Un proceso para secar sustancias orgánicas finamente divididas capaces de producir reacciones explosivas.

Un proceso continuo para secar sustancias orgánicas sólidas en una fase acuosa o una fase mixta (agua/solvente orgánico),

que comprende los pasos de:

alimentar una corriente continua de dichas sustancias en un secador turbo continuo (1), que comprende un cuerpo tubular cilíndrico (19) que está provisto de una camisa calentadora (22), cerrado por tapones (20, 21) en ambos extremos, formado con aperturas de entrada y salida (23, 24), y provisto con un rotor de palas (25) montado coaxialmente para rotación en el mismo a una velocidad de 200 a 1500 rpm, para obtener de dicho secador turbo (1) una corriente de salida continua de material en polvo seco y vapor a una temperatura mayor de 100ºC;

alimentar dicha corriente continua de material en polvo seco y vapor en al menos un aparato (3, 5) para separar el material en polvo del vapor;

descargar de dicho aparato (3, 5) una corriente continua del material en polvo y una corriente continua de vapor, que se alimenta de nuevo en el secador turbo (1);

en donde la presión de vapor dentro de dicho secador turbo (1) y dicho aparato de separación (3, 5) se mantiene constante y a tal valor para asegurar que sustancialmente no hay oxígeno presente, o, en cualquier caso, que el material en polvo no se puede inflamar, sacando continuamente, después de dicho aparato de separación, una cantidad de vapor correspondiente a la cantidad de vapor generado en dicho secador turbo (1).

Un proceso para secar sustancias orgánicas finamente divididas capaces de producir reacciones explosivas Campo de aplicación La presente invención se refiere en términos generales a un proceso para secar sustancias orgánicas en fases acuosas o sustancias orgánicas húmedas en fases orgánicas y acuosas emulsionadas.

En particular, la invención se refiere a un proceso como anteriormente, mediante el cual se secan sustancias orgánicas en condiciones adecuadas para prevenir que los polvos orgánicos finamente divididos que provienen del proceso de secado inicien reacciones explosivas.

Los procesos actuales para secar pastas y dispersiones similares en fase acuosa o fase mixta de sustancias 15 orgánicas prevén calentar en una atmósfera inerte, habitualmente una atmósfera de nitrógeno, como una precaución contra el riesgo de explosión.

Se divulga un ejemplo de tal proceso en la patente EP 0 491 247. En esta referencia se indica que el vapor que proviene de procesos de secado convencionales no es suficiente para poner un sistema de secado completamente fuera de peligro. De hecho, el vapor no puede asegurar siempre que la concentración de oxígeno esté por debajo del punto de explosión, porque los efectos de succión posteriores del sistema o el escape de aire pueden producir que la proporción presente de vapor contenida en el sistema caiga significativamente. Para la prevención de explosiones, la patente enseña neutralizar el sistema por medio de un gas inerte.

Aunque logra su objetivo, tal solución al problema dilata los costes de correr el sistema debido al alto coste de los gases inertes.

El documento GB 2 135 034 A divulga un aparato para secar un material por evaporación del vapor del mismo que comprende una cámara de secado, medio intercambiador de calor asociado con la cámara de secado, medio para 30 alimentar el material en la cámara en relación con el intercambio de calor con el intercambiador de calor, medio para evaporar vapor del material, un compresor para comprimir el exceso de vapor de la cámara para subir su temperatura, medio para inyectar líquido para dessupercalentar el vapor comprimido, el vapor saturado comprimido se alimenta al medio intercambiador de calor para condensar en el mismo dando calor latente de evaporación, una proporción del líquido presurizado del intercambiador de calor se suministra para inyección por dicho medio para inyectar, y medio para reducir la presión de equilibrio del líquido presurizado.

El documento US 3 425 135 divulga un método de secar un material sólido particulado húmedo que comprende:

- introducir el material húmedo en un extremo de una zona de secado elongada cerrada de sección transversal 40 sustancialmente circular, -someter el material a acción de golpeo con agitación rotatoria de alta velocidad por encima de la velocidad crítica para dispersar el material en gas para producir un lecho fluido turbulento de material degradado que circula en dicha zona;

- las capas más exteriores de las partículas sólidas húmedas mayores de dicho lecho fluido anular circulan en 45 estrecho contacto con una superficie calentada que rodea dicha zona de secado; -simultáneamente someter al menos parte de dicho material a fuerzas longitudinalmente aplicadas para mover el material a través de la zona de secado, y eliminar el material seco del extremo opuesto de dicha zona.

Por tanto, el problema subyacente de esta invención es proporcionar un proceso para secar sustancias orgánicas en 50 una fase acuosa o una fase mixta (agua/solvente orgánico) , que pueda eliminar todos los riesgos de explosión a un menor coste de carrera del sistema de secado que el proporcionado por los procesos del estado de la técnica anteriormente mencionados.

Este problema se resuelve, según la invención, mediante un proceso continuo para secar sustancias orgánicas 55 sólidas en una fase acuosa o en una fase mixta (agua/solvente orgánico) , proceso que comprende los pasos de:

alimentar una corriente continua de dichas sustancias en un secador turbo continuo, que comprende un cuerpo tubular cilíndrico que está provisto con una camisa calentadora, cerrado por tapones en ambos extremos, formado con aperturas de entrada y salida, y provisto con un rotor de palas montado coaxialmente para rotación en el mismo 60 a una velocidad de 200 a 1500 rpm, para obtener de dicho secador turbo una corriente de salida continua de material en polvo seco y vapor a una temperatura mayor de 100ºC;

alimentar dicha corriente continua de material en polvo seco y vapor en al menos un aparato para separar el material en polvo del vapor; 65

descargar de dicho aparato una corriente continua del material en polvo y una corriente continua de vapor, que se alimenta de nuevo al secador turbo;

en donde la presión de vapor dentro de dicho secador turbo y dicho aparato de separación se mantiene constante y a tal valor para asegurar que sustancialmente no hay oxígeno presente, o, en cualquier caso, que el material en polvo no se puede inflamar, sacando continuamente, después de dicho aparato de separación, una cantidad de vapor correspondiente a la cantidad de vapor generado en dicho secador turbo.

Esta cantidad de vapor sacada después del aparato de separación se alimenta después en un aparato de condensación, específicamente turbocondensadores y/o columnas de tipo relleno, antes de la liberación a la atmósfera.

Adecuadamente, se causa que al menos una parte de esta cantidad de vapor, antes de ser transportada a dicho aparato de condensación, fluya a través de un intercambiador de calor, para generar agua calentada para uso en plantas y otras aplicaciones tal como calefacción de espacio remoto.

El vapor que fluye fuera del aparato de separación para volver al secador primero se hace que fluya a través de un intercambiador de calor para asegurarse que su temperatura cumple las condiciones del proceso y preferiblemente está en el intervalo de 150º a 270ºC.

Preferiblemente, dicho al menos un aparato de separación consiste en un separador ciclónico y un filtro de tipo bolsa opcional.

Preferiblemente, dicho aparato de condensación es un turbocondensador, por ejemplo, como el fabricado por VOMM Impianti e Processi S.r.l. y descrito en la patente EP 0 749 772.

Esta invención se refiere además a un sistema para llevar a cabo el proceso anterior, y que comprende:

un secador turbo continuo, que comprende un cuerpo tubular cilíndrico provisto con una camisa calentadora, cerrado por tapones en ambos extremos, que tiene al menos una apertura de entrada para las sustancias orgánicas sólidas en una fase acuosa o una fase mixta, y que tiene al menos una apertura de salida para dicho material en polvo y el vapor, y que tiene un rotor de palas montado coaxialmente para rotación en el mismo;

un aparato de separación que consiste en un separador ciclónico y/o un filtro de tipo bolsa para separar el material en polvo del vapor;

un ventilador dispuesto para dirigir el vapor que proviene de dicho aparato de separación a dicho secador turbo continuo; y un medio para mantener el vapor a una presión constante en el sistema eliminando, después de dicho ventilador, una cantidad predeterminada de dicho vapor antes de que se lleve al secador turbo continuo.

Ventajosamente, el sistema de la invención comprende además, colocado después de dicho ventilador y dicho medio de mantener la presión de vapor constante, un segundo intercambiador de calor dispuesto para recuperar energía térmica de dicha cantidad de vapor eliminada del sistema.

Una ventaja principal del proceso y sistema según la invención es que las sustancias orgánicas sólidas contenidas en fases acuosas o mixtas se pueden secar a polvo fino sin riesgo de fuego o explosión en virtud de la inertización proporcionada por el vapor en todas las fases del proceso y de que su presión se controla cuidadosamente.

Esto se alcanza sin la necesidad de inyectar gases inertes caros en el sistema.

Además, al proporcionar el secador turbo como se ha explicado anteriormente, el equilibrio de energía del proceso inventivo se puede hacer muy favorable.

El proceso de la invención es muy versátil y se puede usar para secar una gama de sustancias orgánicas sólidas en fases acuosas y/o de agua/solvente, tal como un lodo de residuos procesados de ciudad e industriales, residuos de productos agrícolas, terrenos de cría de cerdos u otros animales, micelios de plantas de producción de antibióticos, etc.

Las características y ventajas adicionales del método y sistema según la invención deben ser aparentes a partir de la siguiente descripción de formas de realización preferidas... [Seguir leyendo]

1. Un proceso continuo para secar sustancias orgánicas sólidas en una fase acuosa o una fase mixta (agua/solvente orgánico) , que comprende los pasos de:

alimentar una corriente continua de dichas sustancias en un secador turbo continuo (1) , que comprende un cuerpo tubular cilíndrico (19) que está provisto de una camisa calentadora (22) , cerrado por tapones (20, 21) en ambos extremos, formado con aperturas de entrada y salida (23, 24) , y provisto con un rotor de palas (25) montado coaxialmente para rotación en el mismo a una velocidad de 200 a 1500 rpm, para obtener de dicho secador turbo (1) una corriente de salida continua de material en polvo seco y vapor a una temperatura mayor de 100ºC;

alimentar dicha corriente continua de material en polvo seco y vapor en al menos un aparato (3, 5) para separar el material en polvo del vapor;

descargar de dicho aparato (3, 5) una corriente continua del material en polvo y una corriente continua de vapor, que se alimenta de nuevo en el secador turbo (1) ;

en donde la presión de vapor dentro de dicho secador turbo (1) y dicho aparato de separación (3, 5) se mantiene constante y a tal valor para asegurar que sustancialmente no hay oxígeno presente, o, en cualquier caso, que el material en polvo no se puede inflamar, sacando continuamente, después de dicho aparato de separación, una cantidad de vapor correspondiente a la cantidad de vapor generado en dicho secador turbo (1) .

2. Un proceso según la reivindicación 1, en donde dicha cantidad de vapor sacada después del aparato de separación (3, 5) se alimenta después en un aparato de condensación (16) , tal como turbocondensadores (16) y/o columnas de tipo relleno, antes de la liberación a la atmósfera.

3. Un proceso según la reivindicación 2, en donde se causa que al menos parte de dicha cantidad de vapor, antes de que sea transportada a dicho aparato de condensación (16) , fluya a través de un intercambiador de calor (14) para generar agua calentada.

4. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde se causa previamente que el vapor que fluye fuera del aparato de separación (3, 5) para ser alimentado de nuevo en el secador turbo (1)

fluya a través de un intercambiador de calor (9) para asegurarse que su temperatura está en el intervalo de 150º a 270ºC.

5. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dicho al menos un aparato de separación (3, 5) consiste en un separador ciclónico (3) y un filtro de tipo bolsa opcional (5) .

6. Un sistema para implementar el proceso de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende:

un secador turbo continuo (1) , que comprende un cuerpo tubular cilíndrico (19) provisto de una camisa calentadora (22) , cerrado por tapones (20, 21) en ambos extremos, que tiene al menos una apertura de 45 entrada (23) para dichas sustancias orgánicas sólidas en una fase acuosa o una fase mixta, y que tiene al menos una apertura de salida (24) para dicho material en polvo y el vapor, y que tiene un rotor de palas (25) montado coaxialmente para rotación en el mismo, un aparato de separación (3, 5) que consiste en un separador ciclónico (3) y/o un filtro de tipo bolsa (5) para separar el material en polvo del vapor;

un ventilador (7) dispuesto para dirigir el vapor que proviene de dicho aparato de separación (3, 5) a dicho secador turbo continuo (1) ; y 55 un medio (12) para mantener el vapor a una presión constante en el sistema eliminando, después de dicho aparato de separación (3, 5) , una cantidad predeterminada de dicho vapor antes de que se lleve al secador turbo continuo (1) .

7. Un sistema según la reivindicación 6, que comprende además un intercambiador de calor (9) colocado entre dicho ventilador (7) y dicho secador turbo continuo (1) para calentar el vapor antes que se vuelva a alimentar en dicho secador turbo continuo (1) .

8. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, que comprende además, colocado después de dicho ventilador (7) y dicho medio (12) de mantener la presión del vapor constante, un segundo

intercambiador de calor (14) dispuesto para recuperar energía térmica de dicha cantidad de vapor eliminado del sistema.

9. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde dicho medio (12) de mantener el vapor a un presión constante comprende una válvula (12) conectada a un transductor de presión.