Instalación de secado.

Una instalación de secador (1) para secar un producto (3), comprendiendo dicha instalación de secador:

- un dispositivo (2) para mover el producto (3);

- al menos una unidad de calentamiento (4), comprendiendo dicha unidad de calentamiento al menos un emisor de infrarrojos (5) y un sistema de sobrepresión (6);

estando adaptada dicha unidad de calentamiento (4) para calentar mediante radiación dicho producto en movimiento (3), obteniéndose de ese modo productos de evaporación (7);

estando delimitada dicha al menos una unidad de calentamiento (4) por un medio de protección (8);

siendo transparente dicho medio de protección (8) para la radiación infrarroja y proporcionando una barrera física contra dichos productos de evaporación (7);

estando adaptado dicho sistema de sobrepresión (6) para soplar aire (9) a dicha unidad de calentamiento (4) para crear una sobrepresión en la unidad de calentamiento (4);

estando adaptados dichos emisores de infrarrojos (5) para producir productos de combustión (10) a alta temperatura;

mezclándose dicho aire (9) y dichos productos de combustión (10) en la unidad de calentamiento obteniéndose de ese modo una mezcla (11);

estando adaptado dicho medio de protección (8) para permitir que un primer flujo (12) de dicha mezcla (11) salga de la unidad de calentamiento (4) a través de dicho medio de protección (8) sobre el producto (3) que secar;

estando adaptado dicho sistema de sobrepresión (6) para sacar un segundo flujo (13) de dicha mezcla (11) fuera de la unidad de calentamiento (4);

comprendiendo además dicha instalación de secador:

- un medio de extracción (14) que está adaptado para extraer productos extraídos (15), comprendiendo dichos productos extraídos (15) al menos parte de dichos productos de evaporación (7) y dicho primer flujo (12) de dicha mezcla (11).

Instalación de secado

Campo técnico La presente invención se refiere a una instalación de secado y un método para el secado de productos.

Más en particular, la invención se refiere a una instalación de secado y un método para secar lodo o barro, como por ejemplo el secado de aguas residuales y lodo industrial.

La invención se refiere además a una instalación de secado y un método para secar tal lodo o barro contaminado con componentes tóxicos o corrosivos.

Técnica antecedente En el campo de la eliminación de aguas residuales municipales e industriales, es necesario tratar el lodo de aguas residuales resultante mediante calentamiento para reducir el volumen de lodo reduciendo su contenido de agua por evaporación y para reducir los patógenos transmitidos por el lodo y su potencial para la atracción vectorial. Además, tal lodo puede contener componentes tóxicos y/o corrosivos que se deban quitar de un modo económico y ambientalmente seguro. El secado térmico de este lodo ha surgido como uno de los métodos de tratamiento preferidos. En muchos casos, se usan calentadores de infrarrojos ya que son los más eficaces energéticamente ya que da como resultado pérdidas de calor inferiores durante la transferencia y un sistema de control de emisión de aire sustancialmente más pequeño.

Un ejemplo de un secador de lodo se describe en el documento US-5.974.688. Esta instalación de secador monitoriza y regula la temperatura del material que secar y también monitoriza y regula la temperatura del propio secador. El sistema de monitorización permite que se maximice la eficacia de secado de material del secador y al mismo tiempo reduce el riesgo del acaecimiento de combustión y daño al secador y sus componentes debido a la expansión inducida por la temperatura y la fatiga.

Otro ejemplo de un secador de aguas residuales, que también se puede usar para secar lodo, se describe en el documento FR 2875721. Este sistema usa radiación infrarroja para secar una cantidad en movimiento de agua residual.

El documento US 5046944 da a conocer un quemador alimentado por gas con una cara cerámica porosa a través de la cual surge una mezcla de combustión gaseosa y en cuya superficie de surgimiento se quema la mezcla. El quemador alimentado por gas puede calentar un sustrato con la ayuda de corrientes de aire o gas quemado reciclado que se propaga a través del sustrato para ayudar a quitar la humedad u otras sustancias volátiles del sustrato. El quemador alimentado por gas se puede usar para mallas móviles de tratamiento de calor que porten material volatilizable que contamine la atmósfera si simplemente se descarga al aire. El documento US-5.046.944 contiene un ejemplo en el que el gas de combustión y el material volatilizado de la malla secada están separados completamente por medio de una lámina fina de material de transmisión de infrarrojos como cuarzo.

Divulgación de la invención La presente invención proporciona una instalación de secado y un método para secar un producto.

En una forma de realización preferida, la presente invención proporciona una instalación de secado y un método para secar lodo y barro, en la que el secado se lleva a cabo de un modo económicamente y ecológicamente efectivo.

Un aspecto de la invención reivindicada proporciona una instalación de secador para secar un producto, en la que la instalación de secador comprende un dispositivo para mover el producto y al menos una unidad de calentamiento.

La unidad de calentamiento comprende al menos un emisor de infrarrojos y un sistema de sobrepresión. La unidad de calentamiento está adaptada para calentar el producto en movimiento mediante radiación. Mediante esta radiación, se obtienen productos de evaporación. La unidad de calentamiento está delimitada por una protección. La protección es transparente para la radiación infrarroja y proporciona una barrera física contra los productos de evaporación. El sistema de sobrepresión está adaptado para soplar aire a la unidad de calentamiento para crear una sobrepresión en la unidad de calentamiento. Este aire se halla preferentemente a una temperatura de aproximadamente 200ºC. El al menos un emisor de infrarrojos está adaptado para producir productos de combustión a alta temperatura. El aire y estos productos de combustión se mezclan en la unidad de calentamiento obteniéndose de ese modo una mezcla. La protección está adaptada para permitir que un primer flujo de esta mezcla salga de la unidad de calentamiento a través de la protección, bajo la fuerza impulsora del sistema de sobrepresión, sobre el

sustrato que se va a secar. Este primer flujo oscila preferentemente entre el 5 y el 20% y más preferentemente el 10% de la cantidad total de la mezcla. La protección puede estar provista de perforaciones o la protección se puede construir de tal manera que comprenda diferentes protecciones más pequeñas que no estén unidas de forma hermética. Preferentemente, las perforaciones o las protecciones más pequeñas que no están unidas de forma hermética se extienden sobre la superficie de la protección. En un modo incluso más preferido, las perforaciones o las protecciones más pequeñas que no están unidas de forma hermética se extienden de forma uniforme sobre la superficie de la protección. La protección está hecha preferentemente al menos parcialmente de vidrio de cuarzo, pero también se pueden usar productos similares. El sistema de sobrepresión está adaptado para sacar el resto de la mezcla en un segundo flujo fuera de la unidad de calentamiento. La instalación de secador comprende además un medio de extracción adaptado para extraer productos extraídos. Estos productos extraídos comprenden al menos parte de los productos de evaporación, que se produjeron por el calentamiento del producto, y el primer flujo de la mezcla que procede de la unidad de calentamiento.

La unidad de calentamiento, que está protegida de los productos de evaporación por la protección y por el primer flujo de mezcla que sale de la unidad de calentamiento bajo la fuerza impulsora del sistema de sobrepresión, no entrará en contacto por lo tanto con posibles productos de evaporación corrosivos o incluso agresivos que pudieran corroer los emisores radiantes u otros componentes de la unidad de calentamiento, como por ejemplo ventiladores o tubos de suministro. Esto es ventajoso para la vida útil del sistema de secado.

El primer flujo -una mezcla de aire y productos de combustión-sale de la unidad de calentamiento a través de la protección bajo la fuerza impulsora del sistema de sobrepresión. Este primer flujo fluye perpendicularmente sobre el sustrato que secar. Por lo tanto, este primer flujo ayuda en la operación de secado a través de una acción convectiva efectiva. Ya que este primer flujo se distribuye por toda la superficie de la protección, se hace un uso altamente eficaz de este primer flujo al soportar la operación de secado de modo eficaz y equitativo por toda la anchura de la instalación de secado. Ya que este primer flujo fluye inmediatamente a través de la protección y perpendicularmente sobre el sustrato, la pérdida de energía térmica de este primer flujo es mínima, maximizándose su uso efectivo para el secado convectivo.

Ya que la unidad de calentamiento también saca el resto de la mezcla en un segundo flujo, el volumen de gas extraído por el medio de extracción es más pequeño que en un sistema convencional que necesitara extraer toda la mezcla producida por la unidad de calentamiento. La presente invención por lo tanto también reduce el volumen de productos extraídos que tratar posteriormente.

Es un beneficio adicional de la invención que dos flujos gaseosos se evacúen por separado fuera de la instalación de secado. Esto significa que las instalaciones de secado de acuerdo con la invención se pueden construir de tal modo, que usen o traten los dos flujos evacuados del mejor modo posible en el interior o en el exterior de la instalación de secado; optimizándose de ese modo la eficacia energética y reduciéndose el coste total de operación de la instalación de secado.

El producto que secar puede ser barro o lodo, pero también aguas residuales, que se originen de la eliminación de aguas residuales industriales y municipales.

El dispositivo para mover el producto puede por ejemplo ser una cinta transportadora o una placa vibratoria o una multiplicidad de placas vibratorias que estén en un ángulo con referencia al plano horizontal.

En una forma de realización preferida de la presente invención, los productos extraídos son quemados por un 45 quemador externo, por ejemplo un sistema de antorcha. Esto es especialmente adecuado si el producto que secar... [Seguir leyendo]

1. Una instalación de secador (1) para secar un producto (3) , comprendiendo dicha instalación de secador: 5 -un dispositivo (2) para mover el producto (3) ;

-al menos una unidad de calentamiento (4) , comprendiendo dicha unidad de calentamiento al menos un emisor de infrarrojos (5) y un sistema de sobrepresión (6) ; estando adaptada dicha unidad de calentamiento (4) para calentar mediante radiación dicho producto en movimiento

(3) , obteniéndose de ese modo productos de evaporación (7) ; estando delimitada dicha al menos una unidad de calentamiento (4) por un medio de protección (8) ;

siendo transparente dicho medio de protección (8) para la radiación infrarroja y proporcionando una barrera física contra dichos productos de evaporación (7) ; estando adaptado dicho sistema de sobrepresión (6) para soplar aire (9) a dicha unidad de calentamiento (4) para crear una sobrepresión en la unidad de calentamiento (4) ;

estando adaptados dichos emisores de infrarrojos (5) para producir productos de combustión (10) a alta temperatura; mezclándose dicho aire (9) y dichos productos de combustión (10) en la unidad de calentamiento obteniéndose de ese modo una mezcla (11) ;

estando adaptado dicho medio de protección (8) para permitir que un primer flujo (12) de dicha mezcla (11) salga de la unidad de calentamiento (4) a través de dicho medio de protección (8) sobre el producto (3) que secar; estando adaptado dicho sistema de sobrepresión (6) para sacar un segundo flujo (13) de dicha mezcla (11) fuera de la unidad de calentamiento (4) ; comprendiendo además dicha instalación de secador.

35. un medio de extracción (14) que está adaptado para extraer productos extraídos (15) , comprendiendo dichos productos extraídos (15) al menos parte de dichos productos de evaporación (7) y dicho primer flujo (12) de dicha mezcla (11) .

2. Una instalación de secador como en la reivindicación 1, comprendiendo además dicha instalación de secador al menos un quemador externo (16) adaptado para quemar dichos productos extraídos (15) .

3. Una instalación de secador como en la reivindicación 1, comprendiendo además dicha instalación de secador un medio de recirculación (17) adaptado para proporcionar dichos productos extraídos (15) a al menos un emisor de infrarrojos (5) en al menos una unidad de calentamiento (4) .

4. Una instalación de secador (1) como en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicha unidad de calentamiento (4) comprende emisores de infrarrojos a gas.

5. Una instalación de secador (1) como en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicha instalación de secador comprende además un medio (18) adaptado para reutilizar al menos parte del segundo flujo (13) de dicha mezcla (11) extraída por dicho sistema de sobrepresión (6) para calentar dicho dispositivo (2) .

6. Uso de una instalación de secador como en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, para secar barro o lodo.

7. Uso de una instalación de secador como en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, para secar aguas residuales.

8. Un método para secar un producto (3) , comprendiendo dicho método las siguientes etapas:

-proporcionar un dispositivo (2) para mover un producto (3) ;

-proporcionar al menos una unidad de calentamiento (4) , comprendiendo dicha unidad de calentamiento al menos un emisor radiante y un sistema de sobrepresión;

calentando dicha unidad de calentamiento (4) dicho producto en movimiento (3) mediante radiación; 65 produciendo de ese modo dicho producto en movimiento productos de evaporación (7) ;

estando delimitada dicha unidad de calentamiento (4) por un medio de protección (8) ;

siendo transparente dicho medio de protección (8) para la radiación infrarroja y proporcionando una barrera física 5 contra dichos productos de evaporación (7) ;

soplando dicho sistema de sobrepresión (6) aire (9) a la unidad de calentamiento (4) para crear una sobrepresión en la unidad de calentamiento (4) ,

produciendo dichos emisores de infrarrojos productos de combustión (10) a alta temperatura,

mezclándose dicho aire (9) y dichos productos de combustión (10) en la unidad de calentamiento obteniéndose de ese modo una mezcla (11)

permitiendo dicho medio de protección (8) que un primer flujo (12) de dicha mezcla (11) salga de la unidad de calentamiento (4) a través de dicho medio de protección (8) sobre el producto (3) que secar;

sacando dicho sistema de sobrepresión (6) un segundo flujo (13) de dicha mezcla (11) fuera de la unidad de calentamiento (4) ; 20 comprendiendo además dicha instalación de secador:

-un medio de extracción (14) para extraer productos extraídos (15) , comprendiendo dichos productos extraídos (15) al menos parte de dichos productos de evaporación (7) y dicho primer flujo (12) de dicha mezcla (11) . 25

9. Un método para secar un producto como en la reivindicación 8, en el que dichos productos extraídos (15) son quemados por un quemador externo (16) .

10. Un método para secar un producto como en la reivindicación 8, comprendiendo además dicha instalación de

secador (1) un medio de recirculación (17) para proporcionar dichos productos extraídos (15) a al menos un emisor de infrarrojos (5) en al menos una unidad de calentamiento (4) .

11. Un método para secar un producto como en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, comprendiendo además dicha instalación de secador (1) un medio (18) para reutilizar al menos parte del segundo flujo (13) de dicha mezcla 35 (11) extraída por dicho sistema de sobrepresión (6) para calentar dicho dispositivo (2) .