DE19917849C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Austrag von Polymer-Granulat aus einem Extraktor im Druckverfahren sowie zur Ableitung von Förderflüssigkeit nach seiner Granulat-Beschickung und zur Rückführung von Prozeßwärme - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Austrag von Polymer-Granulat aus einem Extraktor im Druckverfahren sowie zur Ableitung von Förderflüssigkeit nach seiner Granulat-Beschickung und zur Rückführung von Prozeßwärme

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austrag von Polymer-Granulat aus einem Extraktor im Druckverfahren sowie zur Ableitung von Förderflüssigkeit nach seiner Granulat-Beschickung, wobei zusätzlich Prozeßwärme aus dem Granulat in den Extraktionsprozeß zurückgeführt wird.
Das Druckverfahren wird in der Praxis angewendet zur Erhöhung der Effizienz der Extraktion mit dem Ziel, den Gehalt des Extraktes im Granulat am Ausgang des Extraktors zu minimieren. Beim Druckverfahren wird der Druck im Extraktor allgemein mittels Inertgas erzeugt, das über eine statische Druckregelung im Extraktor konstant gehalten (Druckhaltung) oder als strömendes Medium, z. B. über eine Durchflußregelung gesteuert (strömendes Inertgas), über eine Abtauchung abgeleitet wird, wobei es hier zur Spülung des Gasraumes gegen immittierende Luft wirkt. Die Beschickung des Extraktors mit Granulat erfolgt meistens über eine hydraulische Förderung, wobei ein Flüssigkeitskreislauf über einen Abscheider, der über dem Extraktor angeordnet ist, geführt wird, in dem das Granulat aus einem Vorlagebehälter, in den es nach der Granulierung gelangt, mittels einer Pumpe in den Kopf des Extraktors gelangt und diesen nach unten durchwandert. Nach der Extraktion wird das Granulat aus dem unteren Teil des Extraktors gewöhnlich ebenfalls in einer hydraulischen Förderung zur Weiterverarbeitung in die Trocknung geleitet. Die Extraktionsflüssigkeit, die sich im Durchlauf durch den Extraktor von unten nach oben mit Extrakt aus dem Granulat anreichert, wird als angereicherte Extraktflüssigkeit am oberen Teil des Extraktors abgeführt. Anschließend erfolgt die Trennung vom Extrakt in einer außenstehenden Anlage. Danach wird die Flüssigkeit in den unteren Bereich des Extraktors wieder eingeleitet, in dem es über einen Heizkreislauf auf die erforderliche Prozeßtemperatur aufgeheizt wird.
Die Förderung des Granulates aus einem unter Druck betriebenen Extraktor in den Bereich eines geringeren Druckes stellt hinsichtlich der Gewährleistung eines reibungslosen, kontinuierlichen Betriebes, auch unter den Bedingungen zusätzlich einfließender Prozeßgrößen (z. B. kurzfristige Durchsatzänderungen), an die erforderlichen, technischen Lösungen hohe Anforderungen, die bisher nicht erreicht worden sind.
Die Erhaltung des Druckes im Extraktor ist für den Zustand einer außer Betrieb gesetzten Granulatförderung in den und aus dem Extraktor z. B. durch Absperrung von Armaturen in den Rohrleitungen, die die Verbindung zu den außenstehenden Systemen mit geringem Druck gewährleisten sollen, ohne weiteres möglich. Sobald diese Absperrungen jedoch aufgehoben werden, würde bei einfach abführenden Rohrleitungen dabei eine unkontrollierte Strömung sowohl der abgeschiedenen Förderflüssigkeit am Abscheider über dem Extraktor als auch des Granulat-Flüssigkeits-Gemenges aus dem unteren Teil des Extraktors erfolgen, angetrieben durch die Druckdifferenz vom hohen Druck im Extraktor zu dem niedrigen Druck im Bereich der Außensysteme.
Um eine gezielte und definierte Strömung bei Einhaltung eines konstanten Druckes im Extraktor zu erreichen, kann man bekannterweise z. B. erwägen, in die Rohrleitungen Armaturen einzubauen, mit denen die o. a. Ströme mittels einer Regelung gesteuert werden sollen. Für die aus dem oben angeordneten Abscheider abzuleitende Förderflüssigkeit aus der Beschickung stellt sich hierbei jedoch nur im absolut konstanten Kreislauf-Flüssigkeitsstrom ein Gleichgewicht ein, in dem erreicht werden kann, daß ein störender Überlauf von Flüssigkeit in den Extraktor vermieden wird. Dieser unerwünschte Überlauf würde empfindliche Nachteile für das Extraktionsverfahren nach sich ziehen, weil die niedriger temperierte Förderflüssigkeit (erforderliche Siedepunktunterschreitung bei geringem Überdruck) sich auf die Temperatureinstellung im Extraktorkopf beim Druckverfahren (aus Verfahrensgründen bewußt höher eingestellte Temperatur) in mehrfacher Richtung negativ auswirken würde. Im realen Prozeß jedoch ist eine Granulatbeschickung aus der vorangeschalteten Granulierung über den Vorlagebehälter in den Extraktor oft von Förderschwankungen begleitet, die den unkontrollierten Überlauf von niedriger temperierter Förderflüssigkeit in den Extraktor bei der o. a. Konzeption bewirken kann.
Im Gemenge von Granulat in Flüssigkeit, wie es bei der hydraulischen Granulatförderung aus dem unteren Teil des Extraktors der Fall ist, wird jedoch eine Förderung in Verbindung mit der Drosselung des Druckes unter Einsatz von z. B. Regel-Armaturen sehr nachteilig, weil hierbei die Möglichkeit besteht, daß sich bei Regelausführungen auf eine solche Armatur unter bestimmten Bedingungen, z. B. geringer werdender Querschnitt in der Armatur beim Drosseln infolge eines Regelimpulses in Richtung einer verringerten Fördermenge, ein Versatz des Granulates an dieser Stelle und darauf aufbauend vor dieser Armatur einstellt, was den sicheren Betrieb dieses Austrages unterbrechen würde. Es besteht dabei die Gefahr, daß bei Verstopfung durch Granulat die Flüssigkeit infolge des Druckes im Extraktor zum Ausströmen durch die Granulatverstopfung an der Armatur verursacht wird und daß die Armatur infolge des Versatzes mit Granulat nicht mehr geschlossen werden könnte. Das würde bedeuten, daß die Flüssigkeit über diesen Förderweg ausgetragen und der Flüssigkeitsstand im Extraktor abgesenkt wird. Ein Absenken des Flüssigkeitsstandes bedeutet jedoch die Vermischung von oben liegender, höher konzentrierter Flüssigkeit mit tiefer liegendem, bereits teilweise extrahiertem Granulat. Dies wäre eine empfindliche Störung des erwünschten, homogenen Extraktionsprozesses. Gewöhnlich würde dieser Flüssigkeitsaustrag von einer installierten Durchflußregelung für die Extraktionsflüssigkeit ausgeglichen werden. Hieraus resultiert aber der negative Aspekt, daß durch plötzlich vermehrt einströmende Extraktionsflüssigkeit die gezielt hohe Aufkonzentrierung in der oben abgeführten Extraktflüssigkeit empfindlich gestört werden würde. Ebenso kann sich die Trägheit der Ausführung der Regelimpulse auf die Regel-Armaturen in Form von Überlagerungen zusätzlich auf die ohnehin schon labile Förderung auswirken und diese Schwankungen noch verstärken. Außerdem ist es möglich, daß es bei erforderlichem Schließen der Regel-Armatur zur Erhaltung des Druckes, z. B. beim plötzlich erforderlichen Abstellen der Förderung, zu einem Zwischenlagern von Granulat an der Abdichtfläche der Armatur kommen kann, dabei ein Ausströmen von Flüssigkeit erfolgen würde und die Druckhaltung im System nicht gewährleistet wäre. Weiterhin kann es beim Wiederanfahren der Förderung nach einem Stillstand zu anfänglichen Verdichtungen von Granulat in der Förderflüssigkeit kommen, die ebenfalls ein großes Risiko der Verstopfung vor der Regel-Armatur in sich tragen.
In DE-OS 33 26 524 A1 wird eine Druckreduzierstation für Flüssigkeiten mit einem Gehalt an Feststoff, der zur Abrasion neigt, beschrieben. Diese vorgestellte Lösung verfolgt unter anderem das Ziel, bei der Druckreduzierung für zu transportierende Flüssigkeiten von einem hohen Druck auf einen niedrigen Druck eine Abrasion in Armaturen zu minimieren, wie diese bisher bei herkömmlichen Verfahren aufgetreten ist. Bei der vorgestellten Lösung wird in einer Anordnung von einer oder mehreren parallel geschalteten Druckreduziersäulen mit einem unten liegenden Bereich für die feststoffhaltige Flüssigkeit und einem darüber befindlichen Gasraum ein Austrag der feststoffhaltigen Flüssigkeit von einer unter hohem Druck stehenden Trennsäule in eine unter niedrigem Druck stehenden Trennsäule durchgeführt. Diese Förderung geschieht durch wechselweises Schalten von Armaturen in einer Folgeschaltung, wobei in der oder den Druckreduziersäulen nacheinander folgende Zustände eintreten:
B: Hoher Füllstand der feststoffhaltigen Flüssigkeit bei hohem Druck
C: Druckentlastung des Gasraumes bei hohem Füllstand der feststoffhaltigen Flüssigkeit
D: Entleerung der feststoffhaltigen Flüssigkeit bei niedrigem Druck über eine Armatur in die Trennsäule mit niedrigem Druck
A: Druckbeaufschlagung des Gasraumes bei niedrigem Füllstand der feststoffhaltigen Flüssigkeit aus dem Gasraum der Trennsäule mit hohem Druck
B: Befüllung mit der feststoffhaltigen Flüssigkeit aus dem Raum der feststoffhaltigen Flüssigkeit in der Trennsäule mit hohem Druck
Dieser Betrieb in der vorgestellten Vorrichtung stellt eine diskontinuierliche Förderung einer feststoffhaltigen Flüssigkeit dar, bei der, bezüglich eines maßgeblichen Punktes für das hier vorgestellte Problem der Granulat-Förderung aus einem unter Druck stehenden Extraktor, der Austrag der feststoffhaltigen Flüssigkeit mittels Absperrarmaturen gesteuert wird.
Für die in der vorliegenden Erfindung gestellte Aufgabe der Förderung von Polymer-Granulat aus dem Bereich des hohen Druckes im Extraktor in den Bereich eines niedrigeren Druckes ist diese Lösung nach DE-OS 33 26 524 A1 auf Grund folgender, entscheidender Nachteile nicht anwendbar:
  • - Die erforderliche Strömung des Granulat-Flüssigkeits-Gemenges aus dem Extraktor über einen solchen Weg der Druckreduziersäule mit 2 hintereinander angeordneten Absperrarmaturen, die periodisch geöffnet und geschlossen werden, wäre mit den vorher beschriebenen Störungen und Nachteilen bezüglich der Wirkung von Regel-Armaturen auf die Förderung dieses Stoffgemenges behaftet.
  • - Bei der diskontinuierlichen Förderung über eine Druckreduziersäule würde sich in dem Zeitraum der Befüllung mit dem Granulat-Flüssigkeits-Gemenge (Zustand "B") und der Druckabsenkung (Zustand "C") ein Absetzen des Granulates einstellen, das bei der statischen Entleerung der Druckreduziersäule in die darunter angeordnete Trennsäule mit niedrigem Druck (Zustand "D") dazu führt, daß bevorzugt die Flüssigkeit ausgetragen wird und das Granulat in der Druckreduziersäule zurückbleibt. Das Granulat-Flüssigkeits-Gemenge kann diesbezüglich nur in einem kontinuierlichen und kinetischen Strömungsverlauf beherrscht werden.
  • - Die diskontinuierliche Förderung des Granulates aus dem Extraktor über diese Vorrichtung müßte der gezielten, kontinuierlichen Extraktion überlagert werden, was insgesamt für das Betriebsregime der Extraktion nachteilig und störend wäre.
Der in den Patentansprüchen 1 bis 7 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren mit Vorrichtung zu entwickeln, das einen ungehinderten und störungsfreien, kontinuierlichen Austrag von Granulat mit Flüssigkeit aus dem unteren Teil eines Extraktors, der im Druckverfahren betrieben wird, in Verbindung mit dem Ableiten von Förderflüssigkeit der Granulatbeschickung aus einem Abscheider, der über dem Extraktor angeordnet ist, gewährleistet. Dieser Austrag der beiden Ströme soll in den Bereich eines geringeren Druckes erfolgen und unanfällig sein gegenüber jeglichen Stromschwankungen und Verdichtungen des Granulates in der Flüssigkeit beim Austragen aus dem unteren Teil des Extraktors sowie Stromschwankungen im Förderflüssigkeits-Kreislauf der Granulatbeschickung. Gleichzeitig soll das aus dem unteren Teil des Extraktors auszutragende Granulat optimal seine verfügbare Prozeßwärme an die in diesem Bereich eingetragene, frische Extraktionsflüssigkeit übertragen, um somit die Energiebilanz des Verfahrens zu verbessern. Das Verfahren und Vorrichtung soll negative Rückwirkungen auf die Extraktion ausschließen; sie sollen ein einfaches Prinzip verwirklichen und kostengünstig sein.
Dieses Problem wird durch die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 bis 7 aufgeführten Merkmale gelöst.
Das Granulat-Flüssigkeits-Gemenge aus dem Extraktor, das gewöhnlich nach einem U-Rohr oben abgeleitet wird, sowie die Förderflüssigkeit aus einem Abscheider über dem Extraktor, der mittels Inertgas mit Druck beaufschlagt wird, durchlaufen ein System von jeweils zuerst einem nach unten gerichteten Rohr, das von Inertgas aus dem Extraktorkopf ausgefüllt ist und kehren danach um in ein nach oben gerichtetes Rohr, wo sich die Ströme hier jeweils als Flüssigkeitssäulen ausbilden und an einem oberen Punkt abgeleitet werden. Die nach unten gerichteten Rohre sind jeweils über Rohrleitungen mit dem Gasraum des Extraktors verbunden.
Der Druck der Flüssigkeitssäulen der beiden Ströme gegen das jeweils nach unten gerichtete, gasgefüllte Rohr entsprechen dem Druck im Gasraum des Extraktors. Die Höhen der Flüssigkeitssäulen werden dabei für den gewünschten Druck im Extraktionsprozeß exakt ausgelegt.
Die Ausführung der jeweils nach unten und anschließend nach oben gerichteten Rohre kann in Form von Doppelrohren oder in Form von U-Rohren erfolgen. Für hohe Drücke oder aus Gründen erforderlicher, geringer Bauhöhe sind die Systeme von zuerst nach unten und anschließend nach oben gerichteten Rohren in eine Kaskade hintereinander geschalteter Systeme aufzuteilen.
Der Austragskonus des Extraktors wird mit einem zweiten, inneren Konus versehen, der aus einem dichten Abschnitt der Höhe Hd, beginnend am Austrittsrohr für das Granulat, und einem darüber angeordneten, perforierten Abschnitt der Höhe Hp aufgebaut ist. Im dichten Abschnitt Hd erfolgt im Gegenstrom die Kühlung des Granulates durch die unten eingeleitete Extraktionsflüssigkeit, die aufgewärmt im perforierten Abschnitt Hp in den Doppelmantelraum zwischen den beiden Konussen einströmt und infolge höherer Dichte nach unten gelangt und in den Heizkreislauf abgeführt wird.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung in Verfahren und Vorrichtung sowohl der Granulatförderung aus dem Extraktor als auch des Förderflüssigkeits-Ablaufes aus dem Abscheider über dem Extraktor als Gegendruck-Prinzip gegen eine Flüssigkeitssäule stellen sich dar als absolut sicheres und einfach funktionierendes Verfahren zur Förderung aus dem Bereich hohen Druckes im Extraktor in einen solchen niedrigeren Druckes. Der Ablauf der beiden Förderungen erfolgt unter den Gesetzen der Schwerkraft und erfährt keinerlei Behinderungen bei der Strömung des Granulat-Flüssigkeits-Gemenges infolge möglicher Förderschwankungen, Gegensteuerungen oder Versetzungen, wie z. B. durch die Wirkung von verengten Querschnitten bei eingesetzten Regel-Armaturen. Das Extraktionsverfahren unter Druck wird hierdurch bezüglich des Austrages des extrahierten Granulates aus dem Extraktor über eine hydraulische Förderung und der Beschickung des Extraktors mit Granulat, ebenfalls über eine hydraulische Förderung, absolut betriebssicher und günstig gestaltet und bildet die Grundlage für ein optimal ablaufendes, kontinuierliches Verfahren der Druck-Extraktion. Die Rückführung von Prozeßwärme aus dem Granulat in die Extraktion wird in einfachem Wirkprinzip und kalkulierbar auf Grund einer vorteilhaft gestalteten Vorrichtung erreicht und verringert die Energiekosten für das Verfahren.
Das erfindungsgemäße Verfahren und Vorrichtungen sollen nun in 3 nachfolgenden Ausführungs­ beispielen näher erläutert werden, die jeweils in Zeichnungen dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 das Verfahren und zugehörige Vorrichtung in Form von Doppelrohren als Single- Anordnung,
Fig. 2 das Verfahren und zugehörige Vorrichtung in Form von Doppelrohren als Anordnung in einer Kaskade,
Fig. 3 das Verfahren und zugehörige Vorrichtung in Form von U-Rohren.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1 (siehe Fig. 1)
Die Förderflüssigkeit aus der Beschickung des Extraktors nach seiner bekannten Abtrennung vom Granulat in einem über dem Extraktor angeordneten Abscheider 1 wird erfindungsgemäß in das erste, nach unten gerichtete, innere Rohr 2.0 eines Doppelrohres geleitet. Der Inertgasraum des Extraktors ist über eine Verbindungsleitung 3.0 mit dem oberen Ende dieses inneren Rohres 2.0 verbunden. Das untere Ende des inneren Rohres 2.0 ist offen. An dieser Stelle bildet sich die untere Umkehrung 4.0 aus dem inneren Rohr 2.0 in den nach oben reichenden Doppelmantelraum 5.0 als zweites Strömungsrohr 5.0. Die Förderflüssigkeit wird von dem Inertgas im inneren Rohr 2.0 infolge seiner Richtung nach unten verdrängt; der ständige Nachfluß der Förderflüssigkeit gelangt frei durch diesen Raum bis an die untere Umkehrung 4.0. Hier erfolgt die Umkehr der Förderflüssigkeit in den Doppelmantelraum 5.0, wobei sich im Doppelmantelraum 5.0 die nach oben strömende Förderflüssigkeit als Säule gegen das im inneren Rohr 2.0 befindliche Inertgas schichtet, durch dessen Wirkung sich im Gasraum des Extraktors ein Druck in Höhe dieser Flüssigkeitssäule ausbildet. Die Förderflüssigkeit strömt im Doppelmantelraum 5.0 im Fall des strömenden Inertgases gemeinsam mit dem Inertgas nach oben. Im Fall der Druckhaltung im Extraktor strömt nur die Förderflüssigkeit nach oben; das Inertgas wird, im Betrag der Flüssigkeitssäule, im Gasraum des Extraktors mittels einer Druckregelung konstant gehalten. Die obere Umkehrung im Doppelmantelraum 5.0 wird durch ein Überlaufrohr 6.0 gebildet, dessen Einlauf vorteilhaft nach oben gerichtet ist. In Höhe dieses Einlaufes bildet sich das Flüssigkeitsniveau ab. Hier erfolgt im Fall des strömenden Inertgases die Abtrennung des Inertgases aus der Flüssigkeit in Form einer freien Entgasung. Das Inertgas strömt danach durch eine Abtauchleitung 23 aus dem Kopf des Doppelrohres in die Abtauchung 22 oder verweilt im Fall der Druckhaltung im Raum des inneren Rohres 2.0. Die Förderflüssigkeit gelangt durch das Überlaufrohr 6.0, das vom Inertgas gefüllt ist, in den Vorlagebehälter 7.
Eine allgemein praktizierte Gestaltung des Austrages des extrahierten Granulates aus dem unten liegenden Konus des Extraktors erfolgt z. B. per Pumpe und Austragsvorrichtung 8 als Granulat-Flüssigkeits-Gemenge über ein U-Rohr 9, das im Fall des Förderstillstandes als Ausgleichsschenkel zur Säule des Granulat- Flüssigkeits-Gemenges im Extraktor 10 wirkt. Das Granulat-Flüssigkeits-Gemenge fließt aus diesem U-Rohr 9 oben erfindungsgemäß in ein erstes nach unten gerichtetes, inneres Rohr 11.0 eines Doppelrohres.
Das innere Rohr 11.0 ist unten geöffnet. Der Gasraum des Extraktors ist über eine Verbindungsleitung 12.0 mit dem oberen Ende des inneren Rohres 11.0 verbunden. Hierdurch senkt das Gaspolster im inneren Rohr 11.0 das Niveau des Granulat-Flüssigkeits-Gemenges auf das Maß zum oberen Überlauf ab, welches der Flüssigkeitssäule im Doppelmantelraum 5.0 des Förderflüssigkeits-Ablaufes und somit dem Druck im Extraktor entspricht. Das innere Rohr 11.0 ist dabei jedoch länger als die Flüssigkeitssäule im Doppelmantelraum 5.0 für die Förderflüssigkeit bis zum Niveau am Eingang des Überlaufrohres 6.0 ausgeführt, so daß das Niveau des Granulat-Flüssigkeits-Gemenges in dem Maß Hst, oberhalb der unteren Umkehrung 13.0 liegt. Der Nachfluß des Granulat-Flüssigkeits-Gemenges aus dem Extraktor gelangt frei durch den Gasraum des inneren Rohres 11.0 bis zum Niveau Hst und strömt an der unteren Umkehrung 13.0 in den Doppelmantelraum 14.0 als zweites Strömungsrohr 14.0 und von hier nach oben. Am oberen Ende des Doppelrohres geht dieses in ein einfaches Rohr, vorteilhaft symmetrisch angeordnet, über, in dem das Granulat-Flüssigkeits-Gemenge in bekannter Weise über eine obere Überleitung in den Granulatabscheider 20 und weiter in den Trockner 21 geführt wird, der zur Erzielung eines bestimmten Prozeßdruckes mit einer Abtauchung 22 verbunden ist. Die Anordnung der Abtauchung 22 in der Darstellung nach Fig. 1-3 kann auch anders in geeigneten Behältern mit Flüssigkeit erfolgen. Ebenso ist der Granulatabscheider 20 in anderer bekannter Anordnung oder Ausführung möglich.
Im unteren Konus des Extraktors wird erfindungsgemäß mittels eines zweiten, inneren Konusses ein Doppelmantelraum 15 gebildet, wobei die Wandung des inneren Konusses aus einem dichten Abschnitt 16 mit einer Höhe Hd in dem Bereich von 0,05 bis 0,99 der Konushöhe, gemessen vom unteren Ende, und einem darüber liegenden, perforierten Abschnitt 17 der Höhe Hp im Bereich von 0,001 bis 0,8 der Konushöhe, gemessen vom Beginn des perforierten Abschnittes, ausgebildet ist, der in der Art eines Teil-Konusses aus Lochblech, oder vorteilhaft, in Form eines Mantels aus Spaltgitter, in den inneren Konus integriert wird. Die frische, von unten einströmende und verhältnismäßig kalte Extraktionsflüssigkeit kühlt im Bereich der dichten Wandung 16 das im Gegenstrom abfließende Granulat ab. Im Bereich des perforierten Abschnittes 17 kann die vorgewärmte Extraktionsflüssigkeit in den Doppelmantelraum 15 überfließen. Im Doppelmantelraum 15 strömt es infolge seiner im Verhältnis zum Prozeß noch geringen Temperatur (höhere Dichte) nach unten und wird in einen bekannten Heizkreislauf, z. B. mit Pumpe 18 und Wärmeübertrager 19, gesaugt, wobei es die erfindungsgemäß aus dem Granulat entzogene Wärme in den Prozeß zurückführt.
Zur weiteren Erläuterung soll eine Extraktion z. B. nach folgenden Ausgangswerten vorgestellt werden:
Länge des Extraktors: 22 m
Art des Polymer-Granulates: Polyamid 6
Druck des Inertgaspolsters: 2,0 bar (Ü)
Temperatur am Extraktorkopf: 120°C
Art der Förderflüssigkeit für die Granulatbeschickung: Wasser
Temperatur der Förderflüssigkeit aus der Granulatbeschickung: 95°C
Druck im Überlaufrohr 6.0 infolge Abtauchung: 20 mbar (Ü)
Druck im Trocknerkopf 21: 100 mbar (Ü)
Art des Inertgases: Stickstoff
Strömende Inertgasmenge zur Spülung des Extraktorkopfes (Regelung): 2 m3/h
Art der Extraktionsflüssigkeit: Wasser
Temperatur der Extraktionsflüssigkeit am Eintritt in den Extraktor: 90°C
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein System aus einem Doppelrohr für die Ableitung des Förderwassers nach dem Abscheider 1 sowie aus einem Doppelrohr zur Förderung des Granulat-Wasser-Gemenges aus dem Extraktor und darüberhinaus die Gestaltung des Extraktor-Konusses in nachfolgender Ausführung eingesetzt:
1. Doppelrohr für die Ableitung des Förderwassers nach dem Abscheider 1
Das Doppelrohr für die Ableitung des Förderwassers nach der Abtrennung vom Granulat besteht aus einem ersten, nach unten gerichteten, inneren Rohr 2.0, wobei das innere Rohr 2.0 am unteren Ende geöffnet ist und eine freie Strömung in Form einer Umkehrung 4.0 in den sich nach oben anschließenden Doppelmantelraum 5.0 ausbilden kann. Das äußere Rohr ist unten geschlossen und oben über das Abtauchrohr 23 mit der Abtauchung 22 verbunden, wodurch ein Überdruck von 20 mbar gewährleistet wird. Das äußere Rohr endet unten um das Maß H4 unter dem geöffneten Querschnitt des Innenrohres 2.0. Am Kopf wird der Ablauf des Wassers gewährleistet durch ein Überlaufrohr 6.0, dessen Öffnung vorteilhaft nach oben gerichtet ist.
Die erforderliche Höhe HW der Wassersäule, die im Doppelmantelraum 5.0, gemessen von der unteren Umkehrung 4.0 bis zum Niveau am Überlaufrohr 6.0, und in der Abtauchung 22 zur Sicherung des Prozeßdruckes im Extraktor (Inertgaspolster) wirken muß, resultiert aus folgender Beziehung:
mit:
ρ = 961,65 kg/m3 für 95°C und
g = 9,81 m/s2.
Die Wirkung des in der Flüssigkeitssäule HW nach oben strömenden Inertgases im Fall des strömenden Inertgases (Verringerung der Dichte) wurde hierbei vernachlässigt.
Hieraus ist die Gestaltung der Höhe HW, ges. des Doppelrohres zur Ableitung des Förderwassers für das Verfahren gemäß der Zielstellung der Erfindung unter folgenden Bedingungen und Festlegungen vorzunehmen:
  • 1. HW, ges. = Gesamthöhe der Wassersäule im Doppelmantelraum vom Fuß bis zum Wasserüberlauf in das Überlaufrohr 6.0:
    HW, ges. = HW + H4 - HAbtauchung = 21.088 mm
    mit:
    HW = Höhe der wirksamen Flüssigkeitssäule von der Umkehrung 4.0 bis zum Wasserüberlauf 6.0
    HW = 21.200 mm
    H4 = Höhe von unterer Umkehrung 4.0 bis zum Fuß des Doppelrohres = 100 mm
    HAbtauchung = Eintauchtiefe der Abtauchleitung 23 in Abtauchung 22 entsprechend dem Druck von 20 mbar
  • 2. Anschluß des inneren Rohres 2.0 an den Wasserablauf aus dem Abscheider 1.
  • 3. Anschluß der Verbindungsleitung 3.0 vom Inertgasraum im Extraktor an das Innenrohr 2.0 des Doppelrohres für das Förderwasser.
  • 4. Installation der Überlaufleitung 6.0 als atmosphärischer Verschluß in den Vorlagebehälter 7.
  • 5. Installation der Abtauchleitung 23 vom Kopf des Doppelrohres für die Abführung des Förderwassers in die Abtauchung 22.
Das Doppelrohr kann auch derart gestaltet werden, daß die Einmündung des Einlaufrohres für das Förderwasser in das Innenrohr 2.0 oberhalb des Eintrittsquerschnittes des Überlaufrohres 6.0 liegt.
2. Doppelrohr für die Förderung des Granulat-Wasser-Gemenges aus dem unteren Teil des Extraktors
Das Doppelrohr für die Förderung des Granulat-Wasser-Gemenges aus dem unteren Teil des Extraktors 10 besteht aus einem ersten, nach unten gerichteten, inneren Rohr 11.0, wobei das innere Rohr 11.0 am unteren Ende geöffnet ist, wodurch sich die freie Strömung in Form einer Umkehrung 13.0 in den sich nach oben anschließenden Doppelmantelraum 14.0 ausbilden kann, der als zweites, nach oben gerichtetes Strömungsrohr 14.0 wirkt. Das innere Rohr 11.0 ist oben verbunden mit dem U-Rohr 9 für das Granulat- Wasser-Gemenge aus dem Extraktor 10 und über die Verbindungsleitung 12.0 mit dem Gasraum des Extraktors. Das äußere Rohr des Doppelrohres ist unten geschlossen. Es ist am unteren Ende um das Maß H13 unter dem geöffneten Querschnitt des Innenrohres 11.0 angeordnet. Am oberen Ende wird das Doppelrohr in eine einfache Leitung, vorteilhaft konzentrisch angeordnet, übergeführt, die in bekannter Weise das Granulat-Wasser-Gemenge über einen oberen Punkt in den Abscheider 20 vor dem Trockner 21 leitet. Am Kopf des Doppelrohres ist ein Festmaß von Hfix ca. 300 mm festgelegt, das bei der Aufstellung der Anlage als druckwirksame Flüssigkeitshöhe kalkuliert und eingehalten werden muß.
Gemäß der Zielstellung der Erfindung wird die Gestaltung des Doppelrohres für die Granulatförderung in folgender Weise ausgeführt:
  • 1. HG, ges. = Gesamthöhe des Doppelrohres vom Fuß bis zur oberen Umkehrung und Ableitung des Granulat-Wasser-Gemenges in dem Betrag:
    HG, ges. = HG + H13 + Hst = 22.280 mm
    mit:
    HG = Höhe des Granulat-Wasser-Gemenges im Doppelmantel 14.0 von der Höhe Hst bis zum oberen Umkehrbogen, HG = HW = 21.200 mm (⇒ verbundene Druckräume. Für das Granulat-Wasser-Gemenge wird hier die Dichte für das Extraktionswasser angesetzt).
    H13 = Höhe von unterer Umkehrung 13.0 bis zum Fuß des Doppelrohres = 80 mm
    Hst = statische Höhe des Granulat-Wasser-Gemenges im Innenrohr 11.0 = 1.000 mm
    Das Innenrohr 11.0 wird länger ausgeführt, so daß über der unteren Umkehrung 13.0 sich im Innenrohr 11.0 eine statische Höhe Hst für das Granulat-Wasser-Gemenge bei Wirkung des Inertgasdruckes einstellt. Diese Höhe Hst dient der absoluten Sicherheit, daß die Erhaltung des Druckes im Extraktor 10 im Fall des strömenden Inertgases allein von der Flüssigkeitssäule im Doppelrohr der Förderwasser-Ableitung gewährleistet wird und die Gefahr der Ausbildung einer Mammutpumpe infolge eines gegebenenfalls zu großen Auftriebes durch das Inertgas im Doppelmantel 14.0 bei der Granulatförderung verhindert wird. Diese Gefahr könnte auftreten, wenn der Inertgasstrom über den Weg der Granulatförderung 14.0 und nicht der Förderflüssigkeits-Ableitung 6.0 austreten und dabei außerplanmäßig hohe Werte annehmen würde. Die Folge wäre ein Aushebern des Extraktors 10 und somit eine plötzliche Druckabsenkung im Extraktor, verbunden mit der Erreichung des Siedezustandes des hierin befindlichen Wassers.
    Ein solches Betreiben der Ableitung des strömenden Inertgases über den Weg der Granulat­ förderung ist z. B. auch denkbar, wenn die Ableitung des Förderwassers nicht über das beschriebene Doppelrohr mit den Wegen 2.0, 5.0 und 6.0, sondern z. B. in einem Einzelrohr über eine Durchfluß-.
  • 2. Anschluß der Verbindungsleitung 12.0 vom Inertgasraum im Extraktor an das Innenrohr 11.0 des Doppelrohres für die Granulatförderung.
  • 3. Die Installation des Doppelrohres für die Granulatförderung im Gebäude, dargestellt in dem Maß:
    HA = HU + HT + HPE + HBau
    ist abhängig von folgenden Bedingungen:
    • 1. Erforderliche Höhe über dem Niveau im Extraktor 10 zur Sicherung des Granulat-Wasser- Gemenges im Extraktor 10 gegen freien Auslauf in das U-Rohr 9 bei Förderruhe: HU = 500 mm.
    • 2. Prozeßdruck im Trockner 21: HT = 100 mbar (Ü).
    • 3. Anteil einer potentiellen Energie für den Strömungsweg des Granulat-Wasser-Gemenges in den Abscheider 20: HPE = abhängig von der Rohrleitungsführung.
    • 4. Aus gebäudetechnischen Gründen erforderliche, zusätzliche Höhe HBau, um deren Betrag das U- Rohr 9 im entsprechenden Fall höher gezogen werden muß.
      Die Werte für HU und HPE werden dabei gegebenenfalls von HBau kompensiert.
Das Doppelrohr kann auch derart gestaltet werden, daß die Einmündung des Überlaufes aus dem U-Rohr oberhalb der oberen Umkehrung am Doppelmantelraum 14.0 angebracht wird. Das Maß Hfix gestaltet sich dabei in die andere Richtung, gemessen vom Überlauf aus dem U-Rohr 9 (vgl. Fig. 1).
Die bei der Förderung des Granulat-Wasser-Gemenges aus dem unteren Teil des Extraktors 10 für die Überwindung von HA erforderliche Energie wird von der Pumpe für die Austragsvorrichtung 8 aufgebracht und bleibt von dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgenommen.
3. Extraktorkonus mit Doppelmantelraum zur Granulatkühlung und Überleitung des vorgewärmten Extraktionswassers in den unteren Heizkreislauf
Der Behälterkonus am Granulat-Ausgang des Extraktors wird innen mit einem weiteren Konus ausgestattet, der unten, vom Austrittsrohr beginnend und daran dichtgeschweißt, von einem Vollblech 16 gebildet ist und eine Höhe Hd von 0,x seiner Gesamthöhe erreicht. Daran schließt sich ein perforierter Abschnitt 17 mit einer Höhe Hp von 0,y seiner Gesamthöhe an, in der Art z. B. einer Lochplatte als sich fortsetzender Konus oder in der Art eines Spaltgitter-Mantels, der in den inneren Konus integriert ist. Oberhalb des perforierten Abschnittes kann der innere Konus wiederum in ein Vollblech übergehen. Zwischen dem inneren Konus und dem äußeren Behälter-Konus wird somit ein Doppelmantelraum 15 gebildet. Das am Granulat-Austrittsrohr unterhalb des Extraktors eingeleitete, frische Extraktionswasser hat gewöhnlich eine Temperatur von ca. 90°C. Für das Granulat, das von oben in den Bereich des inneren Konusses das Niveau der Höhe Hd erreicht, soll eine Prozeßtemperatur von ca. 135°C angenommen werden.
Im Durchlauf des Granulates durch den inneren Konus im Bereich der Höhe Hd wird dieses vom nach oben strömenden, frischen Extraktionswasser im Gegenstrom gekühlt. Das Granulat wird hierbei bis auf das Temperaturniveau von < 100°C gekühlt und das Extraktionswasser entsprechend erwärmt.
Durch diese Anordnung des inneren Konusses werden folgende positive Verfahrenseffekte erzielt:
  • - Das Granulat wird in hoher Effizienz vom absolut temperaturgeschichteten Extraktionswasser (ohne dessen Rückvermischung über die Höhe) gekühlt. Das Extraktionswasser erwärmt sich dabei ebenso gerichtet durch seine laminare Aufwärts-Strömung und ruhende Schichtung auf Grund der Dichteunterschiede infolge der zunehmenden Temperatur.
  • - Das Granulat verläßt den Extraktor isotherm zum Fördersystem mit einer Temperatur unterhalb des Siedepunktes des Förderwassers. Es können somit Störungen im Verfahren gegenüber andererseits gegebenenfalls auftretende Siedepunktsüberschreitungen der Förderflüssigkeit infolge des hochtemperierten Granulates bzw. eine hieraus notwendige Kühlung für das Extraktionswasser im Förderkreislauf vermieden bzw. eingespart werden.
  • - Die Wärme des Granulates in dem Betrag äquivalent Δt = tGranulat - tExtraktionswasser wird in den Prozeß zurückgeführt.
Die Maße für die Höhen Hd und Hp wurden in diesem Beispiel nicht explizit angegeben, weil sie im wesentlichen aus dem Verhältnis der Menge des Granulates zu der Menge des Extraktionswassers, der Temperaturdifferenz Δt, der Gestaltung des Extraktorkonusses sowie des Betrages des Wasserstromes im unteren Heizkreislauf folgen. Sie lassen sich bei der Planung für den jeweiligen Prozeß bei Festlegung dieser Werte exakt rechnerisch bestimmen, wobei Toleranzen für den Prozeß mit berücksichtigt werden können.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2 (siehe Fig. 2)
In dem zweiten Ausführungsbeispiel soll dargestellt werden, daß bei einem Extraktionsverfahren unter höherem Druck, als im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, die Anordnung der gegenwirkenden Flüssigkeitssäulen für die Ableitung des Förderwassers und für die Granulatförderung jeweils in einer Reihenschaltung erfolgen muß, weil hierfür die erforderliche Gebäudehöhe im Normalfall nicht mehr gewährleistet werden kann. Die erforderliche Höhe für die gegenwirkenden Flüssigkeitssäulen muß auf mehrere hintereinanderwirkende Säulen aufgeteilt werden.
Veränderte Ausgangswerte gegenüber Ausführungsbeispiel 1
Druck des Inertgaspolsters: 4,0 bar (Ü)
Temperatur am Extraktorkopf: 130°C
Die gegenwirkende Flüssigkeitssäule, die den vorgegebenen Druck im Gasraum des Extraktors erhalten soll, errechnet sich aus der Beziehung:
Diese Flüssigkeitssäule soll wegen ihres hohen Betrages auf jeweils 2 in Reihe geschaltete Säulen aufgeteilt werden.
Es wird eine Kaskade aus 2 Doppelrohren für die Ableitung des Förderwassers nach der Abtrennung vom Granulat im Abscheider 1 und aus 2 Doppelrohren zur Förderung des Granulat-Wasser-Gemenges aus dem unteren Teil des Extraktors ausgeführt. Die Aufteilung soll dabei sinnvollerweise in 2 gleich große Längen vorgenommen werden, so daß für die wirksame Länge der gegenwirkenden Flüssigkeitssäule von den Umkehrungen 4.1 und 4.2 bis zu den Überläufen 6.1 und 6.2 in den beiden Doppelrohren für die Ableitung des Förderwassers der Extraktorbeschickung in den Vorlagebehälter 7 jeweils folgende Werte für die 2 Doppelrohre sich ergeben:
Für die Förderwasser-Ableitung wird der Gasraum des Extraktorkopfes analog Ausführungsbeispiel 1 über eine Leitung 3.1 mit dem Innenrohr 2.1 des ersten Doppelrohres verbunden. Der Überlauf 6.1 aus dem ersten Doppelrohr wird oben mit dem Innenrohr 2.2 des zweiten Doppelrohres verbunden. Der Gasraum des ersten Doppelrohres erhält eine Verbindung 3.2 mit dem Innenrohr 2.2 des zweiten Doppelrohres. Der Überlauf 6.2 aus dem zweiten Doppelrohr führt in den Vorlagebehälter 7; das aus dem Kopf des 2. Doppelrohres austretende Inertgas im Fall des strömenden Inertgases wird über die Abtauchleitung 23 in die Abtauchung 22 geführt.
Das Innenrohr 11.1 des ersten Doppelrohres für die Granulatförderung wird analog Ausführungsbeispiel 1 über die Leitung 12.1 mit dem Gasraum des Extraktors verbunden. Der Überlauf des Granulat-Wasser- Gemenges aus dem ersten Doppelrohr wird in das Innenrohr 11.2 des zweiten Doppelrohres eingeleitet. Der Gasraum des ersten Doppelrohres für die Förderwasser-Ableitung wird über die Leitung 12.2 mit dem Innenrohr 11.2 des zweiten Doppelrohres für die Granulatförderung verbunden. Der Überlauf des Granulat- Wasser-Gemenges aus dem zweiten Doppelrohr für die Granulatförderung strömt über in den Abscheider 20 vor dem Trockner 21. Der Druck der 2 Flüssigkeitssäulen von jeweils 21.094 mm wird somit vom Inertgas aus dem Innenrohr 2.1 auf den Gasraum im Extraktor 10 und von hier über die Leitung 12.1 und 12.2 auf die Innenrohre 11.1 und 11.2 verteilt.
Die Werte für die Maße H4, H13, Hst und Hfix entsprechen denen aus dem Ausführungsbeispiel 1. Das Maß HA entspricht der Wertung aus dem Ausführungsbeispiel 1.
Die Gestaltung des Extraktorkonusses für das Ausführungsbeispiel 2 mit dem Innenkonus aus Vollblech 16 und sich anschließendem, perforiertem Abschnitt 17 sowie Doppelmantelraum 15 und die Wirkungsweise dieser Vorrichtung entspricht hierbei den Darstellungen im Ausführungsbeispiel 1. Die exakten Werte für die Höhen Hd und Hp werden auch hier aus den Werten des Extraktionsprozesses bestimmt.
Die Aufteilung in eine Kaskade aus 2 Doppelrohren könnte auch für den Fall geringerer Inertgasdrücke mit der Absicht der Verringerung der Bauhöhe der Doppelrohre angewendet werden. Ebenso sind Kaskaden aus mehr als 2 Doppelrohren ausführbar.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3 (siehe Fig. 3)
Das im Ausführungsbeispiel 1 dargestellte Verfahren in der dort vorgestellten Vorrichtung der Doppelrohre für die Granulatförderung aus dem Extraktor und die Förderwasser-Ableitung kann bezüglich der Vorrichtung auch in folgender Variation durchgeführt werden:
Die im Ausführungsbeispiel 1 erläuterten Doppelrohre, mit Innenrohr im Außenrohr angeordnet, werden jeweils in der Art getrennt, daß die Innenrohre unten mit den Außenrohren jeweils zu einem U-Rohr verbunden werden, wobei die Umkehrungen 4.0 und 13.0 aus dem Ausführungsbeispiel 1 in der Form der unten liegenden Übergangsrohre 4.3 und 13.3 wirken. In dieser neuen Anordnung gelten alle Bedingungen bezüglich der Maße Hfix und HA aus dem Ausführungsbeispiel 1. Die Maße H4 und H13 aus dem Ausführungsbeispiel 1 gehen hier jeweils in das Maß für den Querschnitt der Übergangsrohre 4.3 und 13.3 über.
Das Verfahren läuft in gleicher Weise ab:
Das Inertgas aus dem Extraktor 10 gelangt über das Verbindungsrohr 3.3 oben in das erste, nach unten gerichtete Rohr 2.3 des U-Rohres für die Förderwasser-Ableitung, füllt dieses bis zum Niveau des Förderwassers am unteren Übergangsrohr 4.3 aus und strömt hier über in das zweite, nach oben gerichtete Rohr 5.3 des U-Rohres (strömendes Inertgas) oder wird bei Druckhaltung auf einem bestimmten Niveau konstant gehalten. Das aus dem Abscheider 1 in das erste Rohr 2.3 des U-Rohres ablaufende Förderwasser gelangt auf das Wasser-Niveau des Übergangsrohres 4.3 und strömt im zweiten Rohr 5.3 des U-Rohres nach oben bis zum Einlauf des Überlaufrohres 6.3 und über dieses in den Vorlagebehälter 7. Das Inertgas wird im Fall des strömenden Inertgases aus dem Kopf des zweiten Rohres 5.3 über die Abtauchleitung 23 in die Abtauchung 22 abgeleitet.
Das Doppelrohr für die Granulatförderung aus dem Ausführungsbeispiel 1 wird ebenfalls umgesetzt in ein U-Rohr durch den neu geschaffenen Übergang 13.3. Über die Verbindungsleitung 12.3 wird, wie in Ausführungsbeispiel 1, der Inertgasdruck vom Gasraum des Extraktors in das erste, nach unten gerichtete Rohr 11.3 des U-Rohres für die Granulatförderung geleitet. Die Verlängerung des Rohres 11.3 um die Höhe Hst gewährt auch hier absolut, daß das Inertgas im Fall des strömenden Inertgases gesichert über das U-Rohr der Förderwasser-Ableitung abgeführt wird und nicht im Rohr 14.3 ab einer bestimmten Menge eine Mammutpumpe erzielen kann (Aushebern des Extraktors, siehe Ausführungsbeispiel 1, Punkt 2.1).
Die im Ausführungsbeispiel 2 in Bezug auf das Ausführungsbeispiel 1 aufgeführten Darstellungen bezüglich der Kaskaden-Anordnung von mehreren hintereinandergeschalteten Doppelrohren sind analog auf das Ausführungsbeispiel 3 zu übertragen.
Die Gestaltung des Extraktorkonusses entsprechend Ausführungsbeispiel 1 mit dem Innenkonus aus Vollblech 16 und sich anschließendem, perforiertem Abschnitt 17 sowie Doppelmantelraum 15 und die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist hierbei auf die Darstellungen im Ausführungsbeispiel 3 zu übertragen. Die exakten Werte für die Höhen Hd und Hp werden auch hier aus den Werten des Extraktionsprozesses bestimmt.

Claims (7)

1. Verfahren zum Austrag von Polymer-Granulat als Granulat-Flüssigkeits-Gemenge mittels einer hydraulischen Förderung aus dem unteren Teil eines unter Druck stehenden Extraktors, wobei der Druck im Gasraum des Extraktors mittels Inertgas durch eine gesteuerte Strömung oder eine gesteuerte Druckhaltung erzeugt wird, in Verbindung mit der Ableitung von Förderflüssigkeit nach seiner Trennung aus einer hydraulischen Förderung in diesen Extraktor, aus dem Bereich des hohen Extraktordruckes in den Bereich eines geringeren Druckes, wobei zusätzlich Prozeßwärme aus dem Granulat in das Extraktionsverfahren über einen installierten Kreislauf zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
das Granulat-Flüssigkeits- Gemenge aus dem Extraktor nach einer oberen Umkehrung als Förderstrom in ein erstes, nach unten gerichtetes Rohr (11) geleitet wird, das oben über eine Verbindungsleitung (12) mit dem Gasraum des Extraktors (10) verbunden ist,
das Innere dieses Rohres (11) sich dabei bis zu einer Höhe (Hst) mit Inertgas füllt,
das Granulat- Flüssigkeits-Gemenge nach unten gelangt und in dem sich anschließenden, zweiten Rohr (14) bis zu einer oberen Umkehrung strömt, wobei der hydrostatische Druck der wirksamen Flüssigkeitssäule von der Höhe (Hst) bis zur oberen Umkehrung dem Druck im Gasraum des Extraktors entspricht,
die Förderflüssigkeit als Förderstrom in ein erstes, nach unten gerichtetes Rohr (2) geleitet wird, das oben über eine Verbindungsleitung (3) mit dem Gasraum des Extraktors (10) verbunden ist,
das Innere dieses Rohres (2) dadurch mit Inertgas gefüllt ist,
die Förderflüssigkeit durch dieses gasgefüllte Rohr (2) bis zu einer unten liegenden Umkehrung (4) gelangt, in dem sich anschließenden, zweiten, nach oben gerichteten Strömungsrohr (5) nach oben bis zu einer Umkehrung in ein Überlaufrohr (6) strömt und sich dabei als Flüssigkeitssäule bis zur Höhe des Überlaufrohres (6) gegen das gasgefüllte, erste Rohr (2) schichtet, wodurch im Gasraum des Extraktors (10) ein Druck äquivalent dem hydrostatischen Druck dieser wirksamen Flüssigkeitssäule entsteht,
im Fall des strömenden Inertgases dieses gemeinsam mit der Flüssigkeit im zweiten Strömungsrohr (5) nach oben strömt und im Niveau an der Umkehrung in das Überlaufrohr (6) frei aus der Flüssigkeit entgast und am Kopf des zweiten Rohres (5) über eine Abtauchleitung (23) in eine Abtauchung (22) geführt wird oder im Fall der Druckhaltung im Raum des ersten Rohres (2) verweilt,
das Granulat-Flüssigkeits-Gemenge am Extraktor-Austritt in der Höhe (Hd) in einem seitlich dichten Abschnitt (16) geführt wird, in dem es seine verfügbare Prozeßwärme im Gegenstrom an die unten eingeleitete, kältere Extraktionsflüssigkeit überträgt und
anschließend in einem darüber angeordneten, perforierten Abschnitt (17) der Höhe (Hp) die aufgewärmte, aber im Vergleich zum Prozeß noch relativ kalte Extraktionsflüssigkeit in einem Doppelmantelraum (15) nach unten strömt und von hier in den Prozeß geleitet wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, nach unten gerichtete Rohr (11.0) für die Förderung des Granulat-Flüssigkeits-Gemenges im Inneren eines Doppelrohres angeordnet und unten geöffnet ist und einen Abstand (H13) zum unteren Boden des Doppelrohres unter Ausbildung einer unteren Umkehrung (13.0) einnimmt, der sich anschließende Doppelmantelraum als zweites, nach oben gerichtetes Strömungsrohr (14.0) ausgebildet ist, das erste Rohr (11.0) oben sowohl mit dem Überlauf des Granulat-Wasser-Gemenges als auch über die Verbindungsleitung (12.0) mit dem Gasraum des Extraktors (10) verbunden ist, das zweite Strömungsrohr (14.0) oben zu einem definierten Überlaufpunkt (Hfix) geführt ist, das erste, nach unten gerichtete Rohr (2.0) für die Ableitung der Förderflüssigkeit im Inneren eines Doppelrohres angeordnet und unten geöffnet ist und einen Abstand (H4) zum unteren Boden des Doppelrohres einnimmt, der sich anschließende Doppelmantelraum als zweites, nach oben gerichtetes Strömungsrohr (5.0) ausgebildet ist, das erste Rohr (2.0) oben sowohl mit dem Flüssigkeits-Ablauf aus dem Abscheider (1) als auch über die Verbindungsleitung (3.0) mit dem Gasraum des Extraktors (10) verbunden ist, das zweite Strömungsrohr (5.0) oben mit einem nach unten führenden Überlaufrohr (6.0) versehen ist und an der Haube des Doppelrohres der Inertgasraum über die Verbindungsleitung (23) mit einer Abtauchung (22) verbunden ist, der unten liegende, äußere Konus des Extraktors (10) mit einem zweiten, inneren Konus versehen ist, dessen unterer Abschnitt (16) mit dem Austrittsrohr für das Granulat dicht verbunden ist und in der Höhe (Hd) aus dichtem Blech besteht, und dessen oberer Abschnitt (17) in der Höhe (Hp) perforiert ausgebildet ist.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Rohre für die Granulatförderung sowie für die Förderflüssigkeits-Ableitung als Doppelrohre in Einzel-Anordnung oder in Kaskade-Anordnung aus mindestens zwei Doppelrohren ausgebildet sind, wobei der Gasraum des Extraktors (10) in der Kaskaden-Anordnung mit den jeweils nach unten gerichteten Rohren (2.1) und (11.1) der ersten Stufe und der Gasraum des ersten Doppelmantelraumes (5.1) über die Verbindungsleitungen (3.2) und (12.2) mit der zweiten Stufe der nach unten gerichteten Rohre (2.2) und (11.2) verbunden sind und das Überlaufrohr (6.1) der ersten Stufe in das innere Rohr (2.2) der zweiten Stufe einmündet.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Rohre für die Granulatförderung sowie für die Flüssigkeits-Ableitung als U-Rohre in Einzel- Anordnung oder in Kaskade-Anordnung aus mindestens zwei U-Rohren ausgebildet sind, wobei in der Anordnung in Kaskade der Gasraum des Extraktors (10) mit der jeweiligen ersten Stufe der ersten, nach unten gerichteten Rohre (2.3) und (11.3) und der Gasraum des zweiten Stömungsrohres (5.3) mit der zweiten Stufe der ersten, nach unten gerichteten Rohre (2) und (11) verbunden sind und das Überlaufrohr (6.3) der ersten Stufe in das innere Rohr (2) der zweiten Stufe einmündet.
5. Vorrichtung nach Patentansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (Hst) für die ersten Rohre (11) für die Granulatförderung einen Bereich von 0 bis 5.000 mm umfaßt.
6. Vorrichtung nach Patentansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H13) für die ersten Rohre (11) der Granulatförderung einen Bereich von 5 bis 10.000 mm umfaßt.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (Hd) des dichten Abschnittes des inneren Konusses einen Bereich von 0,05 bis 0,99 der Gesamthöhe des inneren Konusses und die Höhe (Hp) des perforierten Abschnittes des inneren Konusses einen Bereich von 0,001 bis 0,8 der Gesamthöhe des inneren Konusses einnimmt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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