PT83841B

PT83841B - Processo de separacao de um po de polimero de um gas veiculo

Info

Publication number: PT83841B
Application number: PT83841A
Authority: PT
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals
Priority date: 1985-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1993-01-29
Also published as: GB2183179B; FI864778A0; FI864778A; FR2590502B1; NL8602987A; NL191111B; CN1003775B; JPS62129164A; PT83841A; IN166088B; IT8622449A0; IT1199674B; US4729772A; GB2183179A; DE3640133A1; GB8627287D0; KR890005263B1; FR2590502A1; IT8622449A1; KR870004721A

Description

MEMORIA descritiva

Antecedentes da Invenção:

A

A) Âmbito da Invenção?

A presente invenção refere-se a um processo para sep.a rar um pó de polímero de um gás veículo introduzindo uma mis tura do pó de polímero e do gás veículo num separador de cicLone e retirando o pó de polímero assim separado por meio de uma bomba de alimentação rotativa a partir de uma tremonha colocada por baixo do separador de ciclone.

B) Descrição da Técnica Antecedente:

Sabe-se bem como introduzir uma mistura de um polímero e um ou mais monómeros altamente voláteis, mistura que foi obtida por polimerização dos monómeros, na forma de uma corrente mista de gás monómero e de pó de polímero num separador de ciclone, retirar o gás monómero da parte superior do separador de ciclone, retirar o pó de polímero através da parte inferior do separador de ciclone para uma tremonha e em seguida retirar o pó de polímero da tremonha após separação da mistura em polímero e em monómero ou monómeros (ver por exemplo a Publicação de Patente Saponesa NSs. 3587/1964 e 90329/1974). Constitui também prática comum a forma de transportar pó de polímero na forma da sua mistura com um gás veículo em seguida separar a mistura assim transportada de modo idêntico ao acima descrito. Constitui também prática comum a forma de ajustar a quantidade de um polímero, a ser descarregado de uma tremonha, utilizando uma bomba de alimentação rotativa e variando a velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa.

Num processo real de produção de pó de polímero, a quantidade de pó de polímero que se introduz num separador de ciclone não é sempre constante mas está sujeita a variações. Além disso, a fluidez do pó de polímero altera-se de65 569

Ref: FMT-706-A-ya

< ΕββϋΒΟ* I pendendo do seu peso molecular, composição, etc. do polímero. Quando a bomba de alimentação rotativa é feita rodar a uma ve locidade de rotação constante, as variações acima mencionadas podem conduzir a variações no nível de pó na tremonha e em alguns casos, podem resultar no entupimento da tremonha. A fluidez reduzida do pó de polímero pode por outro lado condjj zir a entupimento da conduta do pó de polímero colocado entre o separador de ciclone e a tremonha. Como resultado, pode acontecer que a separação do pó de polímero do gás de veículo no separador de ciclone não seja mais praticável. Deste modo, opera-se geralmente o separador de ciclone controlando a velocidade da rotação da bomba de alimentação rotativa de forma a manter constante o nível de pó na tremonha. Este processo não é contudo eficaz, devido ao entupimento possível entre o separador de ciclone e a tremonha.

Sumário da Invenção:

Constitui um objecto da presente invenção apresentar um processo aperfeiçoado para separar pó de polímero do seu gás veículo num separador de ciclone mantendo a altura do to po de pó numa tremonha sem entupimento da conduta de pó de polímero que existe entre o separador de ciclone e a tremonha e entupimento de uma área acima de um alimentador rotati. vo na parte inferior da tremonha pelo pó de polímero.

objecto acima referido da presente invenção pode ser conseguido pelo seguinte processo de separação de pó de polímero do gás veículo:

Num processo para a separação de pó de polímero de um gás veículo por introdução de uma corrente de uma mistura de pó de polímero e de gás veículo num separador de ciclone, re tirar-se o pó de polímero, que foi separada do gás veículo, através da parte do fundo do separador de ciclone para uma tremonha, retirar o gás veículo da parte superior do separador de ciclone e retirar o polímero por meio de uma bomba de alimentação rotativa da parte inferior do separador de ciclo ne, sendo o aperfeiçoamento caracterizado por a velocidade

569

Ref: FMT-706-A-ya

de rotação da bomba de alimentação rotativa ser controlada de acordo com variações no nível de pó da tremonha de modo a controlar a quantidade de pó de polímero a ser descarregada da tremonha e o volume de um gás de purga que é introduzido numa conduta de pó de polímero, que existe entre o separador de ciclcne e a tremonha para evitar o seu entupimento, ser controlado de acordo com variações na velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa, e volume do gás introduzido num ponto acima e próximo do alimentador rotativo ser contro lado de acordo com variações na velocidade de rotação da bo_m ba de alimentação rotativa, em que se evita o entupimento da conduta entre o separador de ciclone e a tremonha e de uma área acima do alimentador rotativo e se mantém o nível de pó na tremonha a um nível constante pré-determinado.

Breve Descrição do Desenho:

único desenho anexo é uma ilustração esquemática que apresenta um exemplo de um dispositivo adequado para uti lização na prática da presente invenção.

Definição Detalhada da Invenção:

pó de polímero útil na prática da presente invenção, pode, por exemplo, ser pó de um polímero de etileno, propile no, estireno, cloreto de vinilo ou uma sua mistura, um copolímero de qualquer um dos monómeros acima referidos, e outro monómero copolimerizável, óxido de polifenileno, poliéter imida, sulfureto de polifenileno, ou produtos semelhantes. 0 processo da presente invenção é aplicável a pós de polímeros desde que eles tenham tamanho de partícula que permita o seu transporte por gases veículos. Tomando o polipropileno como exemplo, o seu transporte por um gás veículo e a sua separação do gás veículo por um separador de ciclone pode conseguir -se com eficiência desde que esteja na forma de um pó cujo tamanho médio de partícula caia na gama de 0,05 a 5 mm. No caso de pó cujo tamanho médio de partícula exceda 5 mm, a sua separação pode ser conseguida sem necessidade de um sep.a

569

Ref: FMT-706-A-ya

-5rador de ciclone, por exemplo, baixando simplesmente a velocidade linear de uma corrente de pó de polímero e de um gás veículo. Por outro lado, as partículas com tamanho médio de partícula inferior a 0,01 mm não podem ser separadas com efi ciência por um separador de ciclone.

Como exemplos de gases veículos úteis na prática da presente invenção podem mencionar-se monómeros utilizados pa ra a produção dos polímeros acima mencionados e vários gases inertes ao pó de polímero como por exemplo o azoto. Não há qualquer limitação imposta ao gás veículo.

Podem utilizar-se os separadores de ciclone do tipo utilizado vulgarmente para a separação de gás-pó na presente invenção. Faz-se por exemplo referência a Perry's Chemical Engineer's Handbook, 4^ Edição, PP 20 - 62, Separação Gás Sólido. 0 pó de polímero que foi separado pelo separador de ciclone, é retirado da parte do fundo para uma tremonha por meio de uma conduta de pó de polímero. Como tremonha, pode utilizar-se uma tremonha composta por uma secção cilíndrica através de cuja parede superior se abre a conduta acima refe rida, uma secção cónica invertida estendendo-se para baixo da secção cilíndrica, e uma bomba de alimentação rotativa colocada na parte inferior da secção cónica invertida. A bomba de alimentação rotativa utilizada na presente invenção é uma bomba de alimentação rotativa convencional. A bomba de alimentação rotativa é, nomeadamente, a que possui uma es. trutura tal que uma turbina roda dentro de um cilindro disposto horizontalmente, e em que cada espaço entre as pás da turbina é cheio com □ pó que vai caindo e após rotação da turbina de 1Θ03, se descarrega o pó para a saída disposta por baixo da turbina. A velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa deve preferivelmente estar dentro de uma gama de velocidades de rotação relativamente baixa em que a quantidade do pó do polímero retirado é proporcional à velocidade de rotação.

Introduz-se um gás de purga numa conduta de pó de polímero que se estende do separador de ciclone para a tremo-

569

Ref: FMT-706-A-ya nha, de modo a evitar que o pó se deposite na parede interna da conduta e cause o entupimento da conduta. Utiliza-se como gás de purga um gás semelhante ao utilizado como gás veículo. 0 seu volume pode ser geralmente de 1 - 500 m^ por to. nelada de pó de polímero.

Na presente invenção, podem utilizar-se vários proces_ sos conhecidos para detectar a altura da parte superior do pó na tremonha. Pode utilizar-se qualquer processo desde que exista um sinal proporcional ao nível do pó, incluindo um processo que utilize a diferença de pressão, um processo baseado em ondas ultrassónicas, um processo utilizando o princípio da capacitância, e assim por diante. Não se impõe qualquer limitação particular.

Quando a altura da parte superior do pó na tremonha varia, a velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa é ou aumentada ou diminuída de acordo com o grau da variação detectada. Nomeadamente, a velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa é aumentada à medida que o nível do pó aumenta, enquanto a velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa ê diminuída à medida em que a altura da parte superior do pó diminui.

volume do gás de purga, que é introduzido para evitar o entupimento da conduta de pó de polímero entre o separador de ciclone e a tremona, é ou aumentado ou diminuído de acordo com as variações no nível do pó, nomeadamente variações na velocidade de rotação da bomba de alimentação rotati va. Nomeadamente, o volume do gás de purga fornecido à conduta de pó de polímero é mantido constante quando a velocida. de de rotação da bomba de alimentação rotativa tem um valor predeterminado ou superior, mas quando a velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa diminui abaixo do valor predeterminado, o volume do gás de purga fornecido à conduta de pó de polímero é aumentado de acordo com o grau de redução da velocidade de rotação. 0 controlo do gás de purga po. de ser efectuado ajustando o grau de abertura de uma válvula através da qual se introduz o gás de purga. Isto pode também

569

Ref: FMT-706-A-ya conseguir-se introduzindo gases de purga intermitentemente e alterando a extensão do intervalo de fecho - abertura da sua introdução. A extensão do intervalo pode preferivelmente va. riar de alguns minutos a vários segundos num estado normal.

Além disso, introduz-se também um gás de purga num ponto acima e próximo da bomba de alimentação rotativa e na parte inferior da tremonha, onde é possível evitar que a par te inferior da tremonha seja entupida com o pó de polímero e assim evitar defeitos no bom deslizamento do pó de polímero na bomba de alimentação rotativa. 0 controlo do volume deste gás de purga é efectuado de modo que quando o nível do pó aumentou e a velocidade de rotação da bomba de alimentação ro tativa aumentou, o volume do gás é aumentado de acordo com o grau de aumento da velocidade de rotação, mas o volume do gás de purga é mantido constante quando a velocidade de rota ção da bomba de alimentação rotativa está abaixo de um valor predeterminado. 0 tipo e o modo de alimentação do gás de purga pode ser o mesmo do gás de purga introduzido na conduta de pó de polímero que se estende do separador de ciclone até à tremonha. 0 seu volume pode preferivelmente ser de

- 500 m por tonelada de pó de polímero.

Descrever-se-á agora a seguir uma realização prática da presente invenção com referência ao único desenho anexo.

Introduz-se uma corrente de uma mistura de pó de poli mero e um gás veículo através da linha 1 num separador de ciclone 2. Separam-se o pó de polímero e o gás veículo um do outro no separador de ciclone 2 e retira-se o veículo gasoso do separador de ciclone 2 através da linha 7. Por outro lado, envia-se o pó de polímero assim separado para uma tremonha 2.

pó de polímero, que foi armazenado na tremonha 3, é descarregado da tremonha 3 enquanto se mantém a velocidade da rotação da bomba de alimentação rotativa 5 de acordo com variações no sinal de uma sonda de nível 8 devido a variações no nível do pó e mantendo o nível do pó a um nível cons

569

Ref: FMT-706-A-ya tante. 0 pó assim descarregado ê em seguida transportado, por exemplo, por um parafuso de extracção 6 para o lugar pretendido.

controlo da bomba de alimentação rotativa 5 ê efectuado ou aumentando ou diminuindo a sua velocidade de rotação de acordo com o nível do pó tal como acima descrito. Quando se entope a conduta, que se estende do separador de ciclone 2 para a tremonha 3, reduz-se a altura da parte superior do pó na tremonha e envia-se um sinal da sonda de nível 8 de mo do a reduzir a velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa. Quando a velocidade de rotação cai abaixo de um valor predeterminado, controla-se uma válvula 10 por um sistema de controlo 9 de tal modo que o período de fecho da vál. vula 10 se torna mais curto, enquanto se aumenta o volume do gás de purga através da linha 4. Quando a velocidade de rotação é ainda mais reduzida,abaixo de um valor predeterminado, opera-se a válvula 10 pelo sistema de controlo 9 de modo que o período de fecho da válvula 10 se torne ainda mais curto. Não é eficaz,para evitar o entupimento, aumentar-se o volume do gás de purga aumentando simplesmente o grau de abertura da válvula 10. E eficaz, alterar o período de fecho da válvjj la 10.

Se necessário, é possível controlar o volume do gás de purga no ponto acima e próximo da bomba de alimentação ro tativa 5 na parte inferior da tremonha 3 de modo que o perío do de fecho da válvula 12 seja aumentado por um sistema de controlo 11 quando se aumentam a altura da parte superior do pó e a velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa 5 para um nivel predeterminado ou superior. Para se conduzir a separação da corrente gasosa e do pó, com boa eficiência, coloca-se uma válvula de borboleta 14, que abre ou fecha dependendo da altura do pó no separador de ciclone na parte inferior do separador de ciclone. Por outro lado, efectua-se a descarga do pó de polímero da tremonha pela bom ba de alimentação rotativa 5. Assim, opera-se ou controla-se a válvula 12 menos frequentemente mesmo quando se contro la automaticamente o volume do gás de purga através da linha 13.

569

Ref: FMT-706-A-ya

A prática do processo da presente invenção permite a separação eficaz da corrente de uma mistura de pó de polímero e de um gás veículo no pó de polímero e no gás veículo,sem problemas como por exemplo entupimentos. 0 processo da presente invenção é portanto extremamente útil do ponto de vista industrial.

Será dado em seguida um exemplo da presente invenção juntamente com um exemplo comparativo para descrever a presente invenção mais especificamente.

Exemplo:

Utilizando o dispositivo apresentado no desenho anexo e equipado com um separador de ciclone com uma capacidade de separação de 30 toneladas de pó por hora e uma tremonha com uma capacidade de 40 m\ conduziu-se a separação de pó de po, lipropileno de uma ccrrente de uma mistura de pó de polipropile no e gás propileno que saía da polimerização bruta de propileno.

Introduziu-se através da linha 1 para o separador de ciclone 2,um caudal de uma mistura composta de 6 ton/hr de pó de polipropileno com um tamanho médio de partícula de 0,8 mm e 8 ton ,/hr de gás de propileno, sendo substancialmente separado o pó de polipropileno na sua totatidade do gás propileno. 0 gás propileno foi descarregado através da linha 7.

Deixou-se cair o pó de polipropileno assim separado através da parte do fundo do separador de ciclone 2 e da vál. vula de borboleta 14 para a tremonha 3. Introduziu-se gás propileno até um ponto acima e próximo da válvula de borbole ta 14 através da válvula 10 e linha 4. A introdução do gás propileno foi efectuada a um caudal de 40 m^/hr durante 3 se gundos durante um intervalo de 27 segundos.

Retirou-se o pó de polipropileno que tinha sido armazenado na tremonha 3 por meio da bomba de alimentação rotativa 5, que se fez rodar geralmente a 40 rpm, mantendo a altura do topo do pó na tremonha a um nível constante. Retirou-se em seguida o pó de propileno do sistema a uma taxa de 6 ton/hr

569

Ref: FMT-706-A-ya

por um parafuso de extracção 6.

Introduziu-se gás prcpileno num ponta acima e próximo da bomba de alimentação rotativa 5 durante 30 segundos a um caudal de 40 mVhr num intervalo de tempo de 10 minutos, por meio da válvula 12 e linha 13. Quando a velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa 5 atingiu 6C rpm ou mais , abriu-se a válvula 12 para diminuir o período de fecho para 2 minutos e assim aumentar a quantidade de gás propileno fornecida.

Se ocorrer o entupimento acima e próximo da válvula de borboleta 14, o nível de pó da tremonha 3 torna-se inferi, or e a velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa 5 é assim reduzida. Deste modo, o período de fecho da válvula 10 é diminuído para 12 segundos e para 7 segundos respectivamente, quando a velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa 5 é de 30 rpm ou inferior e a 25 rpm □u inferior, tendo-se então aumentado o volume de gás propileno fornecido acima e próximo da válvula de borboleta 14.

Quando se continuou a operação do dispositivo da maneira acima descrita, controlou-se a velocidade de rotação da bomba rotativa de alimentação 5 dentro de uma certa gama (geralmente , número de rotação de +. 20 rpm), devido ao depósito de pó ds pólipropíleno numa área acima da válvula de borboleta 14 ou devido a variações na quantidade de pó de polipropileno fornecido. Por outro lado, o período de fecho da válvula 10 foi controlado para aproximadamente uma hora dentro da gama (período habitual +. 15 segundos). Além disso, controlou-se a válvula 12 uma vez em cada 8 horas.

Exemplo comparativo:

Operou-se o dispositivo de modo idêntico ao referido no Exemplo com excepção de não se ter controlado o período de fecho da válvula 10 de acordo com a velocidade de rotação da bomba de alimentação rotativa 5. Após um período de tempo de 2 horas, a pressão interna do separador de ciclone 2 aumentou devido a entupimento de um leito de filtros (não

569

Ref: FMT-706-A-ya

apresentado) colocados na linha 7 e parou-se assim a operação do dispositivo. Após inspecção do separador de ciclone 2, verificou-se que o entupimento no filtro ocorria devido ao facto de o interior do separador de ciclone 2 estar cheio com o pó de polipropileno e o pó de polipropileno que tinha sido introduzido através da linha 1, ter sido deixado fluir ’

através da linha 7, sem separação do gás veiculo. 0 entupimento do interior do ciclone 2 foi provocado devido ao volume introduzido de propileno como gás de purga não ter sido aumentado quando o pó de polipropileno começou a acumular-se aci ma da válvula de borboleta 14.

Claims

1 - Processo de separação de um pó de polímero de um gás veículo por introdução de uma corrente de uma mistura do pó de polímero e de gás veículo num separador de ciclone, re tirar o pó de polímero, que foi separado do gás veículo, através da parte do fundo do separador de ciclone para uma tremonha, retirar o gás veículo da parte superior do separador de ciclone e extrair o polímero por uma bomba rotativa de alimentação da parte inferior do separador de ciclone, caracterizado por a velocidade de rotação da bomba rotativa de alimentação ser controlada de acordo com as variações do nível de pó da tremonha de modo a controlar a quantidade de pó de polímero que deve ser descarregada da tremonha, sendo o volume do gás de purga, que é introduzido num guia de pó de polímero que se estende entre o separador de ciclone e a tremonha para evitar o seu entupimento, controlado de acordo com variações na velocidade de rotação da bomba rotativa de alimentação e sendo o volume de um gás de purga introduzido num ponto acima e próximo da bomba rotativa de alimentação, controlado de acordo com as variações na velocidade de rotação da bomba rotativa de alimentação, evitando-se o entupimento do guia entre □ separador de ciclone e a tremonha,ede

65 569

Ref: FMT-706-A-ya uma área acima da bomba rotativa de alimentação e mantendo-se o nível de pó na tremonha a um nível constante predeterminado.

2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracte rizado por cada um dos gases de purga introduzidos para evitar a colmatação ser introduzido intermitentemente e o seu volume ser controlado alterando o comprimento do intervalo de fecho-abertura da sua introdução.

3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracte rizado por o volume do gás de purga fornecido ao guia de pó de polímero ser de 1-500 m por tonelada do pó de polímero.

4 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracte rizado por o volume de gás de purga introduzido no ponto aci ma e próximo da bomba rotativa de alimentação ser de 1-500 m⁵ por tonelada do pó de polímero.

5 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracte rizado por o volume de gás de purga fornecido ao guia de pó de polímero ser mantido constante quando a velocidade de rotação da bomba rotativa de alimentação tem um valor predeter. minado ou superior, mas quando a velocidade de rotação da bomba rotativa de alimentação diminui abaixo do valor predeterminado, o volume do gás de purga fornecido ao guia de pó de polímero ser aumentado de acordo com o grau de redução da velocidade de rotação.

6 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracte. rizado por quando aumenta a velocidade de rotação da bomba rotativa de alimentação aumentar o volume do gás de purga ijn troduzido no ponto acima, e próximo, da bomba rotativa de alimentação de acordo com o grau de aumento da velocidade de rotação, mas o volume do gás de purga ser mantido constante quando a velocidade de rotação da bomba rotativa de alimenta çãa está abaixo de um valor da velocidade predeterminado.