Procedimiento industrial para el llenado de nanotubos de carbono (NTC) en un recipiente a partir de otro recipiente,

según el cual el paso de los nanotubos de carbono (NTC) desde un recipiente hacia otro está asegurado por medio de un acoplamiento (300), que comprende un dispositivo de doble válvula (30), estando acoplada cada una de las válvulas (31, 32) con uno de los recipientes, cerrándose dichas válvulas (31, 32) independientemente, y de forma estanca, y no pueden ser abiertas más que cuando estén acopladas recíprocamente, siendo dicho dispositivo un dispositivo de doble válvula de mariposa

Procedimiento para el llenado con seguridad de nanotubos de carbono, sistema de llenado e instalación industrial que lleva a cabo el procedimiento.

La invención se refiere a un procedimiento industrial para el llenado con seguridad de nanotubos de carbono (NTC) en un recipiente a partir de otro recipiente. La invención se refiere, así mismo, a un sistema de llenado que lleva a cabo el procedimiento. De la misma manera, la invención se refiere a una instalación para el acondicionamiento con seguridad de nanotubos de carbono, que está equipada con un sistema de llenado según la invención.

Campo de la invención

Los nanotubos de carbono (NTC) son partículas de diámetro comprendido entre 0,4 nm y 50 nm y con una longitud mayor que 100 veces el diámetro. Los NTC forman pelotas de forma que se presentan bajo el aspecto de un polvo de granulometría cuyo diámetro medio de las partículas se encuentra alrededor de 400 micras.

El desarrollo de la actividad relativa a los NTC ha conducido a que la depositante, como fabricante de NTC, manipule cantidades importantes de polvo de NTC y a buscar soluciones par permitir el acondicionamiento de los NTC en contenedores y su transporte entre reactor y tolva de almacenamiento. Sin embargo, las manipulaciones de los NTC y la concepción de sistemas para el acondicionamiento y de transporte podrían plantear, eventualmente, cuestiones de seguridad con respecto al medio ambiente y a las personas, incluso hasta el presente no se conocían los riesgos que se corren en caso de dispersión de polvo de NTC en el aire, incluso a baja dosis.

En efecto, la depositante ha encontrado dificultades, en particular, durante el llenado de NTC desde un recipiente hacia otro recipiente. Las operaciones de llenado de recipientes deben ser realizadas desde el momento en que se concibe una instalación industrial para el acondicionamiento de los NTC en contenedores.

En efecto, la depositante ha tenido que resolver el problema de transferir NTC de forma industrial sin conocer el impacto de los NTC sobre el medio ambiente ni sobre los seres humanos. Para resolver este problema, la depositante ha elegido una solución, que asegura el máximo de seguridad frente al medio ambiente y que es compatible con una puesta en práctica industrial.

En este contexto, la depositante ha elegido aplicar el principio de precaución y ha buscado una solución con el fin de asegurar una seguridad máxima durante las transferencias de NTC desde un recipiente hasta otro recipiente a través de una conexión mecánica, colocada entre los dos recipientes. La depositante ha buscado, en particular, una solución que asegure una seguridad máxima para las operaciones de llenado de NTC a partir de un recipiente de almacenamiento de NTC hacia otro recipiente para el acondicionamiento de forma compatible con un proceso industrial.

Con este mismo objetivo, la solicitante ha buscado una solución que presente un nivel de seguridad máximo en cualquier instalación industrial puesta a punto para el transporte de polvo de NTC desde un reactor de fabricación hasta su acondicionamiento en contenedores.

Con esta finalidad, la depositante ha puesto a punto un procedimiento de llenado con seguridad según el cual el acoplamiento entre un recipiente que contiene los NTC y un recipiente destinado a recibir los NTC, se realiza por medio de un dispositivo con seguridad de doble válvula.

Un dispositivo de doble válvula asegura un máximo de estanqueidad y de seguridad con relación al medio ambiente durante la transferencia y, así mismo, después de la misma puesto que las partes al aire libre de las válvulas no son ensuciadas durante la transferencia.

Estado de la técnica

En el documento EP 1 468 917, se ha descrito un dispositivo para la transferencia de polvo, de granulado, de pasta, de líquido o de gas desde un contenedor hasta otro contenedor. Este dispositivo de transferencia está compuesto por una válvula de cono que obtura la abertura de un contenedor, por un mecanismo de empuje, que permite un desplazamiento de la válvula de cono; por una cabeza de obturación, que está colocada sobre el otro contenedor, así como por un mecanismo que permite el desplazamiento de la cabeza hasta el interior del contenedor bajo el empuje de la válvula de cono, asegurando este mismo mecanismo el retorno de la cabeza de obturación hasta su posición inicial en ausencia de empuje.

La válvula de cono es desplazada por el mecanismo de empuje de tipo gato hidráulico, eléctrico o neumático, que esta alojado en un contenedor.

La cabeza está acoplada con el mecanismo de retorno, que está alojado en el otro contenedor.

El mecanismo de empuje de la válvula está alojado en el interior del contenedor. Por consiguiente es necesario prever una adaptación del contenedor para permitir el accionamiento de este mecanismo desde el exterior.

El dispositivo, que ha sido descrito en este documento, no se refiere a la transferencia de nanotubos de carbono. De cualquier forma, este dispositivo de transferencia no está adaptado a los nanotubos de carbono. En efecto, puesto que se encuentra en el interior del contenedor, el mecanismo de empuje de la válvula se encuentra en contacto con el polvo de transferencia. Por consiguiente existe un riesgo de ensuciamiento y de disfunción tanto más importante cuanto más fino sea el polvo que deba ser transferido, lo que corresponde al caso con nanopartículas tales como los nanotubos de carbono.

Por otra parte, este dispositivo no está adaptado a un procedimiento industrial de llenado de nanotubos de carbono puesto que el dispositivo necesita contenedores adaptados para el paso de un accionamiento exterior, que permita accionar el movimiento de la válvula de cono.

Además de estos inconvenientes, el dispositivo de transferencia, compuesto por este tipo de válvula, es complejo y voluminoso puesto que comprende un mecanismo de empuje de la válvula y un mecanismo de retorno de la cabeza, sin que ninguno de los dos se desplace en el contenedor que les aloja, y según el eje longitudinal de este contenedor.

Resumen de la invención

Por consiguiente, para asegurar el máximo de seguridad para la transferencia de nanotubos de carbono y para aportar una solución industrial a la transferencia de los NTC de un lugar a otro, la depositante ha elegido equipar los contenedores con dispositivos de doble válvula como, por ejemplo, un dispositivo de tipo "Buck®" o "Glatt®". Estos dispositivos se conocen igualmente bajo el nombre de válvula de mariposa. Estos son dispositivos compactos, que se presentan en forma de dos elementos cilíndricos planos, poco voluminosos y de una gran estanqueidad. Cada elemento constituye una válvula, denominándose una de ellas válvula activa y la otra pasiva.

Hasta el presente, los dispositivos de doble válvula de tipo "Buck®" o "Glatt®" han sido utilizados para manipulaciones de pequeños volúmenes de polvos, que presentan una granulometría con un diámetro mayor que el de los NTC, en laboratorios farmacéuticos.

Tales dispositivos comprenden una primera válvula activa y una válvula pasiva. El accionamiento de apertura se encuentra en la periferia de la válvula activa del dispositivo. La abertura del dispositivo de doble válvula no puede tener lugar más que cuando las dos válvulas están acopladas de manera recíproca. El accionamiento de apertura está enclavado en ausencia de acoplamiento. La abertura y el cierre del pasaje entre dos recipientes conectados entre sí por este tipo de válvula se obtienen por aletas situadas frente a frente, que pivotan alrededor de un eje diametral bajo la acción del accionamiento de apertura. Las caras de las aletas en contacto con los productos contenidos en los recipientes no entran nunca en contacto con el exterior. De este modo, tras la desconexión de las dos válvulas, no se encuentra presente ningún producto (polvo o de otro tipo) sobre las caras externas de las aletas. El medio ambiente queda preservado de este modo durante la transferencia de los productos e incluso después de la misma.

La invención tiene por objeto, de una manera más particular, un procedimiento industrial de llenado de nanotubos de carbono en un recipiente a partir de otro recipiente, según el cual el paso de los NTC desde un recipiente hasta el otro está asegurado por medio de un acoplamiento, que comprende un dispositivo de doble válvula, estando acoplada cada una de las válvulas con uno de los recipientes, cerrándose dichas válvulas independientemente y de forma estanca y sin que puedan...

1. Procedimiento industrial para el llenado de nanotubos de carbono (NTC) en un recipiente a partir de otro recipiente, según el cual el paso de los nanotubos de carbono (NTC) desde un recipiente hacia otro está asegurado por medio de un acoplamiento (300), que comprende un dispositivo de doble válvula (30), estando acoplada cada una de las válvulas (31, 32) con uno de los recipientes, cerrándose dichas válvulas (31, 32) independientemente, y de forma estanca, y no pueden ser abiertas más que cuando estén acopladas recíprocamente, siendo dicho dispositivo un dispositivo de doble válvula de mariposa.

2. Procedimiento de llenado de nanotubos de carbono (NTC) según la reivindicación 1, aplicado a la dosificación de nanotubos de carbono (NTC), caracterizado porque uno de los recipientes es un contenedor (10) y el otro es un dosificador (20), consistiendo el procedimiento entonces en acoplar una de las válvulas, denominada válvula activa, al contenedor (10), y la otra válvula, denominada pasiva, al dosificador (20), siendo la válvula activa (31) la válvula que comprende el accionamiento de apertura, estando enclavado dicho accionamiento en ausencia de acoplamiento de las dos válvulas.

3. Procedimiento de llenado de nanotubos de carbono (NTC) según la reivindicación 1, aplicado al acondicionamiento de nanotubos de carbono (NTC), caracterizado porque uno de los recipientes es una tolva de almacenamiento (103 o 106) y el otro es un contenedor (200), consistiendo entonces el procedimiento en acoplar una de las válvulas, denominada activa, a la línea de salida de la tolva (103) y la otra válvula, denominada pasiva, es acoplada al contenedor (200), siendo la válvula activa (31) la válvula que comprende el accionamiento de apertura, estando enclavado dicho accionamiento en ausencia de acoplamiento de las dos válvulas.

4. Sistema industrial de llenado de nanotubos de carbono (NTC), en un recipiente a partir de otro recipiente, comprendiendo el sistema con esta finalidad un medio de acoplamiento entre los dos recipientes, que comprende un dispositivo de doble válvula (300), siendo una primera válvula (31) apta para ser acoplada con uno de los recipientes, siendo apta la otra válvula (32) para ser acoplada con el otro recipiente, cerrándose cada una de las válvulas de manera independiente y de forma estanca después de la colocación en su sitio sobre los recipientes, siendo aptas las dos válvulas para ser acopladas de manera reciproca, permitiendo este acoplamiento su apertura; siendo dicho dispositivo un dispositivo de doble válvula de mariposa.

5. Sistema de llenado según la reivindicación 4, caracterizado porque al menos una válvula (31) del dispositivo de doble válvula, es activa, es decir que comprende un accionamiento de apertura, siendo la segunda válvula (32) una válvula pasiva.

6. Sistema de llenado según la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque el dispositivo de doble válvula de mariposa es plano y compacto y comprende aletas (34, 35), situadas frente a frente que pivotan alrededor de un eje diametral bajo la acción de un accionamiento de apertura en la periferia exterior de la válvula activa (31).

7. Sistema de llenado según la reivindicación 4 o 5 o 6, caracterizado porque comprende un adaptador de diámetro (33) entre el diámetro del contenedor y el diámetro de la válvula (31; 32).

8. Recipiente para sistema de llenado según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque está equipado con una válvula (31) de un dispositivo de doble válvula de mariposa apto para ser acoplado con otra válvula (32) del dispositivo, para llevar a cabo la transferencia o el llenado de nanotubos de carbono (NTC) desde un recipiente hasta el otro.

9. Recipiente según la reivindicación 8, caracterizado porque cuando constituye un recipiente de almacenamiento de nanotubos de carbono (NTC), dicho recipiente (10, 103, 106) está acoplado con la válvula activa (31) del dispositivo doble válvula.

10. Recipiente según la reivindicación 8, caracterizado porque cuando constituye un recipiente para el acondicionamiento de los nanotubos de carbono (NTC) u otro recipiente destinatario (200), dicho recipiente está acoplado con la válvula pasiva (32) del dispositivo.

11. Instalación industrial para el acondicionamiento caracterizada porque comprende un sistema de llenado de nanotubos de carbono (NTC) según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7.

12. Instalación industrial para el acondicionamiento según la reivindicación 11, caracterizada porque comprende, además: