중합체 고체를 회수하기 위한, 플래쉬 탱크와 퍼징 컬럼사이의 운반 용기 document_id A220623031050

고체 중합체의 제조를 위한 중합 공정 동안, 통상적으로 중합체 유출물이 형성된다. 중합 반응기 유출물은 액체 매질 중에 중합체 고체의 슬러리를 포함한다. 액체 매질은 통상적으로 반응 희석제 및 미반응 단량체를 포함한다. 반응 희석제는 통상적으로 불활성 탄화수소 용매이다. 희석제는 중합 공정에 사용되는 단량체일 수 있으며, 이러한 경우, 중합 반응기 유출물은 상당량의 미반응 단량체를 포함할 수 있다. 중합체가 1 이상의 공단량체와 함께 단량체의 공중합으로부터 형성되는 경우, 액체 매질은 미반응 단량체와 미반응 공단량체 모두를 포함할 수 있다. 중합 반응기 유출물로부터 중합체 고체를 회수하기 위해, 유출물의 잔류물로부터 중합체 고체를 분리할 필요가 있다. 가능한 한 다량의 유출물을 중합체 고체로부터 제거하는 것이 명백히 바람직한데, 이는 단리된 중합체 고체의 순도를 증강시키기 때문이다. 또한, 희석제, 단량체 및 공단량체를 반응 유출물로부터 회수하여, 이들이 중합 반응기로 재순환될 수 있도록 하는 것도 바람직하다. 이러한 회수에서 전력 소비 및 경비가 끊임없이 관심을 받고 있다. 희석제, 단량체 또는 공단량체를 반응 유출물로부터 회수하기 위한 공정은 공지되어 있다. 이러한 공정은 일반적으로 희석제(및 바람직하게는 단량체, 및 존재하는 경우 공단량체)가 유출물로부터 제거되는 순간 증발(flash) 공정을 이용한다. 순간 증발 공정은 일반적으로 1 단계 순간 증발 공정 또는 2 단계 순간 증발 공정이다. 유출물은 통상적으로 혼합물이 저압으로 순간 증발되는 플래쉬 용기에 충전된다. 그 다음 생성되는 증기를 통상적으로 증류 구역에서 처리하여, 희석제, 단량체 및 공단량체의 분리 회수를 가능하게 한다. 2 단계 순간 증발 공정에서, 통상적으로 중합체는 예컨대 1 이상의 세틀링 레그(settling leg)에 수집된 후에 가열한다. 제1 순간 증발 단계에 이어, 그 다음 중합체 고체는 저압 순간 증발 단계를 거친다, 순간 증발 공정에 이어, 중합체 고체 사이에 존재할 수 있는 임의의 탄화수소 증기와 함께 하는 중합체 고체, 및 증기로 순간 증발되지 않는 소량의 액상 탄화수소는 퍼징 칼럼, 통상적으로 질소 퍼징 컬럼을 통과한다. 일부 경우 퍼징 컬럼 전에 컨베이어 건조 유니트를 이용할 수 있다. 퍼징 컬럼의 목적은 중합체 공극에 트래핑된 액상 탄화수소를 스트리핑하는 것이다. 통상적으로 질소 가스를 퍼징 컬럼의 하부에 공급하여, 컬럼으로부터 탄화수소 증기를 제거한다. 퍼징 단계에 이어, 중합체 고체를 분말 형태 또는 압출 펠렛 형태로 포장할 수 있다. 중합 반응기 유출물로부터 중합체 고체를 회수하는 것과 관련된 특이한 문제는 퍼징 컬럼과 플래쉬 탱크 사이의 질소 및/또는 탄화수소 증기의 운반로부터 생긴다. 이러한 관점에서, 퍼징 컬럼과 플래쉬 탱크 사이의 탄화수소의 교차-오염(cross-contamination)은 바람직하지 않은데, 이러한 오염은 매우 어렵고 비용이 많이 드는 탄화수소의 추가 분리를 필요로 하기 때문이다. 또한, 플래쉬 탱크 내 탄화수소 증기가 질소로 오염되는 것도 동일한 이유로 바람직하지 않다. 그러나, 질소의 비축합성과 이에 따라 증기 생성물의 후속 분리가 더욱 어렵고 비용이 많이 드는 것으로 인해, 탄화수소의 질소로의 오염은 특히 문제가 있다. 퍼징 컬럼과 플래쉬 탱크 사이의 질소 및/또는 탄화수소 증기의 운반을 감소시키기 위해, 플래쉬 탱크와 퍼징 컬럼 사이에 일련으로 연결된 2개의 로터리 밸브를 포함하는 2개의 밸브 시스템을 이용해왔다. 이러한 밸브 중 첫번째는 플래쉬 탱크에 인접해 있고, 이러한 밸브 중 두번째는 퍼징 컬럼에 인접해 있다. 이러한 밸브들은 통상적으로 밸브를 교대로 열고 닫는 순차 제어기에 의해 작동한다. 이러한 방식으로, 밸브 사이의 일부 라인이 플래쉬 탱크 내 중합체 고체로 채워지는 시간 동안 제2 밸브가 닫혀 있는데 반해, 제1 밸브는 소정의 시간 동안 열려 있다. 그 다음 제1 밸브는 닫히고 제2 밸브는 열려, 중합체 고체가 제2 밸브를 통해 퍼징 칼럼에 통과할 수 있게 한다. 이러한 종래의 방법은 퍼징 컬럼과 플래쉬 탱크 사이의 질소 및/또는 탄화수소 증기의 운반을 방지하는 데 있어서 일부 성공을 거두기는 하였지만, 여러 가지 단점을 가지고 있다. 상기 방법은 플래쉬 탱크로부터 퍼징 컬럼으로 중합체 고체를 순차 운반하는 것에 의존하고 있는데, 이는 그 자체로 적시에 제1 및 제2 밸브를 열고 닫는데 의존하고 있어서 시간이 많이 소비된다. 이러한 맥락에서, 플래쉬 탱크로부터 퍼징 컬럼으로의 중합체 고체의 운반은 제1 및 제2 밸브를 끊임없이 열고 닫아야 할 필요가 있어서 본질적으로 제한적이다. 또한, 분말 중에서 단단한(또는 안정한) 밸브 회전이 어려운 것으로 판명되었다. 따라서, 질소 및/또는 탄화수소 증기의 운반을 효과적으로 감소시키기 위해, 더 많은 수의 밸브, 예컨대 플래쉬 탱크에 인접한 일련의 2개의 밸브 및 퍼징 컬럼에 인접한 일련의 2개의 밸브를 이용해야 할 필요가 종종 있다.