BRPI0708011B1

BRPI0708011B1 - Processo para secagem de melamina

Info

Publication number: BRPI0708011B1
Application number: BRPI0708011-5A
Authority: BR
Inventors: Corrado Vezzani
Original assignee: Vomm Impianti E Processi S P A
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2015-08-18
Also published as: UA91117C2; BRPI0708011A2; EP1813604A1; PL1813604T3; RU2430097C2; CN101410383B; CN101410383A; ES2335430T3; US8114990B2; WO2007085450A1; EP1813604B1; RU2008132778A; ATE446956T1; US20090176982A1; DE602006010019D1

Description

"PROCESSO PARA SECAGEM DE MELAMINA" Campo de Aplicação A presente invenção se refere, em geral, ao campo técnico da indústria quimica. Em particular, a invenção se refere a um processo para secagem de tortas úmidas de melamina.

Estado da Técnica Há muito tempo, se conhece um grande número de processos para produção de melamina (ver, por exemplo, os documentos de patentes U.S. No. 3.598.818, EP 0 091 174 e WO 95/06042), cujos processos envolvem a formação, em um determinado estágio, de uma lama de água e cristais de melamina, em que uma variável quantidade de amônia é dissolvida.

Alguns métodos de purificação, compreendendo etapas de recristalização, são disponíveis para obtenção de melamina de adequada pureza, o que, ultimamente, tem levado à formação de uma torta úmida de cristais de melamina apresentando um predeterminado tamanho de partícula. A secagem da torta acima mencionada pode ser realizada de diversas maneiras e, tipicamente, através de um secador tipo flash. Entretanto, conforme explicado no pedido de patente EP 1 071 673, o uso de um secador tipo flash envolve algumas inconveniências, a primeira de todas, a produção de uma considerável quantidade das chamadas partículas de "finos", isto é, tendo um diâmetro inferior a 21 μια, ο que, como consequência, causa uma diminuição na densidade aparente e na densidade compactada, o que afeta a facilidade de transporte e o processamento do produto final. A fim de melhorar a densidade aparente e a densidade compactada da melamina seca, o pedido de patente EP 1 071 673 sugere o uso de um método diferente para a secagem da .torta úmida de melamina. Tal método envolve o uso de um secador de contato, isto é, um secador em que o calor é aplicado à torta úmida principalmente por contato com as superfícies do secador (por exemplo, um feixe de tubos, um tambor rotativo ou um secador tipo cabine). A secagem de torta de melamina é realizada mantendo a parede do secador em contato com a torta a ser seca, a uma temperatura entre 100 e 220°C e, preferivelmente, entre 120 e 160°C, com um tempo de residência compreendido entre 0,1 e 10 horas (preferivelmente, 1-3 horas).

Com um procedimento operacional desse tipo, é i obtido um produto final que apresenta um teor de umidade inferior a 0,1%, numa base úmida, e um teor de partículas finas inferior a 30% em peso, tendo um diâmetro inferior a 21 μια. De qualquer modo, usando do método de acordo com o documento de patente EP 1 071 673, um percentual de 5 partículas finas é obtido, inferior ao que seria obtido usando a técnica convencional que utiliza o secador tipo flash.

Entretanto, deverá ser observado que o tempo necessário para realizar a secagem da torta úmida de melamina por contato é consideravelmente maior que o necessário quando do uso de um secador tipo flash, com um conseqüente retardamento nos ciclos de produção.

Resumo da Invenção O problema que fundamenta a presente invenção tem como solução proporcionar um processo para secagem de tortas úmidas de melamina, o que permite obter um produto final tendo satisfatórias propriedades de densidade aparente e densidade compactada, assim como, atender a todas as exigências dos regulamentos em vigor, em períodos de tempo consideravelmente mais curtos que aqueles envolvidos no método de acordo com o documento de patente EP 1 071 673.

Tal problema foi solucionado mediante um processo que compreende as etapas de: - prover um secador turbo compreendendo um corpo tubular cilíndrico tendo uma camisa de aquecimento, entradas e saídas e um rotor provido de hélices rotativamente suportado; alimentar um fluxo contínuo de uma torta úmida de melamina dentro do secador turbo, cuja temperatura de parede interna é de pelo menos 120°C; - alimentar um fluxo contínuo de um gás selecionado de ar ou nitrogênio dentro do secador turbo; submeter o fluxo de torta úmida de melamina à ação mecânica do rotor provido de hélices, que gira a uma velocidade de pelo menos 200 rpm, com conseqüente centrifugação da torta úmida acima contra a parede aquecida, dessa forma, causando a evaporação instantânea da água contida na torta, e o transporte desta última na direção da saída; - descarregar continuamente, após um tempo de residência médio inferior a 300 segundos, um fluxo de cristais de melamina com um teor de umidade inferior a 0,1%.

Preferivelmente, a temperatura da parede interna do secador turbo é compreendida entre 225°C e 280°C e o gás introduzido no secador turbo é ar aquecido à temperatura de 120-200°C, o qual pode ser introduzido no sentido da corrente ou em contracorrente, em relação ao fluxo da torta úmida. A vazão do ar, geralmente, é compreendida entre 200 e 800 Nm3/h, para cada 100 kg de produto úmido alimentado. A velocidade de rotação do rotor provido de hélices, preferivelmente, é compreendida entre 200 e 1500 rpm. 0 tempo de residência da torta de melamina no interior do secador turbo, geralmente, é compreendido entre 15 e 100 segundos. 0 processo de acordo com a presente invenção será ainda descrito fazendo-se referência ao desenho anexo e a uma modalidade proporcionada apenas a título ilustrativo, sem qualquer finalidade limitativa.

Breve Descrição do Desenho No desenho anexo, é mostrado um equipamento usado para realização do processo de acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada de uma Modalidade Preferida Com referência ao referido desenho, o equipamento usado para secagem das tortas úmidas de melamina compreende um secador turbo (T). 0 secador turbo (T) (fabricado, por exemplo, pela Companhia VOMM Implanti e Processi, Rozzano (MI), compreende, essencialmente um corpo tubular cilíndrico (1) fechado nas extremidades opostas por paredes de fundo (2, 3) e tendo uma camisa de aquecimento coaxial (4) que é percorrida por um fluido, por exemplo, óleo diatérmico. 0 corpo tubular (1) apresenta uma entrada (5) para torta úmida de melamina e para o fluxo de gás e uma saída (6) para o produto que foi submetido ao tratamento de secagem.

Um rotor provido de hélices (7) é rotativamente suportado no interior do corpo tubular (1) . As filas de hélices (8) desse rotor são dispostas de modo helicoidal e orientadas de modo a centrifugar e simultaneamente transportar o produto submetido à secagem na direção da saída. Um motor (M) faz o rotor (7) girar a uma velocidade compreendida entre 200 e 1500 rpm, preferivelmente, entre 400-600 rpm.

Obviamente, por razões técnicas de natureza contingencial, o secador turbo pode exibir mais de uma entrada e/ou saída.

Um fluxo de torta úmida de melamina é continuamente alimentado ao secador turbo (T) , através da entrada (5) , simultaneamente e no sentido da corrente, em relação a um fluxo de ar aquecido. A torta úmida de melamina é centrifugada pelas hélices do rotor, após a sua entrada no secador turbo, contra a parede interna aquecida (9) e, ao mesmo tempo, é transportada na direção da saida (6), graças à orientação helicoidal das hélices acima mencionadas.

Graças à formação de uma camada tubular fina, dinâmica e turbulenta da torta de melamina, em que as partículas simples absorvem uma grande quantidade de energia, tanto na forma de energia mecânica fornecida pela ação do rotor provido de hélices que gira a uma alta velocidade, como na forma de calor liberado da parede interna aquecida do secador turbo (T) e do ar quente, pelo que a água contida na torta úmida de melamina sofre uma instantânea evaporação.

Após um tempo de residência de cerca de 15-60 segundos no interior do secador turbo, um fluxo de cristais de melamina com teor de umidade inferior a 0,1% é continuamente descarregado.

Deve ser observado que o fluxo de ar quente pode também ser alimentado em contracorrente, relativamente ao fluxo de torta úmida de melamina, através da saída (6) ou através de uma outra saída formada na proximidade da parede de fundo (3) . Independentemente da direção da alimentação do mesmo, o fluxo de ar quente facilita, consideravelmente, a remoção do vapor gerado pela evaporação da água contida na torta e permite a remoção completa da amônia que é freqüentemente encontrada dissolvida na água.

Exemplo Usando o equipamento esquematicamente descrito acima e de acordo com o método da invenção, uma torta úmida de melamina tendo um teor de partículas finas (diâmetro inferior a 21 μιη) de 2,5% e um teor de água de 12% (medido à temperatura de 105°C) , onde a amônia em um percentual de 14% (por peso de água) foi dissolvida, foi continuamente alimentada dentro do secador turbo (T), a uma velocidade de 80 kg/h, simultaneamente e no sentido da corrente em relação a um fluxo de ar sob a temperatura de 200°C, tendo uma vazão de 300 Nm3/h. A temperatura da parede (9) foi mantida em cerca de 250°C, ao mesmo tempo em que a velocidade de rotação do rotor provido de hélices (7) foi mantida constante em 700 rpm.

Após um tempo de residência médio de cerca de 60 segundos no interior do secador turbo (T) , um fluxo de ar misturado com vapor e um fluxo de cristais de melamina tendo uma densidade aparente de 0,74, isento de amônia, e tendo um teor de umidade de 0,04% foram continuamente descarregados. 0 teor de partículas finas (diâmetro inferior a 21 μιη) do produto seco foi de 3,4%, sua titulação foi de 99,9% e seu grau de alvejamento, medido de acordo com APHA (isto é, por comparação visual com uma escala de amostras feita de cloroplatinato de potássio em formaldeido) foi de 10.

Claims

1. Processo para secagem de tortas úmidas de melamina, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: - prover um secador turbo (T), compreendendo um corpo tubular cilíndrico (1) tendo uma camisa de aquecimento (4), entradas e saídas (5, 6) e um rotor provido de hélices (7) rotativamente suportado; alimentar um fluxo contínuo de uma torta úmida de melamina dentro do dito secador turbo (T) , cuja parede interna (9) é mantida a uma temperatura de pelo menos 2 2 0 ° C; - alimentar um fluxo contínuo de um gás selecionado de ar ou nitrogênio dentro do dito secador turbo (T); - submeter o dito fluxo de torta úmida de melamina à ação mecânica do dito rotor provido de hélices (7), que gira a uma velocidade de pelo menos 200 rpm, com conseqüente centrifugação da dita torta úmida contra a dita parede aquecida (9), dessa forma, causando a evaporação instantânea da água contida na torta, e o transporte desta última na direção da saída (6); - descarregar continuamente, após um tempo de residência médio inferior a 300 segundos, um fluxo de cristais de melamina com um teor de umidade inferior a 0,1%.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura da parede interna (9) do dito secador turbo é compreendida entre 225°C e 280°C.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o gás introduzido no secador turbo é ar aquecido à temperatura de 120-240°C.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dito fluxo de ar aquecido é alimentado no sentido da corrente em relação ao dito fluxo de torta úmida de melamina.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dito fluxo de ar aquecido é alimentado em contracorrente em relação ao dito fluxo de torta úmida de melamina.

6. Processo, de acordo com quaisquer das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que a velocidade do dito fluxo de ar é compreendida entre 200 e 800 Nm3/h, para cada 100 kg de torta úmida de melamina alimentada.

7. Processo, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a velocidade de rotação do dito rotor provido de hélices (7) é compreendida entre 200 e 1500 rpm.

8. Processo, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o tempo de residência da torta de melamina no interior do secador turbo (T) é compreendido entre 15 e 100 segundos.