함하는 블렌드된 물질, 페이스트, 제형물, 분산물, 및 용액의 상 분리를 감소시키거나 제거하는 이들의 능력에 있어 추가로 제한된다. 또한, 온도 변화에 따라 점도가 변화하지만 예를 들어 전단의 도입에 의해서는 점도의 변화를 나타내지 않거나 매우 작은 변화만을 나타내는 물질로서 본원에 정의된 전단 감도가 최소이거나 없는 비중합체 물질 및 물질들은, 바람직하지 않은 분해를 야기함이 없이, 용융, 압출 및 펠렛화될 수 있는 물질로서 본원에 정의된 가공가능한 용융물을 생성하기 위해 열 에너지, 열의 마찰 생성, 및 기계적 에너지의 고도의 제어를 필요로 하며, 적용가능한 경우, 이에 따른 가열 및/또는 냉각을 필요로 한다. 상기 물질들의 경우, 유체로부터 보다 점성인 반고체 또는 고체로의 온도 전이는 전형적으로 좁고 주위 온도에 비해 낮을 수 있고, 이러한 제어는 지금까지 기재된 혼합 구획에서 극도로 제한된다. 추가로, 반응성 중합 공정을 포함한 반응 공정에 있어서, 온도 및 시간의 변동 및 엄격한 제어는 사용되는 촉매의 적절한 활성화, 목적하는 반응 정도까지의 완료, 및 이에 따른 중합체의 분자량, 및 목적하는 반응 또는 반응들의 완료를 보장하고 또한 잠재적인 분해 및/또는 바람직하지 않은 교차 반응을 방지하는데 매우 중요하다.
이러한 과제를 고려하여, 도 8e는 동적 혼합 구획 (2a) (도 8a)가 정적 혼합기 (1160)의 주입구 (1114c)에 첨부된 부스터 펌프 (1130)에 고정 부착된 별법의 공정을 도시한다. 절연된 수송 파이프 (1162)는 바람직하게는 냉각 또는 마감 압출기로서 작용하는 압출기 (1150)의 정적 혼합기 방출구 (1164) 및 주입구 (1114b)에 연결 부착된다. 압출기 (1150)의 스크류 구성은 용융물의 엄격한 혼합 및 주입구 (1114b)에서 먼 압출기의 대역 또는 구획으로 및 이를 관통하는 용융물의 전달을 제공할 수 있다. 압출기 (1150)에 대한 부착물 없이 도시된 하나 이상의 부수적인 공급기 (1110)은 특정 공정에 필요한 대로 압출 대역을 따라 주입구에 변동가능하게 위치할 수 있다.
별법으로, 도 8f는 도 8b에 이미 기재된 (2b)에 필적하는 압출 혼합 구획, 고정 및 임의로는 부착된 디버터 밸브 (1300), 용융 펌프 (1180), 및 스크린 변환기 (1320)을 포함하며, 이는 하기 기재되어 있다. 정적 혼합기 (1160)은 주입구 (1114b)에서 그 곳에 부착되고 정적 혼합기 방출구 (1164)에서 수송 파이프 (1162)에 연결 부착되고, 이어서 주입구 (1114b)에서 압출기 (1150) (상기 기재됨)에 부착된다.
용기 혼합 (도 8a)의 경우, 휘발성 성분은 주입구 (1114a)에서 또는 바람직하게는 주입구 (1114d) (도 8d)에 근접한 주입구 위치 (1175)에서 첨가된다. 용기 혼합이 정적 혼합에 직렬로 부착되는 경우 (도 8a 내지 8f에 도시되지 않음), 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 임의의 휘발성 물질의 첨가는 정적 혼합기 (1160) (도 8c)을 위한 주입구 (1114c)의 변경에 의해 예시되는 바와 같이 정적 혼합기의 주입구에서 바람직하게 실행된다. 압출 혼합의 경우, 휘발성 성분은 주입구 (1114b)에서, 바람직하게는 주입구 위치 (1170) (도 8b)으로 나타내어지는 압출기 (1150)의 말단에 위치적으로 가까운 주입구에서, 또는 별법으로 주입구 (1114d) (도 8d)에 근접한 주입구 위치 (1175)에서 첨가된다. 기어 펌프 (1180) (도 8a 내지 8f에 도시되지 않음) 이전의 정적 혼합에 직렬 부착된 압출 혼합의 경우, 직렬 용기 및 정적 혼합에 대해 상기 기재된 바와 같이, 휘발성 성분의 첨가는 정적 혼합기 (1160) (도 8c)을 위한 주입구 (1114c)의 변경에 의해 예시되는 바와 같이 정적 혼합기의 주입구에서 달성될 수 있다. 정적 혼합의 경우, 휘발성 물질의 도입은 도 8c에서의 주입구 (1114c)에서 또는 도 8d에서의 주입구 (1114d)에 근접한 주입구 위치 (1175)에서 수행될 수 있다.
용융 펌프 (1180) 및/또는 여과기 (1320)의 사용은 제형물 내의 휘발성 구성 요소의 봉쇄에 임의로는 강하게 의존한다. 압출 혼합 (2b)로부터의 압력은 용융 펌프 (1180)의 사용을 선행하기에 충분할 수 있고, 반면에 정적 및/또는 동적 혼합 (각각 2c 또는 2a)의 사용은 기구로부터의 물질 또는 제형물의 진행 및 탈출을 보장하기 위한 가압의 용이화를 필요로 할 수 있다. 여과기 (1320)은, 이용되는 경우, 지나치게 큰 입자, 럼프(lump), 비결정질 덩어리, 또는 집괴가 정적 혼합기 (1160) (도 8f) 또는 도 1에 따르는 하기 상세히 나타낸 하류 펠렛화 구획 (8)에 전달되지 않는 것을 보장하기 위해 안전 메커니즘을 제공한다. 별법으로, 휘발성 성분의 도입은 상기 서술한 바와 같이 도 8d에서의 주입구 (1114d)에 근접한 주입구 위치 (1175)에서 실시할 수 있다. 추가 가압 및/또는 스크리닝이 필수적인 공정 성분일 경우, 주입구 (1114d)에 근접한 주입구 위치 (1175)를 통한 도입이 바람직한 접근이다.
적용가능한 경우, 다양한 수준의 혼합 및 전단은 여러 방식의 혼합 공정에 의해 달성된다. 정적 혼합은 전형적으로 적어도 전단을 가지고 열 에너지에 보다 더 의지한다. 동적 혼합은 블레이드 설계 및 혼합기 설계에 따라 크게 좌우된다. 압출 혼합은 스크류의 유형, 스크류의 개수, 및 스크류 프로파일에 따라 변동하고 전단 에너지의 현저한 생성을 사실상 가능하게 할 수 있다. 따라서, 에너지는, 적용가능한 경우, 전단 및 기계적 에너지 중 하나 또는 둘 다의 관점에서 혼합 공정으로 도입되며, 추가 가열에 의한 열 에너지는, 혼합 장치를 통해 전달됨에 따른 물질의 마찰력에 의해 및 반응 또는 반응성 중합의 결과로서 열을 방출하는 발열반응에 의해 생성된다. 추가로, 에너지는 열 에너지 및 이에 따른 온도의 감소를 야기하는 흡열 반응 또는 반응성 중합 공정에 의해 소비될 수 있다. 유닛의 가열 및/또는 냉각은, 예를 들어, 전기적으로, 스팀에 의해, 또는 오일 또는 물과 같은 열 제어된 액체의 순환에 의해 달성될 수 있다. 혼합은 물질 또는 제형물이, 예를 들어, 적절한 온도, 분자량, 반응 완료 정도, 또는 당업자에 의해 공정에 대해 구체적으로 공지되거나 결정된 컨시스턴시(consistency) 또는 점도의 기타 기준에 도달할 때까지 지속한다.
다시 도 1을 참조하고 명확함을 위해 참조로서 도 8f를 사용하면, 혼합 시스템 구획 (2)는 제1 압출기 (1150)으로 나타내어지고, 이어서 구획 (4)에서의 여과를 위해 여과기 (1320)을 통한 구획 (3)에서 용융 펌프 (1180)에 의해 가압된다. 여과된 물질은 임의로는, 정적 혼합기 (1160)에 이은 압출기 (1150)의 조합으로 나타내어지는 제2 혼합 공정 (구획 (5))와 더불어 용융 펌프 (1180)에 의한 추가 가압 (구획 (6)), 및 여과기 (1320)에 의한 여과 (구획 (7))로 및 이를 거쳐 지나갈 수 있다. 도 1에 나타내어진 바와 같이, 제1 가압 (4)로부터의 물질은 펠렛화 구획 (8)에 직접 이를 수 있거나 펠렛화 구획 (8)로의 운송 전에 제2 혼합 구획에 이은 가압화 및 여과를 수행할 수 있다.
다시 도 8a 내지 8f를 참조하면, 혼합 스테이지(stage) (2a), (2b), (2c), (2d), (2e), (2f), 또는 이들의 임의의 조합으로부터 배출시, 및 (2f)에서의 제1 압출 혼합 상태에 이어, 용융되거나 유체화된 물질은 임의로는 임의적인 디버터 밸브 (1300) (도 10)로 및 이를 거쳐 지나간다. 혼합 구획 (2)의 성분 또는 성분들은 도 8d에 나타내어진 바와 같이 디버터 밸브 (1300)에 임의로는 부착 연결되며, 이때 측로 정적 혼합기 (1200)의 방출구 (1230)은 디버터 밸브 (1300) (도 10)의 주입구 (1305)에 부착된다. 별법으로, 도 8b, 8e, 및 8f에서는, 압출기 (1150)의 방출구 (1131)은 디버터 밸브 (1300)의 주입구 (1305)에 부착된다. 도 10은 디버터 밸브 (1300)의 하우징 (1302)에 부착된 주입구 (1305) 및 방출구 (1306)을 도시한다. 이동가능한 디버터 볼트 (도시되지 않음)는 전기 기계적으로, 유압으로, 공기로 및 이들의 다양한 조합으로 움직이게 할 수 있다.
다시 도 8a 내지 8f를 참조하면, 디버터 밸브 (1300)으로부터 방출구 (1306) (도 10)을 관통하여 배출시, 용융되거나 유체화된 물질은 임의로는 용융물에 대해 바람직하게는 대략 10 bar 이상, 보다 바람직하게는 대략 20 내지 대략 250 bar 또는 그 이상의 추가 압력을 생성하는 임의적인 용융 펌프 (1180)로 및 이를 거쳐 지나간다. 요구되는 압력은 가공되는 물질에 따라 좌우되고 혼합에 이은 펠렛화 공정 (도 1의 구획 (8))에 의해 및 공정의 처리량 또는 유량에 대해 상당한 영향을 받는다. 용융 펌프 (1180)은 원심분리 펌프 또는 용적식 왕복 또는 회전 펌프일 수 있고, 바람직하게는 연동 펌프, 베인 펌프, 스크류 펌프, 로브 펌프, 추진 공동 펌프, 또는 기어 펌프일 수 있는 회전 펌프이고, 보다 바람직하게는 기어 펌프이다. 밀봉재는 가공되는 물질과 화학적 및 기계적으로 상용성이어야 하며, 이의 상세사항은 당업자에 의해 충분히 이해된다.
가압 용융물은 임의적인 여과기 (1320) (도 8b 및 8e), 및 도 8f에서의 하나 이상의 임의적인 여과기 (1320)을 통과하며, 이는 바스켓 여과기, 캔들 여과기, 또는 스크린 변환기일 수 있으며, 스크린 변환기는 바람직하게는 320 메시 또는 보다 조악한 것이고, 보다 바람직하게는 다양한 메시의 2 이상의 스크린의 다층 스크린 변환기이고, 보다 더 바람직하게는 예시적으로 20 메시, 40 메시 및 80 메시인 일련의 여과기이다. 스크린 변환기는 수동식, 판, 슬라이드 판, 회전판, 벨트, 밴드, 단일 또는 이중 볼트일 수 있고, 연속 또는 불연속일 수 있다.
가장 바람직하게는, 가압 용융물은 도 11, 12, 및 13에 도시된 바와 같이 수동식 교환가능 여과기, 바람직하게는 수동식 교환가능 캔들 여과기인 하나 이상의 임의적인 여과기 (1320)을 통과한다. 도 11은 지지 브래킷 (1324) 상의 하나 이상, 바람직하게는 다수의 여과기 하우징 (1322)를 도시한다. 지지 브래킷 (1324)는 슬라이드 가능한 기저판 (1344)의 상면에 부착된다. 클램프 (1326)은 고정된 기저판 (1330)에 부착된 클램프 스탠드 (1328)에 바람직하게는 볼트에 의해 부착된다. 고정된 기저판 (1330)은 바람직하게는 볼트에 의해 스탠드 (1332)에 부착되며, 이는 후속적으로 바람직하게는 볼트에 의해 다수의 각진 브레이스(brace) (1340)이 있는 L-빔(beam) (1336)에 부착된다. 다수의 휠 (1138)은 L-빔 (1336)에 부착되고, 바람직하게는 볼트 조임된다. 각진 L-브래킷 (1380)을 관통하여 스레딩된 막대 (1342)는 스탠드 (1332)의 경사도의 조정을 가능하게 한다. 핸들 (1346)은 지지 브래킷 (1324)에 부착되어 레일 (1348)을 따라 여과기 하우징 (1322)가 있는 지지 브래킷 (1324)를 밀고 당긴다.
도 12는 여과기 하우징 (1322), 클램프 (1326), 클램프 스탠드 (1328), 핸들 (1346)이 있는 지지 브래킷 (1324), 스탠드 (1332), 각진 브레이스 (1340) 및 휠 (1338)이 있는 L-빔 (1336), 및 각진 L-브래킷 (1380)을 관통하여 스레딩된 막대 (1342)를 도시한다. 레일 (1348)은 바람직하게는 볼트 조임에 의해 하면 슬라이드 스톱 (1350)과 같이 기저판 (1330)에 부착된다. 지지 브래킷 (1324)는 슬라이드 가능한 기저판 (1344) (도 11)에 부착되며, 이 아래에 당업자에게 공지된 바와 같이 베어링, 부싱(bushing) 등을 함유하는 슬라이드 (1354) 및 상면 슬라이드 스톱 (1352)가 모두 바람직하게는 볼트 조임에 의해 부착된다.
여과기 하우징 (1322)의 말단에는 주입구 클램핑 보스(boss) (1356) 및 방출구 클램핑 보스 (1358)이 부착된다. 여과기 하우징 (1322)는 바람직하게는 가열 케이블 (1360)이 있는 다수의 밴드 가열기에 의해 가열될 수 있다. 여과기 하우징 (1322)의 상면 및/또는 하면에는 개별 여과기 하우징의 인양, 대체 및/또는 후속 세정을 위한 다수의 인양 고리 (1362)가 부착된다. 각 여과기 하우징 (1322)는 하나 이상, 바람직하게는 다수의 여과기 카트리지를 함유한다. 보다 바람직하게는, 여과기 카트리지는 캔들 여과기이고, 가장 바람직하게는 주름형 캔들 여과기이다.
도 13a, b 및 c는, 여과기 하우징 (1322)의 일부분의 크래들링(cradling) 설계 절단면을 도시하고 핸들 (1346)을 수용하고 각진 지지체 (1376)을 도시하도록, 주입구 말단 (도 13a), 측면 (도 13b), 및 방출구 말단 (도 13c)에서 보여지는 지지 브래킷 (1324)를 도시한다. 지지 브래킷 (1324)는 바람직하게는 방출구 말단 브래킷 (1372) (도 13c) 및 주입구 말단 브래킷 (1374) (도 13a)를 형성하도록 굽어진 단일판으로부터 제조되어 도 12에 도시된 바와 같이 여과기 하우징 (1322)를 지지한다. 핸들 (1346)은 바람직하게는 볼트 및/또는 스크류에 의해 판 (1378)에 부착 연결되며, 판 (1378)은 도 13b에 도시된 바와 같이 바람직하게는 용접에 의해 지지 브래킷 (1324)의 기저부 및 방출구 말단 브래킷 (1372)에 부착된다. 각진 지지체 (1376)은 도 13a 및 b에 도시된 바와 같이 바람직하게는 용접에 의해, 가장 바람직하게는 주입구 말단 브래킷 (1374)의 대략 중간 폭 및 지지 브래킷 (1324)의 기저부에서 용접에 의해 부착 연결된다.
도 12에 있어서 및 도 14에 상세히 나타낸 용융 물질의 유동 방향은 주입구 클램핑 보스 (1356) 내의 주입구 오리피스 (1382)를 관통하여 여과기 하우징 (1322)의 여과기 하우징 성분 (1386) 내의 여과기 챔버 (1384) 안으로 향한다. 용융 물질은 여과기 (1388) 외부로부터 여과기 (1388) 내부를 가로질러 안으로 여과기 하우징 (1322)의 방출구 하우징 성분 (1392) 내의 방출구 챔버 (1390) 안으로 방출구 오리피스 (1394) 안으로 방출구 클램핑 보스 (1358) 안으로 관통하여 지나간다. 여과기 (1388)은 방출구 말단에서 내부 여과기 하우징 성분 (1398)에 부착되고, 바람직하게는 스레딩 부착된다. 내부 여과기 하우징 성분 (1398)은 바람직하게는 볼트 및/또는 스크류 (1397)에 의해 여과기 하우징 (1322)의 방출구 하우징 성분 (1392)에 부착된다. 여과기 하우징 (1322)의 여과기 하우징 성분 (1386) 및 방출구 하우징 성분 (1392)는 바람직하게는 볼트 (1399)에 의해 부착 연결된다. 하나 이상, 바람직하게는 다수의 인양 고리 (1362)는 여과기 하우징 (1322)의 여과기 하우징 성분 (1386) 및 방출구 하우징 성분 (1392) 중 하나 이상에 부착 연결되고 바람직하게는 스레딩 부착된다. 주입구 클램핑 보스 (1356)은 용융 펌프 (1180) (도 8b, 8e 및 8f)에 클램핑되고 방출구 클램핑 보스 (1358)은 하기 기재된 펠렛화 구획 (8)에 부착된다.
도 8c, 8e 및 8f에서의 정적 혼합기 (1160)은 형성되는 혼합물을 가열하여 균일한 용융 덩어리를 생성하기 위해 사용될 수 있거나 용융 덩어리의 온도를 감소시키기 위해 용융물 냉각제로서 효과적으로 사용될 수 있다. 정적 혼합기를 직렬로 사용하는 경우, 각 유닛은 물질 또는 제형물을 가열하고 추가로 혼합하기 위해 사용될 수 있으며, 온도, 설계, 구조 및 구성, 물리적 크기, 공정 조건은 혼합기들 사이에서 동일하거나 상이할 수 있다. 직렬 정적 혼합기는, 적용가능한 경우, 물질을 가열하여 보다 양호한 온도, 용융물 균일성, 및 개선된 분산성 및 배분성 혼합을 달성할 수 있고, 반면에 예를 들어 제2 정적 혼합기는 물질을 실제로 냉각시켜 추가 가공을 용이하게 할 수 있다. 정적 혼합기 (1160) 또는 용융물 냉각기는 코일형, 스크레이프 벽(scrape wall), 쉘 및 관 설계, 또는 U-형 관 설계 또는 기타 유사한 형식의 열 교환기이고 바람직하게는 개별 관 내에 적절한 구성의 정적 혼합 블레이드를 포함하여 물질을 추가로 혼합하고 보다 많은 물질을 관 벽과 밀접하게 접촉하게 하는 쉘 및 관 설계이며, 관의 외부에는 적절한 대로 가온 또는 냉각을 제공하기 위한 바람직하게는 오일 또는 물 (그러나 이로 제한되지는 않음)이 유동한다. 순환 매질의 온도 및 유량은 제어 유닛 (도시되지 않음)으로 신중하게 조절한다. 정적 혼합 또는 용융 냉각에서의 조건의 선택을 위한 중요한 기준은 적절한 혼합을 위해 요구되는 압력을 유지하면서 최소의 압력 하강으로 혼합을 실시하기 위한 최대량의 일을 하는 것이다. 존재하는 경우, 압출기 (1150) 및/또는 용융 펌프 (1180)에 의해 발생하는 압력은 용융된 또는 유체 덩어리의 유동을, 적용가능한 경우, 여과기 (1320)을 관통하여, 측로 정적 혼합기 (1200) (도 8b 및 8d) 안으로 관통하여, 및 펠렛화 구획 (8) (도 1 및 하기 기재됨) 안으로 및 관통하여 유지하기에 충분하여야 한다. 별법으로, 임의적인 용융 펌프 (1180)은 방출구 (1230) (도 2d) 및 주입구 (1305) (도 10)에 위치 제어적으로 부착되어 펠렛화 구획 (8) (도 1 및 하기 기재됨) 안으로 관통하는 압력을 유지시키거나 증가시킬 수 있다.
도 8d의 임의적인 측로 정적 혼합기 (1200)은 정비 또는 세정을 위해 용융 유동 경로로부터 물리적으로 제거되어야 할 것인 종래 기술의 장치에 비해 독특한 이점을 가지고, 특정 공정에서 항상 필수적이지는 않다. 이러한 과제를 단순화하기 위해, 냉각제와 접촉하거나 접촉하지 않을 수 있는 "스풀(spool)" 또는 구멍이 큰 직선형 파이프를 경로 안으로 삽입하여 유동이 불필요한 정적 혼합기를 효과적으로 우회하게 할 수 있다. 별법으로, 측로 라인 (1202)는 정적 혼합기 (1160)으로부터의 유동을 측로 라인 (1202) 안으로 전환하기 위해 사용되는 디버터 밸브 (1204)와 함께 도 15에 도시된 유동 경로 안으로 삽입될 수 있다. 유사하게, 제2 디버터 밸브 (1206)은 측로 유동을 다시 정적 혼합기 (1160)의 방출구에서 또는 그 가까이에서 주요 스트림 안으로 접촉시키기 위해 사용될 수 있다.
임의적인 여과기 (1320)의 방출구는 도 16에 상세히 나타낸 측로 디버터 밸브 (1220)의 주입구 (1210)을 통해 도 2d에서의 측로 정적 혼합기 (1200)에 부착 연결된다. 주입구 (1210)은 용융 유동을 정적 혼합기 주입구 (1252)를 관통하여 측로 정적 혼합기 (1200)의 정적 혼합 성분 (1250) 안으로 향하게 한다. 용융 유동은 정적 혼합 성분 (1250)을 통과하고 정적 혼합기 방출구 (1254)를 관통하여 측로 디버터 밸브 (1220)의 방출구 (1230)으로 나간다. 2통행 또는 이중 통행 열 교환기는 도 16에 도시되어 있으며, 정적 혼합 성분 (1250)의 기저부 (1256)은 기재된 바와 같이 주입구 (1252) 및 방출구 (1254)를 관통하여 측로 디버터 밸브 (1220)에 부착 연결된다. 정적 혼합 성분 (1250)의 상면 (1258)은 측로 디버터 밸브 (1220)에서 멀다. 본원에 기재된 정적 혼합기 (1200) 및 측로 디버터 밸브 (1220)의 배향은 매달려 있거나, 수평 또는 수직 배치될 수 있거나 상기 언급한 위치들 사이를 포함하는 다양한 각도에서 위치 제어적으로 기울어질 수 있다.
밸브 성분 (1262) 및 (1264)는 바람직하게는 이동가능한 볼트의 형태이며, 밸브 성분 (1262)는 정적 혼합 성분 (1250)의 상류이고, 밸브 성분 (1264)는 유사하게 하류이다. 볼트는 두(2) 개의 구멍 (예를 들어 밸브 성분 (1264)), 세(3) 개의 구멍 (예를 들어, 밸브 성분 (1262)), 또는 보다 많은 구멍을 함유하지만, 이로 제한되지는 않는다. 각각의 구멍은 다양한 배향을 가질 수 있고, 예를 들어 곧바로 90° 전환점을 형성할 수 있거나, "티 또는 T"형일 수 있고, 구체적으로 볼트의 길이를 따라 위치한다. 상기 구멍 각각은 유체 제어 실린더 또는 동등한 장치에 의해 위치 제어적으로 위치하고, 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 공정을 가동하는 조작자에 의해 요구되는 목적하는 위치를 기준으로, 측로 디버터 밸브 (1220)의 적절한 주입구 및/또는 방출구와 양호한 정렬을 조절가능하게 유지할 것이다. 유체 동력 실린더의 위치 제어, 및 이에 따른 각 볼트의 위치는 수동식으로 작동하는 유체 유동 밸브에 의해 또는 PLC와 같은 자동 제어에 의해, 또는 둘 다에 의해 제어될 수 있다.
용기, 압출기, 기어 펌프, 스크린 변환기, 중합체 디버터 밸브 (도 10), 및 정적 혼합기 또는 용융물 냉각기를 포함한 도 8a 내지 8f의 구획 (2)의 성분들을 위한 표면 처리 및 코팅의 사용은 본 발명에 의해 고려되고 제한하고자 하는 의도 없이 본원에 참조로 포함된다. 질화, 탄질화, 전해 도금, 무전해 도금, 열 경화, 화염 분무 기법, 및 소결 기법이 상기 표면 처리 및 코팅을 예시한다.
이제 도 17을 참조하면, 공급 시스템 구획 (1)이 혼합 구획 (2)에 혼합 물질을 제공하고, 압출기 (1150)이 물질을 추가로 가공 및/또는 반응시키고, 이를 디버터 밸브 (1300)으로 및 이를 거쳐 용융 펌프 (1180)의 형태로 가압 구획 (3) 안으로, 여과기 (1320), 바람직하게는 수동으로 교환가능한 캔들 여과기의 형태로 여과 구획 (4)로 및 이를 거쳐, 디버터 밸브 (1300)으로 및 이를 거쳐 하기 기재된 펠렛화 구획 (8) 안으로 전달하는, 본 발명의 바람직한 실시양태의 단순화된 개략도가 도시되어 있다. 공급 시스템 구획 (1)로부터의 유체 물질은 상기 기재된 바와 같이 방출구 (999)를 관통하여 혼합 헤드 (900)에, 범람물 측판 (1060) 안으로 관통하여 압출기 (1150)의 스로트 (도시되지 않음) 안으로 제공된다. 혼합 헤드 (900)은 압출기 (1150)의 스로트 상에서 그의 위치를 식별하기 위한 위치 센서를 함유한다. 또한, 하나 이상의 기타 리미트 스위치, 바람직하게는 근접도 스위치가 있으며, 이는 혼합 헤드 (900), 피벗가능한 팔 (360) 및/또는 피벗형 지지 팔 (366) 중 하나 이상으로부터 연장될 수 있다. 별법으로, 리미트 스위치 또는 근접도 스위치는 상기 장치 중 하나 이상에 부착 연결된 브래킷 상에 있을 수 있다. 스위치 및/또는 브래킷형 스위치 (1402)는 혼합 헤드 (900)에 부착될 수 있다. 별법으로, 스위치 및/또는 브래킷형 스위치 (1404)는 피벗가능한 팔 (360)에 부착될 수 있다. 또다른 변형에서, 스위치 및/또는 브래킷형 스위치 (1406)은 피벗형 지지 팔 (366)에 부착될 수 있다. 또다른 선택사항에서, 스위치 및/또는 브래킷형 스위치 (1408)은 피벗형 지지 팔 (366)의 위치에 대한 피벗가능한 팔 (360)의 위치를 결정할 수 있다. 선택된 선택사항은 압출기 (1150)의 범람물 측판 (1060) 및 공급 스로트의 최종 구성에 대한 공급 시스템 구획 (1)의 최종 구성에 따라 좌우된다. 근접도 스위치는 적외선 스위치, 용량 스위치, 유도 스위치 및/또는 전자기 스위치 중 하나 이상일 수 있고 바람직하게는 전자기 스위치이다. 스위치 및/또는 브래킷형 스위치 (1402), (1404), (1406) 및/또는 (1408)은 실제로 가능한 바와 같이 공급 스로트 및 범람물 측판 (1060)에 인접하게 위치하는 압출기 (1150) 상의 평평한 구역에 또는 브래킷형 평평한 구역에 고정 부착된 금속판 (1410) 위를 지나간다. 금속판 (1410), 바람직하게는 자기 금속판의 구역은 혼합 헤드 (900)의 방출구 (999)로부터의 유체가 그 안으로 성공적으로 유체를 인도할 수 있는 공급 스로트의 구역과 동일하다. 압출기의 공급 스로트에 대한 방출구 (999)의 실제 위치는 인도되는 물질에 따라 변동되고, 예시적으로 특정 위치에서의 축적을 감소시키는 것, 압출기 (1150)의 스크류 메커니즘 안으로의 향상된 공급을 용이하게 하는 것, 방출구 (999)와 압출기 (1150)의 스크류 구성요소 사이의 거리를 감소시키는 것, 지금까지 기재된 가장 효율적으로 정화된 구역으로의 유체의 인도를 용이하게 하는 것 등을 위해 당업자에게 공지된 바와 같이 위치할 수 있다.
다시 도 8a 내지 8f를 참조하면, 여과기 (1320)의 방출구는 디버터 밸브 (1300)의 주입구 (1305)에 연결되고 방출구 (1306)은 다이(die) (1520)의 주입구 (1501)에서 펠렛화 구획 (8)에 연결되며, 상세사항은 도 18, 19, 20a, 20b, 21, 22, 23, 24 및 25에 도시되어 있다. 도 18은 하기 기재된 건조 공정으로 및 이를 관통하는 운송을 추가로 도시한다.
도 19에서의 다이 (1520)은 그 안의 구비된 가열 구성요소 (1530) 및 개수 및 배향 패턴이 다양하고 바람직하게는 직경이 대략 3.5 mm 또는 그 이하인, 그를 관통하는 구멍난 다수의 다이 홀 (1540)이 있는 다이 몸체 (1524)에 부착된 노즈콘(nose cone) (1522)를 포함한 단일 몸체형이다. 다이 홀 (1540)은 점증형 또는 점감형 테이퍼 또는 원통형 또는 이들의 다양한 조합을 포함하나 이로 제한되지는 않는 설계의 다양한 조합일 수 있고, 세그먼트(segment)는 공정 및 물질에 의한 필요에 따라 길이가 다양할 수 있다. 바람직하게는, 다이 홀 (1540)은 그에 꼭 맞게 부착된 디버터 밸브 (1300)의 방출구 (1306)의 직경에 의해 결정된 하나 이상의 동심원에 단독으로 또는 집단적으로 군 또는 포드(pod)로 배치된다. 다이 홀 (1540)은 제한하고자 하는 의도 없이 원형, 타원형, 사각형, 직사각형, 삼각형, 오각형, 육각형, 다각형, 하트형, 별형, 아령 또는 개뼈다귀형, 및 기타 다양한 구조 및 설계 중 하나 이상일 수 있다.
가열 구성요소 (1530)은 카트리지, 보다 바람직하게는 코일형 구성요소일 수 있고 도 19에 도시되고 도 20a 및 20b에 구성 1로서 상세히 나타낸 바와 같이 다이 몸체 (1524) 내부 길이가 다이 홀의 원주 밖에 남아있기에 충분한 것일 수 있거나, 길이의 중앙을 지나가지 않고 다이 몸체의 중앙 안으로 가까이 연장될 수 있거나 (도 20a 및 20b의 구성 2), 길이의 중앙을 너머 연장되지만 정반대로 마주보는 다이 홀의 고리와 접촉하기에 충분하지 않은 길이의 것일 수 있다 (구성 3). 다이 홀의 위치는 가열 구성요소 (1530)의 적절한 구성을 수용하기 위해 당업자에게 쉽게 인지되는 바와 같이 변동될 것이고 가열 구성요소의 하나 이상의 길이 또는 설계는 본 발명의 범위 내에 임의로 포함된다.
별법으로, 다이 (1520)은 가열 구성요소 (1530)을 대체하고 다이 몸체 (1524)를 주위로 둘러싸는 하나 이상의 밴드 가열기 (도시되지 않음)에 의해 가열되는 단일 몸체 구성의 것일 수 있다. 또다른 별법에서, 적용시 밴드 가열기에 필적하는 다이 (1520)을 주위로 둘러싸는 하나 이상의 코일 가열기 (또한 도시되지 않음)가 사용될 수 있다. 유사한 변경은 상기 다이 설계 및 하기 기재된 기타 다이 설계에서 본 발명의 실시양태로서 해석되는 것으로 의도된다.
다이 몸체가 제거가능한 중앙 또는 삽입물 구성의 것인 다이 (1520)의 바람직한 설계가 도 21에 도시되어 있다. 가열 구성요소 (1530)은 카트리지, 보다 바람직하게는 코일 구성의 것이고 외부 다이 몸체 성분 (1552) 안으로 삽입되며, 이에 의해 외부 다이 몸체 성분 (1552)의 경계선 내에 적합하게 맞도록 길이가 제한된다. 다이 홀 (1540)은 제거가능한 삽입물 (1550) 내에 함유되고, 상기 논의에서 상세히 나타낸 바와 같이 설계, 치수 및 배치에서 다양할 수 있다. 제거가능한 삽입물 (1550)은 공지된 메커니즘에 의해 외부 다이 몸체 성분 (1552)에 고정 부착된다.
도 22는 다이 몸체가, 다이 홀 (1540)을 통과함에 따라 향상된 가열 효율 및 용융 또는 액체 물질로의 보다 용이한 열 전달을 위한 다수의 가열 대역이 있는 제거가능한 중앙 또는 삽입물 구성의 것인 다이 (1520)의 별법의 설계를 나타낸다. 외부 다이 몸체 성분 (도시되지 않음)은 도 21에 나타내어진 것과 유사하다. 별법의 설계의 가열된 제거가능한 삽입물 (1560)은 외부 다이 몸체 성분 내의 기타 가열 구성요소와 공동으로 열 제어될 수 있거나, 보다 바람직하게는 자체적으로 열 조절되어 다이 (1520) 내의 다구역 가열 용량을 허용하는 가열 구성요소 (1565), 바람직하게는 코일형 가열 구성요소가 구비된 개방형 중앙을 가진다.
도 23에 도시된 다이 (1520)은 다이 (1520)의 주입구 (1501)을 통해 방출구 (1306)에서 디버터 밸브 (1300)에 부착된 도 19에 지금까지 기재된 것과 설계에서 유사한 별법의 단일 몸체형이다. 노즈콘 (1522)는 앞서와 같이 가열 구성요소가 그 안에 구비되고 앞서 기재한 바와 같이 개수, 배향 및 설계에서 다양한, 다수의 다이 홀 (1540)이 이를 관통하여 뚫린 다이 몸체 (1524)에 유사하게 부착된다. 바람직하게는, 다이 홀 (1540)은 앞서와 같이 그에 꼭 맞게 부착된 디버터 밸브 (1300)의 방출구 (1306)의 직경에 의해 결정된 하나 이상의 동심원에 단독으로 또는 집단적으로 군 또는 포드로 배치된다. 다이 몸체 (1524)는 다이 홀 (1540)의 방출구 (1578)이 관통하는 다이 몸체 돌출부 (1576) 부근에 주위로 위치한 절연 챔버 (1580)을 함유한다. 절연 챔버 (1580)은 공기 또는 기타 비활성 기체를 함유할 수 있고, 보다 바람직하게는 당업자에게 공지된 바와 같이 진공이다.
도 24는 테이퍼링형 제거가능한 삽입물 (1582)가 코일형 가열기 (1584)가 그 안에 구비된 오목부 (1586)로 구성된 다이 몸체 (1520)을 위한 별법의 테이퍼링형 삽입물 중앙-가열 구성을 도시한다. 상기 조립체 덮개는 하기 기재된 바와 같이 노즈콘 (1522)에 부착 연결된다. 테이퍼링형 제거가능한 삽입물 (1582)는 다이 홀 (1540)의 방출구 (1578)이 관통하는 다이 몸체 돌출부 (1576) 부근에 주위로 배치된 절연 챔버 (1580)을 함유한다. 절연 챔버 (1580)은 공기 또는 비활성 기체를 함유할 수 있고, 보다 바람직하게는 지금까지 논의된 바와 같이 진공이다. 다수의 다이 홀 (1540)은 상기 기재한 바와 같이 개수, 배향 및 설계에서 다양하고, 앞서와 같이 그에 꼭 맞게 부착된 디버터 밸브 (1300)의 방출구 (1306)의 직경에 의해 결정되는 하나 이상의 동심원에 단독으로 또는 집단적으로 군 또는 포드로 배치된다. 테이퍼링형 제거가능한 삽입물 (1582)는 부착 연결되었지만, 제거가능하게 연결된 다이 기저부 (1588)에 꼭 맞게 위치된다.
보호물 (1594)가 다이 (1520)에 부착 연결된, 다이 (1520)을 위한 또다른 설계 구성이 도 25에 도시되어 있다. 가열 구성요소 케이블 (1596)은 가열 구성요소 (1530)에 부착 연결되고 오리피스 (1598)에서 보호물 (1594)를 통과한다. 공기 또는 다른 비활성 기체는 오리피스 (1599)를 관통하여 보호물 (1594) 안으로 정화되어 가능한 증기에의 다이 (1520)의 노출로부터의 추가 보호를 제공하여 상기 증기의 가능한 발화를 피하거나 그러한 가능성을 감소시킬 수 있다 (도 25의 참조 번호는 도 19의 참조 번호를 따른다). 정화는 정화 기체를 밀봉되지 않거나 가장자리 밀봉된 조립체 접합부 (도시되지 않음)를 통해 유동시켜 달성할 수 있다. 별법으로, 임의적인 정화 방출구 오리피스 (도시되지 않음)는 보호물 (1594)에 부착되어 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 이를 통해 유도되는 정화를 용이하게 하고 정화물의 임의적인 재순환 및/또는 정제를 용이하게 할 수 있다.
도 25에 도시된 바와 같이, 보호물 (1594)는 다이 몸체 (1524)에, 예를 들어 용접에 의해 연결되고, 부착 연결된 뒤판 (1594a), 면판 (1594b), 측판 (1594c) 및 끝판 (1594d)의 조립체일 수 있다. 별법으로, 보호물 (1594)는 다이 몸체 (1524) 또는 디버터 밸브 (1300)에 부착 연결된 뒤판 (1594a), 측판 (1594c) 및 끝판 (1594d)의 조립체일 수 있다. 면판 (1594b)는 다이 몸체 (1524)에 부착 연결될 수 있고 조립체 상에 밀봉 구비되고 볼트 조임, 클램핑, 및 당업자에게 공지된 다양한 유사한 메커니즘에 의해 제자리에 부착 및 제거가능하게 첨부된다.
또다른 구성에서, 보호물 (1594)는 다이 몸체 (1524)에 부착 연결된 면판 (1594b), 측판 (1594c) 및 끝판 (1594d)의 조립체일 수 있다. 뒤판 (1594b)는 디버터 밸브 (1300)에 부착 연결될 수 있고 조립체 상에 밀봉 구비되고 볼트 조임, 클램핑, 및 당업자에게 공지된 다양한 유사한 메커니즘에 의해 제자리에 부착 및 제거가능하게 첨부된다.
보호물 (1594)는 도 25에 예로서 사각형 내지 직사각형 조립체로 도시되었으며 제한하고자 하는 의도는 아니다. 이와 같이, 보호물 (1594)는 구조적 설계를 수용하고/하거나, 기능적 작동을 용이하게 하고/하거나, 기구 및 수반하는 이들의 정비에 의해 제거되는 심미적 선호도를 달성하기 위해 원형, 타원형, 육각형, 다각형, 다양한 구조, 및 구조들의 다양한 조합일 수 있다.
모든 구성 (도 19, 20a, 20b, 21, 22, 23, 24 및 25)에서 다이 (1520)은 바람직하게는 내마멸성, 내마모성, 및 요구되는 경우, 내부식성 물질이고, 용융 또는 액체 압출물의 압출을 위한 다이 홀 (1540)이 통과하는 적절하게 고정 부착된 경질면 (1570)을 함유할 수 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 텅스텐 탄화물, 티타늄 탄화물, 세라믹 및 이들의 조합이 경질면 적용을 위한 일반적인 물질이고 이는 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 의도 없이 또는 본 발명의 범위 내로의 제한 없이 단독으로 또는 조합으로 예로서 언급된다.
노즈콘 (1522)의 볼트 조임 메커니즘은 제한 없이 예로서 도 22에 예시적으로 도시된다. 덮개판 (1572)는, 경질면 (1570)의 높이 치수보다 적거나 적어도 동등할 수 있는 다이 몸체 (1520) 또는 제거가능한 삽입물 (1550) 또는 가열된 제거가능한 삽입물 (1560) (각각 도 19, 21 및 22)의 면에, 볼트 (1574)에 의해 위치 제어적으로 부착된다. 별법으로, 덮개판 (1572)의 밀봉을 위한 개스킷 물질 또는 기타 물질이 필요에 따라 사용될 수 있다. 별법으로, 노즈콘 (1522)는 도 23에 도시된 바와 같이 부착될 수 있으며, 막대 (도시되지 않음)는 양 말단에서 스레딩되고 스레딩된 노즈콘 오목부 (1590) 및 스레딩된 다이 몸체 오목부 (1592) 안으로 스레딩 삽입된다.
디버터 밸브 방출구 (1306) (도 19, 23 및 25)은 직경 증가에서 직경방향으로 및 원뿔형으로 테이퍼링되어 그 안에 삽입된 노즈콘 (1522)보다 연속적으로 비례하여 더 큰 챔버를 생성하는 내부 구멍으로 구성된다. 이에 따라 생성된 챔버의 부피는 공정 용융물 또는 기타 용융 또는 액체 물질의 차단되지 않는 유동이 디버터 밸브 (1300)에서 다이 홀 (1540) 안으로 유동하게 한다. 별법으로, 어댑터 (도시되지 않음)는 노즈콘 (1522)를 수용하도록 본원에 기재된 바와 같이 이에 따라 테이퍼링된 디버터 밸브 방출구 (1306)에 부착될 수 있다.
도 19, 23 및 25의 디버터 밸브 방출구 (1306) 및 별법의 어댑터 (도시되지 않음), 노즈콘 (1522), 및 다이 몸체 (1524), 및 제거가능한 삽입물 (1550) (도 21), 가열된 제거가능한 삽입물 (1560) (도 22), 테이퍼링형 제거가능한 삽입물 (1582) 및 다이 기저부 (1588) (도 24)은 내마멸성, 내침식성, 내부식성 및 내마모성을 개선하기 위해 탄소 강철, 열 경화 탄소 강철, 마텐자이트계(martensitic) 및 오스테나이트계(austenitic) 등급을 포함한 스테인리스 강철, 열 경화 및 침전 경화 스테인리스 강철, 또는 니켈로 제조될 수 있다. 질화, 탄질화, 전해 도금 및 무전해 도금 기법은 상기 내성 특성의 향상을 위한 것이고 본원에 참조로 포함된다.
이에 따라 구멍 표지를 비롯한 제작 공정으로부터의 표석(erratic)을 감소시키는 도 19, 21, 23, 24 및 25의 다이 홀 (1540)을 위한 매끄러운 표면을 제공하기 위해, 다이 홀 (1540)을 위한 통상적인 기법은 다이 홀 부근을 주위로 회전하는 와이어를 이용하고, 후속적으로 표면 평활도를 향상시키고, 다이 홀 구조의 균일성을 개선하고, 다이 홀 직경을 제어가능하게 균일하게 증가시키는 전자 방전 기계가공 (EDM)에 의한 처리를 포함할 수 있다. 별법으로, 균일하게 미세한 그레인 크기의 고속 마멸 및 연마 그릿(grit)은 다이 홀을 통과하여 다일 홀 내의 개선된 평활도를 초래할 수 있다. 추가로, 마멸 및 접착을 감소시키기 위한 삽입물은 다이 홀 (1540)의 랜드(land) 안에 위치시킬 수 있다. 플루오로중합체, 세라믹 및 텅스텐 탄화물 삽입물이 비제한적인 예이다. 표면 특성의 개선, 내부식성 및 내마멸성의 향상, 및 마모의 개선을 위한 기타 표면 처리를 제한하고자 하는 의도 없이 사용할 수 있다.
다시 한번 도 18을 참조하면, 다이 (1520)은 도 19 및 25에 도시되고 도 27, 및 28a, b 및 c에 상세히 나타낸 바와 같이 절단 측판 (1600)에 고정 부착된다. 도 25는 유사한 직경 및 구조의 주입구 파이프 (1604) 및 방출구 파이프 (1606)이 연결되고, 직사각형, 사각형, 또는 바람직하게는 원통형이거나 또는 둘러싸는 기타 구조적으로 개방된 절단 챔버 (1608)에 위치적으로 정반대로 맞은편에 상호연결 부착되고, 다이면 (1610) (대표적으로 도 19, 21, 22, 23, 24 및 25의 경질면 (1570)의 표면과 동등함)을 완전히 포함하기에 충분한 직경의 것인 하우징 (1602)를 포함하는 1부분 절단 측판 (1600)의 구성을 도시한다. 하우징 (1602)는 절단 측판 (1600) 및 다이 (1520)을 디버터 밸브 (1300)에 밀봉 부착시키기 위해 다수의 설치 볼트 (1614)가 통과하는 설치 플랜지 (1612)를 가진다. 하우징 (1602) 상의 플랜지 (1616)은 하기 상세히 나타낸 바와 같이 펠렛화기 (2100) (도 18 참조)에의 부착을 가능하게 한다. 절단 챔버 (1608) 내에서 자유롭게 회전하는 성분은 하기 기재하였다.
유사하게, 도 26은 유사한 직경 및 구조의 주입구 파이프 (1654) 및 방출구 파이프 (1656)이 연결되고, 직사각형, 사각형, 또는 바람직하게는 원통형이거나 또는 둘러싸는 기타 구조적으로 개방형인 절단 챔버 (1658)에 위치적으로 정반대로 맞은편에 상호연결 부착되고, 유사하게 상기 기재된 다이면 (1610) (대표적으로 도 19, 21, 22, 23 및 24의 경질면 (1570)의 표면과 동등함)을 완전히 포함하기에 충분한 직경의 것이고 본원에 기재된 바와 같이 완전하게 조립된 하우징 (1652)가 있는 본체 (1650)을 포함하는 절단 측판 (1600)의 2부분 구성을 도시한다. 하우징 (1652)는 다수의 설치 볼트 및 스터드(stud) (1664)가 통과하는 설치 플랜지 (1662)를 가진다. 설치 플랜지 (1662)는 다수의 카운터싱크 볼트(countersink bolt) (1672)가 통과하는, 내부 치수 및 외부 치수 모두가 유사한 직경의 어댑터 고리 (1670)에 밀봉 부착된다. 설치 볼트 또는 스터드 (1664) 및 카운터싱크 볼트 (1672)는 절단 측판 (1600) 및 다이 (1520)의 성분, 및 이에 따른 완전한 절단 측판 (1600) 및 다이 (1520)을 디버터 밸브 (1300)에 바람직하게는 위치적으로 교대로 밀봉 부착시킨다. 본체 (1650)의 하우징 (1652) 상의 플랜지 (1666)은 하기 기재된 바와 같이 펠렛화기 (2100) (도 18 참조)에의 부착을 가능하게 한다. 도 25의 절단 챔버 (1608) 및/또는 도 26의 절단 챔버 (1658) 내에서 자유롭게 회전하는 성분을 하기 기재하였다. 다이 (1520)에의 및 이를 관통하는 어댑터 고리 (1670)의 개별 부착물은 다이 몸체 (1520)이 디버터 밸브 (1300)에 밀봉 부착된 채로 본체 (1650)이 세정 또는 정비를 위해 제거되는 것을 가능하게 한다.
절단 측판 (1600)의 2부분 구성의 분해 조립도는 도 27에 도시되어 있으며, 완전한 조립체는 도 26에 도시되어 있다. 참조 번호는 일치하도록 유지하였으며, 도 26, 27 및 28a에서 유사한 부품은 유사한 번호를 가진다.
도 28b 및 28c는 주입구 (1680)이, 절단 챔버 (1684)가 부착 연결되고 그 안에 있는 하우징 (1681)에 접근함에 따라 그의 길이를 따라 테이퍼링되게 증가하는 직사각형 또는 사각형 주입구 관 (1682)에 고정 부착되는 것인, 절단 측판 주입구 및 방출구에 대한 별법의 설계를 도시한다. 유사하게, 직사각형 또는 사각형 방출구 관 (1686)이 고정 부착된 방출구 (1688)에 대해 그의 길이를 따라 테이퍼링되게 감소하는 직사각형 또는 사각형 방출구 관 (1686)이 하우징 (1681)에 부착되고 주입구 관 (1682)에 대해 정반대로 마주보고 있다. 도 28b 및 28c의 플랜지 (1683) 및 플랜지 (1685)는 상기 기재한 도 28a의 플랜지 (1662) 및 (1666)과 설계 및 목적에 있어 비슷하다.
도 28a, b 및 c는 바람직한 정반대로 마주보는 주입구 및 방출구를 도시한다. 별법으로, 주입구 (1654) 및 (1680), 및 방출구 (1656) 및 (1688)은 주입구에 대한 방출구의 위치에 의해 정의되고 이에 대하여 대략 20° 내지 바람직하게는 180°의 각도에서 위치할 수 있고 예로서 하우징 (1681)에 마주보거나 흔들리게 부착될 수 있다. 주입구 및 방출구의 치수는 동일하거나 상이할 수 있고 주입구 및 방출구는 설계상 유사하거나 상이할 수 있다. 바람직하게는, 그렇게 동일한 주입구 및 방출구는 유사한 치수 및 설계의 것이고, 정반대로 마주본다. 도 25, 26, 27 및 28a, b, c에 도시된 절단 측판 (1600)은 일반적으로 주입구 파이프 (1604), (1654) 및 (1682) 안으로의 유체 유동과 각각 절단 챔버 (1608), (1658) 및 (1684)를 관통하는 유동을 예시한다. 각각의 절단 챔버로부터의 유출물 유동은 각각의 방출구 파이프 (1606), (1656) 및 (1686)을 관통하여 배출된다.
다시 도 27을 참조하면, 마멸, 침식, 부식, 마모, 및 바람직하지 않은 점착 및 협착을 감소시키기 위한 통상적인 표면 처리를 위해, 플랜지 (1666)의 내부 표면 (3012) 및 주입구 파이프 (1654) 및 방출구 파이프 (1656)의 루멘(lumen) (3018) (루멘은 도시되지 않음)은 질화, 탄질화, 소결될 수 있고, 고속 공기 및 연료 개질 열 처리될 수 있고, 전해 도금될 수 있다. 다이 몸체 (1520)의 외부 표면 (3014) 및 노출된 표면 (3016)은 유사하게 처리될 수 있다. 도 19, 21, 22, 23, 24, 25, 26 및 28a, b, c에서 도시된 변경은 유사하게 처리될 수 있는 것으로 생각된다. 표면 특성의 개선, 내부식성 및 내마멸성의 향상, 마모의 개선 및/또는 응집, 집적 및/또는 협착의 감소를 위한 기타 표면 처리를 제한하고자 하는 의도 없이 사용할 수 있다.
도 18의 도면을 다시 한번 참조하면, 펠렛화기 (2100)은 비작동중 개방 위치로 나타내어져 있다. 펠렛화기에는 임의적인 유동 안내장치 (2000), 및 절단기 블레이드 (1900)이 있는 절단기 허브 (1800)이 부착된다. 설비 작동시, 펠렛화기 (2100)은 각각 도 25 및 26에 상세히 나타낸 바와 같이 절단 측판 (1600)의 1부분 구성의 플랜지 (1616) 또는 절단 측판 (1600)의 2부분 구성의 본체 (1650) 상의 플랜지 (1666)에 고정 부착될 수 있도록 하는 위치로 움직인다. 부착은 가장 바람직하게는 신속한 단절을 제공하나, 이로 제한되지는 않지만, 다양한 메커니즘을 통해 이루어질 수 있다. 작업 구성에서, 절단기 허브 (1800) 및 절단기 블레이드 (1900)은 절단 챔버 (1608) (도 25) 또는 (1658) (도 26) 내에서 자유롭게 회전한다. 도시된 모든 성분의 상세사항은 잇따른 논의에 포함되어 있다.
펠렛화기 (2100)은 도 29에 도식적으로 나타내었고 다이면 (1610)에 관계하여 절단기 허브 (1800)에 의해 위치 제어적으로 조정될 수 있다. 도 29는 작업 위치의 펠렛화기 (2100)을 나타내며, 이는 펠렛화기 플랜지 (2102)를 통해, 예를 들어, 제거가능한 신속 단절 클램프 (2104)에 의해 단단히 보류된 절단 측판 플랜지 (1666)에 밀봉 부착된다. 펠렛화기의 위치 조정은 수동식으로, 스프링식(spring-loaded)으로, 유압으로, 공기로, 또는 전자기계로 달성될 수 있거나, 적용되는 힘의 한 방향 또는 반대로 반대 방향으로 점증적으로 작용하는 상기 메커니즘들의 조합에 의해 달성하여 평탄한 마모, 증가된 수명, 절단기 허브 또는 다이면 (1610) 부근에 용융물 외피(wrap)를 야기하는 과도한 압출의 회피, 및 펠렛화 생성물의 컨시스턴시를 달성하기 위해 필요로 하는 위치의 적절성을 보장할 수 있다. 바람직한 설계는 모터 (2105), 하우징 (2110)을 포함하고, 커플링 (2112)에 연동 부착된 유압 실린더 (2120)을 함유하는 도 29에 상세히 나타낸 유압-공기 메커니즘의 것이다. 로터 샤프트 (2130)은 커플링 (2112)를 다이면 (1610)에서 절단기 허브 (1800)에 연결하고 절단 측판 (1600)의 절단 챔버 (1658)과 접해 있는 유체 내의 밀봉 메커니즘, 바람직하게는 기계적 밀봉 메커니즘 (2150) 및 스러스트 베어링(thrust bearing) (2140)을 통과한다. 주입구 파이프 (1654) 및 방출구 파이프 (1656)은 절단 챔버 (1658) 안으로의 유체의 유동 방향, 절단 챔버 (1658) 내의 유체 및 펠렛의 혼합, 및 후속적으로, 절단기 허브 (1800) 및 다이면 (1610)으로부터 떨어져 절단 챔버 (1658) 밖으로 형성되는 펠렛 슬러리의 유동을 나타낸다.
절단 챔버 (1658)을 관통하는 유속을 증가시키고, 펠렛 품질을 개선하고, 동결 제거를 감소시키고, 다이면 (1610) 부근에 용융물을 두르는 것을 회피하고, 헤드 압력을 생성하거나 증가시키고, 펠렛 구조를 개선하기 위해, 도 30은 유동 안내장치 (2000)이 절단 챔버 (1658) 내에 위치하여 그 영역의 유체 부피를 효과적으로 감소시키는 바람직한 구성을 도시한다. 단지 부분적으로 나타내어진, 다이 (1520), 절단 측판 (1600) 및 펠렛화기 (2100)은 도 29에서와 위치적으로 동일하다. 중공(hollow) 샤프트 로터는 바람직하게는 상기 기재한 바와 같이 적절한 주입구 파이프 (1654) 및 방출구 파이프 (1656)이 있는 절단 챔버 (1658) 내의 절단기 허브 (1800)에 부착된다. 펠렛화기 (2100)은 앞서와 같이 펠렛화기 플랜지 (2102) 및 절단 측판 플랜지 (1666) 상의 신속 단절 클램프 (2104)의 사용을 통해 절단 측판 (1600)에 밀봉적으로 제거가능하게 부착된다. 도 31a 및 31b는 구획이 절단 챔버 (1658)의 직경보다 작은 일관된 외부 직경을 가지는 유사하거나 상이한 세그먼트 길이의 것일 수 있고 상기 절단 챔버 (1658) 내의 목적하는 부피의 필요한 감소량에 따라 변동될 수 있는, 유동 안내장치 (2000)을 위한 2개의 예시적인 구성을 나타낸다. 유동 안내장치 스페이서(spacer) 구획 (2003)은 단독으로 (2003a)에 의해, 또는 복수로 (2003b) 및 (2003c)로 나타내어지는 바와 같이 주위로 직경방향으로 균일할 수 있지만, 세그먼트 길이가 변동할 수 있고, 도시된 바와 같이 복수에 있어 2개로 제한되지는 않는다. 유동을 유도하고/하거나 제한하기 위해, 예를 들어, 단독으로는 (2001a) 또는 비제한적인 복수로는 (2001b), (2001c) 및 (2001d)에서의 유동 유도 세그먼트 (2001)은 절단기 허브 (1800)에 근접하여 위치한 가장 깊게 홈이 팬 구획이 있는 가로 구성의 아치형인 세로로 연장되는 홈에 의해 변경된다. 일련의 세그먼트의 바람직한 구성은 세그먼트의 개수로서 제한하고자 의도되지 않고 유사한 구조 및 기능성의 단일 유동 안내장치 성분은 충분히 본 발명의 범위 내에 있다.
계속하여 도 29를 참조하면, 절단기 허브 (1800)은 펠렛화기 (2100)의 로터 샤프트 (2130)의 스레딩된 말단 상에 스크류 조임에 의해 부착된다. 절단기 허브 (1800)은 로터 샤프트 (2130)에 완고히 설치될 수 있고 도 32에 도시된 바와 같이 절단기 허브 (1800) 부근에 주위로 위치한 다수의 절단기 팔 (1810)을 균형 잡힌 비율로 함유할 수 있다. 별법으로 및 바람직하게는, 절단기 허브 (1800)은 어댑터 (1820)을 사용하여 로터 샤프트 (2130)에 유연하게 부착되며, 어댑터 (1820)은 로터 샤프트 (2130)에 부착 및 스레딩 연결된다. 어댑터 (1820)은 절단기 허브 (1800) 내의 유사한 부분 구형 내부 표면 구멍 (1802)에 맞는 부분 구형 외부 표면 (1822)를 가진다. 절단기 허브 (1800)의 연부로 연장되고 볼 (1840)이 그 안에 맞는 세로 오목부 (1805)는 정반대로 마주보고 부분 구형 내부 표면 구멍 (1802) 안으로 오목하다. 유사하게, 볼 (1840)을 위한 정반대의 오목부 (1826)은 일단 어댑터 (1820)이 직각으로 제자리에 삽입되고 절단기 허브 (1800)에 대해 평행한 위치로 회전하면, 세로 오목부 (1805) 및 정반대의 오목부 (1826)이 상호잠금식으로 부착된 볼 (1840)에 대해 정렬되도록 위치 제어적으로 배향된 어댑터 (1820) 상에 위치한다. 이는 로터 샤프트 (2130)에 고정 부착된 어댑터 (1820) 상에 정반대로 위치하는 볼 (1840) 부근의 절단기 허브 (1800)의 자유 진동을 가능하게 하며, 이는 절단기 허브 (1800)의 회전 자체-정렬을 허용한다.
절단기 팔 (1810) 및 절단기 허브 (1812)의 몸체는 도 32에 도시된 바와 같이 단면이 사각형, 바람직하게는 직사각형일 수 있거나, 도 33c에 도시된 바와 같이 연장된 육각형 단면을 제공하도록 보다 유선형일 수 있다. 도 33a 및 33b는 유선형 절단기 허브 (1850)의 세그먼트를 나타낸다. 절단기 블레이드 (도시되지 않음)는 평탄화된 각진 홈 (1814) (도 32)에서, 또는 평탄화된 각진 노치(notch) (1852) (도 33a 및 33b)에서 스크류 또는 유사한 메커니즘에 의해 고정 부착된다.
별법으로, 도 34는 도 29에 도시된 절단기 팔 (1810)이, 바람직하게는 스크류 (1948)에 의해 절단기 블레이드 (1950)이 부착된 절단기 블레이드 지지체 (1902)로 임의로는 대체되는, 바람직한 가파른 각도의 절단기 허브 (1800)을 도시하고, 동시에 다른 메커니즘은 당업자에게 공지되어 있고 본원에 기재된 것으로 제한되지 않는다. 어댑터 (1920)은 상기 기재된 바와 같이 로터 샤프트 (2130) (도 29)에 스레딩 부착되는 자체-정렬 가요성을 가능하게 한다. 기능적으로 동등한 기타 절단기 허브 설계는 당업자에게 공지된 바와 같이 본 발명의 범위 내에 있다.
도 35a, b, c 및 d는 절단기 블레이드 (1950)의 다양한 각지게 기울어진 위치 및 모양을 도시한다. 블레이드 각도 (1955)는 다이 경질면 (1570) (도 19, 21, 22, 23, 24 및 25)에 대해 대략 0° 내지 대략 110° 또는 그 이상 (도 35a, b 및 c)에서 변동될 수 있으며, 대략 60° 내지 대략 79°의 블레이드 각도 (1955)가 바람직하고 (도 35b), 대략 75°의 블레이드 각도가 보다 바람직하다. 블레이드 절단 연부 (1960)은 종래 기술에 의해 증명된 바와 같이 사각형, 베벨형, 또는 각진형일 수 있고 바람직하게는 대략 20° 내지 대략 50°의 블레이드 절단 각도 (1965), 가장 바람직하게는 대략 45°에 있다. 별법으로, 유사한 블레이드 절단 각도 및 상기 기재된 선호도를 가지는, 유사하게 부착되고, 유사하게 각질 수 있는 도 35d에 도시된 반-두께 블레이드 (1970)이 가장 바람직하다. 추가로, 블레이드 설계는 치수적으로 및 조성적으로 기타 공정 파라미터에 따라 유용함이 입증될 수 있다.
절단기 블레이드 (1950) 및 반-두께 블레이드 (1970)은 조성적으로 공구 강철, 스테인리스 강철, 니켈 및 니켈 합금, 금속-세라믹 복합체, 세라믹, 금속 또는 금속 탄화물 복합체, 탄화물, 바나듐 경화 강철, 적합하게 경화된 플라스틱, 또는 기타 비교가능하게 내구성인 물질을 포함하지만, 이로 제한되지는 않고, 당업자에게 충분히 공지된 바와 같이 추가로 어닐링(annealing) 및 경화될 수 있다. 내마모성, 내부식성, 내구성, 마모 수명, 내화학성, 및 내마멸성은 제형물이 펠렛화되는 것에 대한 특정 블레이드의 유용성에 영향을 미치는 중요한 개념 중 일부이다. 길이, 폭 및 두께의 블레이드 치수, 및 절단기 허브 설계와 관계하여 사용되는 블레이드의 개수는 본 발명의 범위 내에서 제한되지 않는다.
다시 도 29를 참조하면, 마멸, 침식, 부식, 마모, 및 바람직하지 않은 점착 및 협착을 감소시키기 위한 통상적인 표면 처리는 절단 측판 플랜지 (1666)에서 절단 챔버 (1658) 안으로 연장되는 로터 샤프트 (2130)의 노출되는 부분의 외부 표면 (3020)에 적용될 수 있고, 질화, 탄질화, 소결에 의한 금속화, 및 전해 도금일 수 있다. 지금까지 기재한 바와 같이 절단 챔버 (1658)의 부피를 감소시키기 위해 유동 안내장치 (2000)을 이용하는 경우, 로터 샤프트 (2130)에 대한 표면 처리 정도는 절단 측판 플랜지 (1666)에서 먼 부분에 대해 감소된다.
별법으로, 도 36에 도시된 절단기 허브 (1800)에 있어서 절단기 허브 중심선 (1975)에 대한 절단 각도 (1970) 및 블레이드 (1950)의 말단 끝단(distal tip) (1972)는 대략 0° 내지 대략 60° 또는 그 이상, 바람직하게는 대략 25° 내지 대략 55°, 보다 바람직하게는 대략 40° 내지 대략 55°에서 변동하여 다이면 (1610)으로부터 펠렛의 제거를 용이하게 할 수 있다. 도 32, 33a, b 및 c, 34, 및 35a, b, c 및 d에 도시된 모든 변형은 도 36에 도시된 절단기 허브 (1800)의 설계에서 예상되는 것으로 생각된다.
유사하게, 통상적인 질화, 탄질화, 소결, 고속 공기 및 연료 개질 열 처리, 및 전해 도금은 도 31a 및 31b에 상세히 나타낸 바와 같이 유동 안내장치 (2000) (도 30)의 표면에 또한 적용될 수 있다 (특히, 방출구 유동 표면 (3022) 및 (3022a), 주입구 유동 표면 (3024) 및 (3024a), 플랜지 (1666)에서 먼 유동 안내장치 면 (3026) 및 (3026a) 및 플랜지 (1666)에 근접한 유동 안내장치 면 (도시되지 않음), 유동 안내장치 루멘 표면 (3028) 및 (3028a), 및 유동 안내장치 주위 표면 (3030) 및 (3030a)). 상기 동일한 통상적인 처리는 도 32에 상세히 나타낸 절단기 허브 (1812) 및 절단기 팔 (1810)의 절단기 허브 및 팔 표면 (3032)에, 및 도 33a 및 33b에 도시된 변형 설계 절단기 허브 및 절단기 팔의 절단기 허브 및 팔 표면 (3034)에 적용될 수 있다. 도 35a, b, c, d에 도시된 절단기 블레이드 (1950) 및 반-두께 블레이드 (1970)은 유사하게는 도 35a 및 35b의 끝단 표면 (3036)에 대해, 도 35d의 끝단 표면 (3038)에 대해, 및 도 35c의 연부 표면 (3040)에 대해 유사하게 처리할 수 있다. 별법으로, 주위 블레이드 표면 (3042)는 마찬가지로 임의로는 통상적으로 처리할 수 있다. 표면 특성의 개선, 내부식성 및 내마멸성의 향성, 마모의 개선, 및/또는 응집, 집적 및/또는 협착의 감소를 위한 기타 표면 처리를 제한하고자 하는 의도 없이 사용할 수 있다.
도 18은 절단 측판 (1600) 안으로 관통하는 유체 유동 및 생성된 펠렛 슬러리의 측로 루프 (1750) 안으로의 후속 운송에 의해 펠렛화가 수행되는 공정을 추가로 도시한다. 측로 루프 (1750) 및 펠렛 운송에서 사용하기 위한 운송 유체는 저장기 (2800) 또는 기타 공급원으로부터 얻어지고, 임의적인 열 교환기 (1730) 및 운송 파이프 (1735) 안으로 관통하여 측로 루프 (1750)에 안으로 유동하는 충분한 유체를 제공하기 위한 설계 및/또는 구성의 것일 수 있는 펌프 (1720)을 관통하여 절단 측판 (1600)을 향해 운송된다. 열 교환기 (1730)은 유사하게는, 펠렛 구조, 처리량 및 펠렛 품질이 테일링(tailing) 없이 만족스럽고, 절단면 상의 용융 물질을 완전히 둘러싸는 경우, 절단 측판 (1600)에서의 펠렛의 집적, 공동화 및/또는 펠렛의 축적을 최대로 회피하도록, 펠렛이 형성되는 온도를 유지시키기에 적절하게 적합한 온도에서 운송 유체의 온도를 유지시키기에 충분한 용량의 설계의 것일 수 있다. 운송 유체의 온도 및 유량, 및 조성은 가공되는 물질 또는 제형물에 따라 다양할 것이다. 운송 매질/유체 온도는 바람직하게는 물질의 용융 온도보다 적어도 대략 20℃ 낮은 온도에서 유지되고, 바람직하게는 용융 온도보다 대략 30℃ 내지 대략 100℃ 낮은 온도에서 유지된다.
도관설비, 밸빙(valving), 및 측로 성분은 온도, 화학 조성, 연마성, 부식성 및/또는 펠렛-운송 유체 혼합물의 적절한 운송을 위해 필요한 임의의 압력을 견디기에 적합한 구성의 것이어야 한다. 시스템에 의해 요구되는 임의의 압력은 운송 거리, 성분의 원하지 않는 휘발화 또는 조기 팽창을 억제하기 위해 필요한 수직 및 수평 압력 수준, 밸빙을 관통하는 펠렛-운송 유체 슬러리 유동, 거친 스크리닝, 및 보조적인 공정 및/또는 모니터링 설비에 의해 결정된다. 펠렛 대 운송 유체 비는 유사하게는 예시적으로 펠렛 축적, 유동 봉쇄 또는 방해, 및 집적인 상기 언급한 복잡한 환경을 제거하거나 완화시키는데 만족스럽게 효과적이도록 변동하는 비율의 것이어야 한다. 바람직하지 않은 휘발화 및/또는 조기 팽창을 회피하기 위해 요구되는 도관설비 직경 및 거리는 물질 처리량, 이에 따른 유량 및 펠렛 대 운송 유체 비, 및 펠렛의 적절한 수준의 냉각 및/또는 고화를 달성하기 위해 요구되는 시간에 의해 결정된다. 밸빙, 게이지, 또는 기타 가공 및 모니터링 설비는 불필요한 봉쇄, 방해를 회피하기 위해 또는 그 반대로 추가의 바람직하지 않은 압력 생성 또는 공정 폐색(occlusion)을 야기하는 공정을 변경시키기에 충분한 유동 및 압력 등급 및 충분한 통과 직경의 것이어야 한다.
도 18의 펌프 (1720) 및 열 교환기 (1730)은 특히 펠렛화 공정의 부산물로부터 마찬가지로 마멸, 침식, 부식 및 마모되는 경향이 있고, 성분 (도시되지 않음)은 통상적인 질화, 탄질화, 소결, 고속 공기 및 연료 개질 열 처리, 및 전해 도금을 이용하여 임의로 표면 처리될 수 있다. 또한, 화염 분무, 열 분무, 플라즈마 처리, 무전해 니켈 분산 처리, 및 전해 플라즈마 처리는 단독으로 및 이들의 조합으로 당업자에게 공지된 바와 같이 이용될 수 있다.
도 37에 도시된 표준 측로 루프 (1750)은 운송 유체, 바람직하게는 물이 주입구 파이프 (1740)에서 3방향 밸브 (1755)로 들어가게 하고, 측로 유동 안으로 또는 절단 측판 (1600)을 향해 방향을 바꾸게 한다. 절단 측판 (1600)을 우회하기 위해, 운송 유체는 3방향 밸브 (1755)에 의해 측로 파이프 (1765) 안으로 관통하여 방출구 파이프 (1770) 안으로 향하게 된다. 이를 달성하기 위해, 차단 밸브 (1775)를 폐쇄한다. 별법으로, 운송 유체가 절단 측판 (1600)으로 및 이를 거쳐 유동하게 하기 위해, 3방향 밸브 (1755)가 유동을 파이프 (1760) 안으로 관통하여 개방된 차단 밸브 (1775) 및 폐쇄된 배수로 밸브 (1790)이 있는 파이프 (1780) 안으로 유동하도록 유도한다. 운송 유체는 절단 측판 (1600) 안으로 관통하여 진행하고 펠렛을 하류 가공을 위해 하기 기재된 바와 같이 감시창(sight glass) (1785) 안으로 관통하여 차단 밸브 (1775)를 관통하여 방출구 파이프 (1770) 안으로 운송한다. 시스템을 배수시키고 절단 측판 (1600) 또는 다이 경질면 (1570)의 세정 또는 정비를 가능하게 하기 위해, 또는 다이 (1520) 성분 (예를 들어, 도 19, 23, 25 및 26) 중 임의의 것을 대체하기 위해, 3방향 밸브 (1755)는 유동을 파이프 (1765) 안으로 관통하여 방출구 파이프 (1770) 안으로 향하게 한다. 이제 차단 밸브 (1775)가 폐쇄되고 배수로 밸브 (1790)이 개방되면, 성분 (1785), (1600), (1760) 및 (1780) 내에 아래에 포획된 채 남아있는 운송 유체 (1775)가 재순환 또는 처분을 위해 배수로 (1795) 밖으로 배수된다.
다시 도 18을 참조하면, 펠렛이 가공을 위해 충분히 고화되면, 이는 파이프 (2470)을 통해 집괴 포획기/유체 제거 유닛 (2500)으로 및 이를 거쳐 건조 유닛 (2600) 안으로 운송되며, 후속적으로 하기 기재된 바와 같이 추가 가공을 위해 건조기를 나간다.
펠렛의 결정화가 공정의 일부인 경우, 표준 측로 루프 (1750)은 임의로는 절단 측판 (1600)과 건조기 (2600) 사이의 직접 경로로 대체되어 가압 공기가 도 38에 도시된 상기 경로 안으로 주입될 수 있도록 한다. 공기, 또는 기타 비활성 기체가 바람직하게는 절단 측판 (1600)으로부터의 출구에 인접하고 슬러리 라인 (3102)의 시작점 가까이의 지점 (3104)에서 시스템 슬러리 라인 (3102) 안으로 주입된다. 공기 주입을 위한 상기 바람직한 자리 (3104)는 운송 속도를 증가시키고 슬러리 내의 운송 유체의 흡인을 용이하게 하여 펠렛의 운송을 용이하게 하고, 이에 따라 펠렛 및 과립이 목적하는 결정화를 실시하기에 충분한 잠열을 보류하는 것을 가능하게 한다. 고속 공기는 제조 시설에서 전형적으로 이용가능한 통상적인 압축 공기 라인을 사용하여, 예컨대 공기 압축기로 지점 (3104)에서 슬러리 라인 (3102) 안으로 편리하게 경제적으로 주입된다. 질소 또는 아르곤을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는 기타 비활성 기체는 상기 기재한 바와 같이 펠렛을 고속으로 수송하는데 사용될 수 있다. 상기 고속 공기 또는 비활성 기체 유동은 표준 파이프 직경, 바람직하게는 대략 1.6 인치 (대략 4.1 cm) 파이프 직경인 슬러리 라인 안으로의 대략 8 bar 이상의 압력 조절을 위한 표준 볼 밸브를 사용하여 대략 100 m3/h 이상의 유동 부피를 생성하는 압축 기체를 사용하여 달성된다.
당업자에게 유량 및 파이프 직경은 부피 처리량, 목적하는 결정화도 수준, 및 펠렛 및 과립의 크기에 따라 다양할 수 있다. 고속 공기 또는 비활성 기체는 흡인에 의해 증기를 생성하는 펠렛 슬러리에 효과적으로 접촉하고 상기 펠렛을 증가된 속도로 건조기 (2600) 안으로, 바람직하게는 1초 미만의 속도로 절단 측판 (1600)에서 건조기 출구 (3150) (도 39)로 전달하는 슬러리 라인에 걸쳐 펠렛을 분산시킨다. 고속 흡인은 기체 혼합물 중 대략 98 내지 99 부피%의 공기에 도달할 수 있는 공기/기체 혼합물 내의 펠렛의 혼합물을 생성한다.
도 38은 슬러리 라인 (3102) 안으로의 공기 주입을 도시한다. 펠렛 슬러리는 슬러리 라인 (3102) 안으로 감시창 (3106)을 관통하여 각진 엘보(elbow) (3108)을 지나 절단 측판 (1600)을 나가며, 이때 압축 공기는 공기 주입 주입구 밸브 (3110)에서 각진 슬러리 라인 (3102)를 관통하여 및 확장된 엘보 (3112)를 지나 건조기 (2600)을 관통하여 안으로 주입된다. 각진 엘보 (3108) 안으로의 공기 주입이 혼합물의 일정한 흡인을 야기하는 펠렛/물 슬러리에 대한 공기 주입의 최대 효과를 제공하는 슬러리 라인 (3102)의 축과 일렬로 위치하는 것이 바람직하다. 슬러리 라인 (3102)의 수직 축과 상기 슬러리 라인 (3102)의 세로 축 사이에 형성된 각도는 건조기 (2600)로의 건조기 주입구 (3114)의 높이에 대한 펠렛화기 (2100)의 높이의 변동에 의해 방지되는 대로 대략 0° 내지 대략 90° 또는 그 이상에서 변동할 수 있다. 이러한 높이 차이는 펠렛화기 (2100)에 대한 건조기 (2600)의 건조기 주입구 (3114)의 물리적 위치 제어로 인한 것일 수 있거나 건조화기 및 펠렛화기의 크기 차이의 결과일 수 있다. 바람직한 각도 범위는 대략 30° 내지 대략 60°이며, 보다 바람직한 각도는 대략 45°이다. 건조기 주입구 (3114) 안으로 확장된 엘보 (3112)는 유입 슬러리 라인 (3102)에서 건조기 주입구 (3114) 안으로의 고속 흡인된 펠렛 슬러리의 전이를 용이하게 하고 건조기 (2600) 안으로의 펠렛 슬러리의 속도를 감소시킨다. 도 39에 도시한 바와 같이, 설비의 위치는 펠렛화기 (2100)에서 건조기 출구 (3150)로의 펠렛의 운송을 대략 1초 내에 가능하게 하며, 이는 펠렛 내부의 열 손실을 최소화한다. 이는 공기 주입 주입구 밸브 (3110) 이후에 추가로 제2 밸브 메커니즘, 보다 바람직하게는 제2 볼 밸브 (3116)의 삽입에 의해 최적화된다. 이는 추가의 볼 밸브가 슬러리 라인 (3102) 내의 펠렛의 체류 시간의 보다 양호한 조절을 가능하게 하고 슬러리 라인 내에서 일어날 수 있는 진동을 감소시킨다. 제2 볼 밸브 (3116)은 챔버 안으로 주입된 공기의 추가 가압을 가능하게 할 수 있고 펠렛/물 슬러리로부터의 물의 흡인을 개선할 수 있다. 이는 펠렛 및 과립의 크기가 감소함에 따라 특별히 중요해질 수 있다.
마멸, 침식, 부식, 마모, 및 바람직하지 않은 점착 및 협착은 파이프 (2470)의 경우 도 18에 도시된 운송 도관설비에 있어, 도 37의 예시적으로 파이프 (1740), (1760) 및 (1765)를 포함하는 측로 루프 (1750) 도관설비, 및 도 38의 슬러리 라인 (3102)의 경우 문제가 있을 수 있다. 상기 파이프는 짧은 반경 및 긴 반경의 직각을 형성하도록 제조될 수 있거나, 별법으로는 짧은 반경 및 긴 반경 후퇴각(sweep angle) 또는 곡부를 형성하도록 굽혀질 수 있다. 이론에 얽매이고자 함 없이, 유도된 응력이 예를 들어, 마멸, 침식, 및/또는 부식으로 인한 마모-관련 불량의 증가된 가능성을 잠재적으로 야기하는 이러한 조작에 의해 도입될 수 있음이 예상된다. 질화, 탄질화, 소결, 전해 도금, 무전해 도금, 열 경화, 플라즈마 처리, 압출, 회전 성형 또는 "로톨리닝(rotolining)", 슬러시 성형 및 이들의 조합을 포함한 처리를 이용하여 마모-관련 과정에 대한 내성을 개선하고 점착 및 협착을 감소시킬 수 있다. 표면 특성의 개선, 내부식성 및 내마멸성의 향상, 마모의 개선 및/또는 응집, 집적 및/또는 협착의 감소를 위한 기타 표면 처리를 제한하고자 하는 의도 없이 사용할 수 있다.
도 18에 도시된 건조 유닛 또는 건조기 (2600)은 박편, 구체, 구형, 원통형, 또는 기타 기학학적 모양일 수 있는 물질에 대해 제어된 수준의 습윤을 달성하기 위한 다양한 유형의 기구일 수 있다. 이는 여과, 진통 여과, 원심분리 건조, 강제 또는 가열 공기 대류, 회전 건조, 진공 건조, 또는 유체화층에 의해 달성될 수 있으나 이로 제한되지는 않고, 원심분리 건조기인 것이 바람직하고, 자체 세정 원심분리 건조기 (2600)인 것이 가장 바람직하다.
이제 도 40을 참조하면, 파이프 (2470)은 펠렛 및 유체 슬러리 또는 농축된 슬러리를, 펠렛 집괴를 배출 활송 장치 (2505)를 통해 포획하고, 제거하고 배출하는 집괴 포획기 (2500) 안으로 배출한다. 집괴 포획기 (2500)은 유체 및 펠렛의 통과를 허용하지만 점착, 응집, 또는 집적된 펠렛을 수집하고 이들을 배출 활송 장치 (2505)로 향하게 하는 각진 원형 바 격자, 천공판 또는 스크린 (2510)을 포함한다. 이어서, 펠렛 및 유체 슬러리는 하나 이상의 배플 (2530)을 함유하는 하나 이상의 수직 또는 수평 유공성(foraminous) 막 스크린 (2525) 및/또는 유체가 미립자 제거 스크린 (2805) 안으로 이를 관통하여 물 저장기 (2800) (도 18 및 43) 아래로 지나가는 것을 가능하게 하는 기울어진 유공성 막 스크린 (2535)를 포함하는, 도 42에 추가로 상세히 나타나 있는 유체 제거 장치 (2520) (도 41) 안으로 임의로 지나간다. 표면 상에 여전히 유체를 보류하는 펠렛은 슬러리 주입구 (2605) (도 40)에서 유체 제거 장치 (2520)으로부터 자체-세정 원심분리 건조기 (2600)의 하단으로 방출된다.
도 40에 도시된 바와 같이, 자체-세정 원심분리 펠렛 건조기 (2600)은 스크린의 기저부에서의 원통형 스크린 지지체 (2615) 및 스크린의 상부에서의 원통형 스크린 지지체 (2620) 상에 설치된 일반적으로 수직으로 배향된 원통형 스크린 (2700)을 가지는 일반적으로 원통형인 하우징 (2610)을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다. 따라서, 스크린 (2700)은 하우징의 내부 벽으로부터 방사상으로 이격된 관계로 하우징 (2610) 내에 동심으로 위치 제어된다.
수직 로터 (2625)는 스크린 (2700) 내의 회전을 위해 설치되고 건조기 (도 42)의 기저부에 또는 건조기의 상부에서 설치되고/되거나 연결될 수 있고 바람직하게는 건조기 (도 40)의 상단의 꼭대기에 설치되는 모터 (2630)에 의해 회전 구동된다. 모터 (2630)은 구동부 연결 (2635)에 의해 및 하우징의 상단과 연결된 베어링 (2640)을 관통하여 로터 (2625)에 연결된다. 연결부 (2645) 및 베어링 (2640)은 로터 (2625)를 지지하고 로터의 상단의 회전 이동을 안내한다. 슬러리 주입구 (2605)는 연결부 (2648)에서 하부 스크린 지지체 구획 (2650)을 관통하여 스크린 (2700) 및 로터 (2625)의 하단과 소통하고, 하우징 및 로터의 상단은 하우징의 상단에서 상부 스크린 지지체 구획 (2655) 내의 연결부 (도시되지 않음)를 관통하여 건조된 펠렛 배출 활송 장치 (2660)와 소통한다. 방출구 (2667) 내의 디버터 판 (2665)는 건조된 펠렛을 출구 (2670) 또는 출구 (2675) 밖으로 전환시킬 수 있다.
하우징 (2610)은 건조기의 하단 부분에서 플랜지형 커플링 (도시되지 않음), 및 건조기의 상단 부분에서 플랜지형 커플링 (도시되지 않음)에 연결된 구획 구성의 것이다. 최상단의 플랜지 커플링은 하우징 또는 방호물 (2637)에 의해 둘러싸인 베어링 구조 (2640) 및 구동부 연결 (2635)를 지지하는 상면판 (2680)에 연결된다. 하우징 (2637) 꼭대기의 커플링 (2632)는 모터 (2630)을 지지하고 모든 성분을 조립된 관계로 유지시킨다.
하우징 (2610)의 하단은 도 43에 도시된 바와 같이 플랜지 연결부 (2810)에 의해 물 탱크 또는 저장기 (2800)의 상면 상의 하면판 (2612)에 연결된다. 간극 (2812)는 표면 액체가 펠렛으로부터 제거됨에 따라 건조기 하우징의 하단을 하우징 (2610)으로부터의 저장기 (2800) 안으로의 유체의 방출을 위한 저장기 (2800)과 소통시킨다. 스크린 (2700)의 내부에 대한 충돌이 펠렛으로부터 수분을 제거할 것이며, 이러한 수분은 당업계에 널리 공지된 방식으로 스크린을 관통하여 궁극적으로는 저장기 (2800) 안으로 지나가도록 상기 제거를 펠렛을 들어올리고 펠렛에 원심분리력을 부여하는 로터의 작용에 의해 달성한다.
개시된 건조기의 자체-세정 구조는 도 35에 도시되어 있는 바와 같이 하우징 (2610)의 내부와 스크린 (2700)의 외부 사이에 지지된 다수의 분무 노즐 또는 분무 헤드 조립체 (2902)를 포함한다. 분무 노즐 조립체 (2902)는 하우징의 상단에서 상면판 (2680)을 관통하여 위로 연장되는 분무 파이프 (2900)의 말단에서 지지되며, 분무 파이프 (2900)의 상단 (2904)는 노출된다. 호스 또는 라인 (2906)은 고압 유체, 바람직하게는 물을 분당 대략 40 갤런 (이하 gpm) 이상, 바람직하게는 약 60 gpm 내지 약 80 gpm, 보다 바람직하게는 대략 80 gpm 이상의 유량으로 분무 노즐 (2902)에 공급한다. 호스 (2906)은 건조기 (2600) 상에 설치된 단일 매니폴드 (도시되지 않음)를 임의로 이용할 수 있다.
바람직하게는 3개 이상의 분무 헤드 노즐 조립체 (2902) 및 관련된 분무 파이프 (2900) 및 라인 (2906)이 있다. 분무 헤드 노즐 조립체 (2902) 및 파이프 (2900)은 스크린 (2700)의 주변에 주위로 이격된 관계로 배향되고 엇갈린 수직 관계로 배향되어 분무 헤드 노즐 (2902)로부터 방출된 가압된 유체가 스크린 (2700) 안밖으로, 및 하우징 (2610)의 내부와 접촉하여 세정될 것이다. 따라서, 스크린 (2700)의 외부 표면과 하우징 (2610)의 내부 벽 사이의 장애(hang-up) 지점 또는 구역에 축적되거나 머무르는 수집된 펠렛은 간극 (2812)를 통해 저장기 (2800) (도 43) 안으로 플러싱(flushing)된다. 유사하게는, 스크린 (2700) 내부 및 로터 (2625) 외부의 나머지 펠렛은 건조기 밖으로 플러싱되고 상이한 유형의 펠렛이 건조되는 후속 건조 주기 동안 건조기를 통과하는 펠렛으로 오염되거나 이와 혼합되지 않을 것이다.
건조기의 하단에서의 스크린 지지체 구획 (2650)과 하우징 (2610)의 내부 벽 사이의 영역은 건조기 하우징의 성분을 함께 연결하는 솔기 및 포트 개구부에서 평평한 구역을 포함한다. 분무 헤드 노즐 조립체 (2902)로부터의 고압 유체는 상기 영역을 마찬가지로 효과적으로 헹군다. 기저부 스크린 지지체 구획 (2650)은 스크류 또는 기타 패스너에 의해 하우징 (2610) 및 저장기 (2800)의 하면판 (2612)에 부착되어 하우징 및 스크린을 저장기 (2800)에 움직이지 않게 고정시킨다. 기저부 스크린 지지체 구획 (2650)은 도 40에 도시된 바와 같이 물통(tub) 또는 대야의 형태이다. 별법으로, 다른 건조기에서 기저부 스크린 지지체 구획 (2650)은 뒤집어진 물통 또는 뒤집어진 대야의 형태일 수 있다 (도시되지 않음).
로터 (2625)는 펠렛을 인양하고 들어올리고 이어서 스크린 (2700)에 충돌시키기 위한 기울어진 로터 블레이드 (2685)가 그 위에 구비된 실질적으로 관형 부재 (2627)을 포함한다. 다른 건조기에서, 로터 (2610)의 단면은 사각형, 원형, 육각형, 팔각형 또는 기타 모양일 수 있다. 중공 샤프트 (2632)는 로터를 형성하는 관형 부재 (2627)에 관하여 동심 이격된 로터 (2625)를 관통하여 연장된다. 중공 샤프트는 로터 (2625)의 하단에서의 안내장치 부싱 (2688) 내의 개구부 (2682), 및 저장기 (2800)의 상면벽 및 하면판 (2612) 내의 정렬된 개구부를 각각 관통하여 연장되는 바와 같이 로터의 하단을 안내한다. 회전식 커플링 (2690)은 중공 샤프트 (2632) 및 유압원 (도시되지 않음), 바람직하게는 공기에 호스 또는 라인 (2692)를 관통하여 연결되어 중공 샤프트 (2632)의 내부를 가압한다.
중공 샤프트 (2632)는 샤프트 (2632)가 중공 로터 부재 (2627)의 내부와 소통하도록 하는 간극을 포함한다. 상기 홀은 가압 유체, 바람직하게는 공기를 로터 (2625)의 내부로 도입한다. 로터 (2625)는 또한 로터 (2625)의 하단을 기저부 또는 물통 구획 (2650)의 내부와 소통시키는 하부 벽 내에 간극을 가져, 로터 (2625)의 하단 및 물통 구획 (2650)이 세정되는 것을 가능하게 한다. 로터로부터 스크린 (2700) 내부에 플러싱된 펠렛은 우선적으로 건조된 펠렛 방출구 활송 장치 (2660)을 통해 방출된다.
상부 구획 (2655) 내부의 로터 (2625)의 상면이 또한 장애 지점이고 고압 유체, 바람직하게는 기체하에 놓여 축적된 펠렛을 몰아낸다. 도 40에 도시된 바와 같이, 노즐 (2910)은 고압 공기가 로터 (2625)의 상면을 가로지르게 하여 축적된 펠렛을 상면 구획 밖으로, 우선적으로는 펠렛 방출구 활송 장치 (2660) 안으로 구동시킨다. 노즐 (2910)은 상면판 (2680)을 관통하여 연장되고 고압 공기원에 연결된 공기 호스 또는 라인 (도시되지 않음)에 의해 공급된다.
건조기 구조 내에서 발생하는 장애 지점 또는 구역에 더하여, 집괴 포획기 (2500)도 또한 고압 유체를 각진 집괴 화격자 또는 포획기 판 및 바 막대 격자 (2510)의 펠렛 접촉면 상으로 향하게 하는 솔레노이드 밸브에 의해 제어되는 별개의 파이프 또는 호스 (2920)에 의해 세정되어 집괴를 세정 제거할 수 있고, 이는 이어서 배출관 또는 활송 장치 (2505)를 통해 배출한다.
호스 및 노즐은 공기의 파열을 공급하여 로터 (2625)의 상면 및 상부 펠렛 배출 방출구 (2660)을 세정하도록 하는 방향으로 활송 장치 또는 파이프 (2660)을 배출시킨다. 건조된 펠렛의 건조기 밖으로의 배출을 위해 공기 배출물을 방출구 (2667) 내의 디버터 판 (2665) 및 파이프 연결부를 지나 펠렛에 송풍시킨다.
로터 (2625)는 전체 세정 주기 동안 바람직하게는 계속 회전한다. 솔레노이드 밸브는 바람직하게는 약 60 psi 내지 80 psi, 또는 그 이상에서 공기를, 절단 측판 측로 공기 포트, 로터 공기 포트, 상면 구획 공기 포트, 펠렛 방출구 공기 포트 및 디버터 밸브 공기 포트를 포함하는 도시되지 않은 추가의 장애 지점에 공급하기 위해 제공된다. 솔레노이드 밸브는 짧은 공기 파열, 바람직하게는 약 3초를 제공하기 위해 시간 조절 장치를 포함하며, 이는 잘 세정되고 많은 시간을 필요로 하지 않는다. 세정 주기 버튼 (도시되지 않음)은 세정 주기를 활성화시키며, 절단 측판 측로 공기 포트에 먼저 전원을 공급하여 다수의 공기 파열, 바람직하게는 5회 이상으로 공기가 측로를 정화하는 것을 가능하게 한다. 이어서, 상면 구획 공기 포트가 활성화된다. 후속적으로 디버터 판 (2665)의 활성화가 이어진다. 상기 밸브는 1 내지 10초, 바람직하게는 약 6초 동안 스크린을 세척하는 분무 노즐 조립체 (2902)의 활성화 이전에 폐쇄한다. 송풍기 (2960)은 유체 분무 주기 동안 불활성화되어야 하고, 이어서 분무 노즐 펌프의 전원을 끊고 이에 따라 1 세정 주기를 완료할 때 재활성화된다. 본원에 기재된 주기는 특정 범위로 제한되지 않고 각 성분의 주기는 잔류 펠렛의 적절한 제거를 달성하기 위해 필요로 하는 대로 빈도 및/또는 기간이 변동될 수 있다.
도 18의 송풍기 (2960)은 펠렛화 공정의 부산물로부터 및 송풍기 성분 (도시되지 않음)의 표면 상의 펠렛의 충돌 및/또는 점착으로부터 마멸, 침식, 부식 및 마모되는 경향이 있고, 통상적인 질화, 탄질화, 소결, 고속 공기 및 연료 개질 열 처리, 및 전해 도금을 이용하여 임의로 표면 처리할 수 있다. 또한, 화염 분무, 열 분무, 플라즈마 처리, 무전해 니켈 분산 처리, 및 전해 플라즈마 처리를 단독으로 및 이들의 조합으로 당업자에게 공지된 바와 같이 이용할 수 있다.
공정을 위한 스크린은 도 44에 도시된 바와 같이 하나 이상의 수평 또는 수직 탈수 스크린 (2525), 기울어진 탈수 스크린 (2535), 포트 스크린 (2795) 및/또는 하나 이상의 원통 부착가능한 스크린 (2700)을 포함하거나, 이를 전혀 포함하지 않는다. 스크린의 크기, 조성 및 치수는 생성되는 펠렛을 수용해야 하고 천공형, 펀칭형(punched), 피어싱형(pierced), 직조형, 또는 당업자에게 공지된 또다른 구성의 것일 수 있고 구조, 조성 및 종류에 있어 동일하거나 상이할 수 있다. 펠렛 크기의 직경이 감소함에 따라, 스크린은 바람직하게는 유사하거나 상이한 조성, 설계 및 크기의 것일 수 있는 2개 이상의 층으로 구성될 것이다. 스크린은 래치, 클램프, 볼트, 및 당업자에 의해 적절히 이해되는 다양한 기타 메커니즘에 의해 고정 부착된다.
스크린 (2700)은 바람직하게는 건조기 (2600) 및 로터 (2625) 부근에 주위로 위치하도록 적합하게는 가요성인 구성의 것이고, 도 45 (정면도) 및 도 46 (연부도)에 도시된 바와 같이 편향 막대 (2750)을 함유할 수 있고, 이는 볼트로 조여 스크린 구역을 대략 동등한 구역으로 효과적으로 세그먼트화하여 위치시킨다. 별법으로, 스크린은 도 47의 정면도와 도 48에 도시된 연부도에서 나타내어진 바와 같이 편향 막대가 없을 수 있다. 바람직하게는, 스크린 (2700)은 펠렛 및 보다 작은 극소 펠렛의 효과적인 건조를 달성하는 외부 지지체 스크린 및 내부 스크린을 기능적으로 혼입하는 구성적으로 2개 이상의 층이다. 추가로, 하나 이상의 스크린층은 특정 적용에 따라 외부 지지체 스크린과 내부 스크린 사이에 끼일 수 있다. 도 49는 3층 구성의 연부도를 도시하고 도 50은 2층 구성의 유사한 연부도를 도시한다. 도 51은 이를 관통하여 미립자 메시 스크린 층을 시각화한 지지체 층의 측면으로부터 본 3층 스크린 구성의 표면도를 도시한다.
외부 지지체 스크린 (2710)은 성형 플라스틱 또는 와이어-보강된 플라스틱으로 구성될 수 있고 조성적으로 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 나일론, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 또는 원심분리 펠렛 건조기의 작동시 예상되는 화학적 및 물리적 조건하에 그의 구조적 완전성을 훌륭하게 유지하는 유사하게 비활성인 물질일 수 있다. 바람직하게는, 외부 지지체 스크린 (2710)은 전체 스크린 조립체의 구조적 완전성을 유지하기에 적합한 두께의 금속판이고, 적절한 원심분리 펠렛 건조기 내에 단단히 위치 제어적으로 구비되도록 예시적으로는 원통형으로 윤곽을 나타내기에 충분히 가요성이다. 금속판의 두께는 바람직하게는 18 게이지 내지 24 게이지이고, 가장 바람직하게는 20 내지 24 게이지이다. 금속은 조성적으로 알루미늄, 구리, 강철, 스테인리스 강철, 니켈 강철 합금, 또는 건조 공정의 성분에 대해 불활성인 유사하게 비반응성인 물질일 수 있다. 바람직하게는, 금속은 스테인리스 강철이고, 가장 바람직하게는 건조 작업중인 화학적 공정에 의해 환경적으로 필요한 대로 등급 304 또는 등급 316 스테인리스 강철이다.
분리 및 후속 건조를 위한 개방 구역을 제공하기 위해 금속판은 피어싱형, 펀칭형, 천공형 또는 슬롯형이어서 원형, 타원형, 사각형, 직사각형, 삼각형, 다각형 또는 기타 치수적으로 동등한 구조일 수 있는 개구부를 형성할 수 있다. 바람직하게는, 개구부는 원형 천공이고 구조적으로 엇갈려 외부 지지체 스크린의 구조적 완전성을 보류하면서 최대 개방 구역을 제공한다. 원형 천공은 바람직하게는 직경이 대략 0.075 인치 (대략 1.9 mm) 이상이고 위치적으로 엇갈려 대략 30% 이상의 개방 구역을 제공한다. 효과적인 개방 구역이 대략 40% 이상이도록 하는 기하학적 개방 구역 배향이 보다 바람직하다. 위치적으로 엇갈려 대략 50% 이상의 개방 구역을 달성하는, 직경이 대략 0.1875 인치 (대략 4.7 mm) 이상인 원형 천공이 가장 바람직하다.
별법으로, 외부 지지체 스크린은 와이어, 막대, 또는 바로 구성되고, 각지게 또는 직각으로 적층되거나, 상호직조되고, 제자리에 용접되거나, 납땜되거나, 저항 용접되거나 영구 점착되는 조립된 구조 또는 스크린일 수 있다. 와이어, 막대, 또는 바는 상기 기재된 성형된 플라스틱과 조성적으로 유사한 플라스틱 또는 와이어-보강 플라스틱일 수 있거나 유사하게 조성적으로 상기와 같이 서술되는 금속일 수 있고, 기하적으로 원형, 타원형, 사각형, 직사각형, 삼각형 또는 쐐기형, 다각형일 수 있거나 구조적으로 유사할 수 있다. 스크린의 폭 또는 경사(warp)를 횡단하는 와이어, 막대 또는 바는 위사(weft), 슈트(shute), 또는 그밖에 당업자에게 공지된 것으로 세로로 함유된 와이어, 막대 또는 바와 치수적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
바람직하게는, 와이어, 막대 또는 바는 가장 좁은 치수가 대략 0.020 인치 (대략 0.5 mm)이고, 보다 바람직하게는 가장 좁은 치수가 대략 0.030 인치 (대략 0.76 mm)이고, 가장 바람직하게는 가장 좁은 치수가 대략 0.047 인치 (대략 1.2 mm)이다. 개방 구역은 인접한 구조상 구성요소의 근접한 배치에 치수적으로 의존하고 대략 30% 이상, 보다 바람직하게는 대략 40% 초과, 가장 바람직하게는 대략 50% 이상의 백분율 개방 구역을 유지하도록 위치적으로 배치된다.
임의적인 중간 스크린 (2720) 또는 스크린들 및 내부 스크린 (2730)은 외부 지지체 스크린에 대해 본원에 기재된 것과 구조적으로 유사하다. 각각의 층 내의 스크린은 치수적으로 및 구성적으로 유사하거나 상이할 수 있다. 각각의 스크린의 백분율 개방 구역은 유사하거나 상이할 수 있으며, 백분율 개방 구역이 적을수록 스크린의 효과적인 개방 구역은 감소될 것이고 최소 백분율의 개방 구역은 가장 제한적이어서 스크린 조립체의 백분율 개방 구역을 한정할 것이다. 조립체의 기타 층에 대한 임의의 스크린의 배향 및 스크린의 치수 및 구조적 구성은 유사하거나 상이할 수 있다.
내부 스크린 (2730)은 바람직하게는 사각형, 직사각형, 평면, 경사 및 위사 와이어 직경이 치수적으로 또는 구성적으로 동일하거나 상이할 수 있는 더치(Dutch)식 또는 유사한 직조물의 것일 수 있는 직조 와이어 스크린이다. 보다 바람직하게는, 내부 스크린은 경사 및 위사 와이어가 구성적으로 및 치수적으로 유사하고 개방 구역이 대략 30% 이상인 평면 사각형 또는 직사각형 직조 와이어 스크린이다. 보다 더 바람직하게는, 내부층 스크린은 경사 및 위사 와이어가 대략 30% 이상의 개방 구역을 허용하는 크기의 것이고, 보다 바람직하게는 대략 50% 개방 구역인 평면 사각형 또는 직사각형 30 메시 또는 보다 큰 메시의 등급 304 또는 등급 316 스테인리스 강철이다. 백분율 개방 구역이 대략 50% 이상인, 50 메시 이상의 평면 사각형 또는 직사각형 직조물의 내부 스크린이 보다 더 바람직하다. 혼입되는 경우, 중간 스크린 (2720)은 지지체 스크린 (2710)과 내부 스크린 (2730) 중간에 있는 메시의 것일 수 있고, 구조적으로, 기하학적으로, 구성적으로 및 배향적으로 유사하거나 상이할 수 있다. 개시에서 기술한 바와 같이 2층 스크린이 바람직한 구성이다.
다시 도 40을 참조하면, 건조기 (2600)의 다양한 부품에 대한 마멸, 침식, 부식, 마모, 및 바람직하지 않은 점착 및 협착을 감소시키기 위한 통상적인 표면 처리는 질화, 탄질화, 소결일 수 있고, 고속 공기 및 연료 개질 열 처리될 수 있고, 전해 도금될 수 있다. 예시적인 상기 건조기 성분에는 상부 공급 활송 장치 (3044)의 내부 표면, 하부 공급 활송 장치 (3046)의 내부 표면, 기저판 조립체 (3048)의 내부 표면, 파이프 샤프트 보호 장치 (3050)의 외부 표면, 공급 스크린 (3052)의 표면 및 유체 제거 스크린 (3054) (도 41)의 표면, 스크린 조립체 (3056)의 표면, 인양기 조립체 (3058)의 표면, 지지 고리 조립체 (3060)의 외부 표면, 건조기 하우징 (3062)의 상부 부분의 내부 표면, 펠렛 활송 장치 (3064) 및 (3068)의 내부 표면, 및 펠렛 디버터 판 (3066)의 외부 표면이 포함될 수 있다. 송풍기 (2960)의 성분은 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 유사하게 처리될 수 있다. 표면 특성의 개선, 내부식성 및 내마멸성의 향상, 및 마모의 개선을 위한 기타 표면 처리를 제한하고자 하는 의도 없이 사용할 수 있다.
도 18에 도시된 공정에 의해 건조된 펠렛은 후-가공 구획 (13) (도시되지 않음)을 위해 운송될 수 있거나 결정화를 포함한 추가 가공을 위해 호퍼(hopper) (3200) 안으로 향하게 할 수 있고 이는 하기 기재될 것이다.
펠렛의 함침 및/또는 휘발성 물질 손실 회피에 필수적인 압력을 유지하기 위한 상기 기재된 표준 운송 공정 (도 18, 도 37에 상세히 나타냄) 및 가속된 운송 공정 (도 38 및 39)에 대한 별법은 도 52에 도시되고 도 53에 상세히 나타낸 가압 측로 (2200)이다. 운송 유체는 주입구 파이프 (1735)에서 주입구 3방향 밸브 (2205) 안으로 공급된다. 유동은 가압을 위해 파이프 (2210)을 관통하여, 또는 별법으로 파이프 (2215)로 향하게 할 수 있다.
가압은 유체가 압력 펌프 (2220) 안으로 관통하여 파이프 (2225)로 및 배기가스 밸브 (2230)을 관통하여 지나게 하여 파이프 (2210)을 관통하는 유동에 대해 달성하며, 유동은 측로 3방향 밸브 (2265)에 의해 차단된다. 가압 유체는 파이프 (2235)를 관통하여 절단 측판 (1600) 안으로 관통하여 지나고 펠렛은 적절히 압력 정격된 감시창 (2240)을 관통하여 및 연속해서 압력 게이지 (2245) 및 진공 해소 점검 밸브 (2250)에 의해 운송되며, 차단 밸브 (2255) 개방이 펠렛/유체 슬러리가 하기 기재된 추가 가공을 위해 방출구 (2260)을 통과하는 것을 가능하게 한다. 이를 달성하기 위해, 배수로 밸브 (2275)를 폐쇄한다.
별법으로, 표준 유동은 상기 상세히 기재된 비교 공정과 유사하게 달성되며, 이에 의해 주입구 3방향 밸브 (2205)는 유동이 파이프 (2215)를 관통하여 측로 3방향 밸브 (2265) 안으로 향하게 하며, 이는 표준 유동이 파이프 (2270)을 관통하여 파이프 (2235) 안으로 관통하여 절단 측판 (1600) 안으로 향하게 하고 펠렛을 적절히 압력 정격된 감시창 (2240)을 관통하여 및 연속해서 압력 게이지 (2245) 및 진공 해소 점검 밸브 (2250)에 의해 운송하며, 차단 밸브 (2255)를 개방하여 펠렛/유체 슬러리가 하기 기재된 추가 가공을 위해 방출구 (2260)을 통과하는 것을 가능하게 한다. 이를 달성하기 위해, 배수로 밸브 (2275)를 폐쇄하고 압력 펌프 (2220)을 효과적으로 우회한다.
차단 밸브 (2255)가 폐쇄되고 배수로 밸브 (2275)가 개방되어, 주입구 3방향 밸브 (2205)가 유동을 파이프 (2215) 안으로 향하게 하고 측로 3방향 밸브가 유동을 파이프 (2280) 안으로 향하게 하는 경우 시스템의 배수가 일어난다. 시스템 안으로의 유동은 재순환 또는 처분을 위해 방출구 (2285)를 통해 효과적으로 배수된다.
가압 루프 및 절단 측판 (1600)은 차단 밸브 (2255)를 폐쇄하고 주입구 3방향 밸브 (2205)에 의해 유동을 파이프 (2215) 안으로 관통하여 및 측로 3방향 밸브 (2265) 안으로 향하게 하여 효과적으로 우회되며, 측로 3방향 밸브 (2265)는 유동을 파이프 (2280)을 통해 및 방출구 (2260)을 통해 방향을 바꾸게 한다. 전환 메커니즘의 제어 및 전력 조절 및 분배는 당업자에 의해 충분히 이해되는 바와 같이 하나 이상의 적절하게 상호직면할 수 있는 전기 패널 (2290) (도 18 및 52)를 관통하여 제공된다. 공기 노즐 (2295)는 공기 파열이 하기 기재된 바와 같이 세정 주기 동안 도입되는 것을 가능하게 하며, 이는 유동이 절단 측판 (1600)을 관통하여 진행되고, 생성되는 펠렛/유체 슬러리는 상기 논의에서 상세히 기재된 바와 같이 적절한 기구를 관통하여 방출구 (2260)에 전달되는 작업 동안 파이프 (2280) 내에 머무르게 될 수 있는 펠렛을 효과적으로 제거한다.
대기압보다 높은, 바람직하게는 5 bar 이상, 가장 바람직하게는 10 bar의 가압 유동은 방출구 (2260) (도 53)으로부터 파이프 (2297) (도 52) 안으로 지나가며, 이는 필요한 압력을 유지할 수 있어야 하고 펠렛/유체 슬러리 혼합물을 공정에 필요한 처리량 속도, 온도 및 부피로 운송하기에 적절한 길이 및 직경의 것이어야 한다. 파이프의 길이 및 조성은 공정에 의해 요구되는 온도의 유지 또는 냉각을 달성하기 위한 것이어야 한다.
본 발명에 따르면, 파이프 (2297)은 도 52에 위치적으로 도시된 바와 같이 하나 이상의 압력 보충 장치 (2300)을 필요로 하기에 충분한 길이의 것이다. 파이프 (2297)은 도 54에 도시된 바와 같이 임의적인 주입구 3방향 밸브 (2302)에 연결되며, 이는 펠렛/유체 슬러리가 측로 라인 (2304)를 관통하여 방출구 3방향 밸브 (2306) 안으로 및 압력 보충 장치 성분에 대한 측로로서 기능하는 파이프 (2398) 안으로 향하게 한다. 별법으로, 펠렛/유체 슬러리는 주입구 3방향 밸브 (2302)에 의해 바스켓 여과기 (2310) (도 55 참조) 안으로 관통하여 하나 이상의 원뿔형 장치 (2350) (도 56에 도시되고 하기 상세히 나타내어짐), 바람직하게는 두개 이상의 직렬의 원뿔형 장치 안으로 향하게 하며, 유동 채널은 교대로 감소되고 직경방향으로 확장되어 시스템을 관통하는 목적하는 수준의 가압 유동을 급송하고, 이러한 현상은 당업자에게 널리 공지된 베르누이(Bernoulli) 효과로 기재되었다. 원뿔형 장치 밖으로의 유동은 방출구 3방향 밸브 (2306) 안으로 관통하여 및 파이프 (2398) 안으로 지나간다.
이제 도 55를 참조하면, 바스켓 여과기 (2310)은 공정에 의해 요구되는 처리량 속도 및 부피를 수용하기에 적절한 높이 및 직경의 것인 원통형 하우징 (2316)에 부착된 유체 방출구 파이프 (2314)과 정반대로 마주보는 유체 주입구 파이프 (2312)를 가진다. 하우징 (2316)은 클램프 (2320)에 의해 밀봉 부착되고 볼트 (2322) 또는 등가의 메커니즘에 의해 단단히 조여진 유사한 직경의 상면 및 하면 엔드캡(endcap) (2318)을 가진다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 개스킷 및/또는 기타 밀봉 물질을 사용하여 유체의 손실 또는 압력의 감소를 방지할 수 있다.
엔드캡 (2318)은 클램프 (2320)에 의해 부착되기에 충분히 넓은 하우징 (2316)과 동등한 직경의 원통형 파이프 구획 (2324)로 구성된다. 원통형 파이프 (2324)에는 동등한 외부 직경의 덮개판 (2326), 및 핸들 (2328)이 고정 부착된다. 덮개판 (2326)의 맞은 편에는 바스켓 스크린 (2332)가 제자리에 삽입되고 단단히 보유하는 것을 가능하게 하기에 충분한 거리로 이격된 플랜지 (2330) 및 배수로 (2329)가 고정 부착된다.
바스켓 스크린 (2332)는 상면과 하면 덮개판 (2326) 사이의 거리와 길이가 동등하고 원통형 하우징 (2316)의 내부 직경과 동등한 폭의 것이다. 두께는 공정의 유속 및 압력을 견디기에 충분해야 하고 바람직하게는 18 게이지 또는 대략 0.047 인치 또는 대략 1.2 mm이다. 스크린은 직조형, 펀칭형, 천공형 또는 피어싱형일 수 있고 바람직하게는 강철, 스테인리스 강철, 니켈 또는 니켈 합금, 플라스틱 또는 기타 적절한 내구성 물질일 수 있는 천공판이고, 가장 바람직하게는 최대 천공이 하기 기재된 원뿔형 장치 또는 장치들 (2350)의 가장 작은 직경에 필적하는 직경의 것인 천공형 스테인리스 강철판이다. 원통형 하우징 (2316)에는 바스켓 스크린 (2332)가 이들 사이에 단단히 구비되고 세정을 위해 자유롭게 제어되도록 위치하는 2개, 바람직하게는 4개의 롤러 (2334)가 고정 부착된다. 롤러 (2334)는 부착점에서 원통형 하우징 (2316)의 직경을 가로지르기에 충분한 길이의 것이고 원통형 파이프 (2324)의 길이보다 긴 거리에서 덮개판 (2326)으로부터 떨어져서 위치한다. 롤러는 바람직하게는 상면 및 하면 덮개판 (2326) 둘 다로부터 동등한 거리에 비교 가능하게 위치한다.
원뿔형, 양뿔형 또는 쌍곡면 장치 또는 장치들, 바람직하게는 원뿔형 장치 또는 장치들 (2350)은 도 56에 도시된 바와 같이 유체 방출구 파이프 (2314)와 같은 공통의 치수의 정반대의 주입구 (2352)가 있는 실린더를 포함한다. 테이퍼 (2380)은 주입구 (2352)에서 시작될 수 있거나, 별법으로 적절한 압력을 허용하기에 적절한 거리에서 시작될 수 있고 원통형 압박부 (2370)의 테이퍼와 직경방향으로 감소한다. 상기 원통형 압박부 (2370)은 공정을 위한 적절한 압력을 생성하고 주입구 (2352)와 직경이 동일하거나 상이할 수 있는 방출구 (2354)에 대한 적절한 길이를 위해 직경방향으로 증가하는 테이퍼 (2382)와 접촉하기에 충분한 직경 및 길이의 것이다. 단지 하나의 원뿔형 장치 (2350)이 이용되는 경우, 방출구 (2354)는 방출구 (2354)와 직경이 동등한 방출구 파이프 (2392) (도 54)에 부착된다.
바람직하게는, 2개 이상의 원뿔형 장치가 사용되고, 가장 바람직하게는 도 54에 도시된 바와 같이 3개가 직렬로 사용되며, 원통형 압박부 (2370), (2372) 및 (2374)의 직경은 공정 조건에 의해 필요한 것과 동일하거나 상이한 직경 및/또는 길이의 것일 수 있다. 원통형 압박부 (2370), (2372) 및 (2374)의 길이는 0 인치 (본질적으로 어떠한 지점) 내지 원뿔형 장치 (2350)의 전체 길이보다 짧은 임의의 길이일 수 있다. 각 원뿔형 장치 (2350)의 길이는 동일하거나 상이할 수 있고, 이들은 도해의 명확함을 위해 도 56에서 (2350a), (2350b) 및 (2350c)로 별도로 식별된다. 유사하게, 주입구 (2352), (2356) 및 (2360)은 방출구 (2354), (2358) 및 (2362)일 수 있는 것과 동등한 또는 상이한 직경 및 길이일 수 있다. 테이퍼 (2380), (2384) 및 (2388)은 길이 및 각각 원통형 압박부 (2370), (2372) 및 (2374)에 대한 테이퍼 정도에서 동일하거나 상이할 수 있다. 테이퍼 (2382), (2386) 및 (2390)은 각각 원통형 압박부 (2370), (2372) 및 (2374)로부터의 직경에 있어 증가하고 각각 방출구 (2354), (2358) 및 (2362)의 직경에 대해 직경방향으로 증가하며, 길이 및 테이퍼 정도는 공정 요건을 만족시키기에 적절하다.
바람직하게는, 원뿔형 장치 (2350a), (2350b) 및 (2350c)는 전체 길이가 동일하며, 원통형 압박부 (2370)은 압박부 (2372)보다 직경방향으로 크며, 이는 길이가 가압 및 유동의 최적화에 요구되는 대로 변동할 수 있는 원통형 압박부 (2374)보다 크다. 주입구 (2352)는 방출구 파이프 (2314)에 직경방향으로 필적해야 한다. 유사하게, 방출구 (2354) 및 주입구 (2356)은 방출구 (2358) 및 주입구 (2360), 방출구 (2362) 및 방출구 파이프 (2392)인 것과 같이 직경방향으로 동등하다. 모든 원뿔형 장치 (2350)은 제자리에 클램핑되고, 바람직하게는 클램프 (2365), (2366), (2367) 및 (2368)의 경우 도 54에 도시된 바와 같이 신속한 단절에 의해 클램핑되며, 이는 각각의 원뿔형 장치 (2350) 또는 원뿔형 장치 (2350a), (2350b) 및 (2350c)의 직경에 대해 적절하게 크기 조절되고, 이는 비슷하지 않을 수 있거나 바람직하게는 직경방향으로 동등하다.
방출구 파이프 (2392)는 상기 언급한 측로가 이용되는 방출구 3방향 밸브 (2306)에 및 그의 부재하에 하류 가공을 위해 파이프 (2398)에 직접 연결된다. 파이프 (2398)은 공정을 위한 부피 유량 및 처리량을 적합하게 하고 펠렛을 냉각시켜 충분한 수준의 외부 쉘 형성을 달성하여 고화를 완료하여 휘발성 물질이 손실되지 않거나 최소로 손실되고/되거나 원하지 않거나 또는 조기의 팽창 없이 하류의 탈수, 건조 및 후가공을 허용하기에 적합한 길이 및 직경의 것이어야 한다.
가공을 위해 펠렛이 충분히 고화되면, 이는 도 52에 도시된 바와 같이 파이프 (2398)을 통해 임의로는 가압 유체 제거 장치 (2400)으로 및 이를 거쳐 또는 직접 집괴 포획기/탈수 유닛 (2500)으로 및 이를 거쳐 및 건조 유닛 (2600) 안으로 운송된다. 가압 유체 제거 장치 (2400)은 도 57a 및 b에 도시된 바와 같이 주입구 (2402)에서 파이프 (2398)에 부착 연결된다. 주입구 (2402)는 하우징 (2410)에 알맞게 부착되며, 이는 바람직하게는 각각 신속 단절 클램프 (2404) 및 (2406)에 의해 제자리에 클램핑된다. 하우징 (2410)은 방출구 (2412)에서 주입구 (2402)에 대해 세로로 및 말단으로 위치된 감소 파이프 (2450)에 연결되고 바람직하게는 신속 단절 클램프 (2453)으로 앞서와 같이 클램핑된다. 탈수 방출구 (2460)은 주입구 (2402)에 대해 직각으로 위치하고 클램프 (2464), 바람직하게는 상기와 같은 신속 절단 클램프에 의해 탈수 파이프 (2462)에 부착 연결된다.
바람직하게는 파이프 (2398)보다 직경이 더 큰 하우징 (2410) 내에는, 바람직하게는 주입구 (2402) 및/또는 방출구 (2412)와 같이 적어도 유사한 내부 직경의 것이고, 바람직하게는 주입구 (2402) 및/또는 방출구 (2412)보다 직경방향으로 약간 더 큰 원통형 스크린 구성요소 (2420)이 있다. 탈수 방출구는 주입구 (2402) 및/또는 방출구 (2412)와 비교하여 직경이 동등하거나 상이할 수 있고 바람직하게는 직경이 더 크다. 주입구 (2402) 및 방출구 (2412)는 내부 직경이 동등하거나 상이할 수 있고, 바람직하게는 동등하여, 스크린 구성요소 (2420)이 주입구 (2402)와 방출구 (2412) 사이의 가압 유체 제거 장치 (2400)을 횡단하는 거리와 동등한 그의 길이를 가로 질러 원통형으로 남아있는 것을 가능하게 한다. 스크린 구성요소 (2420)은 도 57a에 예시된 바와 같이 주입구 (2402) 및 방출구 (2412)에서 고정 부착된다.
별법으로, 도 57b에 도해하여 도시한 바와 같이, 주입구 (2402) 및/또는 방출구 (2412)는 파이프 (2398)보다 직경이 더 클 수 있고 스크린의 직경과 동등하기에 충분한 직경이 테이퍼링하게 또는 각지게 감소되어 스크린 부재 (2420)이 단단히 및 알맞게 위치하는 것에 대해 립(lip) (2480)이 형성되게 할 수 있다. 도 57b에 도시된 바와 같이 립 (2480)은 바람직하게는 방출구 (2412)에 있고 스크린이 그에 대한 유체 압력에 의해 제자리에서 보유되는 것을 가능하게 한다. 상기 바람직한 설계는 스크린 구성요소를 필요에 따라 주기적으로 교체하는 것을 가능하게 한다.
원통형 스크린 구성요소 (2420)은 천공형, 직조형, 피어싱형 또는 펀칭형일 수 있고 고정 부착된 하나 이상의 층 내에 있을 수 있으며, 여기서 스크린 개구부는 탈수 공정에서 펠렛의 손실을 방지하기 위해 충분히 작다. 연속 층은 구조적으로 및 구성적으로 동일하거나 상이할 수 있고 스크린 크기 개구부의 관점에 있어 유사하거나 상이할 수 있다. 스크린은 강철, 스테인리스 강철, 니켈 또는 니켈 합금, 플라스틱, 또는 당업자에게 공지된 것과 같은 기타 내구성 조성물일 수 있다. 유사하게, 금속의 두께 또는 게이지는 유속, 진동 및 처리량을 견디기에 충분하여야 하고, 가공의 압력 강제 하에 펠렛의 임의의 누출 없이 원통형 윤곽으로 형성되기에 충분히 가요성이어야 한다.
주입구 (2402)와 직경이 동일하거나 상이할 수 있는 감소형 파이프 (2450)은 방출구 (2412)에 부착된다. 보다 구체적으로, 감소형 주입구 (2452)는 상기 기재된 바와 같이 방출구 (2412)에 알맞게 부착되어야 하고 클램핑을 위해 유사한 직경의 것이어야 한다. 감소형 방출구 (2454)는 주입구 (2402)의 내부 직경과 내부 직경이 유사해야 하고 바람직하게는 가압 탈수기 (2400) 내의 압력을 유지하기 위해 직경이 더 작아야 한다. 별법으로, 방출구 (2412) 또는 감소형 방출구 (2454)는 상기 기재된 유사한 원뿔형 장치 또는 일련의 원뿔형 장치 (2350) (도 52 또는 도 57a 및/또는 57b에는 도시되지 않음)에 부착될 수 있다. 파이프 (2470)은 신속 단절 클램프 (2455) 또는 등가물을 사용하여 원뿔형 장치 또는 장치들 (2350)으로부터의 방출구 또는 감소형 방출구 (2454)에 부착된다.
가압 유체 제거 장치 (2400)은 안으로 관통하는 펠렛/유체 슬러리의 가압 유동을 수용하도록 설계되며, 이는 휘발성 물질의 손실 및 원하지 않는 또는 조기의 팽창을 피하도록 충분히 냉각된다. 상기 유동은 감소형 방출구 (2454)에 의한 유사한 압력 하에 및/또는 임의로는 하나 이상의 원뿔형 장치 (2350)의 첨가에 의한 유사하거나 더 큰 압력하에 유지된다. 압력은 본원에 기재된 바와 같이 일반적으로 사용되는 유체의 현저한 감소를 강제하여, 추가 하류 가공을 위해 펠렛/유체 슬러리를 농축시킨다.
유체 감소는 밸브 (2480) (도 52)에 의해 제어되는 유체 감소 속도로 운송 유체의 유체 감소 방출구 (2460)을 관통하여 파이프 (2462) 안으로의 제거를 야기한다. 제거되는 유체는 정제 또는 개질을 위해 저장기 (2800) 또는 다른곳으로 재순환될 수 있거나 적절한 대로 공정으로부터 제거되거나 처분될 수 있다. 농축된 펠렛/유체 슬러리는 파이프 (2470)을 통해 운송되어 필요에 따라 추가 유체 제거, 건조 및 하류 가공을 수행한다. 도 18 및 52는 궁극적으로 임의적인 하류 가공 및 후-가공 구획 (13) (도 1)으로의 집괴 포획기/유체 제거 장치 (2500), 건조기 (2600)을 도해하여 도시한다.
다시 도 18을 참조하면, 펠렛화 구획 (8) (도 1)로부터의 펠렛은 단일 통과 결정화를 위해 주입구 밸브 (3206)에서 파이프 (2470)을 관통하여 직접 펠렛 결정화 시스템 (3299) (도 58) 안으로 지나갈 수 있거나 펠렛 배출 활송 장치 (2660)을 통과하는 건조기 (2600)으로부터 배출될 수 있고 임의로는 지금까지 상세히 나타낸 바와 같이 출구 (2675)를 관통하여 편향될 수 있거나 출구 (2670)을 관통하여 상기 별도로 위치된 및/또는 도 59에 계속되는 분할 시퀀스 결정화 공정을 위한 호퍼 또는 유동 분할기 (3200)에 바람직하게는 부착 연결된 펠렛 배출 활성 장치 연장부 (3240) 안으로 관통하여 지나갈 수 있다. 펠렛 결정화 시스템 (3299)는 목적하는 결과를 달성하기 위해 필요한 것으로 생각되는 어느 한 공정을 위한 하기 기재에 따른다. 분할 시퀀스는 도 59에 도시하였다.
도 18 및 59에 도시된 바와 같이 호퍼 또는 유동 분할기 (3200)은 금속 또는 플라스틱 사각형, 원형, 직사각형, 또는 제한 없이 펠렛을 위한 장치를 수용하는 기타 기하학적 구성이며, 이는 펠렛의 유출물을 주위로 포함하기 위한 펠렛 배출 활송 장치 연장부 (3240)의 외부 직경보다 큰 주입구 (3230) 직경의 것이다. 주입구 (3230)으로부터, 호퍼 또는 유동 분할기 (3200)은 주입구 (3230)과 기하학적으로 유사하거나 상이할 수 있는 챔버 (3234)로 테이퍼링되게 감소한다 (3232). 호퍼 또는 유동 분할기 (3200)의 두께는 바람직하게는 18 게이지 내지 24 게이지 금속이고, 가장 바람직하게는 20 내지 24 게이지이다. 금속은 조성적으로 알루미늄, 구리, 강철, 스테인리스 강철, 니켈 강철 합금, 또는 건조 공정의 성분에 대해 비활성인 유사하게 비반응성인 물질일 수 있다. 바람직하게는, 금속은 스테인리스 강철이고, 가장 바람직하게는 건조 작동중인 화학적 공정에 의해 환경적으로 필요한 등급 304 또는 등급 316 스테인리스 강철이다.
추가로, 마멸, 침식, 부식, 마모, 및 바람직하지 않은 점착 및 협착을 감소시키기 위한 통상적인 표면 처리는 호퍼 또는 유동 분할기 (3200)의 내부 표면 (도시되지 않음)에 적용될 수 있다. 내부 표면은 질화, 탄질화, 소결될 수 있고, 고속 공기 및 연료 개질 열 처리될 수 있고, 전해 도금될 수 있다. 상기 공정을 이용하여 적용되는 물질은 금속, 무기염, 무기 산화물, 무기 탄화물, 무기 질화물 및 무기 탄질화물 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 무기염, 무기 산화물, 무기 탄화물, 무기 질화물 및 무기 탄질화물은 바람직하게는 각각 금속염, 금속 산화물, 금속 탄화물, 금속 질화물 및 금속 탄질화물이다.
도 18에 도시되고 도 59에 상세히 나타낸 바와 같이, 주입구 파이프 (3202)는 주입구 (3236), 임의로는 벤투리관 또는 이덕터(eductor)를 포함한 주입구 (3236)에 부착 연결되어, 운송 유체를 챔버 (3234)로 및 이를 거쳐 도입하여 펠렛을 펠렛 형성 운송 유체 내에 동반(entrain)시키고 액체 슬러리는 방출구 (3238)을 관통하여 부착 연결된 운송 파이프 (3204) 안으로 지나간다. 운송 파이프 (3204)의 먼 말단은 주입구 밸브 (3206)에 부착 연결되며, 이를 관통하여 펠렛 및 액체 슬러리를 집괴 포획기 (3208) 안으로 탱크 주입구 밸브 (3214a)를 관통하여 교반기 (3216a)가 구비된 탱크 (3260a) 안으로 운송한다. 범람물 조립체 (3210)은 운송 유체의 주기적인 정비에 따라 발생하는 유출물 파이프 (3266) 안으로 관통하는 유동의 지속을 가능하게 하여 연속 공정의 운전 정지를 방지한다. 별법으로, 운송 파이프 (3204)는 도 38, 39 및 52에 도시된 바와 같이 가속 운송 파이프 (구획 (9b))로서, 또는 가압 운송 (구획 (9c))을 통해 개질될 수 있다.
임의로는, 주입구 밸브 (3206)은 도 59에 도시된 바와 같이 측로 파이프 (3268)에 부착 연결될 수 있다. 이는 펠렛 결정화 시스템 (3299)의 완전한 우회를 용이하게 하고 집괴 포획기 (2500)에 근접한 운송 파이프 (3224)에 직접 연결된다. 임의적인 밸빙 (도시되지 않음)은 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 우회 공정을 위한 사용시 파이프 안으로의 역류를 비적극적으로 방지하기 위해 이용될 수 있다.
시동시, 탱크 (3260b) 및 (3260c)는 잠재적인 범람물이 유출물 파이프 (3266)에 부착 연결된 각각 오리피스 (3262b) 및 (3262c)를 관통하는, 운송 유체 밸브 (3212b) 및 (3212c)를 관통하는 운송 유체로 충전된다. 초기에, 펠렛 및 액체 슬러리는 운송 유체 밸브 (3212b)가 폐쇄되면서 사전에 충전된 탱크 (3260b)가 배수로 밸브 (3218b)를 관통하여 배수되기 시작함에 따라 탱크 (3260a)에 들어간다. 일단 탱크 (3260a)를 교반하면서 펠렛 및 액체 슬러리로 충전하면 및/또는 순환 시간을 충족시킨 후, 주입구 밸브 (3214a)를 폐쇄하고 주입구 밸브 (3214b)를 개방하여 탱크 (3260b)를 충전한다. 동시에, 운송 유체 밸브 (3212c)가 폐쇄되고 배수로 밸브 (3218b)가 개방된다. 그러면 순환은 계속되고 펠렛 및 액체 슬러리의 3개의 탱크 (3260a, b, 및 c) 각각의 안으로 및 궁극적으로 이를 관통하는 유동으로 충분히 자동화될 수 있다. 주입구 밸브 (3214a, b, 및 c) 및 배수로 밸브 (3218a, b, 및 c)는 수동식으로, 기계적으로, 유압으로, 전기적으로 및 이들의 다양한 조합으로 작동시킬 수 있고 상기 공정의 자동화는 프로그램가능한 논리 제어 (PLC), 또는 당업자에게 공지된 많은 유사한 방법에 의해 수동식으로 제어될 수 있다.
각 탱크를 위한 적절한 체류 및/또는 순환 시간의 완료 후, 적절한 배수로 밸브 (3218 a, b, 또는 c)가 개방되고 펠렛 및 액체 슬러리는 유출물 파이프 (3266) 안으로 유동하고 보조적으로 펌프 (3222)에 의해 운송 파이프 (3224) 안으로 관통하여 도 58 및 59에 도시되고 도 18에서 건조기 (2600)으로 지금까지 나타내어진 건조기에 운송된다. 건조기 (2600) (도 18) 및 건조기 (2600) (도 58 및 59)은 구조적으로 및/또는 치수적으로 동일하거나 상이할 수 있고 구획 (10) 건조기 (또는 구획 (12))에 대한 상세사항 및 선택사항은 도 18, 42 내지 51에 건조기 (2600)에 관련하여 상세히 나타나 있다. 도 18에 도시된 펌프 (1720) 및 열 교환기 (1730)은 유사하거나 동등한 기능을 수행하거나, 도 52에 도시된 바와 같이 헤드, 유량, 열 부하, 운송제 온도를 포함하지만 이로는 제한되지 않는 사이징에서 상이할 수 있고, 지금까지 기재된 주입구 파이프 (3202) (도 59)에 고정 부착된다.
범람물 오리피스 (3262a, b, 및 c)는 개별 공정의 입자 크기에 의해 구술되는 메시 크기 및 하나 이상의 층의 스크린 (도시되지 않음)에 의해 부착식으로 덮여질 수 있다. 스크린 조성 및 구성은 스크린 (2700) (도 40 내지 51)에 대해 상기 서술한 것을 따른다.
임의로는, 도 58 및 59의 전체 펠렛 결정화 시스템은 집괴 포획기 (2500) 및 건조기 (2600)의 수준 위로 들어올려 건조 공정 안으로의 중력 유동을 가능하게 하고 이에 따라 지금까지 기재된 바와 같이 펌프 (3222)의 필요성을 회피할 수 있다.
도 58 및 59는 탱크 (3260a, b, 및 c)가 있는 바람직한 세 (3)개의 격실 유닛 설계를 도시하고, 하나 (1) 이상의 탱크는 결정화가 본 발명에서 달성되는 것을 가능하게 할 수 있다. 둘 (2) 이상의 탱크는 효과적인 체류 시간을 감소시키고 순환 작업을 개선하여 결정화를 향상시킨다. 개별 공정의 처리량에 의해 필요한 적절한 부피 및 순환 시간을 수용하기 위한 공통 유닛 내의 셋 (3) 이상의 탱크, 보다 바람직하게는 상호연결 부착된 셋 (3) 이상의 개별 탱크는 충분히 본 발명의 범위 내에 있다. 결정화를 위한 처리량 속도 및/또는 체류 시간이 증가함에 따라, 단독으로 또는 유닛 구성 내에 있는 넷 (4) 이상의 탱크가 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 개별 탱크 크기를 효과적으로 감소시키고 순환 주기를 향상시키는데 보다 더 바람직하다.
추가로, 마멸, 침식, 부식, 마모, 및 바람직하지 않은 점착 및 협착을 감소시키기 위한 표면 처리를 탱크 (3260a, b, 및 c) (도 58 및 59), 범람물 오리피스 (3262a, b, 및 c) 위의 스크린 (도시되지 않음), 및 분배 파이프 (3264)의 루멘 (도시되지 않음), 유출물 파이프 (3266), 측로 파이프 (3268), 및 운송 파이프 (3224)의 내부 표면 (도시되지 않음)에 적용할 수 있다. 내부 표면은 질화, 탄질화, 소결될 수 있고, 고속 공기 및 연료 개질 열 처리될 수 있고, 전해 도금될 수 있다. 상기 공정을 이용하여 적용되는 물질은 금속, 무기염, 무기 산화물, 무기 탄화물, 무기 질화물 및 무기 탄질화물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 무기염, 무기 산화물, 무기 탄화물, 무기 질화물 및 무기 탄질화물은 바람직하게는 각각 금속염, 금속 산화물, 금속 탄화물, 금속 질화물 및 금속 탄질화물이다.
별법으로, 호퍼 또는 유동 분할기 (3200)은 방출구 (3238) (도 59)에서 공통의 부착 파이프 (도시되지 않음)에 의해 다수의 방출구 파이프에 고정 부착되어, 도 1, 58 및 59에 구획 (11)로 식별되는 다수의 펠렛 결정화 시스템 (PCS) (3299) 조립체에 균일하고 동등한 유동을 제공할 수 있으며, 여기서 공통의 부착 파이프를 관통하는 펠렛 및 액체 슬러리의 유동은 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 밸브 (도시되지 않음)에 의해 나뉘어지고 배분적으로 조절된다. 지금까지 기재된 PCS 시스템 및 병렬 PCS (3299) 조립체는 임의로는 추가 PCS 시스템 (3299)에 직렬로 부착될 수 있으며, 다수의 PCS 시스템 (3299)는 병렬로 및/또는 직렬로 둘 다 특정 펠렛 및 액체 슬러리를 위한 공정에 특이적인 PCS 시스템 (3299)의 치수, 펠렛 및 액체 슬러리의 펠렛 함량, 처리량 속도, 처리량 부피, 체류 시간, 온도 변동 및 결정화도에 의존한다. 이론에 얽매이고자 함 없이, 직렬의 PCS 시스템 (3299)는 온도가 동일하거나 상이할 수 있으며, 추가 가열은 잠재적으로 결정화 수준을 증가시킬 수 있고 냉각은 잠재적으로 부가물(tack) 수준을 감소시켜 특정 공정의 하류 건조 및 성분의 후-가공을 용이하게 할 수 있다. 결정화의 잠재적 증가 및 부가물의 잠재적 감소의 최적화는 가공되는 물질의 화학 조성 및/또는 제형에 의해 결정된다. 도 59에 도시된 분할 시퀀스는 펠렛의 건조기 (2600) (도 18), 또는 도 1의 구획 (10)에서 펠렛 결정화 시스템, 구획 (11) 및 건조기 구획 (12)와 구획 (13) (도 1)에서의 후-가공으로의 운송을 나타낸다.
도 18, 58 및/또는 59의 건조기 (2600)으로부터 배출되는 실질적으로 건조된 펠렛은 펠렛 배출 활송 장치 (2660)을 관통하여 출구 (2670)으로 및 이를 거쳐 임의로는 펠렛 배출 활송 장치 연장부 (3240) 안으로 관통하여 나간다. 상기 펠렛은 임의로는 포장되거나, 저장되거나, 운송되거나, 또는 추가로 가공될 수 있다. 별법으로, 펠렛은 코팅팬(coating pan) (3302) (도 60a 및 60b) 안으로 도입될 수 있으며, 이는 볼트 (3306)에 의해 편심 진동 유닛 (3300) 내에 바람직하게는 중앙에 위치한 사이징 스크린 (3304)에 고정 부착된다. 편심 진동 유닛 (3300)의 설계 및 작동 메커니즘은 당업자에게 잘 공지되어 있다. 코팅팬 (3302)는 바람직하게는 직경방향으로 사이징 스크린 (3304)의 직경보다 작고, 바람직하게는 사이징 스크린 (3304)의 직경의 절반이다. 사이징 스크린 (3304)의 주위는 유닛 하우징 (3308)에 의해 제한된다, 코팅팬 (3304)는 코팅 물질이 그 안에 함유되고 펠렛 방출구 활송 장치 (2660)으로부터 도입된 펠렛의 처리량 부피를 적절한 시간, 대략 오 (5)초 이하, 보다 바람직하게는 대략 이 (2)초 이하 동안 억류하여 진동 유닛 (3300)의 진동에 의해 촉진되는 펠렛의 균일한 코팅을 가능하게 하도록 대략 1 인치 (대략 2.5 cm) 이상인 지금까지 기재된 치수 제한을 만족시키는 솔리드 고리형 기저부로 기저부 연부에서의 주위 벽이 구성된다. 스크린 (3304) 구성은 상기 기재한 하나 이상의 층의 스크린 조립체 (2700)에 대해 유사하게 기재된 구성의 것일 수 있다. 유닛은 덮개 (3320)과 알맞게 부착된다.
궁극적으로 코팅된 펠렛은 사이징 스크린 (3304) 상에서 코팅팬 (3302)로부터 진동 진탕되고 스크린을 통과하고 방출구 (3314) (도 60b)를 관통하여 기구로부터 분출되는 부형제 코팅 물질을 효과적으로 제거하는 스크린을 일주(circumnavigate)한다. 코팅된 펠렛은 코팅된 펠렛을 방출구 (3314)를 관통하여 다시 향하게 하는 디플렉터 위어 (3312)와 마주칠 때까지 스크린 부근을 이동한다. 디플렉터 위어 (3312)는 코팅팬 (3302)의 벽에 접선으로 첨부 부착되고 방출구 (3314)에 인접한 유닛 하우징 (3308)에 말단으로 부착된다. 바람직하게는, 위어 (3312)는 코팅팬 (3302)의 벽 높이와 동등한 폭에서 유닛 하우징 (3308)에 인접한 부착점에서의 폭 2배 이상의 폭으로 테이퍼링된다.
코팅은 펠렛에 적용하여 부가물을 감소시키거나 제거하고, 펠렛에 보충적인 구조적 완전성을 제공하고, 추가 화학적 및/또는 물리적 특성을 도입하고, 색상 또는 다른 심미적 향상을 제공할 수 있다. 예시적인 코팅 물질은 활석, 탄소, 흑연, 비산회, 미세결정질 함유 밀랍, 점착감소제, 탄산칼슘, 안료, 점토, 규회석, 광물, 무기염, 실리카, 중합체 분말, 및 유기 분말일 수 있지만, 이로 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 코팅 물질은 분말이다.
도 61a 및 61b는 추가 건조, 냉각 및/또는 바람직하게는 결정화 및 이들의 임의의 조합을 가능하게 하는 체류 시간을 증가시킬 수 있는 별법의 편심 회전 유닛 (3350)을 도시한다. 유닛 (3350)은 유닛 하우징 (3354)에 의해 주위로 둘러싸이고 이에 고정 부착된 솔리드 플레이트(solid plate) (3352)를 포함한다. 솔리드 플레이트 (3352) 상에는 원통형 코어 (3356)이 중앙에 부착되며, 이는 하나 이상, 바람직하게는 다수의 위어에서 부착식으로 수직으로 연결된다. 디플렉터 위어 (3362)는 원통형 코어 (3356)으로부터 멀고 방출구 (3358)에 인접한 유닛 하우징 (3354)에 고정 부착된다. 바람직하게는, 하나 (1) 이상의 리테이너 위어 (3360), 보다 바람직하게는 둘 (2) 이상의 리테이너 위어 (3360)이 원통형 코어 (3356) 및 유닛 하우징 (3354)에 유사하게 부착된다. 리테이너 위어 또는 이들의 복수는 높이에 있어 디플렉터 위어 (3362)보다 낮고, 바람직하게는 디플렉터 위어 (3356)의 높이의 절반이다. 리테이너 위어 (3360)은 유닛 (3350) 부근에 주위로 위치하고 대칭적으로, 비대칭적으로, 또는 둘 다로 위치할 수 있다. 유닛은 덮개 (3370)과 알맞게 부착된다.
펠렛은 방출구 (3358)로부터 떨어진 디플렉터 위어 (3362)의 측면 상의 유닛 (3350) 안으로 공급된다. 펠렛의 이동은, 있다면, 리테이너 위어 (3360)과 마주칠 때까지 유닛 (3350) 부근 주위에서 발생하며, 펠렛 부피는 이러한 부피가 리테이너 위어 (3360)의 높이를 초과할 때까지 축적되고, 펠렛은 떨어져서 유닛 (3350)의 설계에 의해 결정되는 그 다음의 리테이너 위어 (3360) 또는 디플렉터 위어 (3362) 부근으로 진동 이동한다. 펠렛 및 디플렉터 위어 (3356)이 마주칠 때, 펠렛의 이동은 방출구 (3358)로 및 이를 통해 다시 유도된다. 편심 회전 유닛 (3350)의 설계 및 작동 메커니즘은 당업자에게 널리 공지되어 있다. 리테이너 위어 (3360) 개수의 증가는 축적이 허용된 펠렛의 부피를 증가시키고, 이에 따라 체류 시간의 증가는 편심 회전 유닛 (3350)에 의해 펠렛을 보류한다. 리테이너 위어 (3360)의 개수 및/또는 높이의 변동은 펠렛의 효과적인 건조, 냉각, 및 결정화 시간을 향상시킬 수 있다. 방출구 (3358)로의 및 이를 통한 편향시, 펠렛은 필요에 따라 추가 후-가공 및/또는 저장을 위해 운송될 수 있다.
본 발명은 편심 회전 유닛, 진동(oscillatory) 유닛, 및 당업자에게 공지된 이들의 등가물의 기타 설계는 본원에 개시된 것과 유사한 결과를 효과적으로 달성하기 위해 사용될 수 있을 것이라고 예상된다. 본원에 기재된 편심 회전 유닛을 위한 조립체의 성분은 금속, 플라스틱 또는 기타 내구성 조성물일 수 있고 바람직하게는 스테인리스 강철로 제조되고, 가장 바람직하게는 304 스테인리스 강철로 제조된다. 도 60a, 60b, 61a 및 61b의 진동 유닛의 모양은 원형, 타원형, 사각형, 직사각형 또는 기타 적절한 기하학적 구성일 수 있고 제한되지 않는다.
다시 도 60a, b 및 61a, b를 참조하면, 진동 유닛 (3300) 및 (3350)의 다양한 부품에 대한 마멸, 침식, 부식, 마모 및 바람직하지 않은 점착 및 협착을 감소시키기 위한 통상적인 표면 처리는 질화, 탄질화, 소결일 수 있고, 고속 공기 및 연료 개질 열 처리될 수 있고, 전해 도금될 수 있다. 예시적인 상기 진동 유닛 성분은 하우징 (3074) 및 (3076)의 내부 표면, 스크린 (3078)의 표면, 코팅팬 (3080)의 표면, 디플렉터 위어 (3082)의 표면, 디플렉터 위어 (3084)의 표면, 리테이너 위어 (3086)의 표면, 원통형 코어 (3088)의 외부 표면, 기저판 (3090)의 상부 표면, 및 덮개 조립체 (3092) 및 (3094)의 내부 표면일 수 있다. 표면 특성의 개선, 내부식성 및 내마멸성의 향상, 마모의 개선 및/또는 응집, 집적 및/또는 협착의 감소를 위한 기타 표면 처리를 제한하고자 하는 의도 없이 사용할 수 있다.
도 1의 공급 시스템 구획 (1)은 제형물에 사용되는 유체의 열 및 대기를 포함한 컨디셔닝의 제어에 매우 유용하다. 각각의 탱크 내의 부피는 상기 기재한 바와 같이 하나 이상, 바람직하게는 다수의 로드셀을 거쳐 피드백(feedback)에 의해 모니터링되며, 설정점은 각 탱크 내의 특정 중량, 및 이에 따른 부피를 유지하기 위해 물질이 언제 및 어느 정도 첨가될지를 결정한다. 시스템을 관통하는 온도는 적절한 전환 메커니즘, 예를 들어 솔레노이드와 교통하여 개별 탱크에의 열 투입량을 제어하는 상기 도시된 하나 이상, 바람직하게는 다수의 열전쌍에 의해 모니터링된다. 또한 상기 도시된 압력 변환기는 운송 공정을 모니터링하여 점도, 폐쇄, 막힘 등의 잠재적으로 문제적인 변화를 미리 경고한다. 재순환 시스템 및/또는 교반은 상기 기재된 바와 같이 각 저장 탱크에 구비되어 시스템에 걸쳐 열 및 조성 균일성을 유지한다. 비활성 기체, 바람직하게는 질소, 공기 및/또는 진공은 특정 유체 수준 및 요구에 의해 필요한 연속 또는 불연속 충전을 가능하게 하는 개별 탱크를 각각 압축/가압하기 위해 이용가능하다. 비활성 기체는 각 챔버 내의 비활성 환경을 유지시켜 바람직하지 않은 반응성 또는 분해를 최소화하기 위해 이용가능하다. 유량은 상기 예시한 바와 같이 유량계, 바람직하게는 질량 유량계에 의해 유지하여 충분히-제어된 일관되고 재생가능한 부피 내에 적절한 인도를 보장한다. 또한 상기 기재된 리미트 스위치, 바람직하게는 근접 스위치를 이용하여 공급 시스템 구획 (1)로부터의 혼합 구획 (2) (도 1)로의 유체의 인도의 위치 제어를 결정한다. 모든 시스템은 터치 스크린 교통하는 하나 이상, 바람직하게는 다수의 프로그램가능한 논리 제어기에 의해 모니터링하여 시스템을 특정 공정을 위해 바람직한 최적 작업 조건에서 독립적으로 및 총체적으로 유지시킨다.
본 발명의 범위 내에서 조작할 수 있는 다수의 물질은 제형물, 용매, 용액, 촉매 및 이들의 제형물, 분산액, 현탁액, 유화액, 가소제, 산화방지제 및 이들의 제형물, 자외선 안정화제 및 이들의 제형물, 열 안정화제 및 이들의 제형물, 점착부여제, 점착감소제, 미세결정질 밀랍을 포함한 밀랍, 레올로지 개질제, 난연제 및 이들의 용액, 디올 및 폴리올 및 코폴리올을 포함한 알코올, 디에스테르 및 폴리에스테르 및 코폴리에스테르 및 티오에스테르 등가물을 포함한 에스테르, 폴리에테르 및 코폴리에테르 및 티오에테르 등가물을 포함한 에테르, 이산 및 중합체 및 공중합체 및 티오산 등가물을 포함한 유기산, 디이소시아네이트 및 폴리이소시아네이트 및 공중합체 이소시아네이트 및 티오시아네이트 등가물을 포함한 이소시아네이트, 뷰렛 및 시아누레이트 및 우레이드 및 이미데이트 및 아미데이트를 포함한 이소시아네이트 및 티오시아네이트 부가물, 디아민 및 중합체 아민 및 공중합체 아민을 포함한 아민, 폴리카르보네이트 및 코폴리카르보네이트 및 티오카르보네이트 등가물을 포함한 카르보네이트, 우레아 및 폴리우레아 및 코폴리우레아, 계면활성제 및 이들의 제형물, 올리고머, 예비중합체, 보호된 중합체 및 예비중합체, 저분자량 중합체 및 공중합체, 및 상기 중 다수의 다양한 조합을 포함할 수 있지만 이로 제한되지는 않는다. 상기 물질은 조합되고/되거나 추가로 조합되어 용액, 현탁액, 분산액, 유화액 및 제형물을 형성할 수 있고 반응하여 분자, 올리고머, 예비중합체, 중합체 등을 형성할 수 있다. 이에 따라 형성된 물질은 결정화되고, 충전제, 첨가제, 안료, 산화방지제, 열 및 자외선 안정화제를 포함한 안정화제 등과 제한하고자 하는 의도 없이 조합될 수 있다.
상기 물질은 설비가 작동될 수 있는 온도 범위의 적어도 일부분에서 액체여야 한다. 본원에 기재된 저장 탱크 중 하나 이상은 독립적인 물질이 가공되는 온도 범위를 연장하는 상기 기재된 가열 공정을 대신하는 냉각 능력이 구비할 수 있다고 생각된다. 적절한 절연체, 개스킷 및 기계 부품을 갖는 설비의 범위는 적어도 대략 -100℃ 내지 250℃, 바람직하게는 대략 -40℃ 내지 200℃, 보다 바람직하게는 대략 -15℃ 내지 175℃, 보다 더 바람직하게는 대략 0℃ 내지 150℃인 것으로 예상되고, 상기 기재된 바와 같은 개시된 설비의 경우 가장 바람직하게는 대략 상온 또는 실온 내지 150℃이다.
본원에 논의된 바와 같이, 본 발명은 종래 기술에 비해 수많은 개선을 제공한다. 예를 들어, 본 발명의 공급 시스템은 바람직하게는 개별 오븐과는 대조적으로 내부 분할물이 있는 하나의 큰 오븐을 사용한다. 이는 제조 비용을 낮추고, 시스템의 전체 차지하는 공간을 감소시킨다. 단일 오븐이 개별 오븐 또는 외피형(jacketed) 탱크보다 더 큰 절연 계수를 가지기 때문에, 하나의 큰 오븐을 사용하는 것은 하나보다 많은 오븐을 사용하는 것에 비해 비용 절감을 제공한다. 상기 설계는 필요한 경우 더 많은 열을 보류하는 것을 가능하게 한다.
탱크, 펌프, 및 유량계 및 관련된 배관은 가열된 오븐 내에 둘러싸인다. 탱크 부근의 최적 공기 유동 및 가열을 고려하여 오븐의 크기, 및 가열 회로를 보장하는 것에 주의를 기울여야 한다. 통상적인 시스템에서, 열은 오븐의 하면에서 나가지만, 이는 열을 탱크의 하면에 직접 및 유량계 및 펌프상에 직접 송풍하는 경향이 있다. (가열된 공기의 재조정을 위한) 공기 주입구는 오븐의 상면에 위치한다. 본 발명의 오븐은 상면에서 열을 배출하고, 균일한 가열을 위해 탱크 부근 공기를 도관으로 보낸다. 공기 복귀 주입구는 바람직하게는 탱크의 하면에 위치한다. 이는 탱크 하면의 과도한 가열, 및 탱크 내에 함유된 생성물의 가능한 분해를 제거한다.
본 발명은 정비 목적을 위해 오븐 내부에 개방 활성화 조명을 가지는 오븐 점검구를 제공한다.
본 발명의 펌프는 오븐의 외부에 위치한 기어 구동 유닛을 오븐 내부에 있는 펌프에 연결시키는 샤프트를 통해 구동된다. 펌프 및 펌프 구동 유닛은 시스템 기저부의 일부인 기계화 패드 상에 설치되어, 펌프 및 구동부 위한 관련된 설치 표면을 제공한다. 이는 상기 드라이브 샤프트와 펌프/구동부 성분 사이에 임의의 정렬불량, 및 안정한 플랫폼을 제공할 수 없는 얇은판 상에 펌프를 설치하는 것과 관련된 종래 기술의 문제를 제거한다.
본 발명의 펌프는 자기 구동부 설계일 수 있고, 가요성 접합부로 샤프트를 통해 구동될 수 있다. 자기 구동부는 밀봉재 정비의 필요성 및 마모 문제를 제거한다. 예를 들어, 이소시아네이트와 함께 사용할 경우, 이는 보다 안정하고 밀폐된 루프형 화학 회로를 의미할 것이다. 밀봉재 정비 및 마모 문제의 제거는 예비 부품의 문제를 단순화할 뿐 아니라 또한 통상적인 시스템의 폐쇄시 펌프가 손상되는 것을 방지하는데 필요한 펌프 상의 값비싼 분리 커플링에 대한 필요를 제거한다. 펌프 중 하나가 자기 구동부에 의해 폐쇄되면, 자기장은 펌프가 손상되기 전에 중단될 것이다.
본 발명의 펌프는 바람직하게는 제어 시스템에서 앰프(amp) 지시장치 및 알람을 가진다. 이도 마찬가지로 펌프 폐쇄시 비용을 절감한다. 언급한 바와 같이, 자기 구동 펌프는 펌프 자체가 폐쇄될 경우 "속박에서 벗어날 것이고", 이러한 일이 발생시, 본 발명은 시스템 운전 정지를 보장하고 압출기로의 공급을 중단시킨다. 펌프의 앰프를 모니터링하지 않고, 이들 중 하나가 폐쇄되면, 시스템은 나머지 펌프에 공급을 지속하여, 쓸모없는 화학물질 및 뒤죽박죽한 하류를 생성한다. 앰프 지시장치 및 알람은 상기 통상적인 시스템 문제를 회피하기 위한 연속적인 모니터링을 가능하게 한다.
본 발명의 탱크는 바람직하게는 보충 및 사용 지시를 위해 로드셀 상에 설치된다. 가장 통상적인 시스템은 수준 제어장치를 사용하여 상기 기능을 위한 탱크 수준을 결정하지만, 하나는 정확히 얼마나 많은 화학물질이 탱크 내에 남아있는지를 결정하기 위해 변환을 사용해야 한다. 이는 예를 들어, 열가소성 폴리우레탄 (TPU) 제형물이 중량으로부터 유도되는 것과 같이 어느 정도가 사용되는지, 및 탱크에 대한 남아있는 실행 시간을 결정하는데 필요하다. 본 발명은 조작자에게 추가 계산의 필요 없이 그의 실제 중량에 따라 각 탱크에 대해 실행 시간이 어느 정도인지를 알려준다. 또한, 조작자는 중량 손실에 기초하여 보충 빈도를 결정할 것이다. 탱크에서의 수준 탐침의 통상적인 용도는 탱크 내의 탐침에 대한 화학물질의 축적이다. 상기 탐침이 계속 깨끗하게 유지되지 않는 경우, 이는 표석 지시를 제공하거나 화학물질의 축적시 함께 작동 중단될 수 있다.
본 발명의 탱크는 바람직하게는 조작자에 의해 입력된 설정점을 갖는 전자 비활성 기체 및 진공 조절기가 장치되어 있다. 탱크의 비활성 기체, 예컨대 질소 가압은 정확한 계량 시스템에서 몇몇의 중요한 면을 가진다. 첫째로, 질소는 본래 습윤성인 공기를 배출하기 위해 사용된다. 둘째로, 질소 압력은 운전 동안 화학물질의 손실을 보충하기 위해 사용되며, 그렇지 않을 경우, 질소의 상향 압력은 진공을 생성하고 결국은 펌프를 궁핍하게 할 것이다. 종래 기술 시스템의 수동식 밸브의 사용시, 상기 압력의 모니터링은 조작자에게 위임된다. 압력을 올바르게 설정하지 않는다면, 탱크는 펌프 하중을 일으킬 것인 과압 조건, 또는 진공 조건 및 펌프의 궁핍을 야기할 것인 감압 조건을 쉽게 나타낼 것이다. 일단 펌프가 궁핍하게 되면, 최종 생성물은 일정 비를 벗어날 것이다. 이러한 조절을 제공하여, 본 발명의 자동화 공정은 탱크 내에 질소의 연속적인 모니터링을 제공하여, 탱크 내의 일정한 압력을 보장하고, 데이터 기록을 위해 시스템이 압력을 관측하는 것을 가능하게 한다. 이러한 전자 조적은 또한 시스템이 플랜트 질소 압력을 모니터링하는 것을 가능하게 하여 조절기에 대한 질소의 손실 발생시, 알람이 조작자에게 주의를 환기시킬 수 있게 한다.
본 발명은 둘 다 각 탱크와 함께 작동하도록 주의깊게 설계되었지만, 중요하게는 라인은 별개로 유지하는 진공 조립체를 이용한다. 이는 화학물질이 반응성이고, 이들이 조기에 서로 접촉하게 되는 경우, 반응이 제어불가능하게, 바람직하지 않게, 그리고 아마 불안전하게 일어날 수 있기 때문에 각 탱크로부터의 액체 또는 증기가 다른 탱크(들)의 액체 또는 증기와 떨어져서 유지되는 것이 필수적임을 의미한다. 본 발명은 바람직하게는 천공판에 의해 보호되고 유리로 설계된 분리기 병을 이용하여 조작자 검사가 용이하게 하고, 임의의 화학물질을 분리 제거하고 임의의 화학물질이 또다른 탱크 또는 그의 진공 라인을 횡단하는 것을 방지하도록 한다.
본 발명은 종래 기술 설계의 것보다 개선된 화학물질 공급 및 복귀 라인 케이블/호스를 추가로 제공한다. 통상적인 설계에서, 상기 케이블/호스는 전기 가열 트레이스 호스이고, 조기에 고장나기 쉽다. 이들은 시스템에 사용되는 화학물질과 매우 상용성이지 않고, 가열 와이어는 절단된 채로 유지된다. 가열에 실패하면, 이는 라인 내의 불안정한 유동 및/또는 화학물질의 동결과 같은 문제를 야기한다. 본 발명은 통상적인 시스템의 것보다 훨씬 더 강인한 케이블을 사용하고, 시스템에 관여하는 화학물질과의 상용성을 보장하기 위해 큰 주의를 기울여야 한다.
본 발명은 또한 공급 유닛을 위한 격벽 설계를 이용한다. 조작자 및 기술자는 파이프, 케이블 및 메커니즘을 오븐 안밖으로 운반할 필요가 있다. 통상적인 설계 및 오븐 벽 내의 절단 홀을 취하는 대신에, 이들이 통과하는 다양한 물품 부근에 꼭 맞게 독특하게 설계된 천공판 (격벽)이 그위에 설치된 특정 개구부(들)를 설계하기 위해 주의하였다. 이는 오븐을 보다 용이하게 및 보다 양호하게 단열하고, 보다 용이하게 및 보다 신속하게 설치하고, 추후에 수리할 수 있게 하고, 다양한 물품을 보다 얻기 쉽게 한다.
본 발명의 보충 시스템은 공급 탱크 및 25 μm 여과기 장치에의 연결부를 포함한다. 상기 여과기는 세정의 용이함을 위해 전용 접근 포트를 통해 용이하게 접근할 수 있다. 공급 시스템 제어 프로그램은 사용자 설치 보충 밸브를 제어한다. 25 μm 여과기는 용융되지 않는 미립자, 오염물질, 또는 분해된 생성물이 탱크에 들어가는 것을 제거하기 위해 사용된다. 탱크는 본질적으로 반응 공정을 위한 화학물질을 제조하기 위해 사용되는 "컨디셔닝" 탱크이기 때문에, 안정한 반응물을 공정에 도입하기 위해 상기 탱크 내에서 온도, 질소 수준 및 계량은 보다 정확히 달성된다. 상기 여과기를 사용하여, 본 발명은 또다른 안전 장치를 도입하여 상기 반응물의 품질을 보장한다.
본 발명의 오븐, 펌프, 화학물질 라인, 및 혼합 헤드 밸브는 바람직하게는 제어 프로그램에서 열 흡수 안전 장치를 가진다. 폴리올 및 이소시아네이트는 실온에서 고체이고, 펌프 및 유량계가 시동시 상기 화학물질을 함유하는 경우, 본 발명은 펌프 개시 전에 이들이 완전히 용융되는 것을 확신하고, 그렇지 않다면 펌프 및 유량계는 고화된 생성물이 지나가려고 하는 것에 의해 손상될 수 있다. 또한, 상기 기계적 성분은 화학물질 회로 내에 "냉점"을 도입하지 않도록 균일하게 가열될 필요가 있다. 통상적인 시스템의 냉점은 혼합 공정 전에 이를 냉각하여 화학물질 조성에 영향을 미친다. 본 발명의 열 흡수는 적절한 감시 제어에 의해 우회될 수 있으나, 감시자가 이를 무시하는 경우에도, 본 발명의 시스템은 영구한 데이터 파일의 제외를 기록한다. 상기 테이터 파일은 알람, 예방 공정 및 보고 라인이 조작자에 의해 무시된 이후의 재검토를 가능하게 한다.
본 발명의 교반기는 바람직하게는 제어 프로그램에서 앰프 지시장치를 가진다. 이는 화학물질의 적절한 점도의 모니터링을 위한 유용한 도구이다. 본 발명의 교반기는 실제로 최종 가공을 위한 생성물을 추가로 컨디셔닝하는 화학물질에 걸쳐 분배된 열을 유지시키기 위해 사용되는 "교반기"이다. 교반기는 탱크 벽에 대해 가열되는 화학물질을 연속 주기의 용기의 중앙으로 이동시키고, 화학물질의 외연부가 과열되는 것을 방지한다. 조작자는 정상 앰프 지시장치보다 높거나 낮은 것을 관측하고, 이는 문제에 대한 화학물질 품질을 점검하기 위한 플래그(flag)일 수 있다.
질량 유량계는 바람직하게는 본 발명의 화학물질 회로에 대한 표준이다. 상기 계량기는 생성물 유량, 비중력 및 화학물질의 온도를 모니터링하고 나타낸다.
라인 압력은 바람직하게는 본 발명의 펌프 흡입관, 펌프 배출구 및 혼합 헤드에서 모니터링한다. 이는 펌프로 공급되는 화학물질의 손실 또는 공급 및 재순환 회로 둘 다에서 부서진 화학물질 라인으로 인한 압력 하강을 경보하게 한다.
본 발명의 혼합 헤드는 바람직하게는 조작자가 이를 공급 위치 또는 대기 위치에서 가지는 때를 결정하기 위한 위치 지시장치를 가진다. 이는 경보 및 "작동-준비" 시퀀싱에 있어 중요하다. 이는 연동장치를 우회하지 않을 경우 압출기의 공급 스로트에 걸치지 않으면서 조작자가 부주의하게 시스템을 공정 방식으로 전송하는 것을 보호한다. 또한, 본 발명은 압출기에 유해할 수 있는 혼합 헤드를 세정하기 위해 용매를 사용하고, 상기 연동장치 특징을 사용하는 것은 혼합 헤드가 압출기 위의 위치에 있을 때 용매 플러싱을 활성화할 수 없음을 보장한다.
본 발명의 혼합 헤드는 반응물 유출물에서 직접적으로 비활성 기체 (질소) 방출구를 가진다. 상기 유출물에서 질소 블랭킷을 가지는 것은 생성물 품질에 도움이 된다. 반응물이 혼합 헤드에서 압출기의 주입구로 이송됨에 따라, 이들은 대기에 노출될 것이고, 일부 경우 이러한 대기는 습도가 높을 수 있고, 따라서 수분을 화학물질에 도입할 것이다. 또한, 압출기 자체는 스크류를 따라 공기를 배럴 안으로 밀어넣어 주입구에서 공기 펌프로서 작용할 수 있다. 공급 구획에서 질소 블랭킷을 사용하여, 습윤 공기를 건조 질소에 의해 배출시키고, 상기 수분이 혼합물의 반응 특성에 영향을 미치는 기회를 감소시킨다.
본 발명의 혼합 헤드는 바람직하게는 이중 플러싱 능력을 가진다. 예를 들어, 폴리올로의 플러싱은 비상 운전 정지시 혼합 헤드가 압출기 바로 위에서 세정되는 것을 가능하게 한다. 용매를 압출기 안으로 도입하는 것은 회피되기 때문에, 조작자 없이 시스템이 고장 및 운전 정지되는 경우, 혼합 헤드를 압출기-안전 유체로 세정하는 것이 유익하다. 폴리올은 헤드를 세정하고 압출기에 손상을 입히지 않을 것이고, 이에 따라 혼합 헤드가 공정 위치에 있을 때 이는 플러싱제로 사용된다.
본 발명은 바람직하게는 공급 시스템, 압출기 및 펠렛화 시스템을 제어하기 위한 제어 스크린을 제공한다. 또다른 스크린은 펠렛화기에 설치된다. 안전 장치는 개별 스크린 위치에 대한 원격 설비의 작동을 위해 설치된다. 상기 유형의 시스템의 대부분의 사용자는 1명 또는 2명이 상기 시스템에 대한 컴퓨터 인터페이스를 작동시키는 것을 허용하고, 다이를 세정하고 펠렛화기를 커플링하는 기계적인 업무를 하급 고용인에게 위임하기 때문에 2개의 스크린 제어부가 유익하다. 자주, 감독관은 또한 화학물질의 압출기의 공급 구획 안으로의 유동 및/또는 중합체가 다이판을 관통하여 압출되는 것을 관측하는 사람이고, 이들은 시스템이 언제 개시 준비되었는지를 결정할 것이다. 어느 한쪽의 말단에서의 제어부의 본 발명의 특징은 이들이 만족스러울 때 감독관이 어느 한 위치로부터 공정의 부분을 개시하거나 중지시키는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 바람직하게는 제형물이 올바른 허가로 컴퓨터 스크린으로부터 계산될 수 있음을 제공한다. 스크린 상에서 제형물을 가공하는 능력은 공정 엔지니어가 기계에서의 조정 또는 완전한 방법 오서링(authoring)을 실행하게 한다. 이러한 특징은 또한 제형물이 올바르지 않거나 비를 벗어날 수 있거나, 기계의 범위 밖에 있을 수 있는 경우 경보를 발한다. 기계에 대한 변화를 체계화하고 도입하는 능력 및 기계에서의 방법 연속성의 안전 장치는 둘 다 엔지니어에게 즉각적인 피드팩을 제공한다.
본 발명의 제어 시스템은 바람직하게는 VPN을 통한 인터넷을 통해 또는 모뎀 또는 기타 연결을 통해 접근가능하다.
본 발명의 PLC 프로그램 사다리 논리는 바람직하게는 제어 인터페이스를 통해 접근가능하다. 프로그램에 따른 문제가 발생할 경우, 프로그래머에게는 논리를 조사하기 위한 권한이 부여되어 정말로 문제가 있는지를 결정할 수 있다. 그러나, 이의 주요 목적은 기술자가 이들의 컴퓨터를 PLC에 배속시키는 부담감을 더하지 않고 프로그램을 이용가능하게 하기 위한 것이다.
다양한 특성 및 이점을 구조 및 기능의 상세사항과 함께 상기 기재에서 설명하였다. 본 발명은 몇몇의 형태로 개시되었지만, 특히 부품의 모양, 크기 및 배열 문제에 있어서, 많은 변경, 부가 및 삭제가 본 발명의 정신 및 범위 및 하기 청구항에 설명된 그의 등가물로부터 벗어나지 않고 그 안에서 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본원의 교시에 의해 제안될 수 있는 바와 같은 기타 변경 또는 실시양태는 특히 본원에 부가된 청구항의 폭 및 범위 내에 있는 바와 같이 확보된다.

Claims (28)

  1. 스트림 내의 열 및 공기 컨디셔닝(conditioning)된 성분의 정확한 인도를 제공하는 공급 유닛;
    공급 유닛으로부터의 스트림의 성분을 혼합하고 열적으로 제어하여 혼합 공정에서 중합을 실시하기 위한 혼합 유닛;
    혼합 유닛으로부터의 스트림을 가압하기 위한 가압 유닛;
    가압 유닛으로부터의 가압된 스트림을 여과하기 위한 여과 유닛; 및
    스트림을 펠렛화하기 위한 펠렛화 유닛
    을 포함하는, 열가소성 물질을 위한 열 및 공기 제어된 공급 시스템을 이용하여 제형화 및 반응성 중합을 달성하기 위한 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    여과 유닛으로부터의 여과 스트림을 혼합하기 위한 제2 혼합 유닛;
    제2 혼합 유닛으로부터의 스트림을 가압하기 위한 제2 가압 유닛; 및
    제2 가압 유닛으로부터의 가압 스트림을 여과하기 위한 제2 여과 유닛
    을 더 포함하고, 스트림을 제2 여과 유닛에서 펠렛화 유닛으로 제공하는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 펠렛화 스트림의 펠렛을 건조시키기 위한 건조 유닛을 더 포함하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 펠렛화 스트림의 펠렛을 결정화하기 위한 펠렛 결정화 유닛을 더 포함하는 시스템.
  5. 반응성 스트림의 컨디셔닝을 위한 2개 이상의 저장 탱크;
    공급 유닛을 통한 반응성 스트림의 조절 및 계량을 위한 비활성 기체 또는 진공 조립체;
    피벗가능한 팔(pivotable arm) 상에 위치하는 혼합 헤드;
    반응성 스트림의 공급 유닛 운송 라인 및 적어도 혼합 헤드를 헹구기 위한 헹굼 시스템; 및
    각 저장 탱크를 위한 독립적인 반응성 스트림 온도 제어부
    를 포함하고, 스트림 내의 열 및 공기 컨디셔닝된 성분의 정확한 인도를 제공하는 공급 유닛;
    공급 유닛으로부터의 스트림의 성분을 혼합하고 열적으로 제어하여 혼합 공정에서 중합을 실시하기 위한 혼합 유닛;
    스트림이 공급 유닛의 혼합 헤드에서 혼합 유닛의 압출기의 스로트(throat)로 공급되고, 공급 유닛에서 혼합 유닛으로 스트림이 인도될 때 압출기의 스로트 위에 혼합 헤드의 위치를 보장하기 위해 위치 제어 시스템이 혼합 헤드 가까이에 센서를 포함하는 것인, 공급 유닛에서 혼합 유닛으로 나가는 스트림의 적절한 위치 제어를 보장하기 위한 위치 제어 시스템;
    혼합 유닛으로부터의 스트림을 가압하기 위한 가압 유닛;
    2개 이상의 여과기를 포함하며, 제1 여과기는 스트림을 여과하기 위한 작동중 여과기이고, 제2 여과기는 제1 여과기가 작동하지 않아야 하는 경우 사용하기 위한 대기 여과기이고, 스트림은 여과를 위해 제1 여과기를 통해 유도되고, 가공 시스템으로부터 제1 여과기를 제거할 필요가 있을 경우에는 스트림은 여과를 위해 제2 여과기를 통해 유도될 수 있고, 제2 여과기는 대기하는 동안 온도 제어되므로, 제2 여과기는 제1 여과기를 즉시 대체하는 작동 특성을 가져, 제1 여과기의 제거시 작동중 여과기가 될 수 있는 것인, 가압 유닛으로부터의 가압 스트림을 여과하기 위한 여과 유닛;
    스트림을 펠렛화하기 위한 펠렛화 유닛; 및
    펠렛화 스트림의 펠렛을 건조시키기 위한 건조 유닛
    을 포함하는, 열가소성 물질을 위한 열 및 공기 제어된 공급 시스템을 이용하는 제형화 및 반응성 중합을 달성하기 위한 시스템.
  6. 스트림 내의 열 및 공기 컨디셔닝된 성분의 정확한 인도를 제공하는 공급 유닛;
    스트림의 성분을 혼합하여 혼합 공정에서 중합을 실시하기 위한 혼합 유닛; 및
    혼합 스트림을 펠렛화하기 위한 펠렛화 유닛
    을 포함하는 가공 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 공급 유닛이 스트림의 컨디셔닝을 위한 하나 이상의 저장 탱크를 포함하는 것인 가공 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 하나 이상의 저장 탱크 중 적어도 하나가 스트림이 관통하여 유동하는 각진 천공형 유체 조절 장치를 포함하며, 상기 각진 천공형 유체 조절 장치가 하나 이상의 저장 탱크 중 적어도 하나의 저장 탱크의 하면 방향으로 점감적으로 테이퍼링(tapering)되고, 각진 천공형 유체 조절 장치의 천공이 잉여의 스트림이 각진 천공형 유체 조절 장치 밖으로 배출되도록 위치하고, 각진 천공형 유체 조절 장치의 경사도(angularity)가 유입 스트림이 약간 축적되는 것을 허용하면서 상기 스트림의 유동을 하나 이상의 저장 탱크 중 적어도 하나의 저장 탱크의 벽을 따라 유체 필름 안으로 테이퍼링되게 향하게 하는 것인 가공 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 하나 이상의 저장 탱크 중 적어도 하나가 스트림 수준 제어부를 포함하는 것인 가공 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 스트림 수준 제어부가 비활성 기체 및 진공 조립체를 포함하는 것인 가공 시스템.
  11. 제7항에 있어서, 하나 이상의 저장 탱크 중 적어도 하나가 스트림 온도 제어부를 포함하는 것인 가공 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 스트림 온도 제어부가 저장 탱크에 걸쳐 온도의 균일성을 달성하기에 충분한 저장 탱크 내의 스트림의 운동을 유지하기 위한 교반 시스템을 포함하는 것인 가공 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 스트림 온도 제어부가 스트림 온도를 모니터링하기 위한 다수의 열전쌍을 포함하는 것인 가공 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 스트림 온도 제어부가 열 스트림을 저장 탱크 가까이에 순환시키기 위한 순환 시스템을 포함하는 것인 가공 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 스트림 온도 제어부가 편향 시스템을 더 포함하고, 순환 시스템이 송풍기를 포함하고, 열 스트림이 송풍기로부터의 가열된 공기이고, 편향 시스템이 다수의 배플(baffle)을 포함하는 것인 가공 시스템.
  16. 제6항에 있어서, 혼합 유닛으로부터의 혼합 스트림을 수용하고 혼합 스트림을 가압하기 위한 가압 유닛을 더 포함하는 가공 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 가압 유닛으로부터의 가압 혼합 스트림을 수용하고 가압 혼합 스트림을 여과하기 위한 여과 유닛을 더 포함하는 가공 시스템.
  18. 반응성 스트림 내의 열 및 공기 컨디셔닝된 반응성 성분의 정확한 인도를 제공하는 공급 유닛;
    반응성 스트림의 반응성 성분을 혼합하여 반응성 혼합 공정에서 중합을 실시하기 위한 혼합 유닛; 및
    혼합 반응성 스트림을 펠렛화하기 위한 펠렛화 유닛
    을 포함하는 반응성 가공 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 공급 유닛이
    반응성 스트림의 컨디셔닝을 위한 2개 이상의 저장 탱크;
    공급 유닛을 통한 반응성 스트림의 조절 및 계량을 위한 비활성 기체 및 진공 조립체;
    피벗가능한 팔 상에 위치하는 혼합 헤드;
    반응성 스트림의 공급 유닛 운송 라인 및 적어도 혼합 헤드를 헹구기 위한 헹굼 시스템; 및
    각 저장 탱크를 위한 독립적인 반응성 스트림 온도 제어부
    를 포함하는 것인 반응성 가공 시스템.
  20. 스트림 내의 열 및 공기 컨디셔닝된 성분의 정확한 인도를 제공하는 공급 유닛;
    스트림의 성분을 혼합하여 혼합 공정에서 중합을 실시하기 위한 혼합 유닛;
    공급 유닛에서 혼합 유닛으로 나가는 스트림의 적절한 위치 제어를 보장하기 위한 위치 제어 시스템; 및
    혼합 스트림을 펠렛화하기 위한 펠렛화 유닛
    을 포함하는 가공 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    스트림이 공급 유닛의 혼합 헤드에서 혼합 유닛의 압출기의 스로트로 공급되고,
    공급 유닛에서 혼합 유닛으로 스트림이 인도될 때 압출기의 스로트 위에 혼합 헤드의 위치를 보장하기 위해 위치 제어 시스템이 혼합 헤드 가까이에 센서를 포함하는 것인 가공 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 센서가 혼합 헤드 상의 위치 센서인 가공 시스템.
  23. 제21항에 있어서, 센서가 리미트 스위치(limit switch)인 가공 시스템.
  24. 스트림 내의 열 및 공기 컨디셔닝된 성분의 정확한 인도를 제공하는 공급 유닛;
    스트림의 성분을 혼합하여 혼합 공정에서 중합을 실시하기 위한 혼합 유닛; 및
    혼합 스트림을 펠렛화하기 위한 펠렛화 유닛을 포함하며,
    상기 스트림은 공급 유닛의 혼합 헤드로부터 혼합 유닛의 압출기에 대한 스트림 제어부용 범람물 측판(overflow shroud)으로 제공되는 것인 가공 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 혼합 헤드가 피벗가능한 팔 상에 위치하는 것인 가공 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 공급 유닛에서 혼합 유닛으로 나가는 스트림의 적절한 위치 제어를 보장하기 위한 위치 제어 시스템을 더 포함하며, 위치 제어 시스템은 공급 유닛에서 혼합 유닛으로 스트림이 인도될 때 범람물 측판 위에 혼합 헤드의 위치를 보장하기 위해 혼합 헤드 가까이에 센서를 포함하고, 혼합 헤드는 피벗가능한 팔을 통해 적절한 위치로 이동가능한 것인 가공 시스템.
  27. 스트림 내의 열 및 공기 컨디셔닝된 성분의 정확한 인도를 제공하는 공급 유닛;
    반응성 스트림의 성분을 혼합하여 혼합 공정에서 중합을 실시하기 위한 혼합 유닛;
    스트림을 여과하기 위한 여과 유닛; 및
    혼합 스트림을 펠렛화하기 위한 펠렛화 유닛
    을 포함하며, 상기 여과 유닛은 2개 이상의 여과기를 포함하며, 제1 여과기는 스트림을 여과하기 위한 작동중 여과기이고, 제2 여과기는 제1 여과기가 작동하지 않아야 하는 경우 사용하기 위한 대기 여과기이고, 스트림은 여과를 위해 제1 여과기를 통해 유도되고, 가공 시스템으로부터 제1 여과기를 제거할 필요가 있을 경우에는 스트림은 여과를 위해 제2 여과기를 통해 유도될 수 있는 것인 가공 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 제2 여과기가 대기하는 동안 온도 제어되고, 이에 따라 제2 여과기가 제1 여과기를 즉시 대체하는 작동 특성을 가져, 제1 여과기의 제거시 작동중인 여과기가 될 수 있는 것인 가공 시스템.
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