Procedimiento para la fabricación y/o acondicionamiento de material en polvo en una capa de chorro con partículas de lecho inerte,

en el que el tamaño de las partículas que debe alcanzarse es generado por fricción de las partículas de material que se mueven unas contra las otras en la capa de chorro y de las partículas del lecho inerte y el producto final es separado en un separador, caracterizado porque en el caso de un tratamiento de dos o más fases del material, el material en polvo pretratado en una primera capa de chorro (4) y separado en un dispositivo de separación de polvo (7) integrado de las partículas de material más gruesas es conducido con la circulación de gas que sale desde la primera capa de chorro (4) como circulación de material y de gas (15) a una segunda capa de chorro (4) superpuesta para el desmenuzamiento adicional y el acondicionamiento y después de la separación en un dispositivo de separación de polvo (9) integrado de las partículas más gruesas de material con la circulación de gas es separado como material en polvo con diámetros muy pequeños de las partículas desde el tratamiento de capa de chorro de dos o más fases, mientras que las partículas de material más gruesas son conducidas de nuevo a la capa de chorro (4) de la segunda cámara de chorro (8)

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación y/o acondicionamiento de material en polvo con las características mencionadas en el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente y a un dispositivo correspondiente con las características mencionadas en el preámbulo de la reivindicación 9 de la patente.

Se conoce fabricar material en polvo en una capa de material fluidizada, en la que una corriente de gas es conducida para el mantenimiento de la capa de material fluidizada. En este caso, se conocen los siguientes tipos básicos para el funcionamiento de una capa de material fluidizada, con la que se puede fabricar material granulado o en polvo.

1. Secadora por pulverización

En una secadora por pulverización, como se conoce, por ejemplo, a partir de la publicación de patente DD 285 724 A5, se pulveriza un líquido que contiene sustancia sólida en la corriente de gas caliente cargada de material. Las partículas de material que resultan a través del secado en la corriente de gas, presentan una forma de esfera hueca

o sus fragmentos. Las partículas de material resultantes presentan un tamaño del grano relativamente grande y poseen la mayoría de las veces propiedades de redispersión malas. Una secadora por pulverización de acuerdo con al estado de la técnica es un aparato muy grande y, por lo tanto, muy caro, con una gran necesidad de espacio transformado y una necesidad grande de energía. Estas secadoras por pulverización no son adecuadas para fabricar partículas de sustancia sólida muy finas. No es posible un tratamiento térmico adicional de las partículas fabricadas en la secadora por pulverización.

2. Aparatos de capa fluidizada con lechos inertes

Los aparatos de capa fluidizada con lechos inertes, como se conocen, por ejemplo, a partir de la publicación de patente US 6187238, poseen una fondo de capa fluidizada permeable al gas. A través del gas alimentado desde abajo se forma sobre el fondo de capa fluidizada una capa de material fludizada, en la que están presentes también cuerpos inertes correspondientes. No obstante, con ellos tampoco se pueden fabricar partículas muy finas por debajo de 100 m aproximadamente, puesto que el impulso que actúa sobre las partículas inertes solamente está determinado por el movimiento ascendente y descendente predominantemente vertical de las partículas inertes en la zona existente de la capa fluidizada, es decir, solamente entre el punto de fluidización y el punto de descarga y, por lo tanto, no se cumplen los requerimientos para la fabricación de partículas finas de sustancia sólida a partir de líquidos evaporables / vaporizables. Además del secado de la sustancia sólida contenida en el líquido contenido en el interior sobre las superficies de cuerpos inertes, no es posible en una fase de capa fluidizada ningún tratamiento térmico posterior.

3. Torres de pulverización con capas fluidizadas

También se conocen, por ejemplo, a partir de la publicación de patente DD 272 576 A3, torres de pulverización, que son accionadas en su extremo inferior con una capa fluidizada. Las capas fluidizadas pueden ser accionadas en este caso con y sin cuerpos inertes. Aquí serían posibles con condiciones tratamientos térmicos o mecánicos posteriores, a través de una fricción correspondiente, de las partículas precipitadas desde la torre de pulverización. En este caso es un inconveniente que durante el tratamiento térmico posterior tiene lugar una mezcla de diferentes corrientes de gas. También en esta combinación, la fabricación de partículas finas está condicionada por las causas mencionadas anteriormente

4. Aparatos de capa de chorro

En una fase de capa de chorro de lecho inerte, el impulso que puede ser ejercida sobre las partículas inertes es esencialmente mayor que en una capa fluidizada con los mismos cuerpos inertes, puesto que en la zona del chorro la velocidad de las partículas es esencialmente mayor (por ejemplo, 10 veces mayor) que la velocidad de descarga de las partículas y las partículas no son descargadas a pesar de todo debido a la configuración típica de los aparatos de chorro. Se conocen (publicaciones de patente DD 225 630 A1, DD 224 233 A1, DE 103 03 836 B4, US 5980 815) aparatos de capa de chorro para la fabricación de material en polvo. En este caso, para la generación de una capa de chorro giratoria vertical se alimenta al aparato de capa de chorro desde abajo una corriente de gas a alta velocidad. Un líquido que contiene sustancia sólida es inyectado, por ejemplo, a través de toberas de una, dos o más sustancias desde abajo, desde arriba o lateralmente en la cámara de chorro, de manera que el líquido humedece, a ser posible siempre, las superficies de las partículas inertes, es decir, que no existe desbordamiento. El líquido que contiene sustancia sólida, por ejemplo lodo, se cargar también a través de instalaciones de transporte adecuadas, como por ejemplo tornillos sin fin y/o distribuidores de lodo, por ejemplo ruedas giratorias, sobre el lecho inerte móvil. Como partículas inertes se utilizan bolas de acero, bolas de cerámica o partículas de Teflón de tamaño de grano, forma, propiedad superficial y densidad adecuados, que se encuentran en la capa de chorro. A través de la corriente de gas caliente se evaporan los líquidos, de manera que, por una parte, se obtienen partículas sólidas y, por otra parte, material seco adherido a las partículas inertes. Las partículas de material y la sustancia sólida seca adherida son sometidas a fricción por las partículas inertes que se mueven en forma de chorros cilíndricos y son descargadas en forma de polvo (por ejemplo < 50 m) desde la cámara de chorro. El polvo es separado normalmente como producto en diferentes separadores de sustancia sólida individuales o en una pluralidad de separadores conectados unos detrás de los otros, dispuestos en el exterior, del mismo o de diferente tipo (ciclones, filtros). A través de la conexión múltiple sucesiva de separadores de polvo después del aparato de capa de chorro, se pueden obtener productos en polvo de dimensiones cada vez menores de las partículas –de acuerdo con la capacidad de potencia de la fase de capa de chorro de lecho inerte. Es un inconveniente que los tamaños de granos pequeños deseados solamente se producen en cantidades pequeñas oscilantes. Además, la conexión sucesiva de separadores de polvo es costosa de energía y, por lo tanto, cara.

El cometido de la invención es crear un procedimiento y un dispositivo correspondiente para la fabricación y/o acondicionamiento de material en polvo en una capa de chorro con partículas inertes, en los que se genera y/o se combina en una pasada continua de aparatos un polvo fino seco con diámetros muy pequeños de las partículas con un coste favorable y en cantidades correspondientemente grandes.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención para el procedimiento por medio de los rasgos característicos de la reivindicación 1 de la patente y para el dispositivo por medio de los rasgos característicos de la reivindicación 9 de la patente.

El procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza por un tratamiento de al menos dos fases del material en una capa de chorro con partículas inertes. En este caso, el material en polvo pretratado en una primera capa de chorro y separado en un dispositivo de separación de polvo integrado de las partículas de material más gruesas es conducido con la circulación de gas que sale desde la primera capa de chorro como circulación de material y de gas a una segunda capa de chorro superpuesta para el desmenuzamiento adicional y el acondicionamiento. Después de la separación de las partículas finas de las partículas más gruesas de material en un dispositivo de separación de polvo integrado en la segunda fase, se descargan las partículas finas como material en polvo con diámetros muy pequeños de las partículas con la circulación de gas desde el tratamiento de capa de chorro de dos o más fases. Las partículas de material más gruesas separadas son alimentadas de nuevo a la capa de chorro de la segunda cámara de chorro.

El dispositivo de acuerdo con la invención está constituido por un aparato de capa de chorro, en el que están dispuestas una primera cámara de chorro con un dispositivo de separación de polvo integrado y una segunda cámara de chorro superpuesta con otro dispositivo de separación de chorro integrado.

A través de la disposición de instalaciones de calefacción y/o de refrigeración y/o de conductos de alimentación de líquidos o de líquidos que contienen... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación y/o acondicionamiento de material en polvo en una capa de chorro con partículas de lecho inerte, en el que el tamaño de las partículas que debe alcanzarse es generado por fricción de las partículas de material que se mueven unas contra las otras en la capa de chorro y de las partículas del lecho inerte y el producto final es separado en un separador, caracterizado porque en el caso de un tratamiento de dos o más fases del material, el material en polvo pretratado en una primera capa de chorro (4) y separado en un dispositivo de separación de polvo (7) integrado de las partículas de material más gruesas es conducido con la circulación de gas que sale desde la primera capa de chorro (4) como circulación de material y de gas (15) a una segunda capa de chorro (4) superpuesta para el desmenuzamiento adicional y el acondicionamiento y después de la separación en un dispositivo de separación de polvo (9) integrado de las partículas más gruesas de material con la circulación de gas es separado como material en polvo con diámetros muy pequeños de las partículas desde el tratamiento de capa de chorro de dos o más fases, mientras que las partículas de material más gruesas son conducidas de nuevo a la capa de chorro (4) de la segunda cámara de chorro (8).

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una circulación de material y de gas (12) es alimentada a la cámara de chorro (6) y una circulación de material y de gas (15) es alimentada a la cámara de chorro (8), casi en su centro, y es desviada en la dirección de las paredes laterales exteriores (3) del aparato de capa de chorro (1) de tal manera que resulta una circulación (13) de forma cilíndrica, que se encuentra en la dirección axial de las cámaras de chorro (6) y (8), y que está dirigida hacia arriba por las paredes laterales exteriores (3).

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque las partículas de material más gruesas separadas en el dispositivo de separación de polvo (7) son alimentadas de nuevo a la capa de chorro (4) de la primera cámara de chorro (6).

4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque a la cámara de chorro (6) y/o a la cámara de chorro (8) se alimentan a través de una tobera de inyección (10) líquidos o líquidos que contienen sustancia sólida, como suspensiones, soluciones, coladas o lodos.

5. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la capa de chorro (4) de las cámaras de chorro (6) y (8) se calienta de forma indirecta y regulable, por ejemplo por medio de corrientes de alta frecuencia, para el tratamiento térmico del material.

6. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los líquidos alimentados a las cámaras de chorro (6) y/u (8) contienen sales disueltas en líquidos.

7. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las partículas de lecho inerte, que se encuentran en la capa de chorro (4) de las cámaras de chorro (6) y (8) y/o su recubrimiento están constituidos por un material que se puede calentar con corrientes de alta frecuencia.

8. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el material seco en polvo descargado desde el tratamiento de capa de chorro de dos fases es conducido a un separador final para la separación del producto final con tamaño objetivo deseado.

9. Dispositivo para la fabricación y/o acondicionamiento de material en polvo por medio de un aparato de capa de chorro, que está constituido por una cámara de chorro, que presenta en la dirección de la circulación de gas alimentada desde abajo unas paredes laterales inclinadas hacia fuera y cuya zona superior está configurada como espacio de separación, caracterizado porque a la primera cámara de chorro (6) con un dispositivo de separación de polvo (7) integrado está asociada una segunda cámara de chorro (8) superpuesta con un dispositivo de separación de polvo (9) integrado, y que forman juntas un aparato de capa de chorro (1).

10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque las cámaras de chorro (6) y (8) presentan en la zona inferior un orificio (2) dispuesto casi en el centro, que desemboca a ambos lados en un canal (16) que apunta en la dirección de las paredes laterales (3).

11. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 9 y 10, caracterizado porque el dispositivo de separación de polvo (7) ó (9), dispuesto sobre la cámara de chorro (6) es, por ejemplo, una criba de zigzag o se forma por un ensanchamiento de la sección transversal.

12. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque sobre el orificio (2) de las cámaras de chorro (6) y (8) está dispuesta una pieza de montaje (5) configurada en forma de cuña, cuya pared inferior forma en cada caso una pared lateral del canal (16).

13. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el aparato de capa de chorro (1) presenta una sección transversal rectangular simétrica bilateral.

14. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque en la pieza de montaje (5) configurada hueca está dispuesta una instalación de calefacción (11) regulable, por ejemplo elementos calefactores de alta frecuencia, para el tratamiento térmico del material.

15. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque las paredes laterales de la pieza 5 de montaje (5) en forma de cuña presentan un contorno recto o curvado hacia dentro, en el que el ángulo (A) entre las paredes laterales y la superficie de base de la pieza de montaje (5) está entre 45º y 60º.

16. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 9 a 15 caracterizado porque en la cámara de chorro (6) y/o en la cámara de chorro (8) están dispuestas unas toberas de inyección (10) para líquidos o líquidos que contienen sustancia sólida, como suspensiones, soluciones, coladas o lodos. 17. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 9 a 16, caracterizado porque el dispositivo de separación de polvo (9) presenta un grado de separación más alto que el dispositivo de separación de polvo (7).

18. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 9 a 17, caracterizado porque a continuación del aparato de capa de chorro (1) está conectado un separador.