BRPI0611132A2 - montagem em feixe para um reator de polimerização acionado por fluxo por gravidade disposto verticalmente para a polimerização de uma massa fundida de polìmero, reator de polimerização e, método para aumentar o grau de polimerização em uma massa fundida de polìmero - Google Patents

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BRPI0611132A2 BRPI0611132-7A BRPI0611132A BRPI0611132A2 BR PI0611132 A2 BRPI0611132 A2 BR PI0611132A2 BR PI0611132 A BRPI0611132 A BR PI0611132A BR PI0611132 A2 BRPI0611132 A2 BR PI0611132A2
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film
polymer melt
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support structures
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William Speight Murdoch
Thomas Lloyd Yount
Richard Gill Bonner
Cristopher Scott Slaughter
Larry Cates Windes
Paul Keith Scherrer
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Eastman Chem Co
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Abstract

MONTAGEM EM FEIXE PARA UM REATOR DE POLIMERIZAçãO ACIONADO POR FLUXO POR GRAVIDADE DISPOSTO VERTICALMENTE PARA A POLIMERIZAçãO DE UMA MASSA FUNDIDA DE POLìMERO, REATOR DE POLIMERIZAçãO, E, MéTODO PARA AUMENTAR O GRAU DE POLIMERIZAçãO EM UMA MASSA FUNDIDA DE POLìMERO. Uma montagem em feixe para reatores de polimerização verticais de fluxo acionado por gravidade para combinações de alta viscosidade, alta produção, e películas de polímero finas é provida. A montagem em feixe inclui componentes internos estáticos que provêem grandes áreas de superficie de líquido livre em contato com a atmosfera do reator, enquanto ainda atingindo tempos de impedimento de líquido suficientes para a polimerização ter lugar. A montagem em feixe inclui um ou mais geradores de película estacionários. A montagem em feixe inclui, adicionalmente, um ou mais arranjos das estruturas de suporte de película. Cada uma das estruturas de suporte de película tem um primeiro lado e um segundo lado. Ambos os lados da estrutura de suporte de película são revestidos pelo fluxo de polimero. O arranjo vertical dos componentes na montagem em feixe faz a massa fundida de polímero descer em cascata o comprimento vertical de um interior de vaso de reação que incorpora a montagem em feixe. A presente invenção também provê um reator de polimerização que incorpora a montagem da invenção e um método de aumentar o grau de polimerização de uma massa fundida de polimero usando a montagem da invenção.

Description

"MONTAGEM EM FEIXE PARA UM REATOR DE POLIMERIZAÇÃOACIONADO POR FLUXO POR GRAVIDADE DISPOSTOVERTICALMENTE PARA A POLIMERIZAÇÃO DE UMA MASSAFUNDIDA DE POLÍMERO, REATOR DE POLIMERIZAÇÃO, E,MÉTODO PARA AUMENTAR O GRAU DE POLIMERIZAÇÃO EMUMA MASSA FUNDIDA DE POLÍMERO"FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
1. Campo da invenção
A presente invenção refere-se a um aparelho para a produçãode produtos de policondensação, como poliésteres e co-poliésteres lineares.Mais particularmente, a presente invenção se refere a projetos de bandejaaperfeiçoados para o uso em reatores de polimerização orientada vertical.
2. Técnica anterior
Processos para produzir materiais poliméricos comopoliésteres e co-poliésteres via reações de policondensação envolvem aliberação de subprodutos como os grupos funcionais poliméricos dasmoléculas que reagem umas com as outras para produzir moléculas de cadeiamolecular mais longa. Tipicamente, é necessária a extração dessas moléculasde subproduto liberadas a partir da mistura de reação, a fim de acionar aconstrução molecular do polímero. Se os compostos de subproduto não foremremovidos, o equilíbrio químico inibirá o comprimento da cadeia poliméricaformada. Em muitos desses sistemas de reação de policondensação, o métodopreferido para extrair o subproduto liberado é vaporizar o subproduto parafora da mistura de reação.
Vários projetos de reator e sistemas de reação de múltiplasetapas têm sido projetados e operados para facilitar a vaporização dossubprodutos e a produção associada dos materiais de policondensação. Oprojeto mais econômico para essas reações de policondensação (pelo menospara a produção de materiais poliméricos de peso molecular baixo amoderado) é uma série de reatores de tanque agitado. Nesses sistemas dereator grandes quantidades de materiais podem ser produzidas através do usoda agitação mecânica, caldeiras de recozer de termo-sifao, e/ou simplesagitação de bolha para realçar a transferência de calor e a renovação de áreade superfície de líquido-vapor. Infelizmente, a viscosidade das fusõespoliméricas aumenta dramaticamente à medida que o grau de polimerização("DP") aumenta. Conseqüentemente, por causa das limitações práticas dosprojetos de agitador, a alta viscosidade desses materiais diminui grandementea capacidade de renovar as superfícies de líquido-vapor e, desse modo,diminui a eficácia de transferência de massa do reator de tanque agitado.
Em adição às deficiências apresentadas acima, outrosparâmetros operacionais também podem ficar restritos nos processos depolicondensação. Por exemplo, temperaturas mais altas podem ser desejáveispara aumentar a cinética e a volatilidade de reação dos subprodutos de reação.A volatilidade mais alta dos subprodutos diminui a concentração desubproduto na mistura de reação, incrementando, desse modo, a reação depolimerização. Entretanto, a sensibilidade a temperatura do materialpolimérico às reações de degradação limita o uso de temperaturacrescentemente mais alta como um meio de incrementar o grau depolimerização. De modo semelhante, a volatilidade dos subprodutos pode seradicionalmente aumentada por meio do uso de baixas pressões operacionais.Entretanto, o uso de pressões operacionais extremamente baixas é limitadopelo custo de se conseguir baixas pressões operacionais e a quantidade deespaço de vapor de reator necessária para impedir o carreamento de polímeropara dentro da fonte de vácuo. Além do mais, a profundidade da piscinapolimérica pode inibir o uso eficaz do volume de reação em reatores depolicondensação de baixa pressão. Especificamente, a profundidade excessivada mistura de reação aumenta os trajetos de difusão e convecção que ossubprodutos voláteis devem viajar antes de escapar. Além disso, à medida quea profundidade da piscina polimérica aumenta, as porções mais profundas dapiscina são sujeitas a maior pressão hidrostática. Pressões locais mais altasdentro do líquido inibem a formação das bolhas de subproduto, o queatrapalha a liberação dos subprodutos e, desse modo, o uso eficaz do volumede reação para incrementar a polimerização.
Pelas razões apresentadas acima, aumentar o grau dapolimerização exige a substituição dos reatores de tanque agitado simples porequipamento de reação especializado. Esse equipamento especializado devesuperar uma ou mais das limitações operacionais notadas acima paraconseguir o grau desejado de polimerização. Correntemente, há duasabordagens fundamentais para a renovação de superfície de líquido-vaporrealçada que são mais bem descritos como abordagem dinâmica e abordagemestática.
A primeira abordagem poderia ser denominada de abordagemdinâmica, pelo fato de que ela envolve o uso de dispositivos mecânicosmóveis para realçar a renovação de superfície de líquido-vapor. Como notadoacima, a renovação de superfície de líquido-vapor realçada facilita a liberaçãodos subprodutos. Com a abordagem dinâmica, são necessárias vedações aoredor da haste ou hastes giratórias que passam através das paredes de reator.Essas vedações devem ser mantidas, a fim de impedir o ar de vazar paradentro do reator. Também com a abordagem dinâmica, à medida que otamanho do vaso e a viscosidade do produto aumentam, o tamanho doscomponentes mecânicos deve aumentar, a fim de manusear o aumento nacarga. A segunda abordagem pode ser referida como a abordagem estática,pelo fato de que não são usados dispositivos móveis para a renovação desuperfície de líquido-vapor. Essa última abordagem usa a gravidade emcombinação com a queda vertical para criar películas poliméricas finas.Tipicamente, essas películas poliméricas fluem entre bandejas durante aqueda vertical. As películas poliméricas finas combinadas com os efeitos decisalhamento e reviravolta de superfície criados pelas películas de quedavertical acionam a reação de polimerização por meio do realce da liberaçãodos subprodutos.
Patentes de técnica anterior que revelam o uso da gravidadeem combinação com queda vertical incluem: as patentes US 5.464.590 (apatente '590), 5.466.419 (a patente '419), 4.196.168 (a patente Ί68),3.841.836 (a patente '836), 3.250.747 (a patente '747), e 2.645.607 (a patente'607). Projetos de bandeja antigos usavam bandejas circulares espaçadasverticalmente (círculo completo em combinação com círculo oco, e circularsegmentado) que utilizavam a maior parte da área em seção transversal dovaso. Esses reatores de bandeja circular usam uma grande porção da seçãotransversal horizontal do vaso de pressão disponível para o impedimento dolíquido. Em alguns projetos, uma bandeja circular foi seguida por umabandeja de círculo oco, formando, desse modo, um arranjo de disco e rosca.
Desse modo, o polímero fluía sobre uma borda circular à medida que passavade bandeja para bandeja. O subproduto de gás liberado, desse modo, fluiuatravés de aberturas circulares e anulares. Em outros projetos, as bandejasforam segmentadas para prover uma borda reta para o polímero fluir sobreantes de cair para a outra bandeja. O projeto de bandeja segmentada tambémproveu a área aberta entre a borda reta sobre a qual o polímero fluiu e aparede de vaso através da qual o subproduto de gás podia passar. Com ambosos projetos, entretanto, os subprodutos vaporizados a partir das bandejasforam forçados a fluir seção transversal do mesmo espaço que o fluxo demassa fundida de polímero. Para tratar essa preocupação, o diâmetro dasbandejas circulares foi feito um pouco menor do que o diâmetro do vaso dereator. O espaço anular resultante foi usado para permitir ao tráfego de vaporescapar de cada bandeja e viajar para o bocal de descarga de vapor do vaso dereator ao longo de um trajeto externo ao trajeto do fluxo de polímero. Umadeficiência dos projetos de bandeja circular simples é a existência de zonasmortas (regiões que se movem muito lentamente ou estagnadas sobre asbandejas). O polímero nessas regiões estagnadas tende a sobre-cozer, setornar excessivamente viscoso, ligar-se cruzado e/ou degradar e, comoresultado, solidificar-se lentamente. O resultado líquido é uma perda de volume de reação eficaz.
A geração seguinte de projetistas mudou a forma das bandejasde circular para outras formas geométricas. Eles eliminaram as zonas mortas,que não são inteiramente eficazes como volume de reação. A eliminação daszonas mortas também aperfeiçoou a qualidade de produto, visto que as zonasmortas são regiões que produzem altos níveis de subprodutos de degradação ecor pobre devido ao sobre-cozimento do polímero. Infelizmente, essasbandejas não circulares não aumentam o uso eficaz da área em seçãotransversal do vaso de pressão cilíndrico.
A base para as invenções mais recentes das patentes '590 e dapatente '419 é uma bandeja circular que utiliza mais eficientemente a área emseção transversal de um vaso de pressão cilíndrica, embora provendo trajetosde fluxo de massa fundida de polímero que minimizam as regiões de zonamorta de líquido e impedem a canalização. O resultado líquido foi umaumento de aproximadamente 40% na área de bandeja disponível pararetenção de líquido quando comparada às bandejas em forma não circular. Aabertura central nas bandejas proveu uma chaminé através da qual ossubprodutos de vapor são removidos.
Entretanto, como apresentado acima, a profundidade daspiscinas poliméricas também pode inibir o uso eficaz do volume de reação abaixas pressões operacionais. A uma dada pressão operacional (nível devácuo), o impacto da profundidade de polímero aumenta na proporção dograu de polimerização. Isso se deve à redução da força de acionamento deequilíbrio químico para a polimerização à medida que a concentração dosgrupos finais de polímero é reduzida através do crescimento das cadeias depolímero. Desse modo, para se alcançar resultados aceitáveis, os mecanismospara liberar subprodutos de policondensação a partir da massa fundida depolímero devem ser adicionalmente realçados. Em graus mais altos depolimerização isso é necessário, de modo que níveis suficientemente baixosde subprodutos permaneçam na massa fundida, capacitando a polimerização aproceder de modo mais eficaz. Entretanto, um outro fator importante é que aviscosidade aumenta substancialmente à medida que a polimerização procedepara graus mais altos de polimerização.
A uma viscosidade suficientemente alta, as bandejashorizontais não podem conseguir a combinação desejada de ambos, altaprodução de polímero quanto e profundidades de polímero rasas. Os projetosde Lewis et al. (a patente 168) conseguem um grau de controle sobre aprofundidade de polímero tendo o fluxo de polímero abaixo de bandejasinclinadas. As inclinações das sucessivas bandejas são aumentadas para levarem conta a crescente viscosidade esperada do polímero à medida que ele sepolimeriza ao longo de seu curso. Na presente invenção descrita aqui,superfícies substancialmente verticais são desejáveis para sistemas depolímeros com produções mais altas, e mesmo viscosidades mais altas, porcausa da espessura de película reduzida através da qual o gás liberado devepassar.
O projeto da patente Ί68 (bandejas de teto e calha) tambémconseguiu algum graus de controle sobre a profundidade de polímerodividindo a massa fundida de polímero em duas correntes iguais (com umtrajeto de fluxo sendo uma imagem espelho do outro trajeto de fluxo) queatravessam do topo ao fundo do reator sobre bandejas inclinadas. A inovaçãode projeto de Lewis sobre bandejas inclinadas simples foi uma redução dovolume de vaso de reator necessário para englobar as bandejas dentro de umambiente de vácuo. Dividendo-se o fluxo de polímero, a dimensão verticalnecessária (queda vertical) necessária para uma bandeja conseguir umainclinação desejada e, desse modo, uma profundidade de polímero desejada,foi reduzida. A configuração de teto e calha corta o comprimento horizontalda bandeja que cada metade do fluxo de polímero deve atravessar antes decair para a bandeja seguinte. Visto que cada metade do fluxo de polímeroatravessa metade da distância horizontal, o tempo de permanência para cadauma é aproximadamente o mesmo que o de uma bandeja inclinada simples,embora usando menos altura vertical total.
A medida que as taxas de produção são aumentadas, o conceito de projeto de teto e calha pode ser estendido dividindo-se ascorrentes de polímero em mais correstes iguais, geralmente de um modobinário - dois, quatro, oito... Desse modo, a boa utilização do volume de vasode reator é mantida à medida que o vaso é aumentado em tamanho paraacomodar a produção de polímero.
Entretanto, mesmo com o projeto de bandeja de teto e calha deLewis, a utilização do volume de vaso de reator diminui à medida que o graude polimerização é empurrado mais alto e/ou a transferência de massa versusjanela operacional de tempo permanência é estreitada para se conseguirmelhor qualidade. A medida que o grau almejado de polimerização éempurrado mais alto, a viscosidade de polímero aumenta, desse modo, paramanter as mesmas exigências de profundidade de polímero são exigidasinclinações de bandeja mais íngremes. De modo semelhante, se atransferência de massa deve ser aumentada mirando-se profundidades depolímero rasas, então, são necessárias bandejas mais íngremes. Em algumponto as bandejas se tornam essencialmente verticais (mais do que 60° deinclinação a partir da horizontal), e profundidades apreciavelmente mais finaspara uma dada combinação de produção e viscosidade não podem serconseguidas mudando-se adicionalmente a inclinação. Nessa região de altasproduções, profundidades rasas almejadas, e alta viscosidade, a geração depelícula e as estruturas de suporte de película da presente invenção descritaaqui aumentam o número de folhas de polímero dentro de uma dada área emseção transversal de vaso de reator, conseguindo, desse modo, altas produçõese melhor transferência de massa.
Conseqüentemente, há uma necessidade de projetosaperfeiçoados para geração de película e suporte de película em reatores depolicondensação que tornem mais eficaz a utilização do espaço em um reatorde polimerização vertical de fluxo conduzido por gravidade para combinaçõesde alta viscosidade, alta produção e películas finas.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção supera um ou mais problemas da técnicaanterior provendo em um modo de realização uma montagem em feixe doscomponentes internos estáticos para um reator de polimerização vertical defluxo conduzido por gravidade para combinações de alta viscosidade, altaprodução e películas de massa fundida de polímero finas. A presente invençãoé um realce de projetos anteriores que também usaram a abordagem dagravidade e queda vertical para conseguir o grau desejado de polimerização.Esses projetos anteriores são revelados nas patentes US 5.464.590 (a patente'590), 5.466.419 (a patente '419), 4.196.168 (a patente Ί68), 3.841.836 (apatente '836), 3.250.747 (a patente '747), e 2.645.607 (a patente '607). Asinteiras revelações dessas patentes são incorporadas aqui pela referência. Apresente invenção provê grandes áreas de superfície sobre as quais o líquidofica em contato com a atmosfera do reator, enquanto ainda atingindo temposde impedimento de líquido suficientes para a polimerização ter lugar, pormeio dos componentes originais dentro do que será denominada "a montagemem feixe". O vaso de reator provê um meio para controlar tanto a pressãoquanto a temperatura no espaço que circunda a montagem em feixe.
A montagem em feixe da invenção inclui um ou maisgeradores de película estacionários. A montagem em feixe incluiadicionalmente um ou mais arranjos das estruturas de suporte de película,onde os arranjos são separados pelos geradores de película. Tipicamente, cadaarranjo das estruturas de suporte de película é arranjado em uma ou maisfileiras caracterizadas por todas as estruturas de suporte de película dentro deuma fileira estando à mesma elevação (ou seja, altura). De acordo com oarranjo vertical dos componentes na montagem em feixe dentro de um vasode reator, a massa fundida de polímero desce em cascata pelo comprimentovertical do interior de vaso.
O gerador de película é qualquer dispositivo que subdivideuma corrente de polímero que flui em duas ou mais correntes fluindoindependentemente com um resultante aumento no número de superfícieslivres. Dividindo-se a massa fundida de polímero, ela pode ser aplicada demodo mais uniforme às estruturas de suporte de película localizadas abaixodela. Além disso, os geradores de película criam grandes quantidades de áreade superfície livre para as correntes de polímero que fluem, que são retidase/ou estendidas pelas estruturas de suporte de película.
O arranjo das estruturas de suporte de película provêsuperfícies sólidas sobre as quais as correntes de polímero provenientes dogerador de película fluem. Cada uma das estruturas de suporte de película temum por lado e um segundo lado. Uma porção de cada corrente de polímerosubdividida flui sobre o primeiro lado, e uma segunda porção da corrente depolímero subdividida flui sobre o segundo lado. Dessa maneira, a estrutura desuporte de película é revestida com o polímero que flui. As estruturas desuporte de película são usualmente orientadas a pelo menos 60 graus, e, depreferência, a cerca de 90 graus, a partir do plano horizontal. Uma fileira dasestruturas de suporte de película pode ser criada em uma quantidade demodos. Por exemplo, uma fileira pode ser formada montando-se a umaelevação igual uma pluralidade de estruturas de suporte de película planareshorizontalmente espaçadas. Para esse arranjo, o espaçamento linear ou normalentre os planos das estruturas de suporte de película adjacentes é, depreferência, constante para uma dada fileira. Alternativamente, uma fileirapode ser formada arranjando-se as estruturas de suporte de película ao redorde uma linha substancialmente vertical. Para este último caso, o espaçamentoangular entre estruturas de suporte de película adjacentes, de preferência, éconstante dentro de uma dada fileira. Não é exigido que as estruturas desuporte de película sejam planares. Por exemplo, um arranjo das estruturas desuporte de película pode ser criado a partir de uma série de cilindros ouelipses concêntricos. Em uma outra variação, pode ser criado um arranjoespiralando-se a estrutura de suporte de película ao redor de uma linha vertical.
Opcionalmente, múltiplos geradores de película e arranjos dasestruturas de suporte de película são arranjados verticalmente para formar amontagem em feixe. As fileiras arranjadas verticalmente das estruturas desuporte de película, tipicamente, têm uma fileira posicionada mais alta, umafileira posicionada mais baixa e, opcionalmente uma ou mais fileirasposicionadas de modo intermediário. Por sua vez, cada fileira inclui uma oumais estruturas de suporte de película que são posicionadas de modo quequando a massa fundida de polímero contata uma estrutura de suporte depelícula a massa fundida de polímero se move em uma direção descendentesob a força da gravidade. O arranjo das fileiras é tal que cada fileira (exceto afileira mais baixa) transfere a massa fundida de polímero para um gerador depelícula ou fileira de estruturas de suporte de película verticalmente adjacentemais baixo. A presença de um gerador de película entre as fileiras dasestruturas de suporte de película facilita a mudança do número, orientação, ouforma das superfícies das estruturas de suporte de película a partir de umafileira para a fileira mais baixa subseqüente.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
A Figura 1 é uma vista em seção transversal da montagem emfeixe de um modo de realização da presente invenção mostrando os geradoresde película e as estruturas de suporte de película paralelas;
a Figura 2A mostra o fluxo de massa fundida de polímero paraa montagem em feixe da Figura 1;
a Figura 2B mostra em maior detalhe as películas de massafundida de polímero a partir do gerador de película sobre ambos os lados deuma estrutura de suporte de película;
a Figura 3 A é uma viste em seção transversal da borda de topode uma estrutura de suporte de película planar e o gerador de película acimadela, onde o gerador de película utiliza um meio tubo para dividir o fluxo demassa fundida, criar as películas e, então, direcionar as películas por cima dasestruturas de suporte de película espaçadas de modo apropriado;
a Figura 3B é uma vista em seção transversal da borda de topode uma estrutura de suporte de película planar e do gerador de película acimadela, onde o gerador de película utiliza ângulos de perna iguais para dividir ofluxo de massa fundida, criar as películas e, então, direcionar as películas porcima das estruturas de suporte de película espaçadas de modo apropriado;
a Figura 4A é uma vista em perspectiva de uma placa sólidaem armação usada como uma estrutura de suporte de película em umavariação da invenção;
a Figura 4B é uma vista em perspectiva de uma tela de malhaem armação usada como uma estrutura de suporte de película em umavariação da invenção;
a Figura 4C é uma vista em perspectiva de um conjunto de fiosou hastes verticais paralelos em armação usados como uma estrutura desuporte de película em uma variação da invenção;
a Figura 5A é uma vista em perspectiva de uma fileira dasestruturas de suporte de película utilizando superfícies planares comespaçamento angular igual;
a Figura 5B é uma vista em perspectiva de um gerador depelícula posicionado sobre as estruturas de suporte de película da Figura 5A;
a Figura 6A é uma vista em perspectiva de uma fileira dasestruturas de suporte de película utilizando cilindros concêntricos;
a Figura 6B é uma vista em perspectiva de um gerador depelícula posicionado sobre as estruturas de suporte de película da Figura 6A;
a Figura 6C é uma vista em perspectiva de uma estrutura desuporte de película utilizando um arranjo em espiral;
a Figura 6D é uma vista em perspectiva de um gerador depelícula posicionado sobre as estruturas de suporte de película da Figura 6C;
a Figura 7A é uma vista em perspectiva de uma fileira dasestruturas de suporte de película de placa sólida paralela em armação em umaprateleira de montagem;
a Figura 7B é uma vista em perspectiva de uma fileira da telaem malha ou folha de metal perfurada para as estruturas de suporte depelícula em uma prateleira de montagem;
a Figura 7C é uma vista em perspectiva de uma fileira doconjunto de fios, hastes ou tubos em armação para as estruturas de suporte depelícula em uma prateleira de montagem;
a Figura 8A é uma vista em perspectiva ilustrando oempilhamento dos geradores de película e prateleiras (fileiras) das estruturasde suporte de película para formar uma montagem em feixe, com cadaprateleira mantendo o mesmo tipo de estruturas de suporte de película;
a Figura 8B é uma vista em perspectiva ilustrando oempilhamento dos geradores de película e prateleiras (fileiras) das estruturasde suporte de película para formar uma montagem em feixe, com cadaprateleira mantendo um tipo diferente de estrutura de suporte de película; e
a Figura 9 é uma vista lateral de um reator de polimerizaçãocomposto de um vaso que engloba a montagem em feixe da presenteinvenção.DESCRIÇÃO DETALHADA DO(S) MODO(S) DE REALIZAÇÃOPREFERIDO(S)
Será feita referência agora em detalhe às composições oumodos de realização presentemente preferidos e métodos da invenção, queconstituem os melhores modos de praticar a invenção presentementeconhecidos pelos inventores.
Em um modo de realização da presente invenção, umamontagem em feixe adaptada para ser colocada em um reator para polimerizarum uma massa fundida de polímero é provida. Com referência às Figuras 1 e2, esquemas em seção transversal de um modo de realização da montagem emfeixe da presente invenção com ou sem fusões poliméricas são providos. Amontagem em feixe 10 inclui a estrutura de suporte 12. A montagem em feixe10 também inclui um gerador de película estacionário 14 seguido por umarranjo estacionário 24 das estruturas de suporte de película. Tipicamente, oarranjo estacionário 24 é uma fileira das estruturas de suporte de películaverticais posicionadas a uma elevação substancialmente igual (ou seja, altura).Além disso, o arranjo e o gerador de película são referidos como estacionáriosporque eles não se movem durante a operação. O termo "estruturas de suportede película", como usado aqui, significa um objeto tendo uma primeira e umasegunda superfícies sobre as quais uma massa fundida de polímero pode fluir.A montagem em feixe 10 também incluirá opcionalmente um ou maisarranjos (por exemplo, fileiras) 26, 28, 30 de estruturas de suporte de películae uma ou mais fileiras adicionais de geradores de película estacionários 32,34, 36. Quando arranjos adicionais 26, 28, 30 estão presentes, o arranjo 24 é oarranjo mais alto e o arranjo 30 é o arranjo mais baixo. Cada um dos arranjos24-30 inclui uma ou mais estruturas de suporte de película. Em uma variação,cada um dos arranjos 24-30 inclui uma pluralidade de estruturas de suporte depelícula 38, 40, 42,44. Em cada um dos arranjos 24-30, a pluralidade dasestruturas de suporte de película 38, 40, 42, 44 é orientada para ter superfíciessucessivas substancialmente verticais horizontalmente espaçadas com folgasuficiente. "Folga suficiente", como usado neste contexto, significa que asestruturas de suporte de película são separadas por uma distância suficientepara impedir as superfícies livres de polímero adjacentes de fundirem-se eevitar a perda resultante na área de superfície livre da massa fundida depolímero 46. Em uma variação, essas superfícies espaçadas horizontalmentetambém são substancialmente paralelas.
Tipicamente, cada uma das estruturas de suporte de película38, 40, 42, 44 é substancialmente vertical com um ângulo igual a, ou maior doque cerca de 60 graus entre cada estrutura de suporte de película e um planohorizontal. Em uma variação da invenção, cada estrutura de suporte depelícula da pluralidade das estruturas de suporte de película 38, 40, 42, 44 ésubstancialmente vertical com um ângulo igual a, ou maior do que cerca de 80graus entre cada estrutura de suporte de película e um plano horizontal. Emuma outra variação da invenção, cada estrutura de suporte de película dapluralidade das estruturas de suporte de película 38, 40, 42, 44 ésubstancialmente vertical com um ângulo de cerca de 80 a, de preferência,cerca de 90 graus entre cada estrutura de suporte de película e um planohorizontal. Em ainda uma outra variação da invenção, cada estrutura desuporte de película da pluralidade das estruturas de suporte de película 38, 40,42, 44 é substancialmente vertical com um ângulo de cerca de 90 graus entrecada estrutura de suporte de película e um plano horizontal. Cada estrutura desuporte de película da pluralidade das estruturas de suporte de película 38-44é posicionada de modo que quando a massa fundida de polímero 46 contatauma estrutura de suporte de película da pluralidade de estruturas de suporte depelícula 38-44, a massa fundida de polímero 46 se move em uma direçãodescendente sob a força da gravidade. Além disso, Além disso, quandoarranjos adicionais 26, 28, 30 estão presentes, cada arranjo dos arranjosarranjados verticalmente 24, 26, 28 transfere massa fundida de polímero 46para um arranjo verticalmente adjacente mais baixo.
O arranjo paralelo das superfícies das estruturas de suporte depelícula na Figura 1 tem um espaçamento linear ou normal uniforme entre assuperfícies em uma fileira. Alternativamente, as superfícies podem serarranjadas ao redor de uma linha vertical, de modo que elas tenham umespaçamento angular uniforme, de modo que, quando vistas a partir de cimadas estruturas de suporte de película pareçam muito com os raios de roda deuma roda. Além disso, as superfícies das estruturas de suporte de película 38,40, 42, 44 não têm que ser planares. Elas podem ser de qualquer forma eorientação na qual haja uma folga suficiente entre as superfícies das estruturasde suporte de película adjacentes. Desse modo, as estruturas de suporte depelícula compostas de placas planas, formas concêntricas como cilindros, esuperfícies espiraladas estão todas incluídas no escopo da invenção. Para opropósito de ilustração, superfícies de suporte paralelas planas são mostradasnas Figuras 1, 2, 3, 4, 7, 8, e 9.
Com referência às Figuras 2A e 2B, esquemas em seçãotransversal que ilustram o fluxo da massa fundida de polímero 46 sãoprovidos, incluindo uma piscina de polímero acima do gerador de película,múltiplas correntes de polímero a partir do gerador de película, com aspelículas de polímero resultantes sobre as estruturas de suporte de películaparalelas. A massa fundida de polímero 46 é introduzida no topo damontagem em feixe 10, primeiro entrando no gerador de película de entrada14 que divide o fluxo em duas correntes de fluxo 52, 54, 56, 58 que fluem porcima de cada estrutura de suporte de película da pluralidade de estruturas desuporte de película 38. O fluxo da massa fundida de polímero 46, então,procede de uma maneira semelhante ao longo dos lados 62, 64 de cadaestrutura de suporte de película da pluralidade das estruturas de suporte depelícula 38. A massa fundida de polímero 46 flui para baixo sob a força dagravidade até alcançar o fundo da pluralidade das estruturas de suporte depelícula 38. A massa fundida de polímero 46, então, procede para o geradorde película 32 que divide o fluxo em correntes de fluxo 66, 68, 70, 72. Esseprocesso procede de uma maneira semelhante para a pluralidade dasestruturas de suporte de película 40, 42, 44 e quaisquer arranjos adicionais dasestruturas de suporte de película que possam estar presentes até que o fundoda montagem em feixe 10 seja alcançado. Cada estrutura de suporte depelícula dos arranjos 24-30 é posicionada de modo que, quando a massafundida de polímero 46 é fluida através da montagem em feixe 10, ambos oslados das estruturas de suporte de película 38-44 sejam usados. Por exemplo,como mostrado na Figura 2B, a primeira porção 74 da massa fundida depolímero 46 flui sobre o primeiro lado 76 da estrutura de suporte de película38 sob a força da gravidade e a segunda porção 78 da massa fundida depolímero 46 flui sobre o segundo lado 80 da estrutura de suporte de película38 sob a força da gravidade. Finalmente, dentro de uma fileira unitária dasestruturas de suporte de película, as estruturas de suporte de películaadjacentes são separadas por uma distância tal que, quando a massa fundidade polímero 46 flui através da montagem em feixe 10, durante a operação deestado estável, a primeira porção 74 e a segunda porção 78 da massa fundidade polímero tenham, cada uma independentemente, uma espessura, depreferência, de pelo menos 10% da distância entre estruturas de suporte de película adjacentes.
O gerador de película é qualquer dispositivo que possa serusado para subdividir uniformemente o fluxo de polímero por cima dasestruturas de suporte de película. Arranjos de hastes, barras, tubos, meios-tubos e ângulos podem ser facilmente arranjados para formar os geradores depelícula para estruturas de suporte de película planares que sejam paralelas.Para estruturas de suporte de película mais complexas, um gerador de películapode ser formado a partir de uma placa adicionando-se arranjos de aberturasposicionadas de modo apropriado. Com referência às Figuras 3A e 3B,esquemas para algumas das variações de projeto que podem ser usadas paraos geradores de película 14, 32, 34, 36 são providos. Na Figura 3A, o geradorde película 100 usa meios tubos 102 que são separados pela distância di paraformar vãos 104. As estruturas de suporte de película 106 subseqüentes sãoseparadas pela distância horizontal d2 e são posicionadas para serem alinhadascom o centro dos vãos 104. Além disso, as estruturas de suporte de película106 estão a uma distância vertical d3 abaixo do fundo dos geradores depelícula 100. O alinhamento do centro dos vãos 104 com as estruturas desuporte de película 106 subseqüentes assegura que ambos os lados 112, 114sejam revestidos com a massa fundida de polímero 46. Em uma outravariação mostrada na Figura 3B, o gerador de película 120 inclui ângulos deperna iguais para o gerador de película 122 que são separados pela distânciad4 para formar vãos 124. As estruturas de suporte de película 126subseqüentes são separadas pela distância horizontal d5 e são posicionadaspara se alinharem com os vãos 124. Além disso, as estruturas de suporte depelícula 126 estão a uma distância vertical dó abaixo do fundo dos geradoresde película 120. Novamente, o alinhamento dos vãos 124 e estruturas desuporte de película 126 assegura que ambos os lados 132, 134 sejamrevestidos com a massa fundida de polímero 46. Tipicamente, as distâncias die d4 serão a partir de cerca de 0,635 a cerca de 5,08cm, as distâncias d2 e d5serão de cerca de 1,27 a cerca de 25,4cm, e as distâncias d3 e d6serao de cercade 0 a cerca de 5,08cm. De preferência, as distâncias d2 e d5 serão de cerca de1,905 a cerca de 7,62cm. Em outras variações, a estrutura de suporte depelícula, alternativamente, pode passar completamente através dos vãos 104,124. A configuração do gerador de película pode ser adaptada para alimentaruma única corrente para ambos os lados da estrutura de suporte de película,ou para alimentar duas correntes separadas, cada uma fluindo para cada ladoda estrutura de suporte de película.
Com referência às Figuras 4A, 4B e 4C, uma vista emperspectiva de alguns dos tipos das estruturas de suporte de película 38-44que podem ser usados na montagem em feixe 10 é provida. A g 4A provê umavista em perspectiva de uma placa plana sólida em armação usada em umavariação para as estruturas de suporte de película 38-44. Nessa variação, aestrutura de suporte de película 140 inclui a seção de placa sólida 142 e asseções de armação 144, 146. As seções de armação 144, 146 assistem nacolocação das estruturas de suporte de película em armação para dentro deuma prateleira de suporte e adicionam resistência mecânica para manter aforma e a posição da estrutura de suporte de película. A Figura 4B provê umavista em perspectiva de uma estrutura de suporte de película foraminosa quecompreende uma malha em armação que pode ser usada em uma variação dasestruturas de suporte de película 38-44. Nessa variação, a estrutura de suportede película 150 inclui a seção de malha 152 e as seções de armação 154, 156.
Qualquer estilo de malha pode ser usado para a seção de malha 152 (ou seja,pano ou tecido de fio, tela em malha, metal perfurado, ou folha de metalexpandida). Tipicamente, as aberturas na estrutura de suporte de películaforaminosa variarão de 0,635 a 7,62cm. A Figura 4C provê uma vista emperspectiva de um conjunto em armação dos fios substancialmente verticaisque podem ser usados em uma outra variação das estruturas de suporte depelícula 38-44. Nessa variação, a estrutura de suporte de película 160 inclui aseção de estrutura de suporte de película de fio 162 e as seções de armação164, 166. A seção de estrutura de suporte de película de fio 162 é formada porum conjunto de fios substancialmente co-planares e substancialmenteparalelos 168. Os diâmetros de fio são, tipicamente, de cerca de 0,254 a cercade 3,175mm com espaçamento entre os fios de cerca de 0,635 a cerca de5,08cm. Embora os fios sejam referidos para, hastes ou tubos podem serigualmente usados, e uma seção transversal circular não é uma necessidade.
Com referência às Figuras 5A e 5B, um exemplo de umaalternativa ao arranjo paralelo das estruturas de suporte de película da Figura1 é provido. Nesse modo de realização, as estruturas de suporte de películasão arranjadas em uma configuração não paralela. A Figura 5A provê umavista em perspectiva demonstrando o uso das estruturas de suporte de películaplanares 180 arranjadas ao redor de uma linha vertical usando espaçamentoangular igual entre as estruturas de suporte de película adjacentes. A Figura5B provê uma vista em perspectiva do gerador de película 182 colocado sobreas estruturas de suporte de película deslocadas de modo angular da Figura 5A.O gerador de película 182 inclui um arranjo de aberturas 184 posicionadopara introduzir a massa fundida de polímero por cima das superfícies dasestruturas de suporte de película planares.
Com referência às Figuras 6A, 6B, e 6C, exemplos dealternativas às superfícies planares usadas para as estruturas de suporte depelícula da Figura 1 são providos. A Figura 6A provê uma vista emperspectiva demonstrando o uso das estruturas de suporte de película naforma de cilindros concêntricos 190, 192, 194. A Figura 6B provê uma vistaem perspectiva do gerador de película 196 colocado sobre os cilindrosconcêntricos da Figura 6A. O gerador de película 196 inclui um arranjo deaberturas 198 posicionado para introduzir a massa fundida de polímero porcima das estruturas de suporte de película cilíndricas. De modo semelhante, aFigura 6C provê uma vista em perspectiva de uma estrutura de suporte depelícula espiralada 200, enquanto a Figura 6D provê uma vista em perspectivado gerador de película 202 posicionado sobre a estrutura de suporte depelícula espiralada 200. Novamente, o gerador de película 202 inclui umarranjo de aberturas 204 posicionado para introduzir a massa fundida depolímero por cima da superfície da estrutura de suporte de película espiralada200. Também deve ser apreciado que as descontinuidades ou vãos nasestruturas de suporte de película das Figuras 6A-D também são contempladascomo estando dentro do escopo da invenção.
Os vários componentes da montagem em feixe da invençãosão vantajosamente modulares na natureza para simplicidade na montagem.Com referência às Figuras 7A, 7B e 7C, são providas vistas em perspectiva deuma prateleira de suporte 210 mantendo algumas das várias estruturas desuporte de película planares descritas na presente invenção. A Figura 7Ailustra uma prateleira de suporte 210 mantendo estruturas de suporte depelícula de placa plana sólida em armação 140. A Figura 7B ilustra umaprateleira de suporte 210 mantendo estruturas de suporte de película de malhaem armação 150. Finalmente, a Figura 7C ilustra uma prateleira de suporte210 mantendo estruturas de suporte de película de fio em armação 162. Deveser apreciado que a prateleira de suporte 210 pode manter qualquercombinação desejada de estruturas de suporte de película de placa sólida emarmação 140, estruturas de suporte de película de malha em armação 150, eestruturas de suporte de película de fio em armação 162. Na aplicação típica,a prateleira 210 manterá somente um tipo de estrutura de suporte de película.
Também deve ser apreciado que uma pluralidade de geradoresde película e arranjos das estruturas de suporte de película pode ser empilhadapara prover um trajeto de fluxo mais longo para a massa fundida de polímero.Com referência às Figuras 8A e 8B, são dadas vistas em perspectiva não quaisos geradores de película e as estruturas de suporte de película nas prateleirassão empilhados para formar uma montagem em feixe. A Figura 8A é umavista em perspectiva ilustrando um feixe com cada prateleira de suportemantendo uma fileira do mesmo tipo das estruturas de suporte de película. Ofeixe 212 inclui o gerador de película de entrada 214. O gerador de películade entrada 214 é posicionado acima da prateleira 210 que mantém um arranjoestruturas de suporte de película 216. A prateleira 210 é posicionada dogerador de película intermediário 218 que inclui os geradores de películaapresentados acima. O gerador de película intermediário 218 é posicionadoacima da prateleira 220 que mantém um segundo arranjo das estruturas desuporte de película 216. Novamente, a prateleira 220 é posicionada acima dogerador de película intermediário 222 que, por sua vez, é posicionado acimada prateleira 224. Embora o presente exemplo proveja uma montagem emfeixe com três prateleiras, deve ser apreciado que um número arbitrário deprateleiras de suporte pode ser utilizado. Além disso, embora esse exemploutilize um conjunto de estruturas de suporte de película 216 que são todasplacas sólidas do mesmo tipo, combinações de diferentes tipos de estruturasde suporte de película (ou seja, sólida, de malha, ou fio) podem ser usadas. Ag 8B é uma vista em perspectiva ilustrando um feixe com cada prateleira(fileira) das estruturas de suporte de película utilizando um tipo diferente deestrutura de suporte de película. Nessa variação, o feixe 230 inclui o geradorde película de entrada 214. O gerador de película de entrada 214 éposicionado acima da prateleira 210 que mantém um arranjo das estruturas desuporte de película 232. As estruturas de suporte de película 232 sãoestruturas de suporte de película de placa plana sólida em armação. Aprateleira 210 é posicionada do gerador de película intermediário 238 queinclui os geradores de película apresentados acima. O gerador de películaintermediário 238 é posicionado acima da prateleira 240 que mantém umsegundo arranjo das estruturas de suporte de película 242. As estruturas desuporte de película 242 são estruturas de suporte de película de malha emarmação. Novamente, a prateleira 240 é posicionada acima do gerador depelícula intermediário 248 que, por sua vez, é posicionado acima da prateleira244. A prateleira 244 mantém um terceiro arranjo das estruturas de suporte depelícula 246 que são estruturas de suporte de película de fio em armação.
Embora a maioria dos exemplos mostre três geradores depelícula, o número verdadeiro exigido depende de uma quantidade de fatores.Os geradores de película intermediários são freqüentemente úteis em mudar onúmero de estruturas de suporte de película em fileiras sucessivas. A fim dese conseguir a utilização de espaço eficaz, o espaçamento horizontal dentro deuma fileira das estruturas de suporte de película pode ser adaptado àviscosidade de massa fundida do líquido (ou seja, a massa fundida depolímero). Desse modo, à medida que a viscosidade aumenta do topo aofundo do reator, o espaçamento horizontal mínimo aumenta entre as estruturasde suporte de película adjacentes. Tipicamente, como resultado, o número deestruturas de suporte de película em uma fileira diminui. Geradores depelícula intermediários também facilitam a mudança de orientação dasestruturas de suporte de película, por exemplo, tendo as estruturas de suportede película em fileiras sucessivas giradas 90 graus ao redor da linha central dereator.
Em um outro modo de realização da presente invenção, umreator de polimerização que utiliza a montagem em feixe apresentada acima éprovido. Com referência à Figura 9, o reator de polimerização 250 inclui amontagem em feixe IOea contenção disposta verticalmente 252. A entradade massa fundida de polímero 254 é anexada próxima ao topo 256 dacontenção disposta verticalmente 252 e a saída de massa fundida de polímero258 é anexada próxima ao fundo 260 da concha externa 252. Além disso, oreator de polimerização 250 também inclui a saída de vapor 262 anexada àconcha externa 252. Finalmente, o reator de polimerização 250 inclui amontagem em feixe 10 que recebe a massa fundida de polímero a partir daentrada de massa fundida de polímero e transfere a massa fundida de polímeropara a saída de massa fundida de polímero, como apresentado acima. O reatorde polimerização 250 também inclui um aquecedor (não mostrado) paramanter a massa fundida de polímero em um estado fluido e uma bomba devácuo (não mostrada) para reduzir a pressão dentro do reator depolimerização. A bomba de vácuo atuará tipicamente através da saída devapor 262. Especificamente, a montagem em feixe 10 inclui arranjos dasestruturas de suporte de película 272, 274, 276 e geradores de película 278,280 e 282. Em uma outra variação desse modo de realização, as estruturas desuporte de película podem ser colocadas lado a lado em adição a, ou em lugardo arranjo empilhado ilustrado na Figura 9 para as estruturas de suporte depelícula 272, 274, 276. Finalmente, a operação da montagem em feixe é amesma que a apresentada acima.
As estruturas de suporte de película são montadas no vaso paraprover a retenção das fusões de polímero, aumentando, desse modo, o tempode permanência de líquido dentro do reator e sua exposição às condições dereação. O tempo de permanência de líquido é exigido para permitir temposuficiente para a cinética de polimerização se manter com as taxas deliberação de subproduto realçadas conseguidas por meio do aumento na áreade superfície de líquido-vapor e o realce de sua renovação. Este projeto nãosomente provê mais área de superfície livre para o vapor deixar o polímero,mas ele também provê mais trajetos de fluxo paralelos, de modo que aespessura das películas seja reduzida quando comparada à técnica anterior,como as bandejas de teto e calha.
Em ainda um outro modo de realização da invenção, ummétodo de aumentar o grau de polimerização em uma massa fundida depolímero usando a montagem em feixe apresentada acima é provido. Ométodo da invenção compreende introduzir a massa fundida de polímero emuma montagem em feixe a uma temperatura e pressão suficientes. Os detalhesda montagem em feixe são apresentados acima. O método deste modo derealização compreende contatar o gerador de película mais alto e, então, afileira posicionada mais alta das estruturas de suporte de película com a massafundida de polímero. A seguir, os geradores de película intermediários efileiras opcionais das estruturas de suporte de película são contatados com amassa fundida de polímero. Finalmente, a fileira posicionada mais baixa dasestruturas de suporte de película é contatada com a massa fundida depolímero. Depois de passar sobre a fileira posicionada mais baixo dasestruturas de suporte de película, a massa fundida de polímero cai a partir demontagem em feixe. A massa fundida de polímero removida a montagem emfeixe, vantajosamente, tem um grau mais alto de polimerização do quequando a massa fundida de polímero foi introduzida na montagem em feixe.Em uma variação deste modo de realização, a temperatura de reação é decerca de 250°C a cerca de 320°C e a pressão de reação é de cerca de 26,6Pa acerca de 4000Pa.
Embora modos de realização da invenção tenham sidoilustrados e descritos, não é pretendido que esses modos de realizaçãoilustrem e descrevam todas as formas possíveis da invenção. Ao invés disso,as palavras usadas na especificação são palavras de descrição, ao invés do quede limitação, e é entendido que várias mudanças podem ser feitas sem seafastar do espírito e escopo da invenção.

Claims (29)

1. Montagem em feixe para um reator de polimerizaçãoacionado por fluxo por gravidade disposto verticalmente para a polimerizaçãode uma massa fundida de polímero, caracterizada pelo fato de compreender:um primeiro arranjo estacionário de uma ou mais estruturas desuporte de película orientadas para ter superfícies sucessivas substancialmenteverticais espaçadas horizontalmente com folga consistente, cada estrutura desuporte de película tendo um primeiro lado e um segundo lado; eum ou mais geradores de película estacionários posicionadosacima do primeiro arranjo estacionário das estruturas de suporte de película,que subdividem e direcionam a massa fundida de polímero por cima dasestruturas de suporte de película;de modo que, quando uma massa fundida de polímero fluiratravés da montagem em feixe, uma primeira porção do polímero subdivididoflua sobre o primeiro lado de cada estrutura de suporte de película sob a forçada gravidade e uma segunda porção da massa fundida de polímero flua sobreo segundo lado de cada estrutura de suporte de película sob a força dagravidade.
2. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que as superfícies substancialmente verticais sãosubstancialmente paralelas.
3. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que cada estrutura de suporte de película éposicionada em relação ao plano horizontal com um ângulo maior do que, ouigual a 60 graus.
4. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que cada estrutura de suporte de película éposicionada em relação ao plano horizontal com um ângulo maior do quecerca de 80 graus, o arranjo estacionário das estruturas de suporte de películasendo arranjado para formar uma ou mais fileiras, cada fileira tendo estruturasde suporte de película horizontalmente espaçadas posicionadas a elevaçãoigual.
5. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um ou mais arranjosestacionários das estruturas de suporte de película, os arranjos estacionáriosadicionais sendo, cada um, arranjado em uma ou mais fileiras arranjadasverticalmente, cada fileiras tendo estruturas de suporte de películahorizontalmente espaçadas posicionadas a elevação igual, onde os arranjosadicionais incluem um arranjo estacionário mais baixo de modo que amontagem em feixe seja adaptada para permitir à massa fundida de polímerofluir do primeiro arranjo estacionário para o arranjo estacionário mais baixo.
6. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que cada estrutura de suporte de película do arranjodas estruturas de suporte de película compreende uma placa sólida.
7. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que cada estrutura de suporte de película do arranjodas estruturas de suporte de película compreende uma estrutura de suporte depelícula foraminosa.
8. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 7,caracterizada pelo fato de que cada estrutura de suporte de películaforaminosa do arranjo das estruturas de suporte de película é composta depano ou tecido de fio, tela em malha, metal perfurado, ou folha de metalexpandida.
9. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de que a estrutura de suporte de película foraminosatem aberturas de cerca de 0,635cm a cerca de 7,62cm.
10. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que cada estrutura de suporte de película do arranjodas estruturas de suporte de película compreende um conjunto de fios, hastesou tubos substancialmente verticais e substancialmente paralelos.
11. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a distância horizontalmente espaçada entre asestruturas de suporte de película adjacentes do arranjo das estruturas desuporte de película é de modo tal que, quando a massa fundida de polímeroflui através da montagem em feixe durante a operação de estado estável, cadauma das correntes de massa fundida de polímero subdivididas eindependentes tenha uma espessura de pelo menos 10% da distância entrecada estrutura de suporte de película.
12. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que cada estrutura de suporte de película do arranjodas estruturas de suporte de película é separada de uma estrutura de suportede película horizontalmente adjacente por uma distância de cerca de l,27cm acerca de 25,4cm.
13. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o gerador de película de massa fundida depolímero cria uma ou mais correntes para cada estrutura de suporte depelícula construindo o arranjo das estruturas de suporte de películaimediatamente abaixo do gerador de película,
14. Reator de polimerização, caracterizado pelo fato decompreender a montagem em feixe como definida na reivindicação 1colocada dentro de um confinamento disposto verticalmente.
15. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que as uma ou mais estruturas de suportecompreendem um componente selecionado a partir do grupo consistindo dasestruturas tendo a forma de cilindro, estruturas tendo a fora de uma espiral, eestruturas com superfícies substancialmente verticais, mas não paralelas.
16. Método para aumentar o grau de polimerização em umamassa fundida de polímero, caracterizado pelo fato de compreender:a) introduzir a massa fundida de polímero em uma montagemem feixe a uma temperatura e pressão suficientes para a polimerização damassa fundida de polímero, a montagem em feixe compreendendo:um arranjo estacionário das estruturas de suporte de películaorientado para ter superfícies sucessivas substancialmente verticaishorizontalmente espaçadas com folga suficiente, de modo que, quando umamassa fundida de polímero fluir através da montagem em feixe, uma porçãodo polímero flua descendentemente sob a força da gravidade sobre cadaestrutura de suporte de película enquanto revestindo cada estrutura de suportede película; eum ou mais geradores estacionários posicionados acima doarranjo das estruturas de suporte de película, os um ou mais geradores depelícula estacionários posicionados para subdividir e direcionar a massafundida de polímero por cima das estruturas de suporte de película;b) expor as superfícies livres resultantes da massa fundida depolímero à atmosfera do reator; ec) remover a massa fundida de polímero da montagem emfeixe onde a massa fundida de polímero removida a partir de montagem emfeixe tem um grau mais alto de polimerização do que quando a massa fundidade polímero foi introduzida na montagem em feixe.
17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que a montagem em feixe compreende adicionalmente umarranjo do arranjo das estruturas de suporte de película para formar fileiras aelevação igual, as fileiras das estruturas de suporte de película sendoarranjadas verticalmente, todas as fileiras adicionais sendo posicionadasverticalmente sob a primeira fileira da estruturas de suporte de película, ondecada fileira das uma ou mais fileiras adicionais, exceto uma fileiraposicionada mais baixo, é adaptada para transferir a massa fundida depolímero para uma fileira verticalmente adjacente mais baixa sob a força dagravidade.
18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de compreender adicionalmente contatar as uma ou mais fileirasadicionais das estruturas de suporte de película com a massa fundida depolímero antes da etapa c.
19. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que a temperatura é de cerca de 25O0C a cerca de 320°C.
20. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que a pressão é de cerca de 026,6Pa a cerca de 4000Pa.
21. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que cada uma das estruturas de suporte de película é posicionadaem relação ao plano horizontal com um ângulo maior do que, ou igual a cercade 60 graus.
22. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que cada estrutura de suporte de película em um arranjo dasestruturas de suporte de película compreende uma placa sólida.
23. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que cada estrutura de suporte de película em um arranjo dasestruturas de suporte de película compreende uma estrutura de suporte depelícula foraminosa.
24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato de que cada estrutura de suporte de película em um arranjo dasestruturas de suporte de película é composta de pano ou tecido de fio, tela emmalha, metal perfurado, ou folha de metal expandida.
25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizadopelo fato de que a estrutura de suporte de película foraminosa tem aberturasde cerca de 0,635cm a cerca de 7,62cm.
26. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que cada estrutura de suporte de película em um arranjo dasestruturas de suporte de película compreende um conjunto de fios, hastes outubos substancialmente verticais e substancialmente paralelos.
27. Montagem em feixe para um reator de polimerizaçãoacionado por fluxo por gravidade disposto verticalmente para a polimerizaçãode uma massa fundida de polímero, caracterizada pelo fato de compreender:uma primeira fileira estacionária de uma ou mais estruturas desuporte de película orientadas para ter superfícies sucessivas substancialmenteverticais espaçadas horizontalmente com folga consistente; eum ou mais geradores de película estacionários posicionadosacima da primeira fileira estacionária das estruturas de suporte de película, osum ou mais geradores de película estacionários posicionados para subdividir edirecionar a massa fundida de polímero por cima das estruturas de suporte depelícula;onde a primeira fileira estacionária das estruturas de suporte depelícula é posicionada em relação aos geradores de película de modo que,quando a massa fundida de polímero contata qualquer estrutura de suporte depelícula, a massa fundida de polímero se move em uma direção descendentesob a força da gravidade, de modo que uma primeira porção da massa fundidade polímero subdividida flua sobre o primeiro lado de cada estrutura desuporte de película sob a força da gravidade e uma segunda porção da massafundida de polímero flua sobre o segundo lado de cada estrutura de suporte depelícula sob a força da gravidade.
28. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 27,caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente:uma ou mais fileiras adicionais das estruturas de suporte depelícula, cada estrutura de suporte de película tendo um primeiro lado e umsegundo lado; eum ou mais geradores de película adicionais, onde osgeradores de película adicionais são posicionados acima de cada uma dasfileiras adicionais, de modo que a montagem em feixe seja adaptada parapermitir à massa fundida de polímero fluir da primeira fileira estacionariapara quaisquer fileiras estacionarias intermediárias, se presentes, para umafileira estacionária mais baixa.
29. Montagem em feixe de acordo com a reivindicação 27,caracterizada pelo fato de que cada membro na fileira das estruturas desuporte de película é posicionado em relação ao plano horizontal com umângulo maior do que cerca de 60 graus.
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