DE102009007640B4 - Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines zähviskosen, pastösen Produktes - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines zähviskosen, pastösen Produktes Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009007640B4 DE102009007640B4 DE200910007640 DE102009007640A DE102009007640B4 DE 102009007640 B4 DE102009007640 B4 DE 102009007640B4 DE 200910007640 DE200910007640 DE 200910007640 DE 102009007640 A DE102009007640 A DE 102009007640A DE 102009007640 B4 DE102009007640 B4 DE 102009007640B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- product
- kneader
- mixing
- polymer
- evaporation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/002—Methods
- B29B7/007—Methods for continuous mixing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
- B29B7/7466—Combinations of similar mixers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/82—Heating or cooling
- B29B7/823—Temperature control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/84—Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
- B29B7/845—Venting, degassing or removing evaporated components in devices with rotary stirrers
- B29B7/847—Removing of gaseous components before or after mixing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines zähviskosen, pastösen Produktes in einem Mischkneter mit einem durchgängigen Produkt- und Gasraum.
- STAND DER TECHNIK
- Die industrielle Herstellung von Polymeren, insbesondere die Herstellung von homo- und co-polymeren Elastomeren, erfolgt durch Polymerisationsreaktionen im sogenannten Solution-Polymerisationsverfahren, wobei für eine bessere Durchmischung durch die Verwendung von Lösungsmittel die Viskosität im Rührkesselreaktor abgesenkt wird. Aus der dabei entstehenden Polymerlösung muss das Lösemittel abgetrennt werden. Die Entfernung dieses Verdünnungsmittels erfolgt heute im Koagulation- und Strippverfahren, wobei grosse Mengen Energie in Form von Strippdampf (wet process) eingesetzt werden. Nach diesem Schritt muss das Polymer durch eine mechano-thermische Trocknung aufwendig vom Strippmedium abgetrennt werden. Die Entfernung des Strippmediums erfolgt zweistufig über ein mechanisches Abpressen und atmosphärisches Trocknen. Während dieser Prozesse wird sehr viel Energie in Form von Wasserdampf und sehr viel Waschwasser benötigt, was zu hohen Abwassermengen und, aufgrund der grossen offenen Aggregate, zu hohen Emissionen führt. Parallel dazu muss das Strippmittel und das Lösungsmittel wiederum sehr aufwendig voneinander getrennt werden. Das bestehende Verfahren ist damit eine energetisch sehr ineffiziente, eine von hohen Emissions- und Investitionskosten gekennzeichnete uneffektive Technologie. Die bestehende Technologie ist bekannt, die Risiken sind gering und die Katalysatorsysteme sowie die Verarbeitung sind auf diese Technologie zugeschnitten.
- In der
US 3 683 511 A wird eine Methode beschrieben, die speziell für die Entgasung polybutadienhaltiger Palymerlösungen und Lösungen, wo im Polymer mehr als 50% Butadien einpolymerisiert ist, erarbeitet wurde. Erfindungsgemäss wird die Entfernung des Lösungsmittels dadurch gelöst, dass in den Extruder Wasser zugegeben wird. - Ähnliche Lösungen werden auch in der
US 4 909 898 A und derEP 0 262 594 B1 vorgestellt. In dieser Veröffentlichung wird die Polymerlösung in die Mixer-/Kneaderzone gebracht und das Lösungsmittel bei der Temperatur verdampft, bei der die Oberfläche der Wärmeübergangsfläche eine höhere Temperatur hat als die Siedetemperatur des am niedrigst siedenden Lösungsmittels. Dabei wird ebenfalls eine mit dem Polymeren unmischbare Flüssigkeit zugegeben, in diesem Fall Wasser. - In der
US 6 150 498 A und derEP 0 910 588 B1 wird ein Verfahren zur Entgasung von EPDM und ähnlichen Polymeren, wie Polyethylen, Polypropylen, Ethylenpropylengummi und Polystyrol mit einem thermischen Trockner vorgestellt. Dabei besteht der thermische Trockner aus einem horizontalen Mantel und einer rotierenden Welle innerhalb des Mantels, Scheibenelemente, die auf der Welle angeordnet sind und stationäre Gegenzapfen aufweisen, die auf der Innenseite des Mantels angebracht sind. Die Anwendung einer solchen Technologie ist auf Polymerlösungen, die größere Mengen an Dissipationsenergie absorbieren können beschränkt, da sich das Polymer sonst zu sehr erhitzt oder die Entgasungsleistung unzureichend ist. - Neben den energetischen Aspekten und den hohen Emissionen sind vor allem der hohe Aufwand für die Wasserabtrennung für die modernen wasserempfindlichen anionische Polymerisationsverfahren und die Aufarbeitung von extrem temperaturempfindlichen Produkten eine Triebkraft zur Modernisierung des Verfahrens.
- Aufgabe
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Energie- bzw. Wasserdampf- und den Wasserverbrauch zu reduzieren um die Energiebilanz des Prozesses zu verbessern sowie die Effizienz neuer Polymerisationsverfahren zu erhöhen. Parallel dazu können temperaturempfindliche Spezialpolymere hergestellt werden, die mit der bestehenden Technologie nicht bzw. nur unter Zugabe von speziellen Antioxydanten herstellbar sind. Das neue Polymerlösungs-Aufbereitungsverfahren (dry process) hat das Ziel, den Prozess energieeffizienter, umweltfreundlicher und flexibler zu machen.
- Lösung der Aufgabe
- Zur Lösung der Aufgabe führt, dass entstehender Schaum im Produktraum mit Hilfe eines permanenten oder temporären Gasstromes gezielt zurück in den Produktraum geblasen wird und gleichzeitig mechanisch zerstört wird.
- Es handelt sich um ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung einer Polymerlösung durch direkte Verdampfung von Lösungsmittel, Monomer, Katalysator-, Initiator- oder Reaktionsresten aus der Polymerisation von elastomer-haltigen Polymerlösungen in Mischknetern mit einer oder zwei Rührwellen. Dabei wird eine niedrigviskose Polymerlösung erstens in einer Verdampfungsschleife, zweitens in einem Verdampfungsmischkneter und drittens in einem Entgasungskneter behandelt. Dieses Verfahren eignet sich speziell für temperaturempfindliche Polymere, die bis maximal 160°C behandelt werden dürfen.
- Bevorzugt wird, die dünnflüssige Polymerlösung zuerst in einer Verdampfungsschleife mit Kontaktwärme vorzukonzentrieren und dann als viskose Polymerlösung in einen Verdampfungsmischkneter so zu dosieren, dass die Viskosität in diesem Aggregat ausreicht, um mehrheitlich über Friktion die Verdampfungsenergie bereit zu stellen, um über 90% des mit der Polymerlösung zugeführten Fluids (z. B. Lösungsmittel) zu verdampfen. Die eingetragene thermische und mechanische Energie wird dabei direkt zur Verdampfung des Lösungsmittels genutzt, wobei das Druckniveau so eingestellt wird, dass die maximale Polymertemperatur aufgrund der Verdampfungskühlung des Lösungsmittels nicht überschritten wird.
- Aus diesem Verdampfungskneter wird ein Polymer mit ca. 10% Restfeuchte (z. B. Lösungsmittel) ausgetragen und in einen Entgasungskneter dosiert, um dort auf die endgültig gewünschte Restfeuchte (z. B. Restlösungsmittelkonzentration) eingedampft zu werden.
- Zur Verbesserung des Entgasungsprozesses werden kleine Mengen eines Fluids (z. B. Wasser) in den Entgasungskneter dosiert und durch das Verdampfen auf der Oberfläche des Polymers die für eine Oberflächenerneuerung eingetragene mechanische Energie wieder abgeführt, so dass die Polymertemperatur exakt eingestellt werden kann (z. B. um Überhitzung und thermische Schädigung zu vermeiden. Parallel dazu hilft der entstehende Fluiddampf (z. B. Wasserdampf) im Brüdenraum als Strippmittel Partialdruck senkend und kann, im Gegensatz zur kontaminierten heissen Trocknungsluft (hot air) des bestehenden Prozesses, komplett mit dem Lösungsmittel kondensiert werden.
- Das gefundene Verfahren eignet sich für hoch temperaturempfindliche und weniger empfindliche Polymere, wie zum Beispiel für die direkte Eindampfung von butadien- und butylstämmigen Elastomeren, wie BR, SBR, SBS, SIS, SBM HBR, NBR oder auch EPDM-stämmigen Elastomeren sowie zur Eindampfung von Copolymerlösungen, die direkt co-polymerisiert werden oder aus zwei Polymerlösungen vor der direkten Eindampfung gemischt werden, wie z. B. Polymerlösungen aus gemischten SBS und SBR Lösungen, also schwierig mischbaren Elastomeren und Plastomeren.
- Aufgrund des geschlossenen Systems des dry process können über 98% des Lösungsmittels im Kreislauf ohne aufwendige Wasserabtrennung zur Polymerisation zurückgeführt und die Lösemittelemissionen bzw. die belastete Abwasser- und Abgasmenge enorm reduziert werden.
- Entgegen dem genannten Stand der Technik macht es die Erfindung möglich, mittels Extrudern oder Knetmaschinen elastomerhaltige Polymerlösungen, speziell reine Polybutadienlösungen, direkt und ohne weitere Hilfskomponenten auf beliebige Restlösungsmittelgehalte zu entgasen.
- Die Mischkneter, mit denen die hier vorliegende Erfindung getestet wurde, sind ein- oder zweiwellig, gleich- oder gegenläufig und werden in den Patenten
DE 2 349 106 C ,EP 0 517 068 A1 ,EP 0 853 491 ,DE 101 50 900 C1 (PTC/EP 02/11578 WO 03/035235A1 - In kontinuierlichen Verdampfungstrocknern wird üblicherweise die zu konzentrierende Lösung an einer Stelle eingeben und gravimetrsch oder mit geeigneten Massnahmen über eine beheizte Oberfläche gefördert, wo sie unter dem eingestellten Druck kocht und somit das Lösungsmittel entfernt wird. Die kontinuierliche Prozessführung entspricht idealer Weise der eines Strömungsrohrs, da die Verdampfungsrate vom Unterschied zwischen Siedepunkt und Heizflächenoberflächentemperatur (das treibende Gefälle) und Wärmeaustauschkoeffizient abhängt. Der Siedepunkt nimmt mit zunehmenden Feststoffgehalt zu, daher das treibende Gefälle ab.
- Bei üblichen Trocknungen nimmt der Wärmeaustauschkoeffizient mit zunehmenden Feststoffgehalt ab, da die Viskosität mit zunehmendem Feststoffgehalt zunimmt und der Wärmeaustauschkoeffizient mit zunehmender Viskosität durch die behinderte Konvektion abnimmt. Wird Lösungsmittel von Feststofflösungen oder Suspensionen, insbesondere Polymerlösungen oder Suspensionen, insbesondere Elastomerlösungen oder Suspensionen, durch Verdampfen des Lösungsmittels entfernt, ist das Kochverhalten häufig umgedreht. Der Wärmeaustauschkoeffizient nimmt mit zunehmendem Feststoffgehalt ab einem kritischen Feststoffgehalt zu, da das Produkt stark schäumt und der Schaum die Wärmeaustauschfläche benetzt und damit den Wärmeaustausch behindert. Bei sehr verdünnten Lösungen ist der konvektive Transport der Blasen an die Gasoberfläche nicht behindert. Der Feststoffgehalt behindert diesen Blasentransport. Auch werden die Blasen als Schaum stabiler. Es ist daher notwendig die Blasen mechanisch zu zerstören.
- Dies geschieht automatisch bei Feststoffgehalten über 30 bis 80% mit einer genügenden vorhanden Mengen an konzentrierter Feststofflösung (hoher Hold up). In diesem Fall ist die Feststofflösung so viskos, dass sie die Kochblasen an die Gasoberfläche durch Mitschleppen transportiert. Dieser Wirkmechanismus funktioniert daher nur, wenn eine ausreichende Schleppströmung an die Oberfläche vorhanden ist. Die Kriterien der ausreichenden Schleppströmung sind in rotierenden Verdampfern zu der Oberflächenerneuerungsrate äquivalent.
- Zusätzlich zur Kontaktwärme kann die Verdampfungsrate bei hohen Feststoffgehalten noch gesteigert werden, da durch die gesteigerte Viskosität das Drehmoment pro Volumeneinheit des Verdampfers und damit die mechanisch dissipierte Leistung der rotierenden Welle zunimmt. Verfahrenstechnisch entspricht die kontinuierliche Eindosierung einer verdünnten Lösung in einer konzentrierten Masse einer Rückmischung. Ein bekanntes Patent schlägt daher vor, die Lösung oder Suspension in einem grossvolumigen, selbstreinigenden rückgemischten Kneter zu verdampfen. Der hier eingesetzte Kneter besteht aus Scheiben oder Anker, die auf der Welle angebracht sind, die mit Knetbarren bestückt sind, die das Gehäuse und die eventuell vorhandene zweite Welle abreinigen bzw. statische Elemente für die gleiche Aufgabe der Wellenreinigung für einwellige Kneter. Die Scheiben oder Anker teilen den Produktraum in Mischzonen auf.
- Grossvolumige, selbstreinigende Kneter erfüllen die Kriterien der hohen Oberflächenerneuerungsrate und des hohen Hold up's. Auch sind sie ausgelegt, hohe Viskositäten und Wellendrehmomente zu bewältigen. Ein weiterer Vorteil grossvolumiger, selbstreinigender Kneter ist, dass durch die offene Bauweise der Förderelemente, die sowohl im Gleichstrom und als auch Gegenstrom das Produkt fördern, eine gewisse Rückmischrate gewährleistet ist und sich das Produkt automatisch über die Länge auch für viskose Produkte gleichmässig verteilt. Der Füllgrad im Kneter lässt sich daher über das Austragsorgan steuern. Die erforderliche Rückmischung laut o. g. Patent soll über die Länge des Apparates und die Konfiguration der Knetelemente eingestellt werden. Dieses Patent beschreibt eine ähnliche Anwendung des grossvolumigen, selbstreinigenden Kneters für die Reaktion (Polymerisation) von Produkten, die mit zunehmendem Umsatzgrad viskos werden. Das Prinzip der Rückmischung wird hier vorteilhaft vorgeschlagen, da die Reaktion exothermisch ist und die kalten Edukte durch schon reagiertes Produkt auf Reaktionstemperatur aufgewärmt werden. Ein Teil der flüssigen Edukte verdampft und wird nach Kondensation dem Kneter wieder zugemischt, wobei der eingestellte Druck im Produktraum die Verdampfungstemperatur steuert und somit das Produkt vor Überhitzung schützt. Nimmt die Umsatzgradrate mit den Umsatzgrad zu, ist die Rückmischung ebenfalls von Vorteil. Ist eines dieser Verdampfungsprodukte flüchtiger als andere, wird die Rezeptur der Lösung durch die Verdampfung verändert, und die Rückmischung soll diesem entgegenwirken.
- Für die Verdampfungskühlung gelten die gleichen oben genannten Kriterien, wie hoher Hold up und Oberflächenerneuerungsrate, und sind somit ähnlich. Die vorgeschlagene Rückmischung hat auch Nachteile. Da das Verweilzeitspektrum des Kneters breit sein muss, kann ein Teil des Produktes sehr lange im Produktraum verbleiben. Im Verdampfer muss daher sichergestellt werden, dass während dieses Zeitraumes das Produkt nicht thermisch oder chemisch geschädigt wird. Bei Produktwechsel muss entweder der Kneter komplett entleert und dann relativ zeitraubend wieder befüllt werden, oder man dosiert frisches Produkt auf die bestehende Charge und erhält relativ grosse Mengen von vermischtem Produkt zweier folgender Produktläufe. Bei Polymerisationen schlägt sich die breite Verweilzeitverteilung in einer breiten Molmassenverteilung nieder.
- Der Produktraum des Kneters lässt sich als eine Reihe von hintereinandergeschalteten Mischzonen beschreiben. Ein Kneter benötigt eine gewisse Mindestzahl von Mischzonen, um die mechanische Belastung, die beim Eingriff der Knetelemente entsteht, zu verteilen und um eine gute Mischwirkung zu erzielen. Es hat sich allerdings in der Praxis herausgestellt, dass die Einteilung des Produktraumes in Mischzonen die Vermischung in Längsrichtung der Welle behindert. Dieses Verhalten des Knetraumes ist erwünscht, wenn der Kneter ein enges Verweilzeitspektrum aufweisen soll. Bei einer gewünschten grösstmöglichen Rückmischung ist dieses Verhalten unerwünscht.
- Es ist versucht worden, das Mischverhalten in Längstrichtung durch Anpassung der Mischelementegeometrie zu verbessern. Dies hatte allerdings nur beschränkten Erfolg, da ein niedrigviskoses gut mischbares Produkt in eine viskose Masse eingemischt wird. Wird die Vermischung generell verbessert, verbessert sich sowohl die Einmischung der Feedlösung als auch die Vermischung in Längsrichtung, wobei die Vermischung in Längsrichtung der viskosen Masse immer ungünstiger bleibt, als die Einmischung der Feedlösung. Die Verweilzeitverteilung des Kneters lässt sich annäherungsweise als Kaskade von 100% gerührten Mischkesseln beschreiben.
- Theoretische Überlegungen wie auch praktische Versuche haben gezeigt, dass das Verweilzeitverhalten des eingesetzten Kneters mit Minimum 3 bis 7 gerührten Mischkesseln entsprechen kann. Rechnungen haben gezeigt, dass diese Anzahl von Mischkesseln in Serie für viele Anwendungen zu hoch ist, praktisch bei 1 bis 2 Kesseln liegen sollte. Die praktische Anzahl von Mischkesseln fluktuiert je nach Betriebsweise. Diese Fluktuationen führen zu unerwünschten Fluktuationen im Betrieb des Kneters.
- Die Nachteile des beschriebenen Kneterverfahrens werden erfindungsgemäss dergestalt verbessert, dass die Feedlösung oder die rückkondensierte Lösung nicht an einer Stelle in den Kneter eingebracht wird, sondern über mehrere Feedstellen verteilt.
- Der Abstand der Feedstellen wird erfindungsgemäss derart eingeteilt, dass jede Mischzone eine Feedstelle hat und ausreichend rückgemischt ist. In der Praxis sind 1 bis 3 Feedstellen pro 3 Mischzonen notwendig, um zu gewährleisten, dass ausreichende Rückmischung vorhanden ist. Der Anteil an Feed für jede Feedstelle wird erfindungsgemäss entweder fest eingestellt oder als Funktion eines Parameters, der den Feststoffgehalt oder Umsatzgrad beschreibt, geregelt.
- Die erfindungsgemässe Fahrweise hat den Vorteil, dass die Verweilzeitverteilung stabiler ist und das Produkt besser ausgetauscht wird. Bei Produkten mit hoher Knetenergie pro Massenstrom Feststoff ist eine Feedstelle im hinteren Teil des Produktraumes erfindungsgemäss besonders günstig, da das verdampfte Lösungsmittel einen Kühleffekt hat und somit das Produkt nicht überhitzt.
- Erfindungsgemäss hat die Wahl mehrerer Feedstellen ausserdem den Vorteil, dass mehrere rückgemischte Arbeitspunkte gefahren werden können. So ist es möglich im vorderen Teil des Verdampfers effizient Kontaktwärme bei 30 bis 60% Feststoffanteil mit noch relativ geringer Viskosität zu fahren, die aber ausreichend ist, den Schaum mechanisch zu zerstören. Im hinteren Teil des Apparates hingegen kann ein Feststoffgehalt von 80 bis 98% eingestellt werden. Damit wird die Verdampfungsleistung erhöht, da sowohl mechanische Dissipation wie auch Kontaktwärme genutzt wird.
- Auch kann durch Einstellung der Länge, wo die Viskosität niedriger sein soll, der Füllgrad des Kneters angehoben werden, was den Austrag des Kneters erheblich erleichtert.
- Die Kontrolle des Feststoffgehaltes lässt sich erfindungsgemäss durch Temperaturmessungen überwachen. Der Gesamtfüllgrad wird mit Hilfe des Drehmoments der Welle erfasst. Im Falle des Knetreaktors kann der Umsatzgrad durch Probennahme über die Länge des Kneters erfasst werden. Diese Proben zeigen dann auch an, ob die Rezeptur bei mehreren Edukten korrekt ist, so dass die verdampften Komponenten in richtiger Komposition ersetzt werden.
- Die Rezeptur kann erfindungsgemäss im Zulauf zur Feedstelle angepasst werden. Die Brüden werden vom Eindampfkneter oder Knetreaktor entweder durch eine Schnecke, die in Gegenrichtung des Gasstromes fördert, oder durch einen Brüdendom abgeführt. Sollte doch Schaum entstehen, wird dieser in der Schnecke mechanisch zerkleinert oder erfindungsgemäss durch einen Gasstrom entlang der Behälterwand des Brüdendomes zurück in den Produktraum geblasen und dabei mechanisch zerkleinert.
- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Figurenbeschreibung
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine blockschaltbildliche Darstellung eines Verfahrensaufbaus einer erfindungsgemässen mehrstufigen Anlage zur kontinuierlichen thermischen Trennung von Stoffgemischen, insbesondere zur Behandlung von Polymerlösungen.
- Eine beliebige Polymerlösung
1 wird als erstes einem Verdampfer2 zugeführt. Bei diesem Verdampfer2 kann es sich bspw. um eine Verdampfungsrohrschleife handeln. In dem Verdampfer2 findet eine Vorkonzentration statt. Die dünnflüssige, meistens direkt aus der Lösungsmittelpolymerisation stammende Polymerlösung mit ca. 5 bis 50% Polymergehalt wird durch eine thermische Behandlung auf etwa 20 bis 80% aufkonzentriert. Die verdampften, flüchtigen Bestandteile (Brüden) werden aus dem Verdampfer abgezogen und einem Kondensator3 zugeführt. - Die aufkonzentrierte Polymerlösung gelangt dann aus dem Verdampfer
2 in einen Verdampfungskneter4 . Dabei handelt es sich bevorzugt um einen horizontalen Mischkneter mit einem oder mehreren horizontal angeordneten Knetwellen, an denen sich entsprechende Knetelemente befinden. Diesen Knetwellen ist ein Antrieb5 zugeordnet. - Die aufkonzentrierte Polymerlösung kann an einer oder mehreren Stellen nacheinander oder gleichzeitig eindosiert werden. Dabei soll die Dosiermenge der Polymerlösung jeweils durch eine vorgegebene Produkttemperatur gesteuert werden.
- Dem Verdampfungskneter
4 sitzt wiederum ein Brüdendom6 zum Abzug der leicht flüchtigen Bestandteile auf, die wiederum in einem Kondensator7 kondensiert und ausgetragen werden können. - Die jetzt im Verdampfungskneter
4 aufkonzentrierte Polymerlösung wird über einen Polymeraustrag8 kontinuierlich ausgetragen. Dabei soll die aus dem Verdampfungskneter4 ausgetragene Polymerlösung durch einen Druckaufbau, vorzugsweise durch eine Zahnradpumpe9 , auf einen Druck von mehr als 10 bar gebracht werden. In die unter Druck stehende Polymerlösung wird nun, falls erforderlich, ein flüssiges oder gasförmiges Additiv eindosiert und in einem Mischrohr10 , einem statischen oder dynamischen Mischer möglichst homogen in die Polymerlösung eingemischt. Diese Mischung wird dann im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Düsenplatte11 in einen nachgeschalteten Entgasungskneter12 zur Entgasung entspannt, wobei durch eine schlagartige Verdampfung der flüchtigen Bestandteile und der Additive eine Erhöhung der Partikeloberfläche stattfindet. Dies geschieht analog dem sogenannten Popkorneffekt. - In dem Entgasungskneter entsteht eine Propfenströmung für die Polymerlösung, wobei diese einer stetigen aktiven Oberflächenerneuerung unterliegt und dabei mechanische Dissipationsenergie in der Polymerlösung absorbiert wird.
- Während der Entgasung wird die Polymerlösungstemperatur im Entgasungskneter durch die Zugabe von leicht verdampfbaren, in der Polymerlösung nicht löslichen Additiven an einer oder mehreren Stellen im Entgasungskneter unterhalb der Polymerschädigungstemperatur gehalten. Dies ist durch die Pfeile
13 dargestellt. Das Ganze wird über Temperaturmessinstrumente kontrolliert, über die auch die entsprechend dosierte Additivmenge für die Verdampfungskühlung geregelt wird. - Auf dem Entgasungskneter
12 sitzt ein weiterer Brüdendom14 auf, über den wiederum leicht flüchtige Bestandteile aus dem Entgasungskneter ausgetragen werden. - An den Entgasungskneter
12 schliesst ein weiterer Polymeraustrag15 an, wobei die nunmehr fertige Polymermasse durch einen weiteren Druckaufbau, vorzugsweise durch eine weitere Zahnradpumpe16 , auf einen Druck von mehr als 10 bar gebracht wird. - Diese Polymermasse gelangt dann in eine Schneidevorrichtung
17 , in der sie vorzugsweise granuliert oder auf eine sonstige gewünschte Form gebracht wird. Dieses Granulat wird dann ausgetragen. Bezugszeichenliste1 Polymerlösung 2 Verdampfer 3 Kondensator 4 Verdampfungskneter 5 Antrieb 6 Brüdendom 7 Kondensator 8 Polymeraustrag 9 Zahnradpumpe 10 Mischrohr 11 Düsenplatte 12 Entgasungskneter 13 Pfeil 14 Brüdendom 15 Austrag 16 Zahnradpumpe 17 Schneidevorrichtung
Claims (2)
- Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines zähviskosen, pastösen Produktes in einem Mischkneter mit einem durchgängigen Produkt- und Gasraum, dadurch gekennzeichnet, dass entstehender Schaum im Produktraum mit Hilfe eines permanenten oder temporären Gasstromes gezielt zurück in den Produktraum geblasen wird und gleichzeitig mechanisch zerstört wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an verschiedenen Feed-Stellen ein unterschiedliches Produkt oder ein Produkt mit unterschiedlicher Zusammensetzung in den Produktraum eingegeben wird.
Priority Applications (20)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910007640 DE102009007640B4 (de) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines zähviskosen, pastösen Produktes |
BRPI1007922-0A BRPI1007922A2 (pt) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | um processo e um dispositivo para o tratamento contínuo de substâncias misturadas |
EP14170982.4A EP2774665B1 (de) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung von Polymerlösungen |
PL14170982T PL2774665T3 (pl) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | Sposób obróbki roztworów polimerów metodą ciągłą |
PL10708702T PL2393564T3 (pl) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | Termiczna separacja materiałów poprzez odparowanie i odgazowanie w oddzielnych gniotownikach mieszających |
ES10708702.5T ES2616056T3 (es) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | Separación térmica de mezclas de sustancias mediante una evaporación principal y una desgasificación en mezcladores-amasadores separados |
ES14170982.4T ES2629758T3 (es) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | Procedimiento para el tratamiento continuo de soluciones de polímeros |
EP10708702.5A EP2393564B1 (de) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | Thermischen trennung von stoffgemischen durch eine hauptverdampfung und eine entgasung in separaten mischknetern |
JP2011548615A JP5905262B2 (ja) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | 混合物の連続処理方法 |
RU2011134026/05A RU2526548C2 (ru) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | Термическое разделение смесей материалов с помощью основного испарения и дегазации в отдельных смесительных машинах |
EP14170983.2A EP2774666A1 (de) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | Steuerung eines Mischkneterns |
KR1020177000798A KR101883122B1 (ko) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | 혼합물의 연속 열적 처리방법 |
KR1020117020583A KR20110111536A (ko) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | 분리 혼합 반죽기에서 주요 증발 및 탈기 방법에 의한 물질 혼합물의 열적 분리 |
CN201080013081.9A CN102711939B (zh) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | 通过在不同的混合捏合机中的主要汽化和脱气进行的混合无热分离 |
CA2751537A CA2751537C (en) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | A process and a device for the continuous treatment of mixed substances |
PCT/EP2010/000735 WO2010089137A2 (de) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen behandlung von stoffgemischen |
US13/148,133 US8519093B2 (en) | 2009-02-05 | 2010-02-05 | Process and a device for the continuous treatment of mixed substances |
RU2014122586/05A RU2014122586A (ru) | 2009-02-05 | 2014-06-04 | Термическое разделение смесей материалов с помощью основного испарения и дегазации в отдельных смесительных машинах |
JP2015005936A JP6278569B2 (ja) | 2009-02-05 | 2015-01-15 | 混合物の連続処理方法 |
JP2015027644A JP2015166180A (ja) | 2009-02-05 | 2015-02-16 | 混合物の連続処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910007640 DE102009007640B4 (de) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines zähviskosen, pastösen Produktes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009007640A1 DE102009007640A1 (de) | 2010-09-23 |
DE102009007640B4 true DE102009007640B4 (de) | 2012-04-12 |
Family
ID=42628621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200910007640 Expired - Fee Related DE102009007640B4 (de) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines zähviskosen, pastösen Produktes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009007640B4 (de) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1719453A1 (de) * | 1968-02-15 | 1970-12-03 | Werner & Pfleiderer | Verfahren und Vorrichtung zum koninuierlichen Verdampfen von Loesungsmittel aus Kunststoffloesungen |
US3683511A (en) * | 1970-09-04 | 1972-08-15 | Firestone Tire & Rubber Co | Method of removing volatiles from an elastomer |
DE2349106A1 (de) * | 1972-10-18 | 1974-05-02 | List Heinz | Mischkneter mit gegenschaufeln |
US4909898A (en) * | 1986-10-01 | 1990-03-20 | Polysar Limited | Polymer recovery from solution |
JPH02175106A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-07-06 | Nippon G Ii Plast Kk | ポリフェニレンエーテル及びポリアミドを含む樹脂組成物の製造方法 |
EP0517068A1 (de) * | 1991-06-07 | 1992-12-09 | List Ag | Mischkneter |
US6150498A (en) * | 1996-07-12 | 2000-11-21 | The Dow Chemical Company | Polymer recovery |
EP0853491B1 (de) * | 1995-10-04 | 2001-12-12 | List Ag | Mischkneter |
DE10150900C1 (de) * | 2001-10-18 | 2003-04-24 | List Ag | Mischkneter mit unterschiedlich dicken Tragelementen für Knetbarren |
DE102004019455A1 (de) * | 2004-04-19 | 2005-11-03 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Formmassen |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0211578A3 (de) | 1985-07-24 | 1987-11-11 | Research Corporation | N-Fluor-N-perfluormethyl-Sulfonamide |
-
2009
- 2009-02-05 DE DE200910007640 patent/DE102009007640B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1719453A1 (de) * | 1968-02-15 | 1970-12-03 | Werner & Pfleiderer | Verfahren und Vorrichtung zum koninuierlichen Verdampfen von Loesungsmittel aus Kunststoffloesungen |
US3683511A (en) * | 1970-09-04 | 1972-08-15 | Firestone Tire & Rubber Co | Method of removing volatiles from an elastomer |
DE2349106A1 (de) * | 1972-10-18 | 1974-05-02 | List Heinz | Mischkneter mit gegenschaufeln |
US4909898A (en) * | 1986-10-01 | 1990-03-20 | Polysar Limited | Polymer recovery from solution |
EP0262594B1 (de) * | 1986-10-01 | 1992-02-26 | Polysar Limited | Rückgewinnung eines Polymers aus einer Lösung |
JPH02175106A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-07-06 | Nippon G Ii Plast Kk | ポリフェニレンエーテル及びポリアミドを含む樹脂組成物の製造方法 |
EP0517068A1 (de) * | 1991-06-07 | 1992-12-09 | List Ag | Mischkneter |
EP0853491B1 (de) * | 1995-10-04 | 2001-12-12 | List Ag | Mischkneter |
US6150498A (en) * | 1996-07-12 | 2000-11-21 | The Dow Chemical Company | Polymer recovery |
EP0910588B1 (de) * | 1996-07-12 | 2002-02-27 | The Dow Chemical Company | Verfahren zur rückgewinnung eines polymers |
DE10150900C1 (de) * | 2001-10-18 | 2003-04-24 | List Ag | Mischkneter mit unterschiedlich dicken Tragelementen für Knetbarren |
DE102004019455A1 (de) * | 2004-04-19 | 2005-11-03 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Formmassen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102009007640A1 (de) | 2010-09-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2774665B1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung von Polymerlösungen | |
EP2001585B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur durchführung von polymerisationsprozessen | |
AT410942B (de) | Verfahren und vorrichtung zur erhöhung der grenzviskosität von polyester | |
EP1425145B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von elastomermischungen für die gummiherstellung | |
EP2900358B1 (de) | Mischkneter zur durchführung von mechanischen, chemischen und/oder thermischen prozessen | |
DE102005001802A1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Durchführung von Polymerisationsprozessen | |
EP2800622B1 (de) | Vorrichtung zur durchführung von mechanischen, chemischen und/oder thermischen prozessen | |
EP3318311B1 (de) | Dünnschichtbehandlungsvorrichtung | |
EP1127609B1 (de) | Verfahren zum Behandeln eines Produktes in zumindest einem Mischkneter | |
DE102013111066A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Halobutyl-Kautschuk | |
DE102009061077A1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines zähviskosen, pastösen Produktes | |
EP2281009B1 (de) | Verfahren zur herstellung von polymilchsäure | |
DE102009007640B4 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines zähviskosen, pastösen Produktes | |
DE102009007641A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von Stoffgemischen | |
EP2588503A1 (de) | Verfahren zur thermischen trennung einer lösung bestehend aus thermoplastischem polymer und lösungsmittel | |
DE2220582C3 (de) | Verfahren zuör Herstellung von Polymerisaten monovinylaromatischer Verbindungen | |
CH702321B1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Direkteindampfung und Entgasung von Lösungsmittel, Monomer, Katalysator-, Initiator- oder Reaktionsresten aus der Polymerisation von temperaturempfindlichen, elastomerhaltigen Polymerlösungen. | |
DE102009007643A1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines zähviskosen, pastösen Produktes | |
DE102009007644A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung einer Polymerlösung | |
DE2310463B2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen thermischen zersetzung von synthetischen makromolekularen materialien | |
EP1417998A1 (de) | Mischvorrichtung | |
DE102009007642A1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines zähviskosen, pastösen Produktes | |
DE102022102177A1 (de) | Anlage und Verfahren zur Verarbeitung eines Ausgangsmaterials zu einer Formlösung nach dem Trockenlöseverfahren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R130 | Divisional application to |
Ref document number: 102009061077 Country of ref document: DE Effective date: 20120704 Ref document number: 102009061213 Country of ref document: DE Effective date: 20120704 |
|
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120713 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE UND RECHTSANWALT DR. WEISS, ARA, DE Representative=s name: PATENTANWAELTE UND RECHTSANWALT WEISS, ARAT & , DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: LIST TECHNOLOGY AG, CH Free format text: FORMER OWNER: LIST HOLDING AG, ARISDORF, CH |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE UND RECHTSANWALT WEISS, ARAT & , DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |