ES2255560T3 - Procedimiento y dispositivo para la prevencion de adherencias en paredes en pozos en la alimentacion de particulas. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la prevencion de adherencias en paredes en pozos en la alimentacion de particulas.Info
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Abstract
Procedimiento para la prevención de adherencias en un pozo en la alimentación de partículas de caucho, caracterizado porque las paredes del pozo se humedecen con una película líquida, empleándose como líquido un disolvente o dispersante apropiado para el caucho.
Description
Procedimiento y dispositivo para la prevención de
adherencias en paredes en pozos en la alimentación de
partículas.
La invención se refiere a un procedimiento para
la prevención de adherencias en un pozo en la alimentación de
partículas de caucho, y a un dispositivo para la puesta en práctica
del procedimiento.
En la obtención de poliestireno tenaz al impacto
o copolímeros de estireno se alimenta una disolución de caucho en
estireno a las instalaciones de polimerización. Para la disolución
de caucho se desmenuzan balas de caucho. El desmenuzado de caucho se
efectúa mediante prensado a través de una placa perforada y corte
con una cuchilla giratoria. Las partículas de caucho llegan al
depósito de disolución con estireno a través de un pozo (A. Echte,
Rubber-Toughend Styrene polymers, A Review, ACS
Symposium Series 222, American Chemical Society: Washington, DC,
1989, página 15).
A través del movimiento de rotación de la
cuchilla, una gran parte de partículas de caucho no se lanzan
verticalmente a través del pozo al tanque de disolvente, sino que se
arrojan a la pared del pozo, donde permanecen adheridas dependiendo
de la adherencia del caucho. En el caso extremo, estas
aglomeraciones pueden bloquear completamente el paso del pozo. Una
consecuencia de ello es un fallo de la unidad de desmenuzado, unido
a interferencias en la instalación de polimerización total.
Para impedir esto, las paredes del pozo se
limpian cuidadosamente a intervalos de tiempo regulares. Estos
trabajos de limpieza requieren mucho tiempo y trabajo. Los trabajos
se deben llevar a cabo con máscaras respiratorias, si se producen
emisiones de monómeros.
Para reducir la adherencia de caucho se ha
propuesto añadir substancias auxiliares habituales, como estearato
de Zn pulverulento, o aceite mineral durante el desmenuzado. Ya que
solo se pueden emplear substancias que no reducen las propiedades de
producto de poliestireno tenaz al impacto a obtener, una pluralidad
de substancias auxiliares se excluyen por motivos técnicos o de
costes, o estas se pueden añadir solo en cantidad limitada. Sobre
todo en el caso de tipos de caucho muy adhesivos y pozos largos se
requieren cantidades de polvo o aceite mineral muy grandes.
También se ha propuesto dotar las paredes del
pozo con revestimiento antiadherente. No obstante, esto tiene el
inconveniente de que tales capas, ya que estas son casi siempre muy
sensibles al rayado, se pueden destruir en el caso de trabajos de
limpieza con agentes mecánicos.
Otra posibilidad sería desprender las adherencias
mediante un chorro pulverizado. Por la US-A
4,425,381 se conoce una construcción acoplable libremente de tubos
con orificios de salida. A través de estos orificios se pueden
pulverizar líquidos en las paredes de recipientes, para acelerar el
proceso de descarga de estos recipientes. A través de la niebla de
pulverizado se puede producir una atmósfera de disolvente o
monómeros fuertemente enriquecida, que puede hace necesarias medidas
técnicas de seguridad adicionales. Según la experiencia, los
orificios de tobera se obturan rápidamente, y reducen la acción de
las toberas. Debido a la deficiente accesibilidad del pozo, durante
el proceso de producción no es posibles una limpieza de las toberas.
Además, las toberas representan piezas sobresalientes en el pozo,
que se pueden deteriorar o desprender durante un proceso de
limpieza, con agentes auxiliares mecánicos bajo formación de
chispas. En el caso de una aplicación de toberas desde fuera se debe
perforar la pared del pozo.
Era tarea de la invención desarrollar un
procedimiento económico, flexible y poco propenso a averías para la
prevención de adherencias de paredes en pozos en el caso de
alimentación de partículas de caucho, y un dispositivo para la
puesta en práctica del procedimiento, que no presentara los
inconvenientes citados anteriormente. El dispositivo se debía poder
incorporar rápida y fácilmente, así como eliminar de nuevo en caso
dado, en especial en instalaciones existentes sin pérdida en la
productividad y sin costosas medidas de reforma.
Correspondientemente se encontró un procedimiento
para la prevención de adherencias en un pozo en la alimentación de
partículas de caucho, humedeciéndose las paredes del pozo con una
película líquida.
La película líquida se puede formar mediante
aplicación de un líquido tangencialmente a las paredes del pozo a
través de tubos, que están provistos de ranuras longitudinales en el
extremo inferior.
Correspondientemente a otra forma de ejecución de
la invención, al menos partes de las paredes del pozo se pueden
configurar como placa porosa, y humedecer con una película
líquida.
Como placa porosa es apropiada, a modo de ejemplo
una placa de metal sinterizado. Esta posibilita el humectado exento
de pulverizado y chorro con una película líquida.
Adicionalmente se puede formar una película
líquida mediante aplicación de un líquido tangencialmente a las
paredes del pozo a través de tubos, que están provistos de ranuras
longitudinales.
Las partículas se pueden generar a través de un
dispositivo de desmenuzado e introducir en el pozo.
El procedimiento es apropiado para partículas de
caucho, a modo de ejemplo cauchos de butadieno o poliacrilato. Como
líquido para la película líquida, en este caso se emplea
preferentemente un disolvente o agente dispersante apropiado para
caucho, preferentemente estireno, hidrocarburos alifáticos o
cicloalifáticos, por ejemplo ciclohexano, o aromáticos, como
benceno, tolueno, o etilbenceno o mezclas de estireno e
hidrocarburos alifáticos o aromáticos, en especial mezclas de
estireno/etilbenceno.
De modo especialmente preferente se añade al
menos una parte de disolvente o dispersante junto con las partículas
de caucho a través de un pozo en un tanque de disolución,
humedeciéndose al menos partes de las paredes del pozo con una
película líquida. Por consiguiente, para la prevención de
adherencias en el pozo se pueden emplear cantidades de líquido muy
grandes sin dilución adicional de la disolución de caucho. Una
división de la corriente de disolvente total en calderas de
disolución con regulación de nivel, accionadas continuamente, a un 1
hasta un 50% en volumen, preferentemente un 1 a un 30% en volumen,
en especial un 5 a un 15% en volumen para la película líquida en la
pared del pozo, y un 99 a un 50% en volumen, preferentemente un 99 a
un 70% en volumen, en especial un 95 a un 85% en volumen para la
alimentación directa en el tanque de disolución, ha dado buen
resultado. En el caso de empleo de estireno como componente
disolvente principal, la corriente de disolvente se calienta
previamente a unos 40 a 80ºC por regla general.
La figura 1 muestra un dispositivo acoplado en un
pozo (2) con tapa (1), apropiado para la puesta en práctica del
procedimiento según la invención. El dispositivo comprende
esencialmente tubos libremente acoplables en un pozo, cargables con
un líquido (5), que están dispuestos a lo largo de las paredes del
pozo (2a, 2b), y que están provistos de una alimentación (6) y de
orificios de salida (7).
La figura 2 muestra un corte ampliado con los
extremos de tubo inferiores y los orificios de salida (7) y (8). La
geometría de los orificios de salida (7) se selecciona
ventajosamente de modo que, bajo las condiciones de procedimiento,
se forman películas líquidas solapantes, que humedecen en toda su
superficie la pared del pozo por debajo del orificio de salida. La
presión previa se ajusta de modo que la cantidad de líquido
requerida para el humectado sale de los orificios de salida. Por
regla general, es suficiente una presión previa de aproximadamente 2
a 3 bar para el líquido.
El tamaño de los orificios de salida (7) se
selecciona preferentemente de modo que se prevenga por un lado un
obturamiento, y se impida por otro lado la formación de
pulverizadores de líquido.
El número y la disposición de orificios de salida
(7) y la longitud de tubos (5) se ajustan a la geometría de pozo y a
los puntos con fuertes adherencias. Preferentemente, los orificios
de salida (7) en el extremo inferior de los tubos están configurados
como ranuras longitudinales de aproximadamente 2 mm x 40 mm, estando
dispuestas las ranuras longitudinales del modo que el líquido se
oriente tangencialmente a las paredes del pozo (2a, 2b). Los tubos
(5) pueden estar provistos de orificios de salida (8) adicionales,
orientados a las paredes del pozo (2a, 2b).
Los tubos (5) pueden presentar cualquier sección
transversal, preferentemente se emplean tubos con una sección
transversal circular, rectangular, o poliédrica de lados iguales, a
modo de ejemplo triangular, cuadrada o hexagonal. Una sección
transversal cuadrada o rectangular de los tubos se ha mostrado
especialmente ventajosa en este caso respecto a una limpieza
óptima.
El número y la disposición de tubos a lo largo de
la pared del pozo dependen esencialmente de la geometría del pozo.
En el caso de un pozo cuadrado o rectangular, los tubos están
dispuestos preferentemente en los cuatro ángulos del pozo.
Tanto la alimentación (6), como también la
alimentación (9), pueden estar configuradas ventajosamente como
armadura de soporte y distribución, a través de la que los tubos
(5), o bien la cámara (11), se abastecen de líquido. La armadura de
soporte y distribución se puede aplicar fácilmente entre extremo de
pozo y tapa.
Los orificios de salida (7) de los tubos (5) se
disponen por regla general por debajo de un dispositivo de
alimentación, a modo de ejemplo configurado como disco perforado (3)
con cuchilla giratoria (4), para partículas.
La figura 3 muestra un dispositivo acoplado en un
pozo (2) con tapa (1), apropiado para la puesta en práctica del
procedimiento según la invención. El dispositivo comprende
esencialmente un revestimiento previo (10), constituido al menos en
parte por una placa porosa, que está dispuesto al menos ante una
parte de las paredes del pozo, y forma con la misma una cámara
cargable con líquido (11), así como una alimentación (9).
Esta forma de ejecución se recomienda en el
equipamiento de una instalación ya presente. Para no estrechar
demasiado la abertura del pozo, por regla general se selecciona un
grosor de cámara cargable con líquido (11) en el intervalo de
aproximadamente 0,5 a 2 cm.
No obstante, también es posible configurar la
propia pared del pozo como placa porosa completa o parcialmente.
Adicionalmente, el dispositivo según la invención
puede comprender tubos acoplables libremente en un pozo, cargables
con un líquido (5), que están dispuestos a lo largo de las paredes
del pozo (2a, 2b), y están provistos de una alimentación (6) y de
orificios de salida (7).
A modo de ejemplo, los tubos (5) pueden servir
simultáneamente como marco para el revestimiento previo constituido
al menos parcialmente por una placa porosa (10). La placa porosa se
aplica preferentemente en la zona del dispositivo de
alimentación.
La película líquida del procedimiento según la
invención impide eficazmente la adherencia de partículas de caucho,
que llegan a la pared del pozo mediante el movimiento de rotación de
la cuchilla de corte.
El dispositivo según la invención posee además la
gran ventaja de que se puede montar y desmontar rápida y fácilmente
sin tiempos de parada de la instalación en cualquier momento, sin
tener que perforar, fresar, o aplicar elementos de inserción en el
pozo. Los agregados existentes se pueden acabar sin medidas de
construcción y reforma costosas, y sin tiempos de parada dignos de
mención, para poder trabajar también tipos de caucho con alta
tendencia a la
adhesión.
adhesión.
El dispositivo posibilita aplicar la película
líquida selectivamente en puntos de fuertes adherencias, y es
apropiado también para pozos largos.
Un dispositivo según la figura 1 se incorporó en
un pozo de aproximadamente 1.900 mm de longitud de un dispositivo de
disolución de caucho con una medida interior de 600 x 300 mm. Los
tubos (5) se elaboraron a partir de tubos rectangulares de 20 x 20
mm con un grosor de pared de 2 mm y una longitud de 900 mm, y se
adaptaron exactamente a los cuatro ángulos del pozo. Los orificios
de salida del lado frontal (7) se realizaron como ranura de 15 mm
de longitud, y permiten una salida exenta de pulverizado del líquido
y un humectado de gran superficie de la pared del pozo, debido a su
configuración. Los orificios orientados a la pared del pozo (8) se
realizaron como perforaciones con un diámetro de 3 mm. Todos los
orificios de salida se encuentran a una profundidad de 850 mm,
medida desde el borde superior del pozo.
Una corriente parcial de aproximadamente 1.000
litros con una temperatura de 40-80ºC, se extrajo de
la alimentación del tanque de disolvente, y se condujo a las paredes
del pozo a través de los cuatro tubos (5) a una presión previa de
aproximadamente 1,5 bar.
Mediante el humectado completo de la pared se
pudo evitar de manera duradera una adherencia de partículas de
caucho desmenuzadas, y con ello una obturación del pozo por debajo
de la cuchilla giratoria.
Un dispositivo según la figura 3 se incorporó en
un pozo de aproximadamente 1900 mm de longitud con una medida
interna de 600 x 300 mm. Ambos lados frontales (2b) se recubrieron
completamente a una distancia de 20 mm respecto a la pared del pozo.
El revestimiento de los 250 mm superiores se realizó como cámara de
presión en ambos lados. La pared de la cámara hacia el interior del
pozo se ha configurado mediante placas de metal sinterizado (10).
Las placas de metal sinterizado presentan una porosidad de un 31%, y
tienen un grosor de 10 mm.
Durante el funcionamiento se cargó la cámara de
presión con aceite a una presión previa de 1,5 bar. A partir de las
placas de metal sinterizado, que forman la pared de la cámara, salen
por cámara aproximadamente 10 l/h de aceite, y generan una película
líquida cerrada a través de las placas de metal sinterizado, así
como en la pared de pozo revestida por debajo de las placas de metal
sinterizado.
Los trabajos de limpieza de la pared del pozo,
necesarios regularmente de manera previa, se pudieron evitar
mediante este dispositivo también en el caso de cauchos que tienden
completamente a la adherencia.
Se ha mostrado especialmente ventajosa una
disposición que contiene tanto el dispositivo descrito en el ejemplo
1, como también el dispositivo descrito en el ejemplo 2.
Claims (17)
1. Procedimiento para la prevención de
adherencias en un pozo en la alimentación de partículas de caucho,
caracterizado porque las paredes del pozo se humedecen con
una película líquida, empleándose como líquido un disolvente o
dispersante apropiado para el caucho.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la película de líquido se forma mediante
aplicación de un líquido tangencialmente a las paredes del pozo a
través de tubos, que están provistos de ranuras longitudinales en el
extremo inferior.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque al menos partes de las paredes del pozo
se configuran como placa porosa, y se humedecen con una película
líquida.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque como placa porosa se emplea una placa de
metal sinterizado.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 o 4,
caracterizado porque adicionalmente se forma una película
líquida mediante aplicación de un líquido tangencialmente a las
paredes del pozo a través de tubos, que están provistos de ranuras
longitudinales.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las partículas
se generan a través de un dispositivo de desmenuzado, y se
introducen en el pozo.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se emplea como
líquido estireno, hidrocarburos alifáticos, cicloalifáticos o
aromáticos, o mezclas de estireno e hidrocarburos alifáticos,
cicloalifáticos o aromáticos.
8. Procedimiento para la obtención de
disoluciones de caucho a partir de partículas de caucho,
caracterizado porque se añade al menos una parte de
disolvente, junto con las partículas de caucho, en un tanque de
disolución a través de un pozo, humedeciéndose al menos partes de
las paredes del pozo con una película líquida.
9. Dispositivo para la puesta en práctica del
procedimiento según una de las reivindicaciones 1-7
que comprende un pozo y tubos acoplables libremente en un pozo,
cargables con un líquido (5), que están dispuestos a lo largo de las
paredes del pozo (2a, 2b), y provistos de una alimentación (6) y de
orificios de salida (7).
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque los orificios de salida (7) en el
extremo inferior de los tubos están configurados como ranuras
longitudinales, estando dispuestas las ranuras longitudinales de
modo que el líquido se oriente tangencialmente a las paredes del
pozo (2a, 2b).
11. Dispositivo según la reivindicación 9 o 10,
caracterizado porque los tubos (5) están provistos de
orificios de salida (8) adicionales, orientados a las paredes del
pozo (2a, 2b).
12. Dispositivo según la reivindicación 9, que
comprende un revestimiento previo (10) constituido al menos
parcialmente por una placa porosa, que está dispuesta al menos ante
una parte de las paredes del pozo (2a, 2b), y que forma con éstas
una cámara cargable con un líquido (11).
13. Dispositivo según la reivindicación 12, que
comprende tubos (5), que están provistos de orificios de salida (7)
configurados como ranuras longitudinales, estando dispuestas las
ranuras longitudinales de modo que el líquido se oriente
tangencialmente a las paredes del pozo (2a, 2b).
14. Dispositivo según una de las reivindicaciones
9 a 13, caracterizado porque están dispuestos cuatro tubos
(5) con sección transversal circular o poliédrica en los ángulos de
un pozo cuadro o rectangular (2).
15. Dispositivo según una de las reivindicaciones
9 a 14, caracterizado porque la alimentación (9) y/o (6) está
configurada como armadura de soporte y distribución.
16. Dispositivo según una de las reivindicaciones
9 a 15, caracterizado porque los orificios de salida (7) de
los tubos (5) están dispuestos por debajo de un dispositivo de
dosificación para partículas configurado como disco perforado (3)
con cuchilla giratoria (4).
17. Dispositivo para la disolución de caucho, que
comprende un dispositivo según una de las reivindicaciones
9-15, y una unidad de desmenuzado de caucho, que
está dispuesta en el pozo (2) aplicado sobre un tanque de
disolución, y presenta un dispositivo de dosificación según la
reivindicación 16.
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