Unità di polimerizzazione e devolarilizzazione
Unità di polimerizzazione e devolarilizzazione, inclusa alimentazione, reattore di polimerizzazione da 50 litri, evaporatore a percorso breve a film pulito, evaporatore a film sottile, evaporatore a film cadente
- HXCHEM
- Cina
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Dettagli
Unità di polimerizzazione e devolarilizzazione
INTRODUZIONE
Si tratta di un progetto per una linea di produzione di polimeri, caratterizzata da una sezione di devolatilizzazione flessibile in grado di gestire un'ampia gamma di viscosità (da 50 cP a 200.000 cP), insieme a un sistema di controllo PLC centralizzato.
1. Descrizione del flusso di processo
Il processo si compone di tre fasi principali: polimerizzazione, stoccaggio intermedio e devolatilizzazione.
Polimerizzazione:
Le materie prime vengono polimerizzate nell'autoclave di polimerizzazione (R-101).
Additivi: due additivi liquidi vengono introdotti tramite imbuti graduati da 2 litri con doppio imbuto per un dosaggio preciso.
Inertizzazione: l'azoto viene introdotto attraverso un tubo di immersione montato in alto (Ø15 mm, posizionato sopra il livello del liquido per evitare disturbi) e attraverso anelli di gorgogliamento nella parete inferiore/inferiore per l'agitazione e lo strippaggio.
Condizioni operative: temperatura di 240°C, intervallo di pressione da -0,1 a 0,5 MPa.
Stoccaggio intermedio:
Il polimero finito dall'autoclave viene trasferito tramite una pompa (pompa a ingranaggi ad alta viscosità) al recipiente intermedio (R-102).
Questo recipiente ha la stessa configurazione dell'autoclave (agitatore, erogazione di azoto, camicia di riscaldamento), ma non dispone degli ingressi per materie prime/additivi. Funge da tampone e da pre-stripper.
Devolatilizzazione:
Il polimero proveniente dal serbatoio intermedio viene pompato in uno skid flessibile di devolatilizzazione (Devap). Il sistema consente il funzionamento in serie o in parallelo delle unità.
Attrezzatura: evaporatore a film sottile (WFE), evaporatore a percorso breve (SPE) ed evaporatore a film discendente (FFE).
Flessibilità di configurazione:
Modalità serie A: WFE $\rightarrow$ SPE $\rightarrow$ FFE.
Modalità serie B: FFE $\rightarrow$ SPE.
Modalità parallela: il materiale viene suddiviso tra (WFE o FFE) e SPE.
Condizioni operative: temperatura di 260°C, intervallo di pressione da -0,1 a 0,1 MPa (alto vuoto per SPE).
Collezione di prodotti:
Il polimero devolatilizzato (ora con una quantità minima di sostanze volatili) viene scaricato nel serbatoio di stoccaggio del prodotto (T-103).
La gestione di viscosità da 50 cP a 200.000 cP richiede attrezzature specializzate:
Reattori di polimerizzazione (R-101 e R-102):
Volume: 50 litri, vuoto - 5 bar
Agitatore: per un'elevata viscosità, è essenziale una girante a nastro elicoidale con azionamento a frequenza variabile (VFD) per garantire il movimento della massa e il trasferimento del calore.
Sparging: gli anelli di spargimento dell'azoto sul fondo e sulla parete laterale aiutano a rimuovere le impurità e a ridurre i depositi sulla parete.
Riscaldamento: sistema ad olio termico per un controllo preciso della temperatura a 240°C.
Devolatilizzatori:
Evaporatore a film sottile (WFE): dotato di un sistema di tergicristallo incernierato o fisso per mantenere un film sottile uniforme anche ad alte viscosità.
Evaporatore a percorso breve (SPE): essenziale per la gamma di viscosità ultra-elevata. Il suo design riduce al minimo la caduta di pressione e il tempo di residenza.
Evaporatore a film discendente (FFE): ideale per l'estremità inferiore dello spettro di viscosità (<1000 cP). In applicazioni ad alta viscosità, può essere bypassato o utilizzato come lucidatore finale in serie.
Tubazioni: tutte le linee tra le unità devono essere rivestite e tracciate con olio termico a 260°C e avere diametri ampi per ridurre la caduta di pressione.
