Установка и способ сушки и твердофазной поликонденсации полимерного материала - RU2017130711A
Код документа: RU2017130711A
Формула
1. Установка (1) для сушки и твердофазной поликонденсации влагосодержащего полимерного материала (М) в гранулированной форме, содержащая:
- трубопровод (2), подающий материал (М), подлежащий обработке, в продольном направлении (L);
- по меньшей мере одну зону обработки (7) для обработки полимерного материала (М), расположенную вдоль трубопровода (2);
- нагнетающие устройства (6) для нагнетания инертного газа в трубопровод (2);
- излучающие устройства (8) для излучения переменного электромагнитного поля радиочастотного диапазона, для тепловой обработки полимерного материала (М), для его сушки и обновления;
причем излучающие устройства (8) содержат множество аппликаторов (9), расположенных в соответствии с зоной обработки (7) за пределами трубопровода (2) в смещенных в продольном направлении положениях, при этом аппликаторы (9) соединены с генератором электромагнитных волн (10);
и характеризующаяся тем, что аппликаторы (9) содержат пары расположенных один напротив другого излучающих элементов (11, 11'), каждый из которых соединен с соответствующим терминалом (14, 16) генератора волн (10), причемизлучающие элементы (11, 11') по существу перпендикулярны продольному направлению (L) и создают силовые линии (F), по меньшей мере частично параллельные направлению (L) подачи материала (М), и магнитные диполи с противоположной полярностью вдоль трубопровода (2).
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что излучающие элементы (11, 11') состоят из колец (12), изготовленных из проводящего материала и по существу перпендикулярны оси (L) трубопровода (2).
3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что кольца (12) составляют первый ряд (13) колец (12), соединенных параллельно с одним из терминалов (14) генератора (10), и второй ряд (15) колец (12), соединенных параллельно с другим терминалом (16) генератора (10), причемряды (13, 15) расположены чередуясь.
4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что излучающие элементы (11, 11') состоят из пар (22) стержней (19), изготовленных из электропроводного материала, и расположены по существу перепендикулярно трубопроводу (2) в диаметрально противоположных положениях.
5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что пары (22) стержней (19) составляют первый ряд пар (22), соединенных параллельно друг другу с одним из терминалов (14) генератора (10), и второй ряд пар (22'), соединенных параллельно друг другу с другим терминалом (16) генератора (10), приэтомпары (22, 22) стержней (19) расположены чередуясь в смещенных в продольном направлении положениях.
6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что излучающие элементы (11) состоят из стержней (19), изготовленных из электропроводного материала, расположенных чередуясь на одной из поперечно противоположных сторон (20, 21) трубопровода (2) и в смещенных в продольном направлении положениях.
7. Установка по п. 6, отличающаяся тем, что стержни (19) составляют первый ряд (17) стержней, соединенных параллельно друг другу с одним из терминалов (14) генератора (10), и второй ряд (18) стержней, соединенных параллельно друг другу с другим терминалом (16) генератора (10), причемпары (11, 11') стержней (19) расположены чередуясь в смещенных диаметрально и в продольном направлениях положениях.
8. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что трубопровод (2) содержит боковую стенку (3), изготовленную из диэлектрического материала, и расположен по существу в вертикальном направлении (L), способствующем подаче материала (М) под действием естественной силы тяжести, при этом трубопровод (2) имеет внутренний диаметр от 20 мм до 60 мм, предпочтительно около 40 мм.
9. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что содержит устройства (4) принудительной подачи материала (М), расположенные внутри трубопровода (2), причем устройства (4) принудительной подачи выбраны из группы, содержащей: шнеки, архимедовы винты и ленточные конвейеры (5).
10. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что трубопровод (2) содержит внутри множество по существу радиальных ребер, расположенных в продольном направлении, обеспечивающих перемешивание полимерного материала (М) во время его подачи.
11. Способ сушки и твердофазной поликонденсации полимерного материала (М) в гранулированной форме, полученного путем поликонденсации, с помощью установки (1) по одному или более пп. 1-10, включающий следующие этапы:
a) получают предварительно определенное количество полимерного материала (М) для обработки;
b) вводят указанное предварительно определенное количество полимерного материала (М) для обработки в трубопровод (2);
c) подают материал (М) вдоль трубопровода (2) в по меньшей мере одну зону (7) обработки, оборудованную множеством излучающих элементов (11, 11');
d) активируют генератор (10) и генерируют радиочастотное электромагнитное поле в полимерном материале (М) с помощью по меньшей мере одного аппликатора (9) для тепловой обработки полимерного материала (М);
e) нагнетают в трубопровод (2) инертный газ, способствующий твердофазной поликонденсации полимерного материала (М) в сочетании с указанным электромагнитным полем;
причем излучающие элементы (11, 11') выполнены с возможностью генерирования переменного электромагнитного поля в трубопроводе (2) с силовыми линиями (F), по меньшей мере частично параллельными направлению (L) подачи материала (М), при этом указанное переменное магнитное поле имеет магнитные диполи с противоположной полярностью между каждым излучающим элементом (11) и соседним с ним излучающим элементом (11'); и
причем в зоне (7) обработки поддерживают среднюю температуру от 120°С до 180°С, и
приэтом поток подачи полимерного материала (М) регулируют так, чтобы обрабатываемый материал (М) оставался внутри трубопровода (2) в течение времени от 30 секунд до 7 минут, со средней скоростью потока полимерного материала от 4 до 11 кг/ч.
