Unité de polymérisation et de dévilarisation
Unité de polymérisation et de dévolarialisation comprenant un système d'alimentation, un réacteur de polymérisation de 50 L, un évaporateur à film court, un évaporateur à film mince et un évaporateur à film tombant.
- HXCHEM
- Chine
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Détails
Unité de polymérisation et de dévilarisation
INTRODUCTION
Il s'agit d'une conception pour une ligne de production de polymères, comportant une section de dévolatilisation flexible capable de gérer une large gamme de viscosités (50 cP à 200 000 cP), ainsi qu'un système de contrôle PLC centralisé.
1. Description du flux de processus
Le procédé comprend trois étapes principales : la polymérisation, le stockage intermédiaire et la dévolatilisation.
Polymérisation:
Les matières premières sont polymérisées dans l'autoclave de polymérisation (R-101).
Additifs : Deux additifs liquides sont introduits via des entonnoirs gradués de 2 L à double entonnoir pour un dosage précis.
Inertage : L'azote est introduit par un tube plongeur monté sur le dessus (Ø15 mm, positionné au-dessus du niveau du liquide pour éviter toute perturbation) et par des anneaux de barbotage sur la paroi inférieure pour l'agitation et le dégazage.
Conditions de fonctionnement : Température de 240 °C, plage de pression de -0,1 à 0,5 MPa.
Stockage intermédiaire :
Le polymère fini de l'autoclave est transféré par une pompe (pompe à engrenages à haute viscosité) au récipient intermédiaire (R-102).
Ce récipient possède la même configuration que l'autoclave (agitateur, injection d'azote, double enveloppe chauffante) mais est dépourvu d'orifices d'entrée pour les matières premières et les additifs. Il sert de tampon et de pré-décapage.
Dévolatilisation :
Le polymère provenant du réservoir intermédiaire est pompé dans un module de dévolatilisation flexible. Le système permet un fonctionnement en série ou en parallèle des unités.
Équipement : Évaporateur à couche mince (WFE), évaporateur à trajet court (SPE) et évaporateur à film tombant (FFE).
Flexibilité de configuration :
Mode série A : WFE $\rightarrow$ SPE $\rightarrow$ FFE.
Mode série B : FFE $\rightarrow$ SPE.
Mode parallèle : le matériau est divisé entre le (WFE ou FFE) et le SPE.
Conditions de fonctionnement : Température de 260 °C, plage de pression de -0,1 à 0,1 MPa (vide poussé pour SPE).
Collection de produits :
Le polymère dévolatilisé (maintenant avec un minimum de composés volatils) est déversé dans le réservoir de stockage du produit (T-103).
La manipulation de viscosités allant de 50 cP à 200 000 cP nécessite un équipement spécialisé :
Réacteurs de polymérisation (R-101 et R-102) :
Volume : 50 litres, Vide : 5 bars
Agitateur : Pour les viscosités élevées, une hélice à ruban hélicoïdal avec variateur de fréquence (VFD) est essentielle pour assurer le mouvement en vrac et le transfert de chaleur.
Injection d'azote : Les anneaux d'injection d'azote au fond et sur les parois latérales facilitent le décapage et réduisent les dépôts sur les parois.
Chauffage : Système à huile thermique pour un contrôle précis de la température à 240 °C.
Dévolatilisants :
Évaporateur à couche mince (WFE) : Équipé d'un système d'essuie-glace articulé ou fixe pour maintenir une couche mince constante même à des viscosités élevées.
Évaporateur à trajet court (SPE) : essentiel pour les fluides à très haute viscosité. Sa conception minimise la perte de charge et le temps de séjour.
Évaporateur à film tombant (FFE) : Idéal pour les faibles viscosités (< 1 000 cP). En cas de viscosité élevée, il peut être contourné ou utilisé comme unité de polissage final en série.
Tuyauterie : Toutes les conduites entre les unités doivent être gainées et lubrifiées à l'huile thermique à 260 °C et avoir de grands diamètres pour réduire la perte de charge.
