Описание технологических схем и аппаратурного оформления стадии твердофазной дополиконденсации ПЭТ

Описание процесса и оборудования для процесса SSP по способу Buhler AG. Стадия предварительной кристаллизации включает предварительный кристаллизатор, ротационный питатель, циклонный пылеуловитель, вентилятор, нагреватель, оборудование системы управления. В качестве рабочей среды служит воздух. Конструкционный материал: нержавеющая сталь.

Предварительный кристаллизатор 1 (рис. 7.1) разработан, исходя из требований проведения процесса переработки новых сополимеров. Псевдоожиженный слой, создаваемый в этом аппарате, служит для предотвращения сильной агломерации частиц полиэфира путем перемешивания отдельных, предварительно закристаллизованных частичек, с загружаемыми новыми частицами, имеющими тенденцию к слипанию.

Затем происходит гомогенная кристаллизация частиц в теплообменнике с пульсирующим псевдоожиженным слоем. При этом исключается механическое перемешивание гранул, которое могло бы вызвать деструкцию продукта, пылеоб-разование.

1 - аппарат предварительной кристаллизации, 2 - аппарат основной кристаллизации, 3 - реакто] дополиконденсации, 4 - охладитель, 5 - трубопроводы подачи азота, 6 - аппарат фильтраци азота, 7 - теплообменник, 8 - аппарат сушки азота, 9 - аппарат охлаждения азота.

Рисунок 7.1- Схема оформления процесса SSP по способу фирмы Buhler

Предварительный кристаллизатор 1 и расположенный за ним основной кристаллизатор 2 не допускают склеивания гранул в процессе турбулентного перемешивания перерабатываемых гранул в потоке технологического газа, нагретого до оптимальной температуры (нагревание при помощи пара, теплоносителя или электричества).

Поток технологического газа в производственном процессе обеспечивается центробежным вентилятором. Все легкие загрязнения, как, например, пыль, увлекаются потоком технологического газа и осаждаются в высокоэффективных циклонных пылеуловителях. Конденсация влаги предотвращается благодаря постоянному контакту с относительно сухим окружающим воздухом. Весь процесс кристаллизации может осуществляться и регулироваться в соответствии с требованиями, предъявляемыми к конечному продукту.

Стадия основной кристаллизации включает в себя импульсный кристаллизатор с псевдоожиженным слоем, ротационный питатель, циклонный пылеуловитель, вентилятор, нагреватель и оборудование системы управления. Рабочая среда: воздух. Конструкционный материал: нержавеющая сталь.

Данный процесс обеспечивает непрерывное получение высококачественного гомогенно закристаллизованного и частично осушенного продукта. В этом процессе гранулы полимера подаются в кристаллизатор через газонепроницаемый роторный клапан.

Воздух в кристаллизаторе пульсирует со скоростями псевдоожижения, обеспечивая тщательное перемешивание поступающих гранул с выходящими гранулами, чем сводится к минимуму нежелательная агломерация гранул в зоне загрузки. Температура циркулирующего воздуха поддерживается на оптимальном для кристаллизации уровне.

Твердые загрязнения в технологическом потоке эффективно удаляются при помощи циркулирующего азота и собираются в циклонном пылеуловителе.

Чтобы не допустить увеличения концентрации жидких и газообразных примесей в циркулирующем азоте, небольшая часть технологического воздуха постоянно отводится, что компенсируется подачей свежего воздуха.

Стадия дополиконденсации включает: устройство предварительного нагрева реактор SSP, ротационные питатели, компенсаторы, смотровые стекла, задвижки, отверстия для отбора проб - все в газонепроницаемом исполнении. Рабочей средой являются ПЭТ, азот. Конструкционный материал: нержавеющая сталь. Данная система обеспечивает повышение молекулярной массы гранул ПЭТ в процессе поликонденсации, протекающем при постоянной температуре. Поскольку кислород воздуха вызывает деструкцию ПЭТ при температура) поликонденсации, в качестве теплоносителя выбран азот.

Система изолирована от влияния внешней атмосферы при помощи герметичных ротационных заслонок, устройств самотечной загрузки и выгрузки. Дл; нагревания потока материала до температуры поликонденсации используются: устройства предварительного нагрева

Эти устройства обеспечивают равномерный и плавный нагрев и перемешивание гранул ПЭТ. Жалюзи служат для распределения вертикального потока азота в устройстве, уравновешивают влияние силы тяжести на ход процесса и обеспечивают равномерное перемещение материала в сушилке.

Устройство предварительного нагрева имеет различное количество отделений. Их число определяется временем пребывания, обеспечивающим необходимый нагрев. Каждое отделение имеет два смотровых стекла для оператора, контролирующего соблюдение условий технологического процесса. В реакторе дополиконденсации вместе с периферийными системами обеспечивается поддержание заданного рабочего режима(температурный режим, эпюры скоростей газового потока, время выдержки).

Конструкция выпускного отверстия и система распределения газового потока обеспечивают постоянство времени пребывания частиц при переносе массы. Высококачественная непрерывная работа обеспечивается благодаря устройствам самотечной загрузки и выгрузки и ротационным заслонкам. Регулятор уровня заполнения обеспечивает оптимальность объемного расхода продукта в ходе всего технологического процесса. Поток азота разделяется на два технологических потока. Один поток используется для предварительного подогрева гранул ПЭТ до их загрузки в аппарат SSP, другой проходит через систему подготовки азота.

Система охлаждения гранул ПЭТ, выходящего из ректора SSP, включает: охладитель гранул с пульсирующим псевдоожиженным слоем, воздушный фильтр, ротационный питатель, циклонный пылеуловитель, вентилятор, оборудо­вание системы управления. Рабочая среда: воздух.. Конструкционный материал: реактор- нержавеющая сталь, циклон и вентилятор - мягкая сталь. Принудительное охлаждение гранул ПЭТ обеспечивает сохранение нужных свойств материала. Система транспортировки ПЭТ от предварительного нагревателя в реактор представляет собой низкоскоростной пневмотранспорт для твердой фазы, обеспечивающий мягкий режим перемещения гранулированного продукта и включает ротационный питатель, регулятор давления азота, проходной фильтр и нагреватель.

Продукт поступает в продуктопровод через ротационную заслонку. Далее его перемещение осуществляется при помощи газообразного азота. Этот процесс приводит к разделению транспортируемого потока на отдельные порций, разде­ленные подушками газообразного азота. Такой метод уменьшает вероятность повреждения продукта, сводя к мини­муму деструкцию продукта. Необходимые регуляторы потока азота установлены на панели управления.