BRPI0901064A2 - processo de fabricação de sìlica amorfa com uso de casca de arroz na geração de energia e na provisão de matéria prima - Google Patents
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Abstract
PROCESSO DE FABRICAçãO DE SìLICA AMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAçãO DE ENERGIA E NA PROVISãO DE MATéRIA PRIMA. A presente invenção refere-se a "PROCESSO DE FABRICAçãO DE SìLICA AMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAçãO DE ENERGIA E NA PROVISãO DE MATERIA PRIMA", composto por uma sequência de operações que permitem a fabricação de sílica amorfa, queimando-se cascas de arroz, tanto para geração da energia térmica necessária ao processo, quanto para utilizar-se das cinzas resultantes como matéria prima do mesmo processo.
Description
"PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM UdODE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NAPROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA".
A presente invenção refere-se a "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", composto por uma seqüência de operaçõesque permitem a fabricação de sílica amorfa, queimando-se cascasde arroz, tanto para geração da energia térmica necessária aoprocesso, quanto para utilizar-se das cinzas resultantes da queimadas cascas de arroz como matéria prima do mesmo processo.
A sílica amorfa além de possuir diversas utilizaçõesindustriais é de grande aplicação nos ramos alimentícios ecosméticos, ramos estes que possuem elevados níveis deexigência quanto à pureza de suas matérias primas.
O estado da técnica apresenta nesta área processos comqueima incompleta das cascas de arroz, gerando cinzas com negrode fumo. Esta matéria prima resultante é impura e proporcionaráuma sílica também com alto teor de impurezas, sendo, portanto, deaplicação muito limitada no mercado de consumo.
Ainda no estado da técnica no tocante da reação químicapara formação da sílica amorfa, existe a geração de grande volumede sal em proporção à sílica, pois esta sílica é oriunda daprecipitação de um silicato, o que não ocorre na invenção
"PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USODE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NAPROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA".
O estado da técnica não apresenta uma solução que produzasílica amorfa, a custo baixo, sílica amorfa com teor de purezaacima de 92% e um teor de umidade abaixo de 2%.
Para a melhor compreensão da presente invenção, é feita emseguida, uma descrição detalhada da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", fazendo-se referências aos desenhos anexos,sendo:
- A figura 1 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", a vista superior do forno secador rotativo emcorte B-B' da figura 2.
- A figura 2 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", o corte A-A' da figura 1.
- A figura 3 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", a vista lateral direita da figura 1 emtransparência.
- A figura 4 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", o detalhe da saída do secador rotativo.
- A figura 5 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", a vista superior da célula de separação dascinzas(16.1).
- A figura 6 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", a vista superior da célula de separação dosfinos de sílica amorfa.
- A figura 7 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", a vista superior da célula do reator(5).
- A figura 8 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", a vista principal da célula do reator(5).
-A figura 9 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", a vista principal da fornalha do fluído térmico.
- A figura 10 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", a vista superior em corte da célula do fluidotérmico.
- A figura 11 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", a vista principal da célula de granulometria eseparação.
- A figura 12 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", a vista superior da célula de granulometria eseparação.
- A figura 13 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", a vista principal do tanque(42) e formação do gel.
-A figura 14 mostra da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA", o diagrama de blocos do processo.
Conforme as figuras de 1 a 14 a presente invençãodenominada "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFACOM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA ENA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA", apresenta como produtofinal sílica amorfa (S1O2), sendo os equipamentos utilizados noprocesso descritos a seguir.
Os equipamentos estão divididos em grupos funcionais ditoscélulas de produção.
As figuras 1 a 3 apresentam a célula de secagem do gel comsua fornalha(16) e secador rotativo(40).
As figuras de 9 e 10 apresentam a célula de aquecimento dofluido térmico(5.2) com seu tanque de expansão(5.2.1), suafornalha(9) e serpentina(35).
Neste conjunto de equipamentos vemos o silo(8) quepromove a alimentação de cascas de arroz à fornalha(9) usadapara o aquecimento do fluído térmico(5.2). Também podemos veros silos(11) que promovem alimentação de cascas às fornalhas(16)do secador rotativo(40).
As cascas de arroz lançadas nos silos(11) e no silo(8) sãoconduzidas pelo alimentador tipo parafuso às caixas(39.1). O nívelde cascas de arroz nas caixas(39.1) sobe até que cheguem àsgrelhas(16.2). Neste ponto o fluxo de ar primário bate nas cascasde arroz formando, juntamente com o fluxo de ar secundário, o leitofluidizado.
As figuras 1, 2 e 10 também demonstram que as fornalhas (9)e (16) recebem fluxo de ar primário dos ventiladores(12) pelosdutos(12.1) e fluxo de ar secundário pelos dutos(10.1) dosventiladores(IO).
Na invenção "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICAAMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DEENERGIA E NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA" todas asfornalhas são de concepção modular, composta de grande númerode peças comuns.
Um conceito inovador da invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA" é o fato da queima das cascas de arroz nasfornalhas (9) e (16) ser feita em leito fluidizado. Isto proporcionandoqueima de altíssima qualidade, formando cinzas sem negros defumo, ou seja, produzindo matéria prima limpa para o processo.
Especialmente na figura 2 podemos verificar que oscaixões(17) das fornalhas possuem galerias ou dutos que dirigemos fluxos de ar primário e secundário para formação do leitofluidizado.
O acionamento(18) do secador promove o giro da estruturatubular do forno secador(40). As aletas(40.3) internas do secador,posicionadas em espiral promovem, através do giro do corpo dosecador(40), o avanço do material em direção à saída. Asaletas(40) também promovem aumento do rendimento térmico doforno(40) por proporcionar maior área de traça de calor commaterial que se move dentro do forno.
A invenção "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICAAMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DEENERGIA E NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA" também possuia célula de aquecimento do fluido térmico(5.2).
Nesta célula estão dispostos, conforme as figuras 9 e 10, aserpentina(35) de aquecimento do fluido térmico, a estrutura desustentação da serpentina, a fornalha(9) do fluido térmico, atubulação de saída de gases da fornalha(38) e a rosca(39) dealimentação da fornalha.
As figuras 1, 2 e 5 apresentam a célula de separação decinzas, composta pelos ciclones(19), o lavador de gases(20) e oaspirador(21). Este eficiente conjunto de equipamentos promove aseparação das cinzas de casca de arroz advindas das fornalhasacumulando, através da tubulação(19.2), em big-bags(2), no pontode estoque de cinza(46), matéria prima para o processo.
A invenção "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICAAMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DEENERGIA E NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA", como visto nasfiguras 1, 2, 3 e 4, possui acoplados à saída do secador rotativo(40)tubulações(40.2) que levam os finos em suspensão à célula deseparação de finos de sílica amorfa.
Na célula de separação de finos estão os ciclones(13) e emseguida ao "jet scruber"(14) que pela tubulação(13.1) dirige os finoscoletados ao silo(22) de entrada do moinho(25). O fluxo de ar parao funcionamento desta célula é obtido pelo aspirador(15).
Conforme a figura 7 a talha elétrica(1) é utilizada para elevaros big-bags(2) para carregamento do reator(5), que possuiexternamente uma serpentina(5.3) por onde corre fluidotérmico(5.2). Estes big-bags(2) contém as cinzas(16.1) oriundas daqueima das cascas de arroz.
Na célula do reator a estrutura metálica(3) dá suporte aoreator(5) e à caixa de água(4) em um ponto elevado, facilitando odescarregamento do reator(5).
Dentro da caixa de água(4) está a serpentina(4.3) por ondepassa o fluido térmico(5.2) durante uma etapa do processo a serdescrita posteriormente.
O reator(5) da invenção "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DESÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NAGERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA"também apresenta acionamento de um agitador(6) com discoscawles.
A célula de moagem e separação é disposta conforme asfiguras 11 e 12 da invenção "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DESÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NAGERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA".No silo(22) se alimenta a sílica amorfa em torrões. O moinhocontínuo(25), dado acionamento(24), desagrega e pulveriza ostorrões de sílica amorfa.
Também fazem parte desta célula os equipamentoscontroladores de granulometria e de separação dos grãos.
Pode-se verificar na célula de moagem a presença datubulação de aspiração(32) da saída do moinho(25), o aero-separador(30), o filtro de mangas(27), a tubulação de retorno(33)ao moinho, o aspirador(29), a chaminé(31) e a rosca dealimentação do moinho(34).
Já a balança(26) controla o peso do produto final sendoensacado.
A invenção "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICAAMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DEENERGIA E NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA", descreve umaseqüência de operações conforme abaixo.
Cascas de arroz, ricas em sílica, são armazenadas no ponto"E" de entrada do processo. Carregam-se com cascas de arroz ossilos(8) e (11) de alimentação das fornalhas (16) e (9).
A fornalha(16) possui grelha(16.2), sob a qual é soprado arprimário vindo do ventilador(12), formando uma suspensão decascas de arroz em combustão. O fluxo cruzado do ar secundárioamplia a agitação melhorando ainda mais a queima. O fluxo do arsecundário é originado pelo soprador(10) e dirigidos à câmara decombustão pelos bicos(10.2). Assim se forma o leito fluidizado quepermite combustão completa das cascas de arroz, produzindomatéria prima livre de negros de fumo.
Pelo efeito do aspirador(21) os gases e cinzas(16.1) sãoaspirados pela tubulação(38) em direção à célula de separação dascinzas, ou seja, em direção aos ciclones(19) e em seguida aolavador de gases(20). Os ciclones(19) separam as cinzas(16.1) aserem utilizadas como matéria prima do processo, liberando-a pelalinha(19.1) e o lavador de gases(20) proporciona gases efluenteslimpos de forma a não se agredir o meio ambiente.
Os gases limpos saem pela linha(20.1), sugados peloaspirador(21), se dirigindo para atmosfera.As cinzas(16.1) são armazenadas em big-bags(2) e entãolevadas ao reator(5).
Na invenção "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICAAMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DEENERGIA E NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA" o reator(5) écarregado com cinza(16.1), água e hidróxido de sódio.
O hidróxido de sódio(NaOH) aqui utilizado nada mais é doque soda cáustica em escamas.
Lembramos que a mistura de hidróxido de sódio e água gerauma reação exotérmica o que auxilia em muito a reação.
Para que este objetivo seja alcançado o carregamento dabatelada no reator(5) se dá segundo a seqüência abaixo descrita.
Primeiramente se coloca a soda cáustica(NaOH) em escamasque ficará no fundo do reator.
Em seguida se adiciona uma camada de cinza e por fim aágua aquecida vinda da caixa de água(4) pelo duto(4.4).
O tempo que é necessário para que a água penetre pelacamada de cinza para chegar ao hidróxido de sódio e iniciar areação é mais que suficiente para se fechar o reator(5) e seaproveitar o benefício da reação exotérmica, economizandoenergia e diminuindo tempo do processo.
O reator é pressurizado entre 4,5 a 5,5 kgf/cm2 e aquecidopelo fluido térmico(5.2), ao mesmo tempo em que é acionado oagitador(6) de cawles para mistura e fracionamento das cinzas quepossui ainda muitas partículas com o formato da casca de arroz.
Visando aquecer a solução o fluido térmico(5.2) é aquecidopela fornalha(9) e serpentina(35), sendo bombeado pela linha(35.1)para serpentina externa(5.3) do reator(5) e retornando àserpentina(35) pela linha(35.2).O aquecimento do reator(5) é obtido de três maneiras.
Pelo fluído térmico previamente aquecido na serpentina(35)sobre a fornalha(9). Esta forma de aquecimento do reator(5) é apassagem do fluido térmico(5.2) aquecido pela fornalha(9) eserpentina(35), sendo bombeado pela linha(35.1) para serpentinaexterna(5.3) do reator(5) e retornando à serpentina(35) pelalinha(35.2).
Pela reação exotérmica do hidróxido de sódio com água.
Pela água que entra para compor a reação que é previamenteaquecida.
O aquecimento da água se dá tanto pela circulação forçadadesta água pela serpentina interna(5.4) do reator na fase derefrigeração da batelada anterior quanto pela passagem do fluidotérmico(5.2) pela serpentina(4.3) durante a fase de resfriamento doreator(5).
O fluido térmico(5.2) não pode ter seu fluxo interrompidosubitamente, pois carbonizaria dentro da serpentina(35), devidohaver ainda muito calor no módulo de aquecimento. Portanto naetapa de resfriamento do reator(5) este fluido é bombeado para aserpentina(4.3) da caixa de água(4) acumulando mais calor naágua que servirá como componente da próxima batelada doreator(5).
A invenção "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICAAMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DEENERGIA E NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA" proporcionadesta forma a temperatura de reação no reator(5) entre 140 a150°C com pressão de 4,5 a 5 kgf/cm2.
Dadas as condições de temperatura e pressão o materialresultante é uma solução composta pelos íons Si02"1, S1O2"2, Na+1 eOH-1.
Neste ponto do processo esta solução é despressurizada eresfriada através da circulação da água da caixa(4).
A água da caixa(4) é circulada na serpentina(5.4) interna aoreator(5) seguindo pela linha(4.1) e retornando aquecida pelalinha(4.2), sendo usada para acelerar a refrigeração após a reação.
Esta carga térmica ganha pela água será aproveitada paraacelerar o processo na fase de reação pois, é esta mesma águaque circulou pela serpentina(5.4) que servirá de componente dasolução da batelada seguinte.
Lembramos que o fluido térmico(5.2) não pode ter seu fluxointerrompido subitamente, pois carbonizaria dentro daserpentina(35), devido haver ainda muito calor no módulo deaquecimento. Portanto na etapa de resfriamento do reator(5) estefluido é bombeado para a serpentina(4.3) da caixa de água(4)acumulando mais calor na água que servirá à próxima batelada doreator(5).
Esta composição proporciona à invenção "PROCESSO DEFABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFA COM USO DE CASCA DEARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIA E NA PROVISÃO DEMATÉRIA PRIMA" um excelente rendimento térmico na célula doreator.
A etapa seguinte se caracteriza pelo bombeamento dasolução composta pelos íons SÍO2"1, SÍO22, Na+1 e OH1 para ostanques(41) de armazenamento intermediário.
Destes tanques esta solução, através de abertura deregistros, desce por gravidade para o tanque(42) de formação dogel.
Com o uso dos gotejadores(43) se adiciona ácido sulfúrico(H2SO4) à solução composta pelos íons S1O2"1, SÍO2"2, Na+1 e OH"1,o que gera a formação de um gel rico em sílica (S1O2) e com umteor de sal (Na2SC>4).
É importante frisar que esta sílica (S1O2) provém de formaçãode íons mediante elevação de temperatura e pressão no reator(5).Usando-se deste artifício a quantidade de base, no caso hidróxidode sódio (NaOH)1 para transformar a sílica em íons foiconsideravelmente pequena.
No estado da técnica a quantidade de base (NaOH) utilizadaé por demais elevada, pois antes necessita transformar a sílica(S1O2) em silicato de sódio (Na2Si03) para se tornar solúvel emágua. Este silicato de sódio vai formar um teor de sal elevadíssimoapós adicionar-se ácido, seguindo a reação:
Na2Si03 + 2H2O + H2SO4 S1O2 + Na2S04 + 3H2O
Fazendo-se o balanço estequiométrico e calculando-se ospesos moleculares se verifica que para uma unidade de massa desílica gerada se forma três unidades de massa de sal, ou seja, 75%do material obtido.
Já na invenção "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICAAMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DEENERGIA E NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA", vemos que ageração de sal é de 5% da massa de gel de sílica obtido.
É o processo descrito acima que proporciona a possibilidadede obtenção de sílica amorfa de alta qualidade.
O gel formado é bombeado para os tanques(41) dearmazenamento intermediário.
O gel necessita ser secado e para tal é deixado descer porgravidade ao silo(44.1) da extrusora de parafuso(44).
O parafuso(44.2) da extrusora(44) possui passo que diminui àmedida que avança para sua saída, gerando uma compressão dogel que servirá para eliminação do excesso de água, onde estaágua arrasta o sal que está junto com a sílica.
Na parte inferior do segmento final da extrusora há uma sériede furos(44.3) por onde se coleta o excesso de água.
Assim o gel é extrudado pelos orifícios(44.4) à entrada doforno rotativo(40).
O material é secado gerando sílica amorfa (S1O2) na saída dosecador(40). Este produto sairá do secador(40) na forma de finos ena forma de torrões.
Os finos de sílica amorfa são sugados pela linha(40.2) para acélula de separação de finos, como visto nas figuras 4 e 6. Nestacélula estão os ciclones(13) que redirecionam, através dosdutos(13.1), para silo(22) do moinho(25) os finos coletados dedentro do forno rotativo(40).
O ar que passa pelos ciclones(13) é então lavado pelo "jetscruber"(14) evitando danos ambientais. O fluxo deste circuito éobtido pelo aspirador(15).
A sílica capturada pelo "jet scruber"(14) por possuir altaumidade é direcionada pelo duto(14.1) para o silo(44.1) daextrusora(44) para reaproveitamento.
Na invenção "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICAAMORFA COM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DEENERGIA E NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA" os torrões desílica amorfa que saem do secador(40) são coletados pelasaída(40.1) e direcionados ao parafuso(34).
O transportador de parafuso(34) é articulado de forma a, nocaso de necessidade, escoar o fluxo do secador rotativo(40) parabig-bags(2) posicionados na área(45).Esta composição foi desenvolvida, pois não se pode parar ogiro de um forno ou secador rotativo enquanto este não esfriecompletamente. Caso isto fosse feito o equipamento sofreriagrandes danos por empenamento ou até mesmo derretimento decomponentes.
Caso haja algum problema em algum componente da célulade moagem, detém-se tanto a alimentação de cascas de arroz paraqueima quanto a alimentação de gel dentro do secador(40) e,enquanto não se esgota o material em fluxo dentro do secador, oparafuso(34) é deslocado para se derramar os torrões em big-bags(2) na área(45). Cessado o fluxo de material em torrõespermanece-se com secador girando até que resfrie completamente.
Os torrões são moídos e sugados pela linha(32) em direçãoao aero-separador(30) centrífugo que faz uma seleçãogranulométrica. O material ainda com granulometria alta retornapela linha(33) ao moinho(25) e o material com granulometria dentrodo especificado é sugado para o filtro de mangas(27). O efeito desucção é obtido pelo aspirador(29) que descarrega pelachaminé(31).
Na base do filtro de mangas(27) é ensacado o produto final epesado pela balança(26) para envio ao estoque de produtoacabado.
Claims (7)
1. "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFACOM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIAE NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA" caracterizado pelo fatode com o uso de uma fornalha(16) modular de leito fluidizadoqueimar cascas de arroz para se obter calor para o funcionamentodo secador rotativo(40), onde as cinzas(16.1) da queima através doaspirador(21) são sugadas pelos dutos(38) e feitas passar pelosciclones(19) e serem estas cinzas separadas e direcionadas peloduto(19.2) para big-bags(2) que servirão para elevarposteriormente as cinzas a serem lançadas no reator(5) ondetambém serão adicionados soda cáustica (NaOH) e água aquecidada caixa de água(4), sendo fechado o reator(5) é elevada atemperatura para 140 a 150 0C e conseqüentemente elevada apressão para 4,5 a 5 kgf/cm2, para provocar a reação Si02 + H2O +NaOH->Si02"1 + SÍO2"2 + Na+1 + OH"1, sendo a soluçãopressurizada, aquecida e agitada obtendo-se solubilizados emágua os íons SÍO2"1, SÍO2"2, Na+1 e OH"1, solução que depois dedespressurizada e resfriada é bombeados para os tanques dearmazenamento(41) e destes por gravidade conduzidos ao tanquede formação de gel(42), onde é adicionado pelos gotejadores(43)ácido sulfúrico que provoca a desionização da sílica e conseqüentedesolubilização, formando um gel de sílica amorfa (Si02), gel essedirecionado por gravidade ao silo(44.1) da extrusora(44), onde oparafuso(44.2) possui passo que diminui à medida que avançapara sua saída, gerando uma compressão do gel que servirá paraeliminação do excesso de água, que consigo arrasta o sal(Na2S04), pelos de furos(44.3), sendo assim o gel extrudado pelosorifícios(44.4) à entrada do forno rotativo(40) que seca o gelformando finos que são sugados pelos dutos(40.2) e torrões desílica amorfa (S1O2) que caem pelo duto(40.1) na rosca(34).
2. Fornalhas(16) para realização do processo de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de possuir leitofluidizado com entrada(12.1) de ar primário, suprido peloventilador(12), sob a grelha(16.2) e ventilador(IO) suprindo aentrada de ar secundário pelos dutos(10.1) que levam aos bicos dear secundário(10.2) onde para formação do leito fluidizado ossilos(11) suprem de cascas de arroz os alimentadores(39) tipoparafuso que conduzem tais cascas às caixas(39.1), até que o nívelde cascas de arroz nas caixas(39.1) suba e cheguem àsgrelhas(16.2), para que neste ponto o fluxo de ar primário bata nascascas de arroz formando, juntamente com o fluxo de arsecundário, o leito fluidizado.
3. Reator(5) para realização do processo de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de possuir estruturaelevada(3), serpentina externa(5.3) de fluido térmico(5.2) paraaquecimento da reação, serpentina interna(5.4) de água pararesfriamento ao final da reação, agitador cawles(6), caixa deágua(4) com duto(4.1), duto(4.2), serpentina(4.3) e duto(4.4) paraalimentar água de processo.
4. Fornalha(9) para realização do processo de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de possuir leito fluidizadocom entrada(12.1) de ar primário, suprido pelo ventilador(12), sob agrelha(16.2) e ventilador(IO) suprindo a entrada de ar secundáriopelos dutos(10.1), que levam aos bicos de ar secundário(10.2),onde para formação do leito fluidizado o silo(8) supre de cascas dearroz o alimentador(39) tipo parafuso que conduz tais cascas àcaixa(39.1), até que o nível de cascas de arroz na caixa(39.1) subae chegue à grelha(16.2), para que neste ponto o fluxo de arprimário bata nas cascas de arroz formando, juntamente com ofluxo de ar secundário, o leito fluidizado, e, possuir tambémestrutura(7) e serpentina(35) de aquecimento do fluido térmico(5.2)que possui dutos de saída(35.1) e de retorno(35.2).
5. Secador(40) para realização do processo de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de utilizar aletas(40.3)para facilitar o transporte e troca térmica com gel em secagem epossuir acionamento(18), sucção de ar com finos pelo duto(40.2)dada pelo aspirador(15), fazendo passar pelo ciclone(13) quesepara os finos direcionando-os pelo duto(13.1) para silo(22) domoinho(25), que é movido pelo acionamento(24), e, em seguida,fazendo passar pelo Jet scrubber(14) que separa finosdirecionando-os pelo duto(14.1) para silo(44.1) da extrusora(44)para reaproveitamento.
6. "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFACOM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIAE NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA" de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de apresentar retirada dacinza proveniente da queima das cascas de arroz nas fornalhas(16)e na fornalha(9) através de sucção no duto(20.1) dada peloaspirador(21), fazendo passar pelos ciclones(19) que destinampelos dutos(19.2) a cinza para estoque e pelos dutos(19.1) osgases para o lavador de gases(20).
7. "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE SÍLICA AMORFACOM USO DE CASCA DE ARROZ NA GERAÇÃO DE ENERGIAE NA PROVISÃO DE MATÉRIA PRIMA" de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de apresentar à entradado moinho(25) a rosca de alimentação(34) e à saída do moinho(25)o duto(32) que sofre uma sucção feita pelo aspirador(29), que porsua vez provoca passagem da sílica amorfa pulverizada pelo aero-separador(30) que faz retornar pelo duto(33) ao silo(22) domoinho(25) os grãos de dimensão acima do desejado e permitepassagem dos grãos de granulometria desejada para o filtro demangas(27), que por sua vez retém, direcionando para embalagemem big-bags(2), a sílica amorfa na granulometria desejada.
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|---|---|---|---|---|
| CN102992335A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-03-27 | 天津大学 | 制备纳米二氧化硅稻壳灰的工业化生产装置及其生产方法 |
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