TRANSPORTADOR DE CRISTALIZACIÓN 1. Campo de la Invención La presente invención se relaciona generalmente a métodos y sistemas de cristalización de pelotillas poliméricas y más específicamente a métodos y sistemas de cristalización de pelotillas de poliéster. 2. Antecedentes de la Invención Las resinas termoplásticas se utilizan en una multitud de aplicaciones comerciales. Los poliésteres tales como polietilen tereftalato (PET), polietilen naftalato (PEN), y polímeros y copolímeros similares, en particular, han llegado a ser mercancías reconocidas cuya manufactura es bien conocida y plenamente desarrollada. Las aplicaciones de poliésteres incluyen recipientes para alimentos, para bebidas y otros líquidos así como fibras sintéticas. Varios poliésteres tal como PET pueden existir tanto en formas amorfas como semicristalinas . El PET amorfo es transparente mientras que el PET cristalino es opaco. En el proceso de PET convencional, el PET se forma mediante la esterificación de ácido tereftálico y etilenglicol en un recipiente de reacción para formar una mezcla prepolimérica . La esterificación no necesita ser catalizada. Los catalizadores de intercambio de éster típicos, que pueden ser utilizados por separado o en combinación, incluyen alcóxidos de titanio, ésteres de estaño (II) o (IV), acetatos o benzoatos de zinc, manganeso o magnesio, y/u otros materiales catalizadores que son bien conocidos para aquellos expertos en la técnica. La pasta pre-polimérica subsecuentemente se calienta para promover la polimerización. La mezcla resultante luego se somete a policondensacion en un material fundido a temperaturas elevadas, por ejemplo, 285°C, en la presencia de un catalizador adecuado. Los compuestos de Sn, Sb, Ge, Ti, u otros se han utilizado como catalizadores de policondensacion. El polímero es extruído directamente del reactor de policondensacion en hebras. Las hebras extruídas, calientes se ponen en contacto con agua fría antes del recortamiento en pelotillas, se secan, y se almacenan en silos antes de la cristalización. Los procesos de formación de pelotillas en donde las hebras se estiran antes de la formación de pelotillas se divulgan en la patente norteamericana No. 5,310,515. La sabiduría convencional dicta que por lo menos la superficie de las pelotillas debe ser enfriada a 20°C a 30°C para evitar la sinterización durante el almacenamiento. Durante el almacenamiento, el calor del interior más caliente de las pelotillas se distribuye por todas las pelotillas. Así, las pelotillas calientes, es decir, pelotillas cuyo exterior es significativamente más alto que 20°C a 30°C podrían aglomerarse durante el almacenamiento después del equilibrio de temperatura. Además de la disminución en la temperatura originada por el contacto con el agua, las pelotillas pueden ser además enfriadas a la temperatura deseada con aire de enfriamiento, nitrógeno, o gas inerte. Las pelotillas se almacenan, y luego subsecuentemente se recalientan a la temperatura de cristalización deseada. Estas etapas de calentamiento, enfriamiento o recalentamiento dan por resultado una desventaja de energía significante en un proceso ya intensivo en energía. La cristalización de las pelotillas calientes usualmente se realiza en un sacudidor de cristalización. La formación en estado sólido se utiliza para tanto elevar la viscosidad inherente como remover el acetaldehído . Con referencia a las Figuras IA, IB y 1C, se proporcionan diagramas de instalaciones de manufactura de PET . La instalación de procesamiento de PET 10 incluye el tanque de mezclado 12 en el cual el ácido tereftálico ("TPA") y etilenglicol ("EG") se mezclan para formar una pasta pre-polimérica. La pasta pre-polimérica se transfiere y se calienta en el reactor de esterificación 14 para formar un monómero esterificado . La presión dentro del reactor de esterificación 14 se ajusta para controlar el punto de ebullición del etilenglicol y ayudar a mover los productos al reactor de esterificación 16. El monómero del reactor de esterificación 14 se somete a calentamiento adicional en el reactor de esterificación 16 pero este tiempo bajo menos presión que en el reactor de esterificación 14. Enseguida, los monómeros del reactor de esterificación 16 se introducen en el reactor de pre-polimero 18. Los monómeros se calientan mientras que están dentro del reactor pre-polimero 18 bajo un vacio para formar un pre-polimero. La viscosidad inherente del pre-polimero comienza a incrementarse dentro del reactor de pre-polimero 18. El pre-polimero formado en e'l reactor de pre-polimero 18 secuencialmente se introduce en el reactor de policondensación 20 y luego al reactor de policondensación 22. El pre-polimero se calienta en cada uno de los reactores de policondensación 20, 22 bajo un vacio más grande que en el reactor de pre-polimero 18 de modo que la longitud de cadena del polímero y la viscosidad inherente se incrementan. Después del reactor de policondensación final, el polímero de PET se mueve bajo presión mediante la bomba 24 a través de los filtros 26, 28 y a través de los moldes 30, 32, 34, formando las hebras de PET 36, 38, 40 (ver la Figura IB) . Con referencia a la Figura IB, se ilustra un método para formar pelotillas de poliéster. Las hebras de polímero extruidas 36, 38, 40 se enfrían mediante corrientes de rocío de agua 42, 44, 46 sobre las hebras a medida que las hebras emergen de los moldes 30, 32, 34. Después de salir de los moldes 30, 32, 34, las hebras 36, 38, 40 se cortan por los cortadores 54, 56, 58 en pelotillas y 48, 50, 52 mientras que las hebras están todavía calientes. Las pelotillas de poliéster formadas de esta manera tienden a tener una forma cilindrica, pero pueden ser modificadas a formas cúbicas, de hueso de perro u otras formas. En este punto en el proceso, las pelotillas de poliéster son usualmente amorfas. Las pelotillas de poliéster típicamente se cristalizan antes de ser enviadas a un cliente. Tal cristalización permite el secado subsecuente a temperaturas más altas de modo que el poliéster puede ser extruído como sea deseado. La cristalización de las pelotillas de poliéster típicamente se logra al recalentar las pelotillas a una temperatura arriba de la temperatura de cristalización. Conforme las pelotillas cristalizan, el calor adicional se deriva debido al calor generado de la cristalización. Este calor adicional tiende a hacer las pelotillas blandas y adherentes entre sí. Por lo tanto, las pelotillas se agitan para evitar que se adhieran conjuntamente debido al ablandamiento. Después de la cristalización, las pelotillas generalmente se forman en estado sólido para elevar la viscosidad inherente con gas inerte que pasa alrededor de las pelotillas calientes. Con referencia a la Figura 1C, se proporciona una vista esquemática de un proceso de formación de pelotillas alternativo. En esta variación, las hebras 60, 62, 64 que salen de los moldes 66, 68, 70 se cortan en pelotillas 72, 74, 76 bajo el agua mediante cortadores enfrentados al molde 80, 82, 84. En esta variación, las hebras de poliéster extruidas se sumergen completamente y se cortan bajo el agua al salir de los moldes 66, 68, 70. Las pelotillas 72, 74, 76 formadas de esta manera tienden a tener una forma esférica debido a la tensión superficial del poliéster fundido cuando emerge en el agua. Inicialmente, después del corte, las pelotillas 72, 74, 76 todavía retienen una cantidad sustancial de calor en el interior. Subsecuentemente, la combinación de pelotilla/agua se envía al secador 90 por la vía del sistema de transporte 92. Ejemplos de secadores útiles incluyen secadores centrípetos que remueven las pelotillas 72, 74, 76 del agua. Al salir del secador 90, agua adicional es hervida debido al contenido de calor de las pelotillas 72, 74, 76, que es todavía alto al salir del secador 90. Si la combinación de pelotillas/agua se transporta al secador suficientemente rápido las pelotillas de poliéster pueden retener suficiente calor para que ocurra la cristalización. Las pelotillas 72, 74, 76 luego se transfieren al cristalizador 94 donde residen por un tiempo de residencia (aproximadamente 2 a 20 minutos) para que ocurra la cristalización. El cristalizador 94 también proporciona suficiente agitación para inhibir las pelotillas de poliéster de que se adhieran conjuntamente. La solicitud de patente internacional No. WO2004/033174 y las solicitudes de patentes norteamericanas Nos. 20050110182 y 20050110184 divulgan métodos para cristalizar pelotillas poliméricas. La solicitud de patente internacional No. WO2004 /033174 divulga un método en el cual las pelotillas poliméricas se tratan en un baño liquido (por ejemplo, baño de agua) a una temperatura elevada para inducir la cristalización. Las solicitudes de patentes norteamericanas Nos. 20050110182 y 20050110184 divulgan un método en el cual el aire se inyecta en la suspensión de pelotilla/agua de la Figura 1C con el fin de transportar las pelotillas rápidamente hacia y a través del secador 90. Después de la cristalización, las pelotillas 72, 74, 76 se transportan mediante el sistema de transporte de fase densa 96 a una o más estaciones de procesamiento de pelotillas. Tales sistemas de transporte de fase densa utilizan aire para mover las pelotillas de una ubicación a otra. Por ejemplo, las pelotillas se transportan a un silo de mezclado en el cual las propiedades promedio de las pelotillas podrían ser ajustadas. En tales silos de mezclado, las pelotillas de poliéster se mezclan conjuntamente para lograr una especificación objetivo. Tal especificación puede ser con respecto al color, peso molecular, concentración de catalizador, concentración de aditivo, densidad y los similares. En todavía otro ejemplo, las pelotillas se transportan a un reactor de proceso de formación en estado sólido. Se debe notar, que los sistemas de transporte de fase densa tienden a ser más útiles que los sistemas de transporte de fase diluida en esta aplicación puesto que los sistemas de transporte de fase diluida pueden dar por resultado que la superficie de las pelotillas sean fundidas o tener velocidades de impacto altas para de esta manera formar descargas y productos finos indeseables. Aunque estos métodos y sistemas para hacer pelotillas poliméricas y, en particular, pelotillas de poliéster trabajan bien, el equipo tiende a ser costoso de fabricar y de mantener. Una linea de manufactura de PET típica puede incluir varios cristalizadores cada uno de los cuales utiliza un motor más bien grande y ocupan un espacio más grande en la planta de manufactura. La inversión de capital inicial de tal cristalizador puede fácilmente exceder un millón de dólares. Por consiguiente, aun existe una necesidad por equipo y metodología de procesamiento de polímeros que sea menos costoso de instalar, operar y mantener. 3. Breve Descripción de la Invención La presente invención supera uno o más problemas al proporcionar en por lo menos una modalidad un método para cristalizar una pluralidad de pelotillas poliméricas. El método de la presente modalidad incluye una etapa en la cual una pluralidad de pelotillas poliméricas se introduce en un sistema de transporte neumático en una entrada. Para que la cristalización sea posible, las pelotillas poliméricas deben ser formadas de uno o más polímeros que son cristalizables . Tales polímeros cristalizables se caracterizan por una temperatura de cristalización y una temperatura de fusión. Por otra parte, la pluralidad de pelotillas poliméricas se caracteriza con una temperatura de pelotilla promedio. La pluralidad de pelotillas poliméricas se introducen en el sistema de transporte neumático con una temperatura promedio inicial. La pluralidad de pelotillas poliméricas se transfieren neumáticamente de la entrada a una salida con un gas de transporte. El gas de transporte tiene una temperatura suficiente para mantener la pluralidad de pelotillas dentro de un intervalo de temperatura tal que la cristalización de la pluralidad de pelotillas poliméricas es sustancialmente iniciada o realizada antes de la remoción de las pelotillas de la salida del sistema de transporte neumático. La presente invención venta osamente promueve la cristalización de pelotillas poliméricas conforme están siendo transportadas neumáticamente lejos de un secador. Con el fin de completar la cristalización, las pelotillas requieren suficiente tiempo de residencia en el sistema de transporte neumático. Puesto que las proporciones de cristalización se incrementan con la temperatura, el período de tiempo requerido para la cristalización puede ser reducido al cristalizar a temperaturas más altas. Por ejemplo, la
\ cristalización se puede lograr en dos minutos a una temperatura de 190°C. La presente modalidad ajusta la temperatura de cristalización en el sistema de transporte neumático al ajustar la temperatura del gas de transporte utilizado para transportar las pelotillas. En por lo menos una modalidad, el gas de transporte es aire. Ventajosamente, la presente invención puede eliminar el uso de una cubierta sacudidora de cristalización para de esta manera dar por resultado ahorros en costo sustanciales. En una variación de la presente modalidad, el sistema transportador de cristalización lleva las pelotillas directamente del cortador al separador, para de esta manera eliminar la necesidad de un cristalizador/sacudidor. En otra variación, el transportador de cristalización incluye por lo menos una sección inclinada hacia arriba para facilitar el mezclado de las pelotillas durante la cristalización/separación. Un liquido con un punto de ebullición dentro del intervalo de temperatura del sistema a otro gas se puede adicionar al sistema transportador para facilitar el enfriamiento dentro del sistema. En variaciones de la presente modalidad, todo o parte del acetaldehido es separado de la pluralidad de pelotillas poliméricas mientras que las pelotillas están residentes en el sistema de transporte neumático. Cuando la separación es óptimamente llevada a cabo, tanto el cristalizador/sacudidor como el recipiente separado para la separación pueden ser eliminados. Por lo tanto, el gas de transporte caliente empleado en el transportador de cristalización puede funcionar como un fluido para transportar las pelotillas, una fuente de calor para acelerar la cristalización y un gas de separación para remover el acetaldehido . La relación de gas de transporte/pelotilla y la temperatura en el transportador de cristalización se puede ajusfar para afinar al tiempo de residencia y/o el grado de separación. . Una temperatura utilizable para remover acetaldehido de las pelotillas poliméricas y en particular pelotillas de PET es de 150°C a 200°C. En otra modalidad de la presente invención, se proporciona un sistema de transporte neumático para cristalizar pelotillas poliméricas. El sistema de transporte neumático incluye un conducto para transportar neumáticamente una pluralidad de pelotillas poliméricas con un gas de transporte. El conducto es de suficiente longitud tal que, cuando la temperatura del gas de transporte está dentro de un intervalo predeterminado, la cristalización de la pluralidad de las pelotillas poliméricas es sustancialmente iniciada o realizada antes de la remoción de las pelotillas del sistema de transporte neumático. El sistema de transporte neumático además incluye una entrada para introducir la pluralidad de pelotillas poliméricas en el conducto y una salida para remover la pluralidad de pelotillas poliméricas. Ventajas y modalidades adicionales de la invención serán obvias a partir de la descripción, o se pueden aprender por la práctica de la invención. Ventajas adicionales de la invención también serán realizadas y alcanzadas por medio de los elementos y las combinaciones particularmente puntualizadas en las reivindicaciones adjuntas. Asi, se va a entender que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada son ejemplares y explicativas de ciertas modalidades de la invención y no son restrictivas de la invención como es reclamada. 4. Breve Descripción de los Dibujos La FIGURA 1A es una ilustración esquemática de una linea de manufactura de poliéster a través de los reactores de policondensación; La FIGURA IB es una ilustración esquemática de una linea de manufactura de poliéster que muestra el procesamiento después de los reactores de policondensación utilizando cortadores de hebra para formar las pelotillas de poliéster ; La FIGURA 1C es una ilustración esquemática de una linea de manufactura de poliéster que muestra el procesamiento después de los reactores de policondensación utilizando cortadores de cara al molde para formar las pelotillas de poliéster;
La FIGURA 2 es una ilustración esquemática de una modalidad de un sistema de transporte neumático utilizable en los métodos de la invención; La FIGURA 3 es una ilustración esquemática del mezclado de pelotillas en una sección de conducto inclinada; La FIGURA 4 es una ilustración esquemática de una modalidad de un sistema de transporte neumático con una sección de conducto horizontal extendida; y La FIGURA 5 es una ilustración esquemática de una modalidad de un sistema de transporte neumático con una sección de conducto inclinada, extendida, inicial. 5. Descripción Detallada de la Invención La referencia ahora se hace en detalle a las composiciones, modalidades y métodos actualmente preferidos de la presente invención, que constituyen los mejores modos para practicar la invención actualmente conocida para los inventores. Las Figuras no están necesariamente a escala. Sin embargo, se va a entender que las modalidades divulgadas son meramente ejemplares de la invención de modo que pueden ser incorporadas en varias y alternativas formas. Por lo tanto, detalles específicos divulgados en la presente no se van a interpretar como limitativos, sino meramente como una base representativa para cualquier aspecto de la invención y/o como una base representativa para enseñar a un experto en la técnica a emplear variadamente la presente invención.
Excepto en los ejemplos, o donde es indicado expresamente de otra manera, todas las cantidades numéricas en esta descripción que indican cantidades de material o condiciones de reacción y/o uso van a ser entendidas como modificadas por la palabra "aproximadamente" en la descripción del alcance más amplio de la invención. La práctica dentro de los limites numéricos establecidos es generalmente preferida. También, a menos que se establezca expresamente lo contrario: los valores de por ciento, "partes de" y de relación están en peso; el término "polímero" incluye "oligómero", "copolímero" , "terpolímero y los similares; la descripción de un grupo o clase de materiales como es adecuado o preferido para un propósito dado en relación con la invención implica que mezclas de cualquiera de dos o más de los miembros del grupo o clase son igualmente adecuadas o preferidas; la descripción de constituyentes en términos químicos se refiere a los constituyentes en el tiempo de la adición a cualquier combinación especificada en la descripción, y no necesariamente evita las interacciones químicas entre los constituyentes de una mezcla o una vez mezclados; la primera definición de una sigla u otra abreviación aplica todos los usos subsecuentes en la presente de la misma abreviación y aplica con los cambios necesarios a las variaciones gramaticales normales de la abreviación inicialmente definida; y, a menos que se establezca específicamente lo contrario, la mención de una propiedad se determina por la misma técnica como es referida previamente o después para la misma propiedad. También se va a entender que esta invención no está limitada a las modalidades específicas y métodos descritos enseguida, ya que componentes y/o condiciones específicas, por supuesto, pueden variar. Además, la terminología utilizada en la presente es utilizada solamente para el propósito de describir modalidades particulares de la presente invención y no se propone para ser limitativa de ninguna manera . También se debe observar que, como se utiliza en la especificación y en las reivindicaciones adjuntas, la forma singular "un", "uno" y "el" comprenden referencias plurales a menos que el contexto claramente lo indique de otra manera. Por ejemplo, la referencia a un componente en lo singular se propone para comprender una pluralidad de componentes. Por toda esta solicitud, donde son referidas publicaciones, las descripciones de estas publicaciones en sus totalidades son incorporadas en la presente por referencia en esta solicitud para describir más completamente el estado de la técnica a la cual esta invención pertenece. El término "pelotilla polimérica" como se utiliza en la presente significa un objeto tridimensional formado de un polímero. Tales objetos poliméricos incluyen una dimensión más grande que es mayor que o igual a la extensión del objeto polimérico en cualquier dirección. Las pelotillas poliméricas se presentan en un número de formas tal como forma esférica, cilindrica y los similares. La dimensión más grande de una esfera es el diámetro. El término "calor de cristalización" como se utiliza en la presente significa la cantidad de calor liberada conforme cristaliza una unidad de masa de una sustancia . El término "temperatura de cristalización" como se utiliza en la presente significa la temperatura en la cual por lo menos parte de un material comienza a cristalizar. El término "temperatura de fusión" como se utiliza en la presente significa la temperatura en la cual por lo menos parte de un material se transforma de un estado cristalino a un liquido. Cuando un material se somete a tal transformación durante un intervalo de temperatura, para propósitos de la presente invención, la temperatura de fusión es la temperatura media de tal intervalo. Típicamente, las pelotillas amorfas funden a una temperatura inferior que las pelotillas cristalinas. El término "grado de cristalinidad" como se utiliza en la presente significa la cantidad fraccionaria de cristalinidad en una muestra polimérica. En la presente invención el grado de cristalinidad es la cantidad fraccionaria promedio de cristalinidad en las pelotillas poliméricas. El grado de cristalinidad se puede expresar ya sea como un por ciento en peso o un por ciento en volumen. Como se utiliza en la presente, el grado de cristalinidad se expresa como un por ciento en peso a menos que se establezca expresamente que es de otra manera. En una modalidad de la presente invención, se proporciona un método para cristalizar la pluralidad de pelotillas poliméricas. La pluralidad de pelotillas poliméricas de acuerdo con la presente invención se introduce en un sistema de transporte neumático. En general, la pluralidad de pelotillas a ser cristalizadas de acuerdo con la presente invención son pelotillas amorfas o pelotillas con menor que un grado deseado de cristalinidad. En una variación de la presente modalidad, el grado de cristalinidad de las pelotillas antes de la cristalización es menor que 30% en peso. En otra variación de la presente modalidad, el grado de cristalinidad de las pelotillas antes de la cristalización es menor que 20% en peso. En todavía otra variación de la presente modalidad, el grado de cristalinidad de las pelotillas antes de la cristalización es menor que 10% en peso . Después de la cristalización, el grado de cristalinidad es típicamente mayor que 30% en peso. En otras variaciones, después de la cristalización, el grado de cristalización es mayor que 40% en peso. Para la mayoría de las aplicaciones, el grado de cristalinidad después de la cristalización es menor que 70% en peso. En otras variaciones, el grado de cristalinidad después de la cristalización es menor que 60% en peso. En todavía otras variaciones, el grado de cristalinidad después de la cristalización es menor que 50% en peso. Venta osamente, las pelotillas poliméricas que van a ser cristalizadas incluyen cualquier polímero cristalizable . Los polímeros cristalizables se caracterizan por una temperatura de cristalización en una temperatura de fusión. Ejemplos de tales polímeros incluyen, pero no están limitados a, poliésteres, poliolefinas , poliestirenos , nylons y policetonas. Los polímeros que tienen un calor relativamente alto de cristalización son más útiles. En una variación, el calor de cristalización de tales polímeros útiles es tal que el calor de cristalización dividido entre la capacidad calorífica del polímero es por lo menos 5°C. La presente modalidad es particularmente útil para cristalizar polímeros de polialquilen tereftalato, especialmente polímeros de polietilen tereftalato. En una variación de la presente invención, el polímero fundido de poliéster virgen es polimerizado en fase fundida en un proceso continuo con el polímero fundido resultante solidificado para formar pelotillas en contacto con un liquido tal como agua. Por lo menos una porción de liquido se separa de las pelotillas. Las pelotillas luego se introducen en el sistema de transporte de la invención. En un refinamiento adicional, el liquido continuamente se separa de las pelotillas para formar una corriente de pelotillas parcialmente secas. Subsecuentemente, esta corriente de pelotillas se introduce continuamente en la entrada del sistema de transporte de la invención. En algunas variaciones, las pelotillas tienen un contenido de humedad menor que 1% en peso cuando se introducen en la entrada del sistema de transporte. En otras variaciones, las pelotillas tienen un contenido de humedad menor que 0.2% en peso cuando se introducen en la entrada del sistema de transporte. Por ejemplo, los polímeros de polialquilen tereftalato que salen del proceso de polimerización en fase fundida, o como se introduce en el sistema de transporte de la invención, tienen una It. V. de por lo menos 0.50 dL/g, o por lo menos 0.55 dlVg, o por lo menos 0.6 dL/g, y especialmente por lo menos 0.70 dL/g, o por lo menos 0.72 dL/g, o por lo menos 0.74 dL/g, o por lo menos 0.76 dL/g, o por lo menos 0.78 dL/g, y aproximadamente 1.2 dL/g, o 1.1 dL/g, o 0.9 dL/g. Los polímeros de poliéster parcialmente cristalizados también son ventajosamente no polimerizados en estado sólido. Así, también se proporciona una modalidad que abarca un contenedor de transporte que contiene una pluralidad de pelotillas parcialmente cristalizadas con un grado de cristalinidad de por lo menos 20% y una It. V. de por lo menos 0.70 dL/g que no se ha polimerizado en estado sólido. Los contenedores de transporte adecuados son aquellos adecuados para transporte en el comercio, que tienen un volumen de por lo menos 1 metro cúbico o más, o 2 metros cúbicos o más, o 3 metros cúbicos o más, u 8 metros cúbicos o más, o 20 metros cúbicos o más, e incluyen cajas Gaylord, carros tanque de ferrocarril, remolques para remolques de tractor, y cascos de barcos. La It.V. de las pelotillas puede ser cualquier valor identificado en lo anterior más alto que 0.70 dL/g, y el grado de cristalinidad puede ser cualquier valor más alto que 20% como es identificado en lo anterior. Las pelotillas utilizadas de los métodos de la invención se forman de una variedad de métodos conocidos para aquellos expertos en la técnica. Ejemplos de tales procesos de formación de pelotillas incluyen, pero no están limitados a, los procesos representados en las Figuras IA, IB, y 1C y descritos en lo anterior. Se debe reconocer que la presente invención proporciona, en por lo menos una modalidad, una mejora sobre los sistemas usando cristalizadores tal como uno descrito en relación con la descripción de la Figura 1C. En particular, la presente invención permite la eliminación de cristalizadores junto con una disminución significante concurrente en el costo del equipo.
Los métodos de la presente invención se utilizan para cristalizar pelotillas de virtualmente cualquier forma o tamaño. Típicamente, por lo menos una porción de la pluralidad de pelotillas poliméricas son objetos dimensionales caracterizados por una dimensión de tamaño más grande que es menor que 0.25 pulgadas. Ejemplos de formas de pelotillas que son utilizables a la práctica de la presente invención incluyen, pero no están limitadas a, pelotillas esféricamente formadas, pelotillas cilindricamente formadas y pelotillas con una sección transversal rectangular. Con referencia a la Figura 2, se proporciona una ilustración esquemática idealizada de una modalidad de la presente invención. El método de esta modalidad comprende introducir una pluralidad de pelotillas poliméricas 100 en el sistema de transporte neumático 102 por la vía de la entrada de pelotilla 104. En una variación, la pluralidad de pelotilla 100 se introducen en el cristalizador en una cantidad de 5,000 lb/hr a 200,000 lb/hr. En una variación, las pelotillas recicladas pueden ser introducidas en el sistema de transporte neumático 102 junto con pelotillas poliméricas 100 por la vía del dispositivo de separación de presión diferencial 105. En esta variación, la temperatura de las pelotillas 100 se puede ajusfar al variar la temperatura de las pelotillas recicladas. En por lo menos la modalidad ilustrada, las pelotillas 100 se introducen en la entrada de pelotillas 104 mediante el dispositivo de separación de presión diferencial 106. Ejemplos de dispositivos que se pueden utilizar para el dispositivo de separación de presión diferencial 106 incluyen, pero no están limitados a, esclusas de aire rotatorias y recipientes de soplado. La pluralidad de pelotillas poliméricas 100 tiene una temperatura de pelotilla promedio inicial cuando se introduce en el sistema de transporte 102. En algunas variaciones de la presente modalidad, las pelotillas 100 están en una temperatura elevada que es útil para que ocurra la cristalización mientras que las pelotillas 100 están residentes en el sistema de transporte 102. En por lo menos algunas modalidades, tal como cuando las pelotillas 100 son PET, la temperatura elevada es de 135°C a 205°C, y en otras modalidades 155°C a 200°C. Las pelotillas poliméricas se pueden proporcionar en cualquier manera incluyendo procesos en los cuales las pelotillas poliméricas se recalientan después del enfriamiento. Un ejemplo de tal proceso incluye hebras de PET cortadas por un cortador de hebra como se expone en lo anterior en relación con la descripción de la Figura IB. El sistema de transporte neumático 102 incluye en conducto de transporte 108. En un refinamiento de la presente modalidad, la longitud total de conducto de transporte 108 es de 10 pies a 1000 pies. En otro refinamiento, la longitud total del conducto de transporte 108 es de 50 pies a 500 pies. En todavía otro refinamiento, la longitud total del conducto de transporte 108 es de 100 pies a 300 pies. El conducto de transporte 108 incluye la sección de conducto 110 que es sustancialmente horizontal. La configuración horizontal de la sección de conducto 110 permite a las pelotillas que se lleguen a situar para el transporte. Típicamente, una sección de conducto 110 es de 5 a 20 diámetros de tubo (es decir, el diámetro de la sección de conductos) en longitud. El conducto de transporte neumático 110 opcionalmente incluye la sección inclinada hacia arriba 112. Al entrar a la sección inclinada hacia arriba 112, las pelotillas 100 se dirigen para moverse en una dirección hacia arriba como es definido por el ángulo Ai contra la fuerza de gravedad. El ángulo ?? es típicamente menor que 90° y más de 0o. En una variación, Ax es de 25° a 65°. En otra variación, Ai es de 35° a 55°. Óptimamente, Ax es aproximadamente 45°. El conducto de transporte 108 opcionalmente incluye secciones de conducta adicionales tal como la sección de conducto 116 que también está sustancialmente horizontal y una o más secciones verticales (no mostrada) . De acuerdo con el método de la presente modalidad, la pluralidad de pelotillas poliméricas se transfieren neumáticamente de la entrada 104 a la salida 118 por un gras de transporte, esquemáticamente ilustrado de 119. El flujo de gas de transporte 119 se puede ajustar mediante el dispositivo de control de flujo 120. Ejemplos de dispositivos de control de flujo adecuados 120 incluyen, pero no están limitados a, compresores de dosificación, medidores de flujo, controlador de flujo de masa, válvulas, orificios, boquillas divergentes y los similares. El gas de transporte 119 tiene una temperatura suficiente para mantener la pluralidad de pelotilla 100 dentro de un intervalo de temperatura tal que la cristalización de la pluralidad de pelotillas poliméricas 100 es sustancialmente iniciado o realizado antes de la remoción de las pelotillas del sistema de transporte neumático 102. En por lo menos una modalidad, el intervalo de temperatura está por debajo de la temperatura de fusión de las pelotillas poliméricas 100. Por ejemplo, cuando las pelotillas 100 se forman del PET, este intervalo de temperatura es de 135°C a 200°C. El gas de transporte 119, que está efectuando la transferencia de las pelotillas, opcionalmente puede ser calentado o enfriado mediante el dispositivo de ajuste de temperatura 122. Por otra parte, la temperatura del gas de transporte como es introducido en el sistema de transporte puede ser más grande que o menor que la temperatura de las pelotillas introducidas en la entrada. En otras variaciones, una o más porciones del conducto de transporte 108 pueden ser calentadas o enfriadas mediante chaquetas térmicas utilizando agua, vapor u otros medios de transferencia de calor. La Figura 2 ilustra las pelotillas 100 que son transferidas al dispositivo de recolección 126. Finalmente, el gas de transporte 119 opcionalmente se recupera por la vía del dispositivo de intercambio de calor 130 y los compuestos orgánicos volátiles pueden ser destruidos en el dispositivo de destrucción térmico 132. Opcionalmente, un dispositivo de remoción de material particulado (no mostrado) puede ser posicionado antes o después del dispositivo de intercambio de calor 130. En otras variaciones, la temperatura del gas de transporte 119 se puede ajusfar al adicionar gas caliente o frío a lo largo de la longitud del conducto de transporte 108. Típicamente, el gas de transporte se introduce en el sistema de transporte a una temperatura que varía de 0 a 220°C. El sistema de transporte 102 puede ser ya sea un sistema de transporte de fase densa o fase diluida. Cuando el sistema de transporte 102 es un sistema de transporte de fase densa, en por lo menos una modalidad, la longitud del conducto de transporte 108 es de 5 a 20 diámetros de tubo en longitud con un tiempo de residencia de 30 segundos a 20 minutos. En otras variaciones, el tiempo de residencia es de 1 minuto a 20 minutos. En todavía otras variaciones, el tiempo de residencia es de 1 minuto a 20 minutos. En todavía otras variaciones, el tiempo de residencia es de 1 minuto a 10 minutos. En una variación cuando el sistema de transporte 102 es un sistema de transporte de fase densa, la velocidad de transporte en el intervalo de 100 a 1000 pies por minuto con una presión de transporte menor que o igual a 100 PSIG. En otra variación cuando el sistema de transporte 102 es un sistema de transporte de fase densa, la velocidad de transporte está en el intervalo de 1000 a 3000 pies por minuto con una presión de transporte menor que o igual a 100 PSIG. En todavía otra variación cuando el sistema de transporte 102 es un sistema de transporte de fase densa, la velocidad de transporte es de 50 a 1000 pies por minuto con una presión de transporte menor que o igual a 15 pulgadas de mercurio. Cuando el sistema de transporte 102 es un sistema de transporte de fase diluida, en por lo menor una modalidad, la longitud del conducto de transporte 108 es de 5 a 20 diámetros de tubo en longitud con un tiempo de residencia de 30 segundos a 10 minutos. En una variación cuando el sistema de transporte 102 es un sistema de transporte de fase diluida, la velocidad de transporte es de 1000 a 4000 pies por minuto con una presión de transporte menor que o igual a 15 PSIG. En otra variación, cuando el sistema de transporte 102 es un sistema de transporte de fase diluida, la velocidad de transporte es mayor que o igual a aproximadamente 4000 pies por minuto con una presión de transporte menor que o igual a 15 PSIG. En todavía otra variación, cuando el sistema de transporte 102 es un sistema de transporte de fase diluida, la velocidad de transporte es de 1000 a 4000 pies por minuto con una presión de transporte menor que o igual a 15 pulgadas de mercurio. En todavía una variación cuando el sistema de transporte 102 es un sistema de transporte de fase diluida, la velocidad de transporte es mayor que o igual a 4000 pies por minuto con una presión de transporte menor que o igual a 15 pulgadas de mercurio. En otra variación de la presente invención, las pelotillas 10 se ponen en contacto con un fluido a una temperatura tal que las pelotillas se enfrían mientras que son transportadas en el sistema de transporte neumático 102. En un refinamiento adicional de esta variación, el fluido es un líquido con un punto de ebullición menor que la temperatura promedio de las pelotillas 100 en la ubicación donde se hace el contacto con el fluido. Por lo tanto, en este refinamiento, el fluido hierve en el contacto con las pelotillas . Con referencia a la Figura 3, se proporciona una ilustración esquemática de la sección inclinada hacia arriba 112 con pelotillas 100 contenidas en la misma. Cuando el sistema de transporte neumático 102 incluye la sección inclinada hacia arriba 112, hay una tendencia para alguna de las pelotillas 100 a moverse hacia abajo bajo la fuerza de gravedad como es indicado por la dirección d3. Puesto que globalmente, hay un movimiento neto de las pelotillas hacia arriba en la dirección d , esta tendencia ventajosamente permite el mezclado de las pelotillas. Por lo tanto, las pelotillas 124, que han cristalizado y tienden a ser más calientes debido al calor generado del calor de cristalización se mezclan eficientemente con las pelotillas amorfas 100 que todavía no han cristalizado. Esto permite la transferencia de calor de las pelotillas cristalizadas 124 a las pelotillas amorfas 100, que ayudan a las pelotillas amorfas a cristalizarse. En una variación particularmente útil de la presente modalidad, las pelotillas poliméricas 100 se cortan mediante cortadores de pelotillas enfrentados al molde como se expone en lo anterior en relación con la descripción de la Figura 1C. En esta variación, las pelotillas 100 se transfieren de los cortadores de pelotillas enfrentados al molde al secador 90 por la vía del sistema de transporte de pelotillas 92. Ejemplos de secadores útiles incluyen secadores centrípetos que remueven las pelotillas 100 del agua. Se debe apreciar que en este contexto el secador 90 es cualquier dispositivo que puede ser utilizado para separar las pelotillas del agua. En la salida del secador 90, agua adicional puede ser hervida debido al contenido de calor de las pelotillas 100, que es todavía relativamente alta al salir del secador 90. En esta variación usando los cortadores de pelotillas enfrentados al molde, las pelotillas 100 se transfieren lo suficientemente rápido de los cortadores al secador de modo que las pelotillas 100 retienen una cantidad sustancial de calor. Típicamente, las pelotillas poliméricas que salen de tal secador tienen temperaturas que exceden 135°C. Se debe apreciar que cada una de las pelotillas 100 típicamente tiene una distribución de temperatura relativamente uniforme con el interior de las pelotillas que es más caliente que el exterior de las pelotillas. Esto es debido al efecto de enfriamiento del agua utilizada en los contadores enfrentados al molde y el sistema de transporte de pelotillas 92 y la baja conductividad térmica del polímero. Por otra parte, cada pelotilla es probable que tenga un perfil de temperatura ligeramente variante. Por lo tanto, es apropiado describir la pluralidad de pelotillas como que tiene una temperatura de pelotilla promedio. También se debe apreciar que el agua utilizada para transportar las pelotillas 100 de los cortadores enfrentados al molde al secador 90 se puede sustituir por otros fluidos de transporte con propiedades de transferencia de calor superiores o más deseables. La temperatura promedio de las pelotillas 100 también puede ser controlada por la temperatura del agua (u otro fluido de transporte) utilizado para transportar las pelotillas 100 de los cortadores enfrentados al molde al secador 90. Por ejemplo, el fluido de transporte puede ser calentado para permitir temperaturas de pelotillas promedio iniciales más altas (introducido al sistema de transporte neumáticos 102) o enfriado para permitir temperaturas de pelotilla promedio iniciales más bajas. En un proceso de formación de poliéster típico, el tiempo de tránsito de los cortadores enfrentados al molde al secador 90 está en el orden de unos cuantos segundos con una suspensión que contiene pelotillas que viaja a una velocidad de 10 a 30 pies/segundo mientras que está en el sistema de transporte de pelotillas 92. En una variación de la presente modalidad, las pelotillas de polímero 100 entran al sistema de transporte neumático 102 con una temperatura promedio que está arriba de una temperatura óptima para la cristalización. En esta variación, las pelotillas de polímeros 100 se enfrían por el gas de transporte, que en esta variación tendrá una temperatura menor que aquella de la temperatura promedio de las pelotillas 100. El método de la presente invención es particularmente útil para la cristalización de pelotillas de polietilen tereftalato, que usualmente inicial al cristalizar a una temperatura de 135°C y funden a una temperatura de 200°C. Cuando las pelotillas 100 tienen regiones con suficiente contenido de calor para que ocurra la cristalización, la temperatura de la pelotilla promedio se incrementa conforme se transportan las pelotillas 100. Este incremento de temperatura es el resultado de la liberación del calor de cristalización de las pelotillas 100 conforme se cristalizan . En un refinamiento de la presente invención, la diferencia entre la temperatura de pelotilla promedio inicial (como es introducida en el sistema de transporte neumático 102) y la temperatura de cristalización es menor que la elevación de temperatura inducida por la cristalización de las pelotillas 100 en la ausencia de enfriamiento externo. Por lo tanto, en este refinamiento, el gas de transporte enfriado se utiliza para transportar neumáticamente las pelotillas y para inhibir la fusión o adherimiento de las pelotillas mientras que todavía se permite que ocurra la cristalización. En otra variación de la presente invención, las pelotillas contendrán suficiente calor interno para que ocurra la cristalización. En otras variaciones de la presente invención, las pelotillas no contienen suficiente calor para la cristalización. En esta última variación, la temperatura de pelotilla promedio se ajusta mediante el contacto con un gas de transporte a temperatura elevada. En todavía otra variación de la presente modalidad, las pelotillas de polímero 100 entran al sistema de transporte neumático 102 con una temperatura promedio muy baja para que proceda la cristalización a un grado. En esta situación, la temperatura del gas de transporte es tal que las pelotillas poliméricas 100 se calientan mediante el contacto con el gas de transporte (es decir, la temperatura del gas de transporte es más ala que la temperatura promedio de las pelotillas 100) . En todavía otra variación de la presente invención, el gas de transporte 119 tiene una temperatura suficiente para separar el acetaldehído de las pelotillas 100. Para que la separación del acetaldehído sea más eficiente, la temperatura del gas de transporte 119 puede estar por debajo de la concentración de equilibrio de acetaldehído en las pelotillas 100 a las temperaturas y presiones presentes en el sistema de transporte neumático 102. El acetaldehído en el gas de transporte 119 debe estar por debajo de la presión de vapor del acetaldehído en las pelotillas 100 para permitir que el acetaldehído se difunda en el gas de transporte. En una variación, la temperatura del gas de transporte es suficiente para reducir el acetaldehído residual de las pelotillas poliméricas por al menos 4 ppm. En otra variación, la temperatura del gas de transporte es suficiente para reducir el acetaldehído residual de las pelotillas poliméricas por al menos 2 ppm. En todavía otra variación, la temperatura del gas de transporte es suficiente para reducir el acetaldehido residual de las pelotillas poliméricas por al menos 1 ppm. Por otra parte, la separación de acetaldehido adicional es opcionalmente realizada en el dispositivo o recipiente de recolección 126 (Figura 2) al fluir gas adicional a través del dispositivo por la vía del conducto 134. Este gas adicional es ventilado a través del conducto 136 con el acetaldehido separado que es destruido en el dispositivo de destrucción térmico 132. En una variación, las pelotillas que salen de la salida 118 del sistema transportador se alimentan continuamente en un recipiente en el cual el nivel de acetaldehido residual de las pelotillas es reducido. En un refinamiento adicional de esta variación, el recipiente se orienta para tener una entrada y una salida en ubicaciones tal que el régimen de flujo de las pelotillas poliméricas de poliéster dentro del recipiente es flujo tapón. Típicamente, la reducción del nivel de acetaldehido dentro del recipiente es por lo menos 4 ppm. En otro refinamiento la reducción en el nivel de acetaldehido dentro del recipiente es por lo menos 2 ppm. La separación del acetaldehido es además aumentada al utilizar pelotillas relativamente más pequeñas. Con referencia a las Figuras 4 y 5, se proporcionan variaciones de la presente modalidad. En la Figura 4, se ilustra una variación en la cual el conducto de transporte 108 es sustancialmente horizontal de la entrada 104. En esta variación, la pluralidad de pelotillas poliméricas 100 se introduce en el conducto de transporte 108 en la sección de conducto 110 que es sustancialmente horizontal. El conducto de transporte 108 puede permanecer sustancialmente horizontal hasta la siguiente estación o dispositivo del proceso (por ejemplo, dispositivo de recolección 126). La sección de conducto 110 permanece sustancialmente horizontal por alguna distancia. En un refinamiento, la sección de conducto 110 es horizontal por al menos 10 pies. En otro refinamiento, la sección de conductos 110 es horizontal por una distancia de por lo menos 50 pies. En todavía otro refinamiento, la sección de conducto 110 es horizontal por una distancia de por lo menos 100 pies. También se debe apreciar que la longitud total del conducto de transporte 108 es de 10 pies a 1,000 pies. En otra modalidad, la longitud total del conducto de transporte 108 es de 50 pies a 500 pies. En todavía otro refinamiento, la longitud total del conducto de transporte 108 es de 100 pies a 300 pies. En la Figura 5, se ilustra una variación en la cual el conducto de transporte 108 está inicialmente en ángulo desde una región adyacente a la entrada de la pelotilla 104. El conducto de transporte 108 puede permanecer sustancialmente inclinado hasta la siguiente estación o dispositivo del proceso (por ejemplo, el dispositivo de recolección 126) . Cualquier tipo de gas, inerte o reactivo, que no reacciona sustancialmente con las pelotillas 100 ni afecta adversamente las propiedades de las pelotillas se puede utilizar como el gas de transporte 119. Los gases adecuados incluyen, pero no están limitados a, aire, nitrógeno, argón, dióxido de carbono, combinaciones de los mismos y los similares. En una variación de la presente modalidad, el dispositivo de control de flujo 120 se utiliza para controlar el gasto de flujo del gas de transporte 119. En otra variación, el gasto de flujo del gas de transporte 119 se puede controlar mediante un condensador de presión positiva tal como un compresor de lóbulo rotatorio, que puede controlar la velocidad del gas de transporte para controlar el flujo. En otra modalidad de la presente invención, se proporciona un sistema de transporte neumático para cristalizar pelotillas poliméricas implementando los métodos de la invención. Con referencia a la Figura 2, el sistema de transporte neumático 102 además incluye una entrada 104 para introducir la pluralidad de pelotillas poliméricas 100 en el conducto 108 y una salida 118 para remover la pluralidad de pelotillas poliméricas. En por lo menos la modalidad ilustrada, las pelotillas 100 se introducen en la entrada de pelotillas 104 mediante el dispositivo de separación de presión diferencial 106. Ejemplos de dispositivos que se pueden utilizar para el dispositivo de separación de presión diferencial 106 incluyen, pero no están limitados a, esclusas de aire rotatorias y recipientes de soplado. El sistema de transporte neumático 102 incluye el conducto de transporte 108 para transportar neumáticamente una pluralidad de pelotillas poliméricas 100 con un gas de transporte 119. En un refinamiento de la presente modalidad, la longitud total del conducto de transporte 108 es de 10 pies a 1000 pies. En otro refinamiento, la longitud total del conducto de transporte 108 es de 50 pies a 500 pies. En todavía otro refinamiento, la longitud total del conducto de transporte 108 es de 100 pies a 300 pies. El conducto de transporte 108 incluye la sección de conducto 110 que es sustancialmente horizontal. La configuración horizontal de la sección de conductos 110 permite que las pelotillas lleguen a ser situadas para el transporte. Típicamente, la sección de conductos 110 es de 5 a 20 diámetros de tubo en longitud. El conducto de transporte neumático 110 opcionalmente incluye la sección inclinada hacia arriba 112, los detalles de la cual se exponen en lo anterior. El conducto de transporte 108 opcionalmente incluye secciones de conducto adicionales tal como la sección de conducto 116 que también es sustancialmente horizontal. De acuerdo con el método de la presente modalidad, la pluralidad de pelotillas poliméricas es neumáticamente transferida de la entrada 104 a la salida 118 por un gas de transporte. El flujo de gas de transporte 119 se puede ajusfar mediante el dispositivo de control de flujo 120. Ejemplos de dispositivos de control de flujo 120 adecuados incluyen, pero no están limitados a, compresores de dosificación, medidores de flujo, controlador de flujo de masa, válvulas y los similares. El gas de transporte 119 tiene una temperatura suficiente para mantener la pluralidad de pelotillas dentro de un intervalo de temperatura tal que la cristalización de la pluralidad de pelotillas poliméricas es sustancialmente iniciada o realizada antes de la remoción de las pelotillas del sistema de transporte de neumático 102. En por lo menos una modalidad, el intervalo de temperatura está por debajo de la temperatura de fusión de las pelotillas poliméricas 100. El gas de transporte 119, que está efectuando la transferencia de las pelotillas, puede opcionalmente ser calentado o enfriado por el dispositivo de ajuste de temperatura 122. La Figura 2 ilustra las pelotillas 100 que son transferidas al dispositivo de recolección 126. Finalmente, el gas de transporte 119 es opcionalmente recuperado por la vía del dispositivo de intercambio de calor 130 y los compuestos orgánicos volátiles pueden ser destruidos en el dispositivo de destrucción térmico 132.
La Figura 4 proporciona una ilustración esquemática en la cual la sección de conducto 110 se extiende horizontalmente por alguna distancia. En un refinamiento adicional, el conducto de transporte 108 puede permanecer sustancialmente horizontal hasta la siguiente estación o dispositivo del proceso (por ejemplo, dispositivo de recolección 126) . En un refinamiento, la sección de conducto 110 es horizontal por al menos 10 pies. En otro refinamiento, la sección de conducto 110 horizontal por una distancia de por lo menos 50 pies. En todavía otro refinamiento, la sección de conductos 110 es horizontal por una distancia de por lo menos 100 pies. También se debe apreciar, que la longitud total del conducto de transporte 108 es de 10 pies a 1000 pies. En otro refinamiento, la longitud total del conducto de transporte 108 es de 50 pies a 500 pies. En todavía otro refinamiento, la longitud total del conducto de transporte 108 es de 100 pies a 300 pies. En la Figura 5, se ilustra una variación en la cual el conducto de transporte 108 está inicialmente en ángulo desde una región adyacente a la entrada de pelotilla 104. El conducto de transporte 108 puede permanecer sustancialmente inclinado hasta la siguiente estación o dispositivo del proceso (por ejemplo, dispositivo de recolección 126). Mientras que modalidades de la invención se han ilustrado y descrito, no se propone que estas modalidades ilustren y describan todas las formas posibles de la invención. Más bien, las palabras utilizadas en esta especificación son palabras de descripción antes que de limitación, y se entiende que varios cambios se pueden hacer sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.