BRPI0822596A2

BRPI0822596A2 - dispositivo para o processamento de reações físicas e/ou químicas entre um material sólido e um gás

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Publication number: BRPI0822596A2
Application number: BRPI0822596A
Authority: BR
Inventors: Hoppe Andreas; Klegraf Daniel; Kupper Detlev; Thiemeyer Heinz-Werner; Lagar Garcia Luis; Richter Stefanie; Deck Thomas; Georg Verena
Original assignee: Polysius Ag
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2008-06-25
Publication date: 2019-08-27
Also published as: WO2009155977A1; MX2010014515A; JP2011526351A; CA2725019A1; ATE520943T1; EP2195595B1; ES2370094T3; CN102016474B; DK2195595T3; CN102016474A; US20110097679A1; EP2195595A1

Abstract

"dispositivo para o processamento de reações físicas e/ou químicas entre um material sólido e um gás" dispositivo de acordo com a invenção para o processamento de reações físicas e/o químicas entre um material sólido e um gás, em particular, para o pré-aquecimento, resfria- mento e/ou calcinação de materiais de fina granulação compreendendo, substancialmente, pelo menos, de um condutor helicoidal e/ou em espiral, aonde a suspensão de material sóli-do/gasoso é separada por meio de forças centrífugas em um escoamento de material sólido e um escoamento gasoso e, pelo menos, de uma câmara de separação que é conectada junto a extremidade do condutor helicoidal e/ou em espiral o qual é conectado junto a um condutor gasoso de maneira a direcionar o afastamento do escoamento gasoso ou a porção formada no condutor gasoso, de um condutor de material sólido para direcionar o afasta-mento do escoamento de material sólido estando conectado junto à câmara de separação. o condutor helicoidal e/ou em espiral abre-se ao interior da câmara de separação tangenci- ando-a em um ângulo de, pelo menos, 300 em relação a horizontal, com a seção transversal da câmara de separação na região da abertura sendo de 0,5 a 1,5 vezes mais larga do que a seção transversal do condutor helicoidal e/ou em espiral.

Description

Na modalidade ilustrada, o condutor helicoidal e/ou em espiral 1b abre-se tangencialmente em sentido ao interior da câmara de separação 2 em relação a horizontal, sob um ângulo α de, pelo menos, 30°, preferencialmente na faixa de 30° a 60°. Na região da abertura, a câmara de separação 2 apresenta-se na forma de uma porção cilíndrica 2a, porção esta que se estreita em forma afunilada adjunta mais adiante.

O condutor de material sólido 3 é conectado junto à porção da câmara de separação 2b que se estreita em uma forma afunilada enquanto a porção cilíndrica 2a converge para o condutor gasoso 4.

Na modalidade ilustrada, o condutor gasoso 4 e a porção cilíndrica 2a da câmara de separação apresentam diâmetros idênticos. Portanto, também é possível se dizer que a câmara de separação é formada pela porção inferior do condutor gasoso 4.

As Figuras 4 e 5 ilustram a seção transversal da câmara de separação 2 no plano da seção IV-IV da Figura 1 e a seção transversal do condutor helicoidal e/ou em espiral 1 b no plano da seção V-V da Figura 3.

A transparência da seção transversal da câmara de separação na região da abertura do condutor helicoidal e/ou em espiral é intencionada para ser de 0,5 a 1,5 vezes mais larga do que a transparência da seção transversal do condutor helicoidal e/ou em espiral.

Em função dessas dimensões e do fato do condutor helicoidal e/ou em espiral 1b que é direcionado obliquamente para baixo e, conectado tangencialmente à câmara de separação 2, o material sólido é direcionado em uma curva ao interior da porção da câmara de separação 2b que se estreita em uma forma afunilada, alcançando o condutor de material sólido 3 (veja as Figuras 1 e 3).

O gás 6 é direcionado para longe com a presença de um fluxo cingido ascendente no interior do condutor gasoso 4 ao longo da parede interna da porção cilíndrica 2a da câmara de separação (veja a Figura 11). O escoamento ao interior da câmara de separação 2 direcionado obliquamente para baixo previne ainda que o escoamento gasoso de entrada venha a se tornar superposto ao escoamento cingido produzido na câmara de separação na região da abertura do condutor helicoidal e/ou em espiral 1 b.

Conforme pode ser visto a partir da Figura 3, o condutor helicoidal e/ou em espiral 1b se estende ao longo de uma faixa angular de aproximadamente 180°. Entretanto, de acordo com a invenção, esta faixa angular pode também ser selecionada de forma a ser aumentada ou diminuída. É ainda concebível se alterar o raio e/ou o gradiente e/ou o formato da seção transversal e/ou o tamanho da seção transversal do condutor helicoidal e/ou em espiral 1 b na direção do escoamento da suspensão de material sólido/gasoso.

A Figura 6 apresenta uma modalidade, aonde o condutor gasoso 4.1 assume um diâmetro menor do que a câmara de separação 2 projetando-se ao interior da câmara de separação 2 na forma de um cano submerso.

Na modalidade de acordo com a Figura 7, o condutor gasoso 4.2 assume um diâmetro maior daquele da câmara de separação 2. Nos testes fundamentando a base da invenção, entretanto, tem-se encontrado como sendo vantajoso para a seção transversal da câmara de separação 2 na região da abertura que ela assuma ser de 0,5 a 1,5 vezes mais larga do que a seção transversal do condutor gasoso.

Entretanto, o condutor gasoso pode apresentar, pelo menos, um primeiro e um segundo tamanhos e/ou formatos para a seção transversal na direção do escoamento do gás.

Preferencialmente, o eixo do condutor helicoidal e/ou em espiral 1b é vertical. Contudo, deve ser ainda concebível que o eixo possa ser cingido em torno do condutor helicoidal e/ou em espiral 1b, e ser inclinado em relação a vertical.

Com referência as Figuras 8 e 9, tem-se a descrição adiante de um dispositivo incorporando três etapas I, II, II, consistindo por exemplo de um pré-aquecedor de três etapas para a cimentação de material bruto. Cada etapa individual pode ser construída de acordo com as Figuras de 1 a 7.

Em tal disposição de múltiplas-etapas, um material sólido pode ser processado para ser suprido no topo da etapa III via um condutor de material sólido 3', e tendo o afastamento direcionado na forma de material sólido 5 processado a partir da etapa de base I. O condutor de material sólido se abre na região dos condutores de suspensão das etapas individuais, enquanto que o condutor gasoso de uma etapa emerge ao interior do condutor de suspensão da etapa seguinte superior.

Consequentemente, enquanto o material sólido é direcionado ao longo das três etapas em uma direção descendente, o gás escoa através da disposição na direção oposta. O gás 6 que se destina a ser fornecido para a etapa de base, por exemplo, consiste do gás quente de exaustão de uma fornalha ou de um calcinador. O gás 6 com o afastamento direcionado via o condutor gasoso 4 na terceira etapa é fornecido, por exemplo, para a remoção da poeira, até a um filtro ou a um separador de alta eficiência conectado a jusante. O material sólido 5 processado, por exemplo, chega até a um calcinador ou uma fornalha para subsequente processamento.

Em função da construção do condutor de suspensão de material sólido/gasoso 1 incorporando um condutor de suspensão 1a e um condutor helicoidal ou espiral descendente 1 b, as três etapas podem ser disponibilizadas de maneira a se apresentarem muito compactadas e cingidas entre si. Ocorre ainda provisão para os condutores helicoidais ou espirais 1b, 1b', 1b quanto a, pelo menos, duas etapas sucessivas a serem construídas alternativamente de modo a terem orientações em sentido horário e anti-horário (veja a Figura 9).

De acordo com a invenção, é concebível se alterar o raio e/ou o gradiente e/ou o formato da seção transversal e/ou o tamanho da seção transversal do condutor helicoidal e/ou em espiral 1b na direção de escoamento da suspensão de material sólido/gasoso. Des“DISPOSITIVO PARA O PROCESSAMENTO DE REAÇÕES FÍSICAS E/OU QUÍMICAS ENTRE UM MATERIAL SÓLIDO E UM GÁS”

A Invenção se refere a um dispositive para a realização de reações físicas e/ou químicas entre um material sólido e um gás, em particular, para o pré-aquecímento, resfria5 mente e/ou calcinação de materiais de fina granulação, introduzindo uma pluralidade de etapas dispostas uma sobre a outra.

Em particular, os sistemas compreendendo de um trocador de calor para escoamento paralelo e de um separador de ciclone são componentes conhecidos na indústria de minerais e cimentação quanto ao pré-aquecimento_; resfriamento e calcinação de materiais 10 de fina granulação. Normalmente, tais dispositivas apresentam uma pluralidade de etapas dispostas uma sobre a outra, com α escoamento gasoso sendo direcionado ao longo de todas as etapas em um sentido ascendente, enquanto que o material sólido é fornecido junto as etapas individuais na direção oposta.

Tais sistemas apresentam a desvantagem de necessitarem de uma enorme eleva15 ção estrutural e de um grau de separação no separador de ciclone que nem sempre é o satisfatório. Por exemplo, muito frequentemente surgem escoamentos descontrolados nos ciclones que são originados quando o escoamento gasoso penetrando no bocal de entrada de ciclone é superposto junto ao escoamento turbulento produzido no ciclone ou então, quando a direção do escoamento gasoso é invertida no cone do ciclone. Ainda assim é possível pa20 ra as partícuias já separadas na borda do ciclone de virem a ser reíntroduzidas no fiuxo de entrada gasoso do ciclone.

Um outro problema consiste em que as forças de centrifugação se alteram caso os formatos de construção assumam diferentes tamanhos oom a manutenção das velocidades de entrada, resultando a partir daí condições de separação diferenciadas.

Portanto, foi-se proposto através do documento US 4318697, um pré-aquecedor de múltiplas etapas para a címentação de material bruto, com as etapas Individuais consistindo cada qual em um condutor de suspensão e um condutor helicoídaí adjunto e/ou um condutor em espiral. O condutor helicoídaí e/ou em espiral apresentando uma seção transversal retangular sendo conectada a uma guarnição lateral de uma câmara de separação em formato 30 de paraletepípedo. O locai de conexão se estendendo sobre toda a guarnição lateral da câmara de separação em paralelepípedo. A porção inferior da câmara de separação se estreitando de forma a afunilar-se e atuando no sentido de direcionar o afastamento do material sólido com o gás sendo impulsionado em sentido a ascender.

O problema endereçado pela invenção é o de aperfeiçoar o dispositivo para o pro35 passamento de reações físicas e/ou químicas entre um material sólido e um gàs, em particular, para o pré-aquecimento, resfriamento e/ou calcinação de materiais de fina granulação, em função do grau de separação na câmara de separação.

De aoordo com a invenção, este problema é resolvido por meio das características na reivindicação 1.

Substancialmente, o dispositivo de acordo com a invenção voltado para o processamento de reações físicas e/ou químicas entre um material sólido e um gás, em particular, 5 para o pré-aqueoimento, resfriamento e/ou oalcinação de materiais de fina granulação compreende, pelo menos, de um condutor helicoidai e/ou em espiral, aonde uma suspensão de material gasoso/sólido é separada por meio de forças centrifugas em um escoamento de material sólido e um escoamento gasoso incorporando, pelo menos uma câmara de separação que é conectada junto à extremidade do condutor helicoidai e/ou em espiral que por sua W vez è conectado junto a um condutor gasoso de maneira a direcionar o afastamento do escoamento gasoso ou daquela porção formada pelo condutor gasoso, incorporando um condutor de material sólido para direcionar o afastamento do escoamento de material sólido em conexão com a câmara de separação. Q condutor helicoidai e/ou em espirai apresenta uma abertura que tangencia a câmara de separação em um ângulo, pelo menos, de 30” em rela15 ção a horizontal, sendo a seção transversal da câmara de separação na região de abertura mais larga de 0,5 a 1,5 vezes do que a seção transversal do condutor heiícoidal e/ou em espiral.

Consequentemente, o condutor helicoidai e/ou em espiral apresenta um gradiente relativo a horizontal de pelo menos 30° na região de abertura no interior da oâmara de sepa20 ração.

De acordo com a invenção, um condutor helicoidai e/ou em espiral é destinado a se concentrar junto a um condutor que é construído de forma a assumir um formato helicoidai e/ou em espiral, pelo menos, em porções, A rotação do condutor heiícoidal e/ou em espirai pode ser igualmente prolongada, em particular, somente ao longo de uma pequena abran25 gência anguiar relativamente pequena de, por exemplo, 9O'\

Diferentemente da construção de acordo com o documento US 4318602, o condutor helicoidai e/ou em espiral não é conectado junto a uma guarnição iaterai da câmara de separação, mas, em contrário, ele é conectado de forma tangencia!. O condutor helicoidai e/ou em espiral do documento US 4318692 apresenta ainda uma abertura para a câmara de 30 separação por intermédio de uma bucha de conexão orientada horizontalmente.

A conexão do condutor heiicoidai e/ou em espirai em um ângulo de, peio menos, 30” em relação a horizontal, em conjunção com a abertura tangencia!, possibiiita a continuidade do escoamento do material sólido em uma direção descendente curvada ao longo da parede da câmara de separação. Por outro lado, o escoamento gasoso é extraído em sentl35 do ascendente em forma de escoamento cíngido.

Tem-se encontrado por meio de testes fundamentando a base da invenção que é ainda decisivamente significativo que a seção transversal da câmara de separação na regi ão da abertura seja de 0,5 a 1,5 vezes mais larga do que a seção transversa! do condutor helicoidal e/ou em espirai. Caso a seção transversal do condutor helicoidal e/ou em aspirai venha a se alterar ao longo de seu comprimento, o aspecto significativo da relação entre seções transversais dá-se em particular para a seção transversal do condutor helicoidal e/ou 5 em espiral na região de abertura ao interior da câmara de separação.

Nos ciclones de separação convencionais, muito embora o condutor de suspensão de material sõiido/gasoso seja também, normalmente conectado de forma tangencial, ele apresenta uma seção transversal substancialmente menor em comparação à seção transversal da câmara de separação, sendo ainda conectado horizontalmente,

Tem-se encontrado através de testes fundamentando a base da invenção, que o dispositivo de acordo com a invenção dá condições a um grau de separação destacado com perda comparativamente pequena de pressão. Pode também não vir a ocorrer nenhuma influência negativa no escoamento de material sõlido/gasoso quando introduzido na câmara de separação, com o escoamento do material sólido e o escoamento gasoso sendo dírecio15 nados para fora da câmara de separação.

As reivindicações dependentes fazem referência a outros tipos de construções pertinentes a invenção.

De acordo com uma construção preferencial da invenção, a câmara de separação é construída de forma a ser redonda, em particular, rotacionalmente simétrica.

.Além disso, o condutor de material sólido é conectado na região inferior da câmara de separação e o condutor gasoso é conectado na região superior da câmara de separação. A porção inferior da câmara de separação pode ainda se estreitar em uma maneira afunilada, com o condutor de material sólido sendo conectado junto à porção de câmara de separação que se estreita de forma afunilada,

A seção transversal da câmara de separação na região da abertura se apresenta, preferencialmente, de 0,5 a 1,5 vezes mais larga do que a seção transversal do condutor gasoso. De acordo com uma construção da invenção, a porção inferior do condutor gasoso dá forma à câmara de separação. Entretanto, é ainda concebível para o condutor gasoso vir a se estender ao interior da câmara de separação sob forma de um cano submerso,

Particuíarmente, o dispositivo pode ser empregado na função de um pré-aquecedor ou calcinado? na produção de cimento, No caso de um pré-aquecedor, é vantajoso ter-se uma disposição em múltiplas etapas e/ou em múltiplos toros incorporando uma pluralidade de câmaras de separação com condutores helicoidais e/ou em espirais associados.

Outras vantagens e construções da invenção serão explicadas em maiores deta35 lhes adiante com referência a descrição e desenhos, aonde:

a Figura 1 consiste de uma vista lateral de um dispositivo de acordo com a invenção a Figura 2 consiste da uma vista lateral da Figura 1 rotacionada em 90, a Figura 3 consista da uma vista do topo da etapa de acordo com a Figura 1, a Figura 4 consiste de uma seção ao longo da câmara de separação e da iinha IVIV da Figura 1, a Figura 5 consiste de uma seção através do condutor helicoidal e/ou em espiral ao longo da linha V-V da Figura 3, a Figura 6 consiste de uma vista lateral do dispositivo de acorde com uma segunda modalidade, a Figura 7 consiste de uma vista lateral do dispositivo de acordo com uma terceira 10 modalidade, a Figura 8 consiste da uma vista lateral do dispositivo com três etapas dispostas uma sobre a outra, a Figura 9 consiste de uma vista do topo do dispositivo de acordo com a Figura 8 e a Figura 10 consiste de uma ilustração tri-dimensional de uma disposição para a 15 produção de um escumalho de cimentação.

As Figuras de 1 a 5 ilustram um dispositivo para o processamento de reações físicas e/ou químicas ocorrendo entre um material sólido 5 e um gás 6. Isto pode incorporar, por exemplo, um pré-aquecedor ou calcinador para processar-se termicamente o material de fina granulaçãc durante a produção de cimento,

Substancialmente, o dispositivo compreende de um condutor de suspensão de material sólido/gasoso 1, de uma câmara de separação 2 para a separação do material sólido fornecido a partir do gás fornecido, de um condutor de material sólido 3 para direcionar o afastamento do material sólido separado, e de um condutor gasoso 4 para direcionar o afastamento do gás separado.

De maneira a se realizar as reações físicas e/ou químicas entre um material sólido e um gás, a suspensão de material sólido/gasoso é fornecida junto à câmara de separação 2 via o condutor de suspensão de material sólido/gasoso 1,

O condutor de suspensão de material sólido/gasoso 1 apresenta uma porção de condutor ascendente que se processa na forma de um condutor de suspensão 1a e uma 30 porção de condutor descendente que se processa na forma de um condutor helicoidal e/ou em espiral 1b. Faz-se ainda provisão de uma parte principal de redireoionamento 1c conectando o condutor de suspensão 1a junto ao condutor helicoidal e/ou em espiral 1b. Quando observados sob uma direção vertical, pelo menos, o início do condutor helicoidal e/ou espiral 1 b se apresenta mais elevado do que a sua abertura na câmara de separação 2.

No condutor helicoidal e/ou em espiral 1b, a suspensão de material sólido/gasoso é separada em um escoamento de material sólido e um escoamento gasoso devido a atuação das forças centrífugas.

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Na modalidade ilustrada, o condutor helicoidal e/ou em espiral 1 b abre-se tangencialmente em sentido ae interior da câmara de separação 2 em relação a horizontal, sob um ângulo α de, pele menos, 30^a, preferencíaimente na faixa de 30° a 6(F. Na região da abertura. a câmara de separação 2 apresenta-se na forma de uma porção cilíndrica 2a, porção 5 esta que se estreita em forma afunilada adjunta mais adianto.

Na modalidade ilustrada, o condutor gasoso 4 e a porção cilíndrica 2a da câmara 10 de separação apresentam diâmetros idênticos. Portanto, também é possível se dizer que a câmara de separação é formada pela porção inferior do condutor gasoso 4.

As Figuras 4 e 5 ilustram a seção transversal da câmara de separação 2 no plano da seção IV-iV da Figura 1 e a seção transversal de condutor helicoidal e/ou em espiral 1b no plano da seção V-V da Figura 3.

to A transparência da seção transversa! da câmara de separação na região da abertura do condutor helicoidal e/ou em espiral è intencionada para ser de 0,5 a 1,5 vezes mais larga do que a transparência da seção transversal do condutor helicoidal e/ou em espiral.

Em função dessas dimensões e de fato do condutor helicoidal e/ou em espiral 1 b que é direcionado obíiquamente para baixo e, conectado tangencialmente à câmara de se20 paração 2, o material sólido é direcionado em uma curva ao interior da porção da câmara de separação 2b que se estreita em uma forma afunilada, alcançando o condutor de material sólida 3 (veja as Figuras 1 e 3).

O gás 6 é direcionado para longe com a presença de um fluxo cingido ascendente no interior do condutor gasoso 4 ao tonga da parede interna da porção cilíndrica 2a da câ25 mara de separação (veja a Figura 11). O escoamento ao interior da câmara de separação 2 direcionado obíiquamente para baixo previne ainda que o escoamento gasoso de entrada venha a se tornar superposto ao escoamento cingido produzido na câmara de separação na região da abertura do condutor helicoidal e/ou em espiral 1b.

Conforme pode ser visto a partir da Figura 3, o condutor helicoidal e/ou em espiral 30 1b se estende ao longo de uma faixa angular de aproximadamente 180’. Entretanto, de acordo cam a invenção, esta faixa angular pode também ser selecionada de forma a ser aumentada ou diminuída. É ainda concebível se alterar o raio e/ou o gradiente e/ou o formato da seção transversal e/ou o tamanho da seção transversa! do condutor helicoidal e/ou em espiral 1 b na direção do escoamento da suspensão de material sólido/gasoso.

A Figura 6 apresente uma modalidade, aonde o condutor gasoso 4,1 assume um diâmetro menor do que a câmara de separação 2 projetando-se ao interior da câmara de separação 2 na forma de um cano submerso.

Na modaíidade de acordo com a Figura 7, o condutor gasoso 4,2 assume um diâmetro maior daquele da câmara de separação 2. Nos testes fundamentando a base da invenção, entretanto, tem-se encontrado como sendo vantajoso para a seção transversal da câmara de separação 2 na região da abertura que ela assuma ser de 0,5 a 1,5 vezes mais 5 larga do que a seção transversal do condutor gasoso.

Preferencialmente, o eixo do condutor heiícoldal e/ou em espiral 1b é vertical. Contudo. deve ser ainda concebível que o eixo possa ser cingido em torno do condutor helicoí10 dal e/ou em espiral 1Ó, e ser inclinado em relação a vertical

Com referência as Figuras 8 e 9, tem-se a descrição adiante de um dispositivo incorporando três etapas l, II. II, consistindo por exemplo de um pré-aquecedor de três etapas para a cimentaçâo de material bruto. Cada etapa individual pode ser construída de acordo com as Figuras de 1 a 7.

Em tal disposição de múitiplas-eiapas, um material sólido pode ser processado para ser suprido ao topo da etapa líl via um condutor de material sólido 3”‘, e tendo o afastamento direcionado na forma de material sólido 5 processado a partir da etapa de base i. O condutor de material sólido se abre na região dos condutores de suspensão das etapas individuais, enquanto que o condutor gasoso de uma etapa emerge ao interior do condutor de - 20 suspensão da etapa seguinte superior.

Consequentemente, enquanto o material sólido è direcionado ao longo das três etapas em uma direção descendente, o gás esooa através da disposição na direção oposta. O gás 6 que se destina a ser fornecido para a etapa de base, por exemplo, consiste do gás quente de exaustão de uma fornaiha ou de um calcinador. O gás 6 com o afastamento di25 racionado via o condutor gasoso 4” na terceira etapa é fornecido, por exemplo, para a remoção da poeira, atè a um filtro ou a um separador de alta eficiência conectado a jusante. O material sólido S processado, por exemplo, chega até a um calcinador ou uma fornalha para subsequente processamento.

Em função da construção do condutor de suspensão de material sólido/gasoso 1 30 incorporando um condutor de suspensão 1a e um condutor heiícoldal ou espiral descendente 1b, as três etapas podem ser disponibilizadas de maneira a se apresentarem muito compactadas e cingidas entre si. Ooorre ainda provisão para os condutores helicoidais ou espirais 1b, 1b¹. 1“b quanto a, pelo menos, duas etapas sucessivas a serem construídas alternativamente de modo a terem orientações em sentido horário e anti-horário (veja a Figura 9).

De acordo com a invenção, é concebível se alterar o raio e/ou o gradiente e/ou o formato da seção transversal e/ou o tamanho da seção transversal do condutor helíooidal e/ou em espiral 1 b na direção de escoamento da suspensão de material sólido/gasoso. Des ta maneira, é possível se influenciar na pré-separação da suspensão de material sólido/gasoso na região do condutor heiicoídal e/ou em espiral e, por outro lado, é possível de se adaptar o condutor helicoidal e/ou em espiral 1b em função das circunstâncias externas. Isto é particularmente vantajoso quando uma pluralidade de etapas são acomodadas uma após a outra e posicionadas uma sobre a outra,

Podem ser também alterados abruptamente o ralo, o gradiente, o formato da seç-âo transversal e/ou o tamanho da seção iransversai na direção do escoamento e/ou contínuadamente, em pelo menos, uma porção. Por exemplo, uma redução no raio implica no aumento da força centrífuga, enquanto que um aumento no raio corresponderá a uma redução 10 na força centrífuga, É possível se influenciar a taxa de escoamento por meio de mudanças no formato e tamanho da seção transversal.

Finalmente, a Figura 10 compreende de uma ilustração tri-dimensional de uma disposição para o processamento térmico de material de fina granulação durante a produção de cimento, incluindo um forno cilíndrico relacionai 10, um calcinador 20 e um pré15 aquecedor 30. O calcinador 20 e/ou o pré-aquecedor 30 podem ser construídos de acordo com o dispositivo constante nas Figuras de 1 a 9.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para o processamento de reações físicas e/ou químicas entre um material sólido e um gás, em particular, para o pré-aquecimento, resfriamento e/ou calcinação de materiais de fina granulação, compreendendo:

- pelo menos, um condutor helicoidal e/ou em espiral (1b), aonde é feita a separação da suspensão de material sólido/gasoso por meio de forças centrífugas em um escoamento de material sólido (5) e um escoamento gasoso (6); e

- pelo menos uma câmara de separação (2) que é conectada junto à extremidade do condutor helicoidal e/ou em espiral,e que é conectada junto a um condutor de gás (4; 4.1;4.2) de modo a direcionar o afastamento do escoamento gasoso para longe, ou que é formada por uma parte do condutor gasoso, com um condutor de material sólido para direcionar o afastamento do escoamento gasoso para longe, e estando conectado à câmara de separação, CARACTERIZADO pelo fato do condutor helicoidal e/ou em espiral (1b) abrir-se ao interior da câmara de separação (2) tangenciando-a em um ângulo (a) de, pelo menos, 30° em relação a horizontal, com a seção transversal da câmara de separação na região de abertura sendo 0,5 a 1,5 vezes mais larga do que a seção transversal do condutor helicoidal e/ou em espiral.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da câmara de separação (2) ser construída de forma a ser redonda.
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da seção transversal da câmara de separação (2) na região da abertura ser de 0,5 a 1,5 vezes mais larga do que a seção transversal do condutor gasoso (4; 4.1; 4.2).
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do condutor de material sólido (3) se apresentar conectado na região inferior da câmara de separação (2) e o condutor gasoso (4) se apresentar conectado na região superior da câmara de separação.
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da porção inferior da câmara de separação (2) ser construída de forma a ir se estreitando de modo afunilado.
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato do condutor de material sólido (3) se apresentar conectado à porção (2b) da câmara de separação (2), e ir se estreitando em um modo afunilado.
7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do condutor gasoso (4.1) se estender ao interior da câmara de separação (2) na forma de um cano submerso.
8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do condutor gasoso (4) apresentar, pelo menos, um primeiro e segundo tamanhos e/ou forma- tos de seção transversal na direção de escoamento do gás.
9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do eixo, em torno do qual é cingido o condutor helicoidal e/ou em espiral (1b), se apresentar inclinado em relação à vertical.

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10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do dispositivo se apresentar na forma de uma disposição em múltiplas etapas e/ou múltiplos toros incorporando uma pluralidade de câmaras de separação (2,2',2) e condutores helicoidais e/ou em espirais associados (1b, 1b’, 1b).
11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da 10 câmara de separação (2) ser construída de forma a se apresentar rotacionalmente simétrica.
12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da câmara de separação (2) e o condutor de gás (4.1; 4.2) assumirem diferentes diâmetros.
13. Método para o processamento de reações físicas e/ou químicas entre um material sólido e um gás, em particular, para o pré-aquecimento, resfriamento e/ou calcinação de
15 materiais de fina granulação, CARACTERIZADO pelo fato do dispositivo ser do tipo definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a suspensão de material sólido/gasoso é introduzida na câmara de suspensão (2) via o condutor helicoidal e/ou em espiral (1b), de tal maneira que o escoamento gasoso gera um escoamento cingido na câmara de separação (2).