Заявленное изобретение относится к способу сушки влажного полимера и устройству для его осуществления. Данный способ заключается в том, что полимер сушат в сушилке, содержащей по меньшей мере один нагревательный элемент, через который протекает теплопередающая текучая среда, которая является паром под абсолютным давлением, равным или меньшим 4 бар. Устройство содержит сушилку, имеющую по меньшей мере один нагревательный элемент и средство для подачи в нагревательный элемент пара под абсолютным давлением, которое является равным или меньшим 4 бар; эжектор для отсасывания конденсатов, образованных посредством конденсации пара ниже по потоку сушилки; резервуар для сбора конденсатов, выходящих из эжектора. Данные изобретения позволяют увеличить коэффициент общей теплопередачи сушки и предотвратить застаивание полимера и порчу нагревательных элементов.

[0001] Способ сушки полимера в состоянии твердых частиц, синтез которого включает в себя по меньшей мере одну стадию, проводимую в водной среде, причем содержание воды в твердых частицах равно или ниже 50 мас.% полимера, заключающийся в том, что полимер сушат в сушилке, содержащей по меньшей мере один нагревательный элемент, через который протекает теплопередающая текучая среда, которая является паром под абсолютным давлением, равным или меньшим 4 бар.

[0002] Способ по п.1, при котором сушилкой является сушилка с кипящим слоем.

[0003] Способ по любому из пп.1 и 2, при котором теплопередающей текучей средой является пар, находящийся под абсолютным давлением ниже 1 бар.

[0004] Способ по любому из пп.1-3, при котором пар является насыщенным паром.

[0005] Способ по любому из пп.1-4, при котором теплопередающей текучей средой является насыщенный пар, полученный из перегретого пара, выходящего из блока, в котором получают мономер, из которого синтезируют влажный полимер, причем насыщенный пар получают путем охлаждения и, если необходимо, расширения перегретого пара.

[0006] Способ по любому из пп.1-5, в котором сушат влажный полимер, полученный из винилхлорида.

[0007] Устройство для сушки полимера, синтез которого включает в себя по меньшей мере одну стадию, проводимую в водной среде, содержащее

[0008] Устройство по п.7, в котором сушилкой является сушилка с кипящим слоем.

[0009] Устройство по любому из пп.7 и 8, дополнительно содержащее сепаратор для отделения газов от конденсатов пара, выходящего из сушилки.

[0010] Устройство по п.9, дополнительно содержащее эжектор для отсасывания газов, выходящих из сепаратора.

[0011] Устройство по п.9, в котором сепаратор является смешивающим конденсатором.

[0012] Устройство по п.9, в котором сепаратор представляет собой дефлегматор.

[0013] Устройство по любому из пп.7 и 8, которое дополнительно содержит средство для повторного впрыскивания по меньшей мере части конденсатов в пар, подаваемый в сушилку.

[0014] Устройство по любому из пп.7 и 8, которое предназначено для сушки влажного полимера, полученного из винилхлорида.

Настоящее изобретение относится к способу сушки влажного полимера. Кроме того, оно относится к устройству, содержащему сушилку, конкретно сушилку с кипящим слоем, пригодную для сушки влажного полимера.

Известны способы синтеза определенных полимеров, конкретно некоторых стирольных, акриловых и винилгалоидных полимеров в водной среде. После их выделения из водной полимеризационной среды эти полимеры могут находиться в виде "влажных лепешек", которые необходимо высушить.

Таким образом, например, в случае водной суспензионной полимеризации винилхлорида получают суспензию частиц поливинилхлорида, имеющих размеры, равные приблизительно 100 мкм, в воде. После дегазации эту суспензию помещают в большие резервуары, снабженные системой для перемешивания, а затем транспортируют во вращающиеся сушилки для практически полного удаления маточных растворов. "Лепешку", собранную после обработки во вращающейся сушилке, следует высушить, например, в барабанной сушилке или в сушилке с кипящим слоем.

Сушилки с кипящим слоем, подходящие для сушки подобных "лепешек", были уже описаны в документах US-A-3771237 (D1) и US-A-4492040 (D2). Эти документы, содержание которых включено в качестве ссылки в данном описании, описывают сушилки с кипящим слоем, содержащие внутренние нагревательные элементы, которые могут быть нагреты паром. В документе Chemical Engineering Process, vol. 75, November 1979, p. 58-64 (D3), содержание которого включено в качестве ссылки в данное описание, описана сушка осушенным газом таких полимеров, как поливинилхлорид, образующийся в водной суспензии, с использованием сушилок с кипящим слоем, содержащих внутренние нагревательные элементы с входным отверстием пара и выходным отверстием для пара. Наконец, документ US-B-6242562, содержание которого включено в качестве ссылки в данное описание, описывает сушку полимерной "лепешки", полученной в результате водной суспензионной полимеризации, в сушилках с кипящим слоем, работающих при температуре 75 °С с использованием потока пара при манометрическом давлении 3,5 кг/см ² (3,4 бар) и при температуре 147 °С.

Известно также (см. документ DD-A-156479), что во время сушки перегретым паром PVC, полученного в водной суспензии, маточные растворы PVC могут быть возвращены повторно в стадию полимеризации.

Большинство полимеров, полученных в водной среде, и особенно полимеры на основе винилхлорида, такие как поливинилхлорид, быстро деструктируют под действием чрезмерно высоких температур, которые могут преобладать в сушилках с кипящим слоем, нагревательные элементы которых нагревают паром под давлением, если эксплуатационный режим этих сушилок не оптимален (несовершенное регулирование, повреждение в снабжении электроэнергией и т.д.).

Кроме того, в промышленной практике было обнаружено, что эффективность сушилок, особенно сушилок с кипящим слоем, использующих пар в качестве теплопередающей текучей среды, является более низкой, чем их номинальная мощность, при их функции сушки полимерных "лепешек". Такая утрата эффективности обусловлена, в частности, снижением коэффициента теплопередачи между паром и сушилкой с кипящим слоем. Это снижение коэффициента теплопередачи может быть обусловлено присутствием других газов в паре, используемом в качестве теплопередающей текучей среды газов, которые не конденсируются в эксплуатационном режиме сушильной установки. Эти неконденсирующиеся газы являются в сущности кислородом, азотом и углекислым газом, компонентами воздуха, присутствующими в указанном паре. Такие газы, удерживаемые в нагревательных элементах сушилки, образуют изолирующие карманы вдоль стенок указанных элементов и мешают теплопередаче между паром и кипящим слоем, снижая коэффициент общей теплопередачи сушки.

Это снижение коэффициента теплопередачи может быть компенсировано повышением температуры нагревательных элементов сушилки для поддержания того же потока тепла между нагревательными элементами и кипящим слоем. Однако все сушилки с кипящим слоем используют в качестве движущей силы электроэнергию. Соответственно любое несрабатывание подачи электроэнергии, которое вызывает прерывание в подаче ожиженного воздуха в сушилку, приводит к застаиванию полимера и порче нагревательных элементов, находящихся при высокой температуре.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа сушки и устройства, не обладающих этими недостатками.

Таким образом, настоящее изобретение относится, главным образом, к способу сушки влажного полимера, включающему в себя стадию сушки, проводимую в сушилке, содержащей по меньшей мере один нагревательный элемент, в котором протекает теплопередающая текучая среда, причем указанная теплопередающая текучая среда представляет собой пар низкого давления.

В данном описании термин "влажный полимер" относится к полимеру в состоянии твердых частиц, содержание воды в которых обычно равно или ниже 50% от массы полимера и предпочтительно равно или ниже 35% от массы полимера.

Влажные полимеры, которые можно высушить с использованием способа в соответствии с настоящим изобретением, могут быть любыми полимерами, синтез которых включает в себя по меньшей мере одну стадию, проводимую в водной среде. Обычно их выбирают из полимеров, состоящих из одного или более ненасыщенных этиленовых мономеров, синтезированных этим способом. Примерами ненасыщенных этиленовых мономеров, из которых получают эти полимеры, являются акриловые мономеры, стирольные мономеры и ненасыщенные галоидсодержащие этиленовые мономеры. Предпочтительными являются полимеры, полученные из мономеров последнего типа.

Полимеры, полученные из акриловых мономеров, включают в себя полимеры на основе алкилакрилатов и метакрилатов, в которых алкильный радикал содержит 1-18 атомов углерода; примеры таких полимеров включают в себя метил-, этил-, н-пропил- и н-бутилакрилаты и метакрилаты.

Полимеры, полученные из стирольных мономеров, включают в себя полистирол и сополимеры на основе стирола; примеры сополимеров на основе стирола включают в себя блок-сополимеры, содержащие по меньшей мере один другой блок полистирола и по меньшей мере один блок, выбранный из алкилполиакрилатов и полиметакрилатов, указанных выше, а также поливинилацетата.

В контексте настоящего изобретения выражение «полимеры, полученные из ненасыщенных этиленовых галоидсодержащих мономеров » относится к гомополимерам из этих мономеров, а также к сополимерам, которые образуются вместе и/или по меньшей мере с одним ненасыщенным этиленовым галоидсодержащим мономером. Иначе говоря, эти полимеры преимущественно содержат по меньшей мере 50 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 60 мас.%, особенно предпочтительно по меньшей мере 70 мас.% мономерных звеньев, произведенных из ненасыщенного этиленового галоидсодержащего мономера. Этот галоидсодержащий мономер предпочтительно выбран из хлорированных и фторированных мономеров и особенно из хлорированных мономеров.

К полимерам, полученным из фторированных мономеров, относятся гомополимеры на основе этих мономеров, а также сополимеры, которые образуются по меньшей мере с одним другим галоидсодержащим мономером и/или с одним другим ненасыщенным этиленовым не содержащим галоида мономером, например этиленом, винилацетатом и акриловыми или метакриловыми мономерами.

К фторированным мономерам относятся ненасыщенные этиленовые фторсодержащие мономеры, являющиеся алифатическими соединениями, в которых только гетероатом(ы) представляет собой один или несколько атомов фтора. Примеры фторированных мономеров с одним атомом фтора включают в себя аллилфторид и винилфторид. Одним примером фторированного мономера с двумя атомами фтора является винилиденфторид.

Особое предпочтение отдается полимерам на основе винилиденфторида. В контексте настоящего изобретения к полимерам из винилиденфторида относятся все полимеры, содержащие по меньшей мере 50 мас.% мономерных звеньев, произведенных из винилиденфторида, следовательно гомополимеры винилиденфторида, так же как и сополимеры виниленфторида с одним или несколькими ненасыщенными этиленовыми мономерами, предпочтительно фторированными. Примеры других фторированных мономеров, которые могут быть использованы, включают в себя винилфторид, трифторэтилен, хлортрифторэтилен, тетрафторэтилен и гексафторпропилен.

К полимерам, произведенным из хлорированных мономеров, относятся гомополимеры из этих мономеров, а также сополимеры, которые они образуют по меньшей мере с одним галоидсодержащим мономером и/или другим ненасыщенным этиленовым не содержащим галоида мономером, таким как сложные эфиры винилового спирта, акриловые или метакриловые мономеры, стирольные мономеры и олефиновые мономеры. Эти полимеры предпочтительно содержат по меньшей мере 50 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 60 мас.%, особенно предпочтительно по меньшей мере 70 мас.% мономерных звеньев, произведенных из хлорированного мономера.

К хлорированным мономерам относятся ненасыщенные этиленовые хлорсодержащие мономеры, являющиеся алифатическими соединениями, в которых только гетероатом(ы) представляет собой один или несколько атомов хлора. Примеры хлорированных мономеров с одним атомом хлора включают в себя аллилхлорид, кротилхлорид и винилхлорид. Одним примером хлорированного мономера с двумя атомами хлора является винилиденхлорид.

Особое предпочтение отдается полимерам на основе винилхлорида. В контексте настоящего изобретения к полимерам из винилхлорида относятся все полимеры, содержащие по меньшей мере 50 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 60 мас.%, особенно предпочтительно по меньшей мере 70 мас.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 85 мас.% мономерных звеньев, произведенных из винилхлорида, следовательно гомополимеры винилхлорида, так же как и сополимеры винилхлорида с одним или несколькими ненасыщенными этиленовыми мономерами. Примеры ненасыщенных этиленовых мономеров, сополимеризующихся с винилхлоридом, включают в себя фторированные мономеры, например винилиденфторид, сложные эфиры винилового спирта, например винилацетат, акриловые мономеры, например н-бутилакрилат, стирольные мономеры, например стирол, и олефиновые мономеры, например этилен, пропилен и бутадиен.

Как было указано выше, из полимеров, произведенных из ненасыщенных этиленовых галоидсодержащих мономеров, особенно предпочтительным является хлорированный полимер.

Способ согласно настоящему изобретению дает отличные результаты при применении к сушке влажного полимера на основе винилхлорида (PVC), особенно при применении к сушке влажного полимера, образующегося в результате водной суспензионной гомополимеризации винилхлорида, содержание воды в котором обычно находится в диапазоне от 15 до 30 мас.% полимера. В контексте настоящего изобретения под водной суспензионной полимеризацией имеют в виду способ радикальной полимеризации, проводимой в водной среде в присутствии диспергаторов и олеофильных радикальных инициаторов.

Стадию сушки в способе сушки в соответствии с настоящим изобретением проводят в сушильной установке. В качестве сушильной установки может быть использована любая сушильная установка, известная специалистам в данной области, например ротационные сушилки, центробежные циклонные сушилки, турбосушилки и сушилки с кипящим слоем. Стадию сушки в способе сушки в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно проводят в сушилке с кипящим слоем. Такая сушилка с кипящим слоем предпочтительно снабжена по меньшей мере одним внутренним нагревательным элементом, предпочтительно большим количеством внутренних нагревательных элементов. Примеры используемых сушилок с кипящим слоем описаны в документах D1-D3, упомянутых выше. Предпочтительно используют непрерывные сушилки с кипящим слоем, например сушилки, называемые в документах D2 и D3 как "сушилка с обратным смешиванием". Сушилки с кипящим слоем, в камере которых нагревательные элементы обычно в виде пластин или трубок расположены в пачках, друг рядом с другом и вертикально над сеткой сжижения ожижающего агента, особенно хорошо подходят для этой цели.

Для удаления воды из влажного полимера, подвергающегося сушке, последний обычно вводят в камеру сушилки с кипящим слоем при помощи любого устройства, подходящего для диспергирования полимера внутри камеры.

Ожижающим агентом, обычно нагретым до температуры в диапазоне от 30 до 120 °С, обычно является атмосферный воздух, фильтруемый и транспортируемый при помощи воздуходувок низкого давления. Фильтрацию проводят с целью предотвращения загрязнения посторонними частицами полимера, подвергающегося сушке.

Объем ожижающего агента, вводимого в сушилки с кипящим слоем, обычно является объемом, необходимым для предотвращения осаждения сухого твердого полимера в определенных частях камеры сушилки и для предотвращения конденсации влаги в воздушной прослойке сушилки. Если, например, полимером является PVC, то случайное осаждение может ухудшить качество конечного продукта в связи с термочувствительностью PVC к высоким температурам.

Камера сушилки с кипящим слоем обычно имеет конструкцию, подходящую для того, чтобы занимать наименьший объем пространства и создавать минимальное количество застойных зон, что позволяет избежать трудностей, описанных выше, и облегчить чистку камеры в случае получения PVC другой категории, при случайном загрязнении или в случае операций текущего ремонта.

Энергии, запасенной в ожижающем агенте, обычно недостаточно для испарения всей воды, находящейся в полимерной «лепешке ». Именно поэтому нагревательные элементы предпочтительно размещают внутри камеры сушилки с кипящим слоем. Полезно контролировать температуру этих элементов для предотвращения деструкции полимера. Любое повреждение в системе впрыскивания ожижающего агента может вызвать осаждение полимера на нагревательных элементах, температура которых поэтому может достичь чрезмерно высоких значений, и поэтому важно, чтобы температуру нагревательных элементов можно было быстро снижать.

Контроль и согласованность температуры внутренних нагревательных элементов сушилки с кипящим слоем предпочтительно облегчаются в значительной степени благодаря способу настоящего изобретения. Действительно, в соответствии с этим способом жидкий теплоноситель, т.е. жидкость, которая переносит и рассеивает тепло, текущий в нагревательных элементах, является паром низкого давления. В данном описании выражение «пар низкого давления » означает пар, находящийся под абсолютным давлением (т.е. манометрическим давлением, измеренным манометром, плюс атмосферное давление), которое является равным или меньшим 4 бар, предпочтительно равным или меньшим 3 бар, более предпочтительно равным или меньшим 1 бар. Хорошие результаты были зарегистрированы с паром, находящимся под давлением ниже стандартного атмосферного давления (1 бар), т.е. под абсолютным давлением, равным меньше 1 бар. Это давление предпочтительно равно или ниже 0,95 бар, более конкретно равно или ниже 0,90 бар. Это давление предпочтительно равно или выше 0,05 бар, более конкретно равно или выше 0,1 бар. Особенно предпочтительные значения давления равны 0,60-0,90 бар, обычно равны приблизительно 0,80 бар. Давление пара измеряют на выходе нагревательных элементов. Этот пар транспортируют в камеру сушилки через нагревательные элементы, которые могут представлять собой трубки малого диаметра, например 10-50 мм в диаметре, или предпочтительно тонкие пластинки, например толщиной 5-50 мм.

Пар низкого давления может быть перегретым паром или насыщенным паром; предпочтительно он является насыщенным паром.

Термин «насыщенный пар » относится к пару при температуре точки кипения, соответствующей его давлению.

Термин «перегретый » пар относится к пару, нагретому до температуры, более высокой, чем точка кипения, соответствующая его давлению.

Этот пар, предпочтительно насыщенный, может быть предпочтительно получен ликвидацией (уменьшением) перегрева и, если это необходимо, расширением пара, выходящего из блока, в котором происходит образование по меньшей мере одного мономера, из которого синтезируют подлежащий сушке влажный полимер, например винилхлорид в случае PVC. Давление пара предпочтительно регулируют таким образом, чтобы поддерживать температуру нагревательных элементов постоянной. Для обеспечения постоянной температуры в нагревательных элементах пар предпочтительно расширяют (если это возможно) и осуществляют ликвидацию перегрева до входа в нагревательные элементы. Пар, входящий в нагревательные элементы, будучи предпочтительно насыщенным, контролирующим давление ниже по потоку от сушки, выполняет функцию контроля температуры в нагревательных элементах. Такой контроль давления, например, может быть обеспечен регулированием процентной степени открытия соответствующего устройства для расширения потока, например, клапана.

Одно из важных преимуществ использования пара низкого давления в качестве теплопередающей текучей среды в нагревательных элементах сушилки состоит в том, что он не вызывает уменьшения коэффициента теплопередачи текучей среды, используемой в данном способе, конкретно псевдоожиженного слоя в сушилке. По-видимому, это обусловлено тем фактом, что (все последующие условия конденсации равны) этот пар проходит через нагревательные элементы сушилки с более высокой скоростью, чем пар более высокого давления, уменьшая, таким образом, концентрацию неконденсирующихся газов, удерживаемых в нагревательных элементах сушилки и образующих в них обособленные карманы (см. выше).

Дополнительное преимущество использования пара низкого давления в качестве теплопередающей текучей среды в нагревательных элементах для сушки полимеров, которые быстро деструктируют под действием чрезмерно высоких температур, состоит в том, что температура пара остается ниже температуры деструкции полимера, ограничивая, таким образом, опасность деструкции. Наоборот, известные осушительные установки используют пар высокого давления при температурах по меньшей мере 150 °С, при этом сохраняется опасность термодеструкции полимера, которая может произойти в случае (электрического и т.д.) повреждения установки.

Наконец, благодаря использованию пара низкого давления в качестве теплопередающей текучей среды, способ в соответствии с настоящим изобретением пригоден для утилизации экзотермических побочных продуктов, образующихся при высоких степенях деструкции и приходящих из других производственных установок. Например, это происходит тогда, когда пар, образующийся в процессе получения винилхлорида, доступен при абсолютном давлении от около 4 до около 10 бар на выходном отверстии из этой производственной установки.

На выходном отверстии сушилки ожижающий агент обычно содержит твердые полимерные частицы. Эти твердые полимерные частицы обычно отделяют при помощи обычных стационарных устройств, например, мешочных фильтров или таких устройств, как циклоны. Во всех случаях температуру предпочтительно тщательно контролируют для предотвращения разрушения фильтров или деструкции полимера в циклонах.

При работе в стационарном состоянии сушилки, когда осуществляется стадия сушки по способу настоящего изобретения, пар низкого давления преимущественно конденсируется, по меньшей мере, частично в нагревательных элементах указанной сушилки. Последующая конденсация паровой фазы может быть достигнута при использовании любых способов конденсации, известных для этой цели, например при использовании смешивающих конденсаторов, поверхностных конденсаторов паровых струйных вакуумных насосов, вакуумных насосов с жидкостным уплотнением и т.д. Такая конденсация приводит к образованию конденсируемой фракции, ниже называемой "конденсатами", и неконденсируемой фракции (в основном состоящей из кислорода, азота и углекислого газа из воздуха, присутствующего в указанной фазе), ниже называемой "газами". Полученные таким образом конденсаты и газы могут оставаться в состоянии гомогенной смеси, причем газы остаются, по существу, растворенными в конденсатах. Однако предпочтительно газы отделяют от конденсатов любыми способами разделения, известными для этой цели, например разделением в упомянутых выше конденсаторах. Затем конденсаты могут быть предпочтительно повторно введены, по меньшей мере, частично, в пар низкого давления, подаваемый в нагревательные элементы сушилки. Таким образом, можно достичь экономии на деионизированной воде, которую обычно смешивают с этим паром для регуляции температуры нагревательных элементов.

Способ в соответствии с настоящим изобретением может осуществляться в непрерывном или периодическом режиме. Предпочтительным является непрерывный режим.

Способ сушки влажного полимера в соответствии с настоящим изобретением может быть осуществлен при использовании любого подходящего устройства.

Таким образом, способ сушки в соответствии с настоящим изобретением может быть осуществлен с использованием жидкостно-кольцевого вакуумного насоса.

В настоящем описании "жидкостно-кольцевой вакуумный насос" означает устройства, хорошо известные специалистам в данной области, для создания вакуума посредством эксцентрического движения по меньшей мере одной из их частей, которая является движущейся частью. Действие этих устройств основано на принципе использования эксплуатационной жидкости, приводимой в действие в упомянутом выше эксцентрическом движении. Другие подробности, касающиеся этих устройств и особенностей их функционирования, могут быть найдены, например, в каталоге приборов, поставляемых Sterling Fluid Systems Group (SIHI).

Способ сушки влажного полимера в соответствии с настоящим изобретением, тем не менее, предпочтительно может быть осуществлен с использованием устройства в соответствии с настоящим изобретением, описанного ниже.

Таким образом, в соответствии с другим аспектом изобретение также относится к устройству, содержащему сушилку, предпочтительно сушилку с кипящим слоем. В частности, это устройство может использоваться для осуществления способа сушки влажного полимера в соответствии с настоящим изобретением.

Это устройство содержит, по меньшей мере, следующее:

одну сушилку (SE), имеющую по меньшей мере один нагревательный элемент, в который подается пар низкого давления (V);

один эжектор (струйный вакуумный насос) (Е1) для отсасывания конденсатов (С), образующихся конденсацией пара (V), выходящего из сушилки (SE) нисходящим потоком;

один резервуар (R) для сбора конденсатов (С), выходящих из эжектора (E1).

Все определения, замечания и ограничения описаны выше в связи с сушилкой, применимой в способе сушки в соответствии с настоящим изобретением и ее эксплуатацией, с внесением необходимых изменений в сушилку (SE).

Все определения, комментарии и ограничения описаны выше в связи с паром, находящимся под низким давлением и используемым при сушке в соответствии с настоящим изобретением и ее эксплуатацией, с внесением необходимых изменений к указанному пару (V).

В данном описании термин "эжектор" означает устройства, хорошо знакомые специалистам в данной области, называемые "паровыми эжекторами". Работа этих устройств, не содержащих движущихся частей, основана на принципе использования движущейся жидкости высокого давления для приведения в движение жидкости, всасываемой при низком давлении. Эти две смешанные жидкости вытекают при промежуточном давлении. Другие подробности, касающиеся этих устройств и технических параметров их работы, могут быть найдены, например, в каталоге "Струйные насосы и газопромыватели", изданном в августе 1992 г. компанией GEA WIEGAND Gmbh at W-7505 Ettlingen.

В данном описании термин "конденсаты" (С) означает, главным образом, деионизированную воду, образующуюся при конденсации пара (V) в нагревательных элементах сушилки (SE).

В соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением последний дополнительно содержит сепаратор (SP) для отделения газов (G) от конденсатов (С) пара (V), выходящих из сушилки (SE). В данном описании термин «газы » (G) означает газы, неконденсируемые в нормальном эксплуатационном режиме устройства в соответствии с настоящим изобретением. Главным образом, они состоят из кислорода, азота и углекислого газа из воздуха, присутствующего в паре низкого давления, и, возможно, части самого пара, не конденсирующегося в эксплуатационном режиме этого устройства. В сепараторе (SP) этого предпочтительного варианта осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением газы (G) и конденсаты (С) разделяются. В простейшем варианте осуществления такой сепаратор может представлять собой простую, по существу, вертикальную трубку.

В первом варианте осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением сепаратор (SP) предпочтительно представляет собой смешивающий конденсатор. Смешивающие конденсаторы, хорошо известные специалистам в данной области, описаны, например, в каталоге "Струйные насосы и газопромыватели", упомянутом выше. Смешивающий конденсатор обычно снабжен деионизированной водой в качестве теплопередающей текучей среды. Такая деионизированная вода может, например, быть водой из конденсатов (С), необязательно повторно используемой, как будет описано ниже. Благодаря ее низкой температуре относительно температуры пара (V), используемого в сушилке, впрыскивание деионизированной воды позволяет успешно осуществлять более гибкую операцию в случае существенного доступа газа в вакуумно-паровую сеть. Использование деионизированной воды также выгодно для достижения низких скоростей впрыскивания, которые не приводят к увеличению размера эжектора (Е1) или рециркуляционного насоса для конденсата (описанного ниже).

В смешивающем конденсаторе, всасывающем по меньшей мере часть пара, используемого в нагревательных элементах, и создающем «холодную » зону после указанных элементов, преимущественно паровые конденсаты и паровые и жидкие фазы охлаждаются.

Во втором варианте осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением сепаратор (SP) предпочтительно представляет собой поверхностный конденсатор, также называемый "дефлегматором". Поверхностные конденсаторы, хорошо известные специалистам в данной области, описаны, например, в каталоге "Струйные насосы и газопромыватели", упомянутом выше. Площадь теплообмена конденсатора преимущественно является достаточной для конденсации части пара, не конденсирующейся в нагревательных элементах, при этом происходит одновременное нагревание ожижающего агента сушилки посредством теплообмена.

Первый вариант осуществления устройства, включающий в себя использование смешанного конденсатора, такого как сепаратор (SP), является предпочтительным.

В соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением оно содержит, помимо эжектора (Е1) и сепаратора (SP), описанных выше, также и эжектор (Е2). Конденсаты (С) и газы (G), разделяемые в сепараторе (SP), затем преимущественно всасываются соответственно эжектором (Е1) и эжектором (Е2). Текучая среда, всасываемая эжектором (Е1), преимущественно состоит из конденсатов (С), вытекающих из сепаратора (SP), находящихся при температуре пара и давлении насыщения; текучая среда, всасываемая эжектором (Е2), преимущественно состоит из газов (G), выходящих из сепаратора (SP). Движущая текучая среда эжектора (Е1) и/или движущая текучая среда эжектора (Е2) может состоять из пара, находящегося под давлением. Такой пар может, например, быть частью пара, выходящего из блока для синтеза мономера, из которого синтезируют подлежащий осушке полимер, описанный выше, перед ликвидацией (уменьшением) его перегрева и его расширением.

Преимущество наличия эжектора (Е2) в устройстве в соответствии с настоящим изобретением заключается в том, что, с одной стороны, он позволяет осуществить быстрый сброс давления до желательного низкого давления, при котором контур теплопередающей текучей среды целиком заполнен воздухом в момент пуска, и, с другой стороны, - что он ускоряет протекание теплопередающей текучей среды через нагревательные элементы сушилки.

Было обнаружено, что подача большей мощности на эжектор (Е2) предпочтительно способствует механическому захвату газов (G) и уменьшению их концентрации в нагревательных элементах сушилки.

Независимо от используемого варианта осуществления смешанные жидкости, вытекающие из эжектора (Е1) и эжектора (Е2), если он имеется, предпочтительно направляют через указанный эжектор (указанные эжекторы) в собирающий резервуар (R), также называемый в данной области техники "резервуаром конденсата". Газы (G) преимущественно улетучиваются из этого резервуара в воздух. Этот резервуар (R) является очень выгодным элементом данного варианта осуществления, поскольку, если он имеет правильные размеры, в случае проблем с эксплуатацией (повреждения в подаче электроэнергии и т.д.), он позволяет осуществить быстрый дренаж устройства и охлаждение сушилки (SE) без риска деструкции из-за перегрева полимера, подлежащего сушке.

Согласно предпочтительному необязательному варианту второго варианта осуществления изобретения жидкость, отведенная из основания резервуара (R), образующаяся при смешении конденсатов и движущих текучих сред, возвращается в оборот в челночном режиме с помощью движителя, такого как насос, например, к эжекторам (Е1) и (Е2), в которых они, в свою очередь, выполняют роль движущей текучей среды. Преобладающая часть (обычно более половины по объему, предпочтительно более 70 об.%) этой отведенной текучей среды, содержащей конденсаты (С), повторно используемой в челночном режиме после резервуара (R), преимущественно выполняет роль движущей текучей среды для эжектора (Е2). Тепло, выделяемое газами в жидкость, отведенную из нижней части резервуара (R), может быть использовано через теплообменник, например, для предварительного нагрева ожижающего воздуха сушилки (SE). Наконец, часть текучей среды, отведенной из нижней части резервуара (R), может быть повторно впрыснута в пар низкого давления, подаваемый в нагревательные элементы сушилки (SE). Такое повторное впрыскивание может быть предпочтительно регулируемым соответствующим общепринятым устройством, регулирующим температуру указанного пара. Следовательно, устройство в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно дополнительно содержит средство для повторного впрыскивания по меньшей мере части конденсатов (С) в пар, подаваемый в сушилку (SE). Скорость потока повторно инжектированных конденсатов можно, например, предпочтительно регулировать для получения температуры пара, несколько более высокой (на 2-3 °С выше), чем температура насыщения пара, соответствующая давлению, преобладающему в нагревательных элементах сушилки (SE), так что пар становится насыщенным, когда он находится в нагревательных элементах.

Один конкретный вариант осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением будет теперь иллюстрироваться его ссылкой на чертеж, прилагаемый к данному описанию, схематически представляющий типичный вид выполнения устройства в соответствии с настоящим изобретением, используемого для непрерывной сушки "лепешки" из PVC.

"Лепешку" из PVC, подлежащую сушке, в которой содержание воды находится в диапазоне от 15 до 30 мас.%, вводят в камеру сушилки с кипящим слоем 1 посредством линии 6 и устройства для дробления "лепешки", не показанного на фигуре. Ожижающий воздух, продвигаемый внутри насосом (продувочным насосом) 9, вводят в камеру сушилки 1 через линию 8.

В нагревательные элементы 12 сушилки 1 подают пар из блока, в котором происходит синтез мономера винилхлорида, причем указанный пар последовательно проходит через линию 10, где он находится под абсолютным давлением в диапазоне от около 4 до около 10 бар, через расширительное устройство 26, где он приобретает температуру и абсолютное давление, необходимые для того, чтобы при транспортировке к нагревательным элементам через линию 11 пар находился в состоянии насыщенного пара.

Порошок PVC, высушенный после того, как он прошел через нагревательные элементы 12, удаляют через линию 6 bis. Конденсаты и газы, образующиеся при охлаждении пара в нагревательных элементах 12, высасываются из этих элементов посредством вакуума, создаваемого эжектором 3, и транспортируются в сепаратор 2 через линию 13. Конденсаты засасываются по линии 14 эжектором 3. Газы засасываются по линии 15 эжектором 4. Эти текучие среды, смешанные с движущими текучими средами (см. ниже) из эжекторов 3 и 4, собирают посредством линий 16 и 17 в резервуар 5.

Часть несконденсированной текучей среды в резервуаре 5, которая в основном содержит газы, улетучивается в атмосферу через отверстие 5 bis. Часть сконденсированной текучей среды в этом резервуаре, образующейся при смешении конденсатов и движущих текучих сред, транспортируется в насос 19 через трубопровод 18 для повторного использования в челночном режиме с помощью этого насоса через насадки 20, 21 и 22 для того, чтобы она работала в качестве движущей текучей среды в эжекторах 3 и 4 соответственно, снабжая попутно теплообменник 23, который предварительно нагревает ожижающий воздух, протекающий по линии 8. Другую часть этой сконденсированной текучей среды отводят через линию 24 и инжекторный клапан 25 в устройство 26 для регулирования температуры пара, подаваемого в нагревательные элементы 12. Последнюю часть сконденсированной текучей среды удаляют из устройства через линию 27 и через клапан 28.

В варианте осуществления устройства, в котором сепаратор 2 представляет собой смешивающий конденсатор (не изображенный графически), эту последнюю часть сконденсированной текучей среды смешивают с текучей средой, вытекающей из нагревательных элементов 12 для ее охлаждения.