BR112014001272B1

BR112014001272B1 - Dispositivo de descarregamento, processo de descarregamento e pó descarregado

Info

Publication number: BR112014001272B1
Application number: BR112014001272-5A
Authority: BR
Inventors: Fabien Pirei; Kris Lejeune; Hans Andersen
Original assignee: Solvay Sa
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2021-12-21
Also published as: WO2013014075A1; CN103826922A; JP6140699B2; CN103826922B; JP2014527497A; ES2624251T3; US9815638B2; BR112014001272B8; US20140178134A1; EP2734413A1; BR112014001272A2; EP2548766A1; EP2734413B1; DK2734413T3

Abstract

DISPOSITIVO DE DESCARREGAMENTO, PROCESSO DE DESCARREGAMENTO E PÓ DESCARREGADO. Dispositivo para o descarregamento de um pó a partir de contêineres para transporte a granel padronizados equipados com um forro interno, o dispositivo compreendendo Uma unidade de coleta apropriada para ser firmemente fixada no contêiner e apropriada para estar em comunicação de fluido com o interior do forro; Uma unidade de cisalhamento, em comunicação de fluido com a unidade de Chi Ómicron Lambda Épsilon Tau Alfa, compreendendo meios de cisalhamento para cisalhar o pó; Uma unidade de entrega separada, em comunicação de fluido a jusante, com a unidade de cisalhamento, a unidade de entrega compreendendo uma saída apropriada para meios de descarregamento pneumáticos.

Description

[0001] A invenção se refere a um dispositivo para o descarregamento de pós a partir de contêineres para transporte a granel e um processo para descarregamento dos pós. A invenção se refere também aos pós descarregados.

[0002] A utilização de contêineres para transporte a granel padronizados, por exemplo, grandes contêineres para transporte a granel marítimos padronizados para o transporte de granéis sólidos, é amplamente aceito. Para preservar a limpeza dos sólidos ou para evitar vazamentos, os contêineres para transporte a granel são geralmente equipados com forros internos, em que os resíduos sólidos a serem transportados são armazenados. Este sistema, comumente referido como "saco na caixa", permite salvar as operações de embalagem e evita o transporte de materiais de embalagem. Os forros internos são feitos de um material flexível como por exemplo polietileno ou polipropileno.

[0003] Quando os sólidos são descarregados a partir de um contêiner equipado com um forro interno, medidas têm de ser tomadas para preservar, durante o descarregamento, os benefícios trazidos pelo forro interno. Por exemplo, descarregamento apenas por basculação do contêiner e vazamento dos sólidos no chão não é aceitável tendo em vista o possível contato dos sólidos com contaminantes externos.

[0004] Uma solução conhecida consiste em utilizar forros internos munidos com um dispositivo de acoplamento, o qual ele mesmo é acoplado a um sistema de entrega pneumático fechado. O sistema de entrega pneumático descarrega os sólidos diretamente em silos, onde estes são bem contidos e protegidos de possíveis contaminações provenientes do ambiente.

[0005] No entanto, quando os sólidos estão na forma de pós e em particular na forma de pós tendo um ângulo de repouso elevado, é muitas vezes difícil de manter uma taxa de fluxo em estado estacionário para o sistema de entrega pneumático. O bloqueio ocorre frequentemente, o qual requer a abertura das peças do dispositivo de acoplamento ou do tubo pneumático, reduzindo assim as vantagens de todo o processo.

[0006] No documento W02009/130271 é descrito um método de descarregamento de um pó a partir de um contêiner. Neste método a parte inferior do pó no contêiner é arejada por injeção de gás na mesma. O pó arejado tem um menor ângulo de repouso e flui mais facilmente na abertura de descarga do forro. O ângulo de basculação requerido do contêiner durante o descarregamento é também reduzido.

[0007] Este método conhecido, embora eficaz para o descarregamento de pós de fluxo livre, parece insuficiente para alguns pós, em particular aqueles que possuem um elevado ângulo de repouso.

[0008] A invenção tem como objetivo proporcionar um dispositivo para o descarregamento de contêineres para transporte a granel de pós tendo uma tendência para bloquear, o dispositivo permitindo manter uma taxa de fluxo constante no sistema de entrega pneumático a jusante.

[0009] Por conseguinte, a invenção se refere a um dispositivo para descarregamento de um pó a partir de contêineres para transporte a granel, equipados com um forro interno, o dispositivo compreendendo

[0010] Uma unidade de coleta apropriada para estar em comunicação de fluido estanque com o interior do forro;

[0011] Uma unidade de cisalhamento, em comunicação de fluido com a unidade de coleta, compreendendo meios de cisalhamento para cisalhar o pó;

[0012] Uma unidade de entrega separada, em comunicação de fluido a jusante com a unidade de cisalhamento, a unidade de entrega compreendendo uma saída para meios de descarregamento pneumáticos.

[0013] No dispositivo de acordo com a invenção, a unidade de coleta permite ao pó saindo do forro atingir a unidade de cisalhamento, sem qualquer contato com contaminação do meio ambiente. É assim crucial para a unidade de coleta estar, em funcionamento, em comunicação de fluído estanque com o interior do forro.

[0014] Quando o forro interno tem um dispositivo de acoplamento saindo do contêiner, a unidade de coleta pode ser firmemente ligada a este dispositivo de acoplamento. Meios de selagem são frequentemente utilizados para alcançar a ligação estanque.

[0015] Em uma forma de concretização particular, recomendada quando o forro não é equipado com um dispositivo de acoplamento, a unidade de coleta compreende um acesso para o forro apropriado para aumentar a comunicação de fluido entre o interior do forro e a unidade de coleta enquanto a unidade de coleta está em comunicação de fluido estanque com o interior do forro. Nesta forma de concretização, a unidade de coleta compreende geralmente uma ampla superfície de cobertura, apropriada para cobrir uma parte substancial - geralmente pelo menos 75%, muitas vezes substancialmente 100% - da parte posterior do forro. A parte posterior do forro é a parte do forro na direção da qual o pó flui quando o contêiner é inclinado para o descarregamento. Meios de selagem são frequentemente utilizados para assegurar a ligação estanque entre o dispositivo de descarregamento e o contêiner. O acesso compreende em alguns casos, um alçapão planejado na superfície de cobertura. A superfície do alçapão é geralmente de pelo menos 5%, muitas vezes pelo menos 10% da superfície posterior do forro. O acesso pode incluir vários alçapões. Quando o alçapão está aberto, é possível, por exemplo, cortar o forro de modo a abri-lo numa ampla superfície, isto é uma superfície representando pelo menos 50% da superfície do alçapão. Então o alçapão é fechado a fim de estabelecer a comunicação de fluido estanque e alargada da unidade de coleta com o interior do forro.

[0016] No dispositivo de acordo com a invenção, os meios de cisalhamento da unidade de cisalhamento são o núcleo do dispositivo. A sua função é a de conferir energia de cisalhamento mecânica para o pó. Geralmente o dispositivo é planejado de tal modo que em funcionamento pelo menos 50%, geralmente pelo menos 75% do pó descarregado recebe energia de cisalhamento mecânica a partir dos meios de cisalhamento. A este respeito, pode ser útil que a unidade de cisalhamento compreenda meios transportadores para transportar o pó a partir da unidade de coleta para a unidade de cisalhamento. Tais meios transportadores podem compreender superfícies curvas as quais direcionam o pó, durante o descarregamento, em direção aos meios de cisalhamento. Estes também podem compreender um rosca transportadora. Quando a rosca transportadora está girando, esta transmite o pó o qual cai nesta em direção aos meios de cisalhamento. A rosca transportadora compreende normalmente duas peças, uma peça esquerda e uma peça direita, situadas em ambos os lados dos meios de cisalhamento, cada peça transmitindo o pó em direção aos meios de cisalhamento. Numa realização específica, os segmentos da rosca transportadora compreendem entalhes, apropriados para conferir um cisalhamento preliminar e a mistura do pó durante o seu transporte.

[0017J Geralmente, praticamente qualquer corpo sólido em movimento no pó é capaz de transferir energia de cisalhamento mecânica para este. Os meios de cisalhamento podem compreender pelo menos uma barra quebradora em rotação. A palavra "quebradora" aqui significa que as dimensões e a rotação da barra são apropriadas para gerar o cisalhamento. Uma montagem de 2 a 5 barras possuindo uma razão comprimento/diâmetro de pelo menos 3 dá usualmente bons resultados.

[0018] Convenientemente, a unidade de cisalhamento pode integrar em um único elemento as barras quebradoras em rotação, uma peça de rosca transportadora esquerda e uma peça de rosca transportadora direita, todas montadas no mesmo eixo de rotação.

[0019] Numa forma de concretização particular da invenção, a unidade de cisalhamento compreende meios de seleção, preferencial mente uma peneira, apropriada para reter o pó na unidade de cisalhamento até que flui livremente através das aberturas dos meios de seleção. Os meios de seleção são geralmente colocados imediatamente a jusante dos meios de cisalhamento. Quando o dispositivo está em funcionamento, o pó o qual é retido permanece em contato com os meios de cisalhamento. Quando o pó está suficientemente em fluxo livre, este passa através dos meios de seleção e penetra na unidade de entrega. Se os meios de seleção compreendem uma peneira, o tamanho da malha da peneira pode ser adaptado facilmente para as especificidades do pó e dos meios de descarregamento pneumáticos. Um tamanho de malha mais fino vai aumentar o tempo de permanência do pó na unidade de cisalhamento e resultar em mais energia de cisalhamento conferida ao pó, a qual pode ser favorável se os meios pneumáticos requerem um pó com maior caráter de fluxo livre. Os diâmetros equivalentes das aberturas da peneira (raiz quadrada da sua superfície) estão geralmente compreendidos entre 1 e 100 mm, muitas vezes entre 10 e 100 mm.

[0020] No dispositivo de acordo com a invenção, a unidade de entrega compreende uma saída apropriada para ligar meios de descarregamento pneumáticos. O dispositivo é de fato bem apropriado para o funcionamento com meios de descarregamento pneumáticos. Em tal forma de concretização da invenção, a unidade de entrega compreende uma antecâmara a montante da saída para meios de descarregamento pneumáticos e a jusante da unidade de cisalhamento. Nesta forma de concretização o pó saindo da saída da unidade de entrega cai para uma corrente de ar, usualmente gerada por um compressor, circulando num tubo. Os inventores observaram que nesta variante o ar de vazamento proveniente dos meios pneumáticos e passando a antecâmara atinge a saída da unidade de cisalhamento. O pó logo após ter sido submetido a cisalhamento está diretamente em contato com o ar em movimento, o qual mantém seu caráter de fluxo livre. Isto melhora a eficiência global do dispositivo em funcionamento. Numa variante da forma de concretização a qual acaba de ser descrita, a unidade de entrega compreende uma válvula secundária a montante da antecâmara, a válvula secundária compreendendo meios para recuperar o ar de vazamento saindo da antecâmara. 0 ar de vazamento recuperado pode ser reintroduzido no forro, por exemplo, uma vez que é frequentemente carregado com pequenas partículas do pó, as quais são então recicladas.

[0021] As unidades de coleta, cisalhamento e entrega do dispositivo de descarregamento de acordo com a invenção estão geralmente fixadas mecanicamente uma às outras, toda a montagem compreendendo geralmente fechos, por exemplo fechos de torção, apropriados para fixar fácil e rapidamente o dispositivo na parte traseira do contêiner. O dispositivo também é geralmente equipado com bolsas para empilhadeira permitindo fácil manuseio do dispositivo.

[0022] O dispositivo de acordo com a invenção permite o descarregamento de pós, mesmo aqueles tendo um ângulo de repouso maior do que 35°, geralmente maior do que 40°, muitas vezes maior do que 45°, em alguns casos maior do que 50°. O ângulo de repouso é preferencialmente medido de acordo com a norma ISO 4324 ou utilizando equipamento de medição mais moderno. As partículas do pó podem ter um tamanho médio de partícula D50 menor do que 500 μm, geralmente menor do que 200 μm, muitas vezes menor do que 50 μm, em alguns casos menor do que 25 μm. Os exemplos de pós para os quais o dispositivo é bem apropriado são: carbonato de sódio e bicarbonato de sódio, amido, farinha de soja e farinha de peixe.

[0023] O dispositivo também é adaptado para aglomeração de pós, isto é, pós os quais espontaneamente, por exemplo, quando expostos à umidade, formam aglomerados de geralmente mais do que 100 partículas, muitas vezes mais do que 1000 partículas. Tais aglomerados os quais bloqueiam os dispositivos de descarregamento convencionais da técnica anterior, são facilmente quebrados pela unidade de cisalhamento. Tais pós de aglomeração podem mesmo ser descarregados com a variante da invenção compreendendo meios de entrega pneumáticos, devido ao fato de que o pó cisalhado pode entrar diretamente no sistema pneumático, antes dos aglomerados poderem ter uma oportunidade para se formar novamente.

[0024] A invenção diz respeito também a um processo para descarregamento de um pó a partir de contêineres para transporte a granel, equipados com um forro interno, de acordo com o qual um dispositivo de acordo com a invenção ou de acordo com qualquer uma das formas de concretização descritas acima, é firmemente fixado no contêiner, o pó é coletado pela unidade de coleta, em seguida cisalhado na unidade de cisalhamento e entregue num silo através dos meios de saída pneumáticos da unidade de entrega.

[0025] Numa outra forma de concretização vantajosa do processo de acordo com a invenção, o pó tem um ângulo de repouso maior do que 35°, geralmente maior do que 40°, muitas vezes maior do que 45°, em alguns casos maior do que 50°.

[0026] Em ainda uma outra forma de concretização vantajosa do processo de acordo com a invenção, o pó está se aglomerando, tal como definido aqui acima,

[0027] O sistema de transferência pneumático utilizado para o descarregamento dos contêineres é geralmente do tipo de fase semi densa, o que significa: média pressão e concentração com alta velocidade de transferência.

[0028] Este é constituído por um tubo de transferência e um compressor. Separação do produto de ar tem lugar no silo, o qual tem o seu próprio filtro de pó. O tubo de transferência deve ser o mais curto possível e secções inclinadas devem ser evitadas a fim a obter uma taxa de fluxo estável e aceitável. Dependendo da concentração do produto, a velocidade de transferência e disposição do diâmetro do tubo de transferência é geralmente DN 80 a 125. O silo deve ser planejado a fim de obter um fluxo de massa do produto e deve ser equipado para carregamento pneumático, como por exemplo o tubo de carregamento apropriado e um filtro de pó, cuja superfície de filtragem está de acordo com a taxa de fluxo do ar de transporte. Em alguns casos pode ser recomendado injetar ar seco no topo do silo a fim de eliminar qualquer umidade presente e para evitar a entrada de ar úmido, especialmente durante a fase de extração do produto através do filtro de poeiras. Qualquer tipo de água ou umidade entrando no silo deve ser evitado. A fim de preservar o produto no silo, qualquer tipo de água ou umidade entrando no silo deve ser evitado.

[0029] Finalmente, a invenção se refere a pó de fluxo livre descarregado pelo processo de acordo com a invenção. Este pó, depois de ter sido submetido aos meios de cisalhamento, tem de fato propriedades de fluxo livre interessantes.

[0030] Exemplo

[0031] O exemplo que se segue, fazendo referência às figuras 1 a 4, ilustra uma forma de concretização particular da invenção. Nessas figuras, números idênticos se referem a peças idênticas. As figuras 1 e 2 representam, respectivamente, vistas lateral e frontal de um dispositivo de acordo com uma forma de concretização particular da invenção. A figura 3 representa o mesmo dispositivo, fixado a um contêiner o qual é transportado em um caminhão. A figura 4 ilustra uma variante específica, em que uma rosca transportadora é montada no eixo de rotação dos meios de cisalhamento.

[0032] Um contêiner (11) equipado com um forro interno (12), carregado com bicarbonato de sódio para ser descarregado em silos, é colocado no reboque basculante de um caminhão (13). Um dispositivo de descarregamento de acordo com uma forma de concretização particular da invenção é firmemente fixado no lado de trás de um contêiner (11), por meio de fechos de torção (2) e meios de vedação (3), para evitar derramamento ou vazamento do produto. Durante o seu posicionamento e fixação, o dispositivo é levado por um elevador cujo garfo é introduzido nas bolsas para empilhadeira embutidas (10).

[0033] O dispositivo para descarregamento de pó compreende:

[0034] Uma unidade de coleta (1) compreendendo dois alçapões (9) equipados com sensores de segurança proibindo o funcionamento do dispositivo de descarregamento quando os alçapões estão abertos;

[0035] Uma unidade de cisalhamento feita de meios de rosca transportadora (4), meios de cisalhamento (15) e uma grade (5), os meios de cisalhamento (15) consistindo de barras quebradoras protegidos por um defletor rígido (14). Os segmentos da rosca transportadora (4) compreendem entalhes (16) e são impulsionados por um acionamento de velocidade variável.

[0036] Uma unidade de entrega feita de uma válvula de deslizamento manual (6), permitindo regular a taxa de fluxo de descarregamento global, e de uma válvula rotativa (7). A válvula de deslizamento manual é equipada com coletores de ar de vazamento integrados (8), os quais recolhem o ar de vazamento da válvula rotativa, carregado com partículas de pó de bicarbonato de sódio, e o reintroduzem para dentro do forro (12) através de uma mangueira flexível (17) em comunicação de fluido com o interior do forro (12). A válvula rotativa, impulsionada por um acionamento de velocidade variável, é equipada com acoplamentos rápidos para a mangueira de ar limpo a partir do compressor e para a ligação ao tubo de carga do silo (ambos não representados).

[0037] Assim que o dispositivo de descarregamento é firmemente fixado, os alçapões (9) são abertos e uma ampla abertura é cortada no forro (12). Os alçapões são então fechados. Finalmente, a válvula de deslizamento manual (6) é aberta e os acionamentos de velocidade variável da rosca transportadora e da válvula rotativa são ajustados para a taxa de fluxo apropriada no sistema de entrega pneumático. O contêiner é gradualmente inclinado para cima a 45° através do funcionamento do reboque basculante (13). O bicarbonato de sódio é descarregado nos silos.

[0038] Este pedido reivindica prioridade ao pedido Europeu No. 11175077,4, apresentado em 22 de julho de 2011, cujo conteúdo integral é aqui incorporado por referência para todos os fins.

Claims

1. Dispositivo para o descarregamento de um pó a partir de contêineres (11) para transporte a granel equipados com um forro (12) interno, o dispositivo compreendendo: • uma unidade (1) de coleta apropriada para ser firmemente fixada no contêiner (11) e apropriada para estar em comunicação de fluido com o interior do forro (12); • uma unidade de cisalhamento, em comunicação de fluido com a unidade (1) de coleta, compreendendo meios de cisalhamento (15) para cisalhar o pó e a dita unidade de cisalhamento; • uma unidade de entrega separada, em comunicação de fluido a jusante, com a unidade de cisalhamento, a unidade de entrega compreendendo uma saída apropriada para conectar meios de descarregamento pneumáticos, caracterizado pelo fato que a unidade de cisalhamento compreende pelo menos uma barra quebradora em rotação.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade (1) de coleta compreende um acesso para o forro (12) apropriado para alargar a comunicação de fluido entre o interior do forro (12) e a unidade (1) de coleta enquanto a unidade (1) de coleta é firmemente fixada no contêiner (11).

3. Dispositivo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de cisalhamento compreende meios transportadores para transportar o pó a partir da unidade (1) de coleta para a unidade de cisalhamento.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os meios transportadores compreendem uma rosca transportadora (4).

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a rosca transportadora (4) compreende uma peça esquerda e uma peça direita colocadas em ambos os lados dos meios de cisalhamento.

6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma barra quebradora em rotação, uma peça de rosca transportadora esquerda e uma peça de rosca transportadora direita são montadas no mesmo eixo de rotação.

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que os segmentos da rosca transportadora (4) compreendem entalhes (16), apropriados para conferir um cisalhamento preliminar e misturar o pó durante seu transporte em direção aos meios de cisalhamento.

8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que a unidade de cisalhamento compreende meios de seleção, preferencialmente uma peneira, apropriada para reter o pó na unidade de cisalhamento até que seja de fluxo livre.

9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a unidade de entrega compreende uma antecâmara a montante da saída e meios de descarregamento pneumáticos a jusante da saída.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a unidade de entrega compreende uma válvula secundária a montante da antecâmara, a válvula secundária compreendendo meios para recuperar o ar de vazamento saindo da antecâmara.

11. Processo para descarregamento de um pó a partir de contêineres (11) para transporte a granel equipados com um forro interno (12), de acordo com o qual um dispositivo para o descarregamento de um pó a partir de contêineres (11) para transporte a granel é firmemente fixado no contêiner (11), o pó é coletado pela unidade (1) de coleta, em seguida cisalhado na unidade de cisalhamento e entregue num silo através dos meios de saída pneumáticos da unidade de entrega, caracterizado pelo fato de que o dispositivo para descarregamento é um dispositivo como definido nas reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10.

12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o pó é um pó de bicarbonato de sódio.