Sistemas que utilizan inserción promotora del flujo másico con purga de gas y métodos para los mismos.
Un sistema, que comprende:
una vasija (122);
un cono invertido (124) en la vasija;
y
un miembro (125) bajo el cono invertido y que tiene dimensiones que hacen que los sólidos que pasan a lo largo delmismo entre el miembro y la vasija tengan un perfil de velocidad aproximadamente constante a su través,en donde el miembro comprende adicionalmente un faldón (104) que se extiende hacia fuera desde el miembro y unconducto (136) para transportar un gas a o desde un área situada por debajo del faldón, o un faldón (302) que seextiende hacia dentro desde el miembro y un conducto (136) para transportar un gas a o desde un área situada porencima del faldón.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/061816.
Solicitante: UNIVATION TECHNOLOGIES LLC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 5555 SAN FELIPE SUITE 1950 HOUSTON, TX 77056 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: BLICKLEY,WILLIAM J, BLOOD,MARK W, BALDWIN,GLENN W.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01J8/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01J PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS O FÍSICOS, p. ej. CATÁLISIS O QUÍMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS. › Procedimientos químicos o físicos en general, llevados a cabo en presencia de fluidos y partículas sólidas; Aparatos para tales procedimientos.
- B01J8/08 B01J […] › B01J 8/00 Procedimientos químicos o físicos en general, llevados a cabo en presencia de fluidos y partículas sólidas; Aparatos para tales procedimientos. › con partículas móviles (con partículas fluidificadas B01J 8/18).
- B01J8/12 B01J 8/00 […] › desplazándose por gravedad en un flujo descendiente.
- C08F6/00 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › Tratamientos posteriores a la polimerización (C08F 8/00 tiene prioridad; de cauchos de dieno conjugado C08C).
- F26B17/14 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F26 SECADO. › F26B SECADO DE MATERIALES SOLIDOS O DE OBJETOS POR ELIMINACION DEL LIQUIDO QUE CONTIENEN (dispositivos de secado para cosechadoras-trilladoras A01D 41/133; rejillas para el secado de frutas o vegetales A01F 25/12; secado de productos alimenticios A23; secado de cabellos A45D 20/00; artículos para el secado del cuerpo A47K 10/00; secado de artículos domésticos A47L; secado de gases o vapores B01D; procedimientos físicos o químicos para la eliminación del agua o cualquier otra forma de separar los líquidos de los sólidos B01D 43/00; aparatos centrifugadores B04; secado de cerámica C04B 33/30; secado de hilos o tejidos textiles en combinación con cualquier otra forma de tratamiento D06C; soportes de secado para lavandería sin calefacción ni circulación de aire efectiva, secadores centrífugos domésticos o similares, escurrido o prensado en caliente de la colada D06F; hornos F27). › F26B 17/00 Máquinas o aparatos con movimiento progresivo para el secado de un material a granel, en estado plástico o en forma fluidificada, p. ej. gránulos, fibras cortadas (F26B 13/00 tiene prioridad). › desplazándose los materiales a través de una contracorriente de gases.
PDF original: ES-2398945_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistemas que utilizan inserción promotora del flujo másico con purga de gas y métodos para los mismos REMISIÓN A SOLICITUDES AFINES
Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de EE. UU. N.° de Serie 61/20.021, presentada el 26 de noviembre de 2008.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere generalmente a la adición y/o eliminación de gas de una mixtura de sólidos/gas que fluye a través de una vasija. En particular, esta descripción se refiere a la utilización de un cono invertido y una inserción que promueven el flujo másico de sólidos y proporcionan espacios vacíos para añadir y/o eliminar gases de una mixtura de sólidos/gas que se desplaza a través de una vasija.
*ANTECEDENTES
Usualmente, los procesos de polimerización de poliolefinas hacen uso de una tolva de purga después de la vasija del reactor para eliminar las materias volátiles indeseables de la resina de polímero. La tolva de purga es una vasija en la cual entra una mixtura de resina por la parte superior de la vasija y se somete a un gas de purga a través de orificios o aberturas en el fondo de la vasija y posiblemente a lo largo de las paredes laterales y otras áreas de la vasija para eliminar las materias volátiles por un efecto de purga (Véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. N.os 3.797.707, 4.286.883, 4.758.654, y 5.462.351.)
Sin embargo, la simple introducción de un gas de purga por tubería en la resina sin tener en cuenta la distribución del flujo de sólidos, la distribución del gas de purga a través de la resina, los patrones de flujo de la resina ni ningún efecto potencial de calentamiento del gas de purga puede dar como resultado el deterioro de la resina y conducir posiblemente a productos polímeros deficientes o no viables comercialmente. Adicionalmente, el tiempo durante el cual está expuesta la resina al gas de purga afecta también a la medida en que se eliminan las materias volátiles de la resina.
La interfaz entre la resina y la tolva de purga junto con cualesquiera proyecciones asociadas (tales como tuberías, tubos, soportes, etc., que pueden sobresalir en el recorrido de flujo de la resina) tiene también efecto sobre la velocidad de flujo de la resina a través de la tolva de purga. Dado que las materias volátiles se purgan de la resina a una velocidad que depende del tiempo de contacto entre la resina y el gas de purga, cualquier patrón de flujo irregular de la resina (es decir, un flujo de resina más lento o más rápido) afectará a la cantidad de materias volátiles que se purgan. De conformidad con lo anterior, la cantidad de materias volátiles eliminada difiere de una porción de la tolva de purga a otra, dependiendo del patrón de flujo de la resina.
Por consiguiente, el flujo de resina a través de la tolva de purga debería reducirse de modo que la porción de la resina que se expone al gas de purga durante un periodo de tiempo mínimo (es decir, la porción de la resina que se desplaza más rápidamente a través de la tolva de purga) , tenga un tiempo de contacto suficiente con el gas de purga para eliminar la cantidad de materias volátiles deseada. Esta disminución en la velocidad de flujo global de los sólidos a través de la tolva de purga provoca que se necesite más tiempo para purgar la resina después de la polimerización, reduciendo así la eficiencia del proceso total.
Por tanto, es deseable conseguir una velocidad de flujo de la sección transversal de la resina más uniforme a través de la tolva de purga, a fin de promover un tiempo de residencia de la resina y una dispersión del gas de purga más uniformes a través de la resina, de manera que se necesite menos tiempo para purgar las materias volátiles de la resina hasta obtener un nivel aceptable.
EP-A1-0339122 describe un sistema para desgasificar pelets de polímero utilizando una vasija con un cono invertido.
SUMARIO
En una realización, un sistema incluye una barrera; un cono invertido en la barrera; y un miembro bajo el cono invertido con dimensiones que hacen que los sólidos que pasan a lo largo de este entre el miembro y la barrera tengan un perfil de velocidad aproximadamente constante a su través.
En otra realización, un sistema incluye una barrera que tiene una porción central entre los extremos opuestos superior e inferior de esta, teniendo la porción central un diámetro interior aproximadamente constante a lo largo de esta; un miembro en la barrera hacia un extremo inferior de esta, en el cual el diámetro exterior del miembro está comprendido entre aproximadamente un 50% y aproximadamente un 95% del diámetro interior de una porción de la barrera adyacente a este; y un cono invertido para desviar los sólidos desde un extremo superior del miembro.
Un método para purgar un gas de una mixtura de sólidos/gas de acuerdo con una realización incluye añadir sólidos a una barrera que tiene un cono invertido en ella y un miembro bajo el cono invertido, en donde los sólidos que 2 5
pasan a lo largo del miembro tienen un perfil de velocidad vertical aproximadamente constante a su través; e inyectar un gas de purga en los sólidos desde al menos un punto adyacente al miembro.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 es un diagrama ilustrativo en sección transversal de un sistema para añadir y/o eliminar gas de una mixtura de sólidos/gas.
La FIG. 2 es un diagrama ilustrativo en sección transversal de un sistema para añadir y/o eliminar gas de una mixtura de sólidos/gas.
La FIG. 3 es un diagrama ilustrativo en sección transversal de un sistema para añadir y/o eliminar gas de una mixtura de sólidos/gas.
La FIG. 4 es un diagrama ilustrativo en sección transversal de un faldón para añadir y/o eliminar gas de una mixtura de sólidos/gas.
La FIG. 5 es un diagrama ilustrativo en sección transversal de un sistema para añadir y/o eliminar gas de una mixtura de sólidos/gas.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Antes de dar a conocer y describir los presentes compuestos, componentes, composiciones, dispositivos, equipos, configuraciones, esquemas, sistemas y/o métodos, debe entenderse que, a no ser que se indique otra cosa, esta invención no está limitada a compuestos, componentes, composiciones, dispositivos, equipos, configuraciones, esquemas, sistemas, métodos o análogos específicos, dado que estos pueden variar, a no ser que se especifique otra cosa. Debe entenderse también que la terminología utilizada en esta memoria tiene por objeto describir únicamente realizaciones particulares y no debe entenderse como limitante.
Debe tenerse en cuenta también que, tal y como se utiliza en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una", "el/la" y "los/las" incluyen los referentes plurales a no ser que se especifique otra cosa.
Generalmente, las realizaciones descritas en esta memoria se refieren a métodos y sistemas de adición y/o eliminación de gas de una tolva de purga. Por ejemplo, las realizaciones descritas en esta memoria se refieren a sistemas y métodos para eliminar materias volátiles de una resina según fluye a través de una tolva de purga de flujo másico, preferiblemente en una modalidad de "flujo en tapones".
Otras realizaciones generales incluyen métodos para purgar un gas a partir de una mixtura de sólidos/gas donde la mixtura de sólidos/gas fluye a través de una tolva de purga, entra en contacto con un cono invertido que tiene un miembro bajo el cono, y tiene un perfil de velocidad vertical aproximadamente constante a su través. Las realizaciones de esta memoria incluyen adicionalmente inyectar gas de purga en los sólidos desde al menos un punto adyacente al miembro.
El término "purga", como se utiliza en esta memoria, hace referencia al proceso de eliminación de gases indeseables disueltos y no disueltos, que incluyen hidrocarburos y/o materias volátiles, de un polímero sólido granular que tiene espacios intersticiales llenos de gas. Además del gas intersticial, se pueden disolver hidrocarburos en la resina. La operación de purga consiste en crear una fuerza impulsora suficiente para hacer que el hidrocarburo absorbido se difunda fuera de la resina. Los hidrocarburos contenidos en el espacio intersticial se desplazan rápidamente con el gas de purga, pero los hidrocarburos disueltos se expulsan lentamente, ya que la velocidad de difusión relativa depende del peso molecular (PM) del hidrocarburo (las moléculas grandes se difunden más lentamente) .
El término "materias volátiles", como se utiliza en esta memoria, hace referencia a un componente o compuesto que tiene un punto de ebullición relativo bajo comparado con los componentes o compuestos que... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un sistema, que comprende:
una vasija (122) ;
un cono invertido (124) en la vasija; y
un miembro (125) bajo el cono invertido y que tiene dimensiones que hacen que los sólidos que pasan a lo largo del mismo entre el miembro y la vasija tengan un perfil de velocidad aproximadamente constante a su través,
en donde el miembro comprende adicionalmente un faldón (104) que se extiende hacia fuera desde el miembro y un conducto (136) para transportar un gas a o desde un área situada por debajo del faldón, o un faldón (302) que se extiende hacia dentro desde el miembro y un conducto (136) para transportar un gas a o desde un área situada por encima del faldón.
2. Un sistema como se indica en la reivindicación 1 en el cual la vasija tiene una porción central entre los extremos opuestos superior e inferior de la misma, teniendo la porción central un diámetro interior aproximadamente constante en toda su longitud, y en el cual el miembro se encuentra en la vasija hacia un extremo inferior de la misma, en donde el diámetro exterior del miembro está comprendido entre aproximadamente un 50% y aproximadamente un 95% del diámetro interior de una porción de la vasija adyacente al mismo.
3. El sistema indicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente un conducto para transportar un gas a o desde un área situada por debajo del cono invertido.
4. El sistema indicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente un faldón que se extiende hacia fuera desde la vasija, y un conducto para transportar un gas a o desde un área situada por debajo del faldón.
5. El sistema indicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el miembro incluye secciones múltiples, en donde cada sección tiene un diámetro menor que la sección situada inmediatamente por encima de ella, definiendo de este modo una separación entre ambas.
6. El sistema indicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente un recubrimiento reductor de la fricción sobre el cono invertido.
7. Un método para purgar un gas de una mixtura de sólidos/gas, que comprende:
añadir sólidos a una vasija (122) que tiene un cono invertido (124) en ella y un miembro (125) bajo el cono invertido, en donde los sólidos que pasan al largo del miembro tienen un perfil de velocidad vertical aproximadamente constante a su través, y en donde el miembro comprende adicionalmente un faldón (104) que se extiende hacia fuera desde el miembro y un conducto (136) para transportar un gas a o desde un área situada por debajo del faldón o un faldón (302) que se extiende hacia dentro desde el miembro y un conducto (136) para transportar un gas a o desde un área situada por encima del faldón; e inyectar un gas de purga en los sólidos desde al menos un punto adyacente al miembro.
8. El método indicado en la reivindicación 7, que comprende adicionalmente inyectar o extraer un gas de un área situada inmediatamente por debajo del cono invertido.
9. El método indicado en la reivindicación 7 u 8, que comprende adicionalmente inyectar o extraer un gas de un área situada por debajo de un faldón que se extiende hacia fuera desde el miembro.
10. El método indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 7-9, que comprende adicionalmente inyectar o extraer un gas de un área situada por debajo de un faldón que se extiende hacia fuera desde la vasija.
11. El método indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 7-10, en el cual el miembro incluye secciones múltiples, en donde cada sección tiene un diámetro menor que la sección situada inmediatamente por encima de ella, definiendo así una separación entre ambas, e inyectando o extrayendo un gas en o de la separación.
12. El método indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 7-9 u 11, que comprende adicionalmente inyectar o extraer un gas en o de un área situada por encima de un faldón que se extiende hacia dentro desde el miembro.
13. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, o el método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7-12, en el cual el diámetro exterior del miembro está comprendido entre aproximadamente un 75% y un 100% del diámetro exterior del cono invertido.
14. El sistema indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1-6 o el método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7-13, en el cual el diámetro exterior del miembro está comprendido entre aproximadamente un 50% y aproximadamente un 95% del diámetro interior de una porción de la vasija adyacente al mismo.
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