DE4437994C1 - Entgasungsvorrichtung und ihre Verwendung - Google Patents
Entgasungsvorrichtung und ihre VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Entgasungsvorrichtung, mit
folgenden Merkmalen, die
in Fließrichtung des Produktes hintereinander angeordnet sind:
- - ein Produkteintrag,
- - eine kühlbare Förderstrecke,
- - eine Zerkleinerungsvorrichtung,
- - eine beheizte Förderstrecke und
- - ein Produktaustrag,
mit der Maßgabe, daß die gesamte Vorrichtung
- - gasdicht und vorzugsweise auch
- - druckstoßfest
ist und
- - im Bereich der kühlbaren Förderstrecke und/oder
- - im Bereich der Zerkleinerungsvorrichtung einen Gasauslaß hat.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders geeignet für die
Entgasung von Fluorpolymeren, die einem thermischen Abbau
unterworfen wurden, insbesondere für die Aufarbeitung von
Polytetrafluorethylenwachsen.
Diese Produkte werden durch
Abbau von hochmolekularem Polytetrafluorethylen, im
folgenden PTFE, hergestellt (GB 1 035 566 A). Sie werden für
eine Vielzahl von antiadhäsiven und gleitfähigen Überzügen
eingesetzt.
Beim thermischen Abbau von Fluorpolymeren wie PTFE entstehen
in erheblichem Maße brennbare gasförmige Nebenprodukte,
darunter das hochtoxische iso-Perfluorbutylen, die bisher
entsorgt werden mußten. Wenn die Aufarbeitungsschritte in
getrennten Aggregaten vorgenommen werden, sind dafür
umfangreiche und aufwendige Vorkehrungen erforderlich.
Es bestand daher das Bedürfnis, diese aufwendigen Vorkehrungen zu
vereinfachen.
Erfindungsgemäß erfolgt die Aufarbeitung nunmehr in sehr
effektiver Weise in einer Apparatur, die die Wiedergewinnung
und Aufarbeitung der Gase erlaubt. Diese Apparatur ist sehr
kompakt und stellt auch wegen ihres Gewichtes geringe
Anforderungen an die Produktionsfläche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt weniger Wellen und
Dichtflächen als eine Kombination von getrennten Apparaten
und erhöht im Falle von toxischen Gasen die
Arbeitssicherheit. In jedem Fall wird der Aufwand mit der
Abführung von Gasen erheblich verringert, vor allem schon
dadurch, daß das Volumen der zu entsorgenden Abgase
drastisch verringert wird. Im übrigen ist die
erfindungsgemäße Konstruktion wartungsfreundlicher und
erfordert weniger Überwachung als konventionelle Apparate.
Die Erfindung wird an Hand der Figur die eine schematische Darstellung einer
bevorzugten Ausführungsform zeigt, erläutert. Weitere bevorzugte
Ausgestaltungen werden im folgenden erläutert, wobei auf die
Aufarbeitung von PTFE-Wachs Bezug genommen wird.
Selbstverständlich ist aber die Erfindung nicht auf diesen
Einsatz beschränkt, sondern kann für andere Einsatzzwecke
mit ähnlichen Anforderungen dienen.
In der Figur bezeichnet 1 den Produkteintrag für das
flüssige rohe PTFE-Wachs, wie es aus dem thermischen Abbau,
beispielsweise aus einem Extruder, erhalten wird. Dieses
Rohprodukt enthält die als Nebenprodukt gebildeten Gase.
Die kühlbare Förderstrecke 2 besteht vorteilhaft aus einer
Kühlschnecke, bei der zweckmäßig auch die Wendel gekühlt
wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieses Teils der
Vorrichtung stellt einen sogenannten "Kratzkühler" dar, bei
dem sowohl der Mantel als auch die Kühlschnecke durch eine
Kühlflüssigkeit wie Wasser oder Sole gekühlt werden. Die
Förderstrecke 2 kann waagerecht oder auch ansteigend oder
abfallend angeordnet sein.
Im Anschluß an die Förderstrecke 2 folgt die
Zerkleinerungsvorrichtung 3. Der Übergang von 2 zu 3 kann
direkt erfolgen, das heißt alle Aggregate können auf der
gleichen Welle angeordnet sein, oder absatzweise, wie in der
Figur dargestellt, und können dann auch mit unterschiedlicher
Geschwindigkeit betrieben werdend. "M" bezeichnet die
Antriebsmotoren. Je nach Anordnung kann zu der Förderwirkung
der gegebenenfalls gekühlten Schnecke die Schwerkraftwirkung
treten.
In der Zerkleinerungsvorrichtung 3 wird die inzwischen
erstarrte Schmelze zu einem rieselfähigen Produkt
zerkleinert. Geeignet sind alle Vorrichtungen, die ein
relativ sprödes Material zu einem rieselfähigen, leicht
förderbaren Pulver einer Teilchengröße von 0,1 bis 1 mm
zerkleinern können, wie Brecher, beispielsweise
Walzenbrecher, Hammerbrecher, Walzenmühlen, Schneckenbrecher
oder Daumenbrecher, Mühlen, beispielsweise Prallmühlen,
Schlagkreuzmühlen, Stiftmühlen oder Schleudermühlen und
insbesondere Hammermühlen, weiterhin Schneideapparate wie
Schneidegranulatoren oder Walzenstühle.
Das aus der Zerkleinerungsvorrichtung 3 austretende Material
wird in der beheizten Förderstrecke 4 wieder erhitzt, um die
Entgasung zu erleichtern. Im Falle des PTFE-Wachses erfolgt
eine Erhitzung auf eine Temperatur bis in die Nähe des
Schmelzpunktes, zweckmäßig in einem Bereich von 150 bis
250°C, vorteilhaft bei etwa 200°C. Unter diesen
Bedingungen werden die restlichen adsorbierten Gasmengen
soweit freigesetzt, daß das Produkt die vorgeschriebenen
Anforderungen erfüllt.
Das entgaste Produkt wird durch den Auslaß 5 entnommen und
beispielsweise in einen Lagerbehälter gefördert.
Das im Falle des PTFE-Wachses mit dem Rohprodukt
eingetragene Gas wird durch den Gasauslaß 6 entfernt und
einer Aufarbeitung zugeführt. Es ist möglich, die Entfernung
des Gases nur durch einen Unterdruck am Auslaß 6 zu
bewirken. Vorteilhaft wird jedoch im Bereich der beheizten
Förderstrecke 4 ein Schleppgas eingeführt, zweckmäßig ein
Inertgas wie Stickstoff. Es genügen hierfür relativ kleine
Volumina, so daß im Falle der Entsorgung eine
Abgasverbrennung nur gering belastet wird und im Falle der
Rückgewinnung eines Wertstoffs wenig Ballastgas beigemischt
ist. Hierfür ist ein Gaseinlaß 7 vorgesehen, der zweckmäßig
am Ende der beheizten Förderstrecke 4 liegt, so daß das Gas im
Gegenstrom zum Produkt geführt wird.
Eine Anordnung des Gasauslasses 6 am Anfang der heißen Zone
(in Fließrichtung des Produktes gesehen) ist insofern
zweckmäßig, als in diesem Bereich die Staubbeladung des
Abgases gering ist. Möglich ist selbstverständlich auch eine
Anordnung des Gasauslasses 6 im Bereich des
Produkteintrags 1 oder an einer beliebigen Stelle der
Kühlstrecke 2.
Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung für einen anderen
Zweck eingesetzt wird, beispielsweise für eine Reaktion, bei
der im Laufe des Durchgangs ein Gas gebildet oder
freigesetzt wird, wird die Anordnung des Gasauslasses 6 nach
fachmännischen Überlegungen angepaßt werden.
Die Erfindung wird in dem folgenden Beispiel näher
erläutert.
In einem Extruder werden stündlich bei 500-600°C 150 kg
PTFE thermisch zu PTFE-Wachs abgebaut. Die hierbei
entstehende PTFE-Schmelze wird in den Produkteintrag 1 der
erfindungsgemäßen Vorrichtung eingetragen, in der kühlbaren
Förderstrecke 2 abgekühlt, in der Hammermühle 3 zerkleinert
und in der beheizten Förderstrecke 4 bei etwa 200°C
30 Minuten entgast. Die Entgasung wird durch Strippen mit
Stickstoff, der beim Gaseinlaß 7 eintritt, unterstützt.
Pro Stunde fallen etwa 15 kg perfluorierte gasförmige
Verbindungen an, die einer Verwertung zugeführt werden. Das
Abgas aus der Entgasungsvorrichtung hat folgende
gaschromatographische Zusammensetzung (in Flächenprozent):
30% N₂
0,5% O₂
15% Tetrafluorethylen
40% Hexafluorpropylen
14,5% Sonstige
30% N₂
0,5% O₂
15% Tetrafluorethylen
40% Hexafluorpropylen
14,5% Sonstige
Claims (7)
1. Entgasungsvorrichtung
mit folgenden in Fließrichtung des Produktes hintereinander angeordneten Merkmalen:
- - ein Produkteintrag (1),
- - eine kühlbare Förderstrecke (2),
- - eine Zerkleinerungsvorrichtung (3),
- - eine beheizte Förderstrecke (4) und
- - ein Produktaustrag (5),
mit der Maßgabe, daß die gesamte Vorrichtung
- - gasdicht
ist und
- - im Bereich der kühlbaren Förderstrecke und/oder
- - im Bereich der Zerkleinerungsvorrichtung einen Gasauslaß (6)
hat.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen
Gaseinlaß (7) im Bereich der beheizten Förderstrecke (4).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sie druckstoßfest ausgelegt ist.
4. Verwendung der Vorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche zur Entgasung von
Fluorpolymeren, die einem thermischen Abbau unterworfen
wurden.
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NL1001483A1 (nl) | 1996-04-25 |
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