BRPI0807221A2

BRPI0807221A2 - Dispositivo para remoção de fluidos e/ou substâncias sólidas

Info

Publication number: BRPI0807221A2
Application number: BRPI0807221-3A
Authority: BR
Inventors: Gerald Caspers; Lothar Krell
Original assignee: Braunschweigische Maschb Abstalt Ag
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2014-04-29
Also published as: US7578073B2; ZA200905483B; WO2008095718A1; MX2009008538A; EP1956326B1; TR200906147T2; CO6231066A2; US20080189980A1; PL1956326T3; JP5164998B2; DE502007003463D1; CN101606035A; CN101606035B; EP1956326A1; US20100126034A1; RU2009133788A; JP2010518349A; ES2343439T3; RU2455598C2; ATE464522T1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO PARA REMOÇÃO DE FLUIDOS E/OU SUBSTÂNCIAS SÓLIDAS". DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a um dispositivo para remoção de fluidos e/ou substâncias sólidas de uma mistura de materiais em forma de partículas, com um recipiente, que forma uma câmara de processo com um contorno externo cilíndrico, com dispositivos para introdução e descarga do material em forma de partículas na e da câmara de processo e com um dis- positivo de ventilação para alimentação, por baixo, na câmara de processo, de um agente de fluidificação, bem como mecanismos para preparar o agen- te de fluidificação, na direção da corrente, a montante do dispositivo de ven- tilação, sendo que pelas paredes estendidas verticalmente na câmara de processo estão formados compartimentos, que se estendem na direção ver- tical, dos quais um forma um compartimento de descarga, não passado ou passado apenas em pequena extensão por uma corrente de baixo de agente de fluidificação, que em sua extremidade inferior está dotado de um disposi- tivo de descarga, e dos quais um outro compartimento está dotado do dispo- sitivo de introdução e forma um compartimento de introdução e os compar- timentos estão abertos em suas extremidades superiores. Um dispositivo desse tipo é particularmente apropriado para secagem de materiais a granel e materiais da indústria de alimentos, mas também outros materiais em for- ma de partículas ou misturas dos mesmos podem ser tratados com um dis- positivo desse tipo.

Do estado da técnica é conhecida uma pluralidade de dispositi- 25 vos do tipo citado, que, em geral, usam vapor superaquecido como agente de fluidificação. Esses secadores de evaporação de camada fluidificada são usados para passar por baixo e fluidificar com vapor superaquecido o mate- rial a granel ou materiais em forma de partículas, de modo que se forma uma camada fluidificada. Nesse caso, o material a ser tratado é transportado do 30 compartimento de introdução, no qual o material a ser tratado é introduzido no recipiente e na câmara de processo, através de compartimentos de pro- cesso subsequentes, até o compartimento de descarga. No compartimento de descarga não há insuflação por baixo, de modo que na extremidade infe- rior do compartimento de descarga, o material tratado, acabado, pode ser descarregado, por exemplo, através de uma rosca sem fim de descarga. O recipiente está vedado na extremidade de descarga, assim como no meca- 5 nismo de introdução, através de um mecanismo de fecho, para poder deixar o processo de tratamento decorrer sob superpressão. Esses mecanismos são conhecidos dos documentos US 5,289,643, EP 0 955 511, DE 299 24 384 U1, EPO 153 704 Al, EP 0 537 262 Al e EP 0 537 263 A1.

Um objeto desse tipo também é conhecido do documento DE 10 699 23 771 T2, que mostra um processo típico e um dispositivo típico. A câ- mara de processo no dispositivo de acordo com o documento DE 699 23 771 T2 é formado por uma camada externa cilíndrica, na qual está disposto cen- tralmente um trocador de calor também cilíndrico. Entre a parede externa do trocador de calor e a parede externa do recipiente estão dispostas paredes 15 divisórias alinhadas verticalmente, de modo que, partindo do compartimento de introdução, estão dispostos sucessivamente compartimentos de processo na direção da corrente e são passados pelo material até que o mesmo che- gue ao compartimento de descarga, cujo fundo é fechado ou não permeável ao vapor. A extremidade inferior da câmara de processo está limitada por um 20 fundo para insuflação, pelo qual o agente de fluidificação é soprado na câ- mara de processo, através de um ventilador, que está disposto abaixo do trocador de calor. Acima da câmara de processo, está ligada uma região de transição, que se alarga conicamente, para reduzir a velocidade de corrente do material arrastado para cima e ampliar a corrente de vapor. Dentro dessa 25 região de transição, que se alarga conicamente, estão inseridos pedaços de chapa, que podem ser aquecidos. Esses pedaços de chapa cônicos servem para aparar as partículas impelidas pelo vapor e guiar as mesmas novamen- te para baixo. A região de transição cônica está dividida em compartimentos, analogamente aos compartimentos na câmara de processo.

Acima da região de transição está formada uma região comum,

que não está dividia em compartimentos. Na parte mais superior da instala- ção está disposto um ciclone, que se estendem em torno do trocador de ca- Ior e apresenta um fundo fechado. Do ciclone são descarregadas as partícu- las de pó ou está unido através de um tubo com o compartimento de des- carga. Em torno desse ciclone estão suspensas várias chapas cilíndricas no recipiente, que servem para guiar o vapor, quando o mesmo corrente para 5 aberturas dentro do ciclone, sendo que as chapas, com exceção da região oposta às aberturas que levam ao ciclone, chegam até o lado superior do recipiente. Uma chapa de esbarro pode estar disposta radialmente entre o ciclone e a parte externa do recipiente, de modo que as correntes de vapor não podem mais mover-se em torno do ciclone, mas são guiadas na direção 10 das aberturas do ciclone.

Essas instalações já foram realizadas múltiplas vezes e mostram uma alta eficiência no que se refere à capacidade de secagem, bem como um consumo de energia relativamente pequeno.

É tarefa da presente invenção por à disposição um dispositivo aperfeiçoado para remoção de fluidos e/ou substâncias sólidas, com o qual pode ser realizada uma capacidade de secagem mais alta, a, no total, um volume de investimento menor para o dispositivo total.

De acordo com a invenção, essa tarefa é solucionada por um dispositivo com as características da reivindicação principal. Configurações e desenvolvimentos vantajosos da invenção estão apresentados nas reivindi- cações secundárias.

O dispositivo para remoção de fluidos e/ou substâncias sólidas de uma mistura de materiais em forma de partículas, com um recipiente, que forma uma câmara de processo anular com um contorno externo cilíndrico, 25 com dispositivos para introdução e descarga do material em forma de partí- culas na e da câmara de processo e com um dispositivo de ventilação, para alimentação de baixo de um agente de fluidificação na câmara de processo, bem como mecanismos para preparação do agente de fluidificação na dire- ção de corrente a montante do dispositivo de ventilação, sendo que na câ- 30 mara de processo, por paredes estendidas verticalmente estão formados compartimentos que se estendem em direção vertical, dos quais uma forma um compartimento de descarga, não passado ou passado apenas em pe- I

quena extensão por uma corrente de baixo de agente de fluidificação, que em sua extremidade inferior está dotado de um dispositivo de descarga, e dos quais um outro compartimento está dotado do dispositivo de introdução e forma um compartimento de introdução e os compartimentos estão abertos 5 em suas extremidades superiores, prevê que acima das paredes estão dis- postas pás de torção, que na direção de corrente do compartimento de intro- dução para o compartimento de descarga estão inclinados ou curvados, cujo diâmetro externo não é maior do que o diâmetro externo das paredes e, desse modo, da câmara de processo, sendo que as pás de torção estão en- 10 voltos por um invólucro externo, que não se projeta radialmente sobre o in- vólucro externo da câmara de processo. O agente de fluidificação corre de baixo pela câmara de processo para cima, saindo entre as pás de torção, para a região de transição, que se encontra acima da mesma. Pela disposi- ção de pás de torção acima das paredes verticais, é possível influenciar e 15 apoiar a direção de corrente do agente de fluidificação, particularmente, va- por superaquecido, bem como a direção de movimento do material a ser tra- tado. As pás de torção estão de tal modo curvadas ou inclinadas que no es- paço livre disposto acima das mesmas, de preferência, sem peças de mon- tagem interna que influenciam a corrente, é gerada uma corrente de agente 20 de fluidificação homogênea, rotativa, designada como corrente de torção. As forças centrífugas dessa corrente de torção movimentam as partículas con- duzidas radialmente para fora, onde elas caem parcialmente novamente pa- ra baixo, na região das pás de torção ou novamente na câmara de processo. Nesse caso, a direção da corrente de torção impede que partículas úmidas 25 possam chegar diretamente do compartimento de introdução aos comparti- mentos de descarga.

As correntes do agente de fluidificação, que entram dos compar- timentos individuais, pela região das pás de torção e, subsequentemente, no espaço livre da região de transição, possuem valores diferentes no que se 30 refere às suas correntes de quantidade e condições de estado, que são ho- mogeneizadas na corrente de torção. Um alargamento cônico para a região de transição e a previsão de peças de montagem interna e chapas de guia, que também se alargam conicamente, não são mais necessários de modo, além da economia de espaço, devido ao dimensionamento externo, pelo menos inalterado, em direção axial, pode ser realizada uma considerável economia de material na montagem do dispositivo.

5 É possível formar a região acima das pás de torção cilindrica-

mente ou estreitando-se conicamente para cima, para por à disposição um invólucro externo o mais compacto possível e, com isso, uma construção que usa a menor quantidade de material possível.

Os compartimentos, que estão formados pelas paredes verticais, 10 em cuja extremidade superior podem estar ligadas as pás de torção, podem estender-se radialmente até a parede externa, de modo que na direção peri- férica eles representam uma verdadeira divisão e bloqueio. Na extremidade inferior das paredes podem estar presentes aberturas de passagem, para que o material, particularmente, materiais de partículas grossas, também 15 podem continuar a mover-se abaixo das paredes em direção periférica. O número das pás de torção é substancialmente independente do número das paredes verticais, a disposição das pás de torção não está limitada à associ- ação direta da borda superior das paredes à borda inferior das pás de tor- ção.

As pás de torção podem estar fixadas nas paredes ou estar for-

madas junto com as mesmas, o que possibilita uma guia contínua, tanto das materiais em forma de partículas como também do agente de fluidificação. Alternativamente, entre as bordas inferiores das pás de torção e as bordas superiores das paredes pode existir uma distância vertical, que, opcional- 25 mente, possibilita uma passagem livre do compartimento de introdução até antes do compartimento de descarga, mas não do compartimento de des- carga para o compartimento de introdução. A distância serve para um desa- coplamento das paredes das pás de torção e para redução do peso total do dispositivo.

Acima do espaço livre está integrado um separador de pó, em

cujo lado inferior entra o agente de fluidificação por pás de torção adicionais. As pás de torção adicionais possuem uma orientação idêntica às pás de tor- I

ção e uma inclinação ou curvatura mais forte, para causar um movimento de corrente substancialmente circular, tanto do agente de fluidificação como também das partículas de pó arrastadas com o agente de fluidificação e ma- teriais em forma de partículas no separador de pó. Ocorre, portanto, um 5 desvio em dois estágios da corrente ou da corrente de partículas pelas pás de torção e das pás de torção adicionais, com o que é gerado um campo centrífugo nos separador de pó, no qual as partículas de pó e materiais em forma de partículas movem-se, de preferência, para fora e deixam o separa- dor de pó por pelo menos uma abertura na parede do separador de pó.

Uma configuração da invenção prevê que o lado de pressão das

pás de torção esteja inclinado na borda inferior, com relação ao componente de velocidade de corrente axial do agente de fluidificação, em um ângulo de até 10°. As pás de torção também podem estar orientadas em sua borda inferior paralelamente ao componente axial da corrente do agente de fluidifi- 15 cação e só depois se inclinam ou se curvam. Mas, uma disposição corres- pondentemente curvada ou inclinada das pás de torção em um ângulo de até 10° também está prevista e é possível.

Em sua borda superior, as pás de torção estão inclinadas em seu lado de pressão, com relação ao componente de velocidade de corrente, em um ângulo de até 35°, para causar um desvio correspondentemente for- te, tanto da corrente do agente de fluidificação como também dos materiais em forma de partículas.

No dispositivo de acordo com a invenção está disposto um supe- raquecedor dentro do recipiente, sendo que o diâmetro interno das pás de 25 torção corresponde ao diâmetro externo do superaquecedor. Desse modo, as pás de torção estão alinhadas de modo radialmente interno com o supe- raquecedor. Os lados radialmente externos das pás de torção estendem-se até a parede do recipiente, sendo que no lado radialmente externo também pode haver uma fenda entre as bordas laterais das pás de torção e a parede 30 de recipiente.

As pás de torção adicionais estão inclinadas, com relação ao componente de velocidade de corrente axial do agente de fluidificação na borda inferior, em um ângulo de até 15°, para causar um desvio mais forte da corrente. Em sua borda superior, a inclinação perfaz até 90°, para desviar o movimento axial praticamente por completo em direção periférica. Como as pás de torção e as pás de torção adicionais estão formadas, de preferên- 5 cia, de material semelhante a chapa, os ângulos do lado da pressão corres- pondem em seu valor ao ângulo no lado afastado do lado de pressão.

Acima das pás de torção adicionais estão previstas pás de de recondução ou pás de torção de inversão, com uma inclinação ou curvatura oposta à das pás de torção ou das pás de torção adicionais, cujo lado de 10 pressão está inclinado na extremidade de entrada, com relação ao compo- nente de velocidade de corrente axial do agente de fluidificação, em um ân- gulo de até 90°, sendo que a inclinação na extremidade da saída está incli- nada em um ângulo de até 0o, de modo que da corrente substancialmente anular em direção periférica, é novamente realizada uma corrente paralela à 15 direção axial. Com isso, o agente de fluidificação é desviado em direção axi- al, de modo que se dá, de preferência, uma recondução ao superaquecedor e ao ventilador.

A descarga do fluido, em uma configuração da invenção, dá-se através de um tubo de saída disposto centralmente, sendo que as pás de 20 recondução estão adjacentes em sua extremidade radialmente interna ao tubo de saída. As pás de recondução podem apresentar uma forma curvada duplamente ou inclinada duplamente, sendo que o mesmo vale para as pás de torção e as pás de torção adicionais.

Além disso, outros dispositivos para purificação, recondução, bem como aquecimento do agente de fluidificação podem estar dispostos a montante do ventilador, para condicionar ao gente de fluidificação.

Na extremidade inferior da câmara de processo está disposto um fundo de insuflação, com aberturas de passagem de corrente. Esse fun- do de insuflação pode apresentar dispositivo para influenciar a corrente de 30 volume, de modo que na direção periférica, portanto, na direção de transpor- te do material a ser tratado, são postos à disposição volumes diferentes do agente de fluidificação. Os volumes diferentes do agente de fluidificação po- I

dem dar-se, por exemplo, na dependência da posição dos compartimentos. Quanto mais pesado for o material a ser tratado, isto é, quando mais úmido for o material, tanto maior é a quantidade do agente de fluidificação a ser usada.

5 O compartimento com o dispositivo de introdução e o comparti-

mento de descarga podem estar dispostos adjacentes um ao lado do outro, sendo que para impedir um transporte direto do compartimento de introdu- ção para o compartimento de descarga está previsto um dispositivo de sepa- ração. No caso de uma disposição do compartimento de introdução e do 10 compartimento de descarga um ao lado do outro, o material precisa percor- rer todo o perímetro da câmara de processo, substancialmente anular.

Um desenvolvimento da invenção prevê que o fundo de insufla- ção esteja configurado de tal modo que a descarga de partículas da câmara de processo na região das pás de torção se dá por bolhas que estouram das partículas fluidificadas de acordo com as condições de separação, através das pás de torção, de preferência, de modo radialmente externo, próxima à parede do recipiente. Para intensificar o movimento turbulento na região infe- rior da câmara de processo e por à disposição na borda radialmente externa da câmara de processo, portanto na região da parede externa, uma veloci- dade de corrente mais alta, para o material ali seja transportado para cima, está previsto que na região radialmente externa do fundo de insuflação este- ja formada uma relação de abertura maior do que na região radialmente in- terna do fundo de insuflação. Isto é, que mais aberturas de passagem, e maiores, estão dispostas na região da parede externa no fundo de insuflação do que na região da parede interna da câmara de processo, portanto, na proximidade do superaquecedor.

Para evitar depósitos de partículas na região radialmetne interna da câmara de processo, o fundo de insuflação está configurado de modo abaulado. O abaulamento pode dar-se, nesse caso, continuamente ou estar 30 formado por diversas chapas substancialmente retas, dispostas angularmen- te uma à outra. Pelo abaulamento do fundo de insuflação, em conexão com a relação de abertura variada do fundo de insuflação em direção radial, é gerado um movimento turbulento rotativo das partículas em direção radial. O contorno pode ser visto, nesse caso, no plano das paredes verticais, de mo- do que o fundo de insuflação abaixo das paredes forma um arco ou uma tra- ção poligonal arqueada. Contrariamente a isso, em um fundo de insuflação 5 plano, existe o risco do depósito de partículas grandes, difíceis de ser fluidifi- cadas.

O fundo de insuflação pode apresentar aberturas de passagem para o agente de fluidificação, que podem estar formadas de modo diferente. As aberturas de passagem podem estar formadas, por exemplo, como furos, 10 fendas ou outras áreas de passagem livres. As aberturas de passagem tam- bém podem estar formadas por fendas nas chapas, das quais o fundo de insuflação é produzido.

Para garantir o transporte das partículas, está previsto um esta- do de fluidificação o mais uniforme possível nos compartimentos. Como as 15 propriedades técnicas da fluidificação das partículas se modificam da intro- dução até a descarga, em conseqüência da remoção de fluido, está disposta uma relação de abertura maior na região do compartimento de introdução do que na região do compartimento de descarga. As aberturas no fundo de in- suflação podem estar dispostas perpendicularmente ou em um ângulo ao 20 mesmo, para influenciar no movimento do material dentro da câmara de pro- cesso.

Nesse caso, o dispositivo de acordo com a invenção está confi- gurado como sistema aberto, no qual gás em excesso é desviado através de um tubo de saída disposto centralmente e ao qual energia deve ser alimen- tada continuamente durante a operação.

A seguir, um exemplo de modalidade da invenção é explicado mais detalhadamente por meio das figuras anexas. Mostram:

figura 1 - um dispositivo em vista total em perspectiva;

figura 2 - uma vista lateral do dispositivo, parcialmente cortada; figura 3 uma vista em corte de acordo com a linha A-A da figura

2;

figura 4 uma vista em corte de acordo com a linha D-D da figura 2;

figura 5 uma vista em corte de acordo com a linha C-C da figura 2; bem como

figura 6 uma vista em corte de acordo com a linha B-B da figura 2.

A figura 1 em uma vista em perspectiva um dispositivo 1 com um recipiente 2, que apresenta uma camada externa 3 substancialmente cilín- drica.O recipiente 2 está apoiado sobre uma armação, para tornar o disposi- tivo 1 acessível também por baixo, para uma manutenção.

Na figura 2 o dispositivo 1 com o recipiente 2 está mostrado em

uma vista lateral parcialmente cortada, na qual a camada externa 3 foi parci- almente removida. Pode ser visto que o contorno externo do recipiente 2 é substancialmente cilíndrico. A estrutura geométrica do recipiente 2, bem co- mo dos componentes dispostos no mesmo, é descrita abaixo.

O recipiente 2 montado sobre a armação 4 apresenta em sua

extremidade inferior um fundo 5 abaulado, no qual está disposta uma roda de ventilador, não representada, com a qual é circulado um agente de fluidi- ficação, particularmente, vapor superaquecido, no recipiente 2. Dentro do recipiente 2 está disposto um superaquecedor 6 substancialmente cilíndrico, 20 de modo que o agente de fluidificação é introduzido de baixo em uma câma- ra de processo 20 substancialmente anular, que está formada entre o supe- raquecedor 6 e a camada externa 3. A câmara de processo está limitada, nesse caso, em sua extremidade inferior por um fundo de insuflação 7, que permite a passagem do agente de fluidificação por baixo, mas não permite 25 uma passagem através do mesmo do material a ser tratado.

Acima do fundo de insuflação 7 estão dispostas paredes 8 ali- nhadas verticalmente, que se estendem da parede externa do superaquece- dor 6 até a parede do recipiente 3 e formam compartimentos entre si. As pa- redes 8 podem chegar até o fundo de insuflação 7 ou formar um espaço livre 30 entre o mesmo. Os compartimentos formados pelas paredes 8 estão abertos em cima, de modo que o agente de fluidificação corre de baixo para cima, através dos compartimentos e arrasta consigo o material ou partículas a ser tratados e, opcionalmente, transporta os mesmos para um compartimento disposto a jusante. O compartimento dotado de um dispositivo de descarga, não representado, não é passado ou é passado apenas em pequena exten- são, pelo agente de fluidificação, de modo que material que entra por cima 5 ou ao longo do fundo de insuflação nesse compartimento, chega à região de fundo e pode ser removido do compartimento de descarga através de um dispositivo de descarga, por exemplo, um parafuso transportador.

Acima das paredes 8 estão ligadas pás de torção 9, que também podem estar dispostas entre as paredes 8 e que em sua extensão vertical 10 correspondem aproximadamente à extensão vertical das paredes 8 ou ultra- passam as mesmas, portanto, podem ser mais longas do que as paredes 8. Em seu lado inferior, que está voltado para as paredes 8, as pás de torção 9 estão alinhadas de modo substancialmente paralelo às paredes 8, de modo que o lado de pressão das pás de torção 9 está orientada em um ângulo de 15 0o ao componente axial da velocidade de corrente do agente de fluidificação. As pás de torção 9 estão formadas de modo curvo no exemplo de modalida- de representado e estão orientadas de tal modo, que a curvatura aponta do compartimento de introdução para o compartimento de descarga. Se, por exemplo, o compartimento de introdução e o compartimento de descarga 20 estiverem dispostos um ao lado do ouro, então a curvatura das pás de tor- ção 9 associadas ao compartimento de introdução está voltada para fora do compartimento de descarga, de modo que a corrente de partículas e material precisa ser transportado sobre todo o perímetro do recipiente 2 e, com isso, da câmara de processo 20, para chegar ao compartimento de descarga.

Em sua extremidade superior, as pás de torção 9 apresentam

uma curvatura de até 35° em relação ao componente axial da velocidade de corrente do agente de fluidificação, para desviar a corrente do agente de fluidificação, bem como a do material, em direção periférica. As pás de tor- ção 9 representam um prolongamento das paredes 8, sendo que esse pro- 30 Iongamento pode estar formado com ou sem fenda entre as pás de torção 9 e as paredes 8. As pás de torção 9 podem formar uma área curvada de mo- do simples ou duplo, portanto, apresentar uma curvatura tanto em torno do componente axial como também em torno de um componente radial , para desviar a corrente do agente de fluidificação e a direção de movimento do material ou das substâncias sólidas de acordo com as necessidades. Em vez de uma curvatura,também pode estar prevista uma inclinação das pás 5 de torção 9, de outro modo retas, para desvio da direção de corrente.

Acima das pás de torção 9 está formada uma região de transi- ção 10, formada como espaço livre, que está prevista sem peças de monta- gem interna que influenciam a corrente, de modo que a corrente do agente de fluidificação, bem como o transporte do material e das partículas arrasta- 10 das na corrente de agente de fluidificação podem dar-se de modo substanci- almente livre. Esse espaço livre 10, a chamada região de transição, está formado de modo anular e permite uma passagem livre, circular, tanto do material como também do agente de fluidificação, no plano horizontal.

Acima das pás de torção 9 e da região de transição 10 estão 15 dispostas pás de torção adicionais 11, que também apresentam uma área curvada de modo simples ou duplo, mas que apresentam em seu lado de pressão um ângulo de entrada de até 15°, com relação ao componente de velocidade de corrente. O ângulo de saída perfaz, na mesma nomenclatura, até 90, sendo que o diâmetro externo das pás corresponde ao diâmetro ex- 20 terno do superaquecedor 6.

Acima das pás de torção adicionais está formado um separador de pó 12, cujo diâmetro externo é menor do que o diâmetro externo da câ- mara de processo 20 e, com isso, menor do que o diâmetro externo da car- caça de recipiente 3 na região das paredes 8 e das pás de torção 9. O diâ- 25 metro externo das pás de torção adicionais corresponde ao diâmetro externo do separador de pó 12. Pela adaptação das pás de torção adicionais às pás de torção 9, resulta uma construção otimizada do dispositivo 1, no que se refere à perda de pressão, de modo que o dispositivo total pode ser operado com uma alta eficiência. O contorno externo 3 do recipiente 2, nesse caso, e 30 cilíndrico, pelo menos até a altura das pás de torção, no presente, até a altu- ra do separador de pó 12 ou das pás de torção 11 adicionais, com o que é evitada uma construção com gasto intensivo de material do recipiente 2, formado, de preferência, como recipiente de pressão. As pás de torção ge- ram e apoiam, através de uma camada turbulenta existente na câmara de processo 20, uma torção prévia ou a corrente de torção, com o que é apoia- do a reexpedição desejada do compartimento de introdução para o compar- 5 timento de descarga. Dentro do separador de pó 12 é gerado um campo centrífugo, no qual as partículas de pó e materiais em forma de partículas arrastados são movidos circulando por fora e são descarregados por uma abertura.

Acima das pás de torção adicionais 11 estão dispostas pás de recondução 13, orientadas no sentido contrário à direção de torção, que desviam a torção do agente de fluidificação e transformam o mesmo em uma pressão estática, para alimentar o agente de fluidificação ao superaquecedor

6. As pás de torção de recondução ou de inversão 13 também apresentam uma área curvada ou inclinada de modo simples ou duplo, com um ângulo 15 de entrada de até 90°, com relação ao componente de velocidade de corren- te axial do agente de fluidificação, sendo que o ângulo de saída perfaz, à mesma nomenclatura, até 10°.O diâmetro interno dos pás corresponde ao diâmetro externo de um tubo de saída 14, enquanto o diâmetro externo das pás corresponde ao diâmetro interno do superaquecedor 6.

Na figura 3 está representado o dispositivo 1, em uma represen-

tação em corte, na qual podem ser vistos a estrutura do fundo de insuflação 7 e das paredes 8 ligadas acima. Entre as paredes 8 e as pás de torção 9 curvadas ou inclinadas está formado um espaço livre, em princípio, as pás de torção 9 também podem ligar-se diretamente às paredes 8.

A região de transição 10 anular acima da das pás de torção 9

pode ser vista do mesmo modo como o superaquecedor 6 disposto central- mente,que se estende praticamente sobre todo o comprimento do recipiente

2, de modo que acima do fundo de insuflação 7 até a borda inferior das pás de torção forma-se a câmara de processo 20 anular. O separador de pó 12 com as pás de torção adicionais 11, dispostas na extremidade inferior, e as pás de recondução 13, para desvio da corrente circulante para uma corrente dirigida axialmente, podem ser vistos do mesmo modo como as medidas externas das pás de recondução 13, que correspondem o diâmetro externo do superaquecedor 6, e a disposição das pás de recondução 13 está dispos- ta em torno de um tubo de saída 14, que está disposto centralmente no reci- piente 2.

5 As pás de torção substituem o cone que se alarga para cima,

usual até o presente, e obtém um desvio da corrente, para que partículas maiores do material sejam desviadas radialmente para fora e freadas na pa- rede do recipiente e, sob influência da gravidade, podem cair novamente para baixo, para poderem ser submetidas a um tratamento adicional pelo 10 agente de fluidificação. O transporte do material em forma de partículas do compartimento de introdução 15 até o compartimento de descarga 17 dá-se ao longo do fundo de insuflação 7 na direção periférica, pelos recortes pre- vistos nas paredes 8,dispostos em baixo. Além disso, o transporte do mate- rial a ser secado dá-se acima das pás de torção, com ajuda da corrente de 15 torção gerada pelas pás de torção 9,de modo que podem ser dispensadas outras peças de montagem interna.

As pás de torção adicionais 11 representam uma disposição de pás otimizada, no que se refere à perda de pressão,que desvia o agente de fluidificação para uma corrente de torção intensificada, para poder separar 20 através de um ciclone lateral o material ou partículas de pó eventualmente ainda existentes. As pás de recondução 13 são de construção substancial- mente axial e estendem-se radialmente para fora, partindo do tubo de saída

14. Com isso, a torção é reduzida e transformada em pressão estática, o que leva a uma recondução facilitada do agente de fluidificação pelo superaque- cedor 6. A parede externa do recipiente 3 também pode ser adaptada ao contorno do separador de pó 13, com o que o espaço construtivo necessário acima das pás de torção adicionais 11 é reduzido adicionalmente.

A figura 4 representa um corte horizontal ao longo da linha D-D da figura 2.Na extremidade inferior está mostrado o compartimento de intro- dução 15, com um dispositivo de introdução, não representado, por exemplo, um dispositivo de parafuso transportador, que está disposto diretamente ao lado do compartimento de descarga 17, sendo que o compartimento de in- trodução 15 e o compartimento de descarga 17 estão separados um do ou- tro, em tecnologia de corrente, de tal modo que é impedida uma passagem direta do material do compartimento de introdução 15 para o compartimento de descarga 17. Partindo do compartimento de introdução 15, está ligada 5 uma pluralidade de compartimentos de processamento 16, que estão sepa- rados uns dos outros por paredes divisórias 8. As paredes divisórias 8 po- dem chegar, nesse caso, diretamente até a parede de recipiente 3 ou podem estar suspensa a uma determinada distância da mesma dentro da câmara de processo 20 anular, que está limitada no lado inferior pelo fundo de insu- 10 fiação 7 e no lado superior, pelo lado inferior das pás de torção 9. Dentro dos compartimentos de processamento 16 podem estar dispostas parede de a- quecimento intermediárias 18, para aquecer o produto a ser processado.

Na figura 5 está representa um corte horizontal ao longo da linha C-C da figura 2, da qual pode ser vista a disposição central do superaquece- 15 dor 6 e as pás de torção 9 dispostas de modo anular em torno do mesmo. As pás de torção 9 formam o prolongamento das paredes 8 verticais, que se estendem radialmente e do superaquecedor 6 até a parede externa 3 do re- cipiente 2. As pás de torção 9, do mesmo modo como as paredes 8, estão alinhadas de modo substancialmente radial e podem apresentar uma incli- 20 nação ou curvatura simples ou dupla, para desviar a corrente predominan- temente axial ou o movimento do material a ser secado, devido à corrente do agente de fluidificação, guiada de baixo para cima, e dotar a mesma de uma torção.

A figura 6 mostra um corte em plano horizontal ao longo da linha 25 B-B da figura 2, da qual podem ser vistas as pás de torção 9, as pás de tor- ção adicionais 11, bem como a carcaça substancialmente cilíndrica do sepa- rador de pó 12. Também as pás de torção adicionais 11 estendem-se de modo substancialmente radial para fora e encostam-se com seu lado interno na carcaça do superaquecedor 6, radialmente por fora, elas estendem-se até 30 a parede externa do separação de pó 12 e, devido à sua inclinação ou cur- vatura, provocam um desfio intensificado em relação às pás de torção 9 e, com isso, um aumento da torção. Partículas de pó podem ser descarregadas I

do separador de pó 12, por exemplo, através de um ciclone lateral, disposto fora do dispositivo 1, também é possível guiar essas partículas de pó para a câmara de descarga 17.

Acima das pás de torção adicionais 11, estão previstas pás de 5 recondução ou de torção de inversão 13, que são ativas de modo substanci- almente axial e que transformam a corrente orientada em direção periférica do agente de fluidificação em uma pressão estática e alimentam o agente de fluidificação ao superaquecedor 6, para preparação ou aquecimento. Dispos- to centralmente está um tubo de saída 14, pelo qual o agente de fluidificação 10 pode ser desviado. As pás de recondução 13 estendem-se do tubo de saída

14 radialmente para fora, até o perímetro do superaquecedor 6. Podem estar previstos outros dispositivos de preparação para o agente de fluidificação, para condicionar o mesmo. Particularmente, devem ser previstos dispositi- vos de purificação, que o ventilador ou a roda de ventilador não seja danifi- 15 cado por partículas de pó que se chocam, ou similares. Em vez da solução conhecida no estado da técnica do alargamento cônico de um recipiente a- cima da câmara de processo ou dos compartimentos, com a solução de a- cordo com a invenção é possível realizar uma construção cilíndrica do reci- piente 2. Com isso, resultam economias de material significativas, particu- 20 larmente, para um recipiente 2 a ser realizado como recipiente de pressão, sem que a capacidade de secagem seja prejudicada, no uso do dispositivo como um secador por evaporação. A concepção do ventilador, nesse caso, dá-se de tal modo que ocorre uma fluidificação do material a ser tratado, par- ticularmente, a ser secado, de modo que os materiais ou partículas a ser 25 secados são transportados da câmara de introdução 15 até a câmara de descarga 17.

Em vez dos dezesseis compartimentos ou câmaras, representa- das nas figuras, com o primeiro compartimento de introdução 15, quatorze compartimentos de processamento 16 e o último compartimento de descar- 30 ga 17 também podem ser realizados números de compartimentos ou câma- ras diferentes. Uma condução de corrente circulante tem a vantagem de que as partículas no agente de fluidificação podem ser separadas de modo ótimo através das pás de torção adicionais 11 e do separador de pó 12. A direção de circulação em um sentido do agente de fluidificação e das partículas tam- bém facilita a recondução e a transformação do impulso de torção em uma pressão estática, devido à curvatura ou inclinação das pás de recondução 5 13, que apresentam uma orientação oposta em relação à curvatura ou incli- nação das pás de torção e pás de torção adicionais 9, 11.

LISTAGEM DE REFERÊNCIA

1 dispositivo 2 recipiente 3 camada externa 4 armação 5 fundo 6 superaquecedor 7 fundo de insuflação 8 parede 9 pá de torção 10 região de transição 11 pá de torção adicional 12 separador de pó 13 pá de recondução ou de torção de inversão 14 tubo de saída 15 compartimento de introdução 16 compartimento de processamento 17 compartimento de descarga 18 parede de aquecimento intermediária 20 câmara de processo

Claims

1. Dispositivo para remoção de fluidos e/ou substâncias sólidas de uma mistura de materiais em forma de partículas, com um recipiente, que forma uma câmara de processo anular com um contorno externo cilíndrico, com dispositivos para introdução e descarga do material em forma de partí- culas para a e da câmara de processo e com um dispositivo de ventilador, para alimentação de um agente de fluidificação, por baixo, na câmara de processo, bem como dispositivos para preparação do agente de fluidificação, na direção de corrente a montante do dispositivo de ventilador, sendo que na câmara de processo estão formados por paredes que se estendem vertical- mente, compartimentos estendidos em direção vertical, dos quais um forma um compartimento de descarga que não é passado, ou passado reduzida- mente, de baixo, pelo agente de fluidificação, em cuja extremidade inferior está disposto o dispositivo de descarga, e dos quais um outro compartimento está dotado do dispositivo de introdução e está formado como compartimen- to de descarga, e os compartimentos estão abertos em sua extremidades superiores, caracterizado pelo fato de que acima das paredes (8) estão dis- postas pás de torção (9), que estão inclinadas ou curvadas na direção de corrente do compartimento de introdução (15) para o compartimento de des- carga (17), e o diâmetro externo das pás de torção (9) não é maior do que o diâmetro externo das paredes (8), e as pás de torção (9) estão circundadas por um envoltório externo (3), que não se projeta radialmente acima do en- voltório externo (3) que circunda as paredes (8).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o envoltório externo (3) do recipiente (2) está formado cilin- dricamente ou estreitando-se conicamente acima da câmara de processo (20).

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os compartimentos (15, 16, 17) estão formados por paredes verticais, a cuja extremidade superior ligam-se as pás de torção (9).

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as pás de torção (9)estão fixadas nas paredes (8) ou for- madas conjunto com as mesmas.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as pás de torção (9) estão dispostas a uma distância verti- cal das paredes (8) no recipiente (2).

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que acima das pás de torção (9) estão dispostas pás de torção adicionais (11), que apresentam uma orientação igual à das pás de torção (9) e uma inclinação ou curvatura mais forte.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o lado de pressão das pás de torção (9) está inclinado na borda inferior, com relação ao componente de velocidade de corrente axial do agente de fluidificação, em um ângulo de até 10°.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o lado de pressão das pás de torção (9) está inclinado na borda superior, com relação ao componente de velocidade de corrente axial do agente de fluidificação, em um ângulo de até 35°.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dentro do dispositivo está disposto um superaquecedor (6) e o diâmetro interno das pás de torção (9) corresponde ao diâmetro externo do superaquecedor (6).

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o lado de pressão das pás de torção adicionais (11) está inclinado na borda inferior, com relação ao componente de velocidade de corrente axial do agente de fluidificação, em um ângulo de até 15°.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o lado de pressão das pás de torção adicionais (11) está inclinado na borda superior, com relação ao componente de velocidade de corrente axial do agente de fluidificação, em um ângulo de até 90°.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que acima das pás de torção (9) está formada uma região de transição (10) anular, sem dispositivos que influenciam a corrente.

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que estão previstas pás de recondução (13) acima das pás de torção (9), com uma inclinação ou curvatura oposta á das pás de torção (9), cujo lado de pressão está inclinado na extremidade de entrada, com relação ao componente de velocidade de corrente axial do agente de fluidificação, em um ângulo de até 90°.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que estão previstas pás de recondução (13) acima das pás de torção (9), com uma inclinação ou curvatura oposta à das pás de torção (9), cujo lado de pressão está inclinado na extremidade de saída, com relação ao componente de velocidade de corrente axial do agente de fluidificação, em um ângulo de até 0o.

15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as pás de recondução (13) estão adjacentes com sua ex- tremidade radialmente interna a um tubo de saída (14) disposto centralmen- te.

16. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as pás de recondução (13) apresentam uma forma curvada duplamente.

17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que entre o compartimento de introdução (15) e o compartimen- to de descarga (17) estão dispostos diversos compartimentos intermediários (16).

18. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compartimento de introdução (15) e o compartimento de descarga (17) estão dispostos um ao lado do outro.

19. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as pás de torção (9) apresentam uma forma curvada du- plamente.

20. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as pás de torção adicionais (11) apresentam uma forma curvada duplamente.

21. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um separador de pó (12) está disposto acima das pás de torção (9).

22. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dispositivos para purificação, recondução e para aqueci- mento (6) do agente de fluidificação estão dispostos a montante do ventila- dor.

23. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a câmara de processo (20) está limitada em sua extremida- de inferior por um fundo de insuflação (7) com aberturas de passagem.

24. Dispositivo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o fundo de insuflação (7) apresenta um contorno abaulado ou aproximadamente abaulado.

25. Dispositivo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o fundo de insuflação (7) apresenta aberturas de passagem para o agente de fluidificação.

26. Dispositivo de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que na região radialmente externa do fundo de insuflação (7), a área de passagem livre formada pelas aberturas de passagem é maior do que na região radialmente interna.

27. Dispositivo de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a área de passagem livre, formada pelas aberturas de pas- sagem, diminui na direção periférica, partindo do compartimento de introdu- ção (15).