BR112021001781A2

BR112021001781A2 - método de resfriamento de material particulado.

Info

Publication number: BR112021001781A2
Application number: BR112021001781-0A
Authority: BR
Inventors: John M. Girard; Soujanya N. Jampala; Balazs Hunek; Yeu-Chuan Simon Ho; Richard N. Hasty; Steven McCarty
Original assignee: Praxair Technology, Inc.
Priority date: 2018-09-05
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2021-04-27
Also published as: MX2021001310A; US11744270B2; US11202457B2; EP3847404A1; WO2020051083A1; US20220071243A1; US20200068925A1

Abstract

O material particulado é resfriado por meio da circulação de uma corrente refrigerante de nitrogênio líquido que tem um produto gasoso, sendo que a corrente refrigerante é formada fora do material particulado em um corpo de bocal.

Description

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MÉTODO DE RESFRIAMENTO DE MATERIAL PARTICULADO CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere ao resfriamento de material particulado enquanto está contido em equipamento de transporte, como vasos e recipientes que retêm o material, e como condutos dentro dos quais o material flui normalmente quando combinado com ar ou outro meio de transporte gasoso. O material particulado com o qual esta invenção pode ser praticada inclui, mas não está limitado a produtos alimentícios, incluindo produtos alimentícios acabados (ou seja, produtos que precisam apenas ser embalados para estarem disponíveis para compra e consumo), bem como ingredientes individuais que devem ser combinados com outros ingredientes e posteriormente processados em produtos alimentícios acabados e misturas de ingredientes individuais.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Muitas vezes na preparação, processamento ou transporte de material que está na forma de partículas, torna-se necessário passar o material de um local para outro, enquanto na forma de partículas sólidas finamente divididas ou pós. Os exemplos incluem a passagem de farinha em sua forma finamente dividida de silos de armazenamento para equipamentos como misturadores ou outros equipamentos nos quais a farinha pode ser processada ou combinada com outros ingredientes para processamento posterior. Na prática convencional, o produto alimentício é fornecido a um tubo no qual o meio de transporte gasoso (tipicamente, ar) está fluindo. O produto alimentício é arrastado no meio de transporte e o produto alimentício arrastado é transportado no tubo até o destino de processamento desejado. Em outros modos de processamento de material particulado, ele é mantido, armazenado ou pesado em um veículo como um vaso ou recipiente ou escala tremonha e pode ser movido no interior do veículo, por exemplo, por misturação ou agitação. Exemplos de tais modos incluem misturadores,

2 / 14 tremonhas e liquidificadores.

[003] Independentemente do que o material particulado for, e independentemente do modo específico de tratamento do material, os operadores desejam poder resfriar o material, para controlar a temperatura do material, e para controlar os aumentos na temperatura do material. Em alguns casos, o material já está quente, talvez devido a um local onde ele foi armazenado ou foi produzido. Em outros casos, o movimento do material em um conduto ou no aparelho como um misturador poderia aumentar a temperatura do material. Várias técnicas têm sido tentadas para controlar a temperatura (ou controlar o aumento na temperatura) do material particulado em tais situações. Embora a introdução de gás ou líquido a temperaturas criogênicas (isto é, as temperaturas nas quais um material que é gasoso à temperatura ambiente e pressão está em seu estado líquido) possa parecer ser uma técnica adequada para resfriar ou para controlar a temperatura do material, essa técnica tem até agora sofrido desvantagens como as temperaturas muito baixas do criogênio que é introduzido pode fazer com que o vapor d' água ou umidade líquida que está presente no material (ou no meio para transporte gasoso quando tal estiver sendo usado) condense e até mesmo congele. Esta condensação ou congelamento faz com que as partículas de material coalesçam em nódulos e revestimentos, entupindo assim o equipamento sendo usado e também degradando a capacidade do material particulado para ser misturado com outros ingredientes ou para ser processado de outro modo.

[004] A presente invenção fornece uma técnica eficaz para resfriamento e controle da temperatura de material particulado (como produto alimentício) que supere os obstáculos que foram experimentados com outras técnicas.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] Um aspecto da presente invenção é um método de

3 / 14 resfriamento para material particulado compreendendo fornecer nitrogênio líquido a uma cavidade em um corpo do bocal, sendo que a cavidade tem uma abertura de descarga aberta, para formar uma corrente do nitrogênio líquido na cavidade, em que o corpo de bocal é fixado ao exterior de uma parede de um veículo tendo uma abertura através da parede de modo que a abertura de descarga da cavidade esteja alinhada com a dita abertura, fornecer um produto gasoso de uma abertura ao interior da cavidade, de modo que o produto gasoso esteja em contato com a superfície externa da corrente de nitrogênio líquido no interior da cavidade formando assim uma corrente de agente refrigerante na cavidade que consiste em produto gasoso em torno de pelo menos uma porção do nitrogênio líquido, e passar a corrente de agente refrigerante da abertura de descarga da cavidade diretamente através da abertura na parede do transportador para o material particulado no veículo enquanto o material particulado está em movimento passando pela abertura de descarga, de modo que a corrente de agente refrigerante contate e resfrie o material particulado no veículo.

[006] De preferência, o nitrogênio líquido e o produto gasoso são fornecidos ao corpo de bocal a uma taxa de 0,1 a 20 libras, mais preferencialmente 0,5 a 20 libras, e ainda mais preferencialmente 0,5 a 3,0 libras, de nitrogênio líquido por pé cúbico padrão de produto gasoso.

[007] Para uso na presente invenção, o material é "particulado" se estiver sob a forma de múltiplas partículas sólidas, e uma massa das partículas pode fluir livremente. A dimensão mais longa preferencial de material particulado é de 0,01 mícron a 1.000 mícron (isto é, até 1 milímetro).

[008] Como usado aqui, um "veículo" é qualquer equipamento que possa reter o material particulado, se o material no equipamento estiver estacionário, como caixa de armazenamento ou vaso ou tremonha, estiver

4 / 14 ocasionalmente em movimento dentro do equipamento, como misturador ou liquidificador, ou estiver fluindo através do equipamento, como em um conduto de um sistema de transporte pneumático ou um sistema no qual o produto é impelido por uma rotação axial da rosca.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] A Figura 1 é um fluxograma de uma modalidade de aparelho que processa material particulado, ilustrando a inclusão de equipamento no qual a presente invenção pode ser praticada.

[0010] A Figura 2 é uma vista em seção transversal de outra modalidade do aparelho que processa material particulado, ilustrando a inclusão de equipamento com o qual a presente invenção pode ser praticada.

[0011] A Figura 3 é uma vista em seção transversal de uma modalidade de um equipamento com o qual a presente invenção pode ser praticada.

[0012] A Figura 4 é uma vista em seção transversal de uma outra modalidade de um equipamento com o qual a presente invenção pode ser praticada.

[0013] A Figura 5 é uma vista em seção transversal de ainda outra modalidade de um equipamento com o qual a presente invenção pode ser praticada.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0014] A presente invenção é útil em conexão com o resfriamento de qualquer material particulado em um veículo. O material particulado preferencial inclui produtos alimentícios, inclusive farinha e outros amidos, açúcar, cacau em pó, milho (como grãos integrais ou grãos que foram subdivididos em material como farinha de milho), produtos derivados de soja, cânhamo e similares. Nesse contexto, o produto alimentício está sob a forma de particulados ou sólidos em pó. Outro método adequado de material particulado inclui partículas de matéria orgânica como plásticos, matéria

5 / 14 inorgânica como metal, minérios metálicos, areia, cascalho e cimento, e misturas de qualquer um dos anteriormente mencionados.

[0015] Um tipo preferencial de veículo é um conduto no qual o produto alimentício ou outro material particulado é arrastado no ar de transporte ou outro meio de transporte gasoso e flui através do conduto. O meio de transporte gasoso adequado pode ser ar, nitrogênio, argônio, dióxido de carbono ou ar enriquecido com nitrogênio, argônio ou dióxido de carbono, ou outras composições gasosas, desde que o gás não seja prejudicial ao material sendo transportado. Outros tipos úteis de veículos incluem misturadores e liquidificadores, sendo que o material particulado é misturado ou agitado, e sendo que outros ingredientes podem ser adicionados ao veículo para serem combinados com o material particulado.

[0016] É feita referência agora à Figura 1, que ilustra a aplicação de equipamento para empregar a presente invenção com o tipo de veículo que é um conduto no qual o material particulado é fluído. Como visto na Figura 1, o material particulado 1 está contido na unidade de armazenamento 2 que normalmente é um silo ou outro grande volume ou equipamento de manuseio de partículas que também pode compreender equipamentos como uma peneira e/ou triturador. O material 1 pode fluir através da linha 3 para dentro do conduto 7. Válvulas convencionais e controles que podem abrir e fechar o fluxo para a linha 3 e que podem controlar a taxa de fluxo para a linha 3 são indicados geralmente como 4. O meio de transporte gasoso, tipicamente ar, é fornecido de qualquer maneira convencional neste campo da tecnologia, como ventiladores ou sopradores que empurram o fluxo (representados como 5A) ou ventiladores que aplicam sucção para puxar o fluxo (representados como 5B). O material de alimentação 1 no fluxo do meio de transporte gasoso forma a corrente 6 do material arrastado no meio de transporte e flui ao longo do comprimento do conduto 7. O destino do fluxo 6 é indicado genericamente como 8 e podem ser equipamentos nos quais o material é adicionalmente

6 / 14 processado ou é combinado com outros ingredientes.

[0017] A Figura 1 também mostra um aparelho útil na prática da presente invenção. O tanque 11 contém nitrogênio líquido, do qual a corrente 12 de nitrogênio líquido e a corrente 13 de nitrogênio gasoso podem ser retiradas para serem administradas conforme descrito abaixo. Quando um produto gasoso diferente de nitrogênio é empregado conforme descrito abaixo, ele é fornecido pela linha 13A. É claro que será reconhecido que 4A e 4B representam válvulas e controles que podem abrir e fechar fluxos, e podem controlar a taxa de fluxo das correntes 13 e 13A, respectivamente. Outros produtos gasosos que podem ser adequados para uso nesta invenção incluem argônio, ar, misturas de argônio e nitrogênio, e quaisquer outras substâncias e misturas que não irão reagir adversamente com nitrogênio líquido nem com o material particulado.

[0018] A corrente 12 e as linhas 13 ou 13A, conforme o caso, passam seus conteúdos para o controlador de fluxo 14 que mede as quantidades de nitrogênio líquido na linha 16 e as quantidades de nitrogênio gasoso ou outra composição gasosa na linha 17 que, respectivamente, estão conectadas ao corpo do bocal ou corpos 21 como é descrito em mais detalhes abaixo. Embora dois corpos de bocal 21 sejam representados, juntamente com as linhas 16 e 17 associadas a cada corpo de bocal 21, deve-se notar que a presente invenção pode ser praticada usando apenas um corpo de bocal 21, ou com muitos mais corpos de bocal 21 que são espaçados ao longo do comprimento e ao redor da circunferência do conduto 7. É preferencial o uso de pares de corpos de bocal, que são posicionados diametralmente através do conduto 7 um do outro, para fornecer uma boa mistura da corrente de agente refrigerante de nitrogênio (descrita abaixo) com a corrente 6 de produto alimentar no conduto e para diminuir o risco de formar "pontos frios" em uma parede interna do conduto 7 em frente a um local onde uma corrente de agente refrigerante de nitrogênio entra no conduto 7.

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[0019] Dependendo do comprimento do conduto 7, pode haver até 10 ou até 20 ou mesmo até 120 corpos de bocal 21. O número e espaçamento dos múltiplos corpos de bocal depende da temperatura e taxa de fluxo da corrente 6 no conduto 7, e sobre o controle de temperatura desejada ou redução de temperatura que o operador deseja conferir ao material presente no conduto 7.

[0020] A Figura 2 ilustra uma modalidade de um outro tipo de equipamento de veículo com o qual a presente invenção pode ser empregada. Na Figura 2, o número de referência 46 refere-se ao equipamento de veículo, como esse termo é usado aqui, como um misturador ou liquidificador, dentro do qual o material particulado 41 é misturado ou agitado pelo agitador 42 no qual as lâminas 43 giram em torno do eixo 44. O agitador faz com que o material 41 se mova além da abertura para descarga 34 do corpo de bocal 21 o qual é fixado à parede 45 do veículo 46. A linha 16 fornece nitrogênio líquido ao corpo do bocal 21, e a linha 17 fornece gás nitrogênio ou outra composição gasosa ao corpo do bocal 21. Claro que será reconhecido que um, dois, ou mais corpos de bocal 21 podem ser fornecidos ao longo da parede 45 do equipamento do tipo ilustrado como veículo 46.

[0021] Agora com referência à Figura 3, um corpo do bocal 21 é fixado à parede externa 50 de um veículo para material particulado. A parede 50 pode ser a parede do conduto 7 dentro do qual flui a corrente 6 de material particulado, ou a parede 50 pode ser a parede 45 do equipamento veículo 46. O corpo do bocal 21 tem lados sólidos 21A e uma extremidade fechada sólida 21B. Nesta modalidade, as aberturas 24 e 26 ambas estão sob a extremidade 21B do corpo de bocal 21. No entanto, a abertura 24 pode ser em um lado 21A do corpo de bocal 21. A abertura 24 pode ser conectada à linha 17. Pode haver uma ou mais que uma abertura 24, cada uma conectada a uma linha 17. A abertura 26 pode ser conectada à linha 16. A cavidade 36 é o interior do corpo de bocal 21. A cavidade 36 abre em sua abertura de descarga 34 na qual o corpo de bocal 21 é fixado à parede 50 para coincidir com um orifício na

8 / 14 parede 50. De preferência, o eixo central da abertura de descarga 34 é perpendicular à parede 50. A cavidade 36 é tipicamente cilíndrica.

[0022] O tubo de alimentação 31 tem uma extremidade a montante 22 que pode ser conectada à linha 16 através da qual o nitrogênio líquido é transportado para dentro do tubo de alimentação 31. O tubo de alimentação 31 passa através da extremidade 21B para a cavidade 36.

[0023] A Figura 4 representa outra modalidade do corpo de bocal 21 com a qual a presente invenção pode ser praticada. O tubo de alimentação 31 se estende para a cavidade 36 em direção à abertura de descarga 34 parcialmente (isto é, menos do que a distância total) entre onde ele entra através da extremidade 21B e a abertura de descarga 34. O tubo de alimentação 31 tem, de preferência, uma luva externa ou camada para inibir a transferência de calor para nitrogênio líquido dentro do tubo de alimentação 31 da atmosfera circundante na cavidade a montante 35. A extremidade a jusante 32 do tubo de alimentação 31 está dentro da cavidade 36. A porção de cavidade 36 entre a extremidade 21B e uma extremidade a jusante 32 pode ser chamada de cavidade a montante 35, e a porção de cavidade 36 entre a extremidade a jusante 32 e abertura para descarga 34 pode ser chamada de cavidade a jusante 33.

[0024] A Figura 5 ilustra outra modalidade de um equipamento com o qual a presente invenção pode ser praticada. Nesta modalidade, uma placa de alimentação 30 é fornecida dentro do que havia sido chamado de cavidade 36. A placa de alimentação 30 é de preferência perpendicular ao eixo longitudinal central da cavidade 36. A placa de alimentação 30 separa a cavidade 36 na cavidade 35 a montante (que é entre a extremidade 21B e a placa de alimentação 30) e a cavidade a jusante 33 (que é entre a placa de alimentação 30 e a abertura de descarga 34). O tubo de alimentação 31 se estende da abertura 26 e passa através da placa de alimentação 30 e abre na extremidade a jusante 32, que é uma abertura através da placa de alimentação 30 que está

9 / 14 na extremidade a montante da cavidade a jusante 33. O tubo de alimentação 31 tem uma extremidade a montante 22 que pode ser conectada à linha 16 através da qual o nitrogênio líquido é transportado para dentro do tubo de alimentação 31. O tubo de alimentação 31 tem, de preferência, uma luva externa ou camada para inibir a transferência de calor para nitrogênio líquido dentro do tubo de alimentação 31 da atmosfera circundante na cavidade a montante 35. Embora a abertura 24, como mostrado na Figura 5, passe através de um lado 21A do corpo de bocal 21, a abertura 24 pode estar na extremidade 21B em vez disso. Uma extremidade da linha de alimentação 17 pode ser conectada à extremidade externa da abertura 24, de modo que nitrogênio gasoso ou outra composição gasosa possa ser transportada da linha 17 para a cavidade a montante 35. Pode haver uma ou mais que uma abertura 24, cada uma conectada a uma linha 17. Quando a placa de alimentação 30 é empregada, deve haver pelo menos uma abertura 25 através da placa de alimentação 30 para permitir que o gás flua da cavidade a montante 35 para a cavidade a jusante 33. Qualquer tal abertura pode ser um orifício ou pode ser uma abertura anular formada através da placa de alimentação 30. Nesta modalidade, a cavidade a jusante 33 abre em sua abertura de descarga 34 na qual o corpo de bocal 21 é fixado à parede 50 para coincidir com um orifício na parede 50. De preferência, o eixo central da abertura de descarga 34 é perpendicular à parede 50. A cavidade a jusante 33 é tipicamente cilíndrica.

[0025] As dimensões do corpo do bocal, e da respectiva cavidade ou cavidades, que fornecem operação satisfatória desta invenção podem ser determinadas pela avaliação do diâmetro efetivo da abertura para descarga 34 (chamado na presente invenção de D), o comprimento axial (chamado na presente invenção de L) da cavidade relevante, e a relação entre o diâmetro D e o comprimento axial L, que são eficazes para uma dada instalação.

[0026] Em muitas situações, a cavidade 36 e a cavidade a jusante 33 e a abertura de descarga 34 são tipicamente cilíndricas. Se o formato em seção

10 / 14 transversal da abertura de descarga 34 for um círculo, então o diâmetro efetivo D da abertura de descarga 34 é o diâmetro desse círculo, medido nos locais mostrados nas Figuras 3, 4 e 5. Se o formato em seção transversal da abertura para descarga 34 não é circular, então o diâmetro efetivo D da abertura para descarga 34 é o diâmetro de um círculo imaginário que tem a mesma área de seção transversal conforme a área em seção transversal da seção transversal real de abertura para descarga 34. Os valores preferenciais de D podem ser da ordem de 0,1 polegada a 1,0 polegada. O comprimento axial L é a distância a partir da abertura de descarga 34 à extremidade a jusante do tubo de alimentação 31. Quando um tubo de alimentação 31 está presente tendo sua extremidade a jusante 32 dentro da cavidade 36, como nas modalidades mostradas nas Figuras 4 e 5, L é a distância axial a partir da abertura para descarga 34 à extremidade a jusante 32 do tubo de alimentação

31. Em modalidades nas quais a extremidade a jusante 32 do tubo de alimentação 31 está na extremidade 21B, então L é a distância axial da extremidade a jusante 32 na superfície interna da extremidade 21B à abertura de descarga 34. Os valores preferenciais de L são maiores do que zero até um comprimento na ordem de 1,5 polegadas. De preferência a razão entre D para L (quando D e L são expressas nas mesmas unidades) é 0,25 para 1,5, com mais preferência menor que 0,5.

[0027] Os corpos de bocal 21 podem ser construídos de preferência em material polimérico devido à sua baixa condutividade térmica. Quando um tubo de alimentação 31 está presente é de preferência produzido a partir de metal.

[0028] Em funcionamento, nitrogênio líquido é fornecido a partir do tanque 11 através da linha 16, para dentro do corpo de bocal 21. Na modalidade de corpo de bocal 21 que é mostrada nas Figuras 3 e 4, o nitrogênio líquido é fornecido à cavidade 36. Na modalidade que é mostrada na Figura 5, o nitrogênio líquido é fornecido ao tubo de alimentação 31, e

11 / 14 através dele, e para fora da extremidade a jusante 32 na cavidade a jusante 33. Em cada uma dessas modalidades, o nitrogênio líquido flui então em direção à abertura para descarga 34.

[0029] Ao mesmo tempo, nitrogênio gasoso (que pode ser do tanque 11 ou de uma outra fonte) ou outro gás ou composição gasosa (que é fornecido a partir de outra fonte) é fornecido através da linha 17 ao corpo de bocal 21. Nas modalidades das Figuras 3 e 4, o nitrogênio ou outro gás é fornecido através da abertura 24 à cavidade 36. Na modalidade da Figura 5, o nitrogênio ou outro gás é fornecido através da abertura 24 à cavidade a montante 35 e, em seguida, através do orifício ou orifícios 25 na placa de alimentação 30 à cavidade a jusante 33. O nitrogênio gasoso flui em direção à abertura para descarga 34 da cavidade 33.

[0030] O fluxo de nitrogênio gasoso ou outro gás entra em contato com a superfície externa da corrente de nitrogênio líquido dentro da cavidade 36, ou no interior da cavidade a jusante 33, dependendo de qual modalidade está sendo empregada. A corrente de agente refrigerante de nitrogênio líquido tem uma camada externa de gás em torno de pelo menos parte da superfície externa do nitrogênio líquido, conforme a corrente de agente refrigerante passa para fora da abertura de descarga 34. O gás de preferência circunda o nitrogênio líquido. A corrente de agente refrigerante que compreende o nitrogênio líquido e o nitrogênio gasoso ou outro gás também pode incluir uma camada de líquido e gás misturado, entre o nitrogênio líquido e a camada externa de nitrogênio ou outro gás. Para alcançar esses objetivos, é preferencial injetar o gás (nitrogênio ou outro gás) no corpo do bocal a montante de onde o nitrogênio líquido entra na cavidade 36 ou cavidade a jusante 33 no corpo do bocal.

[0031] Essa corrente de agente refrigerante flui da abertura para descarga 34 dentro do material particulado no veículo. Quando o material particulado está sob uma corrente que está fluindo através de um conduto, a

12 / 14 corrente de agente refrigerante flui para dentro da corrente de material no conduto. Quando o material particulado está em um veículo como um misturador ou liquidificador, ele flui no material particulado que está sendo movida para além da abertura para descarga 34.

[0032] O fornecimento da camada de gás do lado de fora da corrente de nitrogênio líquido é auxiliado pelo posicionamento e orientação apropriados de um ou mais orifícios 24 através dos quais o gás entra no corpo do bocal, e pelo posicionamento apropriado dos orifícios ou outras aberturas 25 através da placa de alimentação 30 se a placa de alimentação estiver presente, de modo que o gás seja fornecido em uma direção capaz de fornecer o gás entre o nitrogênio líquido e as paredes internas das respectivas cavidades dentro do corpo do bocal. Este objetivo também é auxiliado pela alimentação do gás em velocidades e taxas de fluxo de massa de modo que o nitrogênio ou outro gás que entra na cavidade 33 ou na cavidade 36, conforme o caso, estabeleça uma camada de gás em torno de pelo menos uma porção da corrente fluida de nitrogênio líquido.

[0033] Fornecer a camada de gás na superfície externa da corrente de nitrogênio líquido, conforme a corrente de agente refrigerante passa para fora da abertura de descarga 34, protege contra o resfriamento excessivo da superfície interna da parede 50 perto da abertura 34. Isso também permite que o nitrogênio líquido frio penetre mais longe na massa de material particulado antes do líquido se dispersar, permitindo assim um resfriamento melhor e mais amplo da massa de material particulado. Caso contrário, há o risco de que o efeito de resfriamento do nitrogênio líquido seja desperdiçado em resfriamento excessivo (ou até mesmo congelamento) na vizinhança imediata da abertura 34 e resfriamento insuficiente na massa de material particulado em distâncias mais distantes da abertura 34.

[0034] O método da presente invenção, incluindo a alimentação de nitrogênio líquido e o nitrogênio ou outro gás, poderia ser executado em uma

13 / 14 base contínua ou pode ser executado em estágios de modo intermitente ou em uma base em batelada. Quando o fluxo de nitrogênio líquido é interrompido, como entre estágios, é útil purgar as linhas de alimentação e o tubo de alimentação de nitrogênio líquido, como passando um gás através das respectivas linhas.

[0035] Condições de operação típicas incluem mas não se limitam a estas: Taxa de alimentação de nitrogênio líquido para dentro da cavidade 36 ou cavidade a jusante 33: 0,5 a 1,5 libras por minuto, de preferência 0,75 a 1,5 libras por minuto.

[0036] Temperatura do nitrogênio líquido entrando na cavidade 36 ou cavidade a jusante 33: negativo 270 graus F a negativo 305 graus F Taxa de alimentação de nitrogênio gasoso ou outro gás na cavidade 36 ou cavidade a jusante 33: 0,1 até 1,0 pé cúbico padrão por minuto Temperatura do nitrogênio gasoso ou outro gás que entrou na cavidade 36 ou cavidade a jusante 33: zero a 120 graus F Pressão de nitrogênio líquido entrando no corpo do bocal: 20 para 60 psig Pressão de nitrogênio gasoso ou de outro gás que entra no corpo do bocal: 15 para 25 psig

[0037] A operação do método da presente invenção, em qualquer aplicação específica particular, é preferencialmente controlada por referência à temperatura do material no veículo (isto é, no conduto ou vaso, conforme o caso) medida em um ponto a uma determinada distância (de preferência a jusante na direção do fluxo, conforme ilustrado na Figura 1) do local ou locais onde a corrente de agente refrigerante está sendo fornecida ao material particulado. Por exemplo, no caso de fornecimento da corrente de agente refrigerante a um conduto através do qual o material particulado está fluindo, o sensor de temperatura 40 pode ser usado para detectar a temperatura do

14 / 14 material no conduto 7, usando uma sonda ou outro sensor de conhecimento convencional, e em resposta a quaisquer diferenças entre a temperatura detectada (que é comunicada ao controlador 14, por exemplo, através da linha 47, como mostrado na Figura 1, ou sem fio) e a temperatura desejada do material, o fluxo de agente refrigerante de nitrogênio que é fornecido através das linhas 16 e 17 é aumentado, diminuído ou mantido, pelo controlador 14 conforme necessário para manter a temperatura do material no sensor de temperatura 40 dentro de uma faixa desejada.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de resfriamento de material particulado caracterizado por compreender fornecer nitrogênio líquido a uma cavidade em um corpo do bocal, sendo que a cavidade tem uma abertura de descarga aberta, para formar uma corrente do nitrogênio líquido na cavidade, em que o corpo de bocal é fixado ao exterior de uma parede de um veículo tendo uma abertura através da parede de modo que a abertura de descarga da cavidade esteja alinhada com a dita abertura, fornecer um produto gasoso de uma abertura ao interior da cavidade, de modo que o produto gasoso esteja em contato com a superfície externa da corrente de nitrogênio líquido no interior da cavidade formando assim uma corrente de agente refrigerante na cavidade que consiste em produto gasoso em torno de pelo menos uma porção do nitrogênio líquido, e passar a corrente de agente refrigerante da abertura de descarga da cavidade diretamente através da abertura na parede do transportador para o material particulado no veículo, enquanto o material particulado está em movimento passando pela abertura de descarga, de modo que a corrente de agente refrigerante contate e resfrie o material particulado no veículo.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o corpo do bocal compreender também uma placa de alimentação na cavidade que separa a cavidade em uma cavidade a montante e uma cavidade a jusante, e o tubo de alimentação passa através da cavidade a montante e da placa de alimentação e fornece nitrogênio líquido à cavidade a jusante, e a placa de alimentação compreende, em adição ao tubo de alimentação, um ou mais orifícios que passam através dela, e forma a dita corrente de agente refrigerante.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o produto gasoso compreender nitrogênio.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material particulado ser um produto alimentício particulado.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o veículo ser um conduto através do qual o material particulado arrastado no gás de transporte flui através de uma abertura através da parede do conduto, enquanto a corrente de agente refrigerante é passada para fora da extremidade de descarga do corpo de bocal através da abertura na parede do conduto e para o material particulado.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o material particulado ser um produto alimentício particulado.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o material particulado ser selecionado do grupo que consiste em amidos, açúcares, cacau em pó e misturas dos mesmos.

8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o material particulado ser farinha.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o veículo ser um vaso no qual o material particulado é mantido e é movido através de uma abertura na parede do vaso, enquanto a corrente de agente refrigerante é passada para fora da extremidade de descarga do corpo de bocal através da abertura na parede do vaso e para o material particulado.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o material particulado ser um produto alimentício particulado.

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o nitrogênio líquido e o produto gasoso serem fornecidos ao corpo do bocal a uma taxa de 0,5 a 20 libras de nitrogênio líquido por pé cúbico padrão de produto gasoso.

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o nitrogênio líquido e o produto gasoso serem fornecidos ao corpo do bocal a uma taxa de 0,1 a 20 libras de nitrogênio líquido por pé cúbico padrão de produto gasoso.

13. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a abertura de descarga ter um diâmetro efetivo D que é de 0,1 polegada a 1,0 polegada, e a distância axial L da abertura de descarga até a abertura a partir da qual o produto gasoso é fornecido à cavidade é maior do que zero até 1,5 polegadas.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a razão de D para L, expressa nas mesmas unidades, ser de 0,25 a 1,5.