揮発性成分除去装置および方法
本発明の実施形態は、加熱チャネルを有するプレート加熱器を使用する流動性物質（例えば混入または溶解溶媒または未反応モノマーまたはコモノマーを有する溶融ポリマー）の揮発性成分除去のための装置または方法であって、上記加熱チャネルの設計または作動はより大きな第１のゾーンの通過時に流動性物質をその泡立ち点圧力より高く維持し、それから上記加熱チャネルのより小さな第２のゾーンにおいて、またはその下流においてフラッシングを誘発する、流動性物質の揮発性成分除去のための装置または方法を提供する。本装置は、現在の揮発性成分除去装置と比較して同等またはより良好な揮発性成分除去を達成しながら、より高い１加熱チャネル当たりスループットを可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレート熱交換器を備える揮発性成分除去装置と高いスループットでの流動性物質の揮発性成分除去のための関連方法とに関する。
（関連出願への相互参照）
本出願は、以下に全部再現されているように、その教示が参照により組み込まれている「DEVOLATILIZATION APPARATUS AND PROCESS」と題する２０１０年２月１１日に出願された米国特許本出願第１２／７０４，１６１号から優先権を主張する本出願である。
【背景技術】
【０００２】
「揮発性成分除去」と呼ばれる流動性物質からの揮発性成分の除去は、多くのポリマー（重合体）の商業的製造を含む幾つかの工業的方法における必要なステップである。特に、ポリマーがモノマー（単量体）の溶液から製造される場合には、最終製品から溶媒と未反応モノマーとを除去することが必要である。例えば残留モノマーおよび揮発性物質は、ポリスチレン、スチレン／アクリロニトリル・コポリマー（共重合体）（ＳＡＮ）、またはゴム変性スチレン／アクリロニトリル・コポリマー（ＡＢＳ、ＡＥＳなど）、およびオレフィン系ポリマー（例えばポリプロピレン、ポリエチレン、オレフィンブロック・コポリマー、およびＥＰＤＭ）のバルク重合または溶液重合においてポリマー製品から除去されなければならない。
【０００３】
溶融ポリマー溶液からの揮発性成分の分離は一般に蒸発によって達成され、この方法は揮発性成分の沸点より高い温度にポリマー溶液を加熱することと、放出された揮発性成分を除去することとからなる。１つの揮発性成分除去方法は、ポリマー溶液をして熱交換器を通過させ、それから減圧された圧力のゾーン内に入れることを含む。この目的のために適当な熱交換器例えば平板（フラットプレート）加熱器または平板（フラットプレート）熱交換器と呼ばれる熱交換器は、加熱されて揮発性成分除去される溶液の通過のための加熱器の内側部分（ポリマー溶液が供給される）と外側部分とを接続する種々の加熱チャネルを有する複数のスタック状または層状に配置された多数の加熱プレートを備える。改善された性能は、ある程度排気される閉鎖されたシェル内に加熱器を配置することによって達成される。
【０００４】
平板加熱器の従来の設計は、米国特許第３，０１４，７０２号；第４，１５３，５０１号；第４，４２１，１６２号；第４，４２３，７６７号；第４，５６４，０６３号；第４，８０８，２６２号；第５，０８４，１３４号；第５，４５３，１５８号および第５，８６１，４７４号に、そしてまたＰＣＴ公告第ＷＯ９６／２１８３６号に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第３，０１４，７０２号
【特許文献２】米国特許第４，１５３，５０１号
【特許文献３】米国特許第４，４２１，１６２号
【特許文献４】米国特許第４，４２３，７６７号
【特許文献５】米国特許第４，５６４，０６３号
【特許文献６】米国特許第４，８０８，２６２号
【特許文献７】米国特許第５，０８４，１３４号
【特許文献８】米国特許第５，４５３，１５８号
【特許文献９】米国特許第５，８６１，４７４号
【特許文献１０】ＰＣＴ公告ＷＯ９６／２１８３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
世界経済において競争するために、より大きな生産能力（ある場合には、年間３３０，０００メトリックトン、３３０ＫＴＡを超える）を有する重合プラント（工場）を設置することが必要になっている。このサイズのプラントでは、最も効率的な従来設計（例えば米国特許第５，４５３，１５８号に開示されている設計）でも典型的には、実際問題として経済的に構成されて成功裏に運用され得る平板加熱器の物理的サイズ限界に到達するか、このサイズ限界を超える。特にこれらの従来設計は、必要な揮発性成分除去の程度とこれらの大型プラントの高いスループットの両方を達成するためには不十分であり、したがってこれらの熱交換器は、より大型の重合プラントのための揮発性成分除去装置の設計において生産能力限定要素になっている。
【０００７】
したがって、揮発性成分が除去される材料における十分に少ない残留揮発性物質を達成しながら、より高い効率とスループットとを可能にする改善された加熱チャネル設計を有するプレート熱交換器を組み入れた改良型揮発性成分除去装置の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は：
流動性物質の温度によって変化する泡立ち点圧力によって特徴付けられる流動性物質であって少なくとも１つの混入または溶解揮発性成分に加えて少なくとも１つの液体または流動性固形物からなる加圧された流動性物質を供給するための供給手段と、
収集兼揮発性物質分離手段と、
各加熱チャネル（流路）が２つのゾーンを有する複数の加熱チャネルを画定する多数のプレートであって、上記２つのゾーンは：
（１）平均動水半径（average hydraulｉc radｉus）と（２）上記供給手段からの上記流動性物質を受けるように適応した入口とを有する第１のゾーンと、
各チャネルの残り部分を構成する第２のゾーンであって、上記第１のゾーンからの上記流動性物質を受けるように適応していて、上記流動性物質を上記収集兼揮発性物質分離手段内に放出するように適応した少なくとも１つの出口を有し、上記第２のゾーンの少なくとも一部分が上記第１のゾーンの上記平均動水半径より小さな動水半径を有する、第２のゾーンと、からなる多数のプレートと、とを備える揮発性成分除去装置であって、
上記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの設計または運用はこれらの加熱チャネルの上記第１のゾーン内の本質的にすべての位置における上記流動性物質の圧力が上記流動性物質の泡立ち点圧力を超えるものである、揮発性成分除去装置を提供する。
【０００９】
本発明はまた：
（ａ）流動性物質の温度によって変化する泡立ち点圧力によって特徴付けられる流動性物質であって少なくとも１つの溶融ポリマーと少なくとも１つの溶解または混入揮発性成分とからなる加圧された流動性物質を供給するためのポンプと、
（ｂ）収集兼揮発性物質分離容器と、
（ｃ）各チャネルが実質的に均等な高さと２つのゾーンとを有する複数の加熱チャネルを画定する多数のプレートであって、上記２つのゾーンは：
（１）平均動水半径と（２）上記ポンプからの上記流動性物質を受けるように適応した入口とを有する第１のゾーンと、
各チャネルの残り部分を構成する第２のゾーンであって、上記第１のゾーンからの上記流動性物質を受けるように適応していて、上記収集兼揮発性物質分離手段内に上記流動性物質を放出するように適応した少なくとも１つの出口を有し、上記第２のゾーンの少なくとも一部分が上記第１のゾーンの上記平均動水半径より小さい動水半径を有する、第２のゾーンと、からなり、
上記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの設計または運用は、これらの加熱チャネルの上記第１のゾーン内の本質的にすべての位置における上記流動性物質の圧力が上記流動性物質の泡立ち点圧力を超える、多数のプレートと、
（ｄ）上記流動性物質が上記加熱チャネル内を流れるときに上記流動性物質の温度を高めるように上記プレートの少なくともある幾つかを加熱することに適応した複数の加熱要素と、を備える揮発性成分除去装置を提供する。
【００１０】
本発明はまた、少なくとも１つの混入または溶解された揮発性成分に加えて液体または流動性固形物からなる流動性物質の揮発性成分除去のための方法（プロセス）であって、上記揮発性成分を分離して実質的に揮発性成分除去された製品を製造するように揮発性成分除去条件下で機能しながら上記流動性物質をして上記揮発性成分除去装置内を通過させることを備える方法を提供する。
【００１１】
更に本発明は、担持触媒または非担持触媒の存在時における少なくとも１つのモノマーおよび任意選択的に１つまたはそれ以上のコモノマーからのポリマーの製造方法であって、上記製造されるポリマーは溶媒内に溶解または懸濁しており、溶融状態のポリマーと溶媒と１つまたはそれ以上の未反応モノマーまたはコモノマーとからなる流動性物質は溶融ポリマーから溶媒と未反応モノマーまたはコモノマーとの大部分を除去するように処理され、この改善点は２０００ｗｐｐｍ未満の溶媒と未反応モノマーまたはコモノマーとの残留内容物を有する実質的に揮発性成分が除去されたポリマー製品を製造するように上記流動性物質を処理するために請求項１に記載の揮発性成分除去装置を使用することを含む、ポリマーの製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の装置の一実施形態における有用な単一加熱チャネルを示す図である。
【００１３】
【図２】図１の加熱チャネル設計を組み込んだ本発明の装置の有用な平板（フラットプレート）の単純化された軸方向上面図である。
【００１４】
【図３】図２の３−３で示された断面に沿って取られた平板のスタックの周囲の一部分を示す側面部分断面図である。
【００１５】
【図４】図２の加熱チャネル設計を組み込んだ平板のスタックを含む本発明の装置の一実施形態の部分等角図（斜視図）である。
【００１６】
【図５】本発明の装置の一実施形態の種々の要素を示す概略図である。
【００１７】
【図６Ａ】本発明の装置における有用な加熱チャネルの代替実施形態を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の装置における有用な加熱チャネルの代替実施形態を示す図である。
【図６Ｃ】本発明の装置における有用な加熱チャネルの代替実施形態を示す図である。
【００１８】
【図７】図１、２および４の加熱チャネル設計との比較のためにその従来加熱チャネル設計が使用された米国特許第５，４５３，１５８号に開示されているタイプの平板加熱器の単一加熱チャネルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
反対に記述されていない限り前後関係または当分野における慣習から暗示されるように、すべての部分および割合は重量に基づいている。米国特許実務のために、ここに参照されている如何なる特許、特許出願または公告の内容も、特に合成的技法、定義（ここで与えられる如何なる定義にも矛盾しない程度の）および当分野における一般的知識に関してはすべての記載内容を参照によりここに組み込まれている（あるいはこれの同等な米国バージョンは参照により組み込まれている）。
【００２０】
（定義）
加熱チャネル内のゾーンの寸法（例えば幅または高さ）または断面積に関連して使用される「実質的に均等な」によって、同用語は収束も発散もまったくしないこと、またはこの寸法の平均の１０パーセント以下だけ収束および／または発散することが意味されている。
【００２１】
「ポリマー（重合体）」は、同じタイプのモノマーか異なるタイプのモノマーかにかかわらず複数のモノマーを重合させることによって調製される化合物を指す。一般名「ポリマー」は用語「オリゴマー」、「ホモポリマー（単独重合体）」、「コポリマー（共重合体）」、「ターポリマー（三元重合体）」ならびに「インターポリマー（共重合体）」を包含する。
【００２２】
「インターポリマー」は、少なくとも２つの異なるタイプのモノマーの重合によって用意されるポリマーを指す。一般名「インターポリマー」は、用語「ターポリマー」（これは通常３つの異なるタイプのモノマーから用意されるポリマーを指すために使用される）に加えて用語「コポリマー」（これは通常２つの異なるモノマーから用意されるポリマーを指すために使用される）を含む。「インターポリマー」はまた４つまたはそれ以上のタイプのモノマーを重合させることによって作られるポリマーを包含する。
【００２３】
「オリゴマー」は、ほんの僅かなモノマーユニット例えばダイマー（二量体）、トリマー（三量体）またはテトラマー（四量体）から成るポリマー分子を指す。
【００２４】
「泡立ち点圧力」は、蒸気の最初の泡が所定の温度で形成されるときの最も高い圧力を意味する。
【００２５】
加熱チャネルのゾーンに関して使用される「動水半径」は、（ａ）流体が流れている導管の断面積対（ｂ）この導管の流体で濡れている全断面周囲長の比を意味する。
【００２６】
「流動性固形物」は、ある幾つかの通常固形の成分からなるが運用条件または設計条件の下では本発明の装置の加熱チャネル内を流れることができる物質（例えば粒子状固形物を含むスラリーまたは分散液または懸濁液）を意味する。
【００２７】
「熱流体」は、加熱源からの熱を搬送してこの熱を間接的熱交換によって本発明の装置のプレートに伝達するために有用な流体を意味する。適当な熱流体は、水蒸気、熱油、および他の熱流体例えば登録商標「ＤＯＷＴＨＥＲＭ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されている熱流体を含む。
【００２８】
（流動性物質の揮発性成分除去）
本発明の装置および方法は幅広い種々の流動性物質を揮発性成分除去するために適しており、またこれらは粘性のある流動性物質を揮発性成分除去するために特に適している。適当な流動性物質は、混入または溶解した揮発性成分を有するが揮発性成分除去装置内でこれらの条件下では流動可能である通常固体の物質（例えばポリマーまたは食料品）に加えて揮発性成分が混入または溶解している通常液体の組成物を含む。このような流動性物質は、（ａ）液体または流動性固形物と（ｂ）混入または溶解した揮発性成分とからなる任意の他の流動性物質に加えて典型的には溶液重合方法またはスラリー重合方法で製造されたポリマー製品を含むが、これらに限定されることはない。
【００２９】
流動性物質の液体または流動性固形内容物は、種々の物質のうちの任意の１つまたはそれ以上のものであり得る。このような液体または流動性固形物の例は：溶融ポリマー、蛋白質、メチレン・ジイソシアナート、トルエン・ジイソシアナート、チーズ、ソーセージ、ドレッシング、キャンディ、チョコレート、糖蜜、他の食品、ワックス、重油、タール、アスファルト、他の建設材料（例えば水に入れられた土、プラスター（石膏）、セメントまたは骨材）、樹液、パルプ、紙、石鹸、液状洗剤、バイオマス、接着剤、調合薬、他の粘性液体、またはこれらの任意の組合せを含む。流動性物質はまた、通常固形の成分からなるが運用条件または設計条件の下で本発明の装置の加熱チャネル内を流れることができる流動性固形物（例えば粒子状固形物を含むスラリーまたは分散液または懸濁液）を含む。
【００３０】
本発明の装置および方法は、溶融ポリマー例えばオレフィン系ポリマー、芳香族ビニール・ポリマー、縮合重合体、ポリオール、高分子量エポキシなどの揮発性成分除去のために好適である。本発明のために芳香族ビニール・ポリマーは、すべてのホモポリマーおよび、１つまたはそれ以上の芳香族ビニール・モノマーと、これらと更なるポリマーとの混合物と、のコポリマー（グラフトコポリマーを含む）であると理解されるべきである。このようなポリマーの例は、ポリスチレン、ゴム変性または耐衝撃性ポリスチレン、スチレン／アクリロニトリル・コポリマー（これらのゴム変性バージョン例えばＡＢＳまたはＡＥＳコポリマーを含む）、および上記のものと他のポリマー例えばポリカーボネートまたはポリフェニレンいずれかのポリマーとの混合物を含む。好適な芳香族ビニール・ポリマーは、ポリスチレン、耐衝撃性改質ポリスチレン（ＨＩＰＳ）およびＡＢＳである。
【００３１】
オレフィン系ポリマーの例は、ホモポリマーと、ポリプロピレンおよび他のプロピレン系ポリマーとポリエチレンおよび他のエチレン系ポリマーとオレフィンブロック・コポリマーとを含むが、これらに限定されない１つまたはそれ以上のＣ２〜Ｃ１０オレフィンのコポリマー（グラフトコポリマーを含む）と、を含む。このようなオレフィン系ポリマーは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（例えば登録商標「ＤＯＷＬＥＸ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているＬＬＤＰＥ）、改良ポリエチレン（例えば登録商標「ＥＬＩＴＥ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているもの）、メタロセン触媒による線状または実質的に線状のエチレン・コポリマー（例えば登録商標「ＡＦＦＩＮＩＴＹ」および「ＥＮＧＡＧＥ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているものおよび登録商標「Ｅｘａｃｔ」および「Ｅｘｃｅｅｄ」の下でＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているもの）、プロピレン系コポリマー（例えば登録商標「ＶＥＲＳＩＦＹ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているものおよび登録商標「Ｖｉｓｔａｍａｘｘ」の下でＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているもの）、およびオレフィンブロック・コポリマー（例えば登録商標「ＩＮＦＵＳＥ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているもの）、および他のポリオレフィン・エラストマー（例えば登録商標「ＮＯＲＤＥＬ」または「ＮＯＲＤＥＬ ＩＰ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているＥＰＭＤ）を含むが、これらに限定されない。
【００３２】
ポリマーの他の例は、種々のオリゴマー例えば登録商標「ＤＥＲ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な改良エポキシ樹脂および登録商標「ＤＥＮ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なノボラック樹脂を含む。
【００３３】
このようなポリマーの分子量およびメルトインデックス（ＡＳＴＭ方式Ｄ−１２３８によって測定されたＩ２）は大幅に変化する可能性がある。例は、約０．１から約１０００ｇｍ／１０分、好適には約０．３から約２００ｇｍ／１０分、更に好適には約０．５から約１０ｇｍ／１０分のメルトインデックス（ＡＳＴＭ方式Ｄ−１２３８（１９０℃および２．１６ｋｇの条件）によって測定されたＩ２）を有するエチレン系ポリマーを含むが、これに限定されない。更なる例は、約０．１から約１０００ｇｍ／１０分、好適には約０．３から約２００ｇｍ／１０分、更に好適には約０．５から約１０ｇｍ／１０分のメルトインデックス（ＡＳＴＭ方式Ｄ−１２３８（２３０℃および２．１６ｋｇの条件）によって測定されたＩ２）を有するプロピレン系ポリマーを含むが、これに限定されない。
【００３４】
上記のポリマーは典型的には、モノマーと生成されたポリマーとが溶媒に混入された溶液またはスラリー重合反応装置内で製造される。他のポリマー溶液も多量または少量の揮発性成分を含んで（意図的に、または意図的でなく）作られ得る。典型的な揮発性成分は、未反応モノマーおよび／またはコモノマーに加えて溶媒（例えば芳香族または脂肪族不活性希釈剤）を含む。ポリマー溶液から除去されるべき溶媒、未反応モノマー、未反応コモノマーおよび／または他の揮発性成分の量は、大きな過剰分から単なる汚染量までの範囲に及ぶ可能性がある。初期フラッシュ揮発性成分除去ステージ後でも溶液重合またはスラリー重合プラントにおいて製造された溶融ポリマーはしばしば、これらがプレート加熱器揮発性成分除去装置内で処理される時点で１０から２５重量パーセントまたはそれ以上の溶解または混入揮発性成分を包含する。典型的には揮発性成分除去ポリマー内に残留する残留揮発性成分の量は、ＡＳＴＭ Ｄ−４５２６によって測定されたときに約２０００ｗｐｐｍ未満、好適には１５００ｗｐｐｍ未満、更に好適には１０００ｗｐｐｍ未満であるべきである。
【００３５】
揮発性成分が除去されるべき流動性物質内の揮発性成分の初期濃度と揮発性成分除去された製品において許容可能である残留揮発性物質のレベルとに依存して、揮発性成分除去装置の１つより多いステージ（例えば２または３ステージ）が使用される可能性がある。更にこの揮発性成分除去装置は、他の公知の揮発性成分除去技法例えば単純なフラッシュ揮発性成分除去、イオン流体抽出、超臨界流体を使用する抽出、蒸留、スチームストリッピングまたは二酸化炭素ストリッピングと組み合わせて、または別の揮発性成分除去ステージにおいて、または（例えばスチームストリッピング（水蒸気蒸留）または二酸化炭素ストリッピングの場合に）同じ揮発性成分除去ステージ内で本発明の装置と組み合わせて、使用され得る。
【００３６】
（装置の説明）
本発明の揮発性成分除去装置は、熱交換と揮発性成分の実質的に完全な蒸発との両方の高い速度を達成しながら流動性物質のより高い流量を可能にし、それによって熱交換器のスループットと効率とを向上させる改良された熱交換器を含む。プレートは、如何なる適当な材料からも作られ得るが、好適には鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、または他の金属材料から作られる。
【００３７】
図１は、本発明の装置の一実施形態による単一の加熱チャネル（１２）の形状を示す。この加熱チャネル（１２）は、周囲プレート（これの１つのプレートの直接隣接する部分だけが４０として示されている）の壁（３０）と、チャネル（１２）の床および天井を画定する隣接ブロックまたは他のプレート（図示せず）と、によって画定された空間である。加熱チャネル自身は、２つのゾーン、すなわちチャネルの入口（１４）から出口（１６）までの比較的大きな断面積を有する第１のゾーン（１０）と、第２のゾーンへの入口（２４）でもある第１のゾーンの出口（１６）と第２のゾーンの出口（２６）との間の少なくとも１つの場所において実質的により小さな断面積を有する第２のゾーンと、を備える。第２のゾーンの断面積は、第１のゾーン（１０）内の流動性物質をこの流動性物質の泡立ち点圧力より高く加圧された状態に保持するために第１のゾーン（１０）内の流動性物質からの揮発性成分の如何なる大きなフラッシングも防止し、それによってチャネルを形成するプレートの周囲壁（３０）から第１のゾーン（１０）内のポリマー溶液内への熱伝達効率を向上させるように（揮発性成分除去されるべき流動性物質の運用条件および特性の観点から）サイズ決めされる。また第２のゾーン（２０）の限定された部分（またはすべての部分）の断面積は、第２のゾーン（２０）の出口（２６）から出る際に第２のゾーン（２０）自身の内部における、好適には実質的に完全なフラッシングを、またはより好適には第２のゾーン（２０）の直ぐ下流における流動性物質からの揮発性成分の実質的なフラッシングを引き起こすようにサイズ決めされる。
【００３８】
加熱チャネルの第１のゾーンを画定するプレートは好適には、流動性物質の温度を最終的揮発性成分除去温度にまで高めるために流動性物質と接触する十分な表面積を有する。第１のゾーンにおける流動性物質への圧力は泡立ち点圧力より高く維持されるので、フラッシングは第１のゾーンから除去される。典型的には本発明の装置は、第１のゾーン内の本質的にすべての位置における流動性物質への圧力が加熱チャネルの第１のゾーン内の最高温度における流動性物質の泡立ち点圧力よりすくなくとも２パーセント、好適には少なくとも５パーセント、より好適には少なくとも１０パーセント、最も好適には少なくとも１５パーセント高くなるように、設計され運用される。
【００３９】
各加熱チャネルの高さは典型的には、チャネルの全長に亘って実質的に均等である−加熱プレートのスタックの製造および組立てを容易にするために所望される通りである（図３および４に示されている通り）。この高さは、加熱要素から加熱チャネル内の流動性物質への効率的な熱伝達を最適化するために加熱チャネルとこの加熱チャネルに隣接する加熱要素（図２、３および４示されているような）のその他の寸法と共に選択される。典型的には加熱チャネルは、これの全長に亘って約０．０５ｃｍから約５ｃｍ（０．０２〜２インチ）、好適には約０．０７から約２．５ｃｍ（０．０３〜１インチ）、より好適には約０．１２から約１．３ｃｍ（０．０５〜０．５インチ）の実質的に均等な高さを有する。
【００４０】
加熱チャネル（１２）の第１のゾーン（１０）の形状および断面積は、運用条件または設計条件の下で第１のゾーンを通過する流動性物質が第１のゾーン内の本質的にすべての位置でこの流動性物質の泡立ち点圧力より高く維持されるという条件で大幅に変わり得る。したがって図１に示されているように第１のゾーン（１０）の形状および断面積（および動水半径）は比較的短い遷移区間−例えば入口（１４）において（１５）、および出口（１６）において（１７）と示された遷移区間−を除いて第１のゾーンの入口（１４）と第１のゾーンの出口（１６）との間で実質的に均等であり得る。代替として加熱チャネルの第１のゾーンの形状および断面積は、発散性または収束性であり得る、あるいは各々の区間が発散性または収束性または実質的に均等である可能性がある複数の区間のある組合せであり得る。第１のゾーンの構成とは無関係に第１のゾーンの平均動水半径は、第２のゾーンの少なくとも一部分の動水半径より大きくあるべきである。
【００４１】
第２のゾーン（２０）は、第１のゾーン（１０）の出口（１６）から始まり、流動性物質を収集および分離容器（図１には示されていないが図５に容器（７５）として示されている）内に放出するように適応した出口（２６）で終わっている。第２のゾーン（２０）は長さが変化するが、この長さは、加熱チャネル（１２）の全長の典型的には０．２パーセントから４０パーセント、好適には約０．５から約１０パーセント、更に好適には約１パーセントから約５パーセントである。第２のゾーン（２０）の断面積は、第１のゾーン（１０）内の流動性物質に十分な背圧をかけることと、第２のゾーン（２０）内または好適には第２のゾーン（２０）の出口（２６）の直ぐ下流のいずれかにおける流動性物質からの揮発性成分の迅速かつ劇的なフラッシングという結果をもたらすことと、の両方のために第１のゾーン（１０）の断面積より小さい。第２のゾーンの最も狭い点で第２のゾーン（２０）は典型的には、約０．０１から約２平方センチメートル、好適には約０．０２から約１平方センチメートル、更に好適には約０．１から約０．５平方センチメートルの断面積を有する。第１のゾーンの平均断面積対第２のゾーンの最も狭い部分の断面積の比は、典型的には約２：１から約２００：１であり、好適には約５：１から約６０：１であり、更に好適には約１０：１から約３０：１である。
【００４２】
加熱チャネル（１２）の第２のゾーン（２０）の形状および断面積（および動水半径）は、運用条件または設計条件の下で（ａ）第１のゾーンを通過する流動性物質がこの流動性物質の泡立ち点圧力より高い圧力に維持され、（ｂ）第２のゾーン内で誘発される圧力低下が流動性物質からの揮発性成分の十分なフラッシングという結果をもたらすという条件で、変わり得る。したがって図１に示されているように第２のゾーン（２０）の形状および断面積は、入口（２４）における短い遷移区間（２５）を除いて第２のゾーンの入口（２４）と第２のゾーンの出口（２６）との間で実質的に均等であり得る。代替として第２のゾーンの形状および断面積は、第２のゾーン（２０）内においてまたは好適には出口（２６）において必要な圧力低下を誘発して揮発性成分をフラッシュさせるために、発散性または収束性、またはこれらのある組合せであり得る。
【００４３】
加熱チャネル（１２）の全長は、典型的には約５から約６１ｃｍ（２から２４インチ）、好適には１５から３１ｃｍ（６から１２インチ）、より好適には２０から２６ｃｍ（８から１０インチ）である。第１のゾーン（１０）の長さは、典型的には２．５から５１ｃｍ（１から２０インチ）、好適には１２から３１ｃｍ（５から１２インチ）、より好適には１７から２５ｃｍ（７から９．５インチ）である。周囲プレートから流動性物質内への熱伝達の効率を向上させるために第１ゾーンは加熱チャネルの大部分を構成すべきである。したがって第１のゾーンの長さ対加熱チャネルの全長の比は、典型的には０．５：１から０．９９８：１、好適には０．７：１から０．９９５：１、更に好適には０．９０：１から０．９９：１である。
【００４４】
溶媒と、粘性のある溶融ポリマーに混入または溶解された揮発性成分を含む流動性物質からの未反応モノマーまたはコモノマーと、の揮発性成分除去のために設計された装置の一実施形態に関して、第１のゾーン（１０）の平均動水半径は約０．０６から約１．２センチメートル（０．０２４〜０．４７インチ）であり、第２のゾーン（２０）の最も限定された部分（またはすべて）の動水半径は約０．０３から約１．１センチメートル（０．０１２〜０．４３インチ）であり得る。加熱チャネルの高さは典型的には、約０．１５から約２．５ｃｍ（０．０６〜１インチ）、好適には約０．１９から約１ｃｍ（０．０７〜０．４インチ）、更に好適には約０．２５から約０．６４ｃｍ（０．１〜０．２５インチ）であり得る。加熱チャネルの長さは約５から約６１ｃｍ（２〜２４インチ）であり、加熱チャネルの第１のゾーンの長さは約２．５から約５１ｃｍ（１〜２０インチ）、好適には約１２から約２８ｃｍ（５〜１１インチ）、更に好適には約１７から約２３ｃｍ（７〜９インチ）であり得る。第２のゾーンは加熱チャネルの残り部分を構成する。その結果、加熱チャネルの第２のゾーンの長さは典型的には、約０．２から約１６ｃｍ（０．１〜６インチ）、好適には約０．５から約７．６ｃｍ（０．２〜３インチ）、更に好適には約０．７から約２．６ｃｍ（０．３〜１インチ）であり得る。
【００４５】
加熱チャネルの幅は第１および第２のゾーンにおいて異なる。第１のゾーンの幅は、約１．３から約３０ｃｍ（０．５〜１２インチ）、好適には約２．５から約２０ｃｍ（１〜８インチ）、更に好適には約３．８から約１０ｃｍ（１．５〜４インチ）であり得る。第２のゾーンの幅は、約０．１２から約１５ｃｍ（０．０５〜６インチ）、好適には約０．２から約２．５ｃｍ（０．０７５〜１インチ）、更に好適には約０．２５から約０．６５ｃｍ（０．１〜０．２５インチ）であり得る。
【００４６】
本発明のある幾つかの実施形態では、（ａ）第１のゾーンの平均動水半径対（ｂ）最も小さな断面積を有する第２のゾーンの部分の平均動水半径の比は、約１．０５：１から約１０：１、好適には約１．１５：１から約８：１、更に好適には約１．３：１から約６：１である。
【００４７】
好適な一実施形態では、加熱チャネルの長さは約２０から約２６ｃｍ（８〜１０インチ）であり、加熱チャネルの高さは約０．１２から約０．３８ｃｍ（０．０５〜０．１５インチ）であり、第１のゾーンの長さは約１７から約２４ｃｍ（７〜９．５インチ）であり、第１のゾーンの幅は約３．８から約１０ｃｍ（１．５〜４インチ）で実質的に均等であり、第１のゾーンの動水半径は約０．０６１から約０．１８４ｃｍ（０．０２４〜０．０７２インチ）で実質的に均等であり、第２のゾーンの長さは約０．６３から約１．９１ｃｍ（０．２５〜０．７５インチ）であり、第２のゾーンの幅は約０．２５から約０．６４ｃｍ（０．１〜０．２５インチ）で実質的に均等であり、第２のゾーンは単一の出口と約０．０４から０．１２ｃｍ（０．０１６〜０．０４７インチ）の動水半径とを有し；（ａ）第１のゾーンの平均動水半径対（ｂ）最も小さな断面積を有する第２のゾーンの部分の平均動水半径の比は、約１．０５：１から約５：１である。
【００４８】
本発明の加熱チャネルは典型的には、流動性物質が加熱チャネルの第１のゾーンを流れるときにこの流動性物質の圧力が低下するように設計または運用される。所定の加熱チャネル設計に関して、第１のゾーンに亘る圧力低下は流動性物質のスループットおよび粘性によって変化し、粘性の高い物質では粘性の低い物質より高い圧力低下を経験する。溶融ポリマーの揮発性成分除去に関して、第１のゾーンに亘るこの圧力低下は典型的には、約５０から約２０００ｐｓｉ、好適には約１００から約１８００ｐｓｉ、更に好適には約３００から約１５００ｐｓｉｇであり得る。しかしながら第１のゾーン内の各位置における圧力は、揮発性成分のフラッシングを防止するために各位置における泡立ち点圧力より高い圧力に留まるべきである。典型的には、第１のゾーン内の本質的にすべての位置における圧力は、第１のゾーン内の流動性物質の最高温度における流動性物質の泡立ち点圧力より少なくとも５パーセント（好適には少なくとも１０パーセント、更に好適には少なくとも１５パーセント）高い。
【００４９】
図２は、図１の加熱チャネル設計を組み入れた本発明の装置の一実施形態における有用なプレートの単純化された軸方向上面図を示す。プレート（４０）は、ポンプ（図２には図示されていないが図５にポンプ（６２）として示されている）からの揮発性成分除去されるべき流動性物質の供給を受けるための軸方向に位置合わせされたチャンバ（６０）とプレート（４０）の外側にあってプレートを取り囲む収集および分離容器（図２には図示されていないが図５には容器（７５）として示されている）との間の流体連通を与える複数の加熱チャネル（１２）を有する。プレート（４０）は、プレート（４０）内に配置され加熱チャネル間に間隔をあけて配置され加熱要素（５０）からプレート（４０）の壁３０を介して加熱チャネル（１２）に熱を伝達するように適応した複数の加熱要素（５０）を有する。加熱要素（５０）は、如何なるタイプの加熱要素例えば電気加熱要素または熱流体加熱要素であってもよい。好適には加熱要素（５０）は、熱流体（例えば水蒸気、高温油、合成液体、または他の加熱された液体）が流される多数の熱交換チューブ（伝熱管）からなる。使用される加熱流体のタイプは、熱交換器の設計において周知のように、システムの温度および圧力要件に依存する。
【００５０】
図３は、図２の３−３で示された区間に沿って取られた本発明の装置の一実施形態におけるプレート（４０）のスタック（７０）の周囲の一部分を示す側面部分断面図を示す。このスタックは、適当な形状のブロック（４５）を有する交互層にスタックされた円板の形をしたプレートであって、各チャネル（１２）の壁と床と天井とを画定するように整えられ、供給手段からの揮発性成分除去されるべき流動性物質を受けるための中央チャンバ（図３には図示されていないが図２、４および５に６０として示されている）を画定するように固定された多数のプレートを備える。加熱要素（５０）は、プレート（４０）とブロック（４５）とを貫通し、これらに熱を伝達するように適応しており、これらプレート（４０）およびブロック（４５）は立ち代ってこのような熱を加熱チャネル（１２）の壁と床と天井とを介して流動性物質に伝達する。加熱要素（５０）は、熱流体が通り抜ける導管またはパイプであり得る。プレート（４０）およびブロック（４５）は、加熱要素または他の固定手段例えばボルト（図示せず）によって互いに固定され得る。スタック（７０）におけるプレート（４０）およびブロック（４５）の数は、２個ほどの少数から数１０００プレートほどの多数、好適には約１０から約１０００プレート、更に好適には約１００から約８００プレートの範囲で変わり得る。スタック（７０）内のプレート（４０）および隣接ブロックの各々によって形成される加熱チャネル（１２）の数は、１プレート当たり１個ほどの少数から数１００個の加熱チャネル、好適には約２個から約１００個の加熱チャネル、更に好適には約２０個から約７０個の加熱チャネルの範囲で変わり得る。所定のスタック（７０）内の加熱チャネル（１２）の総数は、２ほどの少数から１００，０００またはそれ以上、好適には約２，０００から約６０，０００、更に好適には約１０，０００から約５０，０００の範囲内で大幅に変化し得る。
【００５１】
図４は、中央チャンバ（６０）からスタックの外側に流動性物質が通り抜けるための加熱チャネル（１２）を共に画定する交互プレート（４０）とブロック（４５）とのスタック（７０）を含む本発明のプレート加熱器の一実施形態の部分等角図である。そのほんの僅かが図４に示されている加熱要素（５０）はスタック（７０）のプレート（４０）とブロック（４５）とを貫通して延びている。
【００５２】
図５は、前述のプレート加熱器スタック（７０）を備える本発明の装置の一実施形態の斜めの断面図を部分的に示す部分的概略図である。加熱器は、シェルまたは容器（７５）の内部に搭載され、この容器（７５）に密閉的に取り付けられる。シェル（７５）の内側およびプレート加熱器（７０）の外側は、運用条件および／または設計条件において、流動性物質が加熱チャネル（１２）を通り抜けた後にチャンバ（８０）に入るときの温度で流動性物質の揮発性成分が蒸気である減圧された圧力（典型的には１ｐｓｉａまたはそれ以下の真空）に保持またはこの圧力にまで排気される収集および揮発性物質分離チャンバ（８０）を画定する。チャンバ（８０）は、容器（７５）の蒸気出口（８４）を通して揮発性成分を除去するために蒸気排気システム（８２）例えば真空ポンプ（図示せず）と動作連通している。蒸気排気システム（８２）は典型的には、蒸気を冷却して凝縮させるためのコンデンサ（図示せず）と揮発性成分を分離してそれから再利用またはそうでなければ廃棄するための周知の他の装置とを含む。チャンバ（８０）はまた、容器（７５）の出口（８８）に接続され、揮発性成分除去された液体または流動性固形物をチャンバ（８０）から放出するように適応した放出手段（８６）例えば歯車ポンプ（図示せず）と動作連通している。その２つだけが図５に示されている複数の加熱要素（５０）はプレート（４０）とブロック（４５）とを貫通して延びており、熱を加熱源（５４）例えば加熱炉（fｉred heater）またはボイラー（図示せず）からプレートとブロックとを通して加熱チャネル（１２）内の流動性物質に伝達する。
【００５３】
比較として図７は、その従来型加熱チャネル設計が出願人らによって本発明以前の最も有効な技術であると考えられている米国特許第５，４５３，１５８号に開示されているタイプの平板加熱器の単一加熱チャネル（５１２）を示す。加熱チャネル（５１２）は、３つのゾーン：すなわち第１のゾーンの出口（５３０）より入口（５１８）において幅広い第１の概ね収束するゾーン（５１０）と；このチャネルが限定的ゾーン（５１４）に亘って圧力低下を引き起こし、それによって第２の限定的ゾーンにおけるフラッシングを可能にしながら第１のゾーンにおける揮発性成分の実質的なフラッシングを可能にするために十分な最小幅を達成する第２の限定的ゾーン（５１４）と；出口（５２０）で終わる第３の概ね発散するゾーン（５１６）と；を有する。この加熱チャネル設計は、第２のゾーンから始まり、第３のゾーンに続く揮発性成分のフラッシングを可能にする。米国特許第５，４５３，１５８号は、第１のゾーン（５１０）の長さがチャネル（５１２）の全長の５から２０パーセントであり、第２のゾーン（５１４）の長さがチャネル（５１２）の全長の１から４０パーセントであり、第３のゾーン（５１６）の長さがチャネル（５１２）の全長の４０から８５パーセントであることを教えている。この加熱チャネル設計（例えば均等な０．１０インチの高さ、９．０インチの全長、２．８インチ幅の入口と０．６インチの長さとを有する第１の収束ゾーン、４．８インチ長さと１．９インチ幅とを有する第２の限定ゾーン、および３．６インチ長さと４．２インチの出口幅とを有する第３の発散ゾーン）を使用する平板加熱器は、１チャネル当たり最大毎時約１．２３ｋｇ（１チャネル当たり毎時２．７ポンド）の速度での溶融ポリマーの揮発性成分除去に使用されているが、１チャネル当たりの更に高いスループットでの有効な揮発性成分除去はできない。この制約は、単一の平板加熱器／揮発性成分除去装置トレーン（列）が使用される揮発性成分除去トレーンの最大サイズ（例えば年間約３３０，０００メトリックトン）に実用的限定を賦課するか、または付随する更に高い資本コストを有する冗長的平板加熱器／揮発性成分除去装置トレーンの使用を必要とするか、いずれかのフラットプレート（平板）の極めて大きなスタックを必要とする（ある幾つかの場合には１プレート当たり６０個の加熱スロットを有する７２４個のプレートと１４５インチのスタック全高とを必要とする）。これらの例と下記の比較例とに示されているように、本発明の加熱チャネル設計はこのように限定されることはない。
【００５４】
図６Ａ、６Ｂおよび６Ｃは複数の加熱チャネルのうちの少なくともある幾つかのチャネルの第２のゾーンが図１に示されている単一の出口（２６）よりむしろ複数の出口を有する本発明の装置における有用な加熱チャネルの３つの代替実施形態を示す。
【００５５】
図６Ａは、周囲プレート（その１つのプレートの直接的隣接部分だけが（１４０）および（１４２）として示されている）の壁（１３０）と、チャネル（１１２）の床と天井とを画定する隣接ブロックまたは他のプレート（図示せず）と、によって画定される空間である本発明の単一の加熱チャネル（１１２）の形状を示す。加熱チャネル（１１２）自身は、２つのゾーン：すなわち第１のゾーンの入口（１１４）から出口（１１６）までの比較的大きな断面積を有する第１のゾーン（１１０）と、実質的により小さな断面積を有し、入口（１２４）と２つの出口（１２６）および（１２７）とを有する第２のゾーン（１２０）とからなる。
【００５６】
図６Ｂは、周囲プレート（その１つのプレートの直接的隣接部分だけが（２４０）、（２４２）および（２４４）として示されている）の壁（２３０）と、チャネル（２１２）の床と天井とを画定する隣接ブロックまたは他のプレート（図示せず）と、によって画定される空間である本発明の単一の加熱チャネル（２１２）の形状を示す。加熱チャネル（２１２）自身は、２つのゾーン：すなわち第１のゾーンの入口（２１４）から出口（２１６）までの比較的大きな断面積を有する第１のゾーン（２１０）と、実質的により小さな断面積を有し、入口（２２４）と３つの出口（２２６）、（２２７）および（２２８）とを有する第２のゾーン（２２０）とからなる。
【００５７】
図６Ｃは、周囲プレート（その１つのプレートの直接的隣接部分だけが（３４０）、（３４２）および（３４４）として示されている）の壁（３３０）と、チャネル（３１２）の床と天井とを画定する隣接ブロックまたは他のプレート（図示せず）と、によって画定される空間である本発明の単一の加熱チャネル（３１２）の形状を示す。加熱チャネル自身は、２つのゾーン：すなわち第１のゾーンの入口（３１４）から出口（３１６）までの比較的大きな断面積を有する第１のゾーン（３１０）と、実質的により小さな断面積を有し、入口（３２４）と３つのジグザク配置の出口（３２６）、（３２７）および（３２８）とを備える第２のゾーン（３２０）と、からなる。ジグザグ配置の出口（３２６）、（３２７）および（３２８）を有するこの実施形態では、加熱チャネルから流れ出る液体または流動性固形物の個々の流れ（例えば一実施形態における溶融ポリマーの一連の流れ）は、運用条件または設計条件の下で実質的に完全な揮発性成分除去が行われた後までこれらの流れ出る流れが互いに物理的に接触しないほど十分に放射方向に間隔をあけて配置される。出口のこのようなジグザグ配置は隣接出口から流れ出る液体または流動性固形物の混合を防止する助けとなり得ると考えられるが、この混合はそうでなければ流出するはずのこのような流動流れ間に揮発性成分を捕捉する可能性がある。本発明のプレート加熱器からの流出物のこのような直接的接触を防止するための他のアプローチは、種々の形状またはサイズのプレートのスタック、例えば上部プレートの加熱チャネル出口がプレート加熱器内の下部プレートよりプレート加熱器の軸から更に放射方向に間隔をあけている逆ピラミッド構造（図示せず）のプレートのスタックを使用することを含む。このような実施形態では流出する流れは、シャワーの噴水口からの水の流れに酷似して収集容器内に流れ下る。
【００５８】
（方法（プロセス）の説明）
図５を参照すると本発明の方法の一実施形態の運用において、適当な温度の熱流体はスタックされたプレート（４０）とブロック（４５）とを加熱する加熱要素（５０）を介して供給源（５４）からポンプ供給される。ポンプ（６２）からのポリマー溶液は、中央チャンバ（６０）を満たし、加熱チャネル（１２）に入り、加熱チャネル（１２）を通って外側に流れ出てチャンバ（８０）内に流れ込む。加熱チャネル（１２）を離れる流動性物質の高い温度と泡立ち点圧力より低い圧力への減圧との結果として揮発性成分はフラッシュされるが、このフラッシュは加熱チャネル（１２）の第２のゾーン（２０）の内部で、好適には第２のゾーンの直ぐ下流で行われる。フラッシュされた蒸気は蒸気排出システム（８０）によって蒸気出口（８４）を通して除去される。揮発性成分除去された液体または流動性固形物は、重力流によってチャンバ（８０）の底部に収集され、例えばバルブ、歯車ポンプまたは押出し装置（図示せず）であり得る収集システム（８６）によって出口（８８）を通して放出される。溶融ポリマー内の揮発性成分の濃度が極めて高い、溶融ポリマーからの溶媒と未反応モノマーおよびコモノマーとの除去のためのある幾つかの実施形態では、十分な揮発性成分除去は、溶融ポリマー内の揮発性成分の内容物を２つまたはそれ以上のステップで減らすために順次に動作する本発明の１つより多い装置の使用を必要とする可能性がある。
【００５９】
図示の実施形態は各チャネル（１２）が矩形断面を有することを示しているが、入口および出口のエッジが丸くされることも可能であることは理解される。例えばチャネルの入口、出口および／または内部における鋭いコーナーを避けるためにチャネルを形成するプレートまたはブロックのエッジは湾曲した（鋭いよりむしろ）遷移部分を有するように機械加工され得る。
【００６０】
任意の特定の液体または流動性固形物に関する蒸発または熱分解温度は既に周知であるか、または当分野に精通する人々によって容易に決定され得るか、いずれかである。加熱チャネル内の流動性物質の温度は、上記の温度まで、または上記の温度より高く上げられるべきではない。本発明の揮発性成分除去装置が溶融ポリマーから揮発性成分（例えば溶媒、未反応モノマーおよび／またはコモノマー）を除去するために使用されるとき、芳香族ビニール・ポリマーを約３５０℃より高く加熱することまたはオレフィン系ポリマーを約２９０℃より高く加熱することは典型的には必要でない。
【実施例】
【００６１】
下記の実施例は、本発明の装置および方法によって達成される驚くべき性能を示すために提供されている。これらの実施例は本発明の実施形態を例示するために提示されているが、説明されている特定の実施形態に本発明を限定するようには意図されていない。反対に示されない限りすべての部分および割合は重量による。すべての数値は近似値である。数値範囲が与えられるときには、記述された範囲外の実施形態もなお本発明の範囲内に入り得ることは理解されるべきである。各例において説明されている特定の詳細事項は本発明の必要な特徴と解釈されるべきではない。当分野に精通する人々は、公知の有限要素モデリング技法を使用して本発明の加熱チャネル内の任意の流動性物質の温度と圧力とをモデル化することができる。これらの実施例および比較例の溶融ポリマー、溶媒および未反応モノマーからなる流動性物質に適したモデリング技法は、Ｃ．Ｇ．ＤｕｍａｓおよびＲ．Ｓ．Ｄｉｘｉｔによって彼らの論文「Finite Element Modeling of Polymer Flow and Heat Transfer in Processing Equipment」において説明されており、この論文は応用ポリマーサイエンスＩＩ．オートメーション、モデリングおよびシミュレーション、トロント、カナダにおけるコンピュータアプリケーションの国際シンポジュームにおいて発表され、１９８９年にＡＣＳシンポジュームシリーズＮｏ．４４，５２１−５３６において発行されている。この論文の開示内容は、参照によってここに組み込まれている。
【００６２】
（実施例１および比較例Ａ）
実施例１および比較例Ａでは、８５重量パーセントの溶融エチレンオクテン・コポリマー（０．５ｇｍ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する）と１５重量パーセントの揮発性物質（アルカン溶媒と未反応エチレンおよび未反応オクテン・コポリマーとの組合せ）とからなる流動性物質が２つの別々の揮発性成分除去システムで処理される。
【００６３】
実施例１に関しては本発明の揮発性成分除去装置の一実施形態が使用される。プレート加熱器スタックは、２７個の組合せプレート・ブロック要素（加熱チャネルが組合せ要素から機械加工された）と１個のエンドブロック要素とを有し、また各このような組合せ要素は２つの加熱チャネルを有する。温度１８５℃の流動性物質（この温度で流動性物質は３．９バールゲージ（５７ｐｓｉｇ）の泡立ち点圧力を有する）は図１に示されている構成による５４個の加熱チャネルを有する平板加熱器内にポンプ供給される。これらの加熱チャネルの寸法は：０．２５ｃｍ（０．１インチ）の均等な高さ、２２．９ｃｍ（９インチ）の全長、２１．６ｃｍ（８．５インチ）の第１のゾーンの長さ、第２のゾーンの入口への滑らかな収束のために機械加工された最後の１．９ｃｍ（０．７５インチ）を除くすべてに関して約５ｃｍ（２インチ）の第１のゾーンの実質的に均等な幅、１．３ｃｍ（０．５インチ）の第２のゾーンの長さ、および０．３８ｃｍ（０．１５インチ）の第２のゾーンの実質的に均等な幅である。第１のゾーンの最後の１．９ｃｍ（０．７５インチ）を除くすべての動水半径は約０．１２１ｃｍ（０．０４７６インチ）であり、第２のゾーンの動水半径は１．５９：１という比のために約０．０７６ｃｍ（０．０３インチ）である。流動性物質は、第１のゾーンの入口における８８バールゲージ（１２７６ｐｓｉｇ）の圧力と第２のゾーンへの入口における２６バールゲージ（３８０ｐｓｉｇ）の計算された圧力とを有する−これらの圧力は両者ともこれらの場所における流動性物質の泡立ち点圧力より高い。各チャネルを通る流量は約３．５４ｋｇ／時（７．８ポンド／時）に維持される。加熱チャネル内で流動性物質は、間接的熱交換によって（プレートに埋め込まれた加熱チャネルからの）約２６５℃という加熱チャネルの第１のゾーン内のピーク温度にまで加熱される（この温度において流動性物質は第２のゾーンへの入口における２６バールゲージ（３８０ｐｓｉｇ）の圧力より低い１６．８バールゲージ（２４３ｐｓｉｇ）の泡立ち点圧力を有する）。収集および蒸気分離容器は約２０ミリバール（０．２９ｐｓｉａ）の減圧された圧力に維持される。平板加熱器への入口から収集および蒸気分離容器までの圧力低下は約８８バール（１２７６ｐｓｉ）である。揮発性物質は流動性物質からフラッシュし、分離されて回収され、そして揮発性成分除去されたポリマー製品が回収される。実施例１ではＡＳＴＭ Ｄ−４５２６によって測定されたような２０００ｗｐｐｍ未満の残留揮発性成分を有するポリマー製品を製造しながら１加熱チャネル当たり少なくとも３．５４ｋｇ／時（１加熱チャネル当たり７．８ポンド／時）のスループットが達成され得る。
【００６４】
実施例１との比較目的のために比較例Ａは、同じ流動性物質と、平板加熱器が図７に示されているように米国特許第５，４５３，１５８号の３ゾーン構成による加熱チャネルを有することを除いて図１と実質的に同様である揮発性成分除去装置と、を使用する。プレート加熱器スタックは１００個の組合せプレート・ブロック要素（加熱チャネルはこれらの組合せ要素から機械加工された）と１個のエンドブロック要素とを有し、各々のこのような組合せ要素は２個の加熱チャネルを有する。これらの加熱チャネルの寸法は：０．２５ｃｍ（０．１インチ）の均等な高さ、２２．９ｃｍ（９インチ）の全長、１．６ｃｍ（０．６３インチ）の第１の収束ゾーンの長さ、１１．６ｃｍ（４．６インチ）の第２の限定ゾーンの長さ、および９．７ｃｍ（３．８インチ）の第３の発散ゾーンの長さである。第１の収束ゾーンへの入口の幅は約７ｃｍ（２．８インチ）であり；第２の限定ゾーンの幅は５．３ｃｍ（２．１インチ）で本質的に均等であり；第３の発散ゾーンの幅は２ステップでこのゾーンの入口における５．３ｃｍ（２．１インチ）からこのゾーンの出口における１０．８ｃｍ（４．２インチ）まで増加する。第１のゾーンの動水半径はこのゾーンの入口における約０．１２３ｃｍ（０．０４８インチ）からこのゾーンの出口における約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）に収束する。第２の限定ゾーンの動水半径はこのゾーンの全長を通して約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）で実質的に均等である。第３のゾーンの動水半径はこのゾーンの入口における約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）からこのゾーンの出口における約０．１２４ｃｍ（０．０４９インチ）に発散する。米国特許第５，４５３，１５８号で教えられているように、流動性物質は、第１のゾーン（すなわち加熱チャネルの最初の１．６ｃｍ（０．６２５インチ））におけるフラッシングを避けるために第１のゾーンにおいて実質的に一定の圧力（この場合第１のゾーンの出口によって達成可能な２００℃ピーク温度における約４８バールゲージ（６９７ｐｓｉｇ））に維持されるべきである；しかしながら第２の限定ゾーン内では流動性物質は、第３のゾーンを通って約２０ミリバール（０．２９ｐｓｉａ）の減圧された圧力に維持されている収集および蒸気分離容器のチャンバ内にまで続くフラッシングを開始する。トランペット状の加熱チャネル設計の制約内において加熱チャネルへの入口における流動性物質の圧力は約４８バールゲージ（６９７ｐｓｉ）であり、この入口と収集容器との間の圧力低下は約４８バール（６９７ｐｓｉ）である。１加熱チャネル当たり１．２ｋｇ／時（１加熱チャネル当たり２．７ポンド／時）は、ＡＳＴＭ Ｄ−４５２６によって測定されるような２０００ｗｐｐｍ未満の残留揮発性成分を有するポリマー製品を製造しながらこの加熱チャネルにおいて達成される最高の流量である。
【００６５】
（実施例２および比較例Ｂ）
実施例２および比較例Ｂでは、８７重量パーセントの溶融エチレンオクテン・コポリマー（１．０ｇｍ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する）と１３重量パーセントの揮発性物質（アルカン溶媒と未反応エチレンおよびオクテン・モノマーとの組合せ）とからなる流動性物質が２つの別々の揮発性成分除去システムで処理される。
【００６６】
実施例２に関しては本発明の揮発性成分除去装置の一実施形態が使用される。プレート加熱器スタックは２８２個のプレートと２８３個のブロックとを有し、各プレートは４０個の加熱チャネルを有する。２０８℃の温度における流動性物質（この温度で流動性物質は６バールゲージ（８８ｐｓｉｇ）の泡立ち点圧力を有する）は図１に示されている構成による１１，２８０個の加熱チャネルを有する平板加熱器内にポンプ供給される。これらの加熱チャネルの寸法は：０．２５ｃｍ（０．１インチ）の均等な高さ、２２．９ｃｍ（９インチ）の全長、２１．６ｃｍ（８．５インチ）の第１のゾーンの長さ、第２のゾーンの入口への滑らかな収束のために機械加工された最後の１．９ｃｍ（０．７５インチ）を除くすべてに関して約５．１ｃｍ（２インチ）の第１のゾーンの実質的に均等な幅、１．３ｃｍ（０．５インチ）の第２のゾーンの長さ、および０．３８ｃｍ（０．１５インチ）の第２のゾーンの実質的に均等な幅である。第１のゾーンの最後の１．９ｃｍ（０．７５インチ）を除くすべての動水半径は約０．１２１ｃｍ（０．０４７６インチ）であり、第２のゾーンの動水半径は１．５９：１という比のために約０．０７６ｃｍ（０．０３インチ）である。流動性物質は、第１のゾーンへの入口における１２７バールゲージ（１８４７ｐｓｉｇ）の圧力と第２のゾーンへの入口における３３．５バールゲージ（４８６ｐｓｉｇ）の計算された圧力とを有する−これらの圧力は両者ともこれらの場所における流動性物質の泡立ち点圧力より高い。各チャネルを通る流量は約５ｋｇ／時（毎時１１ポンド）に維持される。加熱チャネル内で流動性物質は、間接的熱交換（プレートに埋め込まれた加熱要素からの）によって約２６５℃という加熱チャネルの第１のゾーン内のピーク温度にまで加熱される（この温度において流動性物質は第２のゾーンへの入口における３３．５バールゲージ（４８６ｐｓｉｇ）の圧力より低い１６．８バールゲージ（２４３ｐｓｉｇ）の泡立ち点圧力を有する）。収集および蒸気分離容器のチャンバ内の圧力は約２０ミリバール（０．２９ｐｓｉａ）の減圧された圧力に維持される。平板加熱器入口から収集および蒸気分離容器までの圧力低下は約１２７バール（１８４７ｐｓｉ）である。揮発性物質は流動性物質からフラッシュし、分離されて回収され、そして揮発性成分除去されたポリマー製品が回収される。実施例２ではＡＳＴＭ Ｄ−４５２６によって測定されたような２０００ｗｐｐｍ未満の残留揮発性成分を有するポリマー製品を製造しながら１加熱チャネル当たり少なくとも５ｋｇ／時（１加熱チャネル当たり毎時１１ポンド）のスループットが達成され得る。
【００６７】
実施例２との比較目的のために比較例Ｂは、同じ流動性物質と、平板加熱器の加熱チャネルが図７に示されているように米国特許第５，４５３，１５８号の３ゾーン構成による加熱チャネルを有することを除いて図２と実質的に同様である揮発性成分除去装置と、を使用する。プレート加熱器スタックは１０６８個のプレートと１０６９個のブロックとを有し、各プレートは４０個の加熱チャネルを有する。これらの加熱チャネルの寸法は：約０．２５ｃｍ（０．１インチ）の均等な高さ、２２．９ｃｍ（９インチ）の全長、１．６ｃｍ（０．６３インチ）の第１の収束ゾーンの長さ、１１．６ｃｍ（４．６インチ）の第２の限定ゾーンの長さ、および９．７ｃｍ（３．８インチ）の第３の発散ゾーンの長さである。第１の収束ゾーンへの入口の幅は約７ｃｍ（２．８インチ）であり；第２の限定ゾーンの幅は５．３ｃｍ（２．１インチ）で本質的に均等であり；第３の発散ゾーンの幅は２ステップでこのゾーンの入口における５．３ｃｍ（２．１インチ）からこのゾーンの出口における１０．８ｃｍ（４．２インチ）まで増加する。第１のゾーンの動水半径はこのゾーンの入口における約０．１２３ｃｍ（０．０４８インチ）からこのゾーンの出口における約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）に収束する。第２の限定ゾーンの動水半径はこのゾーンの全長を通して約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）で実質的に均等である。第３のゾーンの動水半径はこのゾーンの入口における約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）からこのゾーンの出口における約０．１２４ｃｍ（０．０４９インチ）に発散する。米国特許第５，４５３，１５８号で教えられているように、流動性物質は、加熱チャネルの最初の１．６ｃｍ（０．６３インチ）におけるフラッシングを避けるために第１のゾーンにおいて実質的に一定の圧力（この場合第１のゾーンの出口によって達成可能な２０８℃ピーク温度で約５４．８バールゲージ（７９５ｐｓｉｇ））に維持されるべきである；しかしながら第２のゾーン内では流動性物質は、第３のゾーンを通って約２０ミリバール（０．２９ｐｓｉａ）の減圧された圧力に維持されている収集および蒸気分離容器のチャンバ内にまで続くフラッシングを開始する。このトランペット状の加熱チャネル設計の制約内において加熱チャネルへの入口における流動性物質の圧力は約５４．８バールゲージ（７９５ｐｓｉｇ）であり、この入口と収集容器との間の圧力低下は約５４．８バール（７９５ｐｓｉ）である。１加熱チャネル当たり１．３ｋｇ／時（１加熱チャネル当たり毎時２．９ポンド）はＡＳＴＭ Ｄ−４５２６によって測定されたような２０００ｗｐｐｍ未満の残留揮発性成分を有するポリマー製品を製造しながらこの加熱チャネルにおいて達成される最高の流量である。
【００６８】
これらの実施例は、流動性物質に関する同じレベルの揮発性成分除去を作り出しながら本発明の装置の２ゾーン・ボトル状加熱チャネル設計（図１に示されているような）が米国特許第５，４５３，１５８号の３ゾーン・トランペット状加熱チャネル設計によって達成可能な１チャネル当たりスループットより実質的に高い１チャネル当たりスループットを可能にすることを示している。ある幾つかの実施形態では本発明のボトル状加熱チャネル設計は、同じチャネル全長のトランペット状チャネル（米国特許第５，４３５，１５８号に説明されているような）のスループットの典型的には１．２倍から１０倍、好適には１．５倍から７倍、更に好適には２倍から５倍である１チャネル当たりスループットを可能にする。この驚くべき結果は、遥かに高効率で低コストの揮発性成分除去装置の設計米国特許第５，４３５，１５８号設計のプレート数のごく一部しか必要としない揮発性成分除去装置の設計を可能にする。代替として同じ数のプレートによって、本発明の加熱チャネル構成を使用する平板加熱器は、数倍も多い流動性物質を処理でき、同じスタック高さで、より高い生産能力という結果をもたらす。
【００６９】
（実施例３、４および比較例Ｃ）
下記の表および実施例は更にこの結果を強調している。
【表１】
【００７０】
比較例Ｃに関しては、７２４層のプレートおよびブロックからなる極めて大きなスタック（３６８ｃｍ（１４５インチ）全スタック高さ）による平板加熱器を有し、そして米国特許第５，４５３，１５８号のトランペット状加熱チャネルを有する揮発性成分除去装置で達成可能な実用的最大生産速度（年間約３７０，０００メトリックトン、ＫＴＡ）の計算が行われている。実施例３および４に関しては、各場合で本発明のボトル状加熱チャネルを有する平板加熱器を使用して、より速い速度での同じポリマーの同等の揮発性成分除去を可能にする平板加熱器のサイズを決定するための同様の計算が行われている。実施例３に関する計算は、本発明の装置が比較例Ｃのスタックの高さの約５０％であるスタック高さによって比較例Ｃの生産速度（３７０ＫＴＡ）の約１２０％である生産速度（４４６ＫＴＡ）を可能にするはずであることを示している。実施例４に関する計算は、本発明の装置が比較例Ｃのスタックの高さと同じであるスタック高さによって比較例Ｃの生産速度（３７０ＫＴＡ）の２５０％である生産速度（９２５ＫＴＡ）を可能にするはずであることを示している。
【００７１】
本発明は限定された数の実施形態に関して説明されてきたが、一実施形態の特定の特徴は、本発明の他の実施形態に帰属させられるべきではない。如何なる単一の実施形態も本発明のすべての態様を代表していない。説明された実施形態の変形版および修正版は存在する。最後に、ここで開示された如何なる数も、その数を説明する際に用語「約（ａｂｏｕｔ）」または「近似的に（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」が使用されているかどうかにかかわりなく近似値を意味すると解釈されるべきである。添付の請求項は、本発明の範囲内に入るようなすべての修正版と変形版とをカバーすることを意図している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレート熱交換器を備える揮発性成分除去装置と高いスループットでの流動性物質の揮発性成分除去のための関連方法とに関する。
（関連出願への相互参照）
本出願は、以下に全部再現されているように、その教示が参照により組み込まれている「DEVOLATILIZATION APPARATUS AND PROCESS」と題する２０１０年２月１１日に出願された米国特許本出願第１２／７０４，１６１号から優先権を主張する本出願である。
【背景技術】
【０００２】
「揮発性成分除去」と呼ばれる流動性物質からの揮発性成分の除去は、多くのポリマー（重合体）の商業的製造を含む幾つかの工業的方法における必要なステップである。特に、ポリマーがモノマー（単量体）の溶液から製造される場合には、最終製品から溶媒と未反応モノマーとを除去することが必要である。例えば残留モノマーおよび揮発性物質は、ポリスチレン、スチレン／アクリロニトリル・コポリマー（共重合体）（ＳＡＮ）、またはゴム変性スチレン／アクリロニトリル・コポリマー（ＡＢＳ、ＡＥＳなど）、およびオレフィン系ポリマー（例えばポリプロピレン、ポリエチレン、オレフィンブロック・コポリマー、およびＥＰＤＭ）のバルク重合または溶液重合においてポリマー製品から除去されなければならない。
【０００３】
溶融ポリマー溶液からの揮発性成分の分離は一般に蒸発によって達成され、この方法は揮発性成分の沸点より高い温度にポリマー溶液を加熱することと、放出された揮発性成分を除去することとからなる。１つの揮発性成分除去方法は、ポリマー溶液をして熱交換器を通過させ、それから減圧された圧力のゾーン内に入れることを含む。この目的のために適当な熱交換器例えば平板（フラットプレート）加熱器または平板（フラットプレート）熱交換器と呼ばれる熱交換器は、加熱されて揮発性成分除去される溶液の通過のための加熱器の内側部分（ポリマー溶液が供給される）と外側部分とを接続する種々の加熱チャネルを有する複数のスタック状または層状に配置された多数の加熱プレートを備える。改善された性能は、ある程度排気される閉鎖されたシェル内に加熱器を配置することによって達成される。
【０００４】
平板加熱器の従来の設計は、米国特許第３，０１４，７０２号；第４，１５３，５０１号；第４，４２１，１６２号；第４，４２３，７６７号；第４，５６４，０６３号；第４，８０８，２６２号；第５，０８４，１３４号；第５，４５３，１５８号および第５，８６１，４７４号に、そしてまたＰＣＴ公告第ＷＯ９６／２１８３６号に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第３，０１４，７０２号
【特許文献２】米国特許第４，１５３，５０１号
【特許文献３】米国特許第４，４２１，１６２号
【特許文献４】米国特許第４，４２３，７６７号
【特許文献５】米国特許第４，５６４，０６３号
【特許文献６】米国特許第４，８０８，２６２号
【特許文献７】米国特許第５，０８４，１３４号
【特許文献８】米国特許第５，４５３，１５８号
【特許文献９】米国特許第５，８６１，４７４号
【特許文献１０】ＰＣＴ公告ＷＯ９６／２１８３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
世界経済において競争するために、より大きな生産能力（ある場合には、年間３３０，０００メトリックトン、３３０ＫＴＡを超える）を有する重合プラント（工場）を設置することが必要になっている。このサイズのプラントでは、最も効率的な従来設計（例えば米国特許第５，４５３，１５８号に開示されている設計）でも典型的には、実際問題として経済的に構成されて成功裏に運用され得る平板加熱器の物理的サイズ限界に到達するか、このサイズ限界を超える。特にこれらの従来設計は、必要な揮発性成分除去の程度とこれらの大型プラントの高いスループットの両方を達成するためには不十分であり、したがってこれらの熱交換器は、より大型の重合プラントのための揮発性成分除去装置の設計において生産能力限定要素になっている。
【０００７】
したがって、揮発性成分が除去される材料における十分に少ない残留揮発性物質を達成しながら、より高い効率とスループットとを可能にする改善された加熱チャネル設計を有するプレート熱交換器を組み入れた改良型揮発性成分除去装置の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は：
流動性物質の温度によって変化する泡立ち点圧力によって特徴付けられる流動性物質であって少なくとも１つの混入または溶解揮発性成分に加えて少なくとも１つの液体または流動性固形物からなる加圧された流動性物質を供給するための供給手段と、
収集兼揮発性物質分離手段と、
各加熱チャネル（流路）が２つのゾーンを有する複数の加熱チャネルを画定する多数のプレートであって、上記２つのゾーンは：
（１）平均動水半径（average hydraulｉc radｉus）と（２）上記供給手段からの上記流動性物質を受けるように適応した入口とを有する第１のゾーンと、
各チャネルの残り部分を構成する第２のゾーンであって、上記第１のゾーンからの上記流動性物質を受けるように適応していて、上記流動性物質を上記収集兼揮発性物質分離手段内に放出するように適応した少なくとも１つの出口を有し、上記第２のゾーンの少なくとも一部分が上記第１のゾーンの上記平均動水半径より小さな動水半径を有する、第２のゾーンと、からなる多数のプレートと、とを備える揮発性成分除去装置であって、
上記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの設計または運用はこれらの加熱チャネルの上記第１のゾーン内の本質的にすべての位置における上記流動性物質の圧力が上記流動性物質の泡立ち点圧力を超えるものである、揮発性成分除去装置を提供する。
【０００９】
本発明はまた：
（ａ）流動性物質の温度によって変化する泡立ち点圧力によって特徴付けられる流動性物質であって少なくとも１つの溶融ポリマーと少なくとも１つの溶解または混入揮発性成分とからなる加圧された流動性物質を供給するためのポンプと、
（ｂ）収集兼揮発性物質分離容器と、
（ｃ）各チャネルが実質的に均等な高さと２つのゾーンとを有する複数の加熱チャネルを画定する多数のプレートであって、上記２つのゾーンは：
（１）平均動水半径と（２）上記ポンプからの上記流動性物質を受けるように適応した入口とを有する第１のゾーンと、
各チャネルの残り部分を構成する第２のゾーンであって、上記第１のゾーンからの上記流動性物質を受けるように適応していて、上記収集兼揮発性物質分離手段内に上記流動性物質を放出するように適応した少なくとも１つの出口を有し、上記第２のゾーンの少なくとも一部分が上記第１のゾーンの上記平均動水半径より小さい動水半径を有する、第２のゾーンと、からなり、
上記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの設計または運用は、これらの加熱チャネルの上記第１のゾーン内の本質的にすべての位置における上記流動性物質の圧力が上記流動性物質の泡立ち点圧力を超える、多数のプレートと、
（ｄ）上記流動性物質が上記加熱チャネル内を流れるときに上記流動性物質の温度を高めるように上記プレートの少なくともある幾つかを加熱することに適応した複数の加熱要素と、を備える揮発性成分除去装置を提供する。
【００１０】
本発明はまた、少なくとも１つの混入または溶解された揮発性成分に加えて液体または流動性固形物からなる流動性物質の揮発性成分除去のための方法（プロセス）であって、上記揮発性成分を分離して実質的に揮発性成分除去された製品を製造するように揮発性成分除去条件下で機能しながら上記流動性物質をして上記揮発性成分除去装置内を通過させることを備える方法を提供する。
【００１１】
更に本発明は、担持触媒または非担持触媒の存在時における少なくとも１つのモノマーおよび任意選択的に１つまたはそれ以上のコモノマーからのポリマーの製造方法であって、上記製造されるポリマーは溶媒内に溶解または懸濁しており、溶融状態のポリマーと溶媒と１つまたはそれ以上の未反応モノマーまたはコモノマーとからなる流動性物質は溶融ポリマーから溶媒と未反応モノマーまたはコモノマーとの大部分を除去するように処理され、この改善点は２０００ｗｐｐｍ未満の溶媒と未反応モノマーまたはコモノマーとの残留内容物を有する実質的に揮発性成分が除去されたポリマー製品を製造するように上記流動性物質を処理するために請求項１に記載の揮発性成分除去装置を使用することを含む、ポリマーの製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の装置の一実施形態における有用な単一加熱チャネルを示す図である。
【００１３】
【図２】図１の加熱チャネル設計を組み込んだ本発明の装置の有用な平板（フラットプレート）の単純化された軸方向上面図である。
【００１４】
【図３】図２の３−３で示された断面に沿って取られた平板のスタックの周囲の一部分を示す側面部分断面図である。
【００１５】
【図４】図２の加熱チャネル設計を組み込んだ平板のスタックを含む本発明の装置の一実施形態の部分等角図（斜視図）である。
【００１６】
【図５】本発明の装置の一実施形態の種々の要素を示す概略図である。
【００１７】
【図６Ａ】本発明の装置における有用な加熱チャネルの代替実施形態を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の装置における有用な加熱チャネルの代替実施形態を示す図である。
【図６Ｃ】本発明の装置における有用な加熱チャネルの代替実施形態を示す図である。
【００１８】
【図７】図１、２および４の加熱チャネル設計との比較のためにその従来加熱チャネル設計が使用された米国特許第５，４５３，１５８号に開示されているタイプの平板加熱器の単一加熱チャネルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
反対に記述されていない限り前後関係または当分野における慣習から暗示されるように、すべての部分および割合は重量に基づいている。米国特許実務のために、ここに参照されている如何なる特許、特許出願または公告の内容も、特に合成的技法、定義（ここで与えられる如何なる定義にも矛盾しない程度の）および当分野における一般的知識に関してはすべての記載内容を参照によりここに組み込まれている（あるいはこれの同等な米国バージョンは参照により組み込まれている）。
【００２０】
（定義）
加熱チャネル内のゾーンの寸法（例えば幅または高さ）または断面積に関連して使用される「実質的に均等な」によって、同用語は収束も発散もまったくしないこと、またはこの寸法の平均の１０パーセント以下だけ収束および／または発散することが意味されている。
【００２１】
「ポリマー（重合体）」は、同じタイプのモノマーか異なるタイプのモノマーかにかかわらず複数のモノマーを重合させることによって調製される化合物を指す。一般名「ポリマー」は用語「オリゴマー」、「ホモポリマー（単独重合体）」、「コポリマー（共重合体）」、「ターポリマー（三元重合体）」ならびに「インターポリマー（共重合体）」を包含する。
【００２２】
「インターポリマー」は、少なくとも２つの異なるタイプのモノマーの重合によって用意されるポリマーを指す。一般名「インターポリマー」は、用語「ターポリマー」（これは通常３つの異なるタイプのモノマーから用意されるポリマーを指すために使用される）に加えて用語「コポリマー」（これは通常２つの異なるモノマーから用意されるポリマーを指すために使用される）を含む。「インターポリマー」はまた４つまたはそれ以上のタイプのモノマーを重合させることによって作られるポリマーを包含する。
【００２３】
「オリゴマー」は、ほんの僅かなモノマーユニット例えばダイマー（二量体）、トリマー（三量体）またはテトラマー（四量体）から成るポリマー分子を指す。
【００２４】
「泡立ち点圧力」は、蒸気の最初の泡が所定の温度で形成されるときの最も高い圧力を意味する。
【００２５】
加熱チャネルのゾーンに関して使用される「動水半径」は、（ａ）流体が流れている導管の断面積対（ｂ）この導管の流体で濡れている全断面周囲長の比を意味する。
【００２６】
「流動性固形物」は、ある幾つかの通常固形の成分からなるが運用条件または設計条件の下では本発明の装置の加熱チャネル内を流れることができる物質（例えば粒子状固形物を含むスラリーまたは分散液または懸濁液）を意味する。
【００２７】
「熱流体」は、加熱源からの熱を搬送してこの熱を間接的熱交換によって本発明の装置のプレートに伝達するために有用な流体を意味する。適当な熱流体は、水蒸気、熱油、および他の熱流体例えば登録商標「ＤＯＷＴＨＥＲＭ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されている熱流体を含む。
【００２８】
（流動性物質の揮発性成分除去）
本発明の装置および方法は幅広い種々の流動性物質を揮発性成分除去するために適しており、またこれらは粘性のある流動性物質を揮発性成分除去するために特に適している。適当な流動性物質は、混入または溶解した揮発性成分を有するが揮発性成分除去装置内でこれらの条件下では流動可能である通常固体の物質（例えばポリマーまたは食料品）に加えて揮発性成分が混入または溶解している通常液体の組成物を含む。このような流動性物質は、（ａ）液体または流動性固形物と（ｂ）混入または溶解した揮発性成分とからなる任意の他の流動性物質に加えて典型的には溶液重合方法またはスラリー重合方法で製造されたポリマー製品を含むが、これらに限定されることはない。
【００２９】
流動性物質の液体または流動性固形内容物は、種々の物質のうちの任意の１つまたはそれ以上のものであり得る。このような液体または流動性固形物の例は：溶融ポリマー、蛋白質、メチレン・ジイソシアナート、トルエン・ジイソシアナート、チーズ、ソーセージ、ドレッシング、キャンディ、チョコレート、糖蜜、他の食品、ワックス、重油、タール、アスファルト、他の建設材料（例えば水に入れられた土、プラスター（石膏）、セメントまたは骨材）、樹液、パルプ、紙、石鹸、液状洗剤、バイオマス、接着剤、調合薬、他の粘性液体、またはこれらの任意の組合せを含む。流動性物質はまた、通常固形の成分からなるが運用条件または設計条件の下で本発明の装置の加熱チャネル内を流れることができる流動性固形物（例えば粒子状固形物を含むスラリーまたは分散液または懸濁液）を含む。
【００３０】
本発明の装置および方法は、溶融ポリマー例えばオレフィン系ポリマー、芳香族ビニール・ポリマー、縮合重合体、ポリオール、高分子量エポキシなどの揮発性成分除去のために好適である。本発明のために芳香族ビニール・ポリマーは、すべてのホモポリマーおよび、１つまたはそれ以上の芳香族ビニール・モノマーと、これらと更なるポリマーとの混合物と、のコポリマー（グラフトコポリマーを含む）であると理解されるべきである。このようなポリマーの例は、ポリスチレン、ゴム変性または耐衝撃性ポリスチレン、スチレン／アクリロニトリル・コポリマー（これらのゴム変性バージョン例えばＡＢＳまたはＡＥＳコポリマーを含む）、および上記のものと他のポリマー例えばポリカーボネートまたはポリフェニレンいずれかのポリマーとの混合物を含む。好適な芳香族ビニール・ポリマーは、ポリスチレン、耐衝撃性改質ポリスチレン（ＨＩＰＳ）およびＡＢＳである。
【００３１】
オレフィン系ポリマーの例は、ホモポリマーと、ポリプロピレンおよび他のプロピレン系ポリマーとポリエチレンおよび他のエチレン系ポリマーとオレフィンブロック・コポリマーとを含むが、これらに限定されない１つまたはそれ以上のＣ２〜Ｃ１０オレフィンのコポリマー（グラフトコポリマーを含む）と、を含む。このようなオレフィン系ポリマーは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（例えば登録商標「ＤＯＷＬＥＸ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているＬＬＤＰＥ）、改良ポリエチレン（例えば登録商標「ＥＬＩＴＥ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているもの）、メタロセン触媒による線状または実質的に線状のエチレン・コポリマー（例えば登録商標「ＡＦＦＩＮＩＴＹ」および「ＥＮＧＡＧＥ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているものおよび登録商標「Ｅｘａｃｔ」および「Ｅｘｃｅｅｄ」の下でＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているもの）、プロピレン系コポリマー（例えば登録商標「ＶＥＲＳＩＦＹ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているものおよび登録商標「Ｖｉｓｔａｍａｘｘ」の下でＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているもの）、およびオレフィンブロック・コポリマー（例えば登録商標「ＩＮＦＵＳＥ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているもの）、および他のポリオレフィン・エラストマー（例えば登録商標「ＮＯＲＤＥＬ」または「ＮＯＲＤＥＬ ＩＰ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているＥＰＭＤ）を含むが、これらに限定されない。
【００３２】
ポリマーの他の例は、種々のオリゴマー例えば登録商標「ＤＥＲ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な改良エポキシ樹脂および登録商標「ＤＥＮ」の下でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なノボラック樹脂を含む。
【００３３】
このようなポリマーの分子量およびメルトインデックス（ＡＳＴＭ方式Ｄ−１２３８によって測定されたＩ２）は大幅に変化する可能性がある。例は、約０．１から約１０００ｇｍ／１０分、好適には約０．３から約２００ｇｍ／１０分、更に好適には約０．５から約１０ｇｍ／１０分のメルトインデックス（ＡＳＴＭ方式Ｄ−１２３８（１９０℃および２．１６ｋｇの条件）によって測定されたＩ２）を有するエチレン系ポリマーを含むが、これに限定されない。更なる例は、約０．１から約１０００ｇｍ／１０分、好適には約０．３から約２００ｇｍ／１０分、更に好適には約０．５から約１０ｇｍ／１０分のメルトインデックス（ＡＳＴＭ方式Ｄ−１２３８（２３０℃および２．１６ｋｇの条件）によって測定されたＩ２）を有するプロピレン系ポリマーを含むが、これに限定されない。
【００３４】
上記のポリマーは典型的には、モノマーと生成されたポリマーとが溶媒に混入された溶液またはスラリー重合反応装置内で製造される。他のポリマー溶液も多量または少量の揮発性成分を含んで（意図的に、または意図的でなく）作られ得る。典型的な揮発性成分は、未反応モノマーおよび／またはコモノマーに加えて溶媒（例えば芳香族または脂肪族不活性希釈剤）を含む。ポリマー溶液から除去されるべき溶媒、未反応モノマー、未反応コモノマーおよび／または他の揮発性成分の量は、大きな過剰分から単なる汚染量までの範囲に及ぶ可能性がある。初期フラッシュ揮発性成分除去ステージ後でも溶液重合またはスラリー重合プラントにおいて製造された溶融ポリマーはしばしば、これらがプレート加熱器揮発性成分除去装置内で処理される時点で１０から２５重量パーセントまたはそれ以上の溶解または混入揮発性成分を包含する。典型的には揮発性成分除去ポリマー内に残留する残留揮発性成分の量は、ＡＳＴＭ Ｄ−４５２６によって測定されたときに約２０００ｗｐｐｍ未満、好適には１５００ｗｐｐｍ未満、更に好適には１０００ｗｐｐｍ未満であるべきである。
【００３５】
揮発性成分が除去されるべき流動性物質内の揮発性成分の初期濃度と揮発性成分除去された製品において許容可能である残留揮発性物質のレベルとに依存して、揮発性成分除去装置の１つより多いステージ（例えば２または３ステージ）が使用される可能性がある。更にこの揮発性成分除去装置は、他の公知の揮発性成分除去技法例えば単純なフラッシュ揮発性成分除去、イオン流体抽出、超臨界流体を使用する抽出、蒸留、スチームストリッピングまたは二酸化炭素ストリッピングと組み合わせて、または別の揮発性成分除去ステージにおいて、または（例えばスチームストリッピング（水蒸気蒸留）または二酸化炭素ストリッピングの場合に）同じ揮発性成分除去ステージ内で本発明の装置と組み合わせて、使用され得る。
【００３６】
（装置の説明）
本発明の揮発性成分除去装置は、熱交換と揮発性成分の実質的に完全な蒸発との両方の高い速度を達成しながら流動性物質のより高い流量を可能にし、それによって熱交換器のスループットと効率とを向上させる改良された熱交換器を含む。プレートは、如何なる適当な材料からも作られ得るが、好適には鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、または他の金属材料から作られる。
【００３７】
図１は、本発明の装置の一実施形態による単一の加熱チャネル（１２）の形状を示す。この加熱チャネル（１２）は、周囲プレート（これの１つのプレートの直接隣接する部分だけが４０として示されている）の壁（３０）と、チャネル（１２）の床および天井を画定する隣接ブロックまたは他のプレート（図示せず）と、によって画定された空間である。加熱チャネル自身は、２つのゾーン、すなわちチャネルの入口（１４）から出口（１６）までの比較的大きな断面積を有する第１のゾーン（１０）と、第２のゾーンへの入口（２４）でもある第１のゾーンの出口（１６）と第２のゾーンの出口（２６）との間の少なくとも１つの場所において実質的により小さな断面積を有する第２のゾーンと、を備える。第２のゾーンの断面積は、第１のゾーン（１０）内の流動性物質をこの流動性物質の泡立ち点圧力より高く加圧された状態に保持するために第１のゾーン（１０）内の流動性物質からの揮発性成分の如何なる大きなフラッシングも防止し、それによってチャネルを形成するプレートの周囲壁（３０）から第１のゾーン（１０）内のポリマー溶液内への熱伝達効率を向上させるように（揮発性成分除去されるべき流動性物質の運用条件および特性の観点から）サイズ決めされる。また第２のゾーン（２０）の限定された部分（またはすべての部分）の断面積は、第２のゾーン（２０）の出口（２６）から出る際に第２のゾーン（２０）自身の内部における、好適には実質的に完全なフラッシングを、またはより好適には第２のゾーン（２０）の直ぐ下流における流動性物質からの揮発性成分の実質的なフラッシングを引き起こすようにサイズ決めされる。
【００３８】
加熱チャネルの第１のゾーンを画定するプレートは好適には、流動性物質の温度を最終的揮発性成分除去温度にまで高めるために流動性物質と接触する十分な表面積を有する。第１のゾーンにおける流動性物質への圧力は泡立ち点圧力より高く維持されるので、フラッシングは第１のゾーンから除去される。典型的には本発明の装置は、第１のゾーン内の本質的にすべての位置における流動性物質への圧力が加熱チャネルの第１のゾーン内の最高温度における流動性物質の泡立ち点圧力よりすくなくとも２パーセント、好適には少なくとも５パーセント、より好適には少なくとも１０パーセント、最も好適には少なくとも１５パーセント高くなるように、設計され運用される。
【００３９】
各加熱チャネルの高さは典型的には、チャネルの全長に亘って実質的に均等である−加熱プレートのスタックの製造および組立てを容易にするために所望される通りである（図３および４に示されている通り）。この高さは、加熱要素から加熱チャネル内の流動性物質への効率的な熱伝達を最適化するために加熱チャネルとこの加熱チャネルに隣接する加熱要素（図２、３および４示されているような）のその他の寸法と共に選択される。典型的には加熱チャネルは、これの全長に亘って約０．０５ｃｍから約５ｃｍ（０．０２〜２インチ）、好適には約０．０７から約２．５ｃｍ（０．０３〜１インチ）、より好適には約０．１２から約１．３ｃｍ（０．０５〜０．５インチ）の実質的に均等な高さを有する。
【００４０】
加熱チャネル（１２）の第１のゾーン（１０）の形状および断面積は、運用条件または設計条件の下で第１のゾーンを通過する流動性物質が第１のゾーン内の本質的にすべての位置でこの流動性物質の泡立ち点圧力より高く維持されるという条件で大幅に変わり得る。したがって図１に示されているように第１のゾーン（１０）の形状および断面積（および動水半径）は比較的短い遷移区間−例えば入口（１４）において（１５）、および出口（１６）において（１７）と示された遷移区間−を除いて第１のゾーンの入口（１４）と第１のゾーンの出口（１６）との間で実質的に均等であり得る。代替として加熱チャネルの第１のゾーンの形状および断面積は、発散性または収束性であり得る、あるいは各々の区間が発散性または収束性または実質的に均等である可能性がある複数の区間のある組合せであり得る。第１のゾーンの構成とは無関係に第１のゾーンの平均動水半径は、第２のゾーンの少なくとも一部分の動水半径より大きくあるべきである。
【００４１】
第２のゾーン（２０）は、第１のゾーン（１０）の出口（１６）から始まり、流動性物質を収集および分離容器（図１には示されていないが図５に容器（７５）として示されている）内に放出するように適応した出口（２６）で終わっている。第２のゾーン（２０）は長さが変化するが、この長さは、加熱チャネル（１２）の全長の典型的には０．２パーセントから４０パーセント、好適には約０．５から約１０パーセント、更に好適には約１パーセントから約５パーセントである。第２のゾーン（２０）の断面積は、第１のゾーン（１０）内の流動性物質に十分な背圧をかけることと、第２のゾーン（２０）内または好適には第２のゾーン（２０）の出口（２６）の直ぐ下流のいずれかにおける流動性物質からの揮発性成分の迅速かつ劇的なフラッシングという結果をもたらすことと、の両方のために第１のゾーン（１０）の断面積より小さい。第２のゾーンの最も狭い点で第２のゾーン（２０）は典型的には、約０．０１から約２平方センチメートル、好適には約０．０２から約１平方センチメートル、更に好適には約０．１から約０．５平方センチメートルの断面積を有する。第１のゾーンの平均断面積対第２のゾーンの最も狭い部分の断面積の比は、典型的には約２：１から約２００：１であり、好適には約５：１から約６０：１であり、更に好適には約１０：１から約３０：１である。
【００４２】
加熱チャネル（１２）の第２のゾーン（２０）の形状および断面積（および動水半径）は、運用条件または設計条件の下で（ａ）第１のゾーンを通過する流動性物質がこの流動性物質の泡立ち点圧力より高い圧力に維持され、（ｂ）第２のゾーン内で誘発される圧力低下が流動性物質からの揮発性成分の十分なフラッシングという結果をもたらすという条件で、変わり得る。したがって図１に示されているように第２のゾーン（２０）の形状および断面積は、入口（２４）における短い遷移区間（２５）を除いて第２のゾーンの入口（２４）と第２のゾーンの出口（２６）との間で実質的に均等であり得る。代替として第２のゾーンの形状および断面積は、第２のゾーン（２０）内においてまたは好適には出口（２６）において必要な圧力低下を誘発して揮発性成分をフラッシュさせるために、発散性または収束性、またはこれらのある組合せであり得る。
【００４３】
加熱チャネル（１２）の全長は、典型的には約５から約６１ｃｍ（２から２４インチ）、好適には１５から３１ｃｍ（６から１２インチ）、より好適には２０から２６ｃｍ（８から１０インチ）である。第１のゾーン（１０）の長さは、典型的には２．５から５１ｃｍ（１から２０インチ）、好適には１２から３１ｃｍ（５から１２インチ）、より好適には１７から２５ｃｍ（７から９．５インチ）である。周囲プレートから流動性物質内への熱伝達の効率を向上させるために第１ゾーンは加熱チャネルの大部分を構成すべきである。したがって第１のゾーンの長さ対加熱チャネルの全長の比は、典型的には０．５：１から０．９９８：１、好適には０．７：１から０．９９５：１、更に好適には０．９０：１から０．９９：１である。
【００４４】
溶媒と、粘性のある溶融ポリマーに混入または溶解された揮発性成分を含む流動性物質からの未反応モノマーまたはコモノマーと、の揮発性成分除去のために設計された装置の一実施形態に関して、第１のゾーン（１０）の平均動水半径は約０．０６から約１．２センチメートル（０．０２４〜０．４７インチ）であり、第２のゾーン（２０）の最も限定された部分（またはすべて）の動水半径は約０．０３から約１．１センチメートル（０．０１２〜０．４３インチ）であり得る。加熱チャネルの高さは典型的には、約０．１５から約２．５ｃｍ（０．０６〜１インチ）、好適には約０．１９から約１ｃｍ（０．０７〜０．４インチ）、更に好適には約０．２５から約０．６４ｃｍ（０．１〜０．２５インチ）であり得る。加熱チャネルの長さは約５から約６１ｃｍ（２〜２４インチ）であり、加熱チャネルの第１のゾーンの長さは約２．５から約５１ｃｍ（１〜２０インチ）、好適には約１２から約２８ｃｍ（５〜１１インチ）、更に好適には約１７から約２３ｃｍ（７〜９インチ）であり得る。第２のゾーンは加熱チャネルの残り部分を構成する。その結果、加熱チャネルの第２のゾーンの長さは典型的には、約０．２から約１６ｃｍ（０．１〜６インチ）、好適には約０．５から約７．６ｃｍ（０．２〜３インチ）、更に好適には約０．７から約２．６ｃｍ（０．３〜１インチ）であり得る。
【００４５】
加熱チャネルの幅は第１および第２のゾーンにおいて異なる。第１のゾーンの幅は、約１．３から約３０ｃｍ（０．５〜１２インチ）、好適には約２．５から約２０ｃｍ（１〜８インチ）、更に好適には約３．８から約１０ｃｍ（１．５〜４インチ）であり得る。第２のゾーンの幅は、約０．１２から約１５ｃｍ（０．０５〜６インチ）、好適には約０．２から約２．５ｃｍ（０．０７５〜１インチ）、更に好適には約０．２５から約０．６５ｃｍ（０．１〜０．２５インチ）であり得る。
【００４６】
本発明のある幾つかの実施形態では、（ａ）第１のゾーンの平均動水半径対（ｂ）最も小さな断面積を有する第２のゾーンの部分の平均動水半径の比は、約１．０５：１から約１０：１、好適には約１．１５：１から約８：１、更に好適には約１．３：１から約６：１である。
【００４７】
好適な一実施形態では、加熱チャネルの長さは約２０から約２６ｃｍ（８〜１０インチ）であり、加熱チャネルの高さは約０．１２から約０．３８ｃｍ（０．０５〜０．１５インチ）であり、第１のゾーンの長さは約１７から約２４ｃｍ（７〜９．５インチ）であり、第１のゾーンの幅は約３．８から約１０ｃｍ（１．５〜４インチ）で実質的に均等であり、第１のゾーンの動水半径は約０．０６１から約０．１８４ｃｍ（０．０２４〜０．０７２インチ）で実質的に均等であり、第２のゾーンの長さは約０．６３から約１．９１ｃｍ（０．２５〜０．７５インチ）であり、第２のゾーンの幅は約０．２５から約０．６４ｃｍ（０．１〜０．２５インチ）で実質的に均等であり、第２のゾーンは単一の出口と約０．０４から０．１２ｃｍ（０．０１６〜０．０４７インチ）の動水半径とを有し；（ａ）第１のゾーンの平均動水半径対（ｂ）最も小さな断面積を有する第２のゾーンの部分の平均動水半径の比は、約１．０５：１から約５：１である。
【００４８】
本発明の加熱チャネルは典型的には、流動性物質が加熱チャネルの第１のゾーンを流れるときにこの流動性物質の圧力が低下するように設計または運用される。所定の加熱チャネル設計に関して、第１のゾーンに亘る圧力低下は流動性物質のスループットおよび粘性によって変化し、粘性の高い物質では粘性の低い物質より高い圧力低下を経験する。溶融ポリマーの揮発性成分除去に関して、第１のゾーンに亘るこの圧力低下は典型的には、約５０から約２０００ｐｓｉ、好適には約１００から約１８００ｐｓｉ、更に好適には約３００から約１５００ｐｓｉｇであり得る。しかしながら第１のゾーン内の各位置における圧力は、揮発性成分のフラッシングを防止するために各位置における泡立ち点圧力より高い圧力に留まるべきである。典型的には、第１のゾーン内の本質的にすべての位置における圧力は、第１のゾーン内の流動性物質の最高温度における流動性物質の泡立ち点圧力より少なくとも５パーセント（好適には少なくとも１０パーセント、更に好適には少なくとも１５パーセント）高い。
【００４９】
図２は、図１の加熱チャネル設計を組み入れた本発明の装置の一実施形態における有用なプレートの単純化された軸方向上面図を示す。プレート（４０）は、ポンプ（図２には図示されていないが図５にポンプ（６２）として示されている）からの揮発性成分除去されるべき流動性物質の供給を受けるための軸方向に位置合わせされたチャンバ（６０）とプレート（４０）の外側にあってプレートを取り囲む収集および分離容器（図２には図示されていないが図５には容器（７５）として示されている）との間の流体連通を与える複数の加熱チャネル（１２）を有する。プレート（４０）は、プレート（４０）内に配置され加熱チャネル間に間隔をあけて配置され加熱要素（５０）からプレート（４０）の壁３０を介して加熱チャネル（１２）に熱を伝達するように適応した複数の加熱要素（５０）を有する。加熱要素（５０）は、如何なるタイプの加熱要素例えば電気加熱要素または熱流体加熱要素であってもよい。好適には加熱要素（５０）は、熱流体（例えば水蒸気、高温油、合成液体、または他の加熱された液体）が流される多数の熱交換チューブ（伝熱管）からなる。使用される加熱流体のタイプは、熱交換器の設計において周知のように、システムの温度および圧力要件に依存する。
【００５０】
図３は、図２の３−３で示された区間に沿って取られた本発明の装置の一実施形態におけるプレート（４０）のスタック（７０）の周囲の一部分を示す側面部分断面図を示す。このスタックは、適当な形状のブロック（４５）を有する交互層にスタックされた円板の形をしたプレートであって、各チャネル（１２）の壁と床と天井とを画定するように整えられ、供給手段からの揮発性成分除去されるべき流動性物質を受けるための中央チャンバ（図３には図示されていないが図２、４および５に６０として示されている）を画定するように固定された多数のプレートを備える。加熱要素（５０）は、プレート（４０）とブロック（４５）とを貫通し、これらに熱を伝達するように適応しており、これらプレート（４０）およびブロック（４５）は立ち代ってこのような熱を加熱チャネル（１２）の壁と床と天井とを介して流動性物質に伝達する。加熱要素（５０）は、熱流体が通り抜ける導管またはパイプであり得る。プレート（４０）およびブロック（４５）は、加熱要素または他の固定手段例えばボルト（図示せず）によって互いに固定され得る。スタック（７０）におけるプレート（４０）およびブロック（４５）の数は、２個ほどの少数から数１０００プレートほどの多数、好適には約１０から約１０００プレート、更に好適には約１００から約８００プレートの範囲で変わり得る。スタック（７０）内のプレート（４０）および隣接ブロックの各々によって形成される加熱チャネル（１２）の数は、１プレート当たり１個ほどの少数から数１００個の加熱チャネル、好適には約２個から約１００個の加熱チャネル、更に好適には約２０個から約７０個の加熱チャネルの範囲で変わり得る。所定のスタック（７０）内の加熱チャネル（１２）の総数は、２ほどの少数から１００，０００またはそれ以上、好適には約２，０００から約６０，０００、更に好適には約１０，０００から約５０，０００の範囲内で大幅に変化し得る。
【００５１】
図４は、中央チャンバ（６０）からスタックの外側に流動性物質が通り抜けるための加熱チャネル（１２）を共に画定する交互プレート（４０）とブロック（４５）とのスタック（７０）を含む本発明のプレート加熱器の一実施形態の部分等角図である。そのほんの僅かが図４に示されている加熱要素（５０）はスタック（７０）のプレート（４０）とブロック（４５）とを貫通して延びている。
【００５２】
図５は、前述のプレート加熱器スタック（７０）を備える本発明の装置の一実施形態の斜めの断面図を部分的に示す部分的概略図である。加熱器は、シェルまたは容器（７５）の内部に搭載され、この容器（７５）に密閉的に取り付けられる。シェル（７５）の内側およびプレート加熱器（７０）の外側は、運用条件および／または設計条件において、流動性物質が加熱チャネル（１２）を通り抜けた後にチャンバ（８０）に入るときの温度で流動性物質の揮発性成分が蒸気である減圧された圧力（典型的には１ｐｓｉａまたはそれ以下の真空）に保持またはこの圧力にまで排気される収集および揮発性物質分離チャンバ（８０）を画定する。チャンバ（８０）は、容器（７５）の蒸気出口（８４）を通して揮発性成分を除去するために蒸気排気システム（８２）例えば真空ポンプ（図示せず）と動作連通している。蒸気排気システム（８２）は典型的には、蒸気を冷却して凝縮させるためのコンデンサ（図示せず）と揮発性成分を分離してそれから再利用またはそうでなければ廃棄するための周知の他の装置とを含む。チャンバ（８０）はまた、容器（７５）の出口（８８）に接続され、揮発性成分除去された液体または流動性固形物をチャンバ（８０）から放出するように適応した放出手段（８６）例えば歯車ポンプ（図示せず）と動作連通している。その２つだけが図５に示されている複数の加熱要素（５０）はプレート（４０）とブロック（４５）とを貫通して延びており、熱を加熱源（５４）例えば加熱炉（fｉred heater）またはボイラー（図示せず）からプレートとブロックとを通して加熱チャネル（１２）内の流動性物質に伝達する。
【００５３】
比較として図７は、その従来型加熱チャネル設計が出願人らによって本発明以前の最も有効な技術であると考えられている米国特許第５，４５３，１５８号に開示されているタイプの平板加熱器の単一加熱チャネル（５１２）を示す。加熱チャネル（５１２）は、３つのゾーン：すなわち第１のゾーンの出口（５３０）より入口（５１８）において幅広い第１の概ね収束するゾーン（５１０）と；このチャネルが限定的ゾーン（５１４）に亘って圧力低下を引き起こし、それによって第２の限定的ゾーンにおけるフラッシングを可能にしながら第１のゾーンにおける揮発性成分の実質的なフラッシングを可能にするために十分な最小幅を達成する第２の限定的ゾーン（５１４）と；出口（５２０）で終わる第３の概ね発散するゾーン（５１６）と；を有する。この加熱チャネル設計は、第２のゾーンから始まり、第３のゾーンに続く揮発性成分のフラッシングを可能にする。米国特許第５，４５３，１５８号は、第１のゾーン（５１０）の長さがチャネル（５１２）の全長の５から２０パーセントであり、第２のゾーン（５１４）の長さがチャネル（５１２）の全長の１から４０パーセントであり、第３のゾーン（５１６）の長さがチャネル（５１２）の全長の４０から８５パーセントであることを教えている。この加熱チャネル設計（例えば均等な０．１０インチの高さ、９．０インチの全長、２．８インチ幅の入口と０．６インチの長さとを有する第１の収束ゾーン、４．８インチ長さと１．９インチ幅とを有する第２の限定ゾーン、および３．６インチ長さと４．２インチの出口幅とを有する第３の発散ゾーン）を使用する平板加熱器は、１チャネル当たり最大毎時約１．２３ｋｇ（１チャネル当たり毎時２．７ポンド）の速度での溶融ポリマーの揮発性成分除去に使用されているが、１チャネル当たりの更に高いスループットでの有効な揮発性成分除去はできない。この制約は、単一の平板加熱器／揮発性成分除去装置トレーン（列）が使用される揮発性成分除去トレーンの最大サイズ（例えば年間約３３０，０００メトリックトン）に実用的限定を賦課するか、または付随する更に高い資本コストを有する冗長的平板加熱器／揮発性成分除去装置トレーンの使用を必要とするか、いずれかのフラットプレート（平板）の極めて大きなスタックを必要とする（ある幾つかの場合には１プレート当たり６０個の加熱スロットを有する７２４個のプレートと１４５インチのスタック全高とを必要とする）。これらの例と下記の比較例とに示されているように、本発明の加熱チャネル設計はこのように限定されることはない。
【００５４】
図６Ａ、６Ｂおよび６Ｃは複数の加熱チャネルのうちの少なくともある幾つかのチャネルの第２のゾーンが図１に示されている単一の出口（２６）よりむしろ複数の出口を有する本発明の装置における有用な加熱チャネルの３つの代替実施形態を示す。
【００５５】
図６Ａは、周囲プレート（その１つのプレートの直接的隣接部分だけが（１４０）および（１４２）として示されている）の壁（１３０）と、チャネル（１１２）の床と天井とを画定する隣接ブロックまたは他のプレート（図示せず）と、によって画定される空間である本発明の単一の加熱チャネル（１１２）の形状を示す。加熱チャネル（１１２）自身は、２つのゾーン：すなわち第１のゾーンの入口（１１４）から出口（１１６）までの比較的大きな断面積を有する第１のゾーン（１１０）と、実質的により小さな断面積を有し、入口（１２４）と２つの出口（１２６）および（１２７）とを有する第２のゾーン（１２０）とからなる。
【００５６】
図６Ｂは、周囲プレート（その１つのプレートの直接的隣接部分だけが（２４０）、（２４２）および（２４４）として示されている）の壁（２３０）と、チャネル（２１２）の床と天井とを画定する隣接ブロックまたは他のプレート（図示せず）と、によって画定される空間である本発明の単一の加熱チャネル（２１２）の形状を示す。加熱チャネル（２１２）自身は、２つのゾーン：すなわち第１のゾーンの入口（２１４）から出口（２１６）までの比較的大きな断面積を有する第１のゾーン（２１０）と、実質的により小さな断面積を有し、入口（２２４）と３つの出口（２２６）、（２２７）および（２２８）とを有する第２のゾーン（２２０）とからなる。
【００５７】
図６Ｃは、周囲プレート（その１つのプレートの直接的隣接部分だけが（３４０）、（３４２）および（３４４）として示されている）の壁（３３０）と、チャネル（３１２）の床と天井とを画定する隣接ブロックまたは他のプレート（図示せず）と、によって画定される空間である本発明の単一の加熱チャネル（３１２）の形状を示す。加熱チャネル自身は、２つのゾーン：すなわち第１のゾーンの入口（３１４）から出口（３１６）までの比較的大きな断面積を有する第１のゾーン（３１０）と、実質的により小さな断面積を有し、入口（３２４）と３つのジグザク配置の出口（３２６）、（３２７）および（３２８）とを備える第２のゾーン（３２０）と、からなる。ジグザグ配置の出口（３２６）、（３２７）および（３２８）を有するこの実施形態では、加熱チャネルから流れ出る液体または流動性固形物の個々の流れ（例えば一実施形態における溶融ポリマーの一連の流れ）は、運用条件または設計条件の下で実質的に完全な揮発性成分除去が行われた後までこれらの流れ出る流れが互いに物理的に接触しないほど十分に放射方向に間隔をあけて配置される。出口のこのようなジグザグ配置は隣接出口から流れ出る液体または流動性固形物の混合を防止する助けとなり得ると考えられるが、この混合はそうでなければ流出するはずのこのような流動流れ間に揮発性成分を捕捉する可能性がある。本発明のプレート加熱器からの流出物のこのような直接的接触を防止するための他のアプローチは、種々の形状またはサイズのプレートのスタック、例えば上部プレートの加熱チャネル出口がプレート加熱器内の下部プレートよりプレート加熱器の軸から更に放射方向に間隔をあけている逆ピラミッド構造（図示せず）のプレートのスタックを使用することを含む。このような実施形態では流出する流れは、シャワーの噴水口からの水の流れに酷似して収集容器内に流れ下る。
【００５８】
（方法（プロセス）の説明）
図５を参照すると本発明の方法の一実施形態の運用において、適当な温度の熱流体はスタックされたプレート（４０）とブロック（４５）とを加熱する加熱要素（５０）を介して供給源（５４）からポンプ供給される。ポンプ（６２）からのポリマー溶液は、中央チャンバ（６０）を満たし、加熱チャネル（１２）に入り、加熱チャネル（１２）を通って外側に流れ出てチャンバ（８０）内に流れ込む。加熱チャネル（１２）を離れる流動性物質の高い温度と泡立ち点圧力より低い圧力への減圧との結果として揮発性成分はフラッシュされるが、このフラッシュは加熱チャネル（１２）の第２のゾーン（２０）の内部で、好適には第２のゾーンの直ぐ下流で行われる。フラッシュされた蒸気は蒸気排出システム（８０）によって蒸気出口（８４）を通して除去される。揮発性成分除去された液体または流動性固形物は、重力流によってチャンバ（８０）の底部に収集され、例えばバルブ、歯車ポンプまたは押出し装置（図示せず）であり得る収集システム（８６）によって出口（８８）を通して放出される。溶融ポリマー内の揮発性成分の濃度が極めて高い、溶融ポリマーからの溶媒と未反応モノマーおよびコモノマーとの除去のためのある幾つかの実施形態では、十分な揮発性成分除去は、溶融ポリマー内の揮発性成分の内容物を２つまたはそれ以上のステップで減らすために順次に動作する本発明の１つより多い装置の使用を必要とする可能性がある。
【００５９】
図示の実施形態は各チャネル（１２）が矩形断面を有することを示しているが、入口および出口のエッジが丸くされることも可能であることは理解される。例えばチャネルの入口、出口および／または内部における鋭いコーナーを避けるためにチャネルを形成するプレートまたはブロックのエッジは湾曲した（鋭いよりむしろ）遷移部分を有するように機械加工され得る。
【００６０】
任意の特定の液体または流動性固形物に関する蒸発または熱分解温度は既に周知であるか、または当分野に精通する人々によって容易に決定され得るか、いずれかである。加熱チャネル内の流動性物質の温度は、上記の温度まで、または上記の温度より高く上げられるべきではない。本発明の揮発性成分除去装置が溶融ポリマーから揮発性成分（例えば溶媒、未反応モノマーおよび／またはコモノマー）を除去するために使用されるとき、芳香族ビニール・ポリマーを約３５０℃より高く加熱することまたはオレフィン系ポリマーを約２９０℃より高く加熱することは典型的には必要でない。
【実施例】
【００６１】
下記の実施例は、本発明の装置および方法によって達成される驚くべき性能を示すために提供されている。これらの実施例は本発明の実施形態を例示するために提示されているが、説明されている特定の実施形態に本発明を限定するようには意図されていない。反対に示されない限りすべての部分および割合は重量による。すべての数値は近似値である。数値範囲が与えられるときには、記述された範囲外の実施形態もなお本発明の範囲内に入り得ることは理解されるべきである。各例において説明されている特定の詳細事項は本発明の必要な特徴と解釈されるべきではない。当分野に精通する人々は、公知の有限要素モデリング技法を使用して本発明の加熱チャネル内の任意の流動性物質の温度と圧力とをモデル化することができる。これらの実施例および比較例の溶融ポリマー、溶媒および未反応モノマーからなる流動性物質に適したモデリング技法は、Ｃ．Ｇ．ＤｕｍａｓおよびＲ．Ｓ．Ｄｉｘｉｔによって彼らの論文「Finite Element Modeling of Polymer Flow and Heat Transfer in Processing Equipment」において説明されており、この論文は応用ポリマーサイエンスＩＩ．オートメーション、モデリングおよびシミュレーション、トロント、カナダにおけるコンピュータアプリケーションの国際シンポジュームにおいて発表され、１９８９年にＡＣＳシンポジュームシリーズＮｏ．４４，５２１−５３６において発行されている。この論文の開示内容は、参照によってここに組み込まれている。
【００６２】
（実施例１および比較例Ａ）
実施例１および比較例Ａでは、８５重量パーセントの溶融エチレンオクテン・コポリマー（０．５ｇｍ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する）と１５重量パーセントの揮発性物質（アルカン溶媒と未反応エチレンおよび未反応オクテン・コポリマーとの組合せ）とからなる流動性物質が２つの別々の揮発性成分除去システムで処理される。
【００６３】
実施例１に関しては本発明の揮発性成分除去装置の一実施形態が使用される。プレート加熱器スタックは、２７個の組合せプレート・ブロック要素（加熱チャネルが組合せ要素から機械加工された）と１個のエンドブロック要素とを有し、また各このような組合せ要素は２つの加熱チャネルを有する。温度１８５℃の流動性物質（この温度で流動性物質は３．９バールゲージ（５７ｐｓｉｇ）の泡立ち点圧力を有する）は図１に示されている構成による５４個の加熱チャネルを有する平板加熱器内にポンプ供給される。これらの加熱チャネルの寸法は：０．２５ｃｍ（０．１インチ）の均等な高さ、２２．９ｃｍ（９インチ）の全長、２１．６ｃｍ（８．５インチ）の第１のゾーンの長さ、第２のゾーンの入口への滑らかな収束のために機械加工された最後の１．９ｃｍ（０．７５インチ）を除くすべてに関して約５ｃｍ（２インチ）の第１のゾーンの実質的に均等な幅、１．３ｃｍ（０．５インチ）の第２のゾーンの長さ、および０．３８ｃｍ（０．１５インチ）の第２のゾーンの実質的に均等な幅である。第１のゾーンの最後の１．９ｃｍ（０．７５インチ）を除くすべての動水半径は約０．１２１ｃｍ（０．０４７６インチ）であり、第２のゾーンの動水半径は１．５９：１という比のために約０．０７６ｃｍ（０．０３インチ）である。流動性物質は、第１のゾーンの入口における８８バールゲージ（１２７６ｐｓｉｇ）の圧力と第２のゾーンへの入口における２６バールゲージ（３８０ｐｓｉｇ）の計算された圧力とを有する−これらの圧力は両者ともこれらの場所における流動性物質の泡立ち点圧力より高い。各チャネルを通る流量は約３．５４ｋｇ／時（７．８ポンド／時）に維持される。加熱チャネル内で流動性物質は、間接的熱交換によって（プレートに埋め込まれた加熱チャネルからの）約２６５℃という加熱チャネルの第１のゾーン内のピーク温度にまで加熱される（この温度において流動性物質は第２のゾーンへの入口における２６バールゲージ（３８０ｐｓｉｇ）の圧力より低い１６．８バールゲージ（２４３ｐｓｉｇ）の泡立ち点圧力を有する）。収集および蒸気分離容器は約２０ミリバール（０．２９ｐｓｉａ）の減圧された圧力に維持される。平板加熱器への入口から収集および蒸気分離容器までの圧力低下は約８８バール（１２７６ｐｓｉ）である。揮発性物質は流動性物質からフラッシュし、分離されて回収され、そして揮発性成分除去されたポリマー製品が回収される。実施例１ではＡＳＴＭ Ｄ−４５２６によって測定されたような２０００ｗｐｐｍ未満の残留揮発性成分を有するポリマー製品を製造しながら１加熱チャネル当たり少なくとも３．５４ｋｇ／時（１加熱チャネル当たり７．８ポンド／時）のスループットが達成され得る。
【００６４】
実施例１との比較目的のために比較例Ａは、同じ流動性物質と、平板加熱器が図７に示されているように米国特許第５，４５３，１５８号の３ゾーン構成による加熱チャネルを有することを除いて図１と実質的に同様である揮発性成分除去装置と、を使用する。プレート加熱器スタックは１００個の組合せプレート・ブロック要素（加熱チャネルはこれらの組合せ要素から機械加工された）と１個のエンドブロック要素とを有し、各々のこのような組合せ要素は２個の加熱チャネルを有する。これらの加熱チャネルの寸法は：０．２５ｃｍ（０．１インチ）の均等な高さ、２２．９ｃｍ（９インチ）の全長、１．６ｃｍ（０．６３インチ）の第１の収束ゾーンの長さ、１１．６ｃｍ（４．６インチ）の第２の限定ゾーンの長さ、および９．７ｃｍ（３．８インチ）の第３の発散ゾーンの長さである。第１の収束ゾーンへの入口の幅は約７ｃｍ（２．８インチ）であり；第２の限定ゾーンの幅は５．３ｃｍ（２．１インチ）で本質的に均等であり；第３の発散ゾーンの幅は２ステップでこのゾーンの入口における５．３ｃｍ（２．１インチ）からこのゾーンの出口における１０．８ｃｍ（４．２インチ）まで増加する。第１のゾーンの動水半径はこのゾーンの入口における約０．１２３ｃｍ（０．０４８インチ）からこのゾーンの出口における約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）に収束する。第２の限定ゾーンの動水半径はこのゾーンの全長を通して約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）で実質的に均等である。第３のゾーンの動水半径はこのゾーンの入口における約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）からこのゾーンの出口における約０．１２４ｃｍ（０．０４９インチ）に発散する。米国特許第５，４５３，１５８号で教えられているように、流動性物質は、第１のゾーン（すなわち加熱チャネルの最初の１．６ｃｍ（０．６２５インチ））におけるフラッシングを避けるために第１のゾーンにおいて実質的に一定の圧力（この場合第１のゾーンの出口によって達成可能な２００℃ピーク温度における約４８バールゲージ（６９７ｐｓｉｇ））に維持されるべきである；しかしながら第２の限定ゾーン内では流動性物質は、第３のゾーンを通って約２０ミリバール（０．２９ｐｓｉａ）の減圧された圧力に維持されている収集および蒸気分離容器のチャンバ内にまで続くフラッシングを開始する。トランペット状の加熱チャネル設計の制約内において加熱チャネルへの入口における流動性物質の圧力は約４８バールゲージ（６９７ｐｓｉ）であり、この入口と収集容器との間の圧力低下は約４８バール（６９７ｐｓｉ）である。１加熱チャネル当たり１．２ｋｇ／時（１加熱チャネル当たり２．７ポンド／時）は、ＡＳＴＭ Ｄ−４５２６によって測定されるような２０００ｗｐｐｍ未満の残留揮発性成分を有するポリマー製品を製造しながらこの加熱チャネルにおいて達成される最高の流量である。
【００６５】
（実施例２および比較例Ｂ）
実施例２および比較例Ｂでは、８７重量パーセントの溶融エチレンオクテン・コポリマー（１．０ｇｍ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する）と１３重量パーセントの揮発性物質（アルカン溶媒と未反応エチレンおよびオクテン・モノマーとの組合せ）とからなる流動性物質が２つの別々の揮発性成分除去システムで処理される。
【００６６】
実施例２に関しては本発明の揮発性成分除去装置の一実施形態が使用される。プレート加熱器スタックは２８２個のプレートと２８３個のブロックとを有し、各プレートは４０個の加熱チャネルを有する。２０８℃の温度における流動性物質（この温度で流動性物質は６バールゲージ（８８ｐｓｉｇ）の泡立ち点圧力を有する）は図１に示されている構成による１１，２８０個の加熱チャネルを有する平板加熱器内にポンプ供給される。これらの加熱チャネルの寸法は：０．２５ｃｍ（０．１インチ）の均等な高さ、２２．９ｃｍ（９インチ）の全長、２１．６ｃｍ（８．５インチ）の第１のゾーンの長さ、第２のゾーンの入口への滑らかな収束のために機械加工された最後の１．９ｃｍ（０．７５インチ）を除くすべてに関して約５．１ｃｍ（２インチ）の第１のゾーンの実質的に均等な幅、１．３ｃｍ（０．５インチ）の第２のゾーンの長さ、および０．３８ｃｍ（０．１５インチ）の第２のゾーンの実質的に均等な幅である。第１のゾーンの最後の１．９ｃｍ（０．７５インチ）を除くすべての動水半径は約０．１２１ｃｍ（０．０４７６インチ）であり、第２のゾーンの動水半径は１．５９：１という比のために約０．０７６ｃｍ（０．０３インチ）である。流動性物質は、第１のゾーンへの入口における１２７バールゲージ（１８４７ｐｓｉｇ）の圧力と第２のゾーンへの入口における３３．５バールゲージ（４８６ｐｓｉｇ）の計算された圧力とを有する−これらの圧力は両者ともこれらの場所における流動性物質の泡立ち点圧力より高い。各チャネルを通る流量は約５ｋｇ／時（毎時１１ポンド）に維持される。加熱チャネル内で流動性物質は、間接的熱交換（プレートに埋め込まれた加熱要素からの）によって約２６５℃という加熱チャネルの第１のゾーン内のピーク温度にまで加熱される（この温度において流動性物質は第２のゾーンへの入口における３３．５バールゲージ（４８６ｐｓｉｇ）の圧力より低い１６．８バールゲージ（２４３ｐｓｉｇ）の泡立ち点圧力を有する）。収集および蒸気分離容器のチャンバ内の圧力は約２０ミリバール（０．２９ｐｓｉａ）の減圧された圧力に維持される。平板加熱器入口から収集および蒸気分離容器までの圧力低下は約１２７バール（１８４７ｐｓｉ）である。揮発性物質は流動性物質からフラッシュし、分離されて回収され、そして揮発性成分除去されたポリマー製品が回収される。実施例２ではＡＳＴＭ Ｄ−４５２６によって測定されたような２０００ｗｐｐｍ未満の残留揮発性成分を有するポリマー製品を製造しながら１加熱チャネル当たり少なくとも５ｋｇ／時（１加熱チャネル当たり毎時１１ポンド）のスループットが達成され得る。
【００６７】
実施例２との比較目的のために比較例Ｂは、同じ流動性物質と、平板加熱器の加熱チャネルが図７に示されているように米国特許第５，４５３，１５８号の３ゾーン構成による加熱チャネルを有することを除いて図２と実質的に同様である揮発性成分除去装置と、を使用する。プレート加熱器スタックは１０６８個のプレートと１０６９個のブロックとを有し、各プレートは４０個の加熱チャネルを有する。これらの加熱チャネルの寸法は：約０．２５ｃｍ（０．１インチ）の均等な高さ、２２．９ｃｍ（９インチ）の全長、１．６ｃｍ（０．６３インチ）の第１の収束ゾーンの長さ、１１．６ｃｍ（４．６インチ）の第２の限定ゾーンの長さ、および９．７ｃｍ（３．８インチ）の第３の発散ゾーンの長さである。第１の収束ゾーンへの入口の幅は約７ｃｍ（２．８インチ）であり；第２の限定ゾーンの幅は５．３ｃｍ（２．１インチ）で本質的に均等であり；第３の発散ゾーンの幅は２ステップでこのゾーンの入口における５．３ｃｍ（２．１インチ）からこのゾーンの出口における１０．８ｃｍ（４．２インチ）まで増加する。第１のゾーンの動水半径はこのゾーンの入口における約０．１２３ｃｍ（０．０４８インチ）からこのゾーンの出口における約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）に収束する。第２の限定ゾーンの動水半径はこのゾーンの全長を通して約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）で実質的に均等である。第３のゾーンの動水半径はこのゾーンの入口における約０．１２１ｃｍ（０．０４７インチ）からこのゾーンの出口における約０．１２４ｃｍ（０．０４９インチ）に発散する。米国特許第５，４５３，１５８号で教えられているように、流動性物質は、加熱チャネルの最初の１．６ｃｍ（０．６３インチ）におけるフラッシングを避けるために第１のゾーンにおいて実質的に一定の圧力（この場合第１のゾーンの出口によって達成可能な２０８℃ピーク温度で約５４．８バールゲージ（７９５ｐｓｉｇ））に維持されるべきである；しかしながら第２のゾーン内では流動性物質は、第３のゾーンを通って約２０ミリバール（０．２９ｐｓｉａ）の減圧された圧力に維持されている収集および蒸気分離容器のチャンバ内にまで続くフラッシングを開始する。このトランペット状の加熱チャネル設計の制約内において加熱チャネルへの入口における流動性物質の圧力は約５４．８バールゲージ（７９５ｐｓｉｇ）であり、この入口と収集容器との間の圧力低下は約５４．８バール（７９５ｐｓｉ）である。１加熱チャネル当たり１．３ｋｇ／時（１加熱チャネル当たり毎時２．９ポンド）はＡＳＴＭ Ｄ−４５２６によって測定されたような２０００ｗｐｐｍ未満の残留揮発性成分を有するポリマー製品を製造しながらこの加熱チャネルにおいて達成される最高の流量である。
【００６８】
これらの実施例は、流動性物質に関する同じレベルの揮発性成分除去を作り出しながら本発明の装置の２ゾーン・ボトル状加熱チャネル設計（図１に示されているような）が米国特許第５，４５３，１５８号の３ゾーン・トランペット状加熱チャネル設計によって達成可能な１チャネル当たりスループットより実質的に高い１チャネル当たりスループットを可能にすることを示している。ある幾つかの実施形態では本発明のボトル状加熱チャネル設計は、同じチャネル全長のトランペット状チャネル（米国特許第５，４３５，１５８号に説明されているような）のスループットの典型的には１．２倍から１０倍、好適には１．５倍から７倍、更に好適には２倍から５倍である１チャネル当たりスループットを可能にする。この驚くべき結果は、遥かに高効率で低コストの揮発性成分除去装置の設計米国特許第５，４３５，１５８号設計のプレート数のごく一部しか必要としない揮発性成分除去装置の設計を可能にする。代替として同じ数のプレートによって、本発明の加熱チャネル構成を使用する平板加熱器は、数倍も多い流動性物質を処理でき、同じスタック高さで、より高い生産能力という結果をもたらす。
【００６９】
（実施例３、４および比較例Ｃ）
下記の表および実施例は更にこの結果を強調している。
【表１】
【００７０】
比較例Ｃに関しては、７２４層のプレートおよびブロックからなる極めて大きなスタック（３６８ｃｍ（１４５インチ）全スタック高さ）による平板加熱器を有し、そして米国特許第５，４５３，１５８号のトランペット状加熱チャネルを有する揮発性成分除去装置で達成可能な実用的最大生産速度（年間約３７０，０００メトリックトン、ＫＴＡ）の計算が行われている。実施例３および４に関しては、各場合で本発明のボトル状加熱チャネルを有する平板加熱器を使用して、より速い速度での同じポリマーの同等の揮発性成分除去を可能にする平板加熱器のサイズを決定するための同様の計算が行われている。実施例３に関する計算は、本発明の装置が比較例Ｃのスタックの高さの約５０％であるスタック高さによって比較例Ｃの生産速度（３７０ＫＴＡ）の約１２０％である生産速度（４４６ＫＴＡ）を可能にするはずであることを示している。実施例４に関する計算は、本発明の装置が比較例Ｃのスタックの高さと同じであるスタック高さによって比較例Ｃの生産速度（３７０ＫＴＡ）の２５０％である生産速度（９２５ＫＴＡ）を可能にするはずであることを示している。
【００７１】
本発明は限定された数の実施形態に関して説明されてきたが、一実施形態の特定の特徴は、本発明の他の実施形態に帰属させられるべきではない。如何なる単一の実施形態も本発明のすべての態様を代表していない。説明された実施形態の変形版および修正版は存在する。最後に、ここで開示された如何なる数も、その数を説明する際に用語「約（ａｂｏｕｔ）」または「近似的に（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」が使用されているかどうかにかかわりなく近似値を意味すると解釈されるべきである。添付の請求項は、本発明の範囲内に入るようなすべての修正版と変形版とをカバーすることを意図している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性成分除去装置であって、
（ａ）加圧された流動性物質を供給するためのポンプであって、前記流動性物質は、少なくとも１つの溶融ポリマー、及び少なくとも１つの溶解または混入された揮発性成分を含み、前記流動性物質は、当該流動性物質の温度によって変化する泡立ち点圧力によって特徴付けられる、前記ポンプと、
（ｂ）収集兼揮発性物質分離容器と、
（ｃ）複数の加熱チャネルを画定する多数のプレートであって、各チャネルが実質的に均等な高さと２つのゾーンを有し、当該２つのゾーンは、
第１のゾーンであって、（１）平均動水半径と（２）前記ポンプからの前記流動性物質を受けるように適応した入口とを有する、前記第１のゾーンと、
各チャネルの残り部分を構成する第２のゾーンであって、当該第２のゾーンは、前記第１のゾーンからの前記流動性物質を受けるように適応し、前記収集兼揮発性物質分離容器内に前記流動性物質を放出するように適応した少なくとも１つの出口を有し、前記第２のゾーンの少なくとも一部分が、前記第１のゾーンの前記平均動水半径より小さい動水半径を有する、前記第２のゾーンと、を含み、
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの設計または作動は、これらの加熱チャネルの前記第１のゾーン内で、本質的にすべての位置における前記流動性物質の圧力が前記流動性物質の前記泡立ち点圧力を超えるものである、前記プレートと、
（ｄ）前記プレートの少なくともある幾つかを加熱することに適応した複数の加熱要素であって、前記流動性物質が前記加熱チャネル内を流れるときに前記流動性物質の温度を高めるようにする、前記加熱要素と、を備える揮発性成分除去装置。
【請求項２】
揮発性成分除去装置であって、
加圧された流動性物質を供給するための供給手段であって、前記流動性物質は、少なくとも１つの混入または溶解揮発性成分に加えて、少なくとも１つの液体または流動性固形物を含み、前記流動性物質は、当該流動性物質の温度によって変化する泡立ち点圧力によって特徴付けられる、前記供給手段と、
収集兼揮発性物質分離手段と、
複数の加熱チャネルを画定する多数のプレートであって、各加熱チャネルが２つのゾーンを有し、当該２つのゾーンは、
第１のゾーンであって、（１）平均動水半径と（２）前記供給手段からの前記流動性物質を受けるように適応した入口とを有する、前記第１のゾーンと、
各チャネルの残り部分を構成する第２のゾーンであって、当該第２のゾーンは、前記第１のゾーンからの前記流動性物質を受けるように適応し、前記流動性物質を前記収集兼揮発性物質分離手段内に放出するように適応した少なくとも１つの出口を有し、前記第２のゾーンの少なくとも一部分が、前記第１のゾーンの前記平均動水半径より小さな動水半径を有する、前記プレートとを備えており、
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの設計または作動は、これらの加熱チャネルの前記第１のゾーン内で、本質的にすべての位置における前記流動性物質の圧力が前記流動性物質の泡立ち点圧力より高くなる、揮発性成分除去装置。
【請求項３】
前記流動性物質が前記加熱チャネル内を流れるときに前記流動性物質に熱を伝達してこの流動性物質の温度を高めるように前記プレートを加熱することに適応した複数の加熱要素を更に備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記加熱要素は、前記プレートに対して実質的に直角に、または前記プレートを介して、または前記プレートに隣接して搭載され、また前記加熱要素は、電気加熱要素、または熱流体加熱要素、またはこれらの幾つかの組合せから選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記加熱要素は、作動条件においてまたは設計条件において、（ａ）前記溶融ポリマーそれ自身が蒸発または分解する最低温度より低くて、（ｂ）前記第１のゾーンの下流の１点において前記溶融ポリマーからの前記揮発性成分のフラッシングを引き起こすために必要な温度より低くない値にまでこの流動性物質の温度が上げられるように、前記流動性物質が各加熱チャネル内を流れるときに熱を前記流動性物質に伝達するために十分に前記プレートを加熱することに適応している、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかは単一の出口を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかは２つまたは３つの出口を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの前記第２のゾーンの出口は、前記作動条件または前記設計条件の下で、隣接する出口から流れ出る液体または流動性固形物が実質的に完全な揮発性成分除去が行われた後まで互いに物理的に接触しないように十分に間隔をあけて配置される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかに関してその第２のゾーンの動水半径は、前記作動条件または前記設計条件の下で、前記第１のゾーン内の前記流動性物質の圧力が前記第１のゾーン内の前記流動性物質の最高温度において前記流動性物質の泡立ち点圧力より少なくとも５パーセント高くなるようにサイズ決めされる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの全長は１５ｃｍから３１ｃｍ（６〜１２インチ）であり、これらの加熱チャネルの前記第１のゾーンの長さは１４ｃｍから２９ｃｍ（５．５〜１１．５インチ）である、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの全長は２０ｃｍから２６ｃｍ（８〜１０インチ）であり、これらの加熱チャネルの前記第１のゾーンの長さは１７ｃｍから２５ｃｍ（７〜９．５インチ）である、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかは、約０．９０：１から約０．９９：１である前記第１のゾーンの長さ対前記加熱チャネルの全長の比を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
（ｉ）前記第１のゾーンの前記平均動水半径に対する、（ｉｉ）最小の断面積を有する前記第２のゾーンの当該部分の前記動水半径の比が、約１．０５：１から約１０：１である、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの前記第１のゾーンは、前記第１のゾーンの長さに沿って実質的に均等である動水半径を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかチャネルの前記第１のゾーンは、この第１のゾーンの長さに沿って収束および／または発散する断面積を有する、またはこの第１のゾーンの長さに沿って収束すること、実質的に均等であること、および／または発散することのある組合せである断面積を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置の前記加熱チャネルおよび残り部分は、（ｉ）各加熱チャネルの前記第１のゾーン内の本質的にすべての位置における前記流動性物質の圧力が前記第１のゾーン内の前記流動性物質の最高温度において前記流動性物質の泡立ち点圧力より少なくとも５パーセント高い、（ｉｉ）１加熱チャネル当たりの流動性物質のスループットが１．４ｋｇ／時より大きい、そして（ｉｉｉ）前記第２のゾーン内または第２のゾーンの下流で誘発される揮発性成分のフラッシングが２０００ｗｐｐｍ以下である揮発性成分の残留濃度を有する分離された液体または流動性固形物製品を作り出す、ように設計または作動される、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかは、作動条件または設計条件の下で１加熱チャネル当たりの流動性物質のスループットが約２から約１０ｋｇ／時であるようにサイズ決めされる、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかは、作動条件または設計条件の下でこれらの加熱チャネルの前記第１のゾーンの前記入口と前記出口との間の圧力低下が少なくとも１００ｐｓｉｇであるようにサイズ決めされる、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
流動性物質の揮発性成分除去のための方法であって、前記流動性物質は、少なくとも１つの混入または溶解された揮発性成分に加えて、液体または流動性固形物を含み、前記方法は、揮発性成分除去条件下で動作しながら前記流動性物質を請求項２に記載の揮発性成分除去装置内を通過させるステップを含む、方法。
【請求項２０】
前記方法は、前記揮発性成分を分離して、前記揮発性成分除去装置内に導入される前記流動性物質の揮発性成分の濃度より少なくとも９０パーセント低い前記揮発性成分の残留濃度を有する製品を製造する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記揮発性成分除去装置内に導入される前記流動性物質の液体または流動性固形物成分は、溶融ポリマー、チーズ、チョコレート、糖蜜、他の流動性食品、ワックス、重油、タール、アスファルト、他の流動性建設材料、樹液、パルプ、紙、石鹸、バイオマス、接着剤、調合薬、他の粘性液体、またはこれらの任意の組合せ、からなる群から選択される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記揮発性成分除去装置内に導入される前記流動性物質は、約０．３から約２００ｇｍ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）を有する少なくとも１つの溶融ポリマーと、未反応モノマー、溶媒および未反応コモノマー、およびこれらの組合せからなる群から選択された１つまたはそれ以上の揮発性成分と、を備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記ポリマーは、（ｉ）ホモポリマーおよび、１つまたはそれ以上の芳香族ビニール・モノマーと、このモノマーと他のポリマーとの混合物と、のコポリマー（グラフトコポリマーを含む）と、（ｉｉ）ホモポリマーおよび、１つまたはそれ以上のＣ２からＣ１０オレフィンと、このオレフィンと他のポリマーとの混合物と、のコポリマー（グラフトコポリマーを含む）と、からなる群から選択され、また前記実質的に揮発性成分除去された製品は２０００ｗｐｐｍ未満の前記揮発性成分の残留内容物を有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
担持触媒または非担持触媒の存在時における少なくとも１つのモノマーおよび任意選択的に１つまたはそれ以上のコモノマーからのポリマーの製造方法であって、前記製造されるポリマーは溶媒内に溶解または懸濁しており、溶融状態のポリマーと溶媒と１つまたはそれ以上の未反応モノマーまたはコモノマーとからなる流動性物質は前記溶融ポリマーから前記溶媒と未反応モノマーまたはコモノマーとの大部分を除去するように処理され、この方法は、２０００ｗｐｐｍ未満の前記溶媒と前記未反応モノマーまたはコモノマーとの残留内容物を有する実質的に揮発性成分除去されたポリマー製品を製造するように、前記流動性物質を処理するために請求項１に記載の揮発性成分除去装置を使用することを含む、ポリマーの製造方法。
【請求項１】
揮発性成分除去装置であって、
（ａ）加圧された流動性物質を供給するためのポンプであって、前記流動性物質は、少なくとも１つの溶融ポリマー、及び少なくとも１つの溶解または混入された揮発性成分を含み、前記流動性物質は、当該流動性物質の温度によって変化する泡立ち点圧力によって特徴付けられる、前記ポンプと、
（ｂ）収集兼揮発性物質分離容器と、
（ｃ）複数の加熱チャネルを画定する多数のプレートであって、各チャネルが実質的に均等な高さと２つのゾーンを有し、当該２つのゾーンは、
第１のゾーンであって、（１）平均動水半径と（２）前記ポンプからの前記流動性物質を受けるように適応した入口とを有する、前記第１のゾーンと、
各チャネルの残り部分を構成する第２のゾーンであって、当該第２のゾーンは、前記第１のゾーンからの前記流動性物質を受けるように適応し、前記収集兼揮発性物質分離容器内に前記流動性物質を放出するように適応した少なくとも１つの出口を有し、前記第２のゾーンの少なくとも一部分が、前記第１のゾーンの前記平均動水半径より小さい動水半径を有する、前記第２のゾーンと、を含み、
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの設計または作動は、これらの加熱チャネルの前記第１のゾーン内で、本質的にすべての位置における前記流動性物質の圧力が前記流動性物質の前記泡立ち点圧力を超えるものである、前記プレートと、
（ｄ）前記プレートの少なくともある幾つかを加熱することに適応した複数の加熱要素であって、前記流動性物質が前記加熱チャネル内を流れるときに前記流動性物質の温度を高めるようにする、前記加熱要素と、を備える揮発性成分除去装置。
【請求項２】
揮発性成分除去装置であって、
加圧された流動性物質を供給するための供給手段であって、前記流動性物質は、少なくとも１つの混入または溶解揮発性成分に加えて、少なくとも１つの液体または流動性固形物を含み、前記流動性物質は、当該流動性物質の温度によって変化する泡立ち点圧力によって特徴付けられる、前記供給手段と、
収集兼揮発性物質分離手段と、
複数の加熱チャネルを画定する多数のプレートであって、各加熱チャネルが２つのゾーンを有し、当該２つのゾーンは、
第１のゾーンであって、（１）平均動水半径と（２）前記供給手段からの前記流動性物質を受けるように適応した入口とを有する、前記第１のゾーンと、
各チャネルの残り部分を構成する第２のゾーンであって、当該第２のゾーンは、前記第１のゾーンからの前記流動性物質を受けるように適応し、前記流動性物質を前記収集兼揮発性物質分離手段内に放出するように適応した少なくとも１つの出口を有し、前記第２のゾーンの少なくとも一部分が、前記第１のゾーンの前記平均動水半径より小さな動水半径を有する、前記プレートとを備えており、
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの設計または作動は、これらの加熱チャネルの前記第１のゾーン内で、本質的にすべての位置における前記流動性物質の圧力が前記流動性物質の泡立ち点圧力より高くなる、揮発性成分除去装置。
【請求項３】
前記流動性物質が前記加熱チャネル内を流れるときに前記流動性物質に熱を伝達してこの流動性物質の温度を高めるように前記プレートを加熱することに適応した複数の加熱要素を更に備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記加熱要素は、前記プレートに対して実質的に直角に、または前記プレートを介して、または前記プレートに隣接して搭載され、また前記加熱要素は、電気加熱要素、または熱流体加熱要素、またはこれらの幾つかの組合せから選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記加熱要素は、作動条件においてまたは設計条件において、（ａ）前記溶融ポリマーそれ自身が蒸発または分解する最低温度より低くて、（ｂ）前記第１のゾーンの下流の１点において前記溶融ポリマーからの前記揮発性成分のフラッシングを引き起こすために必要な温度より低くない値にまでこの流動性物質の温度が上げられるように、前記流動性物質が各加熱チャネル内を流れるときに熱を前記流動性物質に伝達するために十分に前記プレートを加熱することに適応している、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかは単一の出口を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかは２つまたは３つの出口を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの前記第２のゾーンの出口は、前記作動条件または前記設計条件の下で、隣接する出口から流れ出る液体または流動性固形物が実質的に完全な揮発性成分除去が行われた後まで互いに物理的に接触しないように十分に間隔をあけて配置される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかに関してその第２のゾーンの動水半径は、前記作動条件または前記設計条件の下で、前記第１のゾーン内の前記流動性物質の圧力が前記第１のゾーン内の前記流動性物質の最高温度において前記流動性物質の泡立ち点圧力より少なくとも５パーセント高くなるようにサイズ決めされる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの全長は１５ｃｍから３１ｃｍ（６〜１２インチ）であり、これらの加熱チャネルの前記第１のゾーンの長さは１４ｃｍから２９ｃｍ（５．５〜１１．５インチ）である、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの全長は２０ｃｍから２６ｃｍ（８〜１０インチ）であり、これらの加熱チャネルの前記第１のゾーンの長さは１７ｃｍから２５ｃｍ（７〜９．５インチ）である、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかは、約０．９０：１から約０．９９：１である前記第１のゾーンの長さ対前記加熱チャネルの全長の比を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
（ｉ）前記第１のゾーンの前記平均動水半径に対する、（ｉｉ）最小の断面積を有する前記第２のゾーンの当該部分の前記動水半径の比が、約１．０５：１から約１０：１である、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかのチャネルの前記第１のゾーンは、前記第１のゾーンの長さに沿って実質的に均等である動水半径を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかチャネルの前記第１のゾーンは、この第１のゾーンの長さに沿って収束および／または発散する断面積を有する、またはこの第１のゾーンの長さに沿って収束すること、実質的に均等であること、および／または発散することのある組合せである断面積を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置の前記加熱チャネルおよび残り部分は、（ｉ）各加熱チャネルの前記第１のゾーン内の本質的にすべての位置における前記流動性物質の圧力が前記第１のゾーン内の前記流動性物質の最高温度において前記流動性物質の泡立ち点圧力より少なくとも５パーセント高い、（ｉｉ）１加熱チャネル当たりの流動性物質のスループットが１．４ｋｇ／時より大きい、そして（ｉｉｉ）前記第２のゾーン内または第２のゾーンの下流で誘発される揮発性成分のフラッシングが２０００ｗｐｐｍ以下である揮発性成分の残留濃度を有する分離された液体または流動性固形物製品を作り出す、ように設計または作動される、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかは、作動条件または設計条件の下で１加熱チャネル当たりの流動性物質のスループットが約２から約１０ｋｇ／時であるようにサイズ決めされる、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記加熱チャネルの少なくともある幾つかは、作動条件または設計条件の下でこれらの加熱チャネルの前記第１のゾーンの前記入口と前記出口との間の圧力低下が少なくとも１００ｐｓｉｇであるようにサイズ決めされる、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
流動性物質の揮発性成分除去のための方法であって、前記流動性物質は、少なくとも１つの混入または溶解された揮発性成分に加えて、液体または流動性固形物を含み、前記方法は、揮発性成分除去条件下で動作しながら前記流動性物質を請求項２に記載の揮発性成分除去装置内を通過させるステップを含む、方法。
【請求項２０】
前記方法は、前記揮発性成分を分離して、前記揮発性成分除去装置内に導入される前記流動性物質の揮発性成分の濃度より少なくとも９０パーセント低い前記揮発性成分の残留濃度を有する製品を製造する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記揮発性成分除去装置内に導入される前記流動性物質の液体または流動性固形物成分は、溶融ポリマー、チーズ、チョコレート、糖蜜、他の流動性食品、ワックス、重油、タール、アスファルト、他の流動性建設材料、樹液、パルプ、紙、石鹸、バイオマス、接着剤、調合薬、他の粘性液体、またはこれらの任意の組合せ、からなる群から選択される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記揮発性成分除去装置内に導入される前記流動性物質は、約０．３から約２００ｇｍ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）を有する少なくとも１つの溶融ポリマーと、未反応モノマー、溶媒および未反応コモノマー、およびこれらの組合せからなる群から選択された１つまたはそれ以上の揮発性成分と、を備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記ポリマーは、（ｉ）ホモポリマーおよび、１つまたはそれ以上の芳香族ビニール・モノマーと、このモノマーと他のポリマーとの混合物と、のコポリマー（グラフトコポリマーを含む）と、（ｉｉ）ホモポリマーおよび、１つまたはそれ以上のＣ２からＣ１０オレフィンと、このオレフィンと他のポリマーとの混合物と、のコポリマー（グラフトコポリマーを含む）と、からなる群から選択され、また前記実質的に揮発性成分除去された製品は２０００ｗｐｐｍ未満の前記揮発性成分の残留内容物を有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
担持触媒または非担持触媒の存在時における少なくとも１つのモノマーおよび任意選択的に１つまたはそれ以上のコモノマーからのポリマーの製造方法であって、前記製造されるポリマーは溶媒内に溶解または懸濁しており、溶融状態のポリマーと溶媒と１つまたはそれ以上の未反応モノマーまたはコモノマーとからなる流動性物質は前記溶融ポリマーから前記溶媒と未反応モノマーまたはコモノマーとの大部分を除去するように処理され、この方法は、２０００ｗｐｐｍ未満の前記溶媒と前記未反応モノマーまたはコモノマーとの残留内容物を有する実質的に揮発性成分除去されたポリマー製品を製造するように、前記流動性物質を処理するために請求項１に記載の揮発性成分除去装置を使用することを含む、ポリマーの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【公表番号】特表２０１３−５１９７５３（Ｐ２０１３−５１９７５３Ａ）
【公表日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５２８９７（Ｐ２０１２−５５２８９７）
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２２９５４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１００１２９
【国際公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２２９５４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１００１２９
【国際公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【Ｆターム（参考）】
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