专利名称：脱挥发分设备和方法
技术领域：
本发明涉及包括板式热交换器的脱挥发分设备，以及以高通过量(throughput)将可流动物料脱挥发分的有关方法。
背景技术：
从可流动物料移除挥发性组分，称为〃脱挥发分〃，在几种工业工艺中是必要的步骤，所述工业工艺包括商业制造很多聚合物。特别地，当从单体的溶液中生产聚合物时，必须从最终产物中移除溶剂和未反应的单体。例如，残留的单体和挥发物必须在以下物质的本体或溶液聚合反应中从聚合物产物中移除聚苯乙烯，苯乙烯/丙烯腈共聚物(SAN)，或橡胶改性的苯乙烯/丙烯腈共聚物(ABS，AES等)，和基于烯烃的聚合物(例如聚丙烯，聚乙烯，烯烃嵌段共聚物，和EPDM)。从熔融的聚合物溶液中分离挥发性组分通常通过蒸发进行，工艺包括在高于挥发性组分的沸点的温度加热聚合物溶液，以及移除形成的挥发性组分。脱挥发分的一种方法包括使聚合物溶液穿过热交换器并然后进入减压的区域。针对该目的适宜的热交换器，例如称为平板式加热器或平板式热交换器的那些，包括以堆或层的方式排列的多个加热板，其中各加热通道连接用于使待加热和脱挥发分的溶液通过的加热器的内部(将聚合物溶液供应到其中)和外部部分。改善的性能通过将加热器放在部分抽真空的闭合的壳内获得。平板式加热器的之前设计已经公开于美国专利3，014，702 ;4，153，501 ；4，421，162 ;4，423，767 ;4，564，063 ;4，808，262 ;5，084，134 ;5，453，158 ；和 5，861，474，以及 PCT 公开 W096/21836。为在全球经济中竞争，已经越来越必要去安装具有较大生成量(在一些情况下超过330，000公吨每年，33010^)的聚合装置。在该尺寸的装置中，甚至最有效的常规设计(例如公开于美国专利5，453，158的那些)通常达到或超过平板式加热器的物理尺寸界线，由于实践问题，所述平板式加热器可以经济地构造和成功地操作。特别地，那些常规设计不足以同时实现必要的脱挥发分程度和这些较大装置的高通过量，因此那些热交换器变为较大的聚合装置的脱挥发分设备设计中限制生成量的部件。因此需要改善的脱挥发分设备，该设备结合了具有改善的加热通道设计的平板式热交换器，该设计允许较高的效率和通过量，同时实现脱挥发分的物料中足够低的残留的挥发物。
发明内容
本发明提供脱挥发分设备，包括供给装置，用于提供加压的可流动物料，其包含至少一种液体或可流动的固体、以及至少一种夹带的或溶解的挥发性组分，所述可流动物料的特征在于泡点压力随所述可流动物料的温度变化，收集-和-挥发物-分离装置，和
限定多个加热通道的多个板子，每个通道具有两个区域，包括第一区域，具有(I)平均水力半径，和(2)适合从所述供给装置接受所述可流动物料的入口，和 第二区域，构成每个通道的剩余部分，所述第二区域适合从第一区域接受所述可流动物料并且具有至少一个适合将所述可流动物料排放进所述收集-和-挥发物-分离装置的出口，其中与第一区域的平均水力半径相比，第二区域的至少一部分具有较小的水力半径，和其中所述加热通道的至少一些的设计或操作使得所述可流动物料在那些加热通道的第一区域内的基本上所有位置的压力高于所述可流动物料的泡点压力。本发明也提供脱挥发分设备，包括(a)泵，用于提供加压的可流动物料，该物料包含至少一种熔融的聚合物和至少一种溶解的或夹带的挥发性组分，所述可流动物料的特征在于泡点压力随所述可流动物料的温度变化，(b)收集-和-挥发物-分离容器，和(C)限定多个加热通道的多个板子，每个通道具有基本上相同的高度并且具有两个区域，包括第一区域，具有(I)平均水力半径，和(2)适合从所述泵接受所述可流动物料的入口，和第二区域，构成每个通道的剩余部分，所述第二区域适合从第一区域接受所述可流动物料并且具有至少一个适合将所述可流动物料排放进所述收集-和-挥发物-分离容器的出口，其中与第一区域的平均水力半径相比，第二区域的至少一部分具有较小的水力半径，和其中所述加热通道的至少一些的设计或操作使得所述可流动物料在那些加热通道的第一区域内的基本上所有位置的压力超过所述可流动物料的泡点压力，和(d)多个加热元件，适用于加热所述板子的至少一些以便于当所述可流动物料流动通过所述加热通道时提高所述可流动物料的温度。本发明也提供用于将包含液体或可流动固体、以及至少一种夹带的或溶解的挥发性组分的可流动物料脱挥发分的方法，所述方法包括在脱挥发分条件下操作的同时使该可流动物料穿过以上描述的脱挥发分设备，从而分离挥发性组分并制得基本上脱挥发分的产物。此外，本发明提供从至少一种单体和任选的一种或多种共聚单体在负载型或未负载型催化剂存在下制备聚合物的方法，其中引入的聚合物溶解或悬浮在溶剂中，并且其中加工包含熔融形式的聚合物、溶剂、和一种或多种未反应的单体或共聚单体的可流动物料以从所述熔融聚合物中移除大部分的溶剂和未反应的单体或共聚单体，所述改进包括使用权利要求I的脱挥发分设备加工所述可流动物料从而制得基本上脱挥发分的聚合物产物，该聚合物产物的溶剂和未反应的单体或共聚单体的残留含量小于2000wppm。
图I描述了用于本发明设备的一种实施方式中的单个加热通道。图2是用于结合了图I的加热通道设计的本发明设备的平板顶部的简化轴向视图。图3是侧面的局部横截面视图，显示沿图2中显示为3—3的截面截取的平板堆叠的圆周部分。 图4是本发明设备的一种实施方式的局部等轴视图，所述设备包括结合了图2的加热通道设计的平板堆叠。图5是显示本发明设备的一种实施方式的各种元件的示意图。图6A、6B、和6C描述了用于本发明设备的加热通道的三种可替换实施方式。图7描述了公开于美国专利5，453，158的类型的平板式加热器的单个加热通道，该常规加热通道设计用于与图1、2、和4的加热通道设计比较。
具体实施例方式除非相反地指出，从上下文暗示或为现有技术惯例，否则所有的份和百分数均基于重量。针对美国专利实践的目的，任何参考的专利、专利申请、或公开在此全部引入作为参考(或其等同的美国同族也引入作为参考)，特别是关于合成技术、定义(不与本申请具体提供的任何定义不一致)和本领域常识的披露内容。定义关于尺寸(例如宽度或高度)或加热通道内区域的横截面积使用的“基本上相同”表示同样的事物完全既不会聚也不发散，或者会聚和/或发散不超过该尺寸平均值的
± 10% O“聚合物”是指通过使单体(不管是相同或是不同类型的单体)聚合制备的化合物。一般性术语〃聚合物〃包括术语“低聚物”、〃均聚物〃、〃共聚物〃、〃三元共聚物〃以及〃互聚物〃。〃互聚物〃是指通过至少两种不同类型单体的聚合反应制备的聚合物。一般性术语"互聚物"包括术语"共聚物〃(其通常用于表示由两种不同单体制备的聚合物)以及术语"三元共聚物〃(其通常用于表示由三种不同类型的单体制备的聚合物)。其也包括通过使四种或更多种类型的单体聚合制备的聚合物。“低聚物”是指仅由几个单体单元组成的聚合物分子，例如二聚物，三聚物，或四聚物。“泡点压力”表示在给定温度形成蒸气的第一个气泡的最高压力。“水力半径”关于加热通道的区域使用，表示(a)流体流动其中的管道的横截面积与(b)该管道的总流体润湿的周长的比率。“可流动固体”表示一种物料(例如包含颗粒固体的淤浆或分散体或悬浮液)，该物料虽然包含一些通常固体组分但在操作条件或设计条件下仍可流动通过本发明设备的加热通道。“热流体”表示用于从加热源运送热量，并通过间接热交换器将热量转移至本发明设备的板子的流体。适宜的热流体包括蒸气，热油，和其它热流体，例如由The DowChemical Company 以商标“D0WTHERM” 出售的那些。
可流动物料的脱挥发分本发明的设备和方法适用于脱挥发分多种可流动物料，它们特别适用于脱挥发分粘性的可流动物料。适宜的可流动物料包括其中夹带或溶解挥发性组分的通常为液体的组合物，以及包含夹带或溶解的挥发性组分的通常为固体的固体物料(例如聚合物或食物原料)，但是它们在脱挥发分设备中的条件下可流动。这样的可流动物料包括但不限于，通常在溶液聚合工艺或淤浆聚合工艺中制备的聚合物产物、以及包含(a)液体或可流动固体和(b)夹带的或溶解的挥发性组分的任何其它可流动物料。可流动物料的液体或可流动固体含量可以是多种物料中的任何一种或多种。这样的液体或可流动固体的实例包括熔融聚合物，蛋白质，亚甲基二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯，干酪(chesses),香肠，敷料剂，糖果，巧克力，糖蜜，其它食物产品，腊，重油，焦油，浙青，其它建筑材料(例如粘土，石膏，水泥或水中的结块)，树液，纸浆，纸，皂，液体清洁剂，生物质，粘合剂，医药品，其它粘性液体，或其任何组合。可流动物料也包括可流动的固体(例如包含颗粒固体的淤浆或分散体或悬浮液)，该物料虽然包含一些通常固体组分但在操作条件或设计条件下仍可流动通过本发明设备的加热通道。本发明的设备和方法对于熔融聚合物的脱挥发分而言是优选的，所述聚合物例如基于烯烃的聚合物，乙烯基芳族聚合物，缩合聚合物，多元醇，高分子量环氧树脂等。针对本发明的目的，应理解，乙烯基芳族聚合物是一种或多种乙烯基芳族单体的所有均聚物和共聚物(包括接枝共聚物)及其与另外的聚合物的共混物。这样的聚合物的实例包括聚苯乙烯，橡胶改性的或抗冲的聚苯乙烯，苯乙烯/丙烯腈共聚物(包括其橡胶改性的类型，例如ABS或AES共聚物)，以及上述物质与其它聚合物例如聚碳酸酯或聚苯醚聚合物的共混物。优选的乙烯基芳族聚合物是聚苯乙烯，抗冲改性的聚苯乙烯(HIPS)和ABS。基于烯烃的聚合物的实例包括一种或多种C2至Cltl烯烃的均聚物和共聚物(包括接枝共聚物)，包括但不限于，聚丙烯和其它基于丙烯的聚合物，聚乙烯和其它基于乙烯的聚合物，和烯烃嵌段共聚物。这样的基于烯烃的聚合物包括但不限于，高密度聚乙烯(HDPE),低密度聚乙烯(LDPE),线性低密度聚乙烯(例如由The Dow Chemical Company以商标“D0WLEX”出售的LLDPE),增强聚乙烯(例如由The Dow Chemical Company以商标“ELITE”出售的那些)，茂金属催化的线性或基本线性的乙烯共聚物(例如由The DowChemical Company 以商标“AFFINITY”和“ENGAGE”出售的那些以及由 ExxonMobil ChemicalCompany以商标“Exact”和“Exceed”出售的那些)，基于丙烯的共聚物(例如由The DowChemical Company 以商标“VERSIFY”出售的那些以及由 ExxonMobil Chemical Company 以商标“Vistamaxx”出售的那些)，和烯烃嵌段共聚物(例如由The Dow Chemical Company以商标“INFUSE”出售的那些)，和其它聚烯烃弹性体(例如由The Dow Chemical Company以商标“NORDEL” 或 “NORDEL IP ” 出售的 EPDM)。聚合物的其它实例包括各种低聚物，例如以商标“DER”购自The Dow ChemicalCompany的高级环氧树脂,和以商标“DEN”购自The Dow Chemical Company的线性酹醒清漆树脂。这样的聚合物的分子量和熔体指数(12，通过ASTM方法D-1238测得)可以广泛变化。实例包括但不限于基于乙烯的聚合物，其熔体指数(12，通过ASTM方法D-1238(190° C和2. 16kg的条件)测得)为约O. I至约1000gm/10分钟，更优选为约O. 3至约200gm/10分钟，更优选为约O. 5至约10gm/10分钟。其它实例包括但不限于，基于丙烯的聚合物，其熔体指数(12，通过ASTM方法D-1238 (230° C和2. 16kg的条件)测得)为约O. I至约1000gm/10分钟，更优选为约O. 3至约200gm/10分钟，更优选为约O. 5至约10gm/10分钟。
以上聚合物通常在溶液或淤浆聚合反应器中制备，其中单体和制得的聚合物夹带在溶剂中。也可以制备包含(有意或无意地)大量或少量挥发性组分的其它聚合物溶液。典型的挥发性组分包括溶剂(例如芳族或脂族惰性稀释剂)，以及未反应的单体和/或共聚单体。有待从聚合物溶液中移除的溶剂、未反应的单体、未反应的共聚单体、和/或其它挥发性组分的量可以为极大过量至仅污染量。在溶液聚合装置或淤浆聚合装置中制备的熔融聚合物，甚至是在初始的闪蒸脱挥发分阶段之后制备的熔融聚合物，通常在平板加热器脱挥发分设备中加工它们的点包含10至25被％或更多的溶解或夹带的挥发性组分。通常，脱挥发分的聚合物中剩余的残留挥发性组分的量应该小于约2000wppm,优选为小于1500wppm,更优选为小于lOOOwppm，通过ASTMD-4526测得。根据待脱挥发分的可流动物料中挥发性组分的起始浓度，以及脱挥发分的产物中可接受的残留挥发物的含量，可以使用脱挥发分设备的多于一个阶段(例如两个或三个阶段)。而且，脱挥发分设备可以与其它已知脱挥发分技术组合使用，所述技术例如简单的闪蒸-脱挥发分，离子流体萃取，使用超临界流体的萃取，蒸馏，蒸汽脱附或二氧化碳脱附，这是在单独的脱挥发分阶段中进行或(在例如蒸汽脱附或二氧化碳脱附的情况下)与本发明设备组合在相同的脱挥发分阶段进行。设备的描述本发明的脱挥发分设备包括改善的热交换器，其允许可流动物料的较高流速同时实现热交换器的高速率和挥发性组分的基本上完全汽化两者，从而提高热交换器的通过量和效率。板子可以通过任何适当的材料制备，但是优选为由钢、不锈钢、铝、或其它金属材料制成。图I描述了根据本发明设备的一种实施方式的单个加热通道(12)的形状。加热通道(12)是由周围的板子(仅其一个板子的直接邻近部分显示于40)的壁(30)和限定通道(12)的地板和天花板的邻近板块或其它板子(未显示)限定的空间。加热通道本身包括两个区域，从其入口(14)至其出口(16)具有相对大横截面积的第一区域(10)，和在第一区域的出口(16)(也为第二区域的入口(24))和第二区域的出口(26)之间的至少一个位置中具有显著较小横截面积的第二区域(20)。设置第二区域的横截面积的大小(根据操作条件和待脱挥发分的可流动物料的性质)从而防止挥发性组分从第一区域(10)中可流动物料的任何显著闪蒸，从而使加压的第一区域(10)内的可流动物料保持高于其泡点压力，从而增强从形成通道的板的周围壁(30)进入第一区域(10)内聚合物溶液的热传递效率。同样，设置第二区域(20)的受限部分(或全部)的横截面积的大小以引起挥发性组分从可流动物料的显著闪蒸，优选为基本上完全的闪蒸，所述可流动物料或者在第二区域(20)本身内，或更优选地处于在从第二区域(20)的出口(26)离开之后直接其下游。限定加 热通道的第一区域的板子优选地具有与可流动物料接触的足够的表面积，从而将其温度提升至最终脱挥发分温度。由于第一区域中可流动物料上的压力保持高于泡点压力，消除了从第一区域闪蒸。通常，将设计和操作本发明的设备，使得在第一区域内基本上所有位置，可流动物料上的压力比在加热通道的第一区域内最高温度时可流动物料的泡点压力高至少2%，优选为高至少5%，更优选为高至少10%，最优选为高至少15%。各加热通道的高度通常在其整个长度上基本上相等-为便于加热板堆的制造和组装所必需的(如图3和4所示)。选择加热通道和邻近于加热通道的加热元件(如图2、3、和4所示)的高度以及其它尺寸，以优化热量从那些加热元件转移进加热通道内可流动物料的功效。通常，加热通道在其整个长度上具有基本上相等的高度，该高度为约O. 05cm至约5cm (O. 02至2英寸)，优选为约O. 07至约2. 5cm (O. 03至I英寸)，更优选为约O. 12至约I. 3cm (O. 05至O. 5英寸)。加热通道(12)的第一区域(10)的形状和横截面积可以广泛变化，条件是，在操作条件或设计条件下，穿过第一区域的可流动物料保持高于在第一区域内基本上所有位置的其泡点压力。因此，如图I所示，第一区域(10)的形状和横截面积(和水力半径)在其入口(14)和其出口(16)之间可以基本上相等，除了相对短的过渡区域--例如在入口(14)显示为(15)和在出口(16)显示为(17)的过渡区域。可替换地，加热通道的第一区域的形状和横截面积可以会聚、或发散、或多个部分的一些组合，其各自可以会聚、或发散、或基本上相等。不管该构造，第一区域的平均水力半径应该大于第二区域的至少一部分的水力半径。第二区域(20)开始于第一区域(10)的出口(16)并终止在出口(26)，该出口适合将可流动物料排放进收集-和-分离容器(未显示于图I，但是显示于图5作为容器(75))。第二区域(20)的长度可变化，通常为加热通道(12)总长度的O. 2%至40%，更优选为约O. 5至约10%，更优选为约I至约5%。第二区域(20)的横截面积小于第一区域(10)的横截面积，既可以在第一区域(10)内可流动物料上施加足够的背压，也可以导致挥发性组分快速和显著地闪蒸出可流动物料，该可流动物料或在第二区域(20)内，或优选地在第二区域(20)的出口(26)的直接下游处。在其最窄的点，第二区域(20)的横截面积通常为约O. 01至约2平方厘米，更优选为约O. 02至约I平方厘米，更优选为约O. I至约O. 5平方厘米。第一区域的平均横截面积与第二区域最窄部分的横截面积之比通常为约2:1至约200:1，优选为约5:1至约60:1，更优选为约10:1至约30:1。加热通道的第二区域的形状和横截面积(和水力半径)可以变化，条件是第二区域的尺寸使得，在操作条件或设计条件下，(a)穿过第一区域的可流动物料保持在高于其泡点压力的压力，和(b)在第二区域中诱导的压降将使得挥发性组分从可流动物料显著闪蒸。因此，如图I所示，第二区域(20)的横截面积和形状在其入口(24)和其出口(26)之间可以基本上相等，除了在入口(24)的短过渡区域(25)。可替换地，第二区域的形状和横截面积可以会聚或发散或其一些组合，以诱导必需的压降和挥发性组分在第二区域(20)内，或优选为在出口(26)的闪蒸。加热通道(12)的总长度通常为5至61cm (为2至24英寸)，优选为15至31cm (为6至12英寸)，更优选为20至26cm(为8至10英寸)。第一区域(10)的长度通常为2. 5至51cm (为I至20英寸)，优选为12至31cm (为5至12英寸)，更优选为17至25cm (为7至
9.5英寸)。为提高热交换器从周围的板子到可流动物料中的功效，第一区域应该构成加热通道的大部分。因此，第一区域的长度与加热通道的总长度之比通常为O. 5:1至O. 998:1,优选为O. 7:1至O. 995:1，更优选为O. 90:1至O. 99:1。对于设备的实施方式，该设备设计为从包含夹带或溶解在粘性的熔融聚合物中的这些挥发性组分的可流动物料脱挥发分溶剂、和未反应的单体或共聚单体，第一区域(10)的平均水力半径可以为约O. 06至约I. 2厘米(O. 024至O. 47英寸)，第二区域(20)的最受限部分(或全部)的水力半径可以为约O. 03至约I. I厘米(O. 012至O. 43英寸)。加热通道的高度通常可以为约O. 15至约2. 5cm(O. 06至I英寸)，更优选为约O. 19至约Icm (O. 07 至O. 4英寸)，更优选为约O. 25至约O. 64cm(O. I至O. 25英寸)。加热通道的长度可以为约5至约61cm(2至24英寸)；加热通道的第一区域的长度可以为约2. 5至约51cm(l至20英寸)，更优选为约12至约28cm(5至11英寸)，更优选为约17至约23cm(7至9英寸)。第二区域构成加热通道的剩余部分。因此，加热通道的第二区域的长度通常可以为约O. 2至约16cm (O. I至6英寸)，更优选为约O. 5至约7. 6cm (O. 2至3英寸)，更优选为约O. 7至约
2.6cm (O. 3 至 I 英寸)。加热通道的第一和第二区域的宽度不同。第一区域的宽度可以为约I. 3至约30cm (O. 5至12英寸)，优选为约2. 5至约20cm (I至8英寸)，更优选为约3. 8至约IOcm (I. 5至4英寸)。第二区域的宽度可以为约O. 12至约15cm(O. 05至6英寸)，优选为约O. 2至约2. 5cm (O. 075至I英寸)，更优选为约O. 25至约O. 65cm (O. I至O. 25英寸)。在本发明的一些实施方式中，(a)第一区域的平均水力半径与(b)第二区域具有最小横截面积的部分的水力半径之比为I. 05:1至约10:1,优选为约I. 15:1至约8:1,更优选为约I. 3:1至约6:1。在一种优选的实施方式中，加热通道的长度为约20至约26cm(8至10英寸)，加热通道的高度为约O. 12至约O. 38cm(O. 05至O. 15英寸)，第一区域的长度为约17至约24cm(7至9. 5英寸)，第一区域的宽度基本上相同，为约3. 8至约IOcm(I. 5至4英寸)，第一区域的水力半径基本上相同，为约O. 061至约O. 184cm(O. 024至O. 072英寸)，第二区域的长度为约O. 63至约I. 91cm(O. 25至O. 75英寸)，第二区域的宽度基本上相同，为约O. 25至约O. 64cm(O. I至O. 25英寸)，第二区域具有单个出口，并且水力半径为约O. 04至约O. 12cm (O. 016至O. 047英寸)；(a)第一区域的平均水力半径与(b)第二区域具有最小横截面积的部分的水力半径之比为约I. 05:1至约5:1。通常设计或操作本发明的加热通道，使得可流动物料的压力当可流动物料通过加热通道的第一区域时降低。对于给定的加热通道设计，横跨第一区域的压降将随着可流动物料的通过量和粘度变化，其中较粘性的物料比较不粘性的物料经历较高的压降。对于熔融聚合物的脱挥发分，横跨第一区域的该压降通常可以为约50至约2000psi，优选为约100至约1800psi，更优选为约300至约1500psig。但是，在第一区域内的各位置的压力在该位置应该保持高于泡点压力，以避免挥发性组分的闪蒸。通常，在第一区域内基本上所有位置的压力比在第一区域内可流动物料的最高温度时其泡点压力高至少5%(优选为至少10%，更优选为至少15%)。图2描述用于结合了图I的加热通道设计的本发明设备的一种实施方式的板子顶部的简化轴向视图。板子(40)具有多个加热通道(12)，其提供轴向排列的室￠0)和收集-和-分离容器(未显示于图2，但是显示于图5作为容器(75))之间的流体连通，其中轴向排列的室(60)用于从泵(未显示于图2，但是显示于图5作为泵(62))接受待脱挥发分的可流动物料的供应，其中收集-和-分离容器在板子(40)的外部并且在其周围。板子(40)具有多个加热元件(50)，其置于板子(40)内并且在加热通道(12)周围和之间隔开，并且适合将热量从加热元件(50)转移通过板子(40)的壁(30)并进入加热通道(12)。加热元件(50)可以是任何类型的加热元件，例如电加热元件或热流体加热元件。优选地，力口热元件(50)包括多个热交换管,热流体(例如蒸气，热油，合成液体，或其它加热的液体)在该管中流动。待使用加热的流体的类型将取决于系统的温度和压力要求，如热交换器的设计所熟知的。图3描述侧面的局部横截面视图，显示沿图2中显示为3—3的截面截取的根据本发明设备一种实施方式的板子(40)的堆叠(70)的周边部分。堆叠包括多个板子(40)， 其形状为用适当形状的板块(45)以交替层盘状堆叠的盘并排列以限定各通道(12)的壁、地板和天花板并保护以便于限定中心室(未显示于图3，但是显示为图2、4和5中的60)，用于从供应装置接受待脱挥发分的可流动物料。加热元件(50)穿过，并适合将热量转移至，板子(40)和板块(45)，进而将这样的热量转移通过加热通道(12)的壁、地板和天花板进入可流动物料。加热元件(50)可以是管道或管线，其中热流体穿过该管道或管线。板子
(40)和板块(45)可以由加热元件，或其它固定装置，例如螺栓(未显示)固定在一起。堆叠(70)中板子(40)和板块(45)的数目可以少至两个至多达几百个板，优选为约10至约1000个板，更优选为约100至约800个板。由各板子(40)和堆叠(70)中邻近板块(45)形成的加热通道(12)的数目可以为每个板子少至一个至几百个加热通道，优选为约2至约100个加热通道，更优选为约20至约70个加热通道。给定堆叠(70)中加热通道(12)的总数可以广泛变化，为少至2至100，000或更多，优选为约2，000至约60，000，更优选为约10，000 至约 50，000。图4是包括交替的板子(40)和板块(45)的堆叠(70)的本发明片式加热器一种实施方式的局部等轴视图，板子(40)和板块(45)共同限定加可流动物料从中心室￠0)穿过进入堆叠外部的热通道(12)。加热元件(50)(仅有几个显示于图4)延伸通过堆叠(70)的板子(40)和板块(45)。图5是局部示意图，部分显示包括如前所述的片式加热器堆叠(70)的本发明设备一种实施方式的斜切视图。加热器安装在外壳或容器(75)内并可密封地连接于外壳或容器(75)。外壳(75)的内部和片式加热器(70)的外部限定收集-和-挥发物-分离室(80)，其在操作条件和/或在设计条件，将保持在、或抽真空至减压(通常为Ipsia或更少的真空)，在该减压在可流动物料在穿过加热通道(12)之后进入室(80)的温度可流动物料的挥发性组分是蒸气。室(80)与蒸气-抽真空系统(82)，例如真空泵(未显示)操作连通，从而通过容器(75)的蒸气出口(84)移除挥发性组分。蒸气-抽真空系统(82)通常包括冷凝器(未显示)以冷却和冷凝蒸气以及包括其它设备(未显示)，正如所知，以分离然后循环或弃置挥发性组分。室(80)也与排放装置(86)，例如齿轮泵(未显示)操作连通，该排放装置(86)连接于容器(75)的出口(88)并适用于从室(80)排放脱挥发分的液体或可流动固体。多个加热元件(50)(仅其中两个显示于图5)延伸通过板子(40)和板块(45)，将热量从加热源(54)例如用火加热的加热器或煮器(未显示)转移经过板子和板块进入加热通道(12)中的可流动物料。作为比较，图7描述了公开于美国专利5，453，158类型的平板式加热器的单个加热通道(512)，申请人认为该常规加热通道设计是在他们的发明之前最有效的技术。加热通道(512)具有三个区域第一通常会聚区域(510)，该区域在其入口(518)比在其出口(530)宽；第二限制区域(514)，其中通道达到足以引起跨越限制区域(514)的压降的最小宽度，从而防止在第一区域中挥发性组分的显著闪蒸同时允许在第二个限制区域进行闪蒸；第三通常发散区域(516)，其终止在出口(520)。该加热通道设计允许挥发性组分的闪蒸，起始于第二区域并在第三区域继续。美国专利5，453，158教导，第一区域(510)的长度 为通道(512)总长度的5至20%，第二区域(514)的长度为通道(512)总长度的I至40%，第三区域(516)的长度为通道(512)总长度的40至85%。使用该加热通道设计的平板式加热器(例如相等的O. 10英寸高度，总长度为9. O英寸，第一会聚区域具有2. 8英寸宽入口和O. 6英寸的长度，第二限制区域具有4. 8英寸长度和I. 9英寸宽度，第三发散区域具有
3.6英寸长度和4. 2英寸的出口宽度)已经用于以至多约I. 23kg每小时每通道(2. 7磅每小时每通道)的速率将熔融聚合物脱挥发分，但是不能够以任何较高的每通道通过量有效地脱挥发分。该限制必须使用非常大的平板的堆叠(在一些情况下需要724个板子，具有60个加热槽/板子，总堆叠高度为145英寸)，这或对脱挥发分组的最大尺寸产生实践限制(例如限制为约330千公吨每年)，其中使用单个片式加热器/脱挥器设备，或者需要使用多余的片式加热器/脱挥器组，附带较高的资本成本。如以下实施例和对比例所示，本发明的加热通道设计不是如此受限。图6A、6B、和6C说明用于本发明设备的加热通道的三个可替换实施方式，其中加热通道的至少一些的第二区域具有多个出口，而非图I所示的单个出口(26)。图6A描述了本发明的单个加热通道(112)的形状，这是由周围的板子的壁(130)(其仅一个板子直接邻近的部分显示为(140)和(142))和邻近的板块或其它板子(未显示)(限定通道(112)的地板和天花板)限定的空间。加热通道(112)本身由两个区域组成第一区域(110)，其从其入口(114)至其出口(116)具有相对大的横截面积；和第二区域(120)，其具有显著较小的横截面积并且包括入口(124)和两个出口(126)和(127)，图6B描述了本发明的单个加热通道(212)的形状，这是由周围的板子的壁(230)(其仅一个板子直接邻近的部分显示为(240)、(242)和(244))和邻近的板块或其它板子(未显示)(限定通道(212)的地板和天花板)限定的空间。加热通道(212)本身由两个区域组成第一区域(210)，其从其入口(214)至其出口(216)具有相对大的横截面积；第二区域(220)，其具有显著较小的横截面积并且包括入口(224)和三个出口(226)、(227)和(228)，图6C描述了本发明的单个加热通道(312)的形状，这是由周围的板子的壁(330)(其仅一个板子直接邻近的部分显示为(340)、(342)和(344))和邻近的板块或其它板子(未显示)(限定通道(312)的地板和天花板)限定的空间。加热通道本身由两个区域组成第一区域(310)，其从其入口(314)至其出口(316)具有相对大的横截面积；和第二区域(320)，其具有显著较小的横截面积并且包括入口(324)和三个错列的出口(326)、(327)和(328)，在具有错列的出口(326)、(327)、和(328)的该实施方式中，来自加热通道的液体或可流动固体流出物的单独的流(例如在一种实施方式中为熔融聚合物的线料)充分地呈放射状分开使得，在操作条件或设计条件下，流出物流直至在发生基本上完全的脱挥发分之后才彼此物理接触，。可以想象，这样的交错的出口可以帮助避免来自邻近出口的流出物液体或可流动固体的混合，这种混合可以捕捉否则将会逸出的这种流出物流之间的挥发性组分。避免来自本发明的片式加热器(未显示)的流出物的这种直接接触的其它方法包括使用各种形状或尺寸的板子的堆叠，例如以倒转的棱锥结构(未显示)，其中与片式加热器中较低的板子相比，上方板子的加热通道出口从片式加热器的轴进一步放射状地隔开。在这样的实施方式中，流出物流将下降进入收集容器，非常类似于来自喷头的水流。方法的描述参考图5，在本发明方法的一种实施方式的操作中，在适当的温度，将热流体从源
(54)泵送通过加热元件(50)，加热堆叠的板子(40)和板块(45)。来自泵￠2)的聚合物溶液填充中心室(60)，进入加热通道(12)，向外流动通过加热通道(12)并离开进入室(80)。 由于离开加热通道(12)的可流动物料的高温、以及压力降低至低于泡点压力，挥发性组分闪蒸，该闪蒸发生在加热通道(12)的第二区域(20)内，或优选地直接在加热通道(12)的第二区域(20)的下游。闪蒸的蒸气通过蒸气-抽真空系统(82)移除通过蒸气出口(84)。脱挥发分的液体或可流动固体通过重力流在室(80)的底部中收集并通过收集系统(86)排放通过出口(88)，这可以是例如阀、齿轮泵、或挤出机(未显示)。在一些实施方式中，对于从熔融聚合物移除溶剂和未反应的单体和共聚单体，其中熔融聚合物中的挥发性组分的浓度非常高，适当的脱挥发分可能需要使用以串联操作的多于一个本发明设备，以在两个或更多个步骤中减少熔融聚合物中挥发性组分的含量。尽管说明的实施方式表明，各室(12)具有矩形的横截面，但是应该理解入口和出口的边缘也可以是圆形的。例如，为避免入口、出口、和/或通道的内部的尖锐拐角，形成通道的板子或板块的边缘可以机械加工成具有曲线的(而非尖锐的)过渡。任何特定液体或可流动固体的蒸发或热分解温度或者是本领域熟知的或者可以由本领域技术人员容易确定。加热通道内可流动物料的温度不应该升至或高于该温度。当本发明的脱挥发分设备用于从熔融聚合物移除挥发性组分(例如溶剂，未反应的单体和/或共聚单体)时，通常没必要将乙烯基芳族聚合物加热至高于约350° C或加热基于烯烃的聚合物至高于约290° C。实施例提供以下实施例以说明可使用本发明的设备和方法实现的出乎意料的性能。展示实施例以例证本发明实施方式但是不意图限制本发明为陈述的具体实施方式
。除非相反地指出，否则所有的份和百分比均基于重量。所有的数值是近似值。当给出数字范围时，应该理解，所述范围外的实施方式仍可以落入本发明的范围内。不应该认为各实施例中具体描述的细节我本发明的必要技术特征。本领域技术人员能够使用已知的有限要素建模技术建模本发明的加热通道内任何可流动物料的温度和压力。实施例和对比例的包含熔融聚合物、溶剂、和未反应的单体的可流动物料的适宜建模技术由C. G. Dumas和R. S. Dixit在他们的论文“Finite Element Modeling of Polymer Flow and Heat Transfer in ProcessingEquipment，，中进行描述，其公开在 International Symposium on Computer Applicationsin Applied Polymer Science， II Automation， Modeling and Simulation， Toronto，Canada, and published in ACS Symposium Series, No. 44，521-536，1989。该文件的公开内容通过参考并入本申请。实施例I和对比例A在实施例I和在对比例 A中，可流动物料包含85wt%的熔融的乙烯-辛烯共聚物(其熔体指数(12)为O. 5gm/10分钟)、15wt%的挥发性物质(烷烃溶剂、未反应的乙烯和未反应的辛烯共聚单体的组合)，将可流动物料在两个单独的脱挥发分系统中加工。对于实施例1，使用本发明脱挥发分设备的一种实施方式。片式加热器堆叠具有二十七个组合板子-和-板块元件(其中加热通道由组合元件机械制造而成)和一个终端板块元件，这样组合元件各自具有2个加热通道。在185° C(在该温度该可流动物料的泡点压力为3. 9巴表压[57psig])的温度将可流动物料泵送进具有54个加热通道的平板式加热器，所述加热通道具有图I中说明的构造。加热通道的尺寸为相等高度为O. 25cm(O. I英寸)，总长度为22. 9cm(9英寸)，第一区域的长度为21. 6cm(8. 5英寸)，第一区域除了最后I. 9cm(O. 75英寸)之外所有的基本上相等的宽度为约5cm(2英寸)，最后I. 9cm是机械加工的从而光滑会聚至第二区域入口，第二区域的长度为I. 3cm(O. 5英寸)，第二区域的基本上相等的宽度为O. 38cm(O. 15英寸)。第一区域除了最后I. 9cm(O. 75英寸)之外所有的水力半径都为约O. 121cm(O. 0476英寸)，第二区域的水力半径为约O. 076cm(O. 03英寸)，对于1.59:1的比率。可流动物料在第一区域的入口的压力为88巴表压(1276psig)，在第二区域的入口的计算的压力为26巴表压(380psig)这些压力都高于可流动物料在那些位置的泡点压力。通过各通道的流速保持在约3. 54kg/小时(7. 8磅每小时)。在加热通道内，可流动物料通过间接热交换器(来自包埋在板子中的加热元件)加热至约265° C的加热通道的第一区域内的峰值温度(在该温度可流动物料的泡点压力为16.8巴表压[243psig]，这低于在第二区域的入口 26巴表压[380psig]的压力)。收集和蒸气-分离容器保持在约20毫巴(0.29psia)的减压。从平板式加热器的入口至收集和蒸气-分离容器的压降为约88巴(1276psi)。挥发性物料从可流动物料中闪蒸并分离和回收，并回收经脱挥发分的聚合物产物。至少3. 54kg/hr每加热通道(7. 8磅每小时每加热通道)的通过量可以在实施例I中达到，同时制得聚合物产物，其残留的挥发性组分的含量小于2000wppm，通过ASTMD-4526 测得。针对与实施例I比较的目的，对比例A使用与实施例I相同的可流动物料和与实施例I基本类似的脱挥发分设备，所不同的是平板式加热器具有加热通道，该加热通道具有图7中说明的美国专利5，453，158的三区域构造。平板式加热器堆叠具有一百个组合的板子-和-板块元件(其中加热通道由组合的元件机械加工制成)和一个终端板块元件，这样组合元件各自具有2个加热通道。加热通道的尺寸是相等高度为O. 25cm(O. I英寸)，总长度为22. 9cm(9英寸)，第一会聚区域的长度为I. 6cm(O. 63英寸)，第二限制区域的长度为11. 6cm(4. 6英寸)，第三发散区域的长度为9. 7cm(3. 8英寸)。第一会聚区域的入口宽度为约7cm(2. 8英寸)；第二限制区域的宽度基本上相等在5. 3cm(2. I英寸)；第三发散区域的宽度从其入口的5. 3cm(2. I英寸)在两个阶段中增加至在其出口的
10.8cm(4.2英寸)。第一区域的水力半径在其入口从约O. 123cm(O. 048英寸)会聚至在其出口的约O. 121cm(O. 047英寸)。第二限制区域的水力半径在其整个长度基本上相等在约O. 121cm(0.047英寸)。第三区域的水力半径从在其入口约O. 121cm(0. 047英寸)发散至在其出口的约O. 124cm(O. 049英寸)。如美国专利5，453，158教导，可流动物料在第一区域中保持在基本上恒定的压力(在该情况下为约48巴表压^97psig)，在可在第一区域的出口达到的200° C峰值温度)以避免在第一区域(即，加热通道的最初I. 6cm(0. 625英寸))中闪蒸；但是，在第二限制区域内，可流动物料开始闪蒸，该闪蒸继续通过第三区域并进入收集和蒸发-分离容器室，它保持在约20毫巴(O. 29psia)的减压。在该喇叭状加热通道设计的限制内，可流动物料在加热通道的入口的压力为约48巴表压^97psig)，入口和收集容器之间的压降为约48巴(697psi)。I. 2kg/hr每加热通道(2. 7磅每小时每加热通道)是在该加热通道中达到的最高流速，同时制得聚合物产物，其残留的挥发性组分的含量小于2000wppm，通过ASTM D-4526测得。实施例2和对比例B在实施例2和在对比例B中，在两个单独的脱挥发分系统中加工包含87wt%的熔融的乙烯-辛烯共聚物(其熔体指数(12)为L 0gm/10分钟)和13wt%的挥发性物质(烷烃溶剂和未反应的乙烯和辛烯单体的组合)的可流动物料。 对于实施例2，使用本发明的脱挥发分设备的一种实施方式。片式加热器堆叠具有282个板子和283个板块,各板子具有40个加热通道。将在温度208° C(在该温度可流动物料的泡点压力为6巴表压[88psig])的可流动物料泵送到具有11，280个加热通道的平板式加热器中，该加热通道具有图I中说明的构造。加热通道的尺寸是相等高度为O. 25cm(O. I英寸)，总长度为22. 9cm(9英寸)，第一区域的长度为21. 6cm(8. 5英寸)，第一区域除了最后I. 9cm(O. 75英寸)之外所有的基本上相等的宽度为5. Icm(2英寸)，最后I. 9cm是机械加工的从而光滑会聚至第二区域入口，第二区域的长度为1.3cm(0.5英寸)，第二区域基本上相等的宽度为O. 38cm(O. 15英寸)。第一区域除了最后I. 9cm(O. 75英寸)之外所有的水力半径都为约O. 121cm(0. 0476英寸)，第二区域的水力半径为约
0.076011(0.03英寸)，对于1.59:1的比率。可流动物料在第一区域的入口的压力为127巴表压(1847psig)，在第二区域的出口的计算压力为33.5巴表压(486psig)-该压力都高于可流动物料在那些位置的泡点压力。通过各通道的流速保持在约5kg/小时(11磅每小时)。在加热通道内，可流动物料通过间接热交换器(来自包埋在板子中的加热元件)加热至加热通道的第一区域内的约265° C的峰值温度(在该温度可流动物料的泡点压力为16. 8巴表压[243psig]，这低于在第二区域的入口的33. 5巴表压[486psig]的压力)。收集和蒸气-分离容器室中的压力保持在约20毫巴(0.29psia)的减压。从平板式加热器入口至收集和蒸气-分离容器的压降为约127巴(1847psi)。挥发性物质从可流动物料闪蒸并分离和回收，回收经脱挥发分的聚合物产物。至少5kg/hr每加热通道(11磅每小时每加热通道)的通过量可以在实施例2中达到，同时制得的聚合物产物的残留挥发性组分的含量小于2000wppm，通过ASTM D-4526测得。针对与实施例2比较的目的，对比例B使用与实施例2相同的可流动物料和类似于实施例2的脱挥发分设备，所不同的是平板式加热器的加热通道具有加热通道，该加热通道具有美国专利5，453，158的三区域构造，如图7所说明。平板式加热器堆叠具有1068个板子和1069个板块，各板具有40个加热通道。加热通道的尺寸为相等高度为约
O.25cm (O. I英寸)，总长度为22. 9cm (9英寸)，第一会聚区域的长度为I. 6cm (O. 63英寸)，第二限制区域的长度为11. 6cm(4. 6英寸)，第三发散区域的长度为9. 7cm(3. 8英寸)。入口至第一会聚区域的宽度为7cm(2. 8英寸)；第二限制区域的宽度基本上相等在5. 3cm(2. I英寸)；第三发散区域的宽度从在其入口的5. 3cm(2. I英寸)在两个阶段中增加至在其出口的10. 8cm (4. 2英寸)。第一区域的水力半径从在其入口处约O. 123cm (O. 048英寸)会聚至在其出口约O. 121cm(O. 047英寸)。第二限制区域的水力半径遍及其长度基本上相等在约O. 121cm (O. 047英寸)。第三区域的水力半径从在其入口的约O. 121cm (O. 047英寸)发散至在其出口的约O. 124cm(O. 049英寸)。如美国专利5，453，158中教导，可流动物料在第一区域中保持在基本上恒定的压力(在该情况为约54. 8巴表压(795psig)，在可通过第一区域的出口达到的208° C峰值温度)以避免在加热通道的最初的I. 6cm(0. 63英寸)中闪蒸；但是，在第二区域内，可流动物料开始闪蒸，该闪蒸继续通过第三区域并进入收集和蒸发-分离容器室，它保持在约20毫巴(0.29psia)的减压。在该喇叭状加热通道设计的限制内，可流动物料在加热通道的入口的压力为约54.8巴表压(795psig)，入口和收集容器之间的压降为约54. 8巴(795psi)。I. 3kg/hr/加热通道(2. 9磅每小时每加热通道)是在该加热通道内达到的最高流速，同时制得聚合物产物的残留挥发性组分小于2000wppm，通过 ASTM D-4526 测得。这些实施例表明，尽管产生相同水平的可流动物料的脱挥发分，但是本发明设备的两区域的瓶状加热通道设计(如图I中说明)使得每通道的通过量能够显著高于使用美国专利5，453，158的三区域喇叭状加热通道设计(如图7中说明)所达到的。在一些实施方式中，本发明的瓶状加热通道设计使得每个通道的通过量通常是具有相同总通道长度的喇叭状通道(如描述于美国专利5，453，158)生通过量的I. 2至10倍，优选为I. 5至7倍，更优选为2至5倍。这种出乎意料的结果使得能够设计远更有效和较便宜的脱挥发分设备-仅需要美国专利5，453，158设计的板子数目的几分之一。可替换地，使用相同数目的板子，使用本发明加热通道构造的平板式加热器可以加工多几倍的可流动物料，从而以相同的堆叠高度得到较高的通过量。实施例3和4，和对比例C下表和实施例进一步强调该结果
权利要求
1.脱挥发分设备，包括 (a)泵，用于提供加压的可流动物料，该物料包含至少ー种熔融的聚合物和至少ー种溶解的或夹带的挥发性组分，所述可流动物料的特征在于泡点压カ随所述可流动物料的温度变化， (b)收集-和-挥发物-分离容器，和 (c)限定多个加热通道的多个板子，每个通道具有基本上相同的高度并且具有两个区域，包括 第一区域，具有(I)平均水力半径，和(2)适合从所述泵接受所述可流动物料的入口，和 第二区域，构成每个通道的剰余部分，所述第二区域适合从第一区域接受所述可流动物料并且具有至少ー个适合将所述可流动物料排放进所述收集-和-挥发物-分离容器的出口，其中与第一区域的平均水力半径相比，第二区域的至少一部分具有较小的水力半径，和 其中所述加热通道的至少ー些的设计或操作使得所述可流动物料在那些加热通道的第一区域内的基本上所有位置的压カ超过所述可流动物料的泡点压力，和 (d)多个加热元件，适用于加热所述板子的至少ー些以便于当所述可流动物料流动通过所述加热通道时提高所述可流动物料的温度。
2.脱挥发分设备，包括 供给装置，用于提供加压的可流动物料，其包含至少ー种液体或可流动的固体、以及至少ー种夹带的或溶解的挥发性组分，所述可流动物料的特征在于泡点压カ随所述可流动物料的温度变化， 收集-和-挥发物-分离装置，和 限定多个加热通道的多个板子，每个通道具有两个区域，包括 第一区域，具有(I)平均水力半径，和(2)适合从所述供给装置接受 所述可流动物料的入口，和 第二区域，构成每个通道的剰余部分，所述第二区域适合从第一区域接受所述可流动物料并且具有至少ー个适合将所述可流动物料排放进所述收集-和-挥发物-分离装置的出口，其中与第一区域的平均水力半径相比，第二区域的至少一部分具有较小的水力半径，和 其中所述加热通道的至少ー些的设计或操作使得所述可流动物料在那些加热通道的第一区域内的基本上所有位置的压カ高于所述可流动物料的泡点压力。
3.权利要求2的设备，还包括多个加热元件，其适用于加热所述板子以便于当所述可流动物料流动通过所述加热通道时将热量转移至所述可流动物料并提高其温度。
4.权利要求I的设备，其中所述加热元件在所述板子中、穿过所述板子、或邻近于所述板子基本上呈直角安装，并且其中所述加热元件选自电加热元件，热流体加热元件，或其一些组合。
5.权利要求I的设备，其中所述加热元件适用于充分加热所述板子以当所述可流动物料流动通过所述加热通道时将热量转移至所述可流动物料，使得，在操作条件或在设计条件，所述可流动物料的温度将升至某值，该值(a)低于所述熔融的聚合物本身将会蒸发或分解的最低温度，和(b)不低于使得挥发性组分在第一区域下游的点从所述熔融的聚合物闪蒸所必需的温度。
6.权利要求I的设备，其中所述加热通道的至少ー些具有单个出口。
7.权利要求I的设备，其中所述加热通道的至少ー些具有两个或三个出口。
8.权利要求7的设备，其中所述加热通道的至少ー些的第二区域的出口在空间上充分隔开使得，在操作条件或在设计条件下，来自邻近出口的液体或可流动固体流出物直至已经出现基本上完全的脱挥发分之后才会彼此物理接触。
9.权利要求I的设备，其中对于所述加热通道的至少ー些，其第二区域的水力半径的大小使得，在操作条件或在设计条件下，在第一区域内的所述可流动物料的压カ比在第一区域内所述可流动物料的最高温度时所述可流动物料的泡点压カ高至少5%。
10.权利要求I的设备，其中所述加热通道的至少ー些的总长度为15cm至31cm(6至12英寸)，那些加热通道的第一区域的长度为14cm至29cm(5. 5至11. 5英寸)。
11.权利要求I的设备，其中所述加热通道的至少ー些的总长度为20cm至26cm(8至10英寸)，那些加热通道的第一区域的长度为17cm至25cm (7至9. 5英寸)。
12.权利要求I的设备，其中所述加热通道的至少ー些具有的第一区域的长度与所述加热通道的总长度之比为约0. 90:1至约0. 99:1。
13.权利要求I的设备，其中下述两者的比率为约1.05:1至约10:1:(i)第一区域的平均水力半径，(ii)第二区域具有最小横截面积的部分的水力半径。
14.权利要求I的设备，其中所述加热通道的至少ー些的第一区域的水力半径沿第一区域的长度基本上相同。
15.权利要求I的设备，其中所述加热通道的至少ー些的第一区域的横截面积沿第一区域的长度会聚和/或发散，或沿第一区域的长度会聚、基本上相同、和/或发散的ー些组ムロ o
16.权利要求I的设备，其中设计或操作所述加热通道和所述设备的剰余部分，使得(i)在各加热通道的第一区域内基本上所有的点所述可流动物料的压カ比所述可流动物料在第一区域内最高温度时其泡点压カ高至少5%，(ii)每个加热通道可流动物料的通过量大于1.4kg/hr，和(iii)引入到第二区域内或下游的挥发性组分的闪蒸制得分离的液体或可流动固体产物，所述分离的液体或可流动固体产物的挥发性组分的残留浓度不高于2000wppm。
17.权利要求I的设备，其中所述加热通道的至少ー些的大小使得，在操作条件或在设计条件下，每个加热通道的可流动物料的通过量为约2至约lOkg/hr。
18.权利要求I的设备，其中所述加热通道的至少ー些的大小使得，在操作条件或在设计条件下，那些加热通道的第一区域的入口和出口之间的压降将为至少lOOpsig。
19.ー种用于将包含液体或可流动固体、以及至少ー种夹带的或溶解的挥发性组分的可流动物料脱挥发分的方法，所述方法包括在脱挥发分条件下操作时使该可流动物料穿过权利要求2的脱挥发分设备。
20.权利要求19的方法，其中所述方法分离所述挥发性组分并制得产物，该产物的挥发性组分的残留浓度比引入到所述脱挥发分设备中的可流动物料中挥发性组分的浓度小至少90%。
21.权利要求19的方法，其中引入到所述脱挥发分设备中的所述可流动物料的液体或可流动固体组分选自熔融聚合物，干酪，巧克力，糖蜜，其它可流动的食品产品，蜡，重油，焦油，浙青，其它可流动的建筑材料，树液，纸浆，纸，皂，生物质，粘合剤，医药品，其它粘性液体，或其任何组合。
22.权利要求19的方法，其中引入到所述脱挥发分设备的可流动物料包含至少ー种熔体流动速率(12)为约0. 3至约200gm/10分钟的熔融聚合物，和ー种或多种挥发性组分，该挥发性组分选自未反应的单体、溶剂和未反应的共聚单体、及其组合。
23.权利要求22的方法，其中所述聚合物选自(i)一种或多种こ烯基芳族单体的均聚物和共聚物(包括接枝共聚物)及其与其它聚合物的共混物，和(ii) 一种或多种C2至Cki烯烃的均聚物和共聚物(包括接枝共聚物)及其与其它聚合物的共混物，其中所述基本上脱挥发分的产物的挥发性组分的残留含量小于2000wppm。
24.从至少一种单体和任选的ー种或多种共聚单体在负载型或未负载型催化剂存在下制备聚合物的方法，其中引入的聚合物溶解或悬浮在溶剂中，并且其中加工包含熔融形式的聚合物、溶剂和ー种或多种未反应的单体或共聚单体的可流动物料以从所述熔融聚合物中移除大部分的溶剂和未反应的单体或共聚单体，改进包括使用权利要求I的脱挥发分设备加工所述可流动物料从而制得基本上脱挥发分的聚合物产物，该聚合物产物的溶剂和未反应的单体或共聚单体的残留含量小于2000wppm。
全文摘要
本发明的实施方式提供使用具有加热通道的板加热器将可流动物料(例如熔融聚合物以及夹带或溶解的溶剂或未反应的单体或共聚单体)脱挥发分的设备和方法，加热通道的设计或操作使得在穿过较大第一区域并然后在加热通道的较小第二区域中、或下游诱导闪蒸过程中，可流动物料保持高于其泡点压力。该设备与现有脱挥发分设备相比，能够得到较高的每个加热通道的产量同时实现同等或较好的脱挥发分。
文档编号C08F6/00GK102858415SQ201180018515
公开日2013年1月2日 申请日期2011年1月28日 优先权日2010年2月11日
发明者C.S.泰勒, R.S.迪希特, R.P.舍塔姆 申请人:陶氏环球技术有限责任公司