專利名稱:聚合物整理方法
技術(shù)領(lǐng)域:
此處公開的實施方案一般地涉及聚合物整理。更具體地,此處公開的實施方案涉及聚合物整理方法,其中包括測量聚合物粉末的質(zhì)量流量。更具體地,此處公開的實施方案涉及聚合物整理方法,其中包括測量和控制聚合物粉末的質(zhì)量流量中的至少一個。
背景技術(shù):
在制造中使用之前,原始的聚合反應(yīng)產(chǎn)物,或原始的聚合物,典型地經(jīng)歷各種加工步驟,統(tǒng)稱為聚合物整理。例如,美國專利No. 6867270中的
圖1和相關(guān)的詳細(xì)說明中闡述了在氣相反應(yīng)器中進(jìn)行聚合,生產(chǎn)原始聚合物產(chǎn)物的一種方法。根據(jù)該專利的圖1所示,在氣相反應(yīng)器內(nèi),可在流化床內(nèi)進(jìn)行聚合,其中可通過從氣相反應(yīng)器75的底座連續(xù)向上流動流化氣體物流,將反應(yīng)混合物(其中包括聚合物顆粒、催化劑、反應(yīng)物和惰性氣體的床)維持在流化狀態(tài)下。 可從反應(yīng)器75的頂部經(jīng)管線135取出循環(huán)氣體??赏ㄟ^壓縮機(jī)145壓縮循環(huán)的循環(huán)氣體, 并通過換熱器155冷卻,之后在反應(yīng)器75的底座處以流化氣體物流形式再引入。流化氣體物流也可含有補(bǔ)充的反應(yīng)物和惰性氣體,它們可通過管線161和/或管線160引入到管線 135內(nèi)。當(dāng)生產(chǎn)新鮮聚合物時,可通過置于反應(yīng)器75下端部分內(nèi)的一個或更多個排放出口 30,引出聚合物產(chǎn)物。可將聚合物產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到產(chǎn)物腔室205內(nèi),然后引入到產(chǎn)物出料槽215 內(nèi),其使得能夠經(jīng)轉(zhuǎn)移管線25轉(zhuǎn)移聚合物產(chǎn)物到產(chǎn)物凈化箱200內(nèi)。也可在液相反應(yīng)器,例如溶液聚合反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行類似的聚合反應(yīng)。例如,可在流化床內(nèi)進(jìn)行液相聚合反應(yīng),其中可通過流化液體物流的連續(xù)流動,維持反應(yīng)混合物(包括聚合物顆粒、催化劑、反應(yīng)物和溶劑的床)處于流化狀態(tài)下。在聚合之后,可例如通過閃蒸,離心或其他類型的分離,從聚合產(chǎn)物中回收溶劑。在與溶劑相分離之后,可從反應(yīng)器中引出聚合物產(chǎn)物,并將其轉(zhuǎn)移到產(chǎn)物凈化箱內(nèi),以供在進(jìn)一步加工之前,儲存和脫氣聚合物。在液相或氣相聚合反應(yīng)體系內(nèi),可將氮?dú)夂?或蒸汽注入到凈化箱內(nèi),以便除去反應(yīng)物并終止或防止任何連續(xù)的聚合。例如聚合物粉末形式的聚合物產(chǎn)物然后可從產(chǎn)物凈化箱中轉(zhuǎn)移到下游操作中,所述下游操作可包括擠出或包裝操作,且在此處稱為“聚合物整理”。在聚合物整理過程中,來自這種液相或氣相聚合的所得聚合物可與添加劑配混和 /或與其他聚合物共混,形成然后可用于制造制品的組合物。例如,配混的聚合物共混物可通過模頭擠出,形成造粒的聚合物樹脂,所述聚合物樹脂可例如通過注塑或吹塑來進(jìn)一步加工。添加劑尤其可包括抗氧化劑,成核劑,酸清除劑,增塑劑,穩(wěn)定劑,抗腐蝕劑,發(fā)泡劑, 紫外光吸收劑,猝滅劑,抗靜電劑,滑爽劑,顏料,染料和填料,和固化劑,例如過氧化物。
固 體處理是聚合物整理方法的整體中的一部分。典型地使用輸送帶從凈化箱傳輸聚合物,例如聚合物粉末形式的聚合物到混合器中,在此聚合物可與其他聚合物和添加劑配混。為了生產(chǎn)一致地具有所需性能的聚合物配混物,必須仔細(xì)地測量、控制并維持待配混的各組分的相對比例。各種裝置用于在聚合物整理過程中稱取固體,其中包括專門的稱量倉,料斗和稱重的輸送帶。例如,美國專利No. 4395131公開了稱量料斗用于測量固體,例如聚合物粉末的重量的用途,其中可使用螺旋輸送機(jī),將固體喂料到配有磅秤的稱量料斗中。稱量倉或料斗典型地可提供離開倉的聚合物粉末質(zhì)量流的精確測量,這被稱為重量損失測量法。然而,稱量倉方法單獨(dú)沒有提供連續(xù)的測量,因為稱量倉在填充和排放段之間交替。此外,所使用的倉或料斗的尺寸越大,則重量損失的質(zhì)量流量測量的精度越小,因為在倉或料斗內(nèi)質(zhì)量變化的絕對值可以比倉或料斗的總質(zhì)量小數(shù)個數(shù)量級,并進(jìn)而要求不同的測量秤。此外離開稱量倉的聚合物粉末的質(zhì)量流量盡管精確,但可能不是通過下游的輸送帶并進(jìn)入到混合器內(nèi)的聚合物流量的真實表示。稱取固體的另一裝置,例如美國專利No. 6523721中所公開的,包括具有稱量裝置,例如負(fù)荷單元(load cell)的稱量輸送帶用以稱取在輸送帶上的固體材料量。利用在輸送帶上的聚合物粉末質(zhì)量,測量物料沿其輸送的輸送帶的長度,以及輸送帶的速度,可測定聚合物粉末的質(zhì)量流量。然而,因粉化(dusting)、滑動或徑跡(tracking)導(dǎo)致在稱重傳送帶上聚合物粉末的不均勻分布和在輸送帶上聚合物粉末的無意識運(yùn)動可顯著影響稱重的帶式輸送機(jī)的質(zhì)量流量測量的精度。此外,聚合物粉末質(zhì)量流量測量中的任何不精確和/或不一致可導(dǎo)致對聚合物粉末和其他聚合物和/或添加劑的質(zhì)量流量和/或質(zhì)量流量比例的控制差,這反過來可導(dǎo)致最終的聚合物產(chǎn)品差的質(zhì)量和/或一致性。因此,需要聚合物整理的系統(tǒng)與方法,其中包括測量和控制固體聚合物材料的質(zhì)量流量的更加堅固的裝置以供與其他聚合物和/或添加劑混合,以便改進(jìn)設(shè)備的可靠度和所得聚合物產(chǎn)品的一致性。發(fā)明概述在一個方面中,此處公開的實施方案涉及聚合物整理方法,其中包括從聚合反應(yīng)器中回收聚合物粉末;將聚合物粉末喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的入口端處,其中該質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)包括外殼;至少部分包含在外殼內(nèi)用以軸向穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)輸送聚合物粉末的至少一個螺旋鉆;和在至少一部分外殼內(nèi)測定聚合物粉末質(zhì)量的一個或更多個質(zhì)量測量裝置;旋轉(zhuǎn)至少一個螺旋鉆,經(jīng)螺旋輸送機(jī)軸向輸送聚合物粉末;在螺旋輸送機(jī)的出口端處回收聚合物粉末;采用一個或更多個質(zhì)量測量裝置,測量在螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的質(zhì)量以及螺旋輸送機(jī)和螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的結(jié)合質(zhì)量中的至少一個;和基于在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的測量質(zhì)量和所測量的結(jié)合質(zhì)量中的至少一個,測定穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的聚合物粉末的質(zhì)量流量。在另一方面中,此處公開的實施方案涉及聚合物整理的系統(tǒng),它包括用于在填充循環(huán)過程中提供聚合物粉末流入到緩沖料斗內(nèi)和在倒空循環(huán)過程中不提供聚合物粉末流動的至少一種裝置;流體連接緩沖料斗到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的流動管線,該質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)包括外殼;至少部分包含在外殼內(nèi)用以軸向穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)輸送聚合物粉末的至少一個螺旋鉆;在至少一部分外殼內(nèi)測定聚合物粉末質(zhì)量的一個或更多個質(zhì)量測量裝置;測定聚合物粉末從緩沖料斗到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的質(zhì)量流量用的至少一個質(zhì)量測量裝置;測定聚合物粉末穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的質(zhì)量流量用的至少一個質(zhì)量測量裝置; 至少一個的數(shù)字控制系統(tǒng)和可編程邏輯控制器,其用于在倒空循環(huán)過程中,基于聚合物粉末從緩沖料斗到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)所測定的質(zhì)量流量,調(diào)節(jié)聚合物粉末到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率,螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度,和添加劑到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率中的至少一 種;和在填充循環(huán)過程中,基于聚合物粉末穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)所測定的質(zhì)量流量,調(diào)節(jié)聚合物粉末到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率,螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度,和添加劑到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率中的至少一種。附圖簡述圖1是此處公開的實施方案的聚合物整理方法的簡化流程圖。圖2是此處公開的實施方案的聚合物整理方法的簡化流程圖。圖3是此處公開的實施方案的聚合物整理方法的簡化流程圖。圖4是此處公開的實施方案的聚合物整理方法的簡化流程圖。圖5是此處公開的實施方案的聚合物整理方法的簡化流程圖。圖6是此處公開的實施方案的聚合物整理方法的簡化流程圖。詳細(xì)說明在公開并描述本發(fā)明的化合物、組分、組合物、裝置、軟件。硬件、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、示意圖、體系和/或方法之前,要理解,除非另有說明,本發(fā)明不限于具體的化合物、組分、組合物、裝置、軟件、硬件、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、示意圖、體系、方法或類似物,因為它們可以變化,除非另有說明。還要理解,此處所使用的術(shù)語為的是僅僅描述特定的實施方案,不打算限制本發(fā)明。還必須注意,正如在說明書和所附權(quán)利要求中所使用的,單數(shù)形式,“一個(a)”, “一個(an)”和“該(the)”包括復(fù)數(shù)個提到物,除非另有說明。在一個方面中,此處公開的實施方案涉及聚合物整理的方法。在另一方面中,此處公開的實施方案涉及聚合物整理的方法,該方法包括測量聚合物粉末的質(zhì)量流量。在再一方面中,此處公開的實施方案涉及測量和控制聚合物粉末的質(zhì)量流量中的至少一種。正如此處公開的實施方案所使用的,“聚合物粉末”是指從聚合物凈化箱中回收的粉末形式的未加工的聚合反應(yīng)產(chǎn)物,或未加工的聚合物,它們可被輸送到聚合物整理方法中,其中包括擠出和包裝。根據(jù)此處公開的實施方案,聚合物整理方法可包括使用質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)。根據(jù)此處公開的實施方案的質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)可包括i)外殼;ii) 一個或更多個螺旋鉆,其中各自至少部分容納在外殼內(nèi);用于輸送聚合物粉末通過輸送機(jī);和iii) 一個或更多個質(zhì)量測量裝置用以測定在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的至少一部分外殼內(nèi)聚合物粉末的質(zhì)量。在一些實施方案中,質(zhì)量測量裝置可以是磅秤用以測量質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)和包含在其內(nèi)并通過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)輸送的聚合物粉末的重量。在其他實施方案中,可使用質(zhì)量測量裝置,測量僅僅一部分的質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)和內(nèi)容物的重量??捎嬎阗|(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的重量,它是恒定的,以便精確地測定在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的總質(zhì)量,或它的一部分,和聚合物經(jīng)質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)輸送時的速度。
可使用這種質(zhì)量流螺旋輸送機(jī),測量和/或控制穿過此處公開的實施方案中的聚合物整理方法的聚合物粉末的質(zhì)量流量。也可將質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)摻入到聚合物整理方法內(nèi),所述聚合物整理方法可包括測定聚合物粉末質(zhì)量流量的額外的裝置,以提高穿過聚合物整理方法的聚合物粉末與添加劑的質(zhì)量流的精度和質(zhì)量流量的控制。 使用質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)測量此處公開的實施方案中聚合物整理方法內(nèi)聚合物粉末的質(zhì)量流量可改進(jìn)聚合物粉末的質(zhì)量流量測量的精度與一致性。例如,使用質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)可消除或顯著降低與常規(guī)的質(zhì)量流測量裝置,例如稱量輸送帶可能面臨的粉化、滑動或徑跡和不均勻的聚合物粉末分布問題。根據(jù)此處公開的實施方案,穿過聚合物整理方法的聚合物粉末的質(zhì)量流量的測量與控制可僅僅借助采用一個或更多個質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)獲得的質(zhì)量測量。在其他實施方案中,穿過此處公開的聚合物整理方法的聚合物粉末的質(zhì)量流量的測量與控制可以是借助采用一個或更多個質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)獲得的質(zhì)量測量并結(jié)合采用額外的設(shè)備,例如旋轉(zhuǎn)閥 (它可通過旋轉(zhuǎn)速度控制聚合物粉末的流量)以及緩沖料斗和其他原料容器、在凈化箱和質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)中間(它們具有不同的稱量裝置用以測量來自或到達(dá)該容器的聚合物的流量)獲得的質(zhì)量測量??赏ㄟ^各種方法,將聚合物粉末從凈化箱喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)。在一些實施方案中,可將聚合物粉末通過進(jìn)料閥喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)。進(jìn)料閥可提供聚合物粉末的連續(xù)供應(yīng)或者它可間歇操作,從而提供聚合物粉末的不均勻喂料。在一些實施方案中,進(jìn)料閥可以是旋轉(zhuǎn)閥,螺桿喂料機(jī),帶式喂料機(jī),或振動喂料機(jī)。在其他實施方案中,進(jìn)料閥可以是塊料切割(chunk-cutting)旋轉(zhuǎn)閥。在再一實施方案中,可將聚合物從凈化箱直接喂入到進(jìn)料閥中。在其他實施方案中,可使用緩沖料斗將聚合物粉末直接喂料到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)。例如,可使用在緩沖料斗內(nèi)儲存的聚合物粉末的緩沖體積(surge volume),提供連續(xù)喂料到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)。如上所述,可使用螺旋鉆,通過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)軸向輸送聚合物粉末。在一些實施方案中,螺旋鉆可包括沿著輸送機(jī)的長度,具有均勻節(jié)距(在螺棱之間的距離)的螺棱。 正如此處公開的實施方案中所使用的,“隔室(compartment) ”是指可被沿著螺旋鉆的長度輸送的聚合物粉末填充的在螺棱之間的開放體積。在一些實施方案中,可例如采用均勻的節(jié)距,和大致恒定的入口進(jìn)料速率,例如獲自旋轉(zhuǎn)閥或其他上游流動控制裝置,使得螺旋鉆沿著螺旋輸送機(jī)的長度軸向維持大致恒定的隔室填充。在其他實施方案中,螺旋鉆螺棱的節(jié)距可沿著輸送機(jī)的長度變化。例如,在入口處節(jié)距小于接近出口處螺棱節(jié)距的螺旋鉆可在入口處提供螺旋鉆的均勻填充,例如螺棱之間體積的100%填充,和由于節(jié)距增加,因此對于單位質(zhì)量的聚合物來說,產(chǎn)生在節(jié)距之間的額外體積,從而在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)提供有用的體積以供添加劑與聚合物粉末結(jié)合。例如,螺旋鉆可以是漸進(jìn)的(progressive)計量螺桿用以將隔室填充從質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的入口端處約100%減少到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的出口端處固定的隔室填充,例如約50%。根據(jù)此處公開的實施方案的質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)可能與其他聚合物粉末質(zhì)量流測量裝置,例如帶式輸送機(jī)不一樣,對粉化、滑動、徑跡和不均勻分布的問題不敏感。由于螺旋鉆的螺棱沒有完全延伸到外殼,因此所測定的聚合物粉末沿著螺旋輸送機(jī)的質(zhì)量流量的精度可取決于在螺棱和外殼之間的聚合物粉末的滑動量(即穿過螺旋鉆的螺棱和外殼之間間隙的聚合物)。然而,在穩(wěn)態(tài)操作中,滑動速度由于穩(wěn)態(tài)滑動速度應(yīng)當(dāng)對質(zhì)量流的測量精度不產(chǎn)生顯著的影響。 使用單獨(dú)的質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)或者與額外的質(zhì)量測量裝置,例如具有不同稱量裝置的緩沖料斗結(jié)合,根據(jù)此處公開的實施方案的聚合物整理方法可對穿過聚合物整理方法的聚合物粉末的質(zhì)量流量提供高的精度。在一些實施方案中,質(zhì)量流測量的精度可以好于約10% (即,在實際值的-10%到+10%以內(nèi))。在其他實施方案中,質(zhì)量流的測量精度可以好于約5%。在仍然其他實施方案中,質(zhì)量流的測量精度可以好于約3%。在再一其他實施方案中,質(zhì)量流的測量精度可以好于約1%。質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的外殼可包括一個或更多個部分。在一些實施方案中,外殼可以是單片的實心外殼。在其他實施方案中,外殼可包括兩個或更多個單獨(dú)的實心外殼部分, 它們各自通過撓性連接設(shè)備,例如撓性軟管連接。例如,可借助一個或更多個螺旋鉆,經(jīng)外殼的入口部分(相當(dāng)于質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的入口端),經(jīng)撓性連接設(shè)備,輸送聚合物粉末進(jìn)入到外殼的出口部分(相當(dāng)于質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的出口端)內(nèi)。通過撓性連接設(shè)備的該外殼的這種分隔可用于允許使用以下所述的一個或更多個質(zhì)量測量裝置在外殼的每一部分內(nèi)聚合物粉末的質(zhì)量的獨(dú)立質(zhì)量測量。在入口和出口端處質(zhì)量流量的單獨(dú)測量可用于工藝豐度,如在稱重磅稱出現(xiàn)故障的情況下,如為了測量質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)和在接近入口端處聚合物粉末的重量。單獨(dú)地測量入口和出口端也可提供加入到聚合物粉末中的添加劑量的測定,例如在其中接近出口端處添加添加劑的情況下??山咏鈿せ蛘咚鼈兊囊徊糠痔幉贾靡粋€或更多個質(zhì)量測量裝置,用以測量在外殼或它的一部分內(nèi)聚合物粉末的質(zhì)量。在一些實施方案中,可進(jìn)一步使用一個或更多個質(zhì)量測量結(jié)果,計算聚合物粉末的質(zhì)量流量。在其他實施方案中,可使用一個或更多個質(zhì)量測量結(jié)果,計算聚合物粉末和另一聚合物和/或添加劑中的至少一種的質(zhì)量流量。在再一其他實施方案中,可使用一個或更多個質(zhì)量測量結(jié)果,計算和/或控制聚合物粉末和另一種聚合物和/或添加劑中的至少一種的質(zhì)量流量。根據(jù)此處公開的實施方案,可使用各種質(zhì)量測量裝置,測量聚合物粉末的質(zhì)量。在一些實施方案中,質(zhì)量測量裝置可以是磅秤。這種磅秤可包括例如負(fù)荷單元,彈簧秤,應(yīng)變線規(guī)秤(gauge scale),液壓秤,和氣動秤中的至少一種。在其他實施方案中,質(zhì)量測量裝置可包括超聲或核輻射裝置。例如,可使用超聲或核輻射裝置測定在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)隔室中聚合物粉末的填充體積百分?jǐn)?shù),這依次可使用它,基于已知的密度,測定聚合物粉末的質(zhì)量。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會意識到也可使用其他質(zhì)量測量裝置測量聚合物粉末的質(zhì)量。在一些實施方案中,一個或更多個測量裝置,例如磅秤,可與外殼或它的一部分接觸。在一個方面中,一個或更多個質(zhì)量測量裝置可與外殼或它的一部分的底表面接觸。在另一方面中,至少一部分螺旋輸送機(jī)可借助外殼或它的一部分的底表面,駐留在一個或更多個磅秤上。例如,一個或更多個磅秤可最初測量螺旋輸送機(jī)和在其內(nèi)包含的聚合物粉末的總質(zhì)量。然后可減去倒空的螺旋輸送機(jī)的恒定質(zhì)量或稱量其皮重,測定在螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的凈質(zhì)量。在一些實施方案中,外殼可以是單片的,和可使用一個或更多個磅秤,測量在整個外殼內(nèi)包含的聚合物粉末的質(zhì)量。例如,整個外殼可駐留在一個或更多個磅秤上,因此通過一個或更多個磅秤測量的質(zhì)量可相當(dāng)于螺旋輸送機(jī)和在其內(nèi)的聚合物粉末的總質(zhì)量。在其他實施方案中,外殼可包括被撓性連接設(shè)備連接的兩個或更多個單獨(dú)的外殼部分,和可使用兩個或更多個磅秤,進(jìn)行兩個或更多個單獨(dú)且獨(dú)立的質(zhì)量測量。例如,可在磅秤上駐留外殼的入口部分,僅僅測定在外殼的入口部分以內(nèi)的聚合物粉末數(shù)量。外殼的出口部分可駐留在另一磅秤上,僅僅測定通過外殼的出口部分形成的隔室以內(nèi)的聚合物粉末量??墒褂迷谕鈿さ膬蓚€或更多個部分每一個以內(nèi)材料的獨(dú)立質(zhì)量測量,在整理方法過程中,測量聚合物粉末的質(zhì)量以及在兩個輸送機(jī)出口端附近處可添加的任何其他聚合物和/或添加 劑的質(zhì)量二者。例如,可使用這些特征,精確地測量聚合物粉末和任何其他聚合物和/或添加劑之間的進(jìn)料比,以便產(chǎn)生高質(zhì)量和高度一致的整理聚合物。也可使用在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的入口端和在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的出口端處同時進(jìn)行的獨(dú)立質(zhì)量測量,計算沿著螺旋鉆的長度的平均隔室填充。在一些實施方案中,如下所述,可使用平均隔室填充,測定在螺旋輸送機(jī)以內(nèi)聚合物粉末的質(zhì)量流量??墒褂酶鞣N方法,使用通過一個或更多個質(zhì)量測量裝置產(chǎn)生質(zhì)量測量結(jié)果,測定聚合物粉末的質(zhì)量流量。例如,具體的質(zhì)量流量計算方法可取決于在測量工藝過程中隔室的填充曲線。在一些實施方案中,沿著質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的長度,隔室填充在軸向可以是均勻的。例如,進(jìn)料閥可連續(xù)操作,以恒定的速度,將聚合物粉末喂入到螺旋輸送機(jī)內(nèi)。固定外殼或它的一部分的軸向長度,和因此在其內(nèi)包含的隔室數(shù)量,其中在所述隔室上可測量聚合物粉末的質(zhì)量。因此,可計算每單位外殼長度或每個隔室的聚合物粉末質(zhì)量??衫幂斔吐輻U的旋轉(zhuǎn)速度,以位移長度/單位時間或者隔室數(shù)量/單位時間的形式計算在螺旋輸送機(jī)以內(nèi)聚合物粉末的軸向位移速度。然后,使用每單位長度或每個隔室的聚合物粉末的質(zhì)量和輸送螺桿的軸向位移速度,計算在螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的質(zhì)量流量。在其他實施方案中,沿著質(zhì)量流螺旋輸送機(jī),在軸向上隔室的填充可能不是均勻的。不均勻的隔室填充可能是由于喂入到螺旋輸送機(jī)內(nèi)的聚合物粉末的原料的干擾或不一致所致,和/或可能由于是輸送螺桿的旋轉(zhuǎn)速度的變化所致。例如,進(jìn)料閥可以在開放和密閉的位置之間循環(huán),從而以不均勻的速度,將聚合物粉末喂入到螺旋輸送機(jī)內(nèi)。在輸送管道以內(nèi)或接近質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的入口處聚合物顆粒的臨時橋連(bridging)也可導(dǎo)致不均勻的填充??墒褂脙蓚€質(zhì)量測量裝置,沿著外殼或它的一部分的長度,軸向進(jìn)行兩個或更多個獨(dú)立的質(zhì)量測量。例如,外殼可包括通過撓性連接設(shè)備連接的兩個或更多個單獨(dú)的外殼部分,其中所述部分各自配有一個或更多個質(zhì)量測量裝置,如上所述。在一個實施方案中, 可在外殼的入口部分處進(jìn)行一個質(zhì)量測量,和在外殼的出口部分處進(jìn)行另一質(zhì)量測量。如上所述可針對每一外殼部分,計算兩個或更多個單獨(dú)的質(zhì)量流量。由于隔室的填充可能是不均勻的,因此,兩個或更多個單獨(dú)的質(zhì)量流量計算本身可能均不精確。然而,可對在每一外殼部分處進(jìn)行的兩個或更多個單獨(dú)的質(zhì)量流量計算取平均,測定在整個質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)上聚合物粉末的平均質(zhì)量流量。在接近入口處的不均勻填充可能出現(xiàn)的情況下,基于平均隔室填充計算平均質(zhì)量流量可提供較好的精度和一致性。在再一實施方案中,隔室填充曲線在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的入口端處可以是均勻的,但在整個質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的長度上是不均勻的。例如,使用漸變的計量螺桿的隔室填充曲線可從入口處的大致100%填充變化到接近螺旋輸送機(jī)的出口端處約50%的填充。如上所述,可進(jìn)行僅僅包含在具有均勻隔室填充的外殼部分內(nèi)的聚合物粉末的質(zhì)量測量。例如,可在具有漸變的計量螺桿的質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的出口端處或附近,進(jìn)行質(zhì)量測量。然后可如上所述,在增加的精度下測定質(zhì)量流量,因為與假設(shè)的均勻度相比,在整個外殼部分當(dāng)中隔室的填充可以是均勻的。質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的具體結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計可隨聚合物粉末從凈化箱到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的供應(yīng)模式而變化。例如,輸送機(jī)螺桿的類型,外殼的類型,質(zhì)量測量裝置的位置, 計算質(zhì)量流量的方法,和控制各種組分的質(zhì)量流量和/或進(jìn)料比的方法可取決于聚合物粉末是否從緩沖罐連續(xù)或間歇地喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi),和緩沖料斗是否在螺旋輸送機(jī)的入口處提供。如上所述,質(zhì)量測量和聚合物粉末質(zhì)量流量的測定同樣可變化,以說明 (account for)這種上游的操作。另外,可將質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)摻入到聚合物整理方法中, 其中包括額外的裝置來測定聚合物粉末的質(zhì)量流量,以提高質(zhì)量流的精度和流量控制?,F(xiàn)在參考圖1,示出了此處公開的實施方案的聚合物整理用系統(tǒng)的簡化流程圖。 如上所述的質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)14可包括外殼14a,和可通過心軸14c和馬達(dá)14d旋轉(zhuǎn)的螺旋鉆14b。螺旋鉆14b可具有數(shù)個螺棱14e,在所述螺棱14e之間,可形成以上定義的“隔室” 14f,用以從入口端14g輸送聚合物粉末到出口端14h??蓪⒕酆衔锓勰┙柚鲃庸芫€ 102,例如從凈化箱或緩沖料斗(未示出)喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)14的入口端14g。然后聚合物粉末可至少部分填充螺棱14e之間的空間(即隔室14f),和螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致聚合物朝出口 104的軸向輸送。提供測量至少一部分質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)14和在該質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)14以內(nèi)的聚合物粉末的質(zhì)量的至少一個裝置16。如上所述,可固定,計算或估計隔室14f的填充。使用由裝置16獲得的重量測量結(jié)果,可測定給定的倒空重量或裸重, 隔室填充百分?jǐn)?shù),螺旋鉆特征(L/d,等),和螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度,可測定聚合物粉末從入口端14g朝出口端14h的質(zhì)
量流量。在一些實施方案中,可以所需的速度將聚合物粉末喂入到流動管線104中以供與添加劑混合或下游進(jìn)一步的加工,其中可使用稱量裝置14,控制聚合物粉末的流量。在其他實施方案中,通過流動管線102提供的聚合物粉末可在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)14內(nèi)部與借助流動管線103喂入的其他聚合物和/或添加劑混合。例如,可接近質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)14的出口端14h,喂入添加劑??山柚鲃庸芫€104,從質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)14的出口端14h回收與其他聚合物和/或添加劑混合的聚合物粉末??墒褂梅Q量裝置16 (它便于測定質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)14以內(nèi)聚合物的質(zhì)量流量)精確地測定并控制經(jīng)入口 102的聚合物粉末的進(jìn)料速率和/或經(jīng)原料管線103的添加劑進(jìn)料速率,從而導(dǎo)致喂入的聚合物粉末與添加劑的所需比例。這可提供結(jié)實的方式通過此處公開的實施方案的聚合物整理方法連續(xù)測量聚合物粉末的質(zhì)量流量,其中包括高精度測量和良好的可靠度?,F(xiàn)在參考圖2,示出了此處公開的實施方案的聚合物整理用系統(tǒng)的簡化流程圖。質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24可包括外殼24a (24al和24a2),和可通過心軸24c和馬達(dá)24d旋轉(zhuǎn)的螺旋鉆24b。螺旋鉆24b可具有數(shù)個螺棱24e,在所述螺棱24e之間,可形成隔室24f用以從入口端24g輸送聚合物粉末到達(dá)出口端24h。在這一實施方案中,質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24的外殼可包括通過撓性連接設(shè)備24i彼此連接的兩個外殼部分入口外殼部分24al和出口外殼部分24a2。這種布局可便于豐富地(redundant)測量聚合物粉末的質(zhì)量流量,或者單獨(dú)地測量聚合物粉末的質(zhì)量流量和添加劑的流量,例如在添加劑喂入到出口外殼部分24a2, 以及高級測定并控制聚合物粉末和添加劑的進(jìn)料速率與比值的情況下。可借助流動管線202,例如從凈化箱或緩沖料斗(未示出)將聚合物粉末喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24的入口端24e,其中可借助閥門22,例如旋轉(zhuǎn)閥,調(diào)節(jié)聚合物的流動。然后聚合物粉末可至少部分填充螺棱24e之間的空間(即隔室24f),和螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致聚合物朝出口 204的軸向輸送。入口外殼部分24al可駐留在至少一個第一測量裝置26a上,可使用它來測量或測定僅僅在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24的入口外殼部分24al以內(nèi)的聚合物粉末的質(zhì)量。出口外殼部分24a2可駐留在至少一個第二質(zhì)量測量裝置26b上,可使用它來測量或測定僅僅在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24的出口外殼部分24a2以內(nèi)的聚合物粉末的質(zhì)量。如上所述,可基于單獨(dú)的質(zhì)量測量,分別通過第一質(zhì)量測量裝置26a和第二質(zhì)量測量裝置26b,測定在每一外殼部分以內(nèi)單獨(dú)的質(zhì)量流量。當(dāng)用于豐度時,單獨(dú)的質(zhì)量測量裝置26a和26b可提供連續(xù)測量,如果一個或另一個出現(xiàn)故障的話。另外,可使用單獨(dú)的質(zhì)量流量測量,測定沿著整個質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24 的平均質(zhì)量流量。在一個方面中,這一平均質(zhì)量流量可提供質(zhì)量流量測量的較高精度。
另外,當(dāng)可借助流動管線203添加其他聚合物和/或添加劑時,例如,可使用第一質(zhì)量測量裝置26a測定供應(yīng)到入口外殼部分24al內(nèi)的聚合物粉末的質(zhì)量流量。同時,可使用第二質(zhì)量測量裝置26b,測定借助流動管線203供應(yīng)到出口外殼部分24a 2中的聚合物和 /或添加劑的質(zhì)量流量,如上所述。例如,可通過第二質(zhì)量測量裝置26b,測量聚合物粉末和其他聚合物和/或添加劑的結(jié)合質(zhì)量流量。然后可減去通過第一質(zhì)量測量裝置26a同時測量的聚合物粉末的質(zhì)量流量,以測定借助流動管線203喂入的其他聚合物和/或添加劑的質(zhì)量流量。此外,可計算并控制借助流動管線202喂入的聚合物粉末的質(zhì)量流量與借助流動管線203喂入的聚合物和/或添加劑的質(zhì)量流量之比,生產(chǎn)高質(zhì)量的整理聚合物。也可使用三個或更多個外殼部分。外殼部分可視需要或需求,配有一個或更多個如上所述的磅秤獨(dú)立地測定質(zhì)量流量??墒褂眠@種單獨(dú)的質(zhì)量測量,計算聚合物粉末和多種添加劑的相應(yīng)的質(zhì)量流量,從而允許獨(dú)立地測定并控制各原料的速度和進(jìn)料比?,F(xiàn)在參考圖3,示出了此處公開的實施方案的聚合物整理用系統(tǒng)的簡化流程圖,其中相同的數(shù)字表示相同的部件。在向質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24喂料之前,可將來自閥門32的聚合物借助流動管線306喂入到緩沖料斗38中??墒褂镁彌_料斗38,維持聚合物粉末的緩沖體積以供喂料給質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24。例如,緩沖料斗38內(nèi)的緩沖體積可補(bǔ)償來自閥門32的聚合物粉末流動的短期干擾。在緩沖料斗內(nèi)聚合物粉末的體積可提供聚合物粉末連續(xù)供應(yīng)到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi),從而便于上游過渡、停工或可能干擾或必然終止流動出入閥門32的其他事件??赏ㄟ^調(diào)節(jié)一個或更多個螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度,同時維持緩沖料斗內(nèi)的料位,控制聚合物粉末的質(zhì)量流量。在一些實施方案中,如圖3所示,緩沖料斗38也可配有一個或更多個質(zhì)量測量裝置39以測量在緩沖料斗以內(nèi)聚合物粉末的質(zhì)量。作為一個實例,當(dāng)借助閥門32的旋轉(zhuǎn)填充緩沖料斗38時,可使用質(zhì)量測量裝置39測量緩沖料斗38及其內(nèi)容物的重量的減少(即重量損失測量)??墒褂眠@種質(zhì)量測量或質(zhì)量差測量,例如校正質(zhì)量流螺旋輸送機(jī),作為測量聚合物粉末的質(zhì)量流量,和/或另外控制聚合物粉末穿過此處公開的實施方案的聚合物整理方法的質(zhì)量流量的替代方式。可使用各種質(zhì)量測量裝置,測量在緩沖料斗38以內(nèi)的聚合物粉末的質(zhì)量,其中包括,但不限于,磅秤,負(fù)荷單元,超聲儀器,和核輻射儀器。也可使用其他類型的質(zhì)量測量裝置。 在一些實施方案中,可接近緩沖料斗布置一個或更多個質(zhì)量測量裝置39。在其他實施方案中,一個或更多個質(zhì)量測量裝置39可與緩沖料斗接觸以促進(jìn)所需的測量。在再一實施方案中,緩沖料斗38可駐留在一個或更多個質(zhì)量測量裝置39上。例如,緩沖料斗38 可駐留在磅秤上。磅秤可測量緩沖料斗和緩沖料斗以內(nèi)的聚合物粉末的結(jié)合質(zhì)量。然后可減去緩沖料斗的倒空質(zhì)量,測定料斗38以內(nèi)聚合物粉末的質(zhì)量。取決于緩沖料斗38的操作模式,可使用各種質(zhì)量測量方法。在一些實施方案中, 可以連續(xù)模式操作緩沖料斗38,其中聚合物粉末連續(xù)從進(jìn)料閥32喂入到緩沖料斗38內(nèi),和從緩沖料斗38喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24內(nèi)。在這樣的操作過程中,在緩沖料斗38以內(nèi)的聚合物粉末的凈質(zhì)量可保持相對恒定。在其他實施方案中,緩沖料斗38可在填充模式和排放模式之間交替。例如,在填充模式中,可借助進(jìn)料閥32將聚合物粉末喂入到緩沖料斗38中,直到緩沖料斗38被填充到所需的料位。在排放模式中,可關(guān)閉進(jìn)料閥32,終止聚合物粉末流動到緩沖料斗38內(nèi),和聚合物粉末繼續(xù)從緩沖料斗38流入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24內(nèi)。在填充循環(huán)過程中,當(dāng)緩沖料斗38以內(nèi)的聚合物粉末的質(zhì)量增加時,稱量裝置39 不可能提供聚合物粉末穿過聚合物整理方法的連續(xù)測量。在這些情況下,稱量裝置26a/b 的豐度可提供這種測量,從而確保控制在整個填充和排放循環(huán)二者當(dāng)中,聚合物粉末與添加劑之比。在排放循環(huán)過程中,可利用緩沖料斗38的質(zhì)量變化,測定聚合物粉末穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24的質(zhì)量流量,從而視需求或需要,便于校正或直接測量聚合物粉末的質(zhì)量流量。因此,在此處公開的聚合物整理方法內(nèi)的質(zhì)量流測量可提供聚合物整理方法額外的靈活性,例如通過結(jié)合使用質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)進(jìn)行的質(zhì)量測量與使用緩沖料斗進(jìn)行的重量損失測量,其中包括各種儀器校正和/或交叉驗證能力。除了通過聚合物整理方法測量聚合物粉末的質(zhì)量流量以外,可使用此處公開的實施方案用以加強(qiáng)控制供應(yīng)到聚合物整理方法內(nèi)的聚合物粉末和/或一種或更多種添加劑的質(zhì)量流量和/或進(jìn)料比。如上所述,在整個整理方法當(dāng)中維持精確和一致的組分比對于整理過的聚合物產(chǎn)品的質(zhì)量來說是關(guān)鍵的?,F(xiàn)在參考圖4,示出了此處公開的實施方案的用于聚合物整理的系統(tǒng)的簡化流程圖,其中包括一個可能的控制方案,其中相同的數(shù)字表示相同的部件。如上所述,可使用稱量裝置26a,測量聚合物粉末通過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24的質(zhì)量流量??蓪碜匝b置26a的測量輸出導(dǎo)引到可編程邏輯控制器(PLC)、數(shù)字控制系統(tǒng)(DCS)或類似的裝置中,或者可由操作者人工控制。然后可使用該輸出值,直接或間接控制例如螺旋鉆24b的旋轉(zhuǎn)速度,控制聚合物粉末穿過該系統(tǒng)的質(zhì)量流量。在其他實施方案中,可使用來自測量裝置26a和/或 26b的輸出值,調(diào)節(jié)進(jìn)料閥22的位置和/或旋轉(zhuǎn)速度。在再一其他實施方案中,可調(diào)節(jié)進(jìn)料閥22和螺旋鉆24b的速度二者,控制聚合物粉末穿過聚合物整理方法的質(zhì)量流量。若在聚合物整理方法中借助流動管線203添加一種或更多種聚合物和/或添加齊U,則可使用第二整理測量裝置26b,通過調(diào)節(jié)添加劑閥門52的旋轉(zhuǎn)速度和/或位置,控制其流量。質(zhì)量測量裝置26a可同時測量聚合物粉末的流量。然后可使用每一組分的流量的計算比,控制在整理過的聚合物產(chǎn)品內(nèi)的組分比,從而提供在聚合物整理過程中控制組分比的精確和恒定的方式,產(chǎn)生高質(zhì)量的一致的整理過的聚合物產(chǎn)品。現(xiàn)在參考圖5,示出了此處公開的實施方案的聚合物整理用系統(tǒng)的簡化流程圖,其中相同的數(shù)字表示相同的部件。也可使用測量凈化箱38的質(zhì)量用的質(zhì)量測量裝置39,控制聚合物粉末穿過聚合物整理方法的質(zhì)量流量。在一些實施方案中,可使用來自下述中的至少一種的輸出控制聚合物粉末的質(zhì)量流量質(zhì)量測量裝置26a,質(zhì)量測量裝置26b,和質(zhì)量測量裝置39。例如,可使用上述質(zhì)量流量測量中的至少一種,通過調(diào)節(jié)螺旋鉆24b的旋轉(zhuǎn)速度和/或進(jìn)料閥32,控制聚合物粉末的流 量。在其他實施方案中,可通過進(jìn)料正向循環(huán)控制聚合物的質(zhì)量流量。例如,可基于來自進(jìn)料閥32的輸出,控制螺旋鉆24b的旋轉(zhuǎn)速度,從而在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)24內(nèi)控制聚合物粉末的質(zhì)量流量。此外,例如可使用利用質(zhì)量測量裝置39的質(zhì)量流量測量,控制螺旋鉆 24b的旋轉(zhuǎn)速度。也可使用其他類型的進(jìn)料前進(jìn)質(zhì)量流量控制。通過結(jié)合使用質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)進(jìn)行的質(zhì)量測量與使用緩沖料斗進(jìn)行的重量損失測量,其中包括各種儀器校正和/或交叉驗證能力,控制聚合物質(zhì)量流量的這些方法可提供聚合物整理方法的額外靈活性。仍然參考圖5,有利地可在使用質(zhì)量測量裝置26a/b和質(zhì)量測量裝置39之間交替聚合物粉末的質(zhì)量流量的控制。例如,當(dāng)緩沖料斗38在填充模式時,可使用第一和/或第二質(zhì)量測量裝置26a/b,通過控制螺旋鉆24b的旋轉(zhuǎn)速度,控制聚合物粉末的質(zhì)量流量。當(dāng)緩沖料斗38從填充模式轉(zhuǎn)變?yōu)榕欧拍J綍r,進(jìn)料閥32閉合,和可再次使用質(zhì)量測量裝置39,通過控制螺旋鉆24b的旋轉(zhuǎn)速度,控制聚合物的質(zhì)量流量。這些實施方案闡述了使用重量損失和重量螺旋輸送機(jī)質(zhì)量流測量的結(jié)合的額外靈活度。例如,當(dāng)緩沖料斗處于排放模式時,可結(jié)合使用這兩類測量。當(dāng)緩沖罐處于填充模式時,可單獨(dú)使用質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)測量。現(xiàn)在參考圖6,示出了此處公開的實施方案的聚合物整理方法的簡化的流程圖??山柚鲃庸芫€806,從進(jìn)料閥82喂入聚合物粉末到具有至少一個質(zhì)量測量裝置89a的第一緩沖料斗88a內(nèi)。可借助流動管線808將來自第一緩沖料斗88a的聚合物粉末喂入到具有至少一個質(zhì)量測量裝置89b的第二緩沖料斗88b內(nèi)??山柚鲃庸芫€802將來自第二緩沖料斗88b的聚合物粉末喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)84內(nèi)??墒褂迷诘谝痪彌_料斗88a和第二緩沖料斗88b之間的位于流動管線808上的分離閥88c,終止聚合物粉末從第一緩沖料斗 88a流入到第二緩沖料斗88b內(nèi)。在一些實施方案中,分離閥88c可以是滑閥。也可使用其他類型的分離閥。在一些實施方案中,可將來自進(jìn)料閥82的聚合物輸送經(jīng)過篩分機(jī),以便通過分離較大的塊料和片材,實現(xiàn)較好的粒度分布。在一些實施方案中,進(jìn)料閥82可以是塊料切割旋轉(zhuǎn)閥,接著篩分機(jī)。在其他實施方案中,進(jìn)料閥82可以是塊料切割分離旋轉(zhuǎn)閥。也可使用其他類型的進(jìn)料閥和篩分機(jī)。在一些實施方案中,分離閥88c可以是敞開的,于是聚合物粉末可流經(jīng)第一緩沖料斗88a和第二緩沖料斗88b直接進(jìn)入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)84內(nèi)。在其他實施方案中,分離閥88c可以是密閉的,于是可在填充模式中操作第一緩沖料斗88a,和可在排放模式中操作第二緩沖料斗88b??墒褂弥辽僖粋€質(zhì)量測量裝置89a,使用重量增益(gain-in weight) 方法,測定進(jìn)入到第一緩沖料斗88a內(nèi)的聚合物粉末的質(zhì)量流量。例如,在分離閥88c密閉的情況下,至少一個第二質(zhì)量測量裝置89a可測量在第一緩沖料斗88a內(nèi)聚合物粉末質(zhì)量隨時間流逝的變化。類似地,可使用至少一個質(zhì)量測量裝置89b,使用重量損失的方法,計算離開88b的聚合物粉末的質(zhì)量流量,如前所述。例如,在分離閥88c密閉的情況下,至少一個質(zhì)量測量裝置89b可測量在第二緩沖料斗88b內(nèi)聚合物的質(zhì)量隨時間流逝的變化。這些實 施方案可提供在聚合物整理方法過程中質(zhì)量測量的進(jìn)一步的靈活性。在一些實施方案中,使用重量損失和重量增益方法中的至少一種測量聚合物的質(zhì)量流量可用于設(shè)備校正。例如,可使用這些測量,校正進(jìn)料閥82和螺旋鉆中至少一個的旋轉(zhuǎn)速度(穿過它們的質(zhì)量流量),如上所述。在其他實施方案中,使用重量損失和重量增益方法中的至少一種,測量聚合物粉末的質(zhì)量流量可用于例如控制至少一個進(jìn)料閥82和至少一個螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度。關(guān)于圖5,可利用來自稱重裝置86a/b的輸出,補(bǔ)充來自裝置86a/b的重量損失測量,允許控制聚合物整理方法,甚至在凈化箱填充循環(huán)過程中。與常規(guī)的聚合物整理方法相比,在圖1-6中示出且如上所述的根據(jù)此處公開的實施方案的聚合物整理方法可提供各種優(yōu)點(diǎn)。例如,可使用此處公開的實施方案,所使用的結(jié)實的設(shè)備和控制方案可提供關(guān)于聚合物粉末和/或添加劑進(jìn)料控制的高精度和可靠度。此夕卜,此處公開的實施方案可提供連續(xù)的工藝控制,甚至當(dāng)凈化箱處于填充循環(huán)中時。另外,可通過更新聚合物整理設(shè)施內(nèi)已有的加工設(shè)備,實施根據(jù)此處公開的實施方案的系統(tǒng)和方法。例如,已有的聚合物整理設(shè)施可具有凈化箱、旋轉(zhuǎn)塊料切割閥,緩沖料斗,和螺旋輸送機(jī)中的至少一個??砂惭b根據(jù)此處公開的實施方案的質(zhì)量測量裝置,測量在已有的螺旋輸送機(jī)和已有的緩沖料斗內(nèi)聚合物的質(zhì)量,測量聚合物粉末的質(zhì)量流量。使用根據(jù)所述公開的實施方案的系統(tǒng)和方法的另一優(yōu)點(diǎn)是,它們可通過產(chǎn)生比常規(guī)的質(zhì)量測量裝置更加精確的質(zhì)量流量測量值,從而改進(jìn)聚合物整理方法。例如,使用此處的實施方案的質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)使得質(zhì)量流測量對因粉化和徑跡導(dǎo)致的錯誤不那么敏感, 而這些錯誤是采用例如常規(guī)的稱重帶式輸送機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的問題。使用根據(jù)此處公開的實施方案的方法的另一優(yōu)點(diǎn)是,可通過相對于第二來源,例如來自凈化箱的重量損失測量,校正螺旋輸送機(jī)的重量,進(jìn)一步增加聚合物粉末的質(zhì)量流量的測量的精度和可靠度。例如,使用質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)測量聚合物粉末的質(zhì)量流量可與來自根據(jù)此處公開的實施方案的一個或更多個稱量倉結(jié)合,以便校正或再校正質(zhì)量流量測量結(jié)果,并因此實現(xiàn)比稱量倉或稱量帶式輸送機(jī)單獨(dú)可實現(xiàn)的精度更高的精度。除非另有說明,措辭“基本上由...組成”不排除其他步驟、元素或材料的存在,不管其是否在本說明書中具體地提出,只要這些步驟、元素或材料沒有影響本發(fā)明的基本和新型的特征即可,另外,它們不排除通常與所使用的元素和材料有關(guān)的雜質(zhì)和變量。此處精確地公開了僅僅一些范圍。然而,可結(jié)合從任何下限的范圍與任何上限,以引證沒有明確地引證的范圍,以及可以以相同的方式,結(jié)合來自任何下限與任何其他下限的范圍,引證沒有明確地引證的范圍。可結(jié)合來自任何上限的范圍與任何其他上限,以引證沒有明確地引證的范圍。另外,在一個范圍內(nèi)將包括在其端點(diǎn)之間的每一個點(diǎn)或單獨(dú)的數(shù)值,即使沒有明確地列出。因此,每一個點(diǎn)或單獨(dú)的值可作為它自己的下限或上限并與其他任何點(diǎn)或單獨(dú)值或任何其他上限或下限結(jié)合,以引證沒有明確地引證的范圍。
對于所有的管轄區(qū)來說,此處引證的所有文獻(xiàn)在此通過參考全部引入,其中允許這種摻入且其程度使得這種公開內(nèi)容與本發(fā)明的說明書一致。
盡管針對許多實施方案和實施例描述了本發(fā)明,但受益于本發(fā)明公開內(nèi)容的本發(fā)明技術(shù)人員會意識到可修正其他實施方案,這些實施方案沒有脫離此處公開的本發(fā)明的精神與范圍。
權(quán)利要求
1.一種聚合物整理方法,它包括 從聚合反應(yīng)器中回收聚合物粉末;將聚合物粉末喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的入口端處,其中該質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)包括 夕卜殼;至少部分包含在外殼內(nèi)用以軸向穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)輸送聚合物粉末的至少一個螺旋鉆;和在至少一部分外殼內(nèi)測定聚合物粉末質(zhì)量的一個或更多個質(zhì)量測量裝置; 旋轉(zhuǎn)至少一個螺旋鉆,經(jīng)螺旋輸送機(jī)軸向輸送聚合物粉末; 在螺旋輸送機(jī)的出口端處回收聚合物粉末;采用一個或更多個質(zhì)量測量裝置,測量在螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的質(zhì)量以及螺旋輸送機(jī)和螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的結(jié)合質(zhì)量中的至少一個;和基于在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的測量質(zhì)量和所測量的結(jié)合質(zhì)量中的至少一個,測定穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的聚合物粉末的質(zhì)量流量。
2.權(quán)利要求1的方法,其中聚合物粉末包括聚乙烯和聚丙烯聚合物中的至少一種。
3.權(quán)利要求1或2的方法,其中測定包括使用聚合物粉末的所測量的質(zhì)量,測定至少一部分外殼的每單位長度的質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的平均質(zhì)量;利用至少一個螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度,測定通過旋轉(zhuǎn)至少一個螺旋鉆引起的聚合物粉末的軸向位移速度;基于每單位長度的平均質(zhì)量和軸向位移速度,測定聚合物粉末的質(zhì)量流量。
4.權(quán)利要求1-3任何一項的方法,進(jìn)一步包括通過相應(yīng)于聚合物粉末的所測定的質(zhì)量流量,調(diào)節(jié)一個或更多個螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度, 從而調(diào)節(jié)質(zhì)量流量。
5.權(quán)利要求1-4任何一項的方法,進(jìn)一步包括在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的入口端和出口端中間將至少一種添加劑喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī);使用第二質(zhì)量測量裝置,測量在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的出口端以內(nèi)聚合物和至少一種添加劑的質(zhì)量。
6.權(quán)利要求5的方法,進(jìn)一步包括基于在出口端內(nèi)聚合物和至少一種添加劑的所測量的質(zhì)量,測定至少一種添加劑的質(zhì)量流量;基于所測定的聚合物的質(zhì)量流量和至少一種添加劑的質(zhì)量流量,計算聚合物粉末的質(zhì)量流量與至少一種添加劑的質(zhì)量流量之比例;基于計算的比例,調(diào)節(jié)到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的聚合物粉末進(jìn)料速率,螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度,和到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的添加劑進(jìn)料速率中的至少一種。
7.權(quán)利要求1-6任何一項的方法,進(jìn)一步包括 用聚合物粉末填充緩沖料斗;終止聚合物粉末流入到緩沖料斗內(nèi);將來自緩沖料斗的聚合物粉末喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的入口端;使用至少一種質(zhì)量測量裝置,測量緩沖料斗內(nèi)的聚合物粉末質(zhì)量;和作為隨著時間流逝,緩沖料斗內(nèi)所測量的質(zhì)量下降的函數(shù),測定進(jìn)入質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的來自緩沖料斗的聚合物粉末的質(zhì)量流量。
8.權(quán)利要求7的方法,進(jìn)一步包括基于聚合物粉末從緩沖料斗到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的所測定的質(zhì)量流量,作為螺旋鉆旋轉(zhuǎn)速度的函數(shù),生成聚合物穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的質(zhì)量流量的校正曲線。
9.權(quán)利要求7的方法,進(jìn)一步包括當(dāng)終止聚合物粉末流入到緩沖料斗內(nèi)時,基于聚合物粉末從緩沖料斗到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)所測定的質(zhì)量流量,調(diào)節(jié)聚合物粉末到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率,螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度,和添加劑到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率中的至少一種;和在用聚合物粉末填充緩沖料斗的過程中,基于聚合物粉末穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)所測定的質(zhì)量流量,調(diào)節(jié)聚合物粉末到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率,螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度,和添加劑到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率中的至少一種。
10.用于聚合物整理的系統(tǒng),它包括用于在填充循環(huán)過程中提供聚合物粉末流入到緩沖料斗內(nèi)和在倒空循環(huán)過程中不提供聚合物粉末流動的至少一種裝置;流體連接緩沖料斗到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的流動管線,該質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)包括 夕卜殼;至少部分包含在外殼內(nèi)用以軸向穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)輸送聚合物粉末的至少一個螺旋鉆;在至少一部分外殼內(nèi)測定聚合物粉末質(zhì)量的一個或更多個質(zhì)量測量裝置;測定聚合物粉末從緩沖料斗到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的質(zhì)量流量用的至少一個質(zhì)量測量裝置;測定聚合物粉末穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的質(zhì)量流量用的至少一個質(zhì)量測量裝置; 至少一個的數(shù)字控制系統(tǒng)和可編程邏輯控制器,其用于在倒空循環(huán)過程中,基于聚合物粉末從緩沖料斗到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)所測定的質(zhì)量流量,調(diào)節(jié)聚合物粉末到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率,螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度,和添加劑到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率中的至少一種;和在填充循環(huán)過程中,基于聚合物粉末穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)所測定的質(zhì)量流量,調(diào)節(jié)聚合物粉末到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率,螺旋鉆的旋轉(zhuǎn)速度,和添加劑到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)的進(jìn)料速率中的至少一種。
全文摘要
一種聚合物整理方法,它包括從聚合反應(yīng)器中回收聚合物粉末;將聚合物粉末喂入到質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的入口端和在至少一部分質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)以內(nèi)測定聚合物質(zhì)量用的一個或更多個質(zhì)量測量裝置;采用一個或更多個質(zhì)量測量裝置,在螺旋輸送機(jī)內(nèi)測量聚合物粉末質(zhì)量以及螺旋輸送機(jī)和在螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的結(jié)合質(zhì)量中的至少一個;和基于在質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)內(nèi)聚合物粉末的所測量的質(zhì)量以及所測量的結(jié)合質(zhì)量中的至少一個,測定聚合物粉末穿過質(zhì)量流螺旋輸送機(jī)的質(zhì)量流量。還公開了使用質(zhì)量流螺旋輸送機(jī),控制聚合工藝的方法。
文檔編號G01G11/00GK102224399SQ200980146438
公開日2011年10月19日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者B·L·迪爾斯, W·J·布里克雷 申請人:尤尼威蒂恩技術(shù)有限責(zé)任公司