ES2265034T3 - Regenerador de disolventes. - Google Patents
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Abstract
Regenerador de disolventes usados, constituido por una cuba interior (2A) destinada a contener el disolvente a tratar y una cuba exterior (2B) que envuelve la primera y que contiene un aislante (4), caracterizado porque un recalentador en fusión (7) situado en contacto directo con el fondo plano de la cuba interior (2A) calienta esta última sin utilización de aceite.
Description
Regenerador de disolventes.
La presente invención se refiere a un
regenerador de disolventes que utiliza el procedimiento de
destilación, a fin de permitir la separación y la recuperación de
disolventes por una parte y, por otra parte, los residuos que los
saturan.
Numerosas industrias utilizan disolventes, en
particular para la limpieza de piezas mecánicas, pistolas de
pintura, etc. Estos disolventes se saturan progresivamente de
residuos y deben ser eliminados o reciclados después de la
separación de los residuos que contienen.
La segunda solución es con mucho preferible
habida cuenta del coste de los disolventes y del riesgo que
presenta, para el medio, el rechazo incontrolado de tales
disolventes saturados. La destilación constituye la solución más
interesante para realizar esta regeneración.
Existe un cierto número de regeneradores de
disolventes en los cuales se observa una serie de inconvenientes
que hacen costosa y técnicamente complicada su utilización.
Algunos de estos regeneradores están
constituidos por una cuba interior destinada a recibir el disolvente
usado a tratar, y una cuba exterior que forma una doble
envolvente.
Ésta contiene aceite así como una resistencia
llamada termobuzo que se sumerge en el aceite contenido en la doble
envolvente para calentar el disolvente que se encuentra en la cuba
interior por un tipo de calentamiento indirecto (estilo baño
maría). Este sistema implica un consumo energético muy elevado y
adolece del inconveniente de provocar incrustaciones que, al ser
recocidas sobre la pared, se pegan a ésta y obligan al usuario a
trabajar con un saco de destilación que origina un sobrecoste del
proceso.
Los sistemas existentes necesitan además un
vaciado de aceite al menos anual (un aparato de 50 l necesita 25 l
de aceite), así como una limpieza de la resistencia.
Por último, a fin de poder elevar la temperatura
de la cantidad relativamente importante de aceite, la resistencia
debe calentar sin parar durante aproximadamente 40 minutos y,
después de quince minutos, ya ha alcanzado una temperatura de 300 a
400ºC. Considerando que el aceite tiene un punto de craqueo de
320ºC, el aceite alcanza un nivel de deterioro tal que el usuario
está obligado a cambiarlo a menudo más frecuentemente que el vaciado
anual del aceite preconizado en general por el fabricante.
El documento A2-EP 0 030 200 da
a conocer un sistema de esta clase que funciona a base de un fluido
portador de calor. Este tipo de instalación es relativamente
complejo y de regulación difícil ya que la temperatura de la mezcla
a destilar no está influenciada solamente por la temperatura de
dicho fluido, sino también por su caudal.
Este caudal debe adaptarse entonces
permanentemente a la cantidad de la mezcla a destilar presente en la
cuba, lo que supone una regulación compleja y costosa.
El documento DE 3813042 C1 presenta una coquilla
eléctrica calentadora prevista para calentar unos recipientes con
un fondo bombeado. Este sistema adolece asimismo del inconveniente
de seguir calentando la pared, incluso cuando el nivel de la mezcla
a destinar ha descendido fuertemente, lo que implica, como ya se ha
visto, una descomposición térmica de ciertas sustancias y un
depósito sobre la pared.
El objetivo de la presente invención es aportar
un remedio a los inconvenientes del estado de la técnica y proponer
un regenerador de disolventes con una regulación simple y práctica
en el uso.
La invención propone un regenerador de
disolventes usados, constituido por una cuba interior destinada a
contener el disolvente a tratar y una cuba exterior que envuelve la
primera y que contiene un aislante, caracterizado porque un
recalentador en fusión situado en contacto directo con el fondo
plano de la cuba interior calienta ésta, sin utilización de aceite
mediante una resistencia eléctrica regulada electrónicamente.
Debido a que el recalentador en fusión calienta
únicamente el disolvente por el fondo, esto impide las
incrustaciones sobre las paredes y evita así la utilización de un
saco de destilación que grave el coste de la operación.
Además, la técnica de la invención reduce el
coste energético de la operación dado que las pérdidas térmicas por
las paredes son reducidas. Sin embargo, el interés principal es que
se puede regular perfectamente la destilación desde el principio
hasta el final de la operación y no se observa espumado.
En el caso de disolventes explosivos tales como
los productos nitrocelulósicos, se reducen fuertemente los peligros
dado que la ausencia de calentamiento externo de las paredes impide
la formación de una zona de fuerte concentración y de temperatura
elevada de los vapores a lo largo de estas paredes. Con toda
verosimilitud, es probable que el tipo de calentamiento, es decir,
un calentamiento por el fondo sin calentamiento de las paredes
laterales, cree unas etapas térmicas similares a lo que se observa
en la utilización de un condensador del tipo "Vigreux". En
efecto, se observa no solamente una destilación más regular sino
también mayor una pureza del disolvente después de la
condensación.
Ventajosamente, el fondo de la cuba interior es
plano mientras que, generalmente, las técnicas preconizan un fondo
bombeado. El procedimiento de realización del destilador según la
invención prevé que, después de una o varias etapas de destilación,
el volumen relativamente importante de residuos sea extraído y
eliminado. Se observa según la técnica de la invención, que la
temperatura del fondo de la cuba interior puede regularse
fácilmente sin sobrecalentamiento y que el residuo de destilación
puede eliminarse fácilmente.
Según una forma preferida de la invención, el
disolvente destilado es condensado para su recuperación mediante un
intercambiador de placas, refrigerado por agua.
El dispositivo de la invención puede ser
concebido tanto para realizar una destilación a presión atmosférica
como una destilación en vacío.
El regenerador puede estar equipado con un
mezclador y unos equipos de inyección de aire o de vapor, de forma
que hacia el final de un ciclo de destilación, se provoca una mezcla
de los residuos por inyección de aire y/o de vapor de agua. Esto
permite una separación total entre los disolvente a regenerar y los
residuos líquidos del tipo aceitoso que saturan los disolventes. El
recuperador puede estar equipado también con un rascador de fondo
para los residuos sólidos a fin de evitar el ensuciamiento del fondo
y permitir la formación de residuos pulverulentos.
Diversos equipos de regulación están
incorporados al regenerador y serán descritos más adelante.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la lectura de
una descripción de una forma de realización preferida de la
invención ilustrada por los esquemas adjuntos.
La figura 1 representa una vista lateral de un
regenerador en sección parcial;
la figura 2 representa una vista lateral en
alzado del lado opuesto al de la figura 1;
la figura 3 es una vista en sección de la cuba y
del soporte de cuba; y
la figura 4 es una vista del intercambiador de
placas.
La invención se describirá con mayor detalle a
título de ilustración, con referencia a los dibujos esquemáticos ya
descritos, utilizándose símbolos de referencia idénticos en las
diferentes vistas para elementos constitutivos idénticos.
Un soporte 1 para la cuba 2 de regeneración
reposa sobre un zócalo 24 y permite bascularla al final de un ciclo
para retirar fácilmente los residuos de destilación. Este soporte
puede realizarse ventajosamente de acero "inox 304".
La cuba 2A, en cuanto a las partes en contacto
con los disolventes, puede realizarse en inox 316, pudiendo ser las
otras partes realizadas en "inox 304".
Asimismo, otros materiales pueden convenir para
la cuba, incluidos materiales plásticos resistentes a la temperatura
y a los disolventes, y las aleaciones de aluminio.
La cuba 2 tiene doble envolvente, es decir que
comprende una cuba interior 2A y una cuba exterior 2B, entre las
cuales está interpuesto un aislamiento 4.
En el fondo de la cuba 2A está dispuesto un
recalentador en fusión 7, compuesto por una resistencia eléctrica
colada en aluminio con una sonda de control térmico y un termostato
de seguridad.
El recalentador 7 se mantiene por un tornillo de
fijación 3 sobre un disco de aplastamiento 5 con interposición de
una junta de aislamiento térmico 6. Una junta de transferencia
térmica 8 en forma de un disco de cobre y de una pasta conductora
asegura a la vez la transferencia térmica y la estanqueidad.
El disolvente usado, contenido en la cuba
interior e indicado por la referencia 9, se calienta y se
evapora.
La instalación alimentada por los cables de
alimentación eléctrica 22 de las resistencias calentadoras comprende
un cuadro de mando constituido por un regulador electrónico, un
temporizador electrónico, dos relés estáticos, relés de órdenes
electrónicas, fusibles de protección y bornes de conexión,
representado esquemáticamente o identificado. Los modelos de base
están equipados con un termostato de
capilar.
capilar.
La instalación está equipada con un
intercambiador de placas 13 constituido por placas soldadas de
caudal turbulento y que actúan como condensador.
La válvula de entrada 14 permite alimentar el
disolvente usado a la cuba interior, que está equipada con una tapa
15 y provista a su vez de una válvula de seguridad 16 y de un
bloqueo 20 de la tapa.
Una cámara de prerrefrigeración y de expansión
de los vapores 21 está intercalada, preferentemente, antes del
intercambiador de placas 13.
La cámara 21 ofrece dos ventajas:
- -
- se efectúa una refrigeración estática mediante el aire ambiente y,
- -
- se evita un puente térmico demasiado importante que podría deformar las placas del intercambiador 13 que sirven de condensador.
La adición de un devanado helicoidal alrededor
de la cámara 21 permite aumentar la refrigeración estática y evita
que un usuario pueda quemarse al contacto con un tubo a alta
temperatura.
Una tubuladura 23 penetra en la zona de vapor
del regenerador y se conecta a un deflector. Esta tubuladura 23
está conectada al intercambiador 13, el cual a su vez, mediante el
conducto 25, está en comunicación con una cuba de recepción del
destilado 17 que puede constituir asimismo la unidad de puesta bajo
vacío de la instalación. Esta unidad 18 está equipada con un
orificio de salida del destilado 17.
En la operación de destilación, la cuba se
mantiene en la posición representada con ayuda de un elemento de
bloqueo 19 de esta cuba.
Un volante 12 permite la basculación de la cuba
al final de la operación de destilación para permitir evacuar los
residuos después de haber liberado el bloqueo 19.
El intercambiador de placas representado en la
figura 4 tiene la ventaja, gracias a sus multicanales, de permitir
un intercambio térmico máximo para un volumen reducido. El
intercambiador 13 comprende una entrada de disolvente 30, una
salida de disolvente 31, una entrada de agua de refrigeración 32 y
una salida de agua de refrigeración 33.
En comparación con un intercambiador tubular, un
intercambiador de placas tal como el representado se distingue por
su escaso consumo de agua. Un intercambiador tubular necesita
aproximadamente 15 l de agua para refrigerar 1 l de disolvente
destilado, mientras que el intercambiador de placas, por su parte,
no requiere más que 2 l de agua por litro de disolvente
destilado.
Debido a su construcción a gran escala, el
intercambiador de placas es reconocido como el más eficiente y el
más fiable actualmente, para un precio de fábrica razonable.
La regulación de la parte calentadora se ajusta
de dos maneras diferentes según la invención.
El recalentador en fusión permite una precisión
muy grande en cuanto a su potencia de calentamiento.
Esto permite una subida de temperatura
progresiva, lo que tiene como ventaja dar tiempo a la fracción de
baja temperatura del disolvente para que suba la temperatura y,
así, evitar que con los vapores suban los residuos que se
encontraban en el disolvente.
Esto constituye una ventaja importante con
respecto al sistema anterior, cuya potencia de calentamiento muy
elevada, necesaria para calentar el aceite térmico, provocaba unas
subidas de calor demasiado rápidas que podían arrastrar residuos
hacia la salida.
Al final de la operación de destilación, la
refrigeración, cuando se utiliza un recalentador en fusión, necesita
dos veces menos tiempo que el necesario en un aparato en el cual el
recalentador está constituido por un baño de aceite. De ello se
desprende que el usuario puede comenzar más rápidamente a evacuar
los residuos y a emprender una nueva destilación.
Claims (7)
1. Regenerador de disolventes usados,
constituido por una cuba interior (2A) destinada a contener el
disolvente a tratar y una cuba exterior (2B) que envuelve la
primera y que contiene un aislante (4), caracterizado porque
un recalentador en fusión (7) situado en contacto directo con el
fondo plano de la cuba interior (2A) calienta esta última sin
utilización de aceite.
2. Regenerador según la reivindicación 1,
caracterizado porque el disolvente (9) destilado se condensa
para su recuperación mediante un intercambiador de placas (13)
refrigerado por agua.
3. Regenerador según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque realiza una destilación bajo presión
atmosférica o una destilación en vacío.
4. Regenerador según cualquiera de las
reivindicación 1 a 3, caracterizado porque está equipado con
un mezclador y con equipos de inyección de aire o de vapor, de
forma que hacia el final de un ciclo de destilación, se provoca una
mezcla de los residuos mediante la inyección de aire y/o de vapor de
agua.
5. Regenerador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está equipado
con un rascador de fondo para los residuos sólidos, destinado a
evitar los ensuciamientos del fondo y a permitir la formación de
residuos pulverulentos.
6. Regenerador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque comprende una
cámara (21) delante del intercambiador de placas (13),
- -
- que asegura una refrigeración estática efectuada por el aire ambiente; y
- -
- que evita un puente térmico que podría deformar las placas del intercambiador (13).
7. Utilización de un regenerador según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores para el reciclaje de
disolventes usados.
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