ES2290189T3 - Dispositivo para la realizacion de procesos con intercambio de materia. - Google Patents

Dispositivo para la realizacion de procesos con intercambio de materia. Download PDF

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Abstract

Dispositivo para la realización de procesos con intercambio de materia en el caso de líquidos de elevada viscosidad, especialmente para la evaporación y/o la desgasificación de polímeros o de fusiones de polímeros, constituido por un recipiente (1), dispuesto de manera vertical, con una alimentación (4) para el líquido a ser tratado, con una salida (7) para los componentes volátiles y con una salida (6) para el líquido tratado, estando dotada la alimentación (4) con un órgano de distribución (3) con una pluralidad de orificios (8, 10) para la distribución del líquido de elevada viscosidad, que debe ser tratado, en una pluralidad de corrientes individuales, y los orificios (8, 10) están en comunicación con elementos para el intercambio de materia, dispuestos de manera vertical, caracterizado porque los elementos para el intercambio de materia están constituidos respectivamente por un bucle formado por un alambre, en el que fluye hacia abajo el líquido de elevada viscosidad en forma de una corriente estratificada bajo el efecto de la fuerza de la gravedad.

Description

Dispositivo para la realización de procesos con intercambio de materia.
La invención se refiere a un aparato de ingeniería química para la realización de procesos con intercambio de materia en el caso de líquidos con elevada viscosidad, especialmente para la evaporación y la desgasificación de fusiones de polímeros. El aparato está basado fundamentalmente en un recipiente dispuesto de manera vertical, en el cual se subdivide el líquido altamente viscoso, a ser tratado, en una pluralidad de corrientes individuales, que descienden bajo la acción de la fuerza de la gravedad hasta el cajón de decantación del recipiente.
Los procesos con intercambio de materia importantes, en el caso de los líquidos, son la evaporación y la desgasificación de soluciones, de dispersiones o de fusiones. Especialmente, en el caso de la obtención de materiales sintéticos polímeros se presenta el problema de separar los productos de bajo peso molecular, por ejemplo el agua o los monómeros, de la fusión del material sintético, puesto que tales productos tienen un efecto negativo sobre la calidad del producto o son, incluso, parcialmente tóxicos.
Para la evaporación de fusiones de polímeros se emplean, según el estado de la técnica, frecuentemente evaporadores de capa delgada, como los que se han descrito en las publicaciones DE 3 310 676 A1, DE 4 328 013 A1 y US 3 630 689. El inconveniente de tales máquinas consiste en los costes de inversión relativamente elevados y, ante todo, en el desgaste por rozamiento de las piezas giratorias de tales máquinas.
Además, se conocen evaporadores en cordón, en los cuales la fusión de los polímeros se subdivide en un recipiente dispuesto de manera vertical, por medio de una placa perforada de toberas, en una pluralidad de cordones o de hilos individuales, que recorren el recipiente desde arriba hacia abajo separados y paralelos entre sí y se reúnen de nuevo en el fondo del recipiente. La fusión de los polímeros se separa por lo tanto en la cabeza del recipiente en cordones, que se estrechan en caída libre bajo el efecto de la fuerza de la gravedad y se sumergen en el fondo del recipiente en el cajón de decantación de la fusión. Tales aparatos han sido descritos en las memorias descriptivas de las patentes US 2 719 776, US 5 024 728 y US 4 934 433. Un inconveniente fundamental de los aparatos descritos consiste en que éstos son adecuados únicamente para aquellos líquidos, que forman hilos largos independientes tras la salida por la placa de toberas, de manera parecida a lo que ocurre en un proceso de hilatura. Otro inconveniente consiste en que únicamente puede realizarse un tiempo de residencia prolongado en el recinto de desgasificación con ayuda de un tramo descendente muy largo y, por lo tanto, con una gran altura de construcción del aparato.
En la publicación DE 22 43 024 A1 se ha descrito un dispositivo para el intercambio de materia en procedimientos de ingeniería química, en el que los elementos para el intercambio de materia están constituidos por chapas, dispuestas de manera vertical, con escotaduras. Según una variante, las superficies de intercambio pueden estar constituidas también por tela metálica constituida por varios alambres unidos entre sí o por metal estirado. El inconveniente consiste en que son grandes las superficies metálicas recorridas por la fusión de la policondensación de tal manera que, el intercambio de materia tiene lugar sólo de manera limitada. La publicación no describe nada sobre la desgasificación de las soluciones polímeras acabadas.
Además, en la publicación CA 2 168 630 se describe un procedimiento para la obtención de policarbonato, en el cual se subdivide una mezcla de monómeros y de polímeros sobre una pluralidad de alambres individuales dispuestos verticalmente en un reactor, a lo largo de los cuales fluye hacia abajo la mezcla líquida y se termina de polimerizar durante este proceso. La polimerización tiene lugar por lo tanto en un cordón líquido delgado, que rodea al alambre; es decir que se preestablece en el reactor una zona definida de polimerización mediante los alambres dispuestos de manera vertical. En la publicación no se describe nada sobre la desgasificación de las soluciones polímeras acabadas.
La invención tiene como tarea desarrollar un aparato para la ingeniería química destinado a procesos con intercambio de materia, que garantice un prolongado tiempo de residencia del producto en el recinto gaseoso manteniéndose un espectro del tiempo de residencia tan estrecho como sea posible y que es adecuado, también, para líquidos de elevada viscosidad, en los cuales se perturba o se impide la formación de cordones o bien de hilos coherentes debido a la formación de espuma o de burbujas.
Esta tarea se resuelve, a partir del dispositivo descrito al principio, con un recipiente dispuesto de manera vertical, según la invención, mediante la disposición de bucles de alambre adyacentes sobre la conducción del líquido en el recipiente, esencialmente paralelos con respecto al plano vertical, sobre cuyo extremo superior se ha previsto respectivamente, al menos, una alimentación de líquido para la introducción de una corriente parcial, que fluye hacia abajo a lo largo de los bucles de alambre. En este caso el concepto de "paralelamente con respecto al plano vertical" significa que el plano del bucle de alambre coincide con el plano vertical, pudiéndose tolerar sin embargo pequeñas desviaciones, sin problemas. La corriente parcial que fluye sobre el bucle de alambre una lámina líquida en el caso de un líquido altamente viscoso, que no forme espuma y, en el caso de un líquido que forme espuma, representa una capa delgada que se extiende de manera parcial o total sobre el plano del bucle de alambre. En ambos casos el líquido está limitado y es conducido por el bucle de alambre. El líquido se alimenta de manera continua sobre el extremo superior del bucle de alambre. Éste se desprende nuevamente por goteo en el extremo superior. El bucle de alambre tiene el efecto de estabilizar y de mantener la delgada capa de líquido o la lámina en estado fluyente, habiéndose establecido ya grandes superficies de contacto entre las fases para el intercambio de materia.
El objeto de la invención está constituido por un dispositivo para la realización de procesos con intercambio de materia en el caso de líquidos de alta viscosidad, especialmente para la evaporación y/o la desgasificación de fusiones de polímeros según la reivindicación 1.
Los bucles de alambre pueden tener una geometría variable, por ejemplo forman cuadrados, rectángulos o triángulos como forma. Los bucles de alambre están ondulados preferentemente a partir de alambre de acero con un espesor comprendido entre 0,5 y 6 mm y tienen, según el campo de aplicación, preferentemente una longitud (altura) comprendida entre 0,5 y 4 m.
En un dispositivo preferente, el órgano de distribución es un plato perforado.
Preferentemente, el órgano de distribución presenta, según una variante, al menos un tubo dispuesto de manera horizontal que tiene aberturas dirigidas hacia abajo y/o hacia arriba (es decir contra el sentido de flujo del líquido) para la salida del líquido de elevada viscosidad.
Preferentemente, los bucles de alambre están dispuestos de manera desprendible en la zona de las aberturas en el órgano de distribución para mejorar su limpieza.
Es especialmente ventajoso un dispositivo en el que el órgano de distribución esté constituido por al menos un tubo dispuesto de manera horizontal, que presente aberturas en forma de ranuras dirigidas hacia arriba.
Los tubos del de distribución tienen, de manera especialmente preferente, un diámetro interno comprendido entre 10 y 100 mm. La anchura de las ranuras de las aberturas toma de manera especialmente preferente valores comprendidos entre 0,2 y 10 mm y la longitud de las ranuras está comprendida, de manera especialmente preferente, entre 10 y 100 mm.
Otra variante preferente del dispositivo, que puede limpiarse fácilmente, es aquella en la que el órgano de distribución está constituido por, al menos, un tubo dispuesto de manera horizontal, que presente aberturas en forma de ranura, dirigidas hacia arriba, en las que estén colgados los bucles de alambre.
Para aumentar todavía más la estabilidad los bucles de alambre pueden estar fijados adicionalmente sobre el fondo del recipiente en una realización del dispositivo especialmente preferente.
En una realización preferente, los bucles de alambre pueden ser calentados, especialmente por medio de una calefacción por resistencia eléctrica.
Otra variante preferente del dispositivo se caracteriza porque los órganos de distribución están formados por tubos intercambiadores de calor con aberturas, dispuestos verticalmente en el recipiente, que desembocan en el recipiente, sobre cuyos extremos inferiores se han fijado los bucles de alambre.
La superficie abarcada por un bucle de alambre está comprendida, preferentemente, entre 0,5 cm^{2} y 2.500 cm^{2}.
Otra configuración preferente del dispositivo se caracteriza porque los bucles de alambre se estrechan en el sentido de flujo del líquido y, especialmente, están acabados en su extremo inferior con un ángulo agudo.
En una realización especial del dispositivo se ha configurado el recipiente de manera que pueda ser calentado y/o refrigerado, para mejorar el intercambio de calor. Especialmente, el recipiente presenta una doble camisa para una calefacción eléctrica o para la conducción de un medio caloportador.
Otra alternativa de la invención consiste en que los bucles de alambre no están fijados sobre un tubo de distribución o bien sobre una placa de distribución o sobre los tubos intercambiadores de calor como se ha descrito precedentemente, sino que se han dispuesto sobre el fondo del recipiente por medio de un soporte correspondiente pero que conducen hasta los orificios del tubo de distribución o bien de la placa de distribución o hasta los tubos verticales intercambiadores de calor.
Con la invención se consiguen las ventajas indicadas a continuación frente a los dispositivos conocidos en el estado de la técnica:
En comparación con un evaporador de cordones, pueden conseguirse tiempos de residencia del producto considerablemente mayores en el recinto para los gases.
Mediante la elección de la geometría de los bucles de alambre (especialmente la longitud y la superficie!) puede modificarse además el tiempo de residencia dentro de amplios límites y puede adaptarse a las necesidades específicas del proceso.
En la publicación CA 2 168 630 se han descrito alambres dispuestos verticalmente para prolongar el tiempo de residencia del producto en un reactor. En este caso se ha asociado un alambre con una o con varias aberturas para la salida del producto. El producto fluye hacia abajo sobre los alambres verticales debido a la acción de la fuerza de la gravedad. Mediante la adherencia del producto sobre la superficie del alambre se generan esfuerzos cortantes, que se oponen a la fuerza de la gravedad especialmente en el caso de productos con elevada viscosidad. De este modo, puede prolongarse el tiempo de residencia medio del producto frente a los hilos con caída libre (como ocurre en el evaporador de cordones).
Frente al dispositivo reactor con un simple alambre vertical, el dispositivo según la invención con bucle de alambre, que obligatoriamente no es estrictamente vertical en toda su longitud, tiene diversas ventajas:
Los bucles de alambre se recubren frecuentemente con una espuma de polímero, que no penetra de manera homogénea en el recipiente para la desgasificación sino que, por el contrario, los orificios individuales para el producto quedan sometidos a oscilaciones de caudal. Un alambre vertical sólo puede compensar en pequeña medida estas pulsaciones de producto, con lo cual la calidad del producto en la salida sufre también considerables oscilaciones. Un simple bucle de alambre compensa estas oscilaciones desde varios puntos de vista. Además, pueden ajustarse de una manera más flexible la distribución del tiempo de residencia del producto y el tiempo de residencia medio del producto. Las ventajas son, en detalle:
\bullet
mediante la disposición, en la cual recibe un aporte de producto más de un segmento de alambre vertical, se homogeneiza el recorrido del producto sobre los alambres debido al efecto laminar.
\bullet
Mediante el estrechamiento de los bucles de alambre (los alambres dirigidos hacia abajo no están orientados de una manera exactamente vertical) diversas aberturas para la entrada del producto pueden humedecer a un bucle de alambre con producto. De este modo, se produce una considerable homogeneización en el caso de una alimentación pulsante a partir de los orificios individuales (en total el aporte del producto es constante, por regla general, por medio de una bomba conectada aguas arriba).
\bullet
Mediante las conexiones transversales preferentes de los alambres (transversalmente con respecto a la fuerza de la gravedad) se genera una resistencia adicional al flujo para el producto (conocida como coeficiente de penetración Cw o como coeficiente de pérdida de presión Cd). Especialmente mediante una rejilla dispuesta transversalmente con respecto al sentido de flujo, con una determinada densidad de empaquetadura se obtienen ventajas en lo que se refiere al tiempo de residencia ajustable para el producto con relación a la superficie del alambre y con respecto a la homogeneización descrita.
Pueden emplearse varias rejillas de alambre dispuestas de manera apilada, transversalmente con respecto al flujo del producto, incluso en varias capas, con lo cual se produce una elevada flexibilidad con respecto a la concepción de la deseada resistencia al flujo. En el caso de productos con elevada viscosidad, la rejilla puede tener, en la mayoría de los casos, una abertura de malla grosera. La rejilla actúa sin embargo también en el caso de líquidos de baja viscosidad cuando la densidad de empaquetadura de los alambre se angosta: un haz estrecho, que choque de manera temporalmente intermitente, de manera vertical, sobre una superficie tamizadora, se alarga en el espacio y abandona la superficie tamizadora con un caudal aproximadamente constante.
Mediante la reticulación de los bucles de alambre entre sí (rejilla) se produce, además, una estabilidad mecánica sensiblemente mayor frente a la del dispositivo conocido con alambres que cuelgan simplemente.
Por lo tanto es especialmente preferente un dispositivo caracterizado porque se han dispuesto por debajo de los orificios, adicionalmente una o varias rejillas de alambre apiladas, dispuestas de manera sensiblemente horizontal.
Además es preferente también una variante del dispositivo, en la que los extremos superiores de los bucles de alambre están dispuestos en orificios diferentes, especialmente sobre orificios distantes, que no estén dispuestos directamente de manera contigua entre sí.
Debido al flujo estratificado definido de los medios con elevada viscosidad en los bucles de alambre se consigue un estrecho espectro del tiempo de residencia. Esto significa que todos los elementos del volumen del líquido pasan en el aparato aproximadamente a través de los mismos procesos termodinámicos. Esto tiene como consecuencia una mayor homogeneidad en la calidad del producto, especialmente de los productos térmicamente sensibles.
En el recinto para los gases se pone a disposición una gran superficie límite entre las fases para el intercambio de materia, en contra de lo que ocurre en el caso de los dispositivos conocidos.
El aparato según la invención es adecuado para la desgasificación tanto de polímeros formadores de espuma como también para polímeros que no formen espuma. En el caso de la desgasificación de polímeros que formen espuma podrán combinarse, con relación a la efectividad de la desgasificación, las ventajas de una desgasificación en capa delgada con las ventajas de una desgasificación de la espuma.
La superficie total de los bucles de alambre, constituidos por metal, es proporcionalmente pequeña de tal manera que se reduce en gran medida el peligro de un deterioro del producto producido por reacciones químicas no deseadas sobre las superficies metálicas (por ejemplo procedimientos de craqueo).
\newpage
El coste de la instalación para la realización de los dispositivos según la invención es comparativamente menor que en el caso de los dispositivos conocidos.
Los principales campos de aplicación de la invención consisten, como ya se ha descrito, en la evaporación y en la desgasificación de fusiones de polímeros con elevada viscosidad especialmente en el intervalo de viscosidades comprendido entre 0,01 y 40.000 Pa.s, así como también para reacciones químicas específicas entre la capa de líquido en el bucle de alambre y el recinto para gases circundante, que contenga un componente gaseoso reactivo, así como para reacciones de condensación.
Otro objeto de la invención consiste por lo tanto en el empleo del dispositivo según la invención para la evaporación y la desgasificación de líquidos con elevada viscosidad, especialmente para la evaporación y/o la desgasificación de soluciones o de fusiones de polímeros según la reivindicación de utilización 15, de forma especialmente preferente para soluciones o fusiones de policarbonato, y al empleo para la realización de reacciones químicas entre la capa líquida en el bucle de alambre y el recinto para gases circundante, que contenga un componente gaseoso reactivo, así como para las reacciones de condensación, según la reivindicación de utilización 16.
La invención se explica a continuación con mayor detalle mediante las figuras, por medio de los ejemplos.
Se muestra:
en la figura 1 una realización de principio de un aparato para el intercambio de materia con bucles de alambre incorporados,
en la figura 2 un tubo de distribución con orificios para los líquidos y con bucles de alambre asociados con los orificios,
en las figuras 3a, b la disposición de los bucles de alambre sobre una placa de toberas en sección longitudinal (figura 3a) y en sección transversal (figura 3b),
en las figuras 4a, b una disposición de los bucles de alambre en sección longitudinal (figura 4a) y en sección transversal (figura 4b) sobre tubos intercambiadores de calor dispuestos de manera vertical, estando asociado con cada tubo intercambiador de calor un bucle de alambre,
en las figuras 5a, b una disposición de los bucles de alambre en sección longitudinal (figura 5a) y en sección transversal (figura 5b) sobre tubos intercambiadores de calor dispuestos de manera vertical, habiéndose asociado respectivamente un bucle de alambre con dos tubos contiguos intercambiadores de calor,
en la figura 6 una disposición de dos rejillas horizontales dispuestas adicionalmente,
en la figura 7 una disposición de los bucles de alambre sobre tubos intercambiadores de calor dispuestos de manera vertical estando unidos entre sí los extremos de los bucles de alambre, que están alejados de los orificios,
en la figura 8a la disposición según la figura 7 esquemáticamente y visto desde abajo,
en la figura 8b un detalle a mayor escala de la figura 8a.
Ejemplos
Ejemplo 1
Según la figura 1 se han dispuesto en un recipiente de desgasificación 1, dispuesto de manera vertical, cuatro bucles de alambre 2 que se extienden también en dirección vertical. Los bucles de alambre 2 están fijados sobre un órgano de distribución 3 que discurre de manera horizontal, que se ha realizado en este caso en forma de tubo. El tubo de distribución 3 está unido con una alimentación de producto 4. El producto desgasificado se descarga por el cajón de decantación 5 del recipiente 1 con ayuda de una bomba de rueda dentada 6. Los vahos, que se forman durante la desgasificación, son retirados a través de la tubuladura 7. A través de la tubuladura 7 puede ajustarse en el recipiente 1 una presión reducida predeterminada. El recipiente 1 puede ser calentado con una calefacción eléctrica (no mostrada).
Por la figura 2 puede verse que los bucles de alambre 2 están fijados sobre el tubo de distribución 3. Éstos están colgados en los orificios 8 en forma de ranura, dispuestos sobre la mitad superior del tubo de distribución 3 de tal manera, que el orificio 8, en forma de ranura, se extiende en la dirección longitudinal a través de toda la anchura del bucle de alambre, de tal manera que el bucle de alambre entra en contacto a través de toda su anchura con un líquido de producto que debe ser desgasificado. Las ranuras 8 tienen forma de semicírculo dirigido hacia arriba de tal manera que el líquido del producto pueda fluir hacia abajo alrededor del tubo 3 y sean recorridas las superficies del tubo por el producto. Una ventaja de esta disposición consiste en que se aumenta el tiempo de residencia del líquido del producto. Puede conseguirse un aumento adicional del tiempo de residencia del líquido del producto mediante un aumento del diámetro del tubo. Al mismo tiempo se reduce así el gradiente de presión en el tubo y, por lo tanto, se hace más homogéneo el caudal en las aberturas 8 en forma de ranura. Los tubos 3 tienen un diámetro interno de 16 mm. La anchura de las ranuras toma un valor, por ejemplo, de 3 mm y la longitud de la ranura toma un valor, aproximadamente, de 27 mm. Los bucles de alambre 2 se estrechan en sus extremos inferiores sobre el cajón de decantación. En una variante están unidos entre sí los extremos agudos de los bucles de alambre 2, contiguos, por medio de un alambre 13 soldado sobre los mismos.
Ejemplo 2
En otra disposición de evaporador según la figura 3 (vista lateral y vista en planta desde arriba), el órgano de distribución para la alimentación del líquido del producto está constituido por una placa de toberas 9 con orificios 10. Los bucles de alambre 2 están fijados sobre el lado inferior de la placa de toberas 9, por ejemplo están soldados o estañados sobre la misma. El líquido del producto se alimenta a través de un conducto de alimentación 11, que cubre toda la sección transversal de la placa de toberas 9. El conducto de alimentación 11 puede realizarse también como tubo intercambiador de calor.
Ejemplo 3
El órgano de distribución, como en los ejemplos 1 y 2, puede estar constituido también de la manera siguiente. Según la representación en las figuras 4 y 5, el líquido del producto se alimenta a un bucle de alambre 2 por medio de tubos intercambiadores de calor 12 dispuestos de manera vertical en el recipiente 1. Los bucles de alambre 2 están dispuestos, en la realización según la figura 4, respectivamente en la salida de los tubos intercambiadores de calor 12; es decir que los tubos intercambiadores de calor sirven, en este caso, directamente como soportes para los bucles de alambre 2. Los bucles de alambre 2 están unidos en sus extremos inferiores en forma de rejilla por medio de traviesas 13, por motivos de estabilidad (véase la vista en planta desde arriba). En la variante de la realización según la figura 5 se han dispuesto los bucles de alambre 2, por el contrario, respectivamente sobre dos tubos intercambiadores de calor 12 contiguos de tal manera que el líquido es alimentado respectivamente a través de dos alimentaciones de líquido en un bucle de alambre 2. También en esta realización se han unido entre sí los extremos, que terminan en punta, de los bucles de alambre, por medio de traviesas 13.
Los bucles de alambre 2 están arqueados en todos los ejemplos, precedentemente citados, a partir de un alambre de acero con un espesor de 1,5 mm y tienen una longitud (altura del bucle) de 1,5 m. Se ha acreditado especialmente, como se ha representado en las figuras, una forma parecida a un triángulo, encontrándose los vértices del triángulo en el extremo inferior; es decir que los bucles de alambre se estrechan desde arriba hacia abajo en el sentido de flujo del líquido.
Durante el funcionamiento se ajustará la corriente cuantitativa del líquido de producto (dosificación) alimentada al aparato de tal manera, que se forme en una superficie abarcada por un bucle de alambre (plano del bucle de alambre) un flujo estratificado definido. El líquido alimentado en el extremo superior a través de los orificios 8 o bien 10 en el órgano de distribución o a través de los tubos individuales 12, se distribuye homogéneamente sobre el plano del bucle de alambre. El alambre actúa en este caso como límite y como elemento conductor aerodinámico.
En el extremo inferior de los bucles de alambre se desprende, por goteo, el líquido del producto desgasificado en el cajón de decantación en el fondo del recipiente. Sorprendentemente se forma este flujo estratificado (flujo en forma de película) incluso en el caso de una fusión de polímeros que forme espuma de tal manera que se dan las condiciones previas de ingeniería química para una desgasificación combinada en forma de película y en forma de espuma con lo cual se consigue una elevada efectividad para la desgasificación. La eliminación de la espuma de las fusiones de polímeros en el recipiente para la desgasificación puede conseguirse específicamente reduciéndose la presión total en el recipiente por debajo de la presión de vapor del componente líquido que debe ser eliminado del polímero. Otra posibilidad para la formación de la espuma y para mejorar la efectividad de la desgasificación consiste en que se añadan al polímero agentes de arrastre como paso previo a su entrada en el recipiente, que puedan introducirse en la fusión, bajo dispersión, con ayuda de un mezclador estático.
Ejemplo 4
Las figuras 7, 8a y 8b describen otra disposición del evaporador en el que están unidos tubos intercambiadores de calor 12 verticales, alejados entre sí, sobre sus orificios con los extremos de los bucles de alambre. De este modo se atenúa adicionalmente el flujo de producto, cuando se lleve a cabo el tratamiento de polímeros, dentro del evaporador y se compensan las pulsaciones del caudal.
Cuando se dispongan por debajo de los bucles de alambre 2 además otras dos rejillas 15, como se ha representado en la figura 6, se conseguirá una homogeneización adicional del flujo del producto. En el caso de las redes en forma de rejilla 15 mostradas, ligeramente combadas hacia el centro, se posibilita además una cierta conducción de la corriente del producto hacia un punto situado directamente por encima de la descarga del producto 6.

Claims (16)

1. Dispositivo para la realización de procesos con intercambio de materia en el caso de líquidos de elevada viscosidad, especialmente para la evaporación y/o la desgasificación de polímeros o de fusiones de polímeros, constituido por un recipiente (1), dispuesto de manera vertical, con una alimentación (4) para el líquido a ser tratado, con una salida (7) para los componentes volátiles y con una salida (6) para el líquido tratado, estando dotada la alimentación (4) con un órgano de distribución (3) con una pluralidad de orificios (8, 10) para la distribución del líquido de elevada viscosidad, que debe ser tratado, en una pluralidad de corrientes individuales, y los orificios (8, 10) están en comunicación con elementos para el intercambio de materia, dispuestos de manera vertical, caracterizado porque los elementos para el intercambio de materia están constituidos respectivamente por un bucle formado por un alambre, en el que fluye hacia abajo el líquido de elevada viscosidad en forma de una corriente estratificada bajo el efecto de la fuerza de la gravedad.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el órgano de distribución es una placa perforada.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el órgano de distribución (3) presenta, al menos, un tubo (3) dispuesto de manera horizontal, que presenta orificios (8) dirigidos hacia abajo y/o hacia arriba.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los bucles de alambre (2) están dispuestos de manera desprendible en la zona de los orificios (10) en el órgano de distribución (3, 9).
5. Dispositivo según la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque el órgano de distribución está constituido por, al menos, un tubo (3), dispuesto de manera horizontal, que presenta orificios (8) en forma de ranura, dirigidos hacia arriba.
6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el órgano de distribución está constituido por, al menos, un tubo (3), dispuesto de manera horizontal, que presentan orificios (8) en forma de ranura, dirigidos hacia arriba, en los que se han colgado los bucles de alambre (2).
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los bucles de alambre (2) están fijados además sobre el fondo del recipiente.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los bucles de alambre pueden calentarse por medio de una calefacción por resistencia eléctrica.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los órganos de distribución (3, 9) están formados por tubos intercambiadores de calor (12) con orificios (8), que desembocan en el recipiente (1), dispuestos verticalmente en el recipiente (1), sobre cuyos extremos inferiores se han fijado los bucles de alambre (2).
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la superficie abarcada por un bucle de alambre está comprendida entre un 0,5 cm^{2} y 2.500 cm^{2}.
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los bucles de alambre (2) se estrechan en el sentido del flujo del líquido y terminan en su extremo inferior con un ángulo agudo.
12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el recipiente (1) está configurado de manera que pueda ser calentado y/o refrigerado.
13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los extremos inferiores de los bucles de alambre (2) están dispuestos sobre orificios (8, 10) diferentes, que están dispuestos de manera que no sean directamente contiguos.
14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque se han previsto por debajo de los orificios (8, 10), adicionalmente una o varias rejillas de alambre (15) dispuestas horizontalmente, de manera superpuesta.
15. Empleo del dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 14 para la evaporación y la desgasificación de líquidos de elevada viscosidad, preferentemente para la evaporación y/o la desgasificación de soluciones o de fusiones de polímeros.
16. Empleo del dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 14 para la realización de reacciones químicas entre la capa de líquido en el bucle de alambre y el recinto para los gases circundantes, que contenga un componente gaseoso reactivo, así como para reacciones de condensación.
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