Vakuumerzeugungsanlagen gibt es auf dem Markt viele, hier werden in der Regel mehrstufige Geräte eingesetzt, die mittels Schrauben und / oder Rootspumpen das notwendige Vakuum erzeugen. Die Schwierigkeit bei der Verarbeitung von Kunststoffschmelze besteht darin, diese Anlagen vor den Stoffen zu schützen, die aus dem Extruder abgesaugt werden und nicht nur auf Wasserdampf oder Ethylenglykol beschränkt sind Beim Entgasungsprozess an den MRS-Systemen wird zusätzlich eine große Menge an Monomeren, Dimeren, Wachsen oder anderen klebrigen Stoffen abgesaugt, die die dicht kämmenden Vakuumerzeuger in kürzester Zeit blockieren. Das Augenmerk muss daher auf der Abscheidung dieser Stoffe zwischen Entgasungsdom und Vakuumerzeuger liegen.

Hier wurden durch die Firma Gneuß in den letzten Jahren verschiedene Konzepte in Zusammenarbeit mit internationalen Experten und namhaften Herstellern der Vakuumtechnik entwickelt, die optimal an die jeweiligen Prozesse angepasst sind.

Polyreaktor JUMP

Fließschema des Kondensators für Jump-Anwendungen

Bei der chemischen Reaktion im Inneren des Polykondensationssytems JUMP werden hauptsächlich Gase aus Glykoldämpfen freigesetzt. Der Großteil der klebrigen Bestandteile, die beim Entgasungsprozess normalerweise freigesetzt werden, sowie das anhaftende Wasser, werden im vorgelagerten Extrusionsschritt mit dem MRS-Extruder bereits durch die robuste Wasserringtechnologie entfernt.

Bei der Vakuumtechnologie der JUMP-Systeme wird das abgesaugte heiße Gas beim Durchströmen eines kalten Flüssigkeitsnebels abgekühlt und kondensiert. Da es sich bei dem Gas hauptsächlich um Glykol handelt, wird als Kühlflüssigkeit ebenfalls Glykol verwendet. Dieses Glykol wird im Kreislauf gepumpt, die möglichen übrigen Fremdstoffe mittels Beutelfilter eliminiert und in Wärmetauschern gekühlt, bevor es wieder in den Kondensator eingebracht wird.

 

Polyreaktionsextruder MRSjump

Fließschema der Kältefalle des MRSjump Extruders
Fließschema der Kältefalle des MRSjump-Extruders

Bei dem MRSjump-Extruder besteht der Großteil an Gasen allerdings aus Wasser, teilweise bis zu 1% des Durchsatzes und mehr. Für eine 1000 kg/h Anlage sind das 10 l/h an Wasser oder 10 m³/h an Wasserdampf (unter Normbedingungen), die abgesaugt werden müssen. Bei einem Vakuum ergibt das eine theoretische Saugleistung von 10.000 m³/h, was eine sehr große Anlagengröße erfordert.

Bei der Vakuumentgasung des MRSjump wird daher eine raffinierte Kühlfallentechnologie eingesetzt. Diese wird mit einem sehr kalten Umlaufmedium gekühlt, so dass der abgezogene Wasserdampf in die feste Phase übergeht. Das an den Wärmeübertragungsflächen angelagerte Eis (sowie sämtliche andere Produkte, die zusätzlich abgezogen werden) können dann entweder mittels mechanischer Abreinigung während des Prozesses abgeschabt oder mit heißem Wasser abgespült werden.

 

Die Gneuß-Vakuumtechnologien für die Polyreaktion reduzieren die benötigten Pumpvolumina der eingesetzten Vakuumerzeuger drastisch. Je nach Anwendung und Aufgabenstellung ergeben sich hierbei verschiedene Apparaturen zum optimalen Betrieb und Schutz der Vakuumerzeugung.