由塑料熔体制备球形颗粒的制作方法

专利名称：由塑料熔体制备球形颗粒的制作方法
本申请是中国发明申请(发明名称由塑料熔体制备球形颗粒，申请日2002年12月3日；申请号02824856.2)的分案申请。
本发明涉及一种由塑料熔体制备球形颗粒的方法，特别是指缩聚物，如由多官能的碳酸和醇形成的PET、PBT、PEN、PA或PC的预聚物熔体或聚合物熔体，其中熔体借助液滴喷嘴而滴流成滴，并且这些液滴在落下至少部分沉降段后凝固成颗粒。
此外，本发明还涉及到用于由塑料制备球形颗粒的装置，特别是缩聚物，如由多官能的碳酸和醇形成的PET、PBT、PEN、PA或PC的预聚物熔体或聚合物熔体，且该装置包含有能使塑料熔体滴落成滴的喷嘴排列以及设置在其后的、在沉降塔中的沉降段。
已知，为制备PET颗粒就要将酯化反应或酯交换反应后的预缩合物，以及PBT-过程中乙二醇或丁二醇与对苯二酸的预缩聚物导入到负压下的反应器中。由此，一方面提高主体液态和短链聚合物的粘度，另一方面又将放出的乙二醇或丁二醇返回到酯化反应或酯交换反应。在反应器处理后，将缩聚物置于水中冷却并切粒，从而获得圆柱形且大部分是非晶形的颗粒。然而这里的缺点是，其末端具有破裂的析出物，并因此可导致粉尘的产生。已知方法的缺点还在于，在造粒后，颗粒都处于一种主要是非晶形的状态。这种状态就使得在后续单独的加工过程中需要部分结晶化过程。此外，设备技术和能量消耗也起到了阻碍作用，因为其中需要特殊的处理阶段如供给降压的反应器阶段和部分结晶化过程。
为避免这些缺点，DE19849485A1中推荐，将液态熔融的预缩合物导入到在塔顶区内具有分配器滴液喷嘴的沉降塔中，其中使由分配器滴液喷嘴中流出的预缩合物在沉降塔中以暴露于惰性气体，如氮气的逆流。由此，在加速了液滴的结晶过程的同时，也降低了沉降速度。然后，在沉降塔底部流出的颗粒可以作为干燥的和部分结晶化的粒料输入到后缩合过程或SSP中去。
相应的方法也描述于DE10019508A1。其中是将液滴以与空气或惰性气体如氮气以逆流方式提供。
为将液体PET预聚物从约280℃冷却到160℃，并因此而获得处于150℃到170℃之间的较为有利的结晶速度，就必须由一千克PET小球珠移去多于220KJ/Kg的热量。由于通常所使用的气体，如空气或氮气只具有很小的热容(约1.05KJ/Kg)，所以尽管运用较大的温差来吸收热量，还是需要相对大的质量和体积流的气体来冷却液态高热的聚合物颗粒。另一个的缺点还在于，从气体到固体的热量转移相当差，这样就使得需要相对高的沉降段并且在经过一定沉降高度后难以设定冷却过程或液滴温度。
气体，例如将其从50℃加热到200℃后，可以总共吸收约160KJ/Kg气体的热量。因此所需的气体流为约1.4Kg气体/KgPET或1400m3气体/1000KgPET。这也就意味着，例如当在1.2m直径的沉降塔中每小时降落1t的PET时，需要的气体流量为至少1400m3/h。
大的气体用量的缺点还在于会出现湍流和至少是破坏的横流，从而存在着如下危险，即直径可以为0.8mm量级的高粘性的球粒会接触沉降管的壁并牢固地粘附其上，或者也会相互粘结并变形以使得最终的几何尺寸不再具有理想的球形。
为制备具有均匀几何尺寸的塑料球粒，DE4338212C2中提出的方法是，通过喷嘴排列启动振荡而将熔融粘稠状态的塑料下落，同时将如此制得的液滴在液体中冷却。
本发明所基于的问题是，进一步完善如开头所述的方法和装置，使得如开头所述的塑料熔体，特别是熔融的缩合物的预聚物或聚合物能以理想的高通过量降落，而不存在有滴落颗粒变形或粘结或相互粘连和/或颗粒粘在沉降段本身的边界上的危险。此外，本发明的另一个特征是，较之已知方法，滴落颗粒的后缩合到足够程度的总时间显著缩短。
本发明的目的通过以下方式实现1.一种由塑料熔体制备球形颗粒的方法，其中的塑料熔体特别是指缩聚物，如PET、PBT、PEN、PA或PC的预聚物熔体或聚合物熔体，其中熔体通过有许多熔体出口孔的滴液喷嘴而滴落成液滴状，并且这些液滴在滴落经过至少部分沉降段后固化成颗粒，其特征在于在沉降段底部，颗粒到接收区，在该接收区内至少部分颗粒这样进行涡流，使得产生推动颗粒朝着区域中间和/或区域出口孔运动的湍流。
2.根据条目1的方法，其特征在于在接收区内颗粒通过至少部分接收区的振动而进行涡流。
3.根据条目1或2的方法，其特征在于在接收区内颗粒通过经许多进气孔吹入气体而进行涡流。
4.根据前述条目中之一的方法，其特征在于在接收区内的颗粒借助于散布有气体并进行振动的类织物部件而进行涡流和/或输入到位于沉降段末端具有固有刚性部件的区域，其通入气体以产生推动液滴朝着区域中心和/或区域出口孔运动的湍流。
5.根据上述条目中之一的方法，其特征在于涡流的颗粒形成流化床。
6.根据条目5的方法，其特征在于将颗粒通过流化床入口区从沉降段传输入流化床中，并在其中移动到配有区域出口孔的流化床出口区。
7.根据条目6的方法，其特征在于颗粒在沉降段末端转向流化床入口区。
8.根据上述条目中之一的方法，其特征在于在沉降段的颗粒暴露于或接触流体，特别是液体。
9.特别是根据上述条目中之一的由塑料熔体制备球形颗粒的方法，特别是缩聚物如PET、PBT、PEN、PA或PC的预聚物熔体或聚合物熔体，其中熔体是借助于具有许多熔体出口孔的滴液喷嘴而滴落成液滴状，并且液滴在滴落经过至少部分沉降段后固化成颗粒，其特征在于颗粒在沉降段中暴露于或接触液体。
10.根据条目9的方法，其特征在于颗粒在沉降段末端进入接收区中，其中至少部分的颗粒这样进行涡流，使得产生推动颗粒朝着区域中间和/或区域出口孔移动的湍流。
11.根据条目9或10中的方法，其特征在于在接收区内颗粒通过至少部分接收区的振动而进行涡流。
12.根据条目9至11中之一的方法，其特征在于在接收区内颗粒通过经许多进气孔鼓入气体而进行涡流。
13.根据条目9至12中之一的方法，其特征在于在接收区内的颗粒通过散布有气体并进行振动状态的类织物部件而进行涡流和/或导入位于沉降段末端具有固有刚性部件的区域，其通入气体以其产生推动颗粒朝着区域中心和/或区域出口孔移动的涡流。
14.根据条目9至13中之一的方法，其特征在于涡流的颗粒形成流化床。
15.根据条目14的方法，其特征在于颗粒通过流化床入口区从沉降段传输到流化床并在其中移动到配有出口孔的流化床出口区。
16.根据条目15的方法，其特征在于颗粒在沉降段末端转到流化床入口区。
17.根据上述条目中之一的方法，其特征在于液体的汽化点要低于颗粒的熔点。
18.根据上述至少一项条目的方法，其特征在于液体是水和/或乙二醇。
19.根据上述至少一项条目的方法，其特征在于将液体以细小液珠的形式雾化，从而通过滴落喷嘴滴落成液滴状的在沉降段中的液滴以喷雾吹入。
20.根据条目19的方法，其特征在于调节喷雾使其液珠大小相当于滴落熔体液滴大小的约1/3至1/20。
21.根据条目19或20中之一的方法，其特征在于在载气中供给液体。
22.根据条目21的方法，其特征在于载气具有至少一种如下气体空气、氮气、二氧化碳、氩气、水蒸汽或乙二醇蒸汽。
23.根据上述条目中之一的方法，其特征在于液滴在滴落经过至少部分沉降段后至少进行初步结晶。
24.根据上述条目中之一的方法，其特征在于将液滴仅冷却至其温度保持高于塑料的玻璃转变温度Tg。
25.根据上述条目中之一的方法，其特征在于回收存在于沉降段中的过程气体如空气、氮气、二氧化碳、氩气、水蒸汽或乙二醇蒸汽的热能。
26.根据上述条目中之一的方法，其特征在于将球形或类球形的颗粒在离开接收区后导入结晶段。
27.根据上述条目中之一的方法，其特征在于在经过一个或多个结晶段后，将球形颗粒输送到用以进行固相缩聚反应的后缩合段的一个或多个结晶段。
28.根据上述条目中之一的方法，其特征在于液滴是在滴液喷嘴的环形的外部区域中从滴落喷嘴射出的。
29.根据上述条目中之一的方法，其特征在于至少部分从液滴喷嘴射出的液滴具有以水平方向的移动成分。
30.根据上述条目中之一的方法，其特征在于利用气体如空气以脉冲方式对接收区进气。
31.根据上述条目中之一的方法，其特征在于接收区设计成漏斗形并且在滴落侧具有气体透过的开孔，其这样运行使得液滴能沿着漏斗形区域的内表面切向移动或涡流。
32.根据上述条目中之一的方法，其特征在于，以有正弦压力特性的气体对接收区进气。
33.根据上述条目中之一的方法，其特征在于以频率f使脉冲气体吹入接收区，该频率f优选为1Hz≤f≤30Hz，特别优选1Hz≤f≤10Hz。
34.根据上述条目中之一的方法，其特征在于在最大速度v下将气体渗入接收区，该最大速度v为v≤4m/sec，优选v≤3m/sec，更优选v≤1m/sec。
35.根据上述条目中之一的方法，其特征在于以压力p使气体吹入接收区，该压力p为高于大气压0mbar≤p≤200mbar，优选0mbar≤p≤150mbar。
36.根据上述条目中之一的方法，其特征在于接收区使用的开孔的孔径为d＜80％，优选d＜30％的平均颗粒直径。
37.根据上述条目中之一的方法，其特征在于将结晶成球形的或至少初步结晶的部分颗粒从结晶装置中取出并返回到经接收区上方滴落经过沉降段的液滴中。
38.根据上述条目中之一的方法，其特征在于将约10至50％的从结晶装置中取出的球粒返回到接收区中。
39.根据上述条目中之一的方法，其特征在于紧接在滴落前将加速后缩合的链增长剂添加入熔体中。
40.根据上述条目中之一的方法，其特征在于在要滴落的熔体中的链增长剂份数为＜0.5重量％。
41.根据上述条目中之一的方法，其特征在于加到熔体中的链增长剂的添加量优选使其在经历时间t1后即变为活性，其中t1≤10分钟，特别优选1分钟≤t1≤10分钟。
42.根据上述条目中之一的方法，其特征在于作为链增长剂包括基于多羟基化合物、四碳酸的二酐、季戊四醇或唑啉的那些。
43.根据上述条目中之一的方法，其特征在于在至少部分沉降段中的液滴暴露于优选为层流形式的逆流。
44.根据上述条目中之一的方法，其特征在于在至少部分沉降段中的液滴暴露于优选为层流形式的并流。
45.根据上述条目中之一的方法，其特征在于以小于0.2m/秒，优选小于0.1m/秒的速度抽出逆流。
46.根据上述条目中之一的方法，其特征在于以小于1m/秒，优选小于0.5m/秒的速度抽出并流。
47.根据上述条目中之一的方法，其特征在于透入接收区的气体流经第一回路，其中将部分气体导入到净化站，在该净化站中将气体净化并冷却，之后重新返回入回路中。
48.根据上述条目中之一的方法，其特征在于将气体在净化站中以并流或逆流方式导入到乙二醇回路中。
49.用于由塑料制备球形颗粒的装置，特别是由缩聚物，如PET、PBT、PEN、PA或PC的预聚物熔体或聚合物熔体，其具有沿着沉降塔中的下游沉降段滴落塑料熔体的喷嘴排列，其特征在于沉降段过渡为接收区，其中至少部分颗粒可以这样进行涡流，使得产生推动颗粒向区域中间和/或区域出口孔移动的湍流。
50.用于由塑料制备球形颗粒的装置，特别是由缩聚物，如PET、PBT、PEN、PA或PC的预聚物熔体或聚合物熔体，其具有沿着沉降塔中的下游沉降段滴落塑料熔体的喷嘴排列，其特征在于在沉降塔上设置用于使颗粒暴露于或接触液体的装置。
51.根据条目49或50中之一的装置，其特征在于将接收区设计成漏斗形。
52.根据条目49至51中之一的装置，其特征在于至少部分接收区通过振动装置而进行振动。
53.根据条目49至52中之一的装置，其特征在于可以通过许多进气孔使接收区暴露于气体。
54.根据条目49至52中之一的装置，其特征在于沉降段过渡为漏斗形的接收器(45)，其四周面由脉动的类织物部件(50)和/或具有开孔的固有刚性部件包围。
55.根据条目49至54中之一的装置，其特征在于接收区具有入口区和出口区。
56.根据条目55的装置，其特征在于在沉降段末端或沉降塔的下端部设置有转向机构，其可将颗粒导入入口区。
57.根据条目55的装置，其特征在于将喷嘴排列(10)的熔体出口孔设置在喷嘴排列(10)的区域内，该区域垂直位于入口区上方并实质上具有和入口区相同的位线。
58.根据条目55的装置，其特征在于将喷嘴排列(10)的至少部分熔体出口孔相对垂直形成角度。
59.根据条目49至58中之一的装置，其特征在于在沉降塔中装有喷雾设备，其可用于将雾化液体引入沉降段中。
60.根据条目49至59中之一的装置，其特征在于其具有用于回收热能的装置，它可用于回收存在于沉降塔中的过程气体中所含的过程热。
61.根据条目49至60中之一的装置，其特征在于接收区后紧接结晶段(62)。
62.根据条目49至61中之一的装置，其特征在于在一个或多个结晶段有用于固相缩聚用的下游后缩合段(18)。
63.根据条目49至62中之一的装置，其特征在于接收区暴露于或接触脉动气体，如空气。
64.根据条目49至63中之一的装置，其特征在于接收区是类织物部件(50)，它固定在漏斗(46)上如金属漏斗或特殊钢漏斗，并该接收区可相对于其内面(48)分离隔开，使得配有释放或封闭该导管的关闭部件(66)的导管(54，56)可通入类织物部件和漏斗间的空隙(52)内。
65.根据条目49至63中之一的装置，其特征在于接收区为固有刚性部件，该部件以一定间距通过漏斗部件包围，以致使配置有释放或封闭所述导管的关闭部件(66)的导管(54，56)可通入到固有刚性部件和漏斗间的空隙(52)内。
66.根据条目49至63中之一的装置，其特征在于接收区是流化床室。
67.根据条目66的装置，其特征在于流化床室是通过许多进气孔和进气室相连，设置有释放或封闭该导管的关闭部件的导管通入该进气室中。
68.根据条目49至67中之一的装置，其特征在于气体以频率f脉动而输入到空隙内，其中该频率f优选为1Hz≤f≤30Hz，更优选1Hz≤f≤10Hz。
69.根据条目49至68中之一的装置，其特征在于接收区的开孔的设计使得透过开孔的气体沿着接收区的内表面流动，特别以湍流形式流动。
70.根据条目49至69中之一的装置，其特征在于开孔的设计使通过开孔的气体对固有刚性部件内表面切向地流动。
71.根据条目49至70中之一的装置，其特征在于气体可以正弦压力输送到装置的空隙(52)内。
72.根据条目49至71中之一的装置，其特征在于接收区是防粘的且特别优选由聚四氟乙烯构成。
73.根据条目49至72中之一的装置，其特征在于接收区具有开孔，其孔径d优选为d≤0.6mm，特别优选d≤0.3mm。
74.根据条目49至73中之一的装置，其特征在于其具有第一回路(64)，穿过接收区的气体流经该回路，并且从该回路中沿着沉降段走向的支路以间距A排出沉降段，其中在以上间距A的上方设置有发射喷雾、包围沉降段且配有喷雾喷嘴的环形部件(20)。
75.根据条目74的装置，其特征在于将具有喷雾喷嘴的环形部件(20)优选设置在第二回路(30)中，该回路本身在滴落熔体的喷嘴排列(10)下方从沉降段导出。
76.根据条目74或75的装置，其特征在于将第一回路(64)中携带的部分气体输送到有乙二醇回路的净化站(74)上。
77.根据条目49至76中之一的装置，其特征在于结晶装置(62)优选具有入口孔，该孔同时也是漏斗(46)的出口孔。
78.根据条目49至77中之一的装置，其特征在于将结晶装置(62)设置在另一回路(84)中，通过该回路在漏斗(46)或固有刚性部件的上方的结晶装置中结晶的一些球形颗粒可以返回到沉降段。
79.根据条目62至78中之一的装置，其特征在于后缩合段(18)具有上游或下游转送槽(88，98)，该转送槽在其入口和/或出口可由优选设计成挡板隔板形式的关闭部件(90，92，100，102)封闭。
80.根据条目49至79中之一的装置，其特征在于，特别优选喷嘴排列设计为可振动的喷嘴盘的喷嘴排列(10)和传输熔体的导管(14)相连，其中和塑料链增长剂容器连结的另一导管(16)直接通向喷嘴部件前或进入喷嘴部件中。
根据本发明方法，该问题通过如下方法得以解决，在沉降段的末端颗粒会到达一个接收区，在该区域内至少有部分颗粒按如下方式进行涡旋，即形成能使颗粒朝着区域中间和/或区域出口方向运动的湍流。
所谓的“涡流”应该理解为颗粒的一种以流化的占主导的随机(无序的)运动，也是颗粒的一种占主导的集合(有序的)运动，这里自然也包括具有随机部分和集合部分运动模型的“颗粒集群”的组合运动状态。
以下说明书中所谓“固化的”是指实质上对外形稳定的非晶形和/或结晶的颗粒。
优选在接收区内颗粒通过至少部分的接收区的振动而进行涡流。
也可以利用大量进气孔鼓入气体而实现颗粒在接收区内的涡流。
在本发明方法的一个具体实施方式
中，利用一种用气体分散且处于振动状态的类织物部件来使颗粒涡流，和/或利用一种本身刚性的部件将颗粒传输到沉降段的末端的区域，该区域通入气体以致形成能驱动液滴向区域中间和/或区域出口方向运动的湍流。
颗粒的涡流优选按下方式进行，即涡流的颗粒构成一流化床，同时颗粒优选经由沉降段上的流化床入口区而导入流化床中，并且在其中移动至存在有区域出口的流化床出口区。优选将颗粒引导到通向在沉降段的末端的流化床入口区。这些措施保证了所有的颗粒都具有大体上相同的滞留时间，并特别是具有至少由流化床的几何尺寸确定的最小滞留时间。
在本发明方法的一个特别优选的实施方式中，利用流体，特别是利用通入液体使颗粒进入沉降段中。优选使用该流体来加强冷却通过沉降段下落的颗粒。特别优选使用一种液体来迫使该颗粒，因为以这种方式就可以通过液体蒸发从热颗粒上带走大量的热。
所述方法中的问题也可以只通过使沉降段中的颗粒暴露于或接触液体的方法来解决。
比较合理的是，所述液体的汽化点要低于颗粒的熔点。由此而保证，大量的热可通过液体的相转变所需要的热量从固化的液滴或颗粒上移走。
特别优选使用水和/或乙二醇作为液体，并且特别是液体的计量要保证颗粒在到达接收区时基本上不再被润湿。
优选将液体喷雾成细小颗粒的形式，从而利用喷雾将那些借助滴液喷嘴滴落的颗粒进入到沉降段中。已经证明，将喷雾调整到使其细小颗粒尺寸相当于滴落熔体液滴大小的1/3到1/20是非常有利的。
液体也可以以载气导入。这些载气优选具有空气、氮气、二氧化碳、氩气、水蒸汽或乙二醇蒸汽中的至少一种。
在本发明方法中优选的是，液滴在落下经过至少部分沉降段后进行初步结晶。这样就可以防止前面所述的液滴粘结或粘连的危险。
优选将液滴只冷却到其温度滞留在塑料的玻璃化转变温度Tg的点上。这样就可以在颗粒的再加热过程(SSP)中将能量需求保持在低的水平上。
在本发明方法的另一优选实施方式中，包括将存在于沉降段中的过程载气，如空气、氮气、二氧化碳、氩气、水蒸汽或乙二醇蒸汽的热能进行回收。
根据本发明方法的一个有利的改进方案，球形或类球形的颗粒要在离开接收区后被导入结晶段。在沉降段中至少进行初步结晶的液滴在该段中进一步结晶或完全结晶。
在本发明方法的又一优选改进方案中，在通过了一个或多个结晶段(沉降段、结晶段)后要将球形颗粒导入用于进行固相缩聚反应的后缩合段。这样所得的球形颗粒由于其材料特性和几何形状而特别有利于后续加工(通过注模，拉伸吹塑等成型)成日用品。
本发明的接收区优选用脉冲气体如空气供入。
对于本发明方法来说，有利的措施是将接受区域设计成漏斗形的，并且接收区在滴落面一侧具有可透过气体的开孔，并要这样进行即使得液滴能切向沿着漏斗形区域的内表面进行移动或是涡流。
接收区的进气过程可以例如借助具有正弦压力特性的气体进行。
已经证明，特别有利的是，用于接收区透入的气体具有的频率f优选为1Hz≤f≤30Hz，特别优选1Hz≤f≤10Hz的脉冲气体。
这里，如果透过接收区的气体具有v≤4m/sec，优选v≤3m/sec，特别优选v≤1m/sec的最大速度v，则是非常有益的。
如果对接收区加压的气体具有高于大气压0mbar≤p≤200mbar，特别优选0mbar≤p≤150mbar的压力p，则也是有利的。
特别推荐的是，在接收区中具有孔尺寸d≤80％，特别是d≤30％的平均颗粒直径的开孔。
在本发明方法的另一有利改进方案中，将部分结晶或至少初步结晶成球形的颗粒从结晶装置中取出，液滴穿过沉降段重新回到接收区上面。优选约10至50％的从结晶装置中取出的小颗粒回到接收区中。
可以直接在滴落前将链增长剂添加到熔体中去以加速后缩合过程，并且链增长剂在待滴落的熔体中的份数为＜0.5重量％。
加到熔体的链增长剂的添加量优选要使得在不到10min，特别是在1min到10min的时间内能发挥作用。作为链增长剂可以是，例如，基于多羟基化合物(Poliol)、四碳酸的二酐、季戊四醇或唑啉的链增长剂。
理想的方法是使液滴在至少部分沉降段上暴露于优选薄层状的逆流或并流，其中逆流以小于0.2m/sec，优选小于0.1m/sec的速度排出，而并流以小于1m/sec，优选小于0.5m/sec的速度排出。
在本发明的另一有利的实施方案中，透流过接收区的气体要流过第一回路，其中一部分气体被输送到净化站进行净化并冷却，接着再一次回到回路中。气体优选以逆流或并流的方式由净化站传输到乙二醇回路中。
根据本发明方法第一个实施方式的由类织物单元构成的接收区优选是一个漏斗，通过该漏斗将液滴或颗粒送到结晶装置中并接着送至后缩合段。该引起涡流的类织物部件起预结晶步骤的作用。
根据第二个实施方案所构成接收区的漏斗形固有刚性部件，如薄板(“Conidurblech”)它是和特殊设置的开孔一起运行的。该薄板具有特殊设置的具有特定的几何尺寸的开孔，其使用穿流过的气流而直接在通道后产生湍流，这样就能驱动液滴或颗粒向着漏斗中间方向运动。和使用类织物部件的情况一样，脉动气体流阻止液滴或颗粒的相互粘连和阻止颗粒在装置或沉降通道界面上的粘附。因此漏斗形的固有刚性部件也同样能起到预结晶段的作用。
根据第三个实施方案构成的接收区的流化床使经过沉降段后，所收集的或俘获的颗粒保持处于一种流态化的状态，在该状态下就可以消除颗粒相互间的粘连或颗粒在界面上的粘附。此外，流化床中颗粒的这种流态化状态在几何构造接收区时有着较大的间隙。
由本发明的教导，基本上对液滴或颗粒的初步结晶过程不再需要提供高气流，例如通过类织物部件就足以使颗粒涡流以在外表面硬化这使紧接着产生结晶或后缩合，同时颗粒不会相互粘连或变形，以致使待固化成颗粒的最终液滴不失去理想的球状外形。通过本发明的教导，就可以生产制备出具有0.1-3mm，特别是0.4-1.6mm直径的颗粒。
特别地，本发明设计，借助流化床或借助脉动的织物或借助构成漏斗形的固有刚性部件，如带有特别设置的开孔且在其朝向产品的面上脉动的气流产生湍流和流动的薄板部件使液滴进行涡流，以致能消除液滴的相互粘连和在织物或部件上的粘附现象。
通过脉动使液滴在触碰时即离心地离开类织物部件——特别是由具有孔结构的聚四氟乙烯(Teflon)制成的部件，一方面就不再会发生粘附在类织物的部件上，而另一方面由于所传递的脉冲运动，颗粒的相互粘连极短时，从而也就阻止了共同粘结。
在使用漏斗形的片材时，就可以确保直接在开孔背面形成湍流，从而颗粒既不会粘附在薄板上也不会共同粘结。
特别提供类织物的部件，它具有d≤0.2mm，特别优选d≤0.1mm的孔径d的透孔结构。
另外，透过类织物部件的气体在这区域内具有80℃到170℃的温度。
对于于漏斗形板(“Conidurblech”)提供相应的尺寸或参数并使气体穿流其间。
气体可以通过一个其中设置有热交换器的回路。气体，如空气只需要通过该热交换器而在滴落过程开始时进行加热。其后的温度调节则通过两方面来进行，一方面是通过液滴的热转换，另一方面则通过将部分传送入回路中的气体排出并导入到包含有乙二醇回路的净化站上。这其间又同时进行了气体的冷却，然后再将气体重新导入回路中。通过气体的净化，同时也除去了低聚物。
在本发明的另一重要方案中推荐的是，将设置在类织物部件或漏斗形薄片部件或流化床或等同部件的下游的结晶装置进行如下设计，即要能将部分待结晶或初步结晶成球形颗粒的液滴移取并重新输回到类织物的部件上方的沉降段。这里约10-50％的由结晶装置中移取的球形颗粒返回。
通过转输槽将球形颗粒从结晶装置传输到后缩合反应段，同时将转输槽内的球形颗粒的环境压力p调整到p≤2mbar，特别优选p≤0.5mbar。该转输槽本身是可以在输入和输出口用关闭部件来关闭的，而该关闭部件可设计成例如挡板隔板(Irisblende)形式或其他合适的关闭部件，用以防止球形颗粒的破坏。相应的转输槽基本上设置在后缩聚段的下游，用以调节球形颗粒到大气压，同时还不会产生氧气渗入后缩合反应过程中的危险。也可以在惰性气体流下进行后缩合过程以代替这种“真空-SSP”。生产既可以是连续也可以是分批形式。
在后缩聚反应段，优选以缓慢回旋的方式将球形颗粒输送到真空下进行的后缩聚反应段中，同时基于一种创造性的改进措施滞留时间小于15小时，特别是在8到12小时之间，该措施是在熔体将要滴落之前快速地将塑料挤出工艺中熟知的链增长剂或扩链剂添加到熔体中。链增长剂在聚合物中连接羟基基团并非常迅速地扩增分子量，然而只有将其在熔体滴落前迅速加入，也就不会对熔体的粘度和液滴的形成产生消极影响。同时要在结晶段将沉降段和滞留时间进行协调，以使得链增长剂实质上还可以在后缩聚反应段发挥作用。因此应该选择链增长剂并添加到熔体中的量，要使链增长剂在添加后的1-10分钟的时间段内即发挥作用。用于相应链增长剂的化学剂是季戊四醇或多羟基化合物。优选的链增长剂是唑啉如大豆唑啉、蓖麻唑啉或双唑啉。这方面也可以参考出版物Kunststoff 83(1993，8，885-888页)以及公司印刷品“Henkel，Plastics and Coatings Technology，PM Europe/Overseas，Mai 1994，Oxaolines for the reactive extrusion”。
特别地，链增长剂在熔体中的份量为小于0.5重量％。优选小于0.2重量％。另外，熔体要进行调节，以使得滴落时其特性粘度(i.V.)为i.V.≤0.4dl/g，特别优选0.1dl/g≤i.V.≤0.35dl/g。
在沉降段中通过液体，特别如水的喷洒可获得如下优点，即可以对滴落的熔体进行理想的冷却，同时又不需要过大的体积流量，否则可使液滴涡流并因此而产生相互粘连或粘结在壁上的现象。
喷雾，如水喷雾，要这样计量，使在喷雾下的一定距离内，如几米处测得的气体温度或液滴温度调节到大致上最佳的结晶温度。
液体介质，例如水，其具有约2400KJ/Kg的蒸发焓并且蒸汽温度从约100℃升高到200℃还另需要200KJ/Kg。因此为将lt的PET从280℃冷却到160℃，就要使用80Kg水/t PET的水量。根据本发明，要使相应的液体以极小的喷雾水珠的形式与液滴直接接近，同时这些喷雾水珠以环形喷雾围绕在沉降段中的下落液滴。因此就实现了小水珠的直接蒸发，并由此而可从液滴上带走更多的热量。
特别地，还可以使液滴以相对较低的速度进行流动，一方面可以形成层流而另一方面也不会阻碍液滴的沉降移动。另外，蒸发时所形成的水蒸汽还显示出能钝化液滴的优点，从而就能消除在滴液喷嘴区内形成不希望有的沉积现象。
为解决开头所述问题的装置，是通过一种用于制备上述种类的塑料球形颗粒的装置而实现的，其特征在于沉降段逐渐转为接收区，在接收区内至少部分颗粒可进行这样的涡流，致使能产生驱动颗粒向着区域中间和/或区域出口方向运动的湍流。
另一种用于制备上述种类的塑料球形颗粒的装置，其特征在于，在沉降塔上设置有一个用于使颗粒暴露于或接触液体的装置。
优选将设置在沉降段下面或是位于沉降塔下部区域内的接收区设计成漏斗形。
优选至少部分接收区可以通过振动装置进行振动。
优选可以通过多个进气孔对接收区进气。
在本发明装置的一个特殊实施方式中，沉降段逐渐变为漏斗形的接收器，该接受器的外周邻接脉动的类织物的部件和/或具有开孔的固有刚性部件。
优选所构造的接收区具有特定的入口区和特定的出口区。在沉降段的末端或沉降塔的下端可以设计能控制颗粒到入口区的转向机构。另一替代方案是可以将喷嘴排列的熔体出口孔设置在喷嘴排列的区域内，其中该区域垂直位于入口区上方并实质上具有和入口区一样的布置。在这种情况下特别有利的是将喷嘴排列上的至少部分熔体出口对垂直形成角度。通过这些措施就能保证将颗粒传输到特定入口区内的接收区中。
本发明装置的一个特别有利的实施方式是将喷洒装置设置在沉降塔中，利用该装置能将雾化的液体喷入沉降段中。
此外，还可以有用于回收热能的装置，它可以将沉降塔中存在的过程气体中所含的过程热进行回收。
在本发明装置的另一方案中，接收区后紧接一个结晶段。
另外还可以在一个或多个结晶段后紧接一个用于固相缩聚(SSP)的后缩合段，为此设置真空SSP过程或是惰性气体下的SSP过程。
优选接收区是以脉动气体进入，如空气。由此就能使到达接收区的颗粒以特别有效的方式进行涡流或流动。
本发明的接收区可以是一个类织物部件，该部件固定在如金属漏斗或特殊钢漏斗类的漏斗上并且和其内表面有这样的间距，使设置有一能打开或封闭该导管的关闭部件的导管通向类织物部件和漏斗之间的空隙内。但是也可以用固有刚性部件替代接收区的类织物部件，该部件被漏斗部件所包围并有这样的间距，如上所述，就是使设置有能打开或封闭该导管的关闭部件的导管通入到刚性的部件和漏斗之间的空隙。
同样也可以使用一流化床室作为接收区而取代类织物部件或固有刚性部件，而该流化床室优选通过许多进气孔和进气室相连，且其中通入一个设置有能打开或封闭导管的关闭部件的导管。
本发明的装置优选要这样布置，使气体在输送到空隙时能以频率f进行脉动，其中的频率f优选为1Hz≤f≤30Hz，更优选1Hz≤f≤10Hz。
特别合理的方法是所设计的接收区的开孔要使得穿流的气体能沿着接收区的内表面流动并特别形成湍流。
将开口设计成使穿流的气体以与固有刚性部件内表面成切线方向流动也是有利的。
优选可以以正弦压力方式将气体输送到装置的空隙内。
特别适宜的是，接收区是防粘的且特别是由聚四氟乙烯构成。
优选接收区具有开孔，且其孔径宽度d优选为d≤0.6mm，特别优选d≤0.3mm。这种规格的孔径特别适合于具有球直径为约0.8到1.2mm的颗粒。
本发明装置的一个特别有利的结构是具有一个第一回路，通过第一回路气体穿过接收区流动，并且从该回路的一条支路沿着沉降段以间距A离开沉降段，离开沉降通道。其中在间距A上方有能发射喷雾的环形部件、围绕沉降段且装有喷雾喷嘴。该环形部件能使用冷却液对穿过沉降段的颗粒进行均匀的喷淋，其中的冷却液能润湿颗粒并通过本身蒸发来冷却颗粒。
优选将具有喷雾喷嘴的环形部件设置在第二回路中，该回路是在滴落熔体的喷嘴排列下方从沉降段中导出的。
优选将部分第一回路中的气体再送到有乙二醇回路的净化站。因此在净化回路中运行并加热的乙二醇本身就可用于酯化反应。
结晶装置应优选具有输入孔，该孔同时也是漏斗形接收区的输出孔。
还有利的是，将结晶装置设置在另一回路中，通过该回路部分在漏斗或固有刚性部件的上方的结晶装置中结晶的球形颗粒可以回送到沉降段。
如有，在后缩合段之前或之后优选装有转输槽，并且该转输槽在其输入口和/或输出口可以由优选设计成挡板阀形式的关闭部件封闭。
较为合适的是在本发明的装置中，将特别优选设计成可振动的喷嘴盘的喷嘴排列连接到传输熔体的导管，其中直接在喷嘴部件前或喷嘴部件中和另一个连接有用于塑料链增长剂的容器的导管相通。
类织物的部件或固有刚性部件如金属薄板本身可以固定在漏斗如金属漏斗或特殊钢漏斗上并可沿着其内表面延伸，同时有一根可以输送如空气一类气体的导管伸向类织物部件或如金属薄板的固有刚性部件与漏斗之间。在导管中设置有一个打开或封闭导管的关闭部件，如旋转闸板，通过该闸板脉动的气体可以以理想的频率υ输送到空隙内，其中的频率f优选为1Hz≤f≤30Hz，更优选为1Hz≤f≤10Hz。与上述无关，气体中的压力行径应该是正弦形式。
在类织物部件中特别涉及到的是由聚四氟乙烯(Teflon)制成的部件，且其优选具有d≤0.2mm，特别优选d≤0.1mm孔径d的开孔结构。
在漏斗形的固有刚性部件，如金属薄板中或是在流化床室中，涉及一种具有和类织物部件类似孔径的部件。但是要将透孔或孔洞设置得能使脉动的气体形成湍流并优选切线地沿着漏斗形嘴的内表面和向着漏斗形出口的方向运动。
气体穿过流化床室或类织物部件或刚性的部件而流入一个第一回路中，其中由第一回路的一条支路沿着沉降段以间距A离开沉降段(参见

图1)。
在间距A上方设置一个能发出喷雾、并环绕沉降段的环形部件。这就可以保证小液珠能沿着下落液滴的方向细分散，从而吸取所需的周围热量。喷雾本身装在第二回路的部分中，该回路是在滴落熔体的滴液喷嘴下方从沉降段中导出。
将部分第一回路中的气体用乙二醇回路输送到净化站，一方面净化气体，另一方面进行冷却。由此调节回路中的温度，使得接收区或漏斗中的气体具有80℃到170℃之间的温度。
结晶装置具有输入孔，而该输入孔相当于漏斗的横截面孔。此外，将结晶装置设置在第三回路中，且通过该回路，可以将部分在结晶装置中结晶的球形颗粒回送到漏斗上方的沉降段中。通过这些措施就能确保传送到后缩聚反应的液滴得到一定程度上的结晶化，从而消除了粘结现象。
后缩聚或后缩合反应装置具有一设置在其前和/或其后的转输槽，其在输入口和/或输出口能被优选设计成挡板阀或单元边缘闸(Zellrandschleuse)形式的或其他有类似作用或合适的关闭部件所封闭。
通过如此设计的关闭部件，就可以保证氧气不会渗入后缩合反应装置中。通过使用这种设计成挡板形式的关闭部件或具有类似功能的部件，就可以消除待输入或输出的球形颗粒的毁坏。
在本发明的一个独立的推荐方案中，特别是将喷咀装置设计成具有传送熔体的导管的可振动的喷嘴盘，其中在喷嘴前或喷嘴中与连结有用于塑料链增长剂容器的另一个导管相连接。
本发明的其他一些细节、优点和特征不仅公开于权利要求和从中所推知的技术特征或单独或组合的也可以从以下的附图发现。
附图图1用于制备聚合物或预聚物球形颗粒的装置的截面原理图，图2用于对球形颗粒进行结晶和后缩聚的装置的截面原理图，图3如图1中装置的沉降塔的第一个实施方式，图4如图1中装置的沉降塔的第二个实施方式，图5漏斗的原理图。
为制备特别是由多官能的碳酸和醇得到的聚合物或预聚物的球形颗粒，特别是为制备球形PET(聚对苯二甲酸亚乙酯)颗粒，要将有约260℃到280℃产品温度且特性粘度IV为0.10到0.35dl/g的聚酯预缩合物，由未示出的糊状物制备段、对苯二甲酸和乙二醇的酯化段和紧接着有负压的预缩聚段通过热交换器和过滤器，传送到喷嘴盘10中，通过该喷嘴盘就能使过滤好的预缩合物滴落下来。如果要制备PBT颗粒，则聚酯缩合物所具有的产品温度在220℃到260℃之间并且其特性粘度在0.1到0.5dl/g之间。
喷嘴盘10是可制成可摆动的振动并特别具有设置在同心环上的输出孔。然而就这方面可以参考公知的装置。振动器可以是合适的电磁振动器并可以是基于载体结构，使喷嘴盘进行振动。喷嘴盘10的振动频率可以在200Hz到2000Hz之间。喷嘴盘10上开孔的直径应该在0.2mm到0.8mm之间。此外，还应该以例如0.2bar到1bar的过压将聚酯预缩合物输送到喷嘴盘10中。也要将喷嘴盘10进行均匀加热，其中如果是生产制备PET颗粒则特别要将温度选择在250℃到290℃之间，而如果制备PBT颗粒则选择在220℃到270℃之间。
在列举的实施方案中，将喷嘴盘10设置在沉降塔12的塔顶区域，在其中，借助喷嘴盘10而滴落的熔融预聚物会均匀地以相同尺寸和相同形状颗粒的形式滴落。这里，沉降塔的长度可以在例如10到15m的范围内，或者必要时也可以低于这个值。沉降塔12的放大结构如图3和4所示。其中沉降塔的结构是相同的。而图3和4的实施方式是有区别的，其区别在于在图4中有另一根导管16连接到将预缩合物输送入喷嘴盘10中的导管14中。通过导管16可以将用量为约0.5％的链增长剂(扩链剂)输送到熔融的预聚物中。使用链增长剂就可以连接预聚物的羟基基团，同时使分子量跳跃式地增加。合适的链增长剂有例如多羟基化合物或季戊四醇化学制剂的物质。特别要提到的是唑啉。
将相应链增长剂通过导管16传输到一个位点的熔融预聚物中，在这里使在滴落时的特性粘度不发生改变，否则则可能在滴落过程中带来缺点。同时要合理选择链增长剂或是链增长剂的用量，使得基本上仅在一进入下面描述后缩合段或后缩聚反应段18时就发挥其作用。
与喷嘴盘10或相同作用的部件有一定间隔处的沉降塔12，设置有一环形并具有许多喷嘴的喷嘴机构20，用以将液体珠粒，特别是水，喷射到沉降塔12中。这里所喷射出的液体量要使其喷雾颗粒的粒径具有相当于聚合物液滴22的大小的1/3至1/20的直径。
后者优选为0.8mm，而，液体珠粒也应最大为0.2mm。
喷雾本身以逆流(箭头24)向液滴22的下落方向喷射，同时在沉降塔12的塔顶区，紧接在喷嘴盘10的下方通过一环形设置的抽气装置26将通过和颗粒22相互作用而产生的水蒸汽抽走，并且抽走的优选速度为≤0.2m/sec，特别优选为约0.1m/sec。由于逆着液滴22流动的喷雾或水蒸汽的速度很小，所以就可以消除湍流，从而也就消除了液滴22的涡流并因此也就消除了他们的相互粘结或粘附在沉降塔12内壁28上的现象。
为产生喷雾配制一个包括鼓风机32以及蒸发冷凝器34的回路30。由此就能将不冷凝的气体通过连接口36排出。
蒸发冷凝器36的任务是液化回路30中流动的蒸汽。接着借助于泵38使流体传送到环形机构20。由于温度值处于高位，因此就可以使用来自蒸发冷凝器34的热来加热其他设备部件。为消除不希望有的低聚物的富集，要连续更换部分的水，即将部分水通过导管40排出并通过导管42以部分新的水代替。这部分富含低聚物和乙二醇的热交换水可用于热回收或是导入到载热体炉中。也可以将水、低聚物和乙二醇进行渗透分离。但这方面参考书已有足够的已知技术。
优选在沉降塔12的下部塔段44有较大的横截面通入包括漏斗46的结晶段45，该结晶段的纯原理图如放大的图5所示。
结晶段或预结晶段45的漏斗46包含漏斗形的由如特殊钢一类的金属制成的基座体47。
沿着漏斗形基座体47内壁48延伸的是特别由聚四氟乙烯构成的具有孔结构的类织物部件50，其孔径大小d为d≤0.2mm，特别优选d≤0.1mm。基座体47和类织物部件50之间的空隙52通过连接管54、56进入气体优选空气，用于以脉冲形式吹胀下述简称织物的类织物部件，从而使其能在基座体47的内部(小点线)移动或近似等距离地进到与基座体47的内表面48。织物50的第一个“膨胀”位置以58标出，而基座位置则以60标记。
由于使织物50脉动，就将碰撞的液滴甩回去，其结果是，一方面抑制了粘结，另一方面也由于传递的脉冲而在液滴与其他液滴相碰撞时能避免共同的粘附。同时也只能发生可忽略的变形。在结晶段45中的这种涡流可以在一定程度上使液滴进行初步结晶化，使其可以在无液滴的聚集粘结情况下传输到结晶段62中。
输送入结晶段45的气体优选以空气形式输入到回路64中，在该回路中设置一个可旋转的阀66，通过该阀就能打开或关闭回路，从而将气体以脉冲形式输送到基座体47和织物50之间的空隙内。其中应该调节关闭部件66以使脉冲频率在1到20Hz之间。气体的最大压力应为高于大气压200mbar，优选150mbar。气体本身应该以最大1-4m/sec的速度，优选在1到3m/sec之间通经织物50。此外，在通经织物50时的气体应具有80到170℃的温度。
为将气体调节到结晶开始时的理想的温度，就要在回路64中设置一个前面有鼓风机70的热交换器68，其所输送的气量在1000m3/h到5000m3/h之间。然而，该输气量取决于有关系统的产品流量。通经结晶段45和沉降塔12的下塔段44，气体获得加热。将温度冷却到理想值的方法是，通过经导管72而将部分气体排出并输送到含有乙二醇回路76的净化段74。由此也就能将存在于气体中的低聚物除去。同时，对气体进行冷却，其结果是，通过将气体经导管78而回送到回路64中可以使流经织物50的气流调整到理想的温度。此外，从回路64中另外分出一根和设置在沉降塔12的下塔段44的下部边缘的气体分配装置82相连的导管80。将到塔段44上边缘的距离以A标出。在间距A上方有喷雾用的环形喷嘴20。
从图1的原理图和图3和4的比较可以特别清楚地看出，包括有结晶段45的空气回路64位于喷雾回路30的下方。
图1中示出了沉降塔12。在塔中将喷雾液滴的直径大小小于0.1mm的喷雾以逆着液滴22的下落方向射出。将这种喷雾喷射到从喷嘴10中滴落出来的颗粒之间，其中，在和液滴22的接触过程中喷雾液滴会进行蒸发。同时也就对聚合物液滴22进行了冷却。
这里要对喷射出的喷雾温度和流量进行调节，要使液滴在约170℃的环境温度下朝着结晶段45的方向坠落，由此能调节最佳的结晶温度。为进行调节，要在环形喷嘴下方，如距离100cm到1000cm处测量该温度。
其他一些内容如下所述。然而，首先要根据进行振动且用以构成预结晶段45的织物来阐述本发明，但是并不能以此来限定本发明。预结晶段也可以包含一流化床室或漏斗形的固有刚性部件，例如，特别是薄板件，并具有通孔结构，以致液滴能在所得结构的漏斗内或就在其上进行涡流，从而阻止了它们的相互粘结或粘附在壁上。在这种情况下在流化床室或固有刚性部件中的孔的设计要使其产生正切的气流元件，也就是气体沿着例如漏斗形部分的内表面流动，同时产生的湍流足以迫使液滴朝着漏斗中间或朝着出口方向运动。至于漏斗形的固有刚性部件，特别涉及公知的Conidurblech或具有相应等同作用的结构。
将结晶段62设置在结晶段45之后，其输入口相应于漏斗46或其基座体47的输出口。结晶段62设置在另一个回路84中，通过该回路将部分从结晶段62中取出的结晶化球粒回送到漏斗46的区域中。由此就能得到如下优点，即从结晶段62中取出并输送到后缩合段18中去的球粒可以结晶到一种致使其阻止，特别是在漏斗46中的聚集粘结的程度。特别优选的是将约10-50％的通过结晶装置62的导管86取出的球粒，通过回路84回送入漏斗46中。
导管86通向转输槽88，该槽可以通过一个优选设计成挡板阀或单元边缘闸的关闭部件90、92而在其输入和输出口进行关闭。由此可以确保抑制球粒的破坏。如果将结晶化的球粒填装入转输槽88的所需范围内，则将闭锁装置90、92关闭并在转输槽88中建立适应于其后接着的缩合段18的压力。缩合段18的压力一般为0.5mbar(abs.)。在获得了所需负压后打开闭锁机构92，从而将球粒转送至以缓慢旋转的螺杆形式94的后缩合段，而同时又不会发生氧气渗入的危险。在后缩聚段18中，在真空和没有任何氧气的情况下进行理想的后缩合过程，其中，如果向液态熔融的预聚物中添加链增长剂(导管16)，则反应时间较之无链增长剂时的15-25小时会缩短至8-12小时。后缩聚段18包括上述的非常缓慢旋转的螺杆94，并且其四周由加热套96所环绕。在缩聚反应结束后，将球粒输入另一转输槽98中，而该槽的结构和转输槽88的结构相匹配也因此可以具有连接在其前或其后的挡板阀形式的关闭部件100、102。
从转输槽88通过导管104和从直接与后缩聚反应段18相连的导管106排出的气体中所含的如乙二醇或丁二醇，水，低聚物或乙醛或四氢呋喃等的反应产物，以常规方法就能在乙二醇回路108或负压单元110中将这些产物分离并加以处理而重新利用。然而就这方面的内容也可以参考大量已知的技术方案。
本发明所教导的整体或替换的不同于已知的用于制备特别是PET或PTB的球形颗粒的方法和装置是·如果液滴在沉降塔内进行预结晶或初步结晶，可使用喷雾代替空气或气体，以逆流方式并以消除涡流的流速穿过沉降塔，·在经过一段相对较短的沉降段后球粒固化并精确设置产品温度，·预结晶过程是在设置在沉降段后面设计成漏斗形的部分装置中发生，其中液滴进行涡流的方式要使其既不发生粘结在壁上，也不发生液滴本身的聚集现象，·在熔融液态的预聚物或聚合物滴落前即刻添加链增长剂，该链增长剂基本上一进入后缩聚反应段就发挥其作用。
附图标记列表10喷嘴盘 60基座位置12沉降塔 61结晶段
14导管64循环回路16导管66可旋转的阀18后缩合过程 68热交换器20喷嘴结构70鼓风机22聚合物液滴 72导管24箭头74净化段26抽气装置76乙二醇回路28内壁78导管30循环回路80导管32鼓风机 82气体分配装置34冷凝器 84循环回路36连接管 86导管38泵 88转输槽40导管90关闭部件42导管92关闭部件44下管段 94螺杆45结晶段 96加热套46漏斗98转输槽47基座体 100关闭部件48内壁102关闭部件50类织物部件 104导管52空隙106导管53连接管 108乙二醇回路56连接管 110负压单元58膨胀后的位置A间距
权利要求
1.一种由塑料熔体制备球形颗粒的方法，其中的塑料熔体特别是指缩聚物，如PET、PBT、PEN、PA或PC的预聚物熔体或聚合物熔体，其中熔体通过有许多熔体出口孔的滴液喷嘴而滴落成液滴状，并且这些液滴在滴落经过至少部分沉降段后固化成颗粒，其特征在于颗粒在沉降段中暴露于或接触液体。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于颗粒在沉降段末端进入接收区中，其中至少部分的颗粒这样进行涡流，使得产生推动颗粒朝着区域中间和/或区域出口孔移动的湍流。
3.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于液体的汽化点低于颗粒的熔点。
4.根据上述至少一项权利要求的方法，其特征在于液体是水和/或乙二醇。
5.根据上述至少一项权利要求的方法，其特征在于将液体以细小液珠的形式雾化，从而通过滴落喷嘴滴落成液滴状的在沉降段中的液滴以喷雾吹入。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于调节喷雾使其液珠大小相当于滴落熔体液滴大小的约1/3至1/20。
7.根据权利要求5至6中之一的方法，其特征在于在载气中供给液体。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于载气具有至少一种如下气体空气、氮气、二氧化碳、氩气、水蒸汽或乙二醇蒸汽。
9.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于液滴在滴落经过至少部分沉降段后至少进行初步结晶。
10.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于将液滴仅冷却至其温度保持高于塑料的玻璃转变温度Tg。
11.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于回收存在于沉降段中的过程气体如空气、氮气、二氧化碳、氩气、水蒸汽或乙二醇蒸汽的热能。
12.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于将球形或类球形的颗粒在离开接收区后导入结晶段。
13.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于在经过一个或多个结晶段后，将球形颗粒输送到用以进行固相缩聚反应的后缩合段的一个或多个结晶段。
14.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于将结晶成球形的或至少初步结晶的部分颗粒从结晶装置中取出并返回到经接收区上方滴落经过沉降段的液滴中。
15.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于将约10至50％的从结晶装置中取出的球粒返回到接收区中。
16.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于紧接在滴落前将加速后缩合的链增长剂添加入熔体中。
17.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于在至少部分沉降段中的液滴暴露于优选为层流形式的逆流。
18.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于在至少部分沉降段中的液滴暴露于优选为层流形式的并流。
19.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于以小于0.2m/秒，优选小于0.1m/秒的速度抽出逆流。
20.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于以小于1m/秒，优选小于0.5m/秒的速度抽出并流。
21.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于透入接收区的气体流经第一回路，其中将部分气体导入到净化站，在该净化站中将气体净化并冷却，之后重新返回入回路中。
22.根据上述权利要求中之一的方法，其特征在于将气体在净化站中以并流或逆流方式导入到乙二醇回路中。
23.用于由塑料制备球形颗粒的装置，特别是由缩聚物，如PET、PBT、PEN、PA或PC的预聚物熔体或聚合物熔体，其具有沿着沉降塔中的下游沉降段滴落塑料熔体的喷嘴排列，其特征在于在沉降塔上设置用于使颗粒暴露于或接触液体的装置。
24.根据权利要求23的装置，其特征在于沉降段过渡为接收区，其中至少部分颗粒可以这样进行涡流，使得产生推动颗粒向区域中间和/或区域出口孔移动的湍流。
25.根据权利要求23的装置，其特征在于在沉降塔中装有喷雾设备，其可用于将雾化液体引入沉降段中。
26.根据权利要求23至25中之一的装置，其特征在于其具有用于回收热能的装置，它可用于回收存在于沉降塔中的过程气体中所含的过程热。
27.根据权利要求23至26中之一的装置，其特征在于接收区后紧接结晶段(62)。
28.根据权利要求23至27中之一的装置，其特征在于在一个或多个结晶段有用于固相缩聚用的下游后缩合段(18)。
29.根据权利要求23至28中之一的装置，其特征在于接收区是防粘的且特别优选由聚四氟乙烯构成。
30.根据权利要求23至29中之一的装置，其特征在于接收区具有开孔，其孔径d为d≤0.6mm，特别是d≤0.3mm。
31.根据权利要求23至30中之一的装置，其特征在于其具有第一回路(64)，穿过接收区的气体流经该回路，并且从该回路中沿着沉降段走向的支路以间距A排出沉降段，其中在以上间距A的上方设置有发射喷雾、包围沉降段且配有喷雾喷嘴的环形部件(20)。
32.根据权利要求31的装置，其特征在于将具有喷雾喷嘴的环形部件(20)优选设置在第二回路(30)中，该回路本身在滴落熔体的喷嘴排列(10)下方从沉降段导出。
33.根据权利要求31或32的装置，其特征在于将第一回路(64)中携带的部分气体输送到有乙二醇回路的净化站(74)上。
34.根据权利要求23至33中之一的装置，其特征在于，特别设计为可振动的喷嘴盘的喷嘴排列(10)和传输熔体的导管(14)相连，其中和塑料链增长剂容器连结的另一导管(16)直接通向喷嘴部件前或进入喷嘴部件中。
全文摘要
本发明涉及用于从塑料熔体制备球形颗粒的方法和装置。按本发明所述熔体借助于形成液滴的喷嘴(10)而转变成液滴，并且液滴在穿落过沉降段后首先至少发生表面结晶，然后再输送到旨在完全彻底结晶的结晶段和其后进入旨在固相缩聚的后缩合段。为了确保表面结晶时不存在相互粘连或粘附于设备上的危险，使液滴下落进包含有织物部件或具有孔结构的金属板件或是通过有气流通过的流化床以使液滴涡流的结晶段(45)。
文档编号B01J2/02GK1919898SQ200610128048
公开日2007年2月28日 申请日期2002年12月3日 优先权日2001年12月11日
发明者布伦特－艾伦·卡伯特, 安德烈亚斯·克里斯特尔, 埃哈德·克伦波尔兹, 西奥多·于尔根斯, 鲁道夫·盖尔 申请人:比勒股份公司