从颗粒物、特别是聚合物颗粒物安全去除挥发性可氧化化合物的方法

专利名称：从颗粒物、特别是聚合物颗粒物安全去除挥发性可氧化化合物的方法
技术领域：
本发明涉及通过气流去除存在于容器中的颗粒物中的一种或多种挥发性可氧化化合物的方法，所述化合物可与氧气一起形成易爆混合物，其中将进气流导入到容器中，气流带走颗粒物上的可氧化化合物，将带着可氧化化合物的出气流从容器排出。本发明也涉及用于实施所述方法的装置。
聚合形成的聚合产物通常被造粒或成粒并然后暂时存放于仓料室中待进一步加工。根据所用聚合方法的不同，造粒材料包含或多或少的残留单体，其在仓料室存贮时从颗粒物释放出。
为了获得尽可能低残留单体的颗粒材料，通常将仓料室通风而以扩散控制法将残留单体从聚合产物驱除。然后通常通过催化氧化将经驱除的单体氧化成CO2和水或通过其他途径使之无害。
仓料室的通风会导致形成易爆单体/空气混合物低密度聚乙烯(LDPE)的爆炸限为2.7和36％(体积)的乙烯。为此，Beret等人在“Purging criteria for LDPE make bins”Chem.Ing.Progr.73，44-49中开发了确保通风仓料室安全操作的方法。为此，他们计算了足以保持乙烯含量低于2.7％(体积)的爆炸限的空气流量。
该方法的缺点是需要对空气流进行复杂的调节和监测以及在爆炸限超过时必须采取大量送入惰性气体或水的安全措施，其在不良情况下可能导致整个工厂的停产。此外，由于颗粒材料在仓料室中不合理的分布，总是存在着局部形成单体/空气混合物超过爆炸限的危险。
作为替代方法，可用惰性气体如氮气将单体从聚合产物气提除去来防止爆炸性混合物的形成。但是，氮气比空气昂贵，而且空气可以无限量供应，特别是在高产生量和聚合物具有高残留单体含量时这尤其令人注意。
本发明的一个目的是克服先有技术的上述缺点，提供可使残留单体从聚合物颗粒、特别是造粒聚合物安全和便宜去除的方法和装置。
我们已经发现所述目的可通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求13特征的装置来达到。权利要求2到12和14到18规定了本发明的优选实施方案。
在从存在于容器中的颗粒物去除挥发性可氧化化合物的方法中，将气流连续导入到容器中，气流从容器中的颗粒物带走可氧化化合物，随后将带有可氧化化合物的气流从容器排出。在本发明的方法中，氧气被加入到排放的气流中，并且存在于排放气流中的可氧化化合物随后至少被氧气部分催化氧化，这种经氧化的气流构成了进气流的至少一部分，从而气流得到循环。
重要的是氧气只在容器后加入，可氧化化合物在催化氧化中部分消耗。这样，至少一部分可氧化化合物变成无害，返回仓料室的气流只包含惰性气体或至多无害量的氧气。结果，通过容器的气体量只取决于在指定时间需要从颗粒物去除多少可氧化化合物，而不再需要坚守乙烯含量的限定，同时避免了容器中爆炸性混合物的形成。
首先，只要确保氧化催化剂失效或在其他故障时装置立即关闭，这就能消除或至少减少了对爆炸保护的需要。具体地说，可以省去在故障时向整个容器大量充入氮气或水来使其惰性的步骤，因为在所有时段惰性或至少非爆炸性气氛已经存在。第二，空气能用作便宜的吹扫气体，因为在进入容器前存在其中的氧气通过与可氧化化合物反应而被去除。
挥发性可氧化化合物可以是任何具有足够高的蒸汽压而可被吹扫气去除的有机化合物。所述方法优选应用于即使在室温下也具有足够蒸汽压的化合物，但是也可提高容器或气流的温度来确保足够的蒸汽压，所述蒸汽压优选应不低于104帕(Pa)。原则上也可考虑将各种可氧化化合物同时去除，条件是各化合物的蒸汽压在相同的数量级，或者所述去除用两级法进行，其中更易挥发的组分首先去除，其他组分随后在较高温度下去除。在实施所述方法中，优选的温度是室温到明显低于颗粒软化点的温度，否则就有颗粒结块的危险。温度的下限只需考虑可氧化化合物具有足够蒸汽压的需要。对于所述方法来说，优选的下限是30-100℃，特别是40-80℃。
优选的有机化合物是聚合物制备中残留在聚合物颗粒中的残留单体和/或溶剂。特别重要的这种类型的化合物是烯烃如乙烯、丙烯和1-丁烯、1-戊烯或1-己烯，它们首先具有特别高的蒸汽压并且因此可容易地从相应的聚合物颗粒去除，其次它们可容易地氧化成二氧化碳和水。同样优选去除这些烯烃的混合物。所述方法也具体可用于去除进行聚合反应所需的物质。例子包括特别优选的脂族烃甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和己烷以及其他挥发性溶剂、助剂等，所述方法不受此限制。特别优选去除的其他易氧化化合物是苯乙烯和其他芳香烃。也可以是部分氧化的烃如醇、醛、羧酸和醚，条件是具有足够高的蒸汽压。优选去除的是相应于上述烃的部分氧化化合物。
在无机物中，特别重要的是氨，但是在这种情况下必须确保选择性氧化成氮气或例如通过三元催化剂将形成的氮氧化物还原。
对于本发明来说，术语“颗粒(物)”包括所有缩合态的聚集体。它们可以具体是优选以颗粒、粉末、粗粉末或块存在的固体物，或例如在喷雾塔中形成的液滴或蜡滴。所述方法优选用于造粒材料颗粒的脱气，所述颗粒具有1-10mm的直径，特别优选2-6mm的直径，非常特别优选3-5mm的直径，因为这种情况下气体流过容器经受的压降较低，同时具有足够的用于去除可氧化化合物的表面积。
在另一个本发明的优选实施方案中，所述颗粒物是聚合物颗粒。特别优选的是所述聚合物颗粒物为聚合物粒状物。特别优选的还有例如在蜡喷雾装置中应用喷雾液体或蜡状聚合物颗粒的方法，其中需要大量的氮气从喷嘴喷雾蜡以及需要大量的空气来冷却蜡颗粒。在蜡颗粒的冷却过程中，空气从必须处理成对环境无害的蜡颗粒带出残留单体。使用本发明的方法时，喷雾塔中的空气被无氧或氧气-还原的气体混合物替代，因此防止了爆炸性混合物的形成。
根据本发明使用的聚合物颗粒具体包括具有下面结构的聚烯烃的颗粒 式中R1和R2各为氢、具有1到6个碳原子的直链或支链饱和脂族烃基或环脂族基团。它们也包括含聚烯烃共聚物的造粒材料。优选的聚烯烃为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚(1-丁烯)(PB)、聚异丁烯和聚(4-甲基-1-戊烯)以及乙烯和丙烯的共聚物(即无规共聚物和聚烯烃橡胶)、乙烯、丙烯和含两个或多个非共扼双键的烃的三元聚合物(即聚烯烃高弹体)和PP、橡胶和PE的共混物，特别是原位生产的共混物(C3/C3反应器共混物)。其他可用共聚物有乙烯与丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物。
此外，基团R1和/或R2也可包含芳基和芳烷基。特别有用的这种类型的聚合物有聚苯乙烯和苯乙烯与其他上述类型单体的共聚物。所述方法也具体可用于聚酯、聚醚和其他含氧聚合物，因为可用的单体同样可完全氧化成二氧化碳和水，对于同样可用于其他在制备后含有符合上述标准的溶剂和/或单体残留物的聚合物。在水解-敏感聚合物和缩聚物情况下，单体和/或溶剂的去除可与颗粒物的干燥结合进行，参见例如DE4436046A1中所述。
根据所要达到的目的，造粒聚合物还可包含添加剂，如稳定剂、增塑剂、着色剂、光稳定剂、阻燃剂、抗氧化剂或成核剂和/或填料。
在聚合物颗粒物的情况下，本发明方法不仅可用于去除单体和/或溶剂，而且可用于颗粒物的除臭。例如，可用蒸汽替代空气，而汽提出发臭物质。
按可氧化化合物完全氧化计，加入化学计算量的氧气特别有利。这样，可氧化化合物首先基本上完全转化成不可燃并优选也无害的氧化产物如CO2和水并达到基本上完全脱气。其次，加入的氧也完全消耗从而不会形成爆炸性混合物。也可使用稍过量的氧气来达到完全氧化，条件是氧气不会在环路中随时间积累并且容器中氧气的浓度不会高于约7％(体积)的爆炸限。在容器中氧气的比例优选为0.1-5％(体积)，更优选0.5-4％(体积)，特别优选1-3％(体积)。
把空气作为氧气源使用特别便宜和简单，并因此特别优选。在一个进一步优选的本发明的变体中，加入氧气的量基于经氧化的气体排放流中(即通过催化剂后)测得的氧气含量和/或可氧化化合物含量来调节。
另一个先决条件是可氧化化合物的催化氧化可以进行，就是说可获得适合的氧化催化剂。可用的氧化催化剂具体有适合于宽范围的有机化合物的贵金属催化剂和金属氧化物催化剂。它们可以例如催化剂颗粒物床或板的整体催化剂的形式存在，本发明的方法不受此限定。对于贵金属催化剂，特别是对于烃类的氧化来说，优选的活性成分包括铂、钯或铑，它们可以是纯的形式或是混合形式。如果可能，可氧化化合物应氧化成对环境无危害的化合物。所选用的催化剂体系，或者各种催化剂的组合使用必须与具体条件相配。此外，排出的气流必须不含催化剂毒素(如硫化合物)。
在一优选的变体中，颗粒物从容器连续导入和排出，气流的传送方向与颗粒物相反。
在循环气体的催化氧化运行一段延长的时间而使容器和管线完全不含氧气后，如果含氧气体特别是空气存在于系统中，则优选在启动阶段将环路用惰性气体特别是氮气清洗。从而按照本发明使脱气装置从开始就没有爆炸性氧气含量并一直保持。在更优选的变体中，在装置惰性化处理后，容器中的氧气含量在启动阶段持续增高到预定的0.1-5％(体积)的优选水平并随后保持恒定。
本发明的另一方面为用于实施上述方法的脱气装置。所述装置的重要组件包括容器、催化剂单元。气体环路和气体计量装置。
用于承容聚合物颗粒物的容器配有气体进口和气体出口。在最简单的情况下，所述容器为用于存贮造粒聚合物的仓料室。这种仓料室通常用于新制备的造粒聚合物在转送或包装前的临时存放。供造粒聚合物脱气的仓料室的使用本身已为人们所熟悉较长的时间。此外，其他类型的容器如萃取塔、流动管、过滤筛、搅拌釜或流化床反应器原则上也可用于本发明的方法。
在一优选的装置中，聚合物颗粒出口和气体进口位于容器的一面，特别优选位于下面，聚合物颗粒进口连同气体出口位于容器的相反的一面，特别优选位于上面。当所述脱气装置运作时，气流与聚合物颗粒逆流流动，不含可氧化化合物的新鲜导入的气流与已经基本上脱气的颗粒接触，从而保持颗粒可氧化化合物的低残留量。
根据本发明使用的催化剂装置包含用于将外流气流从容器携带的残留单体用氧气氧化的氧化催化剂。所述氧化催化剂优选包括众多用于汽车尾气净化的常规整体三元催化剂或氧化催化剂。在一特别优选的实施方案中，催化剂单元自动运作。容器的气体出口经气体出口管线与催化剂单元连接，而催化剂单元又经回路管线与容器的气体进口相连，从而气流可达到循环。在出口气流中可氧化化合物的氧化所需的氧气的导入通过位于气体出口管线的空气计量单元来完成。
用于测量氧气含量的λ探头优选配置于回流管线上用以测量经氧化的气流的氧气含量。调节单元调节作为λ探头测得的氧气含量函数的经计量单元导入的氧气的量。
下面将借助于附图
解释本发明的方法和装置用于低密度聚乙烯(LDPE)胶粒的乙烯单体去除的情况，但本发明并不受所述实施方案的限定。必须强调本发明方法并不限于聚乙烯也不限于常规的聚合物，而是通常适合于去除挥发性可燃性物质。
附图显示了用于从颗粒材料2形式的聚合物颗粒去除乙烯的装置的流程图。这里，获得颗粒物质的聚合方法和造粒技术并不重要。本发明方法适用于所有常规的聚合方法，而无论聚合是使用流化床在气相进行、还是在溶液(本体)和在分散体(淤浆)中进行，因为所有这些方法产生了含有或多或少的乙烯或溶剂残留物的颗粒材料，而这些残留物必须在进一步加工或运输前去除。同样，所用聚合催化剂的类型(无论是Ziegler-Natta、铬或茂金属催化剂，还是游离基聚合情况下的引发剂)均对本发明方法很少影响或没有影响。
本发明的方法可应用于经冷造粒或热造粒获得的颗粒材料。颗粒的形状也起极小的作用，对容器的压降和脱气动力基本没有影响。
所述装置包括常规构造的常用于存贮颗粒材料2的仓料室1。颗粒材料2在仓料室1的顶部经聚合物进口7进入，并经聚合物出口8从仓料室1底部导出。导入到仓料室的颗粒材料2具有0.1-1％重量的乙烯含量，但是因为仓料室1的惰性气氛，本方法原则上对乙烯具体含量没有限制，原则上也可进行更高或更低乙烯含量的颗粒材料的脱气。通常以上游聚合装置提供颗粒材料的速率来将颗粒材料连续导入和脱气，但是也可进行分批操作。颗粒材料2从各生产装置经管线13传送到仓料室1。脱气后的颗粒材料从仓料室1经管线14排出并在需要时送到包装、运输或存贮装置上。
此外，仓料室1在下方具有气体进口3，在顶部具有气体出口4，通过所述气体进出口气流导入和排出仓料室1。操作时，气流流过含颗粒材料2的仓料室1并在通过时带出乙烯。仓料室1顶部颗粒材料进口7和气体出口4以及仓料室1底部颗粒材料出口8和气体进口3的位置确保了逆流脱气，从而确保了残留单体从颗粒材料2的基本去除。
可按照亨利定律计算平衡时达到的最大乙烯浓度。因为从颗粒材料的扩散也起重要作用，在仓料室1中达到的乙烯浓度可根据条件远低于平衡浓度。脱气装置的设计，特别是足于去除乙烯所需的颗粒材料的停留时间和所需的气流量通常为本领域技术人员所熟悉。本文中，具体可提出的参考文献有Beret等人的“Purging Criteria forLDPE make bin”Chem.Ing.Progr.73，44-49，该文献也引用于本文中。气流量的选择应使仓料室的压降不大于104Pa，优选低于5×103Pa，而尽可能达到运作的经济性。也必须考虑催化剂的操作条件(参见下文)。优选的平均脱气时间为几个小时到几天。
经气体回流管线10连续送回到仓料室1的气流基本上只由氮气和二氧化碳组成，在理想情况下只由含极少量(如果有)乙烯的循环的气体组成，其将在下面更详细地说明。具体地说，仓料室的气流不含氧或只含痕量氧，因此不需要提供爆炸防护，即使在操作故障下，也消除了仓料室1中与氧气形成爆炸性混合物的情况。
从仓料室1排出的富含乙烯气流通过气体出口管线9传送到催化剂单元5。催化剂单元5基本上只由按下式将存在于排放气体中的乙烯氧化成二氧化碳和水的氧化催化剂组成用于汽车尾气净化并基本上由涂覆了贵金属如铂、钯或铑的蜂窝载体组成的常规催化剂优选用以此目的。适合的催化剂包括通常以铂和钯作为活性成分的纯的氧化催化剂以及基于铂和铑的三元催化剂。但是，也可以使用用于通过全氧化(催化后燃)进行工业废气净化的其他催化剂体系。乙烯和其他烃基单体在贵金属表面和金属氧化物上的氧化为人们所熟悉，描述于例如VDI Berichte 1034(1993)123-138。这种贵金属催化剂的操作范围为约180-600℃，峰值高达950℃。基本获得100％转化率的最低反应温度取决于被氧化的物质，在乙烯情况下为280℃。相对而言，丙烯只需210℃，脂族烃如戊烷需要高至350℃的温度。本发明方法的其他应用实例也可参见VDI Berichte1034(1993)130-132。
假设在绝热温度条件下，催化剂温度的提高可由下式计算
ΔTad=ΔHr·ρG·cpGc(C2H4)]]>式中ΔHr＝50305kJ/kg(氧化反应的反应焓)cpG＝1kJ/kg K(气体的热容)，ρG＝1.2kg/m3(气体的密度)和c(C2H4)＝排放气流中乙烯的浓度，单位kg/m3。
这里作为近似值的cpG和ρG可假设独立于气体组成和温度。对于低乙烯浓度的全氧化来说，作为气流乙烯负荷函数得到约41921K·c(C2H4)/(kg/m3)的温度提高值。
因为约600℃的贵金属催化剂的最大工作温度不应长时间超过，因此在没有其他措施情况下必须确保气流中乙烯的比例不会显著超过约1％重量的值。为了也能处理更高的乙烯负荷，可通过向催化剂单元5配置另一环路15来降低温度升高值，以便需要时可将经氧化的气流循环来降低催化剂单元5中的乙烯浓度。总之，必须避免催化剂被加热到950℃以上，否则存在不可逆损害的危险。
催化剂氧化乙烯操作所需的约280℃的进口温度可通过使用空气预热器和换热器来获得。这对气流负荷高以及导致大于250℃的绝热温度升高值的情况下是适合的。因为经氧化的气流在送回到仓料室前必须冷却到远低于颗粒材料软化点的温度，因此利用冷却时回收的热来预热送到催化剂单元5的气流是有益的。或者，在低于200℃的绝热温度升高的情况下，催化剂单元5也可借助于流向可逆的催化剂床通过使用排出的经氧化气流加热送入的气流来进行自热操作。自热操作的催化剂单元5的设计通常也为本领域技术人员所熟悉。
气体排放管9配有输送气流用的压缩器或鼓风机11和用以将空气或另一种氧气载体混合成含乙烯气流的调节阀6形式的自动调节空气计量单元。选择连续操作下的流量，而加入化学计算量或稍过量的氧气，进而达到乙烯基本被完全氧化。在所有情况下均应避免显著的氧气过量，从而保证仓料室1中的氧气浓度低于约7％(体积)的爆炸限。少量乙烯会负面影响仓料室底部的脱气平衡，但对装置的安全性不会有负面影响。
加入的空气量通过测量气体回流管线10的经氧化气流的氧气含量和充分打开调节阀6使少量未消耗的氧气离开催化剂单元5来调节。氧气含量可使用也用于汽车尾气净化的常规的λ探头来测量。或者或同时，被氧化的化合物的含量(这里为乙烯)可在通过催化剂单元5后测量。这可使用连续测量方法来进行，特别是足够灵敏和选择性操作的光谱测量法如UV/可见光、IR或拉曼光谱来进行，但不限于此。
在脱气装置的启动阶段，恒量的乙烯从仓料室1排出，条件是颗粒材料2的乙烯含量恒定。借助于催化剂单元5氧化的气体除了少量的氧气外，只含有惰性氮气和同样为惰性的氧化产物二氧化碳和水。
经氧化的气体大部分经气体回流管线10循环回仓料室1并且再次载入仓料室1的乙烯。在理想情况下，送到仓料室1的气体(气体进料流)全部由循环气体组成，因此无需再加入惰性气体。但是，加入供乙烯氧化的空气即氧气连续提高了吹扫气体的量或压力，从而过量部分经排气管线12从回路去除。这最简单是通过过压阀或浸渍到液体中的管线(未显示)来提供，使得回路中的压力恒定在优选的103-105Pa的低过压水平。此外，经氧化的气流可通过水分离器16分离出水蒸气，需要时水分离器16可与冷却器组合。结果，干燥的颗粒材料不必用水润湿，或者湿的颗粒材料将被有效脱水。因此本发明方法适合于残留单体的去除连同颗粒材料的干燥。尽管水分离器可以位于催化剂的上游，但是这并不必要，因为在气体中集聚的水蒸气并不干扰催化氧化。为了有效利用能源，可使进入催化剂的气体与排出气体的热偶合。
当脱气装置启动时，优选将整个装置即仓料室1、催化剂单元5和管线9、10首先用氮气或另一种惰性气体吹扫以除去氧气。然后打开压缩器11，使催化剂单元5达到操作温度。然后开始仓料室1的负载和颗粒材料2的脱气。优选向从仓料室排出的气体提供过量氧气从而使0.1-5％(体积)比例的氧气存在于通过容器1(即氧化后)的总气流中。特别优选设定氧气含量为0.5-4％(体积)，特别是1-3％(体积)。在这种氧气量的情况下，氧气浓度可靠地保持在约7％(体积)的爆炸限以下，并且确保了乙烯完全氧化成二氧化碳和水。因为过量氧气的加入基本上是因为动力学的原因，因此较少量的氧气有可能已经足够，只要在催化剂上的反应速率足够高，而能确保气体在催化剂单元5的停留时间内的转化率满足使催化剂单元下游循环气体的乙烯含量。
在一个优选的变体中，经惰性处理后，装置用大过量但绝对在7％(体积)以下的氧气开始启动。这最初导致氧气在装置启动阶段积累直到达到所需氧气水平。从这时开始，只加入化学计算量的氧气，即氧化消耗量的氧气，从而氧气含量维持在所需水平。启动阶段的持续时间取决于工艺的工程限制条件诸如聚乙烯的乙烯含量，容器尺寸、通过容器的流量、催化剂等等，并且可限制到几分钟，但也可到数小时。
因为从催化剂单元5返回到仓料室1的经氧化气流也只含少量氧，因此在任何操作阶段均不存在形成爆炸性混合物的危险。只要在催化剂单元5例如由于故障或失灵而在其下游出现可观的氧气浓度时立即关闭气流，那么这也可应用于装置故障的情况下。因此只有当装置启动时需要用较昂贵的惰性气体吹扫，而所用的吹扫气体可在操作时本身连续再生。在吹扫气中二氧化碳的积累确实随时间发生，但是这并不对脱气过程造成负面影响。
本发明借助于优选的实施方案进行了示例说明。但是，可以由此导出其他的变体。具体而言，所述方法可同样应用于聚丙烯、聚1-丁烯和其他α-烯烃的聚合物和共聚物的脱气。
实施例1到3下面实施例涉及制备聚乙烯的装置。所述方法使用本领域技术人员称为气相流化床方法，其如在EP475603A、EP089691A和EP571826A中所述，并且具有约8公吨/小时的生产能力。单体循环脱气置于聚合反应器的下游，用于去除聚合物中的大部分单体。随后在挤压机中的造粒也与逆流脱气一起进行，从而使颗粒材料中的单体含量进一步降低。
本发明的脱气装置安装在聚合装置的下游，并且包括具有4米直径和26米高的容纳颗粒材料的常规仓料室。所用的颗粒聚合物脱气装置如上所述那样构建并且包括前置空气预热器的常规铂/钯氧化催化剂，前置预热器确保进入催化剂的温度为约300℃。脱气在仓料室中在60℃下进行。在聚乙烯颗粒0.1％的乙烯负荷时这相当于3.9×104Pa·t(PE)/kg(乙烯)的乙烯的亨利常数和3.9×104Pa的饱和蒸汽压。
通过顶空气相色谱仪测定加入仓料室前和从仓料室出来后颗粒材料样品的乙烯含量。在这种方法中，通过加热将挥发性组分从聚合物驱出并通过色谱仪分析。此外，氧化后在回流管线中的乙烯含量通过气相色谱测定。在所有实施例中，颗粒材料在仓料室的平均停留时间均为20小时。仓料室的压降低于2×103Pa。
实施例1和2在颗粒材料较低的乙烯负荷下进行，这种负荷情况在造粒装置的挤压机中脱气后的颗粒聚乙烯中比较普遍。正如从下表可见，获得了约10ppm的非常低的残留单体含量。在氧化催化剂中达到了乙烯的基本完全氧化。
在实施例3中，在用于造粒的挤压机中没有进行脱气，导致颗粒材料中乙烯含量高0.3％重量。在这种情况下，1000kg/h的经氧化气流经用于稀释进入催化剂的气流的第二条循环管线循环，从而降低催化剂的温度升高。这里，可以获得了基本上完全的脱气。
从下表可见，在该实施例中也可达到乙烯在催化剂单元中的基本完全氧化。用本发明方法处理的颗粒材料的残留乙烯含量达到足够低的水平。可以省略用于仓料室的爆炸防护。
对比实施例使用与实施例1到3相同的聚合装置和相同的仓料室，以常规方式使用空气进行脱气以进行比较。但是，空气不经预处理而直接鼓入到仓料室中，从仓料室排出后带出的乙烯被催化氧化。乙烯氧化后没有进行气体的循环。
在达到脱气平衡后获得的实施例1到3和对比例C1的测定值报告于下表中。
权利要求
1.一种安全去除容器(1)的颗粒物(2)中可与氧形成爆炸性混合物的一种或多种挥发性可氧化化合物的方法，其中将气流导入到容器(1)中，气流从颗粒物(2)带出可氧化化合物，然后将带有可氧化化合物的气流从容器(1)排出，其中-将氧气加入到经排放的气流中，并且存在于排放气流中的可氧化化合物被氧气至少部分催化氧化，和-经氧化的气流构成导入到容器(1)的气流的至少一部分，从而气流得到循环。
2.权利要求1的方法，其中所述颗粒物为聚合物颗粒(2)，所述挥发性可氧化化合物为聚合物颗粒(2)生产后保留在其中的残留单体和/或溶剂。
3.权利要求2的方法，其中所述聚合物颗粒为固体聚合物颗粒(2)，特别是聚烯烃颗粒。
4.权利要求2的方法，其中所述颗粒物为喷雾液体或蜡状聚合物颗粒。
5.前述权利要求中任一项的方法，其中氧气以基本上按完全氧化所需的计算量加入到所述可氧化化合物中。
6.前述权利要求中任一项的方法，其中所述氧气以空气形式加入。
7.权利要求6或7的方法，其中加入的氧气量根据经氧化气流中测得的氧气和/或可氧化化合物的含量调节。
8.前述权利要求中任一项的方法，其中所述氧化借助催化剂来进行，催化剂的活性成分包括至少一种选自铂、钯和铑的贵金属。
9.前述权利要求中任一项的方法，其中所述颗粒物(2)被连续导入到容器(1)中并且从容器(1)中排出。
10.权利要求8的方法，其中所述气流与颗粒物(2)逆流传送。
11.前述权利要求中任一项的方法，所述方法包括预先启动阶段，在所述预先启动阶段中环路用惰性气体、特别是氮气吹扫。
12.权利要求11的方法，其中容器(1)中的氧气含量在启动阶段被连续提高到0.5-5％体积的水平，特别是1-4％体积的水平，然后保持恒定。
13.一种用于实施前述权利要求中任一项的方法的装置，所述装置包括-容纳聚合物颗粒(2)的具有气体进口(3)和气体出口(4)的容器(1)，-包含用于氧气氧化残留单体的氧化催化剂的催化剂单元(5)，-气体循环管线，包括连接气体出口(4)与催化剂单元(5)的气体出口管线(9)和连接催化剂单元(5)与气体进口(3)的回流管线(10)，和-空气计量单元(6)，与气体出口管线(9)相连，用于将氧气导入到气体出口管线(9)中。
14.权利要求13的装置，所述装置包括聚合物颗粒进口(6)和聚合物颗粒出口(7)，其中聚合物颗粒进口(6)和气体进口(3)位于容器(1)的一面，聚合物颗粒出口(7)和气体出口(4)位于容器(1)的相反的一面，从而达到气流和聚合物颗粒(2)的逆流传送。
15.权利要求13或14的装置，其中所述容器为用于存贮颗粒聚合物(2)的仓料室(1)。
16.权利要求13到15中任一项的装置，其中所述氧化催化剂包括各种用于汽车尾气净化的常规整体三元催化剂或氧化催化剂。
17.权利要求13到16中任一项的装置，其中所述催化剂单元(5)可自热操作。
18.权利要求13到17中任一项的装置，所述装置还包括-用于测定回流管线(10)中的氧气含量的λ探头，和-基于λ探头测得的氧气含量调节通过计量单元(6)的氧气量的调节单元。
全文摘要
本发明涉及一种去除容器中的颗粒物的挥发性可氧化化合物的方法，其中将气流连续导入到容器中，气流带出容器中颗粒物的可氧化化合物，将带着可氧化化合物的气流从容器排出。在本发明的方法中，将氧气加入到排出的气流中，存在于排放气流中的可氧化化合物随后被氧气至少部分催化氧化，这种经氧化气流构成了导入气流的至少一部分，从而气流得到循环。这使得颗粒物中可氧化化合物的安全和经济去除成为可能。
文档编号B01D53/86GK1711125SQ200380103443
公开日2005年12月21日 申请日期2003年11月21日 优先权日2002年11月22日
发明者F·-O·梅林, E·诺伊曼, A·-A·菲内特, U·尼肯 申请人:巴塞尔聚烯烃股份有限公司