用于干燥和晶化顆粒的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】用于連續(xù)地干燥和晶化水沖洗顆粒的方法和設(shè)備，所述方法具有下列步驟：將水沖洗顆粒(11)供應(yīng)到預(yù)干燥器(20)中，在預(yù)干燥器(20)中預(yù)干燥顆粒，將預(yù)干燥的顆粒(21)運(yùn)送到干燥器/結(jié)晶器(30)中，并且從干燥器/結(jié)晶器排出結(jié)晶顆粒(31)，其中空氣調(diào)節(jié)裝置(40)產(chǎn)生溫度被控制的和濕度被調(diào)節(jié)的空氣(42)，其被輸送到干燥器/結(jié)晶器(30)，其中干燥器/結(jié)晶器的排氣(32)被輸送到預(yù)干燥器，并且其中使預(yù)干燥器的排氣(22)返回到空氣調(diào)節(jié)裝置，以使得干燥器/結(jié)晶器、預(yù)干燥器和空氣調(diào)節(jié)裝置(40)形成封閉的空氣回路。
【專利說明】用于干燥和晶化顆粒的方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于干燥和晶化水沖洗顆粒的方法和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]從文獻(xiàn)EP0379684已知用于連續(xù)地晶化聚酯顆粒的方法和設(shè)備，其中聚酯顆粒通過串聯(lián)連接的兩個(gè)流化床。第一流化床是沸騰床，第二流化床是循環(huán)流化床。進(jìn)入的非晶顆粒流在沸騰床中通過劇烈運(yùn)動(dòng)被加熱和預(yù)結(jié)晶并與存在的晶體材料混合。被加熱的空氣或惰性氣體(如氮?dú)?用作流化氣體。沸騰床的排氣向上逸出，并且可以再循環(huán)回到沸騰床。從沸騰床排出的顆粒流進(jìn)入循環(huán)流化床，其具有通道狀接收器，該接收器設(shè)置在具有穿孔板的底部。循環(huán)流化床的排氣同樣可以在回路中返回到循環(huán)流化床。
[0003]這種方法的缺點(diǎn)是必須為用于循環(huán)流化床和沸騰床兩者的生產(chǎn)氣體的返回和回收提供分開的、單獨(dú)的回路。這導(dǎo)致安裝工作量的增加以及資本支出和運(yùn)營成本的增加。
[0004]從文獻(xiàn)W02009/027064已知用于生產(chǎn)低水解聚酯顆粒的方法和裝置，其中通過水下造粒產(chǎn)生的小粒和水的混合物被供應(yīng)到作為預(yù)干燥器的攪拌離心機(jī)中。從預(yù)干燥器，小粒被分級篩運(yùn)送到收集容器，然后被運(yùn)送到延遲筒倉。以近似室溫輸送的冷空氣流過延遲筒倉。筒倉的排氣也可以被用于凈化收集容器和預(yù)干燥器。為此，用加熱器將從延遲筒倉排出的空氣加熱到140°C至180°C的溫度。噴射式冷凝器在預(yù)干燥器后面，以便將水蒸氣從預(yù)干燥器的排氣分離出并回收生產(chǎn)用水。
[0005]在這種裝置中，延遲筒倉必須存在并且必須集成到裝置中，以便能用延遲筒倉的排氣凈化預(yù)干燥器和收集容器。因此，該方法不適合于不使用延遲筒倉的應(yīng)用，或不適合于延遲筒倉的工作位置與顆粒干燥的位置不同且與其遠(yuǎn)離的應(yīng)用。此外，預(yù)干燥器或噴射式冷凝器的排氣沒有被進(jìn)一步使用，因此包含在其中的熱能仍未被使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因而本發(fā)明的一個(gè)目的是克服上述缺點(diǎn)，并且指定了一種用于干燥和晶化水沖洗顆粒的方法和設(shè)備，其需要的安裝工作較少并且安裝和運(yùn)行成本較低。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是指定一種用于干燥和晶化水沖洗顆粒的方法和設(shè)備，其在應(yīng)用中是通用的。
[0008]本發(fā)明的這些和其它目的是通過具有權(quán)利要求1的特征的方法和具有權(quán)利要求10的特征的設(shè)備而實(shí)現(xiàn)的。
[0009]在從屬權(quán)利要求中闡明了優(yōu)選的實(shí)施方式。
[0010]在第一方面中，本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)地干燥和晶化水沖洗顆粒的方法，其具有下列步驟:將水沖洗顆粒供應(yīng)到預(yù)干燥器中，在預(yù)干燥器中預(yù)干燥顆粒，將預(yù)干燥的顆粒運(yùn)送到干燥器/結(jié)晶器中，并從干燥器/結(jié)晶器排出結(jié)晶顆粒；其中空氣調(diào)節(jié)裝置產(chǎn)生溫度被控制的和濕度被調(diào)節(jié)的空氣，例如熱的、干燥的，或例如也被冷卻和/或稍微加濕的空氣用于增加成核位置的產(chǎn)生，所述空氣被輸送到干燥器/結(jié)晶器，其中干燥器/結(jié)晶器的排氣被輸送到預(yù)干燥器，并且其中使預(yù)干燥器的排氣返回到空氣調(diào)節(jié)裝置，以使得干燥器/結(jié)晶器、預(yù)干燥器和空氣調(diào)節(jié)裝置形成封閉的空氣回路。
[0011]以這種方式，空氣在封閉回路中被引導(dǎo)，從空氣調(diào)節(jié)裝置出發(fā)通過干燥器/結(jié)晶器、預(yù)干燥器，并回到空氣調(diào)節(jié)裝置，在那里空氣被再處理以便再注入到干燥器/結(jié)晶器中。因此，為了產(chǎn)生用于預(yù)干燥器和干燥器/結(jié)晶器的凈化空氣，僅需一套空氣調(diào)節(jié)裝置。因此，該方法可以以需要較低的安裝工作量的設(shè)施或設(shè)備來實(shí)現(xiàn)?？諝饣芈凡慌悸?lián)到上游或下游的工藝，因此該方法可以以簡單的方式集成到各種較大的整體工藝中。
[0012]此外，預(yù)干燥器排氣的再循環(huán)提供了下列優(yōu)點(diǎn):包含在預(yù)干燥器的排氣中的熱能可以重復(fù)使用，從而節(jié)省能源。因此，溫度被控制的和濕度被調(diào)節(jié)的空氣(例如用于干燥器/結(jié)晶器的熱的、干燥的空氣)的再生和再產(chǎn)生只需要添加相稱的較少量的額外熱能。以這種方式，該方法的操作成本可以降低。
[0013]優(yōu)選地，預(yù)干燥發(fā)生在作為預(yù)干燥器的離心式干燥器中。
[0014]空氣調(diào)節(jié)裝置優(yōu)選地對返回的預(yù)干燥器排氣進(jìn)行除濕和加熱，以產(chǎn)生干燥的、熱的空氣以便用于干燥器/結(jié)晶器中的干燥/結(jié)晶。
[0015]在干燥器/結(jié)晶器中，可以在帶式輸送機(jī)上、通過斜道、通過流體床、通過振動(dòng)槽、或通過具有攪拌機(jī)的容器運(yùn)輸將被結(jié)晶的顆粒。
[0016]可以利用篩子，特別是分級篩，在干燥器/結(jié)晶器中或之后，也就是說在其下游，篩選顆粒。
[0017]輸送到干燥器/結(jié)晶器的空氣的溫度可以在140°C至200°C的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在160°C至180°C的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選地為大約170°C的溫度。
[0018]在預(yù)干燥器中，顆粒可以被預(yù)干燥到130°C或更高的溫度。
[0019]在干燥器/結(jié)晶器中，顆?？梢员患訜岬降臏囟确秶鸀?60°C至180°C，優(yōu)選地為170°C的溫度。
[0020]優(yōu)選地，空氣調(diào)節(jié)裝置被控制，以使得被輸送到預(yù)干燥器的空氣被調(diào)節(jié)到預(yù)定的藤。
[0021]在第二方面中，本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)地干燥和晶化水沖洗顆粒的設(shè)備，具有預(yù)干燥器，其具有用于供應(yīng)水沖洗顆粒的入口和用于排出預(yù)干燥的顆粒的出口，具有干燥器/結(jié)晶器，其具有用于供應(yīng)預(yù)干燥的顆粒的入口和用于排出干燥且結(jié)晶的顆粒的出口，并具有空氣調(diào)節(jié)裝置，其用于產(chǎn)生溫度被控制的(被加熱或冷卻的)和濕度被調(diào)節(jié)的(被除濕或加濕的)空氣，例如干燥的、熱的空氣，所述空氣可以被輸送到干燥器/結(jié)晶器，其中所述設(shè)備構(gòu)形成將干燥器/結(jié)晶器的排氣輸送到預(yù)干燥器，并另外構(gòu)形成使預(yù)干燥器的排氣返回到空氣調(diào)節(jié)裝置，以便形成封閉的空氣回路。
[0022]預(yù)干燥器優(yōu)選地是離心式干燥器。
[0023]優(yōu)選地，空氣調(diào)節(jié)裝置具有除霧器和/或帶有沸石材料的分子篩，用于將從預(yù)干燥器返回的排氣除濕；用于加熱空氣的加熱裝置；和用于產(chǎn)生氣流的鼓風(fēng)機(jī)。因此，在優(yōu)選的方式中，產(chǎn)生具有例如_40°C的低露點(diǎn)的空氣也是可能的，因而其可以自己在更大的程度上額外吸收來自工藝中的濕氣。
[0024]干燥器/結(jié)晶器可以具有用于運(yùn)輸顆粒的帶式輸送機(jī)、斜道、流體床、振動(dòng)槽和/或具有攪拌器的容器。也可以在系統(tǒng)中提供篩子，特別是分級篩(位于干燥器/結(jié)晶器中和/或其之后)以便篩選顆粒。
[0025]所述設(shè)備可以具有用于控制空氣調(diào)節(jié)裝置的控制單元以便控制將被輸送到干燥器/結(jié)晶器的空氣的溫度、體積、和/或濕度。特別地，控制單元可以配置成將輸送到預(yù)干燥器的空氣控制或調(diào)節(jié)成可預(yù)先確定的露點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明:
[0027]圖1作為功能圖示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的用于干燥和晶化顆粒的設(shè)備的不意圖；和
[0028]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明裝置的實(shí)施方式的用于干燥和晶化顆粒的設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1示出了用于連續(xù)干燥和晶化水沖洗顆粒的設(shè)備10的實(shí)施方式的功能圖，其具有干燥器20、干燥器/結(jié)晶器30和空氣調(diào)節(jié)裝置40。干燥器20優(yōu)選地是離心式干燥器20。
[0030]如圖1中所示，水沖洗顆粒11被輸送到離心式干燥器20。在離心式干燥器中，水被分離出來并且可以作為廢水23排出。顆粒在離心式干燥器20中受到初步干燥，并且作為預(yù)干燥的顆粒21從離心式干燥器20排出，以便輸送到干燥器/結(jié)晶器30。
[0031]在干燥器/結(jié)晶器30中，顆粒被最終干燥并結(jié)晶成所需的最終的半晶質(zhì)值，以便作為結(jié)晶顆粒31從干燥器/結(jié)晶器30排出。
[0032]空氣調(diào)節(jié)裝置40產(chǎn)生溫度被控制的和濕度被調(diào)節(jié)的空氣的氣流，例如熱的、干燥的空氣42，其被輸送到干燥器/結(jié)晶器30。熱的、干燥的空氣42用作干燥器/結(jié)晶器30的凈化空氣，以便干燥和晶化顆粒。
[0033]干燥器/結(jié)晶器30的排氣32被輸送到離心式干燥器20，以便凈化離心式干燥器20以對顆粒進(jìn)行預(yù)干燥。
[0034]離心式干燥器排出的排氣22返回到空氣調(diào)節(jié)裝置40。空氣調(diào)節(jié)裝置40對返回的空氣22進(jìn)行再處理以再次產(chǎn)生用于干燥器/結(jié)晶器的熱的、干燥的空氣42。
[0035]以這種方式，在封閉的回路中引導(dǎo)設(shè)備10內(nèi)的空氣，其從空氣調(diào)節(jié)裝置40開始通過干燥器/結(jié)晶器30、離心式干燥器20，并且返回到空氣調(diào)節(jié)裝置40，在那里空氣被再處理以便再注入到干燥器/結(jié)晶器30中。
[0036]在圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于干燥和晶化顆粒的設(shè)備10的具體布置。
[0037]在圖2中，溫度例如在70°C至95°C范圍內(nèi)的顆粒/水混合物11通過管道輸送到離心式干燥器20。篩子可以設(shè)置在管道中以便從顆粒/水混合物11除去水。水也在離心式干燥器20的下部區(qū)域中被除去。被除去的水可以作為廢水23被排出，并且例如被重新使用以更新在顆粒干燥過程上游的顆粒生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)用水。
[0038]在離心式干燥器20中，顆粒被設(shè)置成被離心式干燥器的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)并向上行進(jìn)穿過離心式干燥器20，以便在離心式干燥器20的上部區(qū)域作為預(yù)干燥的顆粒21排出。在此優(yōu)選地，預(yù)干燥的顆粒21具有超過130°C的溫度。離心式干燥器用氣流沿相反的方向被凈化，其中氣流32在離心式干燥器的上部區(qū)域進(jìn)入離心式干燥器20。氣流對顆粒進(jìn)行干燥并且在這么做時(shí)吸收小水滴和形成的水蒸汽，然后相對于顆粒在那里的運(yùn)動(dòng)方向逆流地將該空氣作為排氣22從離心式干燥器除去。
[0039]將已經(jīng)被以這種方式預(yù)干燥的顆粒21供應(yīng)到干燥器/結(jié)晶器30。供料件優(yōu)選地實(shí)施為下行管，其中預(yù)干燥的顆粒在重力的作用下被從離心式干燥器20的上部區(qū)域運(yùn)送到干燥器/結(jié)晶器30。
[0040]可以在干燥器/結(jié)晶器30內(nèi)布置各種設(shè)備以便輸送顆粒。如圖2中所示，干燥器/結(jié)晶器30可以具有帶式輸送機(jī)33。預(yù)干燥的顆粒21落在帶式輸送機(jī)33的一端上并且在其上輸送。為了干燥和晶化顆粒，在這個(gè)設(shè)計(jì)中，帶式輸送機(jī)的傳送帶優(yōu)選地實(shí)施為呈篩子的形式，以使得氣流可以穿過傳送帶并且沖洗在傳送帶上輸送的顆粒。在此優(yōu)選地，顆粒在帶式輸送機(jī)33上被輸送的時(shí)間在60和120秒之間。料斗可以放置在帶式輸送機(jī)33的另一端，通過該料斗，顆粒落到斜道34上，然后沿著斜道滑動(dòng)。
[0041]流體床35也可以設(shè)置在干燥器/結(jié)晶器30中。流體床設(shè)有穿孔板，氣流被引導(dǎo)通過穿孔板以便在具有輕柔運(yùn)動(dòng)的情況下輸送顆粒。在此優(yōu)選地，顆粒在流體床上被輸送的時(shí)間為大約60秒。
[0042]另外，可以提供篩子，特別是分級篩36，用于篩選顆粒。優(yōu)選地，篩子36位于干燥器/結(jié)晶器30的出口附近，以使得在顆粒離開干燥器/結(jié)晶器30之前，通過篩子篩選已經(jīng)最終干燥且結(jié)晶到所需的最終值的顆粒31。當(dāng)退出干燥器/結(jié)晶器30時(shí)，干燥并結(jié)晶的顆粒的溫度優(yōu)選地在160°C至180°C的范圍內(nèi)，特別是170°C的溫度。
[0043]一旦顆粒已經(jīng)以這種方式被輸送通過干燥器/結(jié)晶器30，就從干燥器/結(jié)晶器排出被干燥且結(jié)晶到所需的最終半晶質(zhì)值的顆粒31。
[0044]為了在干燥器/結(jié)晶器30中實(shí)現(xiàn)干燥和結(jié)晶，干燥器/結(jié)晶器30被用熱的、干燥的空氣42凈化，由空氣調(diào)節(jié)裝置40產(chǎn)生空氣42并使得其可用。在熱的、干燥的空氣42已經(jīng)穿過干燥器/結(jié)晶器30之后，干燥器/結(jié)晶器的該排氣32被用于凈化離心式干燥器20。干燥器/結(jié)晶器30的排氣32向離心式干燥器20的傳送可通過單獨(dú)的管道而進(jìn)行。優(yōu)選地，排氣32從預(yù)干燥的顆粒21沿相反的方向流過下行管，如圖2中所示，從而可以取消單獨(dú)的空氣管道。
[0045]如還可以在圖2中看出的，提供了空氣調(diào)節(jié)裝置40，其可以包括用于將從離心式干燥器20返回的排氣22除濕的除霧器43，用于產(chǎn)生氣流的鼓風(fēng)機(jī)44，和加熱裝置45，用于加熱空氣，以便產(chǎn)生熱的、干燥的空氣42以注入到干燥器/結(jié)晶器30中。在除霧器43中除去的水可以作為廢水41排出，然后重新利用，或許用作上游工藝中的生產(chǎn)用水。
[0046]優(yōu)選地，空氣調(diào)節(jié)裝置由控制單元(未示出)控制，以便控制被供給到干燥器/結(jié)晶器30的空氣42的溫度、濕度和/或體積。特別優(yōu)選地，進(jìn)行控制以使得供給到離心式干燥器20的空氣32被控制或調(diào)節(jié)到可以由設(shè)備10的操作者預(yù)先確定的露點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于連續(xù)地干燥和晶化水沖洗顆粒的方法，其具有下列步驟: 將水沖洗顆粒(11)供應(yīng)到預(yù)干燥器(20)中； 在所述預(yù)干燥器(20)中預(yù)干燥所述顆粒； 將預(yù)干燥的顆粒(21)運(yùn)送到干燥器/結(jié)晶器(30)中；以及 從所述干燥器/結(jié)晶器(30)排出結(jié)晶顆粒(31)； 其中空氣調(diào)節(jié)裝置(40)產(chǎn)生溫度被控制的和濕度被調(diào)節(jié)的空氣(42)，所述空氣(42)被輸送到所述干燥器/結(jié)晶器(30)， 其中所述干燥器/結(jié)晶器(30)的排氣(32)被輸送到所述預(yù)干燥器(20)，以及其中使所述預(yù)干燥器(20)的排氣(22)返回到所述空氣調(diào)節(jié)裝置(40)，以使得所述干燥器/結(jié)晶器(30)、預(yù)干燥器(20)和空氣調(diào)節(jié)裝置(40)形成封閉的空氣回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述預(yù)干燥器(20)是離心式干燥器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述空氣調(diào)節(jié)裝置(40)對返回的所述預(yù)干燥器(20)的排氣(22)進(jìn)行除濕和加熱，以便產(chǎn)生干燥的、熱的空氣(42)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在所述干燥器/結(jié)晶器(30)中，在下列裝置中的至少一個(gè)上運(yùn)輸將被結(jié)晶的顆粒: 帶式輸送機(jī)(33)； 斜道(34)； 流體床(35)； 振動(dòng)槽；和/或 具有攪拌機(jī)的容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在所述干燥器/結(jié)晶器(30)中或之后，利用篩子，特別是分級篩(36)，篩選所述顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于輸送到所述干燥器/結(jié)晶器(30)的空氣(42)的溫度在140°C至200°C的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在160°C至180°C的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選地為大約170 0C的溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述空氣調(diào)節(jié)裝置(40)被控制以使得被輸送到所述預(yù)干燥器(20)的空氣(32)呈現(xiàn)預(yù)定的露點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述預(yù)干燥器(20)中的所述顆粒被預(yù)干燥到130°C或更高的溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述干燥器/結(jié)晶器(30)中的所述顆粒被加熱到范圍為160°C至180°C的溫度，優(yōu)選地為170°C的溫度。
10.一種用于連續(xù)地干燥和晶化水沖洗顆粒的設(shè)備(10)，具有 預(yù)干燥器(20)，其具有用于供應(yīng)水沖洗顆粒(11)的入口和用于排出預(yù)干燥的顆粒(21)的出口， 干燥器/結(jié)晶器(30)，其具有用于供應(yīng)所述預(yù)干燥的顆粒(21)的入口和用于排出干燥且結(jié)晶的顆粒(31)的出口，以及 空氣調(diào)節(jié)裝置(40)，用于產(chǎn)生溫度被控制的和濕度被調(diào)節(jié)的空氣(42)，所述空氣(42)可被輸送到所述干燥器/結(jié)晶器(30)， 其特征在于 所述設(shè)備(10)構(gòu)形成將所述干燥器/結(jié)晶器(30)的排氣(32)輸送到所述預(yù)干燥器(20)，并且另外構(gòu)形成使所述預(yù)干燥器(20)的排氣(22)返回到所述空氣調(diào)節(jié)裝置(40)，以便形成封閉的空氣回路。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備(10)，其特征在于所述預(yù)干燥器(20)是離心式干燥器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10至11中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(10)，其特征在于所述空氣調(diào)節(jié)裝置(40)具有: 除霧器(43)和/或分子篩，用于將從所述預(yù)干燥器(20)返回的所述排氣(22)除濕； 用于加熱所述空氣的加熱裝置(45);和 用于產(chǎn)生氣流的鼓風(fēng)裝置(44)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(10)，其特征在于所述干燥器/結(jié)晶器(30)包括下列裝置中的至少一個(gè): 帶式輸送機(jī)(33)； 斜道(34)； 流體床(35)； 篩子(36)； 振動(dòng)槽；和/或 具有攪拌機(jī)的容器。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(10)，其特征在于所述設(shè)備(10)具有用于控制所述空氣調(diào)節(jié)裝置(40)的控制單元，其中所述控制單元配置成控制將被輸送到所述干燥器/結(jié)晶器(30)的空氣(42)的溫度、濕度、和/或體積。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備(10)，其特征在于所述控制單元配置成以下列方式控制將被輸送到所述干燥器/結(jié)晶器(30)的空氣(42)的溫度、濕度和/或體積:將輸送到所述預(yù)干燥器(20)的空氣(32)控制或調(diào)節(jié)成可預(yù)先確定的露點(diǎn)。
【文檔編號】B29B9/16GK104379312SQ201380031002
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】斯蒂芬·戴斯 申請人:自動(dòng)化塑料機(jī)械有限責(zé)任公司