BRPI0708011A2

BRPI0708011A2 - processo para secagem de melamina

Info

Publication number: BRPI0708011A2
Application number: BRPI0708011-5A
Authority: BR
Inventors: Vezzani Corrado
Original assignee: Vomm Impianti E Processi S.P.A.
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2011-05-17
Also published as: ES2335430T3; CN101410383B; RU2430097C2; UA91117C2; WO2007085450A1; EP1813604A1; CN101410383A; US8114990B2; ATE446956T1; RU2008132778A; US20090176982A1; DE602006010019D1; EP1813604B1; PL1813604T3; BRPI0708011B1

Abstract

PROCESSO PARA SECAGEM DE MELAMINA. A presente invenção se refere a um processo para secagem de tortas úmidas de melamina, compreendendo as etapas de: a) prover um secador turbo (T), compreendendo um corpo tubular cilíndrico (1) tendo uma camisa de aquecimento (4), entradas e saidas (5, 6) e um rotor provido de hélices (7) rotativamente suportado; b) alimentar um fluxo contínuo de uma torta úmida de melamina dentro do secador turbo (T), cuja parede interna (9) é mantida a uma temperatura de pelo menos 220<198>C; c) alimentar um fluxo contínuo de um gás selecionado de ar ou nitrogênio dentro do secador turbo (T); d) submeter o fluxo de torta úmida de melamina à ação mecânica do rotor provido de hélices (7), que gira a uma velocidade de pelo menos 200 rpm, com conseqüente centrifugação da torta úmida contra a parede aquecida (9), dessa forma, causando a evaporação instantânea da água contida na torta, e o transporte desta última na direção da saída (6); e) descarregar continuamente, após um tempo de residência médio inferior a 1 minuto, um fluxo de cristais de melamina com um teor de umidade inferior a 0,1%.

Description

"PROCESSO PARA SECAGEM DE MELAMINA"

Campo de Aplicação

A presente invenção se refere, em geral, ao campotécnico da indústria química. Em particular, a invenção serefere a um processo para secagem de tortas úmidas demelamina.

Estado da Técnica

Há muito tempo, se conhece um grande número deprocessos para produção de melamina (ver, por exemplo, osdocumentos de patentes U.S. No. 3.598.818, EP 0 091 174 eWO 95/06042), cujos processos envolvem a formação, em umdeterminado estágio, de uma lama de água e cristais demelamina, em que uma variável quantidade de amônia édissolvida.

Alguns métodos de purificação, compreendendoetapas de recristalização, são disponíveis para obtenção demelamina de adequada pureza, o que, ultimamente, tem levadoà formação de uma torta úmida de cristais de melaminaapresentando um predeterminado tamanho de partícula.

A secagem da torta_ acima mencionada pode serrealizada de diversas maneiras e, tipicamente, através deum secador tipo flash. Entretanto, conforme explicado nopedido de patente EP 1 071 673, o uso de um secador tipoflash envolve algumas inconveniências, a primeira de todas,a produção de uma considerável quantidade das chamadaspartículas de "finos", isto é, tendo um diâmetro inferior a21 μπι, ο que, como conseqüência, causa uma diminuição nadensidade aparente e na densidade compactada, o que afeta afacilidade de transporte e o processamento do produtofinal.

A fim de melhorar a densidade aparente e adensidade compactada da melamina seca, o pedido de patenteEP 1071 673 sugere o uso de um método diferente para asecagem da torta úmida de melamina. Tal método envolve ouso de um secador de contato, isto é, um secador em que ocalor é aplicado à torta úmida principalmente por contatocom as superfícies do secador (por exemplo, um feixe detubos, um tambor rotativo ou um secador tipo cabine).

A secagem de torta de melamina é realizadamantendo a parede do secador em contato com a torta a serseca, a uma temperatura entre 100 e 220°C e,preferivelmente, entre 120 e 160°C, com um tempo deresidência compreendido entre 0,1 e 10 horas(preferivelmente, 1-3 horas).

Com um procedimento operacional desse tipo, éobtido um produto final que apresenta um teor de umidadeinferior a 0,1%, numa base úmida, e um teor de partículasfinas inferior a 30% em peso, tendo um diâmetro inferior a21 μπι. De qualquer modo, usando do método de acordo com odocumento de patente EP 1 071 673, um percentual departículas finas é obtido, inferior ao que seria obtidousando a técnica convencional que utiliza o secador tipofIash.

Entretanto, deverá ser observado que o temponecessário para realizar a secagem da torta úmida demelamina por contato é consideravelmente maior que onecessário quando do uso de um secador tipo flash, com umconseqüente retardamento nos ciclos de produção.

Resumo da Invenção

O problema que fundamenta a presente invenção temcomo solução proporcionar um processo para secagem detortas úmidas de melamina, o que permite obter um produtofinal tendo satisfatórias propriedades de densidadeaparente e densidade compactada, assim como, atender atodas as exigências dos regulamentos em vigor, em períodosde tempo consideravelmente mais curtos que aquelesenvolvidos no método de acordo com o documento de patenteEP 1 071 673.

Tal problema foi solucionado mediante um processoque compreende as etapas de:

- prover um secador turbo compreendendo um corpo tubularcilíndrico tendo uma camisa de aquecimento, entradas esaídas e um rotor provido de hélices rotativamentesuportado;

- alimentar um fluxo contínuo de uma torta úmida demelamina dentro do secador turbo, cuja temperatura deparede interna é de pelo menos 120°C;

- alimentar um fluxo contínuo de um gás selecionado de arou nitrogênio dentro do secador turbo;

- submeter o fluxo de torta úmida de melamina à açãomecânica do rotor provido de hélices, que gira a umavelocidade de pelo menos 200 rpm, com conseqüentecentrifugação da torta úmida acima contra a paredeaquecida, dessa forma, causando a evaporação instantânea daágua contida na torta, e o transporte desta última nadireção da saída;

- descarregar continuamente, após um tempo de residênciamédio inferior a 300 segundos, um fluxo de cristais demelamina com um teor de umidade inferior a 0,1%.

Preferivelmente, a temperatura da parede internado secador turbo é compreendida entre 225°C e 280°C e o gásintroduzido no secador turbo é ar aquecido à temperatura de120-200°C, o qual pode ser introduzido no sentido dacorrente ou em contracorrente, em relação ao fluxo da tortaúmida.

A vazão do ar, geralmente, é compreendida entre200 e 800 Nm3/h, para cada 100 kg de produto úmidoalimentado.

A velocidade de rotação do rotor provido dehélices, preferivelmente, é compreendida entre 200 e 1500 rpm.

O tempo de residência da torta de melamina nointerior do secador turbo, geralmente, é compreendido entre15 e 100 segundos.

O processo de acordo com a presente invenção seráainda descrito fazendo-se referência ao desenho anexo e auma modalidade proporcionada apenas a título ilustrativo,sem qualquer finalidade limitativa.

Breve Descrição do Desenho

No desenho anexo, é mostrado um equipamento usadopara realização do processo de acordo com a presenteinvenção.

Descrição Detalhada de uma Modalidade Preferida

Com referência ao referido desenho, o equipamentousado para secagem das tortas úmidas de melamina compreendeum secador turbo (T).

O secador turbo (T) (fabricado, por exemplo, pelaCompanhia VOMM Implanti e Processi, Rozzano (MI),compreende, essencialmente um corpo tubular cilíndrico (1)fechado nas extremidades opostas por paredes de fundo (2,3) e tendo uma camisa de aquecimento coaxial (4) que épercorrida por um fluido, por exemplo, óleo diatérmico.

O corpo tubular (1) apresenta uma entrada (5)para torta úmida de melamina e para o fluxo de gás e umasaída (6) para o produto que foi submetido ao tratamento desecagem.

Um rotor provido de hélices (7) é rotativamentesuportado no interior do corpo tubular (1) . As filas dehélices (8) desse rotor são dispostas de modo helicoidal eorientadas de modo a centrifugar e simultaneamentetransportar o produto submetido à secagem na direção dasaída. Um motor (M) faz o rotor (7) girar a uma velocidadecompreendida entre 200 e 1500 rpm, preferivelmente, entre400-600 rpm.

Obviamente, por razões técnicas de naturezacontingencial, o secador turbo pode exibir mais de umaentrada e/ou saída.

Um fluxo de torta úmida de melamina écontinuamente alimentado ao secador turbo (T) , através daentrada (5), simultaneamente e no sentido da corrente, emrelação a um fluxo de ar aquecido. A torta úmida demelamina é centrifugada pelas hélices do rotor, após a suaentrada no secador turbo, contra a parede interna aquecida(9) e, ao mesmo tempo, é transportada na direção da saida(6), graças à orientação helicoidal das hélices acimamencionadas.

Graças à formação de uma camada tubular fina,dinâmica e turbulenta da torta de melamina, em que aspartículas simples absorvem uma grande quantidade deenergia, tanto na forma de energia mecânica fornecida pelaação do rotor provido de hélices que gira a uma altavelocidade, como na forma de calor liberado da paredeinterna aquecida do secador turbo (T) e do ar quente, peloque a água contida na torta úmida de melamina sofre umainstantânea evaporação.

Após um tempo de residência de cerca de 15-60segundos no interior do secador turbo, um fluxo de cristaisde melamina com teor de umidade inferior a 0,1% écontinuamente descarregado.

Deve ser observado que o fluxo de ar quente podetambém ser alimentado em contracorrente, relativamente aofluxo de torta úmida de melamina, através da saída (6) ouatravés de uma outra saída formada na proximidade da paredede fundo (3). Independentemente da direção da alimentaçãodo mesmo, o fluxo de ar quente facilita, consideravelmente,a remoção do vapor gerado pela evaporação da água contidana torta e permite a remoção completa da amônia que éfreqüentemente encontrada dissolvida na água.

Exemplo

Usando o equipamento esquematicamente descritoacima e de acordo com o método da invenção, uma torta úmidade melamina tendo um teor de partículas finas (diâmetroinferior a 21 μm) de 2,5% e um teor de água de 12% (medidoà temperatura de 105°C), onde a amônia em um percentual de14% (por peso de água) foi dissolvida, foi continuamentealimentada dentro do secador turbo (T), a uma velocidade de80 kg/h, simultaneamente e no sentido da corrente emrelação a um fluxo de ar sob a temperatura de 200°C, tendouma vazão de 300 Nm3/h.

A temperatura da parede (9) foi mantida em cercade 250°C, ao mesmo tempo em que a velocidade de rotação dorotor provido de hélices (7) foi mantida constante em 700rpm.

Após um tempo de residência médio de cerca de 60segundos no interior do secador turbo (T) , um fluxo de armisturado com vapor e um fluxo de cristais de melaminatendo uma densidade aparente de 0,74, isento de amônia, etendo um teor de umidade de 0,04% foram continuamentedescarregados. O teor de partículas finas (diâmetroinferior a 21 μτη) do produto seco foi de 3,4%, suatitulação foi de 99,9% e seu grau de alvejamento, medido deacordo com APHA (isto é, por comparação visual com umaescala de amostras feita de cloroplatinato de potássio emformaldeído) foi de 10.

Claims

1. Processo para secagem de tortas úmidas demelamina, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:- prover um secador turbo (T), compreendendo um corpotubular cilíndrico (1) tendo uma camisa de aquecimento (4),entradas e saídas (5, 6) e um rotor provido de hélices (7)rotativamente suportado;- alimentar um fluxo contínuo de uma torta úmida demelamina dentro do dito secador turbo (T), cuja paredeinterna (9) é mantida a uma temperatura de pelo menos 220 °C;- alimentar um fluxo contínuo de um gás selecionado de arou nitrogênio dentro do dito secador turbo (T);- submeter o dito fluxo de torta úmida de melamina à açãomecânica do dito rotor provido de hélices (7), que gira auma velocidade de pelo menos 200 rpm, com conseqüentecentrifugação da dita torta úmida contra a dita paredeaquecida (9), dessa forma, causando a evaporaçãoinstantânea da água contida na torta, e o transporte destaúltima na direção da saída (6);- descarregar continuamente, após um tempo de residênciamédio inferior a 300 segundos, um fluxo de cristais demelamina com um teor de umidade inferior a 0,1%.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a temperatura da paredeinterna (9) do dito secador turbo é compreendida entre- 225°C e 280°C.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o gás introduzido no secadorturbo é ar aquecido à temperatura de 120-240°C.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que o dito fluxo de ar aquecidoé alimentado no sentido da corrente em relação ao ditofluxo de torta úmida de melamina.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que o dito fluxo de ar aquecidoé alimentado em contracorrente em relação ao dito fluxo detorta úmida de melamina.

6. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que avelocidade do dito fluxo de ar é compreendida entre 200 e- 800 Nm3/h, para cada 100 kg de torta úmida de melaminaalimentada.

7. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que avelocidade de rotação do dito rotor provido de hélices (7)é compreendida entre 200 e 1500 rpm.

8. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que otempo de residência da torta de melamina no interior dosecador turbo (T) é compreendido entre 15 e 100 segundos.