ES2201690T3 - Procedimiento para el secado y produccion de particulas microporosas. - Google Patents

Procedimiento para el secado y produccion de particulas microporosas.

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Abstract

Procedimiento para el secado de partículas microporosas, que contienen fluido, en el que las partículas a secar que contienen fluido son conducidas como lecho móvil a contracorriente de un fluido de secado, que es miscible con el fluido contenido en las partículas a secar al menos en las condiciones que están presentes durante el secado, donde a presión y temperatura casi críticas a supercríticas del fluido, se reduce la tensión de las superficies límite del fluido en comparación con la tensión de las superficies límite del fluido que está presente a presión atmosférica y temperatura ambiente, con preferencia a un valor en el intervalo de 0 a 1/10, especialmente de 0 a 1/20, de la tensión de las superficies límite que está presente a presión atmosférica y temperatura ambiente.

Description

Procedimiento para el secado y producción de partículas microporosas.
La presente invención se refiere a un procedimiento para el secado de partículas microporosas que contienen fluido y a un procedimiento para la producción de partículas microporosas reticuladas espacialmente, en el que se emplea este procedimiento de secado.
Se conoce secar hidrogeles, por ejemplo hidrogeles de ácido silícico, que se pueden producir a través de precipitación de geles a partir de vidrio soluble, en condiciones supercríticas para formar partículas microporosas de dióxido de silicio reticuladas espacialmente. Durante el secado supercrítico se anula totalmente o en gran medida la tensión de las superficies límite del fluido contenido en las partículas microporosas con el objetivo de evitar en gran medida una retracción de las partículas microporosas durante el secado, puesto que durante la retracción se pierden total o parcialmente propiedades características de las partículas microporosas. Un producto de este tipo, obtenido a través de secado supercrítico, en el caso de geles se llama aerogel. A diferencia de lo que sucede en el secado convencional sin prevención especial, en el que los geles experimentan una contracción grande del volumen y se forman xerogeles, de esta manera en el secado en la proximidad del punto crítico solamente tiene lugar una contracción reducida del volumen (<15%).
El estado de la técnica para la producción de aerogeles por medio de secado supercrítico se describe en detalle, por ejemplo en Reviews in Chemical Engineering, Vol. 5, Nº 1-4, páginas 157-198 (1988), en el que se describen también trabajos pioneros de Kistler.
Se conoce también por la literatura la producción continua de polvos de aerogel, ver por ejemplo los documentos US-A-2.572.321, DE-C-1 030 312, US-A-2.868.280 y US-A-5.032.555. En este caso, se lleva una suspensión de un gel dividido fino que contiene fluido con una bomba a presión supercrítica con respecto a la fase de fluido del gel. Para alcanzar la temperatura supercrítica de la fase de fluido del gel, la suspensión circula a través de un intercambiador de calor y a continuación es distendida a través de una válvula de retención de la presión. El aerogel es separado en ciclones y sobre filtros. En el procedimiento de polvo es un inconveniente que todo el líquido necesario para la suspensión debe ser llevado a una temperatura supercrítica, lo que tiene como consecuencia una necesidad correspondiente de energía. Otros inconvenientes son la abrasión en la válvula de distensión y el polvo del producto. Aparte de ello, para la producción del gel dividido fino, que contiene fluido, hay que emplear en una etapa de lavado o desalinización que se produce posiblemente así como, en el caso de que esté presente un hidrogel, en el caso de un intercambio del agua, por ejemplo a través de fluido combustible, aparatos de filtro especiales, como filtros de banda encapsulados, caros, etc.
Además de la producción continua de polvos de aerosol, también se conoce la producción continua de gel de sílice, ver a este respecto los documentos US-A-2.436.403, US-A-2.485.249, US-A-2.466.842 y US-A-2.956.957 así como Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4ª edición reelaborada, Vol. 21, páginas 460-461. Los geles se obtienen en este caso, entre otros, también en forma de perlas.
El documento WO-A-95 06 617 se refiere a aerogeles hidrófobos de ácido silícico, que se obtienen a través de la reacción de una solución de vidrio soluble con un ácido con un valor pH de 7,5 a 11, eliminación amplia de componentes iónicos a través de lavado con agua o soluciones acuosas diluidas de bases inorgánicas manteniendo el valor pH del hidrogel en el intervalo de 7,5 a 11, desplazamiento de la fase acuosa contenida en el hidrogel a través de un alcohol y secado supercrítico siguiente del alcogel obtenido.
Se describe un procedimiento para la producción de aerogeles de ácido silícico a escala piloto por White en Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 31 (1939), Nº 7, páginas 827-831 así como en Trans. A. J. Chem. E. (1942), páginas 435-447. El procedimiento comprende las siguientes etapas, que se llevan a cabo todas de forma discontinua: producción y envejecimiento del hidrogel de ácido silícico, desmenuzamiento del hidrogel en granulado, separación de la sal a partir del gel formado, substitución del agua contenida en el gel por alcohol, introducción del gel secado por goteo en un recipiente a presión, calentamiento del recipiente a presión, reducción de la presión a presión atmosférica, evacuación del recipiente de presión y retinada siguiente del aerogel. En este procedimiento es un inconveniente que todas las etapas se realizan de forma discontinua y, por lo tanto, son muy intensivas de tiempo, de personal y de costes. White no menciona ningún procedimiento continuo para la producción de granulado y para la desalinización. Durante la substitución de agua / alcohol, White prefiere para la fase líquida un procedimiento que se describe con "Recubrimiento / Impregnación / Drenaje", que representa una carga con líquido del montón de cuerpos sólidos. White considera poco rentable una circulación uniforme en el tiempo.
Según el documento US-A-3.672.833, los procedimientos conocidos para la desalinización de geles y para la substitución del agua por otros disolventes son procesos extremadamente lentos y, por lo tanto, costosos. Para evitarlo, se propone allí la producción de gel a partir de ortosilicatos de alquilo inferiores. Sin embargo, éstos requieren mucha energía para su producción.
El documento EP-B-0 331 852 publica un procedimiento continuo para la extracción de cafeína a partir de granos de café verdes, en el que los granos de café verdes son conducidos como lecho móvil a contracorriente de dióxido de carbono supercrítico. En el documento DE-A-35 32 957 se describe un aparato, en el que un producto de empleo en granos es sometido en el lecho móvil a una extracción a contracorriente con un disolvente en el estado líquido o supercrítico, por ejemplo con dióxido de carbono supercrítico. La única extracción mencionada específicamente es la extracción de aceite de colza a partir de colza.
El cometido de la presente invención consistía en preparar un procedimiento mejorado, más económico, para el secado de partículas microporosas que contienen fluido así como un procedimiento mejorado, más económico, para la producción de partículas microporosas, reticuladas en el espacio, empleando el procedimiento de secado, evitando los inconvenientes mencionados anteriormente del estado de la técnica.
De manera sorprendente se ha encontrado que este cometido se puede solucionar conduciendo las partículas a secar, que contienen fluido, como lecho móvil a contracorriente de un fluido de secado, que está presente en condiciones al menos casi críticas. Además, se ha encontrado que es posible una producción esencialmente continua de partículas microporosas, reticuladas en el espacio, cuando, además del procedimiento de secado, se realiza también un lavado y/o desalinización, dado el caso existentes, o un intercambio de fluido en los poros de las partículas microporosas, y una separación de gases o substancias absorbidos en el lecho móvil a contracorriente.
Por lo tanto, la invención se refiere a un procedimiento para el secado de partículas microporosas, que contienen fluido, en el que las partículas a secar que contienen fluido son conducidas como lecho móvil a contracorriente de un fluido de secado, que es miscible con el fluido contenido en las partículas a secar al menos en las condiciones que están presentes durante el secado, donde a presión y temperatura casi críticas a supercríticas del fluido, se reduce la tensión de las superficies límite del fluido en comparación con la tensión de las superficies límite del fluido que está presente a presión atmosférica y temperatura ambiente, con preferencia a un valor en el intervalo de 0 a 1/10, especialmente de 0 a 1/20, de la tensión de las superficies límite que está presente a presión atmosférica y temperatura ambiente.
El intervalo, en el que se trabaja con preferencia según la invención se puede definir como aquél en el que las partículas microporosas no pierden sus propiedades durante el secado; esto significa que, por ejemplo, la densidad aparente del producto no se eleva en una medida significativa, que la conductividad térmica del producto no se incrementa en una medida significativa, que con preferencia no se produce una retracción mayor que 15%, especialmente no se produce una retracción mayor que 10%. Esta particularidad se puede describir en el sentido de que el aerogel no puede convertirse en xerogel (gel seco a presión normal).
La tensión de las superficies límite indicada anteriormente se determina como se describe en "The Properties of Gases and Liquids" por Reid, Brausnitz, Sherwood, McGraw Hill, 1977, página 601 y siguientes, donde se mide y se compara la tensión de las superficies límite a la temperatura (y la presión) de ensayo con la tensión de las superficies límite a temperatura ambiente y presión atmosférica, por lo demás, en las mismas condiciones.
En otra configuración, la invención se refiere a un procedimiento para la producción de partículas microporosas, reticuladas en el espacio, a través de
(a)
producción de partículas microporosas que contienen líquido o fluido en los poros,
(b)
dado el caso, lavado y/o desalinización de las partículas que contienen fluido en los poros, obtenidas en la etapa (a), por medio de un disolvente y/o agua,
(c)
dado el caso, substitución parcial o total del líquido de los poros o del agua o del disolvente en las partículas por un fluido, seleccionado de alcanoles, éteres, aldehídos, cetonas, ésteres, aminas, amoníaco, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, hexafluoruro de azufre, alcanos, alquenos y mezclas de dos o más de ellos, y dióxido de carbono, obteniendo partículas microporosas, que contienen fluido,
(d)
secado de las partículas microporosas que contienen fluido, y
(e)
dado el caso, separación de gases y/o substancias absorbidos por las partículas secada de la etapa (d),
El procedimiento según la invención se caracteriza entonces porque se realizan las etapas (b), (c), (d), y (e) en el lecho móvil a contracorriente, conduciendo en la etapa (b) las partículas obtenidas a partir de la etapa (a) en contra de una corriente de disolvente y/o corriente de agua, conduciendo en la tapa (c) las partículas a contracorriente del fluido, conduciendo en la etapa (d) las partículas a secar, que contienen fluido, a contracorriente de un fluido de secado, que es miscible con el fluido contenido en las partículas a secar al menos en las condiciones que están presentes durante el secado, donde a presión y temperatura casi críticas a supercríticas del fluido, se reduce la tensión de las superficies límite del fluido a 0 a 1/20 de la tensión de las superficies límite que está presente a presión atmosférica y temperatura ambiente, y en la etapa (e) las partículas secas son conducidas en contra de una corriente de gas inerte.
Las formas de realización preferidas de la invención se describen en la descripción siguiente, en las reivindicaciones, en la figura así como en el ejemplo.
La figura única del dibujo adjunto muestra de forma esquemática un dispositivo, que es adecuado para la realización de un secado y separación de gases o substancias absorbidos según una forma de realización preferida de la invención.
Las partículas microporosas que contienen fluido, que son adecuadas para el secado según la invención, no están sujetas a limitaciones especiales. Son adecuados todas las partículas, substancias sólidas, estructuras o granulados, que son al menos en parte, con preferencia totalmente microporosos y contienen un fluido en los poros. Las partículas adecuadas son, por ejemplo, geles, que están constituidos por materiales inorgánicos u orgánicos o por material polímero, por ejemplo por óxidos o hidróxidos inorgánico, como ácido bórico o ácido silícico, óxidos o hidróxidos de los metales titanio, molibdeno, volframio, hierro o estaño, óxido de aluminio o geles orgánicos como agar-agar, gelatinas o albúmina. El procedimiento según la invención es especialmente adecuado para el secado de geles de ácido silícico. Se pueden emplear geles, que contienen como fluido compuestos con una temperatura crítica menor que 350ºC o mezclas o combinaciones de ellos, con preferencia agua y/o compuestos orgánicos líquidos. Son adecuados como fluido, entre otros, todos los compuestos que se mencionan más adelante en la descripción de los fluidos de secado. Fluidos especialmente adecuados son agua, alcanoles de C_{1}-C_{6} o mezclas de ellos, siendo preferidos metanol, etanol n- e isopropanol. El más preferido es isopropanol. En función del fluido presente en los poros, se habla, por ejemplo, de hidrogeles y alcoholes. El procedimiento según la invención encuentra aplicación más frecuente en el secado de geles de ácido silícico, que contienen agua, los compuestos orgánicos líquidos mencionados anteriormente o mezclas de ellos como fluido.
En una forma de realización preferida de la invención, las partículas microporosas que contienen fluido contienen de 50 a 97% en peso, especialmente de 80 a 90% en peso de fluido con relación al peso total de las partículas en condiciones estándar (presión de 1 bar, temperatura de 25ºC). Los diámetros de las partículas están en el intervalo de 1 a 15 mm, especialmente de 2 a 6 mm. En las partículas están presentes macroporos, mesoporos y/o microporos. Las partículas microporosas a secar pueden poseer formas discrecionales, por ejemplo perlas (bolas) o formas angulares. El procedimiento de secado según la invención es adecuado también para el secado de partículas microporosas que contienen fluido o estructuras, que pueden presentar una cierta disposición regular de los constituyentes. Se contemplan como partículas, por ejemplo, también en presencia de patrones degradables térmicamente, estructuras cristalinas, nanoestructuras, cuya disposición regular propiamente dicha está organizada, o también nanocompuestos o sus fases previas o clatratos. Además, las partículas microporosas pueden ser también una capa de cubierta microporosa provista con una dotación determinada, sobre un soporte no poroso. También son adecuados catalizadores o compuestos que han recibido centros químicamente reactivos a través de impregnación o modificación o son impregnados o modificados durante el secado. Con preferencia, después del secado se obtienen aerogeles. Si las partículas a secar no contienen ningún fluido adecuado para el secado según la invención, entonces éste se puede substituir antes del secado por un fluido adecuado o por un fluido más adecuado. Así, por ejemplo, según la invención algunas partículas microporosas se pueden secar con agua como fluido. No obstante, si se quisieran eludir las temperaturas y presiones críticas altas para el agua como fluido de secado, entonces o bien se puede utilizar un fluido de secado miscible con agua (miscible al menos en las condiciones de secado), por ejemplo un alcohol, o se substituye el agua contenida en el hidrogel total o parcialmente por un fluido más adecuado para el secado, por ejemplo un alcohol. La substitución y el secado se pueden realizar al mismo tiempo.
Como fluidos de secado se pueden emplear con preferencia substancias que son estables hasta su temperatura crítica. Pueden ser inertes frente a las partículas a secar, pero también se pueden modificar a través de reacción con la superficie de las partículas y dado el caso de puede reducir de esta manera adicionalmente la tensión de las superficies límite. De una manera más conveniente, se emplean fluidos de secado, cuyos datos críticos no son demasiado altos para evitar un gasto mayor de aparatos. Los fluidos de secado adecuados son amoníaco, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, hexafluoruro de azufre; alcanos como propano, butano, pentano, hexano y ciclohexano; alquenos como n-, iso-, neoalquenos de C_{1}-C_{7} secundarios o terciarios, por ejemplo eteno o propeno; alcanoles como metanol, etanol o n- o isopropanol o butanoles; éteres como dimetiléter, dietiléter o tetrahidrofurano; aldehídos como formaldehído o acetaldehído; cetonas como acetona; ésteres como metiléster, etiléster, n- o i-propiléster del ácido fórmico, acético o propiónico; aminas como monoamina, diamina y trimetilamina o bien etilamina o n- o i-propilamina o mezclas de aminas alquiladas; así como mezclas de dos o más de estos fluidos. De los compuestos orgánicos mencionados se prefieren alcanoles, éteres, cetonas, aldehídos, alcanos, alquenos, ésteres o aminas de C_{1}-C_{6}. Los más preferidos son los alcanoles de C_{1}-C_{3}, especialmente isopropanol. En principio, se contemplan también hidrocarburos halogenados, pero se evitan éstos por razones de la selección del material así como por razones de medidas de protección del medio ambiente. También se intenta evitar medios con altas temperaturas y altas presiones críticas, como agua. Además de los fluidos de secado mencionados, también es adecuado dióxido de carbono supercrítico como fluido de secado. Éste es especialmente bien adecuado debido a su temperatura crítica favorable de 31ºC especialmente para substancias sensibles térmicamente.
En general, la selección del fluido de secado depende de diferentes puntos. Si se quieren ajustar condiciones "casi" críticas, entonces la estabilidad térmica de las partículas a secar o bien del producto final determina, entre otras cosas, la selección del fluido de secado y de esta manera limita la temperatura crítica del fluido de secado. Además, una recuperación posible de la presión del fluido después del secado, la inocuidad toxicológica, la miscibilidad con el fluido en las partículas a secar, las propiedades del producto y los datos técnicos de seguridad pueden jugar un papel en la selección del fluido de secado. Existe también la posibilidad de añadir al fluido de secado uno o varios componentes, que contienen uno o varios grupos funcionales, que son transformados, absorbidos o adsorbidos en la superficie de las partículas a secar. De esta manera se puede conseguir durante el secado al mismo tiempo una ocupación, recubrimiento o impregnación uniformes de las partículas a secar. Una aplicación modificada del fluido de secado es, por ejemplo, la adición de amoníaco a isopropanol como fluido de secado, para poder secar, por ejemplo, hidrogeles ácidos, sin que se descomponga el isopropanol. En el caso de metanol como fluido de secado, la adición de amoníaco provoca que se forma mucho éter no deseado. Por ejemplo, en el caso del empleo de metanol como fluido de secado, se puede añadir isopropanol o isobutanol para la hidrofobización de un gel de ácido silícico. En general, se pueden añadir componentes adecuados para la modificación química, por ejemplo eliminación de trazas de agua con propeno, o para la modificación física de las partículas a secar antes, durante o después de la consecución de la temperatura crítica del fluido.
Es suficiente que el fluido de secado sea miscible con el fluido contenido en las partículas a secar al menos en las condiciones presentes durante el secado. No obstante, de manera más ventajosa, se utiliza como fluido de secado el mismo fluido contenido en las partículas microporosas. Ejemplos de fluidos / fluidos de secado totalmente miscibles ya en las condiciones de secado son mezclas de agua con alcoholes superiores o aromatos.
Según la invención, las partículas a secar que contienen el fluido son conducidas como lecho móvil a contracorriente al fluido de secado. Una relación adecuada o un ajuste adecuado de las corrientes de substancia y de las velocidades de la circulación del fluido de secado y de las partículas a secar para la producción y mantenimiento del lecho móvil pueden ser determinados por el técnico en el marco de ensayos técnicos habituales. Este ajuste depende, entre otras cosas, de la altura del lecho móvil, del transporte de substancia interior y del transporte de calor en las partículas a secar y del punto de fluidización, es decir, del espesor y del tamaño del grano o bien de la distribución de los tamaños del grano de las partículas microporosas a secar.
La corriente de fluido de secado se ajusta con
preferencia de tal forma que no se produce en el lecho móvil una fluidización y, por lo tanto, no tiene lugar una desmezcla no deseada. La remezcla sobre el lado del fluido de secado es mima cuando a cualquier altura o en cualquier zona del lecho móviles trabaja a velocidades del fluido apenas por debajo del punto de relajación del lecho móvil. Según la distribución del grano y la naturaleza (forma, porosidad, etc.) de las partículas a secar, puede ser conveniente retirar o añadir fluido en el lugar adecuado del lecho móvil, por ejemplo a través de un tamiz ranurado. Si se trabaja de forma alterna con dos velocidades para el fluido de secado, por ejemplo con tamaños pequeños de los granos de las partículas o reducida diferencia de la densidad de las partículas / fluido, siendo cargado o vaciado sólo en porciones el secador totalmente lleno con partículas a secar, cuando se reduce la corriente de fluido de secado entonces hay que prestar atención en la fase de entrada de calor (durante la cual la carga es presionada contra el techo del secador), para que la formación de la presión no exceda, debido a la velocidad elevada de la circulación del fluido de secado, la capacidad de carga mecánica de las partículas a secar. Si no se quiere dominar en el lecho móvil todo el gradiente de la densidad, entonces se ofrece, por ejemplo en el caso de isopropanol con una densidad del fluido de secado de aproximadamente 300 g/l, que se descarguen las partículas a secar desde el lecho móvil y se aplique el resto de la energía o bien el último gradiente de la temperatura ya en el conducto de comunicación con la esclusa de la presión de descarga, por ejemplo a través de secado de la corriente o ya de manera fraccionada en la esclusa de la presión de salida. Como órgano de entrada y salida para las partículas microporosas son adecuados todos los tipos de bombas que son adecuados para el transporte de material granulado, habiendo dado resultados especialmente las bombas de hormigón modificadas. Durante la eliminación de la presión en una esclusa de presión de salida se puede recuperar energía a través de su conexión con una esclusa de la presión de entrada.
En una forma de realización preferida de la invención, el secado se realiza de tal forma que se alimentan en primer lugar las partículas a secar, precalentadas sin presión, a través de una esclusa de presión a la cámara de secado, en la que circulan como lecho móvil a contracorriente del fluido de secado. Después de alcanzar las condiciones casi críticas o bien supercríticas del fluido de secado, las partículas abandonan entonces la cámara de secado a través de una segunda esclusa de presión, después de lo cual se "secan" al ceder la presión y eludiendo la región de dos fases. El fluido de secado es conducido con preferencia en circuito.
La tensión de las superficies límite del fluido contenido en los poros de las partículas a secar se puede reducir a través de la adición de substancias tensioactivas o a través de una modificación previa de las partículas microporosas que contienen fluido, por ejemplo a través de silanización, esterificación o eterificación orgánica o en el caso de geles de sílice a través de siloxanización de mono / di / trioles de silano vicinales de la superficie interior y exterior.
En otra configuración, la invención se refiere a un procedimiento para la producción de partículas microporosas, reticuladas en el espacio, a través de las etapas (a) a (e) definidas anteriormente.
La producción de partículas microporosas, que contienen líquido en los poros, se puede realizar de acuerdo con procedimientos conocidos por el técnico.
La etapa de lavado para las partículas obtenidas en la etapa (a) se puede realizar cuando deben eliminarse componentes no deseado, como educto no reaccionado o impurezas del educto. A tal fin, las partículas de la etapa (a) son conducidas como lecho móvil a contracorriente de un disolvente miscible con preferencia con agua. Se puede prever una etapa de desalinización (b) de las partículas microporosas que contienen líquido en los poros o bien disolvente, antes, después o al mismo tiempo que se realiza el lavado o simplemente (sin lavado) cuando las partículas contienen sales no deseadas. Si se aplica tal etapa, entonces se realiza de forma continua, conduciendo las partículas obtenidas a partir de la etapa (a) o bien las partículas obtenidas después el lavado como lecho móvil a contracorriente de una corriente de agua. El ajuste del lecho móvil se realiza en la etapa (b) en las condiciones que se mencionan en la descripción del secado, suprimiéndose aquellas características que son necesarias durante el secado para poder trabajar en las condiciones casi críticas del fluido de secado. Se pueden ajustar todos los grados de lavado y grados de desalinización deseados. La etapa de lavado y/o la etapa de desalinización son aceleradas a través de la elevación de la temperatura, es decir, que cuanto más alta es la temperatura, tanto más rápidamente son llevadas a cabo. Con preferencia, se realizan a temperatura ambiente, siendo predeterminado el límite superior para la temperatura a través de descomposición, formación de grumos, disolución en el fluido, etc. de las partículas a lavar o desalinizar. Por ejemplo, se pueden desalinizar algunos geles aproximadamente a 80ºV. Para la mejora de la mezcla cruzada se puede prever también una pulsación de la corriente de disolvente o de la corriente de agua. Además, se puede ahuecar la capa móvil a través de la formación de burbujeo de gas, por ejemplo agua. Con preferencia, el hidrogel es desalinizado en la etapa (b) después del envejecimiento.
En la etapa (c) se substituye el líquido contenido en los poros de las partículas parcial o totalmente, especialmente hasta el 97 al 99%, por un fluido. Los fluidos adecuados son los fluidos descritos anteriormente en la descripción de las partículas microporosas que contienen fluido. De una manera similar a la desalinización, las temperaturas elevadas favorecen el intercambio. Por lo tanto, con respecto a la temperatura adecuado, se aplica lo dicho anteriormente con relación a la etapa (b). De la misma manera, para el ajuste del lecho móvil se aplica lo dicho anteriormente sobre la etapa (b). Se puede suprimir, naturalmente, una substitución del líquido de los poros cuando las partículas obtenidas en las etapas (a) o (b) contienen ya un fluido adecuado. Existe también la posibilidad de que en la etapa (c), el líquido de los poros de las partículas sea substituido en primer lugar por un fluido miscible, en efecto, con el líquido de los poros, pero no por fluido adecuado para el secado. En este caso, se substituye a continuación el líquido miscible con el líquido de los poros por un fluido adecuado para el secado. En la etapa (c), en el lecho móvil existe también la posibilidad de alimentar corrientes de substancia de diferentes purezas a diferentes alturas. Además, es posible una combinación de la etapa de substitución con una separación de la porción fina o, por ejemplo, de aceite adherente de la gelificación y, dado el caso, se puede ahorrar una etapa de clasificación separada. También puede ser ventajoso, con unas relaciones cinéticas correspondiente, la combinación de lavado y/o desalinización en la etapa (b) y substitución en la etapa (c) en un aparato. Si son perturbadoras las trazas de líquido original contenido en los poros de las partículas substituidas, éstas se pueden eliminar en la zona más baja del lecho móvil de substitución en condiciones especiales, por ejemplo a través de una reacción. Esto es igualmente posible a través de la adición de componentes adecuados en la cola del lecho móvil de substitución, siendo posible también adicionalmente una combinación con una impregnación de las partículas microporosas.
En la etapa (d) se secan las partículas microporosas que contienen fluido. El secado se realiza en el lecho móvil a contracorriente del fluido de secado, como se ha descrito anteriormente en el procedimiento de secado según la invención.
En la etapa (e) se separan o liberan las partículas secas igualmente de gases o substancias ligados por adsorción y/o absorción. Esta etapa se realiza de forma continua en el lecho móvil a contracorriente, siendo conducidas las partículas secada, con preferencia a presión negativa, a contracorriente de una corriente de gas inerte. Los gases inertes adecuados son nitrógeno, dióxido de carbono o gases nobles. En determinadas circunstancias se puede utilizar también aire o gas de humo. Con respecto al ajuste del lecho móvil se aplica de una manera similar lo dicho anteriormente en la etapa (b). Existe también la posibilidad de añadir a la fase de gas inerte un componente que reacciona o es absorbido o adsorbido por las partículas secas. La etapa de separación se puede mejorar, dado el caso, a través de una adsorción por desplazamiento con una substancia con mayor capacidad de adsorción. En muchos casos, la eliminación de substancias / gases ligados por absorción o adsorción se puede realizar también a través de la aplicación de un vacío.
La etapa (e) puede ir seguida por una etapa continua de acondicionamiento final, en la que las partículas microporosas, reticuladas en el espacio son llevadas a la forma deseada, por ejemplo a través de trituración, cribado o mezcla con aditivos adecuados para la aplicación. Existe también la posibilidad de proveer las partículas obtenidas con una cáscara dura, por ejemplo por medio de sinterización, para elevar su resistencia mecánica.
En las partículas microporosas, reticuladas en el espacio, obtenidas se trata de las mismas partículas que han sido descritas anteriormente en el procedimiento de secado según la invención, donde estas partículas están liberadas adicionalmente de substancias secundarias no deseadas con respecto a las mencionadas anteriormente.
Las partículas microporosas que se pueden obtener por medio del procedimiento según la invención se pueden utilizar en muchos campos técnicos. Entre otros, son adecuadas para la producción de materiales de aislamiento térmico transparentes u opacos (en determinadas circunstancias como substituto de los materiales que contienen hidrocarburos de flúor y cloro). Además, encuentran aplicación como catalizadores y soportes de catalizadores, agentes de adsorción, aerogeles de carbono obtenidos a través de coquización de polímeros microporosos, como electrodos (por ejemplo, impregnados con electrolito en acumuladores capacitivos de energía), membranas, detectores
Cerenkov, espumas superligeras para la acumulación / almacenamiento o bien como agentes de gelificación / compactación /tixotropización de combustibles líquidos para la navegación espacial, como insecticidas, productos previos sinterizables para cerámicas o guías de luz de alta pureza, osciladores piezocerámicos en transmisores por ultrasonido, en capas anti-reflexión acústica, como dieléctricos, como soportes para colorantes de fluorescencia, como agente de matización, como aditivos en lubricantes, goma y substancias de obturación, en materiales compuestos y en pinturas y lacas.
La figura muestra de forma esquemática un dispositivo, que es adecuado para la realización de las etapas (d) y (e) del procedimiento de producción según la invención. A través del conducto de alimentación 1 se introduce gel a secar, por ejemplo alcogel con isopropanol como fluido de los poros, en una esclusa de cámara 2. Desde allí, el alcogel llega a través de la rueda celular 3 al dispositivo de secado 4. En el dispositivo de secado 4, el alcogel a secar es conducido como lecho móvil a contracorriente a una corriente de isopropanol. Esta corriente de isopropanol, que representa la corriente de fluido de secado para el secado /
entrada de calor, es transportada aproximadamente a 50 bares por medio de una bomba 8 a un intercambiador de calor 9 y allí es calentada a más de 280ºC. A través del conducto 10 se alimenta el isopropanol caliente en la cola del dispositivo de secado 4 a través de un distribuidor de la circulación (no mostrado). El isopropanol abandona el dispositivo de secado 4 por la cabeza a través del conducto 11 y circula de retorno hacia el depósito colector 7. A través de una válvula de expansión aguas arriba del intercambiador de calor 12 se mantiene constante la presión en el circuito de fluido, es decir, que se descarga isopropanol separado térmicamente del gel, se refrigera en el intercambiador de calor y se recoge en el depósito 13. Después de alcanzar las condiciones casi críticas a supercríticas del fluido en el gel, éste es transferido desde el dispositivo de secado 4 a través de la rueda celular 5 y el conducto 6 a una esclusa 14. Allí se lleva a cabo, dado el caso, una última elevación de la temperatura, se expande y se evacua. Luego se descarga el aerogel en un dispositivo 15 en forma de silo para la separación de los gases y/o substancias absorbidos. El aerogel es conducido en el dispositivo 15 como lecho móvil desde abajo por una corriente de nitrógeno a presión negativa. A través del conducto 16 se extrae el aerogel liberado de gases / substancias absorbidos. La corriente de nitrógeno es alimentada a través del conducto 17 a la cola del dispositivo 15 y es descargada en la cabeza a través del conducto 18.
La invención se caracteriza, además, por las siguientes características y ofrece las siguientes ventajas:
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Puesto que se trabaja con tamaño de granulado en lugar de polvo como en el estado de la técnica, no se plantean problemas durante la manipulación del polvo. A pesar de todo, si se desea, se pueden obtener también polvos triturando las partículas obtenidas. En algunos casos se pueden obtener también cuerpos moldeados a través de sinterización de granulado y polvo.
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La realización continua de las etapas del procedimiento posibilita una constancia mejorada de la calidad frente a las etapas del procedimiento realizadas de forma discontinua.
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En oposición a un procedimiento de lecho fijo, se pueden utilizar recipientes más pequeños, porque no se producen tiempos muertos para la carga y descarga y no es necesario un desplazamiento de una zona de transición de la temperatura de longitud parcialmente considerable fuera del lecho fijo. De esta manera se reduce al mínimo en determinadas circunstancias la cantidad de líquidos combustibles en una fábrica.
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Fue sorprendente que durante la desalinización en el lecho móvil a contracorriente se pudieron conseguir relaciones de consumo muy favorables (es decir, el volumen de agua limpia necesario para mantener un volumen determinado de hidrogel desalinizado). Esto era tan más sorprendente cuanto que en la literatura, como se ha mencionado anteriormente, la etapa de desalinización ha sido representada como muy costosa y laboriosa, por lo que se ha propuesto en el documento US-A-3.672.833 la hidrólisis de ortosilicatos de alquilo inferiores para la producción de aerogeles de sílice.
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En la fase de desalinización en la etapa (b) y en la fase de substitución en la etapa (c) en el método de lecho móvil según la invención se ajustan a contracorriente todos los grados de desalinización y de substitución deseados, respectivamente. Si se realizasen estas fases en un lecho fijo, se producirían allí, entre otras cosas, gradientes axiales de los componentes a eliminar.
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De manera sorprendente se ha encontrado que también en el caso de estratificación densa inestable sobre el lado del fluido, se puede aplicar el procedimiento de lecho móvil sin problemas durante el lavado / desalinización, substitución y secado, es decir, que se puede aplicar un tipo de procedimiento, en el que las partículas microporosas se desplazan de arriba abajo sin problemas sin instalación de transporte. Para el mantenimiento de la estratificación densa inestable, se extiende la diferencia de densidad sobre una longitud suficiente del lecho móvil y se ajusta una velocidad relativa mínima. Además, en este caso era sorprendente que entonces se consigue una necesidad específica aceptable de componente de desplazamiento en comparación con un intercambio de lecho fijo accionado de forma discontinua.
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Fue sorprendente que en el procedimiento de secado según la invención, se puede estabilizar el gradiente de densidad entre la región inferior y la región superior del dispositivo de secado, es decir, que en la cola se alimenta un fluido de secado caliente, por ejemplo de una densidad de 100 g/l, y en la cabeza del lecho móvil se puede extraer un fluido de secado refrigerado, de una densidad de 780 g/l.
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También durante el secado, para el mantenimiento de una estratificación de la densidad inestable, se extiende la diferencia de la densidad con preferencia sobre una longitud suficiente del lecho móvil. Una velocidad relativa mínima suficiente proporciona la entrada directa de calor. Era sorprendente que durante el secado, apenas se generó más porción fina que en el procedimiento realizado de forma discontinua.
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Además, el secado continuo es ventajoso, en comparación con un procedimiento realizado de forma discontinua, por los siguientes motivos. Así, por ejemplo, se reduce el volumen del secado resistente a la presión, No se producen solicitaciones de la temperatura y/o de la presión. Se trabaja con una necesidad de energía uniforme y, por lo tanto, se necesitan intercambiadores de calor más pequeños y una bomba más pequeña. Ésta no tiene que ser resistente a la temperatura, cuando la entrada de energía se realiza directamente en modo continuo. Puesto que las partículas a secar son introducidas de forma casi continua en la cámara de presión, se pueden dimensionar más pequeños sus órganos de transporte y las griferías. El secado en el lecho móvil provoca, dado el caso, al mismo tiempo una separación de polvo del producto. El fluido de secado y las partículas a secar solamente son solicitadas térmicamente a la temperatura máxima durante un periodo de tiempo comparativamente corto. De esta manera, se reduce al mínimo la cantidad máxima presente de fluido de secado caliente.
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La etapa continua para la eliminación de gases / substancias absorbidas es ventajosa frente a una etapa discontinua correspondiente, porque se necesita, por ejemplo, menos nitrógeno y se utilizan continuamente corrientes de gas correspondientemente más pequeñas. De este modo, se pueden diseñar más pequeños los quemadores de gas sobrante y el lavador de gases de escape, respectivamente.
Continuación se explica adicionalmente en detalle la invención con la ayuda del ejemplo siguiente, que representa una forma de realización preferida de la invención.
Ejemplo Etapa (a) Producción del hidrogel
Se produjeron hidrogeles de ácido silícico según los documentos DE-A-21 03 243, DE-A-44 05 202 y DE-A-16 67 568. Al menos el 95% en volumen de ellos presentaban un diámetro de las perlas de 2 a 12 mm. El producto bruto fue separado en este caso por medio de un tamiz de alambrones sumergido en el agua. A continuación se sometieron los hidrogeles de ácido silícico, antes de la desalinización, a una clasificación de corriente continua.
Etapa (b) Desalinización Aparato
Dos lechos móviles de desalinización de 11 m de altura y 800 mm de anchura, respectivamente, fueron equipados con puntos de tomas de muestras en diferentes alturas. Se alimentó agua limpia en la cola a través de distribuidores y se descargo el agua salada por la cabeza a través de cartuchos de tamices ranurados. La esclusa de la rueda celular en la cola ajustó las corrientes de substancia sólida. A velocidades de circulación bajas y en el caso de geles que tienen a encolado se pudo mejorar la mezcla cruzada en el lecho con mezcladoras estáticas.
Realización
En cada lecho móvil de desalinización se cargó desde abajo, en contra de una corriente que se desplaza de arriba debajo de aproximadamente 510 l/h de hidrogel clasificado de la etapa precedente (aproximadamente 150 de los 510 litros correspondían al volumen de huecos), una corriente de agua de aproximadamente 2450 l/h. Lo más tarde después de aproximadamente 30 horas, se había ajustado un estado estacionario en el lecho móvil. La conductividad de las muestras, que se tomaron en los diferentes puntos a lo largo del lecho, no mostró ya modificaciones. En el rebosadero se midió una conductividad de más de un mili-Siemens/cm. El agua en el volumen de los huecos del hidrogel desalinizado presentaba una conductividad de 40 micro-Siemens/cm, lo que corresponde a un contenido de sodio de aproximadamente 1% en peso en el gel.
Etapa (c) Substitución de agua / alcohol Aparato
La etapa de intercambio de líquido se realizó en un lecho móvil de 11 metros de altura y 500 mm de ancho, que estaba constituido de forma similar al que se empleó para la desalinización. La alimentación del alcohol se realizó por encima de la esclusa de rueda celular por medio de un distribuidor. La mezcla de agua / alcohol se pudo descargar a través de un tamiz ranurado. A velocidades bajas de la circulación y en el caso de geles que tienden a aglutinarse, se pudo mejorar la mezcla cruzada en el lecho con mezcladoras estáticas.
Realización
Se cargó una corriente de isopropanol de aproximadamente 1400 l/h a contracorriente de una corriente de hidrogel desalinizada de la etapa (b) de aproximadamente 1000 l/h. Lo más tarde después de 10 horas se había ajustado un estado estacionario en el lecho móvil. Las densidades de las muestras de los diferentes puntos de toma de muestras a lo largo del lecho no mostraron ya ninguna modificación. El contenido de agua residual en el gel, que fue descargado en la cola del lecho móvil, era menor que 1% en peso. La relación del volumen específico de necesidad de isopropanol era, por lo tanto, 1,4 : 1.
Etapa (d) Secado Aparato
Se empleó un aparato como se ha representado de forma esquemática en la figura. En este caso, como secador se utilizó un depósito de presión de 8 m de altura con un diámetro interior de 500 mm. El gel fue introducido a través de una (o dos) esclusa(s) de forma alterna y a través de una rueda celular en la cabeza del lecho móvil del secador y se descargó en la cola del secador a través de una o dos esclusas de expansión (de forma alterna).
Realización
Se introdujeron a través de la esclusa de presión y de la rueda celular en la cabeza del lecho móvil del secador por término medio 1000 l/h de alcogel caliente aproximadamente a 60ºC a 50 bares a través de griferías de 100 mm de anchura. Se calentó una corriente de isopropanol de hasta 600 kg/h con la ayuda de una bomba en un intercambiador de calor con vapor a 100 bares por encima de 280ºC y se alimentó a través de un distribuidor de la circulación en la cola del lecho móvil. A través de una segunda esclusa de rueda celular se transfirió gel caliente al menos a 250ºC desde el secador con medios pneumáticos con fluido caliente de forma alterna a una (o a una de las dos) esclusa(s) de expansión.
Etapa (e) Separación de los gases / substancias absorbidos Aparato
Se empleó un aparato, como se ha representado de forma esquemática en la figura. Se utilizó un silo de 3 m^{3} de tamaño como dispositivo para la eliminación / separación de los gases / substancias absorbidos.
Realización
Después de que la esclusa de presión de descarga del secador había sido expandida y evacuada, se descargó el granulado de aerogel al silo evacuado. Allí se dejó circular a través del montón una corriente débil de nitrógeno a una presión de 30 mbares aproximadamente. Esta corriente de nitrógeno intercambió la atmósfera de gas en el silo diez veces por hora. De esta manera se mantuvo reducida la presión parcial del alcohol desorbido, se aceleró y se completó la desorción. El tiempo de residencia fue mayor que 30 minutos, para eliminar también los gases / substancias absorbidos desde los poros de Knudsen del aerogel. Si se desea o se requiere refrigeración, entonces se acciona el silo a presión normal y se trabaja con N_{2} en un tipo de funcionamiento del circuito a través de un lavador.
Acondicionamiento
La etapa de acondicionamiento continuo se realizó a través de trituración y entremezcla de substancias de dotación (insuflado) en un molino de pasadores.
El granulado de aerogel obtenido mostró un tamaño del grano de hasta 12 mm, donde sólo el 2% en volumen del granulado poseía un tamaño del grano menor que 2 mm. La conductividad térmica media \lambda10 de la fracción de 2-3 mm del granulado era según DIN 52616 mejor que 18 mW/(m.K), siendo 16 mW/(m.K) para el polvo. La transparencia de la fracción de 2 - 3 mm era 60% con un espesor de capa de 1 cm. La densidad aparente según ISO 3944 era de 70 a 130 g/l. El aerogel era repelente al agua y flotaba en el agua. El espacio de la cabeza (la fase de gas por encima del montón) del aerogel no era explosiva a 100ºC y solamente era explosiva a 160ºC después de una hora.

Claims (10)

1. Procedimiento para el secado de partículas microporosas, que contienen fluido, en el que las partículas a secar que contienen fluido son conducidas como lecho móvil a contracorriente de un fluido de secado, que es miscible con el fluido contenido en las partículas a secar al menos en las condiciones que están presentes durante el secado, donde a presión y temperatura casi críticas a supercríticas del fluido, se reduce la tensión de las superficies límite del fluido en comparación con la tensión de las superficies límite del fluido que está presente a presión atmosférica y temperatura ambiente, con preferencia a un valor en el intervalo de 0 a 1/10, especialmente de 0 a 1/20, de la tensión de las superficies límite que está presente a presión atmosférica y temperatura ambiente.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como partículas que contienen fluido se secan geles, que contienen agua, alcanoles de C_{1}-C_{6} o mezclas de ellos como fluido.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se secan geles, que contienen isopropanol como fluido.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se secan geles de ácido silícico.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se reduce la tensión de las superficies límite, elevando la temperatura en una medida correspondiente.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque como fluidos de secado se utilizan alcanoles, éteres, cetonas, aldehídos, alcanos, alquenos, ésteres o amidas de C_{1}- C_{6}, o dióxido de carbono.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como fluido de secado se emplea el mismo fluido que está contenido en las partículas microporosas.
8. Procedimiento para la producción de partículas microporosas, reticuladas en el espacio a través de:
(a)
producción de partículas microporosas que contienen líquido o fluido en los poros,
(b)
dado el caso, lavado y/o desalinización de las partículas que contienen fluido en los poros, obtenidas en la etapa (a), por medio de un disolvente y/o agua,
(c)
dado el caso, substitución parcial o total del líquido de los poros o del agua o del disolvente en las partículas por un fluido, seleccionado de alcanoles, éteres, aldehídos, cetonas, ésteres, aminas, amoníaco, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, hexafluoruro de azufre, alcanos, alquenos y mezclas de dos o más de ellos, y dióxido de carbono, obteniendo partículas microporosas, que contienen fluido,
(d)
secado de las partículas microporosas que contienen fluido, y
(e)
dado el caso, separación de gases y/o substancias absorbidos por las partículas secada de la etapa (d),
caracterizado porque se realizan las etapas (b), (c), (d), y (e) en el lecho móvil a contracorriente, conduciendo en la etapa (b) las partículas obtenidas a partir de la etapa (a) en contra de una corriente de disolvente y/o corriente de agua, conduciendo en la tapa (c) las partículas a contracorriente del fluido, conduciendo en la etapa (d) las partículas a secar, que contienen fluido, a contracorriente de un fluido de secado, que es miscible con el fluido contenido en las partículas a secar al menos en las condiciones que están presentes durante el secado, donde a presión y temperatura casi críticas a supercríticas del fluido, se reduce la tensión de las superficies límite del fluido a 0 a 1/20 de la tensión de las superficies límite que está presente a presión atmosférica y temperatura ambiente, y en la etapa (e) las partículas secas son conducidas en contra de una corriente de gas inerte.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque el secado se realiza en la etapa (d) como se ha definido en una de las reivindicaciones 2 a 7.
10. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque en la etapa (c) se substituye el líquido de los poros o el agua o el disolvente en las partículas en primer lugar por un líquido miscible con el líquido de los poros o con el agua o con el disolvente, y a continuación se substituye este líquido por el fluido.
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020062287A (ko) * 1999-10-21 2002-07-25 아스펜 시스템즈 인코포레이티드 신속한 에어로겔 제조방법
JP4159782B2 (ja) 1999-12-17 2008-10-01 ティコナ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液相から固体を分離するための方法及び装置
RU2005122894A (ru) * 2002-12-19 2006-01-20 Каргес-Фолконбридж, Инк. (Us) Способ жидкостной экстракции
US7776218B2 (en) * 2003-12-19 2010-08-17 Kfi Intellectual Properties L.L.C. System for liquid extraction, and methods
US20040241742A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-02 Peck Bill J. Ligand array processing methods that include a low surface tension fluid deposition step and compositions for practicing the same
US20060084707A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Aspen Aerogels, Inc. Methods for manufacture of aerogels
US20060254683A1 (en) * 2005-05-10 2006-11-16 Northrop Grumman Corporation Polymer-gelled propellant and method for its production
US7790787B2 (en) * 2006-05-03 2010-09-07 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Aerogel/polymer composite materials
US7908765B2 (en) * 2006-12-22 2011-03-22 Collette Nv Continuous granulating and drying apparatus
JP2009160518A (ja) * 2008-01-07 2009-07-23 Ricoh Co Ltd 粒子の製造方法
CN102345970A (zh) * 2011-08-31 2012-02-08 江苏峰业电力环保集团有限公司 脱硝催化剂干燥装置
WO2014030192A1 (ja) * 2012-08-24 2014-02-27 パナソニック株式会社 シリカ多孔体および光マイクロフォン
WO2014122117A1 (de) * 2013-02-05 2014-08-14 Basf Se Verfahren zur herstellung eines festen oxidischen materials
US9249075B2 (en) 2013-02-05 2016-02-02 Basf Se Process for producing porous or finely divided solid inorganic materials
EP2954010B1 (de) * 2013-02-05 2018-07-18 Basf Se Verfahren zur herstellung von porösen oder feinteiligen, festen anorganischen materialien
EP2953715A2 (de) * 2013-02-05 2015-12-16 Basf Se Verfahren zur nachträglichen oberflächenmodifizierung feinstrukturierter gebilde
US9957160B2 (en) 2013-02-05 2018-05-01 Basf Se Process for subsequent surface modification of finely structured structures
US9399632B2 (en) 2013-02-05 2016-07-26 Basf Se Process for producing a solid oxidic material
US9963556B2 (en) * 2013-09-18 2018-05-08 Senseonics, Incorporated Critical point drying of hydrogels in analyte sensors
CN104764296B (zh) * 2014-01-06 2018-08-28 山东科院天力节能工程有限公司 一种干燥设备及干燥方法
HK1248310A1 (zh) 2015-02-09 2018-10-12 Slingshot Biosciences, Inc. 具有可调光学性质的水凝胶颗粒以及使用其的方法
FR3053263B1 (fr) * 2016-07-04 2018-08-31 Keey Aerogrl Procede continu de fabrication d'un aerogel
CN107702515B (zh) * 2017-10-23 2020-03-03 大唐国际发电股份有限公司高铝煤炭资源开发利用研发中心 一种多孔硅酸钙物料的干燥方法及干燥装置
KR102837940B1 (ko) * 2018-09-12 2025-07-23 에어로젤-잇 게엠베하 에어로겔 입자의 연속 초임계 건조 방법
CN110474086A (zh) * 2019-08-12 2019-11-19 江苏集萃华科智能装备科技有限公司 方便进行声学检测的电池组、其制备方法和检测方法
CN115004009B (zh) 2020-01-24 2026-02-27 弹弓生物科学公司 用于细胞样校准颗粒的组合物和方法
JP7807395B2 (ja) 2020-05-04 2026-01-27 スリングショット バイオサイエンシーズ, インコーポレイテッド 多重化アッセイのためのパッシブ光学バーコード付与のための組成物および方法
AU2022376541A1 (en) 2021-10-29 2024-04-18 Slingshot Biosciences, Inc. Hydrogel particles as feeder cells and as synthetic antigen presenting cells
KR20250018496A (ko) 2022-05-05 2025-02-06 슬링샷 바이오사이언시즈 인코포레이티드 혈액학을 위한 적혈구 모방체로서의 조작된 입자 및 이를 함유하는 조성물
WO2024092161A2 (en) 2022-10-26 2024-05-02 Slingshot Biosciences, Inc. Size-tunable synthetic particles with tunable optical properties and methods for using the same for immune cell activation

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE247610C (es) 1909-06-11
US2485249A (en) 1944-02-19 1949-10-18 Davison Chemical Corp Process and apparatus for manufacturing gels
US2474199A (en) * 1944-11-09 1949-06-21 Socony Vacuum Oil Co Inc Method for contacting gases and moving particle form solids
US2436403A (en) 1945-06-20 1948-02-24 Davison Chemical Corp Apparatus for thickening hydrosols
US2466842A (en) 1945-11-15 1949-04-12 Davison Chemical Corp Method for making silica hydrosol
US2572321A (en) 1947-11-25 1951-10-23 Universal Oil Prod Co Preparation of fine powders from gel materials
US2665258A (en) * 1950-09-29 1954-01-05 Houdry Process Corp Bead forming process
DE1030312B (de) 1953-10-14 1958-05-22 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von feinstteiligen Feststoffen mit niedrigem Schuettgewicht
GB773549A (en) 1953-10-14 1957-04-24 Basf Ag Improvements in the production of very finely divided solid substances with a low bulk density
US2868280A (en) * 1953-11-25 1959-01-13 Monsanto Chemicals Method for producing aerogels
US2956957A (en) 1956-04-02 1960-10-18 Grace W R & Co Method for producing clear, homogeneous silica hydrosols
DE1667568C3 (de) 1967-05-26 1975-02-13 Kali-Chemie Ag, 3000 Hannover Verfahren zur Herstellung von kleinen kieselsäurehaltigen Gelperlen
FR1568817A (es) 1967-11-30 1969-05-30
DE2103243C3 (de) 1971-01-25 1979-01-11 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von weitgehend kugelförmigen, Kieselsäure enthaltenden Hydrogelen
DE3108816A1 (de) * 1981-03-09 1982-09-30 Grünzweig + Hartmann und Glasfaser AG, 6700 Ludwigshafen Waermedaemmender pressstoff auf der basis von aus der flammenhydrolyse gewonnenem mikroporoesem oxidaerogel, sowie verfahren zu seiner herstellung, eine daraus hergestellte folie und ein damit hergestelltes kaschiertes waermedaemmelement
FR2507171A1 (fr) * 1981-06-04 1982-12-10 Zarzycki Jerzy Aerogels de silice monolithiques, leur preparation et leur utilisation pour la preparation d'articles en verre de silice et de materiaux thermiquement isolants
DE3429671A1 (de) * 1984-08-11 1986-02-20 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von aerogelen
DE3532957A1 (de) * 1985-09-14 1987-03-19 Metallgesellschaft Ag Verfahren und vorrichtung zum extrahieren von wertstoffen aus koernigem einsatzgut
JPH0664032B2 (ja) * 1985-10-12 1994-08-22 出光石油化学株式会社 超臨界流体による混合物からの特定成分の分離方法
US4820537A (en) 1987-03-13 1989-04-11 General Foods Corporation Method for decaffeinating coffee with a supercritical fluid
US5032555A (en) 1988-05-16 1991-07-16 Allied-Signal Inc. Process for making zirconia-alumina
DE69122039T2 (de) 1990-11-16 1997-02-06 Mitsubishi Chem Corp Verfahren zum Herstellen von hochreinem Glaspulver
US5565142A (en) * 1992-04-01 1996-10-15 Deshpande; Ravindra Preparation of high porosity xerogels by chemical surface modification.
DE59403026D1 (de) 1993-03-05 1997-07-10 Solvay Deutschland Verfahren zur herstellung kugelförmiger teilchen
DE4405202A1 (de) 1993-03-05 1994-09-08 Solvay Deutschland Verfahren zur Herstellung kugelförmiger Teilchen
US5738801A (en) 1993-08-31 1998-04-14 Basf Aktiengesellschaft Hydrophobic silica aerogels
US5473826A (en) * 1994-08-19 1995-12-12 Yazaki Corporation Process for drying sol-gel derived porous bodies at elevated subcritical temperatures and pressures
US5578217A (en) * 1994-11-30 1996-11-26 Alliedsignal Inc. Use a solvent impregnated crosslinked matrix for metal recovery
JP4128628B2 (ja) * 1996-05-15 2008-07-30 ハイピリオン カタリシス インターナショナル インコーポレイテッド 堅い多孔質炭素構造体及びその製造方法
US6315971B1 (en) * 1997-04-09 2001-11-13 Cabot Corporation Process for producing low density gel compositions
JP3605502B2 (ja) * 1997-10-01 2004-12-22 オルガノ株式会社 エアロゲルの製造装置
DE19810564A1 (de) * 1998-03-11 1999-09-16 Basf Ag Verfahren zur Trocknung und Herstellung von mikroporösen Teilchen sowie eine Vorrichtung zur Trocknung

Also Published As

Publication number Publication date
DK1062014T3 (da) 2003-09-22
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JP2002505940A (ja) 2002-02-26
DE19810565A1 (de) 1999-09-16
WO1999046023A1 (de) 1999-09-16
EP1062014A1 (de) 2000-12-27
DE59905742D1 (de) 2003-07-03
US6516537B1 (en) 2003-02-11

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