ES2333203T3 - Proceso para el secado de materiales adhesivos. - Google Patents
Proceso para el secado de materiales adhesivos. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2333203T3 ES2333203T3 ES02728262T ES02728262T ES2333203T3 ES 2333203 T3 ES2333203 T3 ES 2333203T3 ES 02728262 T ES02728262 T ES 02728262T ES 02728262 T ES02728262 T ES 02728262T ES 2333203 T3 ES2333203 T3 ES 2333203T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- process according
- drying
- adhesion
- dryer
- evaporation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/32—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action
- F26B3/36—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action by using mechanical effects, e.g. by friction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/08—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in rotating vessels; Atomisation on rotating discs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
- B09B3/45—Steam treatment, e.g. supercritical water gasification or oxidation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/06—Reclamation of contaminated soil thermally
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
- E21B21/063—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole by separating components
- E21B21/065—Separating solids from drilling fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/18—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotating helical blades or other rotary conveyors which may be heated moving materials in stationary chambers, e.g. troughs
- F26B17/20—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotating helical blades or other rotary conveyors which may be heated moving materials in stationary chambers, e.g. troughs the axis of rotation being horizontal or slightly inclined
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/24—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by shooting or throwing the materials, e.g. after which the materials are subject to impact
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/28—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rollers or discs with material passing over or between them, e.g. suction drum, sieve, the axis of rotation being in fixed position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying goods
- F26B2200/18—Sludges, e.g. sewage, waste, industrial processes, cooling towers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S159/00—Concentrating evaporators
- Y10S159/20—Additive
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
Proceso de secado continuo de materiales adhesivos en un medio de secado giratorio caracterizado por que el proceso comprende las etapas: a) que la cámara de procesamiento del medio de secado comprende una cantidad de material con un nivel de humedad donde F(t) < f g, siendo f g el límite inferior de la fase de adhesión, y b) que para esta cantidad M(t) se añade una cantidad de material m i con un contenido de humedad f i, donde f i > f h, donde fh es el límite superior de la fase de adhesión, y c) que la relación entre mi * fi y M(t) * F(t) se regula de modo que F(t) < fg, y d) que se establece una mezcla suficientemente rápida de modo que f(X,t) < f g, en el que la mezcla es suficientemente rápida de modo que no pueden observarse gradientes sistemáticos de la humedad en la dirección tangencial.
Description
Proceso para el secado de materiales
adhesivos.
La presente invención se refiere a un proceso de
secado continuo de materiales adhesivos que contienen líquidos.
El secado/deshidratación de materiales pegajosos
o adhesivos representa un problema considerable en la tecnología
para el secado, y no existen soluciones técnicas dentro de la
técnica anterior que resuelvan este problema de forma
satisfactoria.
Los materiales típicos que presentan tales
características pegajosas son materiales húmedos en el procesamiento
animal y vegetal, y diferentes formas de lodos residuales, tales
como diferentes formas de lodos industriales, lodos de plantas de
tratamiento biológico de los efluentes y lodos de los residuos de
columna de la producción del alcohol.
Dentro de ciertos intervalos, que se describen
con más detalle a continuación, las sustancias pegajosas o
adhesivas presentan durante el secado (deshidratación) la
característica de pegar juntas todas las sustancias en el material
que ha de secarse a uno o varios grandes aglomerados pastosos, de
modo que se reduce la superficie del material que ha de secarse y
las fuerzas de cizalla requeridas para romper estos aglomerados de
nuevo aumentan. Adicionalmente, tales materiales adhesivos se
adherirán a las superficies calefactoras del dispositivo de
secado.
Actualmente, existen dispositivos y métodos que
pueden usarse para secar tal material, pero la tecnología no es
satisfactoria en ningún sentido, y, por lo tanto, un objetivo de la
presente invención es proporcionar un proceso en el que el de
secado o deshidratación se mejore de forma sustancial.
El documento EP-396 852 describe
un método y una instalación para el secado de lodos de aguas
residuales. El método comprende varias etapas, incluyendo un
pre-tratamiento.
Además, un enfoque para secar tal material
pegajoso o adhesivo conocido por la técnica anterior es usar
dispositivos de secado giratorios, por ejemplo, el secador
rotadisco de Stord Bartz AS y el secador de bobina giratoria,
denominada "Multicoil" de Kvaerner. El objetivo de tal
movimiento giratorio es generar mayores fuerzas de fricción entre
el material que ha de secarse y el propio dispositivo de secado.
Sin embargo, esta tecnología no ha demostrado
ser lo suficientemente adecuada y se sabe que hay que usar ya sea
un alto grado de recirculación del material que ya está seco o hay
que mezclarlo con otros materiales, típicamente materiales
fibrosos, de modo que la fracción de material pegajoso se mantenga
por debajo de cierto nivel.
Por lo tanto, un objetivo de la presente
invención es proporcionar un proceso de secado de tal material
pegajoso o adhesivo en el que no sea necesario recircular una
fracción del material que ya está seco, y en el que tampoco sea
necesario mezclarlo con otro material tales como materiales
fibrosos.
Un método alternativo para secar tal material
adhesivo es preparar el material de modo que fluya y pueda bombearse
fácilmente, distribuirlo en pequeñas gotas y, posteriormente,
secarlo rápidamente en una corriente de aire, como se describe en
el proceso de secado en el que se usa un secador de pulverización
como se describe en el documento GP 589544 de Niro Atomizer AS.
Sin embargo, la desventaja de usar el secador de
pulverización mencionado anteriormente para tales materiales es que
el uso de la energía-económica de la deshidratación
mecánica y térmica, tales como evaporación y espesamiento, no puede
optimizarse antes del secado, ya que un secador de pulverización
debe trabajar con un material fluido que tenga baja viscosidad.
Adicionalmente, la temperatura de secado debe mantenerse baja, lo
que tiene un efecto negativo en la economía del calentamiento. El
consumo de energía es en gran parte inversamente proporcional a la
diferencia entre las temperaturas de entrada y salida del medio de
secado y, por tanto, aumentará a la baja temperatura de entrada. Se
necesita una temperatura de entrada baja debido al riesgo de
incendio.
Una tercera alternativa es usar un secador de
tambor o un secador raspador para secar tal material adhesivo, por
ejemplo, del tipo descrito en la patente GB 1085191 de Goudsche
Machf NV. Sin embargo, tales secadores se han encontrado
inadecuados para el funcionamiento automático, y no pueden
construirse dentro de instalaciones de gran capacidad. Por lo
tanto, el resultado es que se debe tener muchos de tales secadores
de tambor y una mano de obra numerosa, lo que no es compatible con
las demandas actuales para la automatización.
La presente invención describe un secador por
fricción. El documento NO 176.006 describe un secador por fricción
de tipo molino de martillo para secar diversos tipos de lodos. El
líquido en el material fangoso se retira en forma de gotas
finamente distribuidas, como una neblina, mientras el material se
expone a un campo gravitatorio artificial. Se inducen fuerzas de
vibración en el campo gravitatorio lo que es adecuado para dividir
el líquido y formar la neblina. El medio que se describe se
caracteriza por que usa álabes oscilantes, y por que la
cámara de procesamiento se dispone con aletas orientadas
axialmente.
Adicionalmente, el documento NO 155832 describe
un proceso en el que es posible obtener una evaporación a una
temperatura más baja que la temperatura de evaporación normal porque
las fuerzas capilares que unen las fracciones individuales en los
poros del lodo se descomponen en un evaporador por fricción.
Adicionalmente, el proceso se caracteriza por que el vapor
que viene del evaporador por fricción se condensa mediante un
condensado refrigerado. El medio que se describe es un molino de
martillo típico con martillos del rotor que pueden oscilar y aletas
longitudinales en el estator.
La desventaja con estas soluciones es que el
material fangoso que ha de secarse, se tritura en partículas
finamente distribuidas y da lugar a que más material particulado se
arrastre junto con la corriente de gases de escape. Un objetivo de
la presente invención es proporcionar un proceso en el que el
material fangoso se someta a un proceso de molienda reducido o
ninguna molienda en lo absoluto.
Adicionalmente, se proporciona con la presente
invención, como se ha mencionado anteriormente, un nuevo proceso de
secado de materiales adhesivos. El secado de tales materiales no se
conoce por el secador por fricción mencionado anteriormente, y los
procesos de secado de tales materiales adhesivos que se conocen en
la técnica anterior son los secadores que se han mencionado y
después, preferiblemente, los secadores indirectos, es decir,
aquellos que usan superficies calientes y un medio calefactor.
Por tanto, es evidente que las técnicas
disponibles actualmente no proporcionan soluciones satisfactorias
sobre cómo pueden secarse eficazmente tales materiales adhesivos que
contienen líquido. A continuación, para tener una mejor
comprensión, se proporciona una descripción de tal material
adhesivo.
Como se ha mencionado anteriormente, durante el
proceso de secado se forma una zona denominada zona de adhesión y
es en esta zona donde surgen los problemas. En la Figura 1 se han
descrito las diferentes fases de un proceso de secado general de un
material adhesivo. En términos generales, existen tres fases o zonas
diferentes, en concreto una zona húmeda, una zona de adhesión y
finalmente una zona seca. Los procesos técnicos y físicos de
calentamiento que participan se indican a lo largo del
eje-y como fuerzas de cizalla y números de
transferencias de calor respectivamente. Puede observarse
claramente que en la zona de adhesión las fuerzas de cizalla deben
de ser sustanciales, mientras que al mismo tiempo los valores de
transferencia de calor son bajos.
En el proceso de deshidratación preliminar (a la
izquierda en el eje-x), descrito como "zona
húmeda", domina el contenido de agua y otros posibles líquidos,
por ejemplos grasas. El contenido considerable de líquido domina
las características físicas del material en esta zona y esto se
representa por una buena transferencia de calor (es decir, la
deshidratación y el secado), mientras que al mismo tiempo las
fuerzas de cizalla necesarias son relativamente bajas. En esta fase
la concentración del material pegajoso relacionado con el material
total está limitada, y por debajo de un valor donde las propiedades
de adhesión representan un problema técnico para el secado.
Cuando se retira una cantidad suficiente de
líquido durante el proceso de secado, comienza la fase que se ha
denominado "zona de adhesión" en la Figura 1. En esta fase, el
efecto de las fuerzas de adhesión se nota de muchas maneras.
Aquellas partículas que han de secarse, a menudo se aglomerarán
entre sí en grandes aglomerados en la "zona de adhesión",
posiblemente en un único gran aglomerado. Adicionalmente, aquellas
fuerzas necesarias para dividir estos aglomerados serán muy altas,
típicamente 5-10 veces la fuerza que es necesaria
para deshacer la materia en la "zona seca".
Sin ceñirse a una teoría definitiva, se supone
que el mecanismo que da lugar al proceso de secado es una
evaporación a partir de "superficies de materia sólida" en el
material. Cuando el material comienza a aglomerarse, se reduce el
número de dichas partículas y se reducirá el área superficial total
que está disponible para la evaporación de líquidos, y el proceso
de secado será menos eficaz.
Adicionalmente, si se usa un secador indirecto
tal como el secador de disco giratorio o el secador de tambor, los
dos problemas mencionados anteriormente también se asocian con los
depósitos de una capa pegajosa sobre las superficies
calefactoras.
Por tanto, la "zona de adhesión" se asocia
con valores bajos para la transferencia de calor y alta resistencia
al movimiento giratorio. Adicionalmente, se formará un recubrimiento
sobre las superficies calefactoras si se usa un secador
indirecto.
La materia prima que normalmente se desea secar
tiene un contenido de líquido del orden del 50 al 90 por ciento.
Son ejemplos lodo de la industria alcoholera (50-85%
de líquido), lodo de plantas de tratamiento de los efluentes
municipales (60-90% de líquido) y lodo que contiene
etanol de la industria del almidón (50-80% de
alcohol).
Cuando comienza el secado, el contenido de
líquido se reduce gradualmente y, a un contenido de líquido dado,
que se decide entre otras cosas por el tipo de material, las
sustancias adhesivas que contiene etc., pasará de la "zona
húmeda" a la "zona de adhesión". La última zona a menudo se
encontrará cuando el material tenga un contenido de líquido del
orden del 50-70 por ciento de humedad residual,
normalmente del 60% aproximadamente.
Sin embargo, la expresión "zona de
adhesión" como se usa en la presente invención, no es una
expresión cuantitativa, sino una designación más cualitativa que se
caracteriza por que el efecto de adhesión de las sustancias
pegajosas en el material comienza a dominar las propiedades físicas
del material. Esto puede medirse, por ejemplo, como una
transferencia de calor reducida o como un aumento de las fuerzas de
cizalla necesarias para secar el material adicional.
La forma más simple para describir o determinar
esta fase es midiendo la viscosidad dinámica del material a lo
largo de todo el proceso de secado. Si se configura una curva para
d\mu/df, donde \mu es la viscosidad dinámica y f es el
contenido de humedad (véase la Figura 1), esta curva mostrará una
caída característica en la entrada de la zona de adhesión como
resultado del fuerte aumento de la viscosidad del material (caída
ya que el diferencial df tiene un valor negativo).
Si se sigue retirando más agua, típicamente
hasta un contenido de agua de aproximadamente el
30-40% de humedad residual, el efecto de adhesión
disminuirá nuevamente y el material comenzará a desintegrarse.
Debido a esto, aumentará el área de la superficie total. También
aumentará la capacidad de secado, y las fuerzas de cizalla
disminuirán de nuevo. Esta es la característica por la que se
denomina "zona seca".
Como se ha mencionado, la zona de adhesión es la
que causa problemas en conexión con el secado de materiales
adhesivos o pegajosos. El método más común conocido en la técnica
anterior para evitar los problemas mencionados anteriormente en
secadores giratorios es recircular los materiales ya secos a un
dispositivo de mezcla externo o interno. La cantidad de material
seco devuelto debe de ser suficiente para que el contenido de
humedad residual promedio en todo el reactor no entre en la zona
descrita anteriormente como la "zona de adhesión". Una
proporción de mezcla típica cuando se trata de la cantidad de
material seco con relación al material húmedo es del orden de 3:1 a
5:1. Por ejemplo, si un material dado tiene una zona de adhesión con
el material que tiene un contenido de humedad residual en el área
del 60-40%, entonces se mezcla, por ejemplo, cuando
el material tiene un contenido de humedad residual del 65%, una
cantidad de material seco suficiente para esta mezcla de dos
materiales que tiene un contenido de humedad residual por debajo
del 40%. Por tanto, la mezcla acabará en la "zona seca" donde
las fuerzas de cizalla son manejables, y la transferencia de calor
es aceptable.
Si en un dispositivo de secado giratorio que
trabaja de forma continua, alguien intentara secar una mezcla
pegajosa sin recirculación, una parte de la mezcla estaría en la
"zona húmeda" en todo momento con condiciones de una
transferencia de calor relativamente alta y fuerzas de cizalla
pequeñas. Sin embargo, una parte del producto estaría en la "zona
de adhesión" donde las fuerzas de cizalla, perceptibles como
resistencia al giro, o consumo de potencia para el motor de
accionamiento, serían muy altas. De forma similar, una parte del
producto estaría en la "zona seca" en cualquier momento dado
con baja resistencia al giro, pero con pobres números de
transferencia de
calor.
calor.
Las demandas para superar las fuerzas de cizalla
en la "zona de adhesión" serían tan altas y requerirían dicho
gran motor de accionamiento para el giro que una instalación basada
en dicho principio sería bastante impráctica.
Los secadores convencionales que inicialmente se
construyen para trabajar con materiales pegajosos son secadores de
disco giratorio tales como el secador rotadisco de Stord Bartz y el
secador de múltiples bobinas de Kvaerner. Estos se ajustan
originalmente con dispositivos para degradar los aglomerados
mencionados anteriormente en la "zona de adhesión", por
ejemplo, en forma de riostras entre los discos. Sin embargo, la
potencia total requerida en la mayoría de los casos es tan grande
que dicho ciclo de secado directo no puede realizarse.
Un secador de disco giratorio convencional con
60 discos, con un funcionamiento continuo, estable, usaría de
5-10 de sus discos para trabajar sobre el material
que podría caracterizarse por estar en la "zona húmeda".
Aproximadamente 20-30 discos trabajarían sobre el
material que está en la "zona de adhesión" y de
20-35 discos trabajarían sobre el material que está
en la "zona seca".
El número de discos mencionado anteriormente en
la "zona de adhesión" es tan alto que el tamaño del motor de
accionamiento requerido sería impracticablemente grande, e incluso
un secador de discos con dispositivos para degradar el pegamento,
en la mayoría de los casos, tendría que trabajar con recirculación
de la materia seca, o con adición de un material no pegajoso.
A continuación se da una descripción de la
técnica anterior y el punto central es que la tecnología actual no
abarca soluciones en las que un material adhesivo pueda secarse
eficazmente sin conducir de nuevo una parte del material ya seco
dentro del proceso y/o añadir otros materiales, denominados a menudo
vehículos, para conducir directamente el material desde la "zona
húmeda" hasta la "zona seca".
Con la presente invención, se proporciona una
solución en la que se evita que el material que ha de secarse esté
en esta "zona de adhesión". El principio en el que se basa la
invención es completamente diferente del que se conoce en la
técnica anterior.
Por tanto, un objeto de la presente invención es
proporcionar un secado mejorado del material adhesivo, evitándose
los problemas especiales asociados con el secado en la denominada
fase de adhesión. Adicionalmente, un objeto de la presente
invención es evitar estos problemas sin añadir material ya seco, o
un tipo de vehículo.
Un objeto adicional del proceso de la presente
invención es poder usarlo en dispositivos de secado giratorios ya
existentes.
\newpage
Estos y otros objetos de la presente invención
se explicarán a continuación, con referencia a las figuras
adjuntadas, en las que:
La Figura 1 muestra las diferentes fases que
existen en el secado del material adhesivo.
La Figura 2 muestra de forma esquemática un área
de trabajo práctica para un proceso de secado de acuerdo con la
presente invención.
La Figura 3 muestra una descripción del
principio del ciclo de la humedad por giro del rotor.
La Figura 4 muestra un diagrama del principio de
un medio de secado que utiliza un proceso de acuerdo con la
invención.
La Figura 5 muestra un dibujo y una sección de
un medio que utiliza un proceso de acuerdo la invención.
Como puede observarse en la Figura 1 y en la
descripción dada anteriormente, es absolutamente crítico evitar la
zona de adhesión, o reducirla sustancialmente durante el proceso de
secado.
Por tanto, el proceso de acuerdo con la
invención se caracteriza por que abarca las etapas de:
a) que la cámara de procesamiento del medio de
secado comprende una cantidad de material 1 con un
contenido de humedad 2 donde F(t) <
f_{g}, siendo f_{g} el límite inferior de la fase de adhesión,
y
b) que para esta cantidad de material
M(t) se añade una cantidad de material m_{i} con un
contenido de humedad f_{i}, donde f_{i} > f_{h}, donde
f_{h} es el límite superior de la fase de adhesión, y
c) que la relación entre m_{i} *
f_{i} y M(t) * F(t) se regula de modo que
F(t) < f_{g}, y
d) que se establece una mezcla suficientemente
rápida de modo que f(X,t) < f_{g}.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se describe la definición de las
fórmulas. Otras realizaciones alternativas del proceso se describen
en las reivindicaciones dependientes 2-14.
Adicionalmente, la presente invención describe
un medio de secado de material que contiene líquido, utilizando un
proceso de acuerdo con la invención. El medio comprende una cámara
de procesamiento con al menos una abertura de entrada y un rotor
montado en la cámara de procesamiento, con un espacio anular, para
recoger el material que ha de secarse, establecido entre las
superficies internas de la cámara de procesamiento y las superficies
externas del rotor, caracterizado por que el rotor comprende
un número de brazos del rotor fijos que no pueden oscilar que
terminan en una distancia dentro de las superficies internas de la
cámara de procesamiento, y que la superficie interna del estator es
lisa.
Con la presente invención se evita la zona de
adhesión en la que se dosifica la cantidad de material líquido que
se suministra dentro del secador giratorio de modo que la cantidad
en el secador tiene aproximadamente el mismo nivel de humedad en
todo momento dentro del mismo, y este nivel de humedad no llega
cerca de los límites dados para la actividad de adhesión.
Para visualizar el concepto que radica detrás de
la invención puede decirse que una pequeña porción de material
húmedo se mezcla rápidamente con una gran cantidad de material seco.
La cantidad residual de agua en toda la cantidad de material (gran
cantidad de material seco más una pequeña cantidad de material
húmedo) solo aumentará de forma insignificante. Este aumento es tan
pequeño que todo el material permanecerá en la "zona seca".
Adicionalmente, la transferencia de calor es suficientemente eficaz
para que la masa de agua en el material húmedo se retire
inmediatamente.
Para entender mejor este mecanismo, se puede
imaginar que el proceso se realiza en las secuencias definidas como
se describen a continuación.
1) El lecho de material en el secador tiene un
cierto contenido de humedad (f_{1}) en el comienzo de un nuevo
giro.
2) Puede suponerse que el suministro de una
cantidad dada de material húmedo será instantáneo. La mezcla del
material húmedo con el material que ya está en la máquina será
prácticamente instantánea.
\newpage
3) El nuevo nivel de humedad de la mezcla del
nuevo material húmedo suministrado y el material que ya está en la
máquina es (f_{2}).
4) La transferencia de calor y la evaporación
continúan durante el resto del tiempo antes de que el rotor
comience un nuevo giro.
5) El proceso de descarga tiene lugar de forma
instantánea al final del giro, y después del principio del lecho
fluidizado, es decir, se saca el material en exceso.
\vskip1.000000\baselineskip
Se puede imaginar que el suministro, que en
realidad es continuo, tiene lugar en ese segmento dado en el que el
nuevo material húmedo se suministra mediante el giro del rotor. El
contenido de material seco o parcialmente seco en la máquina,
debido a un giro bastante rápido, permanecerá como un anillo de giro
alrededor de la periferia interna de la máquina.
La transferencia de calor hacia el material será
directa debido a la transferencia de la energía cinética que el
rotor suministrará al material. El mecanismo es tal que el rotor
suministra de forma continua mayor energía cinética a una cierta
parte del material en el lecho en lugar del promedio de energía
cinética del material en el lecho. De este modo, la energía se
convierte en energía térmica cuando las partículas pierden su
energía cinética al chocar con otras partículas en el lecho o con la
parte estática de la construcción.
Esta transferencia de calor será bastante
rápida. Mientras que el lecho seco esté por debajo de un cierto
nivel de humedad, será sustancial la resistencia a la colisión entre
las partículas y la resistencia a la fricción entre los brazos
giratorios y el lecho del material, véase Figura 2. Esta
resistencia, como se ha mencionado anteriormente, pasará
directamente para calentar y, por tanto, conducirá a una evaporación
muy rápida del agua libre y unida en el material (además de
cualquier otro compuesto volátil).
En el suministro de nuevo material húmedo dentro
del lecho existente, se mezcla rápidamente el nuevo segmento de
material que se suministra muy rápido en el material total en el
lecho, tanto de forma tangencial como radial y axial.
Si el suministro se mantiene a una velocidad tal
que el nuevo nivel de humedad para que la mezcla permanezca dentro
del intervalo de trabajo del secador (véase la Figura 2) y al mismo
tiempo por debajo del límite de la fase de adhesión del producto,
es decir, en la "zona seca", entonces la evaporación rápida
asegurará un nivel de humedad final idéntico al nivel de humedad
del lecho en el momento del suministro. El material en el lecho no
entrará en la fase de adhesión. Si el contenido de humedad se acerca
al límite de la fase de adhesión, entonces la carga cae como
resultado del material que se adhiere y se fija a las partes
estáticas del secador. El método presupone que en cualquier momento
dado el material se mantiene tan seco que el lecho de material
puede describirse como partículas que se mueven libremente con poca
adhesión entre las mismas, es decir, que el material está en la
"zona seca" en todo momento.
Con la descripción secuencial que se da en los
puntos 1-5 anteriores, se pueden ajustar las
condiciones para el funcionamiento fuera de la zona de adhesión con
la siguiente suposición:
- a representa la evaporación por giro del rotor, m_{i} es la cantidad de material (por ejemplo, en kg) suministrado por rotación y f_{i} es el contenido de humedad de este material, m_{u} es la cantidad de material descargado por giro, f_{2} es el contenido de humedad de la mezcla después del suministro, pero antes que cualquier agua se haya evaporado y f_{g} es el límite de la fase de adhesión.
En realidad, todo el proceso tiene lugar de
forma simultánea. Para tener éxito, se requiere un equilibrio
correcto de los procesos y una cierta relación entre los tiempos
característicos constantes para los diferentes procesos.
El tiempo característico para mezclar el
material húmedo que entra en el lecho seco de material debe ser
considerablemente menor que el tiempo de residencia característico
del material seco en el lecho. Al mismo tiempo, la generación del
calor de fricción en el lecho del material debe equilibrarse
cuidadosamente con el suministro del material húmedo de modo que el
lecho de material tenga un pequeño excedente de calor interno en
todo momento que puede entregarse para la evaporación de la humedad
que entra.
Por lo tanto, un secador que satisfaga las
condiciones mencionadas anteriormente debe:
1) Tener dispositivos mecánicos que mezclen el
material que entra y que sale aproximadamente de forma
instantánea.
2) Tener una transferencia de calor bastante
rápida.
3) Permitir la dosificación del material de tal
forma que el contenido de humedad del material mezclado no llegue
cerca del límite de la zona de adhesión.
\vskip1.000000\baselineskip
Por tanto, también se describe un medio de
secado (10) que utiliza un proceso de acuerdo con la invención. En
la práctica, el medio (10) puede fabricarse como una cámara de
procesamiento cilíndrica (12) (estator) con un rotor (14) montado
en su interior. El rotor (14) está equipado con un número de brazos
del rotor (16) que terminan a una distancia corta dentro del
recipiente cilíndrico estático (12).
Para la mayoría de los tipos convencionales de
materiales que se desean secar, y con brazos del rotor (16)
fabricados a partir de aleaciones de acero convencionales, se pueden
dar las siguientes características de construcción de los medios
para el secado:
1. Diámetro de la cámara de procesamiento
cilíndrica: 0,5-5 m, típicamente 1 m
aproximadamente.
2. Velocidad tangencial en la punta de los
brazos del rotor: 10-100 m/s, típicamente 35 m/s
aproximadamente.
3. Holgura radial entre la pared de la cámara de
procesamiento y el rotor: 0-0,1 m, típicamente 0,03
m aproximadamente.
4. Número de brazos del rotor (16) en relación
con el área de la pared interna cilíndrica de la cámara de
procesamiento (12): 10-100 por m^{2}; típicamente
30 por m^{2} aproximadamente.
5. Área total proyectada de la parte delantera
(16a) para la parte de los brazos del rotor que accede al lecho del
material visto en la dirección del movimiento en relación con el
volumen total del lecho de material: 0,1-1
m^{2}/m^{3}, típicamente 0,5 por m^{2}/m^{3}
aproximadamente.
\vskip1.000000\baselineskip
La longitud de la cámara de procesamiento (12) y
las dimensiones de los brazos del rotor (16) en una dirección
tangencial son de menor importancia para el procesamiento. Las
direcciones de los mismos vendrán dadas por las tensiones mecánicas
que la construcción debe soportar, y las demandas para retirar de
forma eficaz el vapor generado en el lecho de material. Al aumentar
la velocidad tangencial, se obtienen posibilidades considerables
para la variación de los diferentes parámetros definidos
anteriormente. En las soluciones convencionales actuales esto está
limitado porque se desea restringir el desgaste y desgarro de los
brazos del rotor, que se fabrican de acero sobre los que se emplaza
una cubierta dura que contiene carburo de volframio. La reducción de
las reclamaciones de desgaste y desgarro o la introducción de
materiales más duraderos pueden extenderse para trabajos en otras
áreas diferentes a las indicadas anteriormente.
Es más importante para el medio de secado (10)
que se construya de modo que los tres procesos físicos básicos de
mezclado, generación de calor y evaporación estén en relación
correcta entre sí. Para obtener una generación de calor suficiente
mediante las fuerzas de colisiones internas, contacto y fricción, es
necesario tener elevadas velocidades tangenciales de los brazos del
rotor (16) como se indica el punto 2 anterior. El número de brazos
del rotor (16) no debe ser muy alto, y los brazos (16) no deben
emplazarse demasiado cerca ya que esto puede dar lugar a que el
material en el lecho, en gran medida, gire junto con el rotor más o
menos como un cuerpo sólido. Entonces, surgirán principalmente
fuerzas de fricción entre el lecho de material y la pared del
recipiente cilíndrico (12). Esto dará como resultado una generación
de calor demasiado baja para obtener una evaporación eficaz.
Adicionalmente, el proceso de mezcla será ineficaz, y será imposible
mantener un lecho de material estable y seco. El otro extremo, en
concreto que la distancia entre los brazos del rotor (16) sea
demasiado grande, tampoco es bueno. En este caso, no participará
suficiente material del lecho en el mecanismo de transferencia de
energía que se ha descrito anteriormente, lo que da lugar tanto a
una mezcla ineficaz como a una muy poca evaporación. El resultado
es que surgirán zonas locales con contenidos de humedad muy altos de
modo que el proceso finalmente se paraliza.
Se obtienen buenos resultados con la combinación
de los parámetros como se describen en los puntos
3-5, prefiriéndose actualmente un medio (10) con
las siguientes características, utilizando un proceso de acuerdo con
la invención:
1. El diámetro de la cámara de procesamiento
cilíndrica es de 1 m aproximadamente.
2. La velocidad tangencial en el extremo de los
brazos del rotor está en el intervalo de 30-40 m/s,
preferiblemente 35 m/s.
3. La holgura radial entre la pared (12a) de la
cámara de procesamiento (12) y la parte delantera (16a) del brazo
del rotor es de 0,03 m aproximadamente.
4. El número de brazos del rotor (16) en
relación con el área de la pared interna de la cámara de
procesamiento cilíndrica es de 30 por m^{2} aproximadamente.
5. El área total proyectada de la parte
delantera (16a) de la parte de los brazos del rotor que accede al
lecho de material vista desde la dirección del movimiento en
relación con el volumen total del lecho de material es de 0,5 por
m^{2}/m^{3} aproximadamente.
Es importante una mezcla suficientemente rápida
para evitar zonas locales con un contenido de humedad en la zona de
adhesión. Con la combinación típica de la velocidad tangencial, la
holgura y el diámetro como se indica en los puntos
1-3 anteriores, las partículas individuales en el
lecho de material serán capaces de moverse aproximadamente 12 veces
alrededor de toda la circunferencia del lecho de material por
segundo. Esto dará una mezcla en la dirección tangencial que es
bastante rápida y eficaz. Dicho dispositivo no será capaz de
mostrar gradientes en el contenido de humedad en una dirección
tangencial, aparte de en el área inmediatamente aguas abajo de los
puntos de suministro. Por otro lado, el tiempo de mezclado será algo
mayor en una dirección axial, ya que el mecanismo de mezclado es
más indirecto que en la dirección tangencial. Esto puede significar
que se pueden demostrar gradientes en el contenido de aceite en la
dirección axial con valores de humedad máximos en las posiciones
axiales donde tiene lugar el suministro. Para que el procesamiento
tenga éxito es esencial que se regule el suministro de modo que se
ajuste el contenido de humedad promedio alrededor de toda la
circunferencia en los puntos de suministro, con lo que el contenido
de humedad no aumenta en la fase de adhesión. Una distribución más
equitativa de los puntos de suministro en una dirección axial hará
al proceso menos dependiente de una mezcla axial eficaz, y se
describe un medio (10) en el que se disponen varios puntos de
suministro a lo largo de la dirección axial del medio (10).
Para crear la generación de calor necesaria,
también debe satisfacerse la demanda de una mezcla eficaz. Los
brazos del rotor (16), en general, asegurarán que las partículas en
el material del lecho se proyecten en una dirección tangencial,
pero también se generarán movimientos de naturaleza menos
sistemática en una dirección axial, posibilitando la mezcla axial
del material en el lecho. Esto ayuda a acumular el lecho de material
a lo largo de la pared interna del recipiente cilíndrico (12) con
fuerzas que exceden en gran medida la tendencia de la fuerza de
gravedad para recoger el material en el fondo del recipiente (12).
Las fuerzas de tracción del vapor que se generan en el lecho del
material tampoco son suficientemente fuertes para transportar
cantidades sustanciales de material hacia el centro del recipiente.
Por lo tanto, el vapor de escape sale desde la cámara de
procesamiento/secado a través de una salida (20) situada tan
centralmente como sea posible. Esto contribuye a reducir la
fricción entre las partículas en el vapor de escape hasta un nivel
aceptable. Debido a la mezcla rápida en la cámara de procesamiento
(12) el emplazamiento de la entrada (18) o salida (22) del material
no es decisiva para el funcionamiento del medio (10).
Tradicionalmente, estos se sitúan a una cierta distancia de
separación entre sí:
La diferencia principal con el medio que utiliza
un proceso de acuerdo con la invención y las soluciones que se
conocen en el campo de los secadores por fricción, es que el rotor
no está equipado con aletas y que los álabes no tienen martillos
del rotor que puedan oscilar. El medio tiene una cámara de
procesamiento lisa y álabes fijos para evitar la vibración y la
pulsación.
El proceso de acuerdo con la invención es
bastante diferente de los procesos que se usan actualmente para el
secado de materiales adhesivos.
En contraposición a otros procesos de secado de
materiales adhesivos, en la presente invención no es necesario
recircular el material secado en el proceso.
Todo el material solo necesita pasar por el
proceso una sola vez para llevarlo al estado deseado. Esto tiene
importantes consecuencias prácticas y para la economía del proceso
puesto que no se requieren instalaciones como las disposiciones
para el transporte y almacenamiento y mezcla inmediata del material
seco en el material húmedo.
Al contrario que otros procesos de secado que
usan vapor o aire/gas caliente como un medio calefactor, y otros
secadores por fricción que no tienen las mismas demandas para la
mezcla rápida, el medio se caracteriza por que la
temperatura de funcionamiento más alta en cualquier parte del
proceso es la temperatura del material que se calienta en la cámara
de procesamiento. Esta temperatura puede limitarse a
10-20ºC por encima del punto de ebullición del
líquido que se desea evaporar, lo que significa grandes ventajas de
seguridad mientras se reduce en gran medida el peligro de incendio
o explosión del material.
Adicionalmente, lo mencionado anteriormente da
como resultado un proceso cada vez más eficaz en términos
energéticos por que evita las pérdidas de calor que implican la
transferencia de calor de un medio a otro y también la energía que
se utilizar para calentar el medio calefactor. Sin usar ninguna
energía disponible en el vapor de escape del proceso, el consumo
total de energía en el proceso estará limitado al 105% de la energía
que es necesaria para llevar el material desde la condición de
entrada hasta la condición de salida.
El proceso también es sustancialmente más
compacto que otros procesos de secado. El diseño se caracteriza
por que el volumen interno total de la propia cámara de
procesamiento, donde tiene lugar la transferencia de calor y la
evaporación, puede limitarse en 1,5 m^{3} por tonelada de líquido
evaporado por hora. Esto contribuye a que la instalación total se
haga mucho más compacta que la de los procesos de secado
alternativos, que tiene considerables consecuencias prácticas en
conexión con la instalación.
\vskip1.000000\baselineskip
Para hacer más fácil la comprensión de la
invención, se proporcionan a continuación algunas definiciones de
términos y expresiones que se usan para describir la invención:
Material adhesivo: Material que provocará
fuerzas de adhesión entre dos cuerpos, por ejemplo, entre dos placas
de acero, si se emplaza entre dichos dos cuerpos.
F_{h}: límite superior de la fase de
adhesión: El contenido de humedad durante el ciclo del secado
que da lugar a una reducción en, donde \mu es la viscosidad y f
es el nivel de humedad (véase la Figura 1).
F_{g}: límite inferior de la fase de
adhesión: El nivel de humedad donde el material secado comienza
a mostrar características volumétrica típicas, es decir, partículas
que fluyen libremente sin ninguna adhesión (véase la Figura 1).
La mezcla del material húmedo que entra en un
espacio anular cilíndrico lleno de material seco que es tan eficaz
que, con la ayuda de instrumentos de procesamiento convencional
tales como sensores de temperatura, no puede demostrar gradientes
sistemáticos en la dirección tangencial debido a la falta de
homogenización. La mezcla debe considerarse como suficiente,
incluso si tales gradientes pueden mostrarse en la dirección axial
del espacio anular, siempre y cuando el área con el mayor contenido
de humedad no llegue debajo del límite de la fase de adhesión.
- \rho = \rho(X,t)
- La distribución de densidad de masa del material en la cámara del secador, donde X es un vector de posición y donde t = tiempo.
- f = f(X,t)
- La distribución del contenido de humedad del material en la cámara de procesamiento.
- m_{i}
- Velocidad de suministro
- f_{i}
- Nivel de humedad en el suministro
- a
- Velocidad de evaporación desde la cámara de procesamiento
- m_{u}
- Velocidad de salida
- f_{u}
- Valor real de f(X,t) para el material que sale
- V
- Volumen en que tiene lugar el secado. X se refiere a las posiciones en este volumen.
El punto fuerte de los medios en relación con
otros secadores es en primer lugar y ante todo la capacidad de
abrirse paso a través de la fase de adhesión. Por otro lado, puede
ser una desventaja que toda la energía que se necesita para
evaporar la cantidad de agua que ha de retirarse deba suministrarse
como energía mecánica. Donde existe una necesidad para altas
velocidades de evaporación, esto requiere la instalación de motores
de accionamiento muy grandes, lo que puede ser difícil en la
práctica. Otro punto que puede limitar el uso extensivo del
dispositivo es que la industria esté familiarizada con y dispuesta
técnicamente hacia el uso de vapor u otros medios calefactores de
secado. Grandes calderas de vapor ya están instaladas con muchos
usuarios potenciales de la tecnología para el secado y, en muchos
casos, se han instalado para producir vapor a partir de diversos
productos de desecho, tales como, por ejemplo, astillas y corteza de
madera de la industria papelera. Entonces será difícil obtener la
aceptación para otra tecnología para el secado que de como resultado
el uso de fuentes de energía completamente diferentes.
Para obtener una solución total favorable, el
proceso de acuerdo con la invención puede combinarse con técnicas
para el secado convencionales. En muchos casos el material que ha de
secarse será de una calidad que de lugar a que la mayor parte de la
separación tenga lugar antes de que el material entre en la fase de
adhesión. En la práctica, se puede dejar que un secador calentado
por un vapor tradicional se ocupe de la evaporación hasta el límite
superior de la fase de adhesión, y que a partir de ahí el material
se seque con un proceso de acuerdo con la invención.
En muchos casos, el lodo que ha de secarse tiene
un contenido de materia seca del 20% aproximadamente y una fase de
adhesión que comienza al 45-50% de materia seca. Si
se deja que un secador calentado por un vapor lleve el material a
un 20% a 40% de materia seca, retirará 500 kg de agua por tonelada
de lodo en esta parte del proceso. Un secado adicional con el
proceso y método de acuerdo con la invención hasta típicamente el
90% de la materia seca dará una evaporación de unos 278 kg de agua
adicional por tonelada del lodo inicial. A medida que el lodo se
precalienta también en la primera etapa de procesamiento, el consumo
de energía necesaria será tan solo del 30-35% de la
energía total necesaria para el secado. El resto de la energía se
usa en el secador calentado por vapor que ahora supone el
65-70% de la vaporación en el proceso de
combinación. Otro efecto beneficioso con el proceso de combinación
es que el secador calentado por vapor ahora funciona exclusivamente
en la zona húmeda con condiciones de transferencias de calor que
resultan muy buenas.
\newpage
También se pueden imaginar otros procesos de
combinación basados en la invención y en las tecnologías
tradicionales para el secado. Como se ha mencionado previamente, en
secadores convencionales es común evitar los problemas creados en
la fase de adhesión por la recirculación de grandes cantidades de
material seco. Una alternativa es secar completamente una
sub-corriente de material con un proceso de acuerdo
con la invención, y después mezclarla con lodo no tratado hasta
lograr una consistencia que sea imposible de tratar en los secadores
tradicionales tales como un secador calentado por vapor indirecto o
un secador por aire caliente. Esta estrategia también puede
escogerse si se desea un nivel de humedad residual considerablemente
mayor que el que la invención puede manejar.
Además de los procesos de combinación descritos
anteriormente, donde el proceso de acuerdo con la invención se usa
ya sea en partes del ciclo del secado o en una
sub-corriente del material, también pueden usarse
procesos de combinación donde el principio del secado tradicional
se desarrolle dentro del medio. Una combinación con un secador
calentado indirectamente puede realizarse equipando el estator,
rotor o ambas partes con superficies calefactoras, de modo que
aumente la capacidad del secador sin necesidad de una unidad de
accionamiento más grande. Debido a la mezcla tan intensa que se
crea con el medio, es posible usar mayores temperaturas sobre estas
superficies calefactores que en los tradicionales secadores
indirectos sin que esto de lugar a problemas, tales como que se
queme el material a la superficie o el recalentamiento. Una
combinación del principio de acuerdo con la invención y un secador
calentado directamente tal como, por ejemplo, un secador por aire
caliente, también da un proceso con características únicas. En tal
proceso, un gran parte de la energía para la evaporación se
suministra directamente en la cámara de procesamiento en forma de
gas caliente. La intensa agitación mecánica asegurará la
transferencia de calor eficaz desde el gas hasta el material que ha
de secarse. Esto da lugar a un aumento en la capacidad sin aumentar
el tamaño de la unidad de accionamiento. Estos dos procesos de
combinación dan lugar a cambios considerables en los principios de
construcción y control del proceso, pero el carácter único de la
invención aún será la razón principal para que el proceso funcione
sin problemas con el material que está en la fase de adhesión.
Claims (14)
1. Proceso de secado continuo de materiales
adhesivos en un medio de secado giratorio caracterizado por
que el proceso comprende las etapas:
a) que la cámara de procesamiento del medio de
secado comprende una cantidad de material 4 con un
nivel de humedad 5 donde F(t) < f_{g,}
siendo f_{g} el límite inferior de la fase de adhesión, y
b) que para esta cantidad M(t) se añade
una cantidad de material m_{i} con un contenido de humedad
f_{i}, donde f_{i} > f_{h}, donde f_{h} es el límite
superior de la fase de adhesión, y
c) que la relación entre m_{i} * f_{i} y
M(t) * F(t) se regula de modo que F(t) <
f_{g}, y
d) que se establece una mezcla suficientemente
rápida de modo que f(X,t) < f_{g}, en el que la mezcla
es suficientemente rápida de modo que no pueden observarse
gradientes sistemáticos de la humedad en la dirección
tangencial.
2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que la ecuación f_{u}< f_{g} se
cumple por que a\geqm_{i}f_{i} -
m_{u}f_{u}, es decir, de forma que la evaporación
compensa el suministro neto de humedad.
3. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que el contenido de humedad del material
total, F(t), se regula para que F(t) < f_{g}
regulando la cantidad suministrada de m_{i}.
4. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que la evaporación se obtiene mediante
álabes (16) dispuestos en el medio (10) y por que estos álabes
entran en contacto con el material, estableciéndose fuerzas de
colisión, contacto y fricción suficientes para evaporar la humedad
suministrada.
5. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que el material en la cámara de
procesamiento tiene una temperatura por encima de la temperatura de
evaporación a la presión real para hacer más eficaz la evaporación
del agua.
6. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que el secado tiene lugar a una presión
reducida.
7. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
se caracteriza por que la velocidad de evaporación aumenta
por el calor suministrado a través de las paredes de la cámara de
procesamiento o por vehículos calefactores en forma de gas caliente
que se suministran directamente dentro de la cámara de
procesamiento.
8. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que el suministro ocurre sobre toda la
longitud del secador, es decir, con varias entradas para el
suministro (18).
9. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que se disponen medios para controlar el
material en la cámara de procesamiento, de modo que si el material
se mueve hacia la fase de adhesión, entonces esto se comunicará a
un dispositivo de control que controla el suministro del nuevo
material m_{i}.
10. Proceso de acuerdo con la reivindicación 9,
caracterizado por que estos medios comprenden un sensor que
indica el nivel de humedad del material, F(t).
11. Proceso de acuerdo con la reivindicación 9,
caracterizado por que estos medios comprenden dispositivos
que miden las fuerzas de colisión, contacto y fricción que deben
provocarse.
12. Proceso de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1-11, caracterizado por que
el proceso se usa en combinación con otros procesos de secado
convencionales.
13. Proceso de acuerdo con la reivindicación 12,
caracterizado por que el material que ha de tratarse primero
se seca en un secador indirecto convencional hasta que el material
tenga un contenido de humedad cerca del límite superior de la fase
de adhesión, y después el material se seca con un proceso como el
descrito en cualquiera de las reivindicaciones
1-11.
14. Proceso de acuerdo con la reivindicación 12,
caracterizado por que una sub-corriente de
material se seca con un proceso de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1-11, y por que el material seco
resultante se recircula con material no tratado hasta lograr una
consistencia que puede tratarse en un secador indirecto
convencional.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20012402 | 2001-05-16 | ||
| NO20012402A NO322684B1 (no) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | Fremgangsmate og anordning for torke av limholdige materialer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2333203T3 true ES2333203T3 (es) | 2010-02-18 |
Family
ID=19912472
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES02728262T Expired - Lifetime ES2333203T3 (es) | 2001-05-16 | 2002-05-16 | Proceso para el secado de materiales adhesivos. |
| ES02728263T Expired - Lifetime ES2238571T3 (es) | 2001-05-16 | 2002-05-16 | Procedimiento y disposicion para separar petroleo de materiales que contienen petroleo. |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES02728263T Expired - Lifetime ES2238571T3 (es) | 2001-05-16 | 2002-05-16 | Procedimiento y disposicion para separar petroleo de materiales que contienen petroleo. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7562465B2 (es) |
| EP (2) | EP1401550B1 (es) |
| AT (2) | ATE289217T1 (es) |
| CA (1) | CA2447009C (es) |
| DE (2) | DE60233793D1 (es) |
| DK (1) | DK1402222T3 (es) |
| ES (2) | ES2333203T3 (es) |
| NO (1) | NO322684B1 (es) |
| PT (2) | PT1401550E (es) |
| WO (2) | WO2002092187A1 (es) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0415009D0 (en) * | 2004-07-03 | 2004-08-04 | Total Waste Man Alliance Plc | Method |
| US7730633B2 (en) * | 2004-10-12 | 2010-06-08 | Pesco Inc. | Agricultural-product production with heat and moisture recovery and control |
| US8607894B2 (en) * | 2006-12-08 | 2013-12-17 | M-I Llc | Offshore thermal treatment of drill cuttings fed from a bulk transfer system |
| US8074738B2 (en) * | 2006-12-08 | 2011-12-13 | M-I L.L.C. | Offshore thermal treatment of drill cuttings fed from a bulk transfer system |
| US7913776B2 (en) | 2007-05-07 | 2011-03-29 | Nahmad David Gandhi | Method and system to recover usable oil-based drilling muds from used and unacceptable oil-based drilling muds |
| WO2009015184A2 (en) * | 2007-07-24 | 2009-01-29 | M-I Llc | Feed hopper for positive displacement pumps |
| US20100038143A1 (en) * | 2008-08-14 | 2010-02-18 | George Alexander Burnett | Drill cuttings treatment systems |
| NO332327B1 (no) | 2010-10-12 | 2012-08-27 | Cubility As | Renseinnretning |
| WO2012172332A2 (en) | 2011-06-15 | 2012-12-20 | Total Waste Management Alliance Limited | Process for utilising waste drill cuttings in plastics |
| AU2014210348B2 (en) | 2013-01-25 | 2017-06-22 | Calaeris Energy And Environment Ltd. | Turbulent vacuum thermal separation methods and systems |
| WO2015156679A1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-10-15 | Thermtech Holding As | Improved process and reactor for drying a mixture containing solid or semi-solids |
| GB201406538D0 (en) | 2014-04-11 | 2014-05-28 | Thermtech Holding As | Method of treating a material |
| CA2942548C (en) * | 2014-05-27 | 2018-10-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and processes to recycle base oil fluids from spent invert emulsion drilling fluids |
| NO20151452A1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-04-27 | Norwegian Tech As | Method for separation of non-polar organic compounds from a material |
| DE202015105780U1 (de) * | 2015-10-30 | 2015-11-11 | Josef Fliegl jun. | Trocknungsvorrichtung |
| US11008821B1 (en) | 2016-08-25 | 2021-05-18 | Recover Energy Services Inc. | Weight material recovery and reuse method from drilling waste |
| CN108194042A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-22 | 西南石油大学 | 一种电加热与锤磨联合作用的含油钻屑热分离处理结构 |
| US11427771B2 (en) * | 2019-03-27 | 2022-08-30 | Uop Llc | Process and apparats for recovering cracked hydrocarbons |
| EP4072695B1 (en) | 2019-12-09 | 2024-12-04 | Grant Prideco, Inc. | Apparatus for continuous thermal separation of a multi-component substance |
| DK4072694T3 (da) * | 2019-12-09 | 2024-11-18 | Grant Prideco Inc | Fremgangsmåde til kontinuerlig termisk separation af et stof med flere bestanddele |
| GB2592194B (en) | 2020-02-17 | 2024-01-10 | Fjell Biodry As | Sludge drying system |
| NO349089B1 (en) * | 2022-05-03 | 2025-09-22 | Thermtech Holding As | Process for Treating a Mixture of Solid Material and Liquids, Composition Obtainable by the Process, and Use of the Composition |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3057076A (en) * | 1958-05-26 | 1962-10-09 | Ind Powertronix Inc | Recovery system |
| US3150862A (en) * | 1959-10-16 | 1964-09-29 | Union Carbide Corp | Apparatus for mixing viscous liquids |
| GB1085191A (en) | 1966-01-03 | 1967-09-27 | Goudsche Machf Nv | Drum drier with a scraper blade |
| US3684732A (en) * | 1967-10-11 | 1972-08-15 | Union Carbide Corp | Process for producing a formable collagen dispersion |
| CH535413A (de) * | 1971-07-01 | 1973-03-31 | Luwa Ag | Vorrichtung zum Trocknen eines fliessfähigen Stoffes |
| US4101414A (en) * | 1975-09-02 | 1978-07-18 | Unitech Chemical Inc. | Rerefining of used motor oils |
| GB1564805A (en) * | 1976-02-19 | 1980-04-16 | Protein Foods Ltd | Apparatus and methodfor mixing material |
| US4054507A (en) * | 1976-04-09 | 1977-10-18 | Marathon Oil Company | Dewatering water-wet particles and blending the particles in a liquid carrier |
| US4128946A (en) * | 1977-03-08 | 1978-12-12 | Uop Inc. | Organic waste drying process |
| US4222988A (en) * | 1978-05-05 | 1980-09-16 | Oil Base Germany G.M.B.H. | Apparatus for removing hydrocarbons from drill cuttings |
| US4400134A (en) * | 1980-02-22 | 1983-08-23 | Eurotech International Limited | Collector apparatus |
| US4422901A (en) * | 1980-10-30 | 1983-12-27 | Dravo Corporation | Apparatus for the continuous solvent extraction of bitumen from oil-bearing sand |
| JPS60112804A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-19 | Chisso Corp | ポリオレフインパウダ−の後処理装置 |
| NO155832C (no) | 1984-10-08 | 1987-06-10 | Olav Ellingsen | Fremgangsmaate til utvinning av olje fra slam bestaaende av finfordelte uorganiske og/eller organiske partikler og olje og vann eller andre fordampbare vaesker. |
| US4623448A (en) * | 1985-03-12 | 1986-11-18 | Moreco Energy, Inc. | Removing halogenated polyphenyl materials from used oil products |
| DE3915082C1 (es) | 1989-05-09 | 1990-09-27 | Deutsche Babcock Anlagen Ag, 4200 Oberhausen, De | |
| CA2030934A1 (en) * | 1990-11-27 | 1992-05-28 | William Lester Strand | Oil sands separator and separation method |
| US5200066A (en) * | 1991-11-18 | 1993-04-06 | Jorgensen Adam A | Oil spill collecting device with vortex generator |
| NO176006C (no) | 1992-11-17 | 1995-01-18 | Thermtech As | Fremgangsmåte ved törking av materialer |
| DE9302136U1 (de) | 1993-02-15 | 1993-04-01 | Draiswerke Gmbh, 6800 Mannheim | Mischer-Trockner |
| GB9505857D0 (en) * | 1995-03-23 | 1995-05-10 | Organic Waste Processing Limit | Method Of Extracting Aromatic Oils From Citrus Fruit |
| US5736031A (en) * | 1996-09-26 | 1998-04-07 | Onsite Technology, L.L.C. | Separation of hydrocarbons water/emulsifier mixtures |
| US6004455A (en) * | 1997-10-08 | 1999-12-21 | Rendall; John S. | Solvent-free method and apparatus for removing bituminous oil from oil sands |
| US6125549A (en) * | 1999-02-12 | 2000-10-03 | Hosokawa Bepex Corporation | Radiant heater system for thermally processing flowable materials |
| JP4330259B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2009-09-16 | 大平洋機工株式会社 | 乾燥方法および乾燥装置 |
-
2001
- 2001-05-16 NO NO20012402A patent/NO322684B1/no not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-05-16 DK DK02728262.3T patent/DK1402222T3/da active
- 2002-05-16 DE DE60233793T patent/DE60233793D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-16 AT AT02728263T patent/ATE289217T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-05-16 PT PT02728263T patent/PT1401550E/pt unknown
- 2002-05-16 ES ES02728262T patent/ES2333203T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-16 EP EP02728263A patent/EP1401550B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-16 ES ES02728263T patent/ES2238571T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-16 PT PT02728262T patent/PT1402222E/pt unknown
- 2002-05-16 AT AT02728262T patent/ATE443836T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-05-16 EP EP02728262A patent/EP1402222B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-16 WO PCT/NO2002/000178 patent/WO2002092187A1/en not_active Ceased
- 2002-05-16 DE DE60203009T patent/DE60203009T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-16 WO PCT/NO2002/000177 patent/WO2002093094A1/en not_active Ceased
- 2002-05-16 US US10/477,617 patent/US7562465B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-16 US US10/477,378 patent/US7396433B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-16 CA CA2447009A patent/CA2447009C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60203009D1 (de) | 2005-03-24 |
| DE60203009T2 (de) | 2006-01-05 |
| PT1402222E (pt) | 2009-11-24 |
| NO322684B1 (no) | 2006-11-27 |
| DE60233793D1 (de) | 2009-11-05 |
| US7562465B2 (en) | 2009-07-21 |
| CA2447009A1 (en) | 2002-11-21 |
| ATE443836T1 (de) | 2009-10-15 |
| ATE289217T1 (de) | 2005-03-15 |
| NO20012402D0 (no) | 2001-05-16 |
| CA2447009C (en) | 2010-11-16 |
| WO2002092187A1 (en) | 2002-11-21 |
| ES2238571T3 (es) | 2005-09-01 |
| US20040200091A1 (en) | 2004-10-14 |
| PT1401550E (pt) | 2005-06-30 |
| US7396433B2 (en) | 2008-07-08 |
| WO2002093094A1 (en) | 2002-11-21 |
| US20040149395A1 (en) | 2004-08-05 |
| DK1402222T3 (da) | 2010-01-18 |
| EP1402222B1 (en) | 2009-09-23 |
| EP1401550B1 (en) | 2005-02-16 |
| EP1402222A1 (en) | 2004-03-31 |
| EP1401550A1 (en) | 2004-03-31 |
| NO20012402L (no) | 2002-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7562465B2 (en) | Process and means for drying of sticky materials | |
| US3993254A (en) | Agitator mill | |
| TW201211481A (en) | Indirectly heated rotary dryer | |
| CN106380056B (zh) | 城市污泥深度干燥化装置 | |
| US10473395B2 (en) | Drier | |
| CN201575670U (zh) | 一种回转筒式干燥机 | |
| KR20050051750A (ko) | 슬러지 복합건조 시스템 | |
| JP2023504903A (ja) | 多成分物質の持続的熱分離のための装置 | |
| CN201344712Y (zh) | 一种改进的用于污泥干化的桨叶式干燥机 | |
| WO2017047467A1 (ja) | 石膏の加熱方法、石膏の加熱装置および石膏の製造方法 | |
| EP1906123A3 (en) | System for securing plants for drying organic substances susceptible of causing explosive reactions and process for drying said substances | |
| CN107585995A (zh) | 一种污泥过热蒸汽干燥传热传质强化装置与方法 | |
| CN110182880A (zh) | 一种高含盐废水烟气干燥处理装置 | |
| Page et al. | Mathematical modeling of an aqueous film coating process in a Bohle Lab-Coater, Part 1: Development of the model | |
| US12221753B2 (en) | Indirect asphalt heating system | |
| JPH1047630A (ja) | 湿潤物質の回転乾燥燃焼装置 | |
| JP2004353926A (ja) | 乾燥品の製造方法 | |
| JPH04157000A (ja) | 回転乾燥機による汚泥の連続乾燥方法 | |
| Mukhitdinov et al. | Increasing the Productivity and Energy Efficiency of the Drum Grain Dryer | |
| NZ193190A (en) | Drying and granulating wet fusible and/or pasty materials in cylindrical dryer having chambers | |
| CN102430253B (zh) | 高粘快速干燥机 | |
| TWI684736B (zh) | 乾燥裝置 | |
| US617391A (en) | Frederick berner | |
| Szentmarjay et al. | Drying experiments with AlO (OH) suspension of high purity and fine particulate size to design an industrial scale dryer | |
| Marchevskii et al. | Kinetics of drying the titanium dioxide paste in the vortex dryer. |