BRPI0818001B1

BRPI0818001B1 - aparelho para transportar um material particulado solúvel em água ou intumescível em água para uma unidade de recomposição, e método para formar uma diluição aquosa ou solução aquosa de um material solúvel ou intumescível em água.

Info

Publication number: BRPI0818001B1
Application number: BRPI0818001A
Authority: BR
Inventors: Holdsworth Peter
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2018-09-25
Also published as: EP2200915B1; PT2604552E; DK2604552T3; EP2200915A1; WO2009050040A1; CA2701975C; DK2200915T3; US20100220549A1; EP2604552B1; PL2604552T3; ES2494743T3; PT2200915E; PL2200915T3; AU2008313906A1; BRPI0818001A2; ES2426389T3; EP2604552A1; AU2008313906B2; CA2701975A1

Description

(54) Título: APARELHO PARA TRANSPORTAR UM MATERIAL PARTICULADO SOLÚVEL EM ÁGUA OU INTUMESCÍVEL EM ÁGUA PARA UMA UNIDADE DE RECOMPOSIÇÃO, E MÉTODO PARA FORMAR UMA DILUIÇÃO AQUOSA OU SOLUÇÃO AQUOSA DE UM MATERIAL SOLÚVEL OU INTUMESCÍVEL EM ÁGUA.

(51) Int.CI.: B65G 33/22; B65G 53/48 (30) Prioridade Unionista: 10/06/2008 GB 0810549.6, 18/10/2007 GB 0720368.0, 26/02/2008 GB 0803454.8 (73) Titular(es): BASF SE (72) Inventor(es): PETER HOLDSWORTH (85) Data do Início da Fase Nacional: 16/04/2010 “APARELHO PARA TRANSPORTAR UM MATERIAL PARTICULADO

SOLÚVEL EM ÁGUA OU INTUMESCÍVEL EM ÁGUA PARA UMA

UNIDADE DE RECOMPOSIÇÃO, E, MÉTODO PARA FORMAR UMA

DILUIÇÃO AQUOSA OU SOLUÇÃO AQUOSA DE UM MATERIAL

SOLÚVEL OU INTUMESCÍVEL EM ÁGUA”

A presente invenção se refere a um aparelho em que material particulado solúvel em água ou intumescível em água é transportado para uma unidade de recomposição para hidratação ou dissolução. A invenção também se refere a um método em que o aparelho é usado para preparar uma diluição aquosa ou uma solução aquosa de dito material particulado.

Os materiais particulados solúveis em água ou intumescíveis em água, incluindo pó de polieletrólito e outros pós granulares similares de uma natureza higroscópica, são notoriamente de difícil adição à água, a fim de misturar em soluções aquosas ou diluições aquosas homogêneas. Tais materiais particulados, se incorretamente adicionados à água, podem grudar no equipamento de recomposição e/ou formar grumos ou aglomerar na r

diluição ou solução aquosa não se dissolvendo. E normalmente importante que as soluções ou diluições sejam substancialmente homogêneas, uma vez que de outro modo em várias aplicações de tratamento químico a que estas soluções ou diluições sejam aplicadas, o equipamento de dosagem pode tomar bloqueado ou os grumos/aglomerados podem adversamente afetar o processo particular.

Tipicamente, os materiais solúveis em água ou intumescíveis em água serão polímeros hidrofílicos, especialmente polímeros de elevado peso molecular de monômeros etilenicamente insaturados.

Uma vez que o material particulado hidrofílico prontamente absorve água e se toma pegajoso, tem que ser tomado cuidado na transferência do material e também no umedecimento do material e equipamento de recomposição. Desejavelmente, as partículas do material devem permanecer como entidades individuais e hidratar separadamente. Entretanto, o material umedecendo e o equipamento de recomposição podem se tomar bloqueados prematuramente. Isto pode acontecer se as partículas grudarem nas superfícies úmidas. Frequentemente, isto pode ocorrer nas proximidades do equipamento de umedecimento, onde água é combinada com o material particulado, por exemplo, onde demasiado material particulado ou material aglomerado é alimentado dentro do equipamento de mistura. Isto com frequência resulta nesta parte do equipamento se tomar bloqueada com gel ou com camadas de concreções que podem parar o processo e/ou provocar derrame de material particulado. Consequentemente, a operação requererá manutenção regular.

Os sistemas de recomposição de pó comercialmente disponíveis empregam um alimentador de parafuso para medir o pó para o processo de mistura de pó/água. Isto consiste de um Parafuso Archimedes, tipo verruma ou espiral, conectado a um motor acionador como mostrado na Figura 1.

Alguns sistemas alimentam o pó por uma ação de parafuso em uma taxa controlada diretamente para dentro de um aparelho de umedecimento, posicionado diretamente embaixo do tubo de saída do alimentador de parafuso. Este tipo de sistema é descrito em US 4531673, US5344619eUS 5660466.

O WO 2004/007894 descreve um processo para hidratar polímero para formar um gel ou lama polimérica de alta concentração para aplicações em poços de óleo. O polímero é alimentado por parafuso dentro de um dispositivo de pré-umedecimento ciclônico venturi e a mistura de pó e água umedecida é passada através de um misturador de elevado cisalhamento e então para dentro de um misturador. Este sistema tenderá a produzir um gel polimérico de muito elevada viscosidade, que não é totalmente hidratado.

Em geral, onde o pó é alimentado por ação de parafuso diretamente dentro de um aparelho de umedecimento, um fluxo controlado de água introduzida dentro do aparelho de umedecimento forma redemoinhos e o pó cai sobre a água em redemoinho. A mistura do pó e água então cai por gravidade para dentro de um vaso de mistura. Em alguns casos a mistura de pó/água é bombeada da saída do aparelho para dentro de um vaso de mistura. Tais sistemas são tendentes a bloqueio no aparelho e também tendentes a acumulação de pó na extremidade da espiral. Consequentemente, a solução ou diluição aquosa é de qualidade ruim, uma vez que pode conter grupos ou olhos de peixe. Isto inevitavelmente resulta em uso ineficiente do produto e pode adversamente afetar a eficiência do processo em que a solução ou diluição é aplicada. Isto é especialmente assim quando o pó é um polímero hidrofílico, por exemplo, um floculante usado em um processo tipo floculação.

A US 5344619 descreve um aparelho para dissolver polímero dentro de água em que o polímero é alimentado por meio de um alimentador de parafuso de uma tremonha de armazenagem diretamente dentro da entrada de um cone de umedecimento posicionado verticalmente embaixo da saída do alimentador de parafuso. Este dispositivo de umedecimento tipicamente será de formato cônico ou conformado em tigela. Água é alimentada dentro do topo do cone de uma maneira de modo que um efeito de redemoinho seja conseguido em tomo das superfícies do cone. O polímero cai sobre a superfície líquida e é levado para a saída do fundo do cone, de onde é sugado para dentro de uma linha de transporte de líquido pela ação de um venturi de água. A mistura de água/polímero é transportada pelo momento da água de transporte para dentro de um tanque de mistura, onde é misturada e envelhecida antes de ser transferida para um tanque de retenção pronto para dosar para o processo. Com este equipamento, a tremonha de armazenagem de polímero e o alimentador de parafuso estão em muito estreita proximidade com a interface da água. O polímero é extremamente higroscópico e tais sistemas são tendentes a problemas de formação de torta do produto, acúmulo de revestimentos pegajosos no alimentador, acúmulos e bloqueios no cone de umedecimento. Esta referência particular tenta tratar isto pela adição de uma linha de ar comprimido direcionada além da saída do alimentador de parafuso, para manter a saída limpa. Uma vez que o ar comprimido produz um efeito de esfriar, em atmosferas úmidas isto poderia facilitar a formação de condensação sobre superfícies metálicas, com a consequência de que o polímero absorvería a água e produziría aglomerados pegajosos.

Alguns sistemas superam os problemas resultantes pó higroscópico de alimentação por parafuso diretamente para dentro do aparelho de umedecimento, se localizando o alimentador de parafuso remotamente, de modo que o alimentador de parafuso permaneça seco. Isto pode ser conseguido se suprindo o material particulado do alimentador de parafuso dentro de uma linha de transferência de ar, em que o material particulado é transportado para o dispositivo de umedecimento pneumaticamente. Neste caso, o alimentador de parafuso pode ser posicionado acima de uma pequena tremonha intermediária. Em um exemplo, a saída da tremonha conduz a um edutor venturi e linha de transporte. Um soprador de ar injeta ar atmosférico através do venturi e este cria sucção na saída da tremonha. Uma vez que o pó cai dentro da tremonha pela ação da gravidade, ele é sugado para dentro da linha de transporte de ar e transportado para o dispositivo de umedecimento, onde é hidratado antes de cair dentro de um vaso agitado.

Entretanto, embora o uso de um edutor venturi com uma linha de transporte de ar evite os problemas acima mencionados, associados com a alimentação de parafuso diretamente para dentro do aparelho de umedecimento, há contudo desvantagens com este tipo de sistema.

• O uso de um venturi é consumidor de muita energia e grandes sopradores de ar são necessários para a aplicação.

• Tanto o soprador de ar como o venturi criam excessivo ruído.

• As distâncias de transporte são limitadas por causa da perda de energia perdida no venturi.

· O venturi também suga ar atmosférico na pequena tremonha e isto cria um efeito de esfriamento e em atmosferas úmida provoca a formação de condensação sobre as superfícies metálicas, que será absorvida pelo pó higroscópico, resultando em aglomerados. Isto pode ocorrer mesmo se a tremonha for aquecida, uma vez que as aglomerações podem formar-se na espiral.

• A abertura venturi, através da qual ar e pó passam, é pequena e susceptível a bloqueios pelos grumos (um pó aglomerado formado, que pode cair da espiral) ou material vagueante. Se correr um bloqueio e passar despercebido, isto pode fazer com que o pó sopre para trás da pequena tremonha e cause uma confusão em tomo da unidade.

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E também conhecido o uso de uma válvula de sopro (válvula rotativa) em lugar de um sistema venturi. Entretanto, tal sistema pode também apresentar desvantagens. Em particular, as válvulas de sopro são de difícil obtenção para unidades de menor alimentação de pó e em qualquer caso são caras. Além disso, é com frequência difícil calibrar a taxa de alimentação de pó e pode haver uma variação na taxa de alimentação de pó que é dependentes da pressão na linha de transporte. Um problema adicional com tal sistema é que grandes volumes de ar de transporte podem escapar de volta através da válvula de sopro para dentro da tremonha de armazenagem de pó, o que pode reduzir a eficiência do transporte e criar poeira, necessitando empregar um sistema de filtro de ar na tremonha.

Um objetivo da presente invenção é prover um aparelho em que material particulado intumescível em água, em particular material polimérico, seja hidratado ou dissolvido em água e forme uma diluição aquosa ou solução aquosa e se evitando quaisquer das desvantagens supracitadas. Em particular, é desejável se prover um aparelho que evite bloqueios e supra soluções ou diluições homogêneas substancialmente sem grumos, aglomerados ou olhos de peixe. Um objetivo particularmente preferido é que isto tudo seja conseguido com custo eficaz e sem criar quaisquer problemas de formação de poeira.

A presente invenção se refere a um aparelho para transportar um material particulado solúvel em água ou intumescível em água para uma unidade de recomposição usada na hidratação ou dissolução de dito material, compreendendo:

uma linha de transporte em espiral (6) compreendendo um duto (6A) definido por uma parede e uma transportador de espiral (6B) dentro de dito duto, em que a linha de transporte em espiral tem uma entrada (6D), através da qual material entra e uma saída (6C), através da qual o material deixa a linha de transporte em espiral, e uma linha de transporte de ar (3) compreendendo um duto, através do qual uma corrente de ar transporta o material para uma unidade de recomposição (18), em que o material é hidratado ou dissolvido para formar uma diluição aquosa ou solução aquosa, em que a linha de transporte em espiral (6) é provida com um meio para assegurar que o material substancialmente encha o espaço entre o transportador em espiral e a parede do duto, pelo menos na extremidade de saída da linha de transporte, em que o meio é selecionado de (a) a linha de transporte em espiral (6) ou a saída fique em comunicação com um elemento que restrinja o fluxo de material da saída, e/ou (b) a linha de transporte em espiral (6) seja fixada em um gradiente ou uma orientação substancialmente vertical, de modo que a saída (6C) seja posicionada mais elevada do que a entrada (6D).

Constatou-se que o aparelho permite a medição dos pós granulares higroscópicos, tais como polímeros solúveis em água ou intumescíveis em água, para dentro de uma linha de transferência de ar para um aparelho de umedecimento em que os pós higroscópicos podem ser umedecidos completamente e combinados com água formem uma solução ou diluição homogênea.

Um outro aspecto da invenção se refere a um método para formar uma diluição aquosa ou solução aquosa de um material solúvel ou intumescível em água, compreendendo:

uma linha de transporte em espiral (6) compreendendo um duto (6A) definido por uma parede e um transportador em espiral (6B) dentro de dito duto, em que a linha de transporte em espiral tem uma entrada (6D), através da qual o material entra e uma saída (6C), através da qual o material deixa a linha de transporte em espiral, e uma linha de transporte de ar (3) compreendendo um duto, através do qual uma corrente de ar transporta o material para uma unidade de recomposição (18), em que o material é hidratado ou dissolvido para formar uma diluição aquosa uniforme ou solução aquosa, em que a linha de transporte em espiral (6) é provida com um meio para assegurar que o material substancialmente encha o espaço entre o transportador em espiral e a parede do duto, pelo menos na extremidade de saída da linha de transporte, em que o meio é selecionado de (a) a linha de transporte em espiral (6) ou a saída fique em comunicação com um elemento que restrinja o fluxo de material da saída, e/ou (b) a linha de transporte em espiral (6) é fixada em um gradiente ou uma orientação substancialmente vertical, de modo que a saída (6C) seja posicionada mais elevada do que a entrada, alimentando o material particulado dentro da linha de transporte em espiral (6A), transferindo o material através da linha de transporte em espiral para a saída (6C), permitindo que o material entre na linha de transporte de ar (3), em que uma corrente de ar transporta o material para uma unidade de recomposição (18), em que o material é hidratado ou dissolvido para formar uma diluição aquosa ou solução aquosa uniforme.

A Figura 1 mostra uma seção transversal vertical de uma linha de transporte em espiral com tremonha de armazenagem de pó montada sobre uma caixa de alimentador de parafuso na entrada da linha de transporte em espiral.

A Figura 2 mostra uma seção transversal vertical da linha de transporte em espiral conectada a um poço vertical, que conduz à linha de transporte de ar, em que a linha de transporte em espiral está sem qualquer meio para assegurar que material particulado encha entre a espira e o duto. Um alargamento da saída da linha de transporte em espiral é também mostrada.

A Figura 3 mostra uma seção transversal vertical do aparelho mostrando a linha de transporte em espiral via um poço vertical para uma linha de transferência de ar, que conduz a uma unidade de recomposição. A saída para a linha de transporte em espiral contém um meio adequado (não mostrado) para assegurar que material particulado encha entre a espiral e o duto.

A Figura 4 mostra uma seção transversal vertical do aparelho, em que o meio em comunicação com a saída da linha de transporte em espiral é uma barragem.

A Figura 5 mostra uma seção transversal vertical do aparelho, em que o meio em comunicação com a saída da linha de transporte em espiral é um elemento de compressão.

A Figura 6 mostra uma seção transversal vertical do aparelho, em que o meio e comunicação com a saída da linha de transporte em espiral é um elemento flexível.

A Figura 7 mostra uma seção transversal vertical do aparelho, em que o meio em comunicação com a saída da linha de transporte em espiral é uma aba articulada.

A Figura 8 mostra uma seção transversal vertical do aparelho, em que o meio é a linha de transporte em espiral montada em um gradiente, de modo que a saída fique acima da entrada.

A Figura 9 mostra uma seção transversal vertical do aparelho em que um fluxo de ar penetrou no poço (no caso ilustrado o meio em comunicação com a saída da linha de transporte em espiral é uma barragem).

A saída da linha de transporte em espiral pode abrir diretamente para dentro da linha de transporte de ar. Entretanto, em uma forma da invenção, prefere-se que a saída de ar de transporte em espiral abra para dentro de um poço que se conecta com a linha de transporte de ar. Mais preferivelmente, o poço é orientado de modo que o material possa fluir para baixo e para dentro da linha de transporte de ar. Mais preferivelmente ainda, o poço é substancialmente vertical. Em geral, o poço somente conterá duas aberturas, isto é, a saída da linha de transporte em espiral e a abertura em que a extremidade inferior do poço conecta-se à linha de transferência de ar. A este respeito, o poço pode ser considerado como um sistema fechado.

A linha de transporte em espiral pode ser localizada em qualquer orientação em tomo de um eixo geométrico vertical com respeito à linha de transporte de ar. Em uma forma, a linha de transporte em espiral está em linha com a linha de transporte de ar. Em uma forma alternativa, a linha de transporte em espiral pode ser convenientemente disposta, de modo que seja substancialmente 90 graus próximo ao eixo geométrico vertical em relação à linha de transporte de ar.

O meio para assegurar que o material particulado substancialmente encha o espaço entre o transportador em espiral e a parede do duto, pelo menos na extremidade de saída da linha de transporte, pode ser qualquer meio adequado, selecionado de (a) empregar um elemento que fique em comunicação com a linha de transporte em espiral (6) ou a saída (6C) e restringir o fluxo de material ou (b) montar a linha de transporte em espiral em um gradiente ou em uma orientação substancialmente vertical, de modo que a saída (6C) seja posicionada mais elevada do que a entrada (6A).

O meio para restringir o fluxo de material normalmente será 10 um membro de constrição, que provê a linha de transporte em espiral ou saída com uma área de seção transversal menor do que a área de seção transversal da linha de transporte em espiral ou saída, sem o membro de constrição. O membro de constrição pode reduzir a área de seção transversal por um valor significativo. Geralmente este membro de concentração obstruirá pelo menos

5 ou 10% da área de seção transversal e usualmente mais. O membro de constrição pode cobrir tanto quanto 80 ou 85% ou mais da área da linha de transporte em espiral ou saída. Tipicamente, isto pode ser entre 15 e 75%, por exemplo, entre 20 e 70%.

Este meio tende a evitar que ar da linha de transporte de ar escape através da linha de transporte em espiral e para fora através da entrada. Além disso, parece que este meio também induz compressão de uma ação do material particulado dentro de pelo menos da extremidade de saída da linha de transporte em espiral.

Isto parece ter a vantagem de o material ser mais eficientemente transportado para o aparelho de umedecimento, sem qualquer perda de pressão de ar e mais material, por exemplo, finos do material, não ser soprado da entrada para a linha de transporte em espiral e, onde apropriado, um recipiente de suprimento de material (por exemplo, uma tremonha), que criaria um problema de formação de poeira e tendería a soprar mesmo material de tamanho maior para fora do aparelho. Além disso, o material higroscópico é transportado com sucesso para o aparelho de umedecimento, sem sofrer os problemas de formação de aglomeração e/ou bloqueio do aparelho. O aparelho também possibilita a formação de soluções ou diluições aquosas que são substancialmente homogêneas e substancialmente livres de grumos, aglomerados ou olhos de peixe.

A Figura 2 demonstra que, onde a linha de transporte em espiral não tenha meio para induzir o enchimento do espaço entre a espiral e a parede do duto, permite-se o escape do ar (6E) através da linha de transporte em espiral e através da tremonha de armazenagem de pó, criando um problema de formação de poeira (6F).

A linha de transporte de ar desejavelmente será provida com uma taxa de fluxo de ar e pressão ajustada satisfaz a aplicação particular. Em geral isto será suficiente taxa de fluxo e pressão para transportar o material particulado para a unidade de recomposição. Normalmente, a taxa será de pelo menos 10 m /h, por exemplo, até 300 m /h ou mais, porém usualmente não mais do que 400 m /h. Com frequência a taxa será de pelo menos 100 ou o

200 m /h. Em geral, a pressão do ar será de pelo menos 20 mili-bar (2000 pascais), frequência pelo menos 50 mili-bar (5000 pascais), mas usualmente não mais do que 500 mili-bar (50000 pascais). Preferivelmente, a pressão de ar será de até 200 mili-bar (20.000 pascais) e mais preferivelmente até 150 mili-bar (15.000 pascais).

Preferivelmente, a linha de transporte de ar compreenderá um conduto que tem uma superfície de entrada que tem propriedades antiestáticas. Isto pode ser conseguido construindo-se a linha de transporte de ar de um material antiestático ou, alternativamente, aplicando-se uma superfície antiestática cobrindo a parede interna do conduto de transporte de ar. A superfície interna antiestática evita faíscas de descarga estática e também evita que partículas do material sendo transportadas grudem na superfície interna. Coberturas de superfície antiestática adequadas são comercialmente disponíveis.

Tipicamente a linha de transporte de ar compreenderá um conduto adequado para transportar as partículas para a unidade de recomposição. Tipicamente, tal conduto terá um diâmetro interno de pelo menos 30 ou 40 mm ou 50 mm e é em alguns casos tanto quanto 80 mm ou mesmo 100 mm. Usualmente o diâmetro interno será na faixa de entre 50 mm ou 55 mm a 75 mm ou 80 mm. A linha de transporte de ar pode ser construída de um material flexível ou rígido. Este pode, por exemplo, ser plástico, borracha ou metal etc.

A escolha da bomba de ar e linha de transporte de ar será feita para fornecer um fluxo adequado do material particulado. Geralmente estas serão escolhidas para prover uma taxa de fluxo de ar entre 1 e 70 m/s. Tipicamente este será na faixa de 5 a 45 m/s, especialmente para polímeros solúveis em água ou intumescíveis em água particulados, incluindo polieletrólitos. Em alguns casos pode ser desejável que seja abaixo de 25 m/s.

Em alguns casos, tipicamente quando a linha de transporte de ar tiver um diâmetro abaixo de 50 mm e o fluxo de ar exceder 25 m/s, uma pequena proporção do ar passe para dentro do poço (8) e crie um vórtice de ar dentro da câmara de poço. Isto é ilustrado na figura 9. Quando o material particulado estiver sendo transportado da linha de transporte para dentro do poço, o vórtice de ar parece não ter efeito prejudicial. De fato, ele parece mesmo ter um efeito benéfico de lavar as superfícies internas do poço e evitar que pó grude nas paredes. Entretanto, quando o material particulado não estiver sendo transportado em certos casos, o vórtice pode remover o material particulado da extremidade da linha de transporte em espiral. Usualmente isto somente será relevante onde o meio for de acordo com as formas de realização específicas, incluindo a barragem ilustrada na figura 4, a aba ilustrada na figura 7 e a linha de transporte em espiral ilustrada na figura 8.

Em casos extremos há o risco de que todo o material particulado presente no espaço entre o transportador em espiral e o duto circundando o transportador em espiral seja removido pelo vórtice de ar. Em uma tal circunstância, o efeito de selagem do ar dentro da linha de transporte em espiral (6) seria comprometido.

Portanto, onde a linha de transporte de ar (3) tiver um diâmetro abaixo de 50 mm, é geralmente desejável manter-se um fluxo de ar abaixo de 25 m/s ou pelo menos ajustar-se o fluxo de ar correspondentemente, quando o transporte de material particulado parar.

Além disso, em alguns casos, quando o diâmetro da linha de transporte de ar for em tomo de 80 mm ou mais, é também possível que um vórtice de ar desenvolva-se no poço (figura 9). Isto arriscaria as mesmas desvantagens como descritas acima, quando o transporte de material particulado parar.

Inesperadamente, constatamos que, quando a linha de transporte de ar é em tomo de 80 mm ou mais de diâmetro, a inclusão de um defletor (25) localizado na base do poço na parede de poço oposta à direção do fluxo de ar e o fluxo de ar é mantido abaixo de 25 m/s, o vórtice de ar é evitado de desenvolver-se no poço. Isto é ilustrado na figura 10. O defletor redireciona suficiente fluxo de ar, que de outro modo entraria no poço, a fim de evitar a formação de um vórtice de ar de qualquer intensidade significativa.

O defletor pode ser formado pela adição de um componente usinado, que encaixa dentro da base do poço sobre a parede do poço oposta à direção do fluxo de ar da linha de transporte de ar. Altemativamente, o defletor pode ser construído dentro do projeto do poço (8) por moldagem ou inclinação ou curvamento da parede. Quando o defletor é um componente usinado, ele pode, por exemplo, ser uma placa, placa defletora ou um prisma que tenha uma base que se encaixe dentro da parede cilíndrica do poço.

Tipicamente, o defletor pode ser construído do mesmo ou similar material que o poço ou linha de transporte em espiral. Em qualquer caso, é geralmente construído de um material durável duro, tal como metal ou liga de metal.

Preferivelmente, o defletor estender-se-á através do diâmetro do poço, de modo que pelo menos 5% e tanto quanto 60%, frequentemente 10 e 50%, preferivelmente entre 15 e 30% da área de seção transversal são cobertos pelo defletor. Altemativamente, o defletor estende-se através do poço, de modo que a distância da seção transversal entre a parede de poço mais próxima à direção do fluxo de ar da linha de transporte de ar e do defletor pode ser de pelo menos 10 mm e pode ser tanto quanto 100 mm ou mais, porém usualmente entre 50 e 80 mm, preferivelmente entre 55 e 75 mm.

Onde o meio for um elemento que fica em comunicação com a linha de transporte em espiral (6) ou a saída (6C) ele pode, por exemplo, ser um elemento que parcialmente obstrui dita saída ou dita linha de transporte em espiral após a extremidade da espiral, desse modo restringindo o fluxo de material ou altemativamente um membro flexível que se encaixe substancialmente sobre a saída, desse modo impedindo o fluxo de material.

Em uma forma particularmente preferida da invenção, a linha de transporte em espiral (6) ou a saída (6C) fica em comunicação com uma barreira (19) sobre a qual o material deve passar. A barreira pode ser um membro anular com um orifício de diâmetro menor do que o diâmetro da linha de transporte em espiral em que o membro anular apóia-se dentro da linha de transporte em espiral após a extremidade da espiral ou poderia ser encaixado na extremidade da linha de transporte em espiral na saída. O orifício seria normalmente concêntrico com a linha de transporte em espiral, embora altemativamente pudesse ser o membro anular encaixado com um orifício em uma posição excêntrica.

Altemativamente, a barreira pode ser na forma de uma parede ou barragem que encaixa através de uma parte da linha de transporte em espiral após a espiral ou a saída. Usualmente este tipo de barreira será localizado através da parte inferior da linha de transporte em espiral após a espiral ou através da parte inferior da saída. A barreira pode ser na forma de uma parede substancialmente vertical, que é localizada através da linha de transporte em espiral ou saída. Alternativamente, a barreira poderia ser na forma de uma parede que é inclinada, tal como que a face de uma parede faceando a espiral forme um ângulo com a base da linha de transporte em espiral ou saída maior do que 90 graus e menor do que 180 graus, usualmente entre 90 e 135 graus. Em outra forma a barreira pode ser uma parede que tenha uma face inclinada faceando a espiral e uma face substancialmente vertical faceando a direção oposta. Em uma forma a barreira pode ter um formato de prisma.

Uma representação adequada é mostrada na figura 4. A barreira serve para restringir o fluxo de material e fazer com que o material essencialmente encha o espaço entre a espiral e a parede interna da linha de transporte. A barreira pode ser pelo menos uma proporção significativa da área da saúda. Geralmente esta será pelo menos 5 ou 10% e usualmente mais. A barreira pode ser tanto quanto 80 ou 85% ou mais da área da saída. Tipicamente, esta pode ser entre 15 e 75%, por exemplo, entre 20 e 70%. A barreira pode ser localizada substancialmente na saída ou pelo menos na extremidade da espiral.

Alternativamente, a barreira pode ser localizada em uma posição estendida da extremidade da espiral ou linha de transporte em espiral. Quando a barreira é localizada como tal, ela pode ser conectada à linha de transporte em espiral por meio de um elemento de conexão (20). A posição da barreira da extremidade da espiral ou linha de transporte em espiral pode variar dependendo do material que está sendo transportado e também da velocidade de transporte. Também dependerá do diâmetro da linha de transporte em espiral. Por exemplo, a distância da barreira da extremidade da espiral ou linha de transporte em espiral será tipicamente entre 0 e 500 mm para um diâmetro de linha de transporte em espiral de até 51 mm.

Tipicamente, a barreira e o elemento de conexão, onde incluído, seria feito de um material adequado que seja preferivelmente rígido. Usualmente este será metálico, por exemplo, ferro ou aço. Em geral, a barreira e o elemento de conexão teriam uma espessura de pelo menos 3 mm e usualmente não mais do que 10 mm.

Em outra forma preferida da invenção, a saída (6C) fica em comunicação com um elemento de compressão (21). Uma representação adequada é mostrada na Figura 5. O elemento de compressão deve substancialmente cobrir a saída e em que o elemento de compressão é retido no local por meio de um membro de compressão (22). O elemento de compressão provê restrição axial controlada ao ser posicionado na extremidade da linha de transporte em espiral na saída. Desta maneira, o fluxo do material particulado da linha de transporte em espiral é restringido e induz o material particulado para substancialmente encher o vazio entre a espiral e a parede interna da linha de transporte em espiral, pelo menos na extremidade de saída. O elemento de compressão pode ter qualquer formato adequado, que substancialmente cubra a extremidade da saída. Pode, por exemplo, ser quadrado, retangular, triangular, hexagonal, octogonal ou qualquer outro formato, mas preferivelmente é substancialmente circular. O elemento de compressão pode ser feito de qualquer substância adequada que forneça suficiente rigidez para prover o fluxo restringido requerido, quando mantido no local pelo membro de compressão (22). A substância usada para produzir o elemento de compressão pode ser ligeiramente flexível ou ligeiramente elástico, mas em geral será substancialmente rígido. Adequadamente, o elemento de compressão pode ser feito de metal, plástico, borracha etc., porém preferivelmente é feito de metal. Preferivelmente, o elemento de compressão será feito de uma placa metálica, tipicamente de pelo menos 3 mm, porém usualmente de não mais do que 10 mm. Mais preferivelmente, o elemento de compressão teria um revestimento de borracha cobrindo a placa metálica. Tipicamente, tal revestimento de borracha variará entre 0,25 mm a 1 ou 2 mm.

O membro de compressão (22) deve prover suficiente força para reter o elemento de compressão substancialmente sobre a saída (6C), porém para permitir suficiente movimento do elemento de compressão (21) para permitir fluxo restringido do material particulado da saída. O membro de compressão pode permitir movimento em qualquer dimensão, por exemplo, lateral, movimento para cima ou para baixo em relação ao eixo geométrico da espiral. Entretanto, prefere-se que o movimento do elemento de compressão seja substancialmente em linha com o eixo geométrico da espiral. Adequadamente, o membro de compressão é selecionado de qualquer um do grupo consistindo de uma ação de mola, ação pneumática, ação hidráulica e ação gerada eletricamente, desde que exerça suficiente força no elemento de compressão para possibilitar fluxo restringido como especificado acima. Preferivelmente, o membro de compressão compreende uma ação de mola. Adequadamente, o membro de compressão proverá uma força axial na faixa entre 2 Newtons e 20 Newtons Força.

Em uma outra forma de realização preferida da presente invenção, a saída (6C) fica em comunicação com um elemento flexível (23). Um exemplo disto é mostrado na figura 6. Desejavelmente, o elemento flexível substancialmente cobre a saída e em que o elemento flexível é montado na extremidade do transportador em espiral (6B) a fim de reter o eficientemente substancialmente sobre a saída (6C). Deve haver suficiente movimento possível no elemento flexível para permitir fluxo restringido do material pela saída. Como dito anteriormente, tal fluxo restringido deve possibilitar que o material particulado encha o vazio entre o transportador em espiral e a parede interna da linha de transporte em espiral, pelo menos na extremidade de saída da linha de transporte. Adequadamente, o elemento flexível pode ser feito de qualquer substância flexível ou elástica adequada, desde que o elemento exiba suficiente flexibilidade para permitir que se flexione suficientemente para permitir que o material particulado em tomo dele e ainda que retome a sua posição original, substancialmente cobrindo a saída. Tipicamente, o elemento flexível pode ser provido de qualquer um de borracha, plástico flexível ou metal de mola.

Em ainda uma outra forma preferida da invenção, a saída (6C) fica em comunicação com uma aba articulada (24). Uma exemplificação disto pode ser encontrada na figura 7. A aba articulada deve substancialmente cobrir a saída e manter-se no local por meio de gravidade ou um membro de compressão que forneça suficiente força para reter a aba articulada substancialmente sobre a saída (6C) e ainda permita suficiente movimento da aba articulada, para permitir fluxo restringido do material particulado pela saída. Como dito anteriormente, tal fluxo restringido deve possibilitar que o material particulado encha o vazio entre o transportador em espiral e a parede interna da linha de transporte em espiral pelo menos na extremidade de saída da linha de transporte. Onde a aba for articulada por cima da saída, a aba pode ser operada por meio de gravidade. Este peso da gravidade pode ser conseguido empregando-se a aba de suficiente massa ou afixando-se um peso adequado à aba, suficiente para possibilitar que a aba feche sobre a saída (6C) e ainda permitir fluxo restringido do material particulado pela saída. Onde o peso da gravidade for empregado, a aba articulada deve ter uma massa na região de pelo menos 150 g e usualmente pelo menos 200 g. A massa pode ser tanto quanto 1 ou 2 kg, porém é usualmente abaixo disto. Requerendo-se que a aba articulada tenha a massa acima citada, a aba articulada é provida de um material que proverá a requerida massa ou um peso adequado é fixado à aba articulada. Em geral a aba articulada será de uma construção rígida, usualmente um metal, tal como ferro ou aço. Geralmente terá uma espessura de pelo menos 3 mm e usualmente não mais do que 10 mm. Como informado anteriormente, este fluxo restringido deve possibilitar que o vazio entre o transportador em espiral e a parede interna da linha de transporte em espiral seja substancialmente enchido pelo menos na extremidade de saída.

Como uma alternativa para o peso por gravidade, a aba articulada pode ser mecanicamente operada pelo uso de um membro de compressão. Desta forma a aba pode ser articulada de qualquer posição em tomo da saída, por exemplo, acima, a baixo ou para o lado da saída. Adequadamente, o membro de compressão é selecionado de qualquer um do grupo consistindo de uma ação de mola, ação pneumática, ação hidráulica e ação eletricamente gerada, desde que ele exerça suficiente força sobre o elemento de compressão, para possibilitar fluxo restringido como especificado acima. Preferivelmente, o membro de compressão compreende uma ação de mola. O membro de compressão pode ser como definido acima com respeito ao elemento de compressão.

Em ainda outra forma de realização preferida, o meio provido para assegurar que o material substancialmente encha o espaço entre o transportador em espiral e a parede do duto compreende montar a linha de transporte em espiral (6) como um gradiente ou uma orientação substancialmente vertical, de modo que a saída (6C) seja posicionada mais elevada do que a entrada que alimenta o material particulado para dentro da entrada de linha de transporte em espiral (6A). Um exemplo disto é a forma de realização fornecida na Figura 8.

A linha de transporte em espiral pode ser orientada em qualquer ângulo adequado da horizontal, a fim de facilitar que o material particulado encha o vazio entre o transportador em espiral e o duto. Tipicamente, este será um ângulo de 20° a 60° e preferivelmente entre 25° e 50°.

Em uma outra forma da invenção, o meio para assegurar que o material substancialmente encha o espaço entre o transportador em espiral e a parede do duto pelo menos na extremidade de saída da linha de transporte, compreende (a) a linha de transporte em espiral (6) ou a saída (6C) fica em 5 comunicação com um elemento que restringe o fluxo de material da saída e/ou (b) a linha de transporte em espiral (6) é montada em um gradiente ou uma orientação substancialmente vertical, de modo que a saída (6c) seja posicionada mais elevada do que a entrada (6D).

Assim, qualquer uma das formas supracitadas da invenção, em que um elemento que restringe o fluxo de material é incluído, pode ser usada em combinação com a montagem da linha de transporte em espiral em um gradiente ou uma orientação substancialmente vertical.

Em ainda uma outra forma da invenção, o meio para assegurar que o material substancialmente encha o espaço entre o transportador em espiral e a parede do duto é pelo menos dois dos elementos supracitados, que restringem o fluxo de material pela saída. Uma combinação particularmente preferida é onde o meio incorpora prover a linha de transporte em espiral ou saída com uma barreira (19), além da saída (6C) ficar em comunicação com uma aba articulada (24).

Em qualquer forma da invenção, o transportador em espiral é com frequência um mecanismo de alimentação por parafuso, tipicamente consistindo de uma única espiral de alimentação. Contudo, pode ser desejável empregarem-se múltiplas espirais especialmente para material particulado que é de difícil transporte usando-se uma única espiral.

A fim de auxiliar no fluxo do material particulado do estoque e abmentador através da unidade de recomposição, pode ser desejável instalarem-se rompedores de ponte e/ou dispositivos vibradores. Sensores de controle e alarma podem ser incorporados, incluindo, mas não limitado a sensores de nível na tremonha de armazenagem (4), caixa alimentadora (5) e poço (8). Pode também ser desejável incluírem-se sensores de pressão ou fluxo na linha de transporte de ar (3).

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E particularmente desejável que a linha de transporte em espiral é substancialmente inteiramente cheia de material particulado durante a operação do aparelho. É também particularmente preferido que o pó seja comprimido suficientemente para criar uma selagem de ar. Contudo, o meio para induzir enchimento do espaço entre o transportador em espiral e a parede interna do duto deve ser ajustado de uma tal maneira de modo a não supercomprimir o material particulado, visto que isto causaria fricção e superaquecimento ou obstrução do transportador em espiral.

Preferivelmente, o transportador em espiral deve ser de uma construção sólida, contendo um membro sólido através do eixo geométrico central, uma vez que este é mais provável permitir enchimento e compactação apropriada dentro da linha de transporte em espiral. Um transportador em espiral construído em uma hélice aberta (como mola espiral) pode não ser tão desejável quanto a espiral de construção sólida, uma vez que ela não pode prover a capacidade de permitir enchimento e compactação do material particulado na mesma extensão.

Em qualquer uma das formas do aparelho definido acima, pode ser desejável que o estágio do transportador em espiral (6B) reduzir-se da entrada para a saída. Preferivelmente, o estágio da espiral gradualmente reduzirá da extremidade de acionamento, mais próxima à entrada, para a extremidade de saída. Constatamos que isto tem o efeito de comprimir o pó quando ele está passando pelo parafuso para a saída. Isto auxilia e evitar o escape de ar através da linha contendo a espiral, o que também evita perda de pressão na linha de transporte de ar. Embora esta diminuição de estágio possa ser aplicada a qualquer das formas supracitadas do aparelho, prefere-se que seja aplicada à forma acima mencionada da invenção, em que a linha de transporte em espiral é montada em um gradiente ou verticalmente.

A unidade de recomposição pode ser qualquer peça de equipamento em que o material seja hidratado ou dissolvido na forma de uma diluição aquosa ou solução aquosa.

Geralmente, a unidade de recomposição incorporará equipamento que realiza umedecimento das partículas poliméricas e então mistura para hidratar o polímero, de modo que ele dissolva-se ou pelo menos forme uma diluição aquosa. Tais unidades de recomposição podem também ser denominadas unidades de preparação ou módulo de hidratação.

Adequadamente, a unidade de recomposição compreenderá uma cabeça de umectação de material (9), que é para contactar o material particulado solúvel em água ou intumescível em água com água e um vaso de mistura (14). O material particulado é hidratado ou dissolvido, deve ser hidratado ou dissolvido para formar uma diluição aquosa ou solução aquosa uniforme. Em geral, o material particulado solúvel em água dissolver-se-á para formar uma solução aquosa, em que material particulado intumescível em água, que é insolúvel em água, hidratar-se-á para formar uma diluição aquosa uniforme.

Mais preferivelmente, a unidade de recomposição do aparelho terá uma cabeça de umedecimento de material (9) que compreenderá:

um duto de umedecimento substancialmente vertical (9A), que é aberto em sua extremidade inferior, uma entrada de duto que está na extremidade superior do duto de umedecimento (9A) e substancialmente coaxial com o duto.

Nesta forma de realização preferida, o material particulado é suprido à entrada de duto da linha de transporte de ar (3). Os orifícios de pulverização de água podem ser posicionados dentro da parte superior do duto umectante radialmente para fora da entrada do duto e dispostos de tal maneira a fim de dirigir pulverizações de água para baixo no duto de umedecimento, a fim de umedecer o material particulado. Além disso, nesta forma preferida há um meio de prover um suprimento de água para os orifícios de pulverização de água.

Unidades de recomposição de material adequado são disponíveis comercialmente e podem ser usadas em conjunto com a presente invenção. Em geral, estas incluirão todas cabeças de umectação de material. As cabeças de umectação adequadas são, por exemplo, descritas na US 4086663 e US 5660466. Outro exemplo de uma unidade de recomposição é descrito no WO 02/092206.

O material particulado solúvel em água ou intumescível em água pode ser qualquer material que seja normalmente combinado com água para produzir uma solução aquosa ou uma diluição aquosa. Preferivelmente, este será um polímero solúvel em água ou intumescível em água. Tipicamente, o polímero pode ser um polímero sintético ou um polímero natural. Polímeros naturais incluirão polissacarídeos, por exemplo, amido particulado, goma Guar, dextrano e goma xantana etc. Preferivelmente, o polímero será sintético e usualmente formado de monômeros etilenicamente insaturados e usualmente terão um peso molecular relativamente elevado. Polímeros adequados incluem polímeros de acrilamida, incluindo homopolímeros e copolímeros de acrilamida com monômeros aniônicos, tais como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 2-acrilamido-2-propano sulfônico e similares e copolímeros de acrilamida com monômeros catiônicos, tais como dialquil amino alquil (met)acrilato, dialquil amino alquil (met)acrilamida, incluindo sais de amônio quaternário etc.

Os polímeros podem ser na forma de contas ou pó.

Tipicamente a distribuição do tamanho da partícula dentro do polímero pode variar de 20 micros a 2000 micros e com frequência entre 15 micros e 1500 micros. Com frequência a distribuição do tamanho da partícula médio ponderai não será maior do que 2000 micros e com frequência será entre 800 micros e 1500 micros.

Um aparelho típico para prover uma solução ou diluição aquosa de um material particulado solúvel em água ou intumescível em água contém uma tremonha de armazenagem de pó (4) montada acima de uma caixa alimentadora de parafuso (5) na entrada (6D) um uma linha de transporte em espiral (6). A linha de transporte em espiral contém um transportador em espiral (6B) que é acionado por um motor (7). O transportador em espiral é localizado dentro de um duto (6A) definido por uma parede e uma saída (6C) através da qual material particulado deixa a linha de transporte em espiral. A linha de transporte em espiral abre-se em um poço (8) para baixo do qual o material particulado pode cair por gravidade para dentro de uma linha de transporte de ar (3) através da qual ar é bombeado por meio de um soprador (1) dentro do qual ar é alimentado através de uma entrada de ar (2). A entrada pode ser adaptada de tal maneira a evitar o ingresso de ar úmido e material vagueante. A linha de transporte de ar transporta o material particulado para uma unidade de recomposição de material (18). A unidade de recomposição de material tem uma cabeça de umectação (9) para dentro da qual a linha de transporte de ar alimenta material particulado através da outra extremidade centralmente. É suprida água através da cabeça de umedecimento através da linha de alimentação de água (10) por meio da bomba d’água (11). O material particulado e água são combinados dentro da cabeça de umedecimento e as partículas umedecidas e água caem por meio de gravidade para dentro de um tanque (14), que é misturado por meio do agitador (12) acionado pelo motor (13). A unidade de recomposição pode também conter uma alimentação de água adicional (17). Uma solução ou diluição aquosa do material particulado pode ser removida do tanque (14) através de uma linha de alimentação de produto aquoso, por meio da bomba (16).

O processo de empregar dito aparelho da presente invenção pode também ser automatizado. Este pode, por exemplo, ser controlado pelos sensores de nível (15) dentro do tanque. Estes podem ser uma série de sondas de nível condutivo, ou um sensor de pressão no fundo do vaso, ou dispositivo ultrassônico/radar, ou por várias pressões que são montadas no vaso. Este pode ser operado de modo que, quando o material particulado é corretamente disperso ou dissolvido, uma bomba (16) transferirá a solução ou diluição para um vaso de retenção. Tipicamente, a bomba (16) pode ser substituída por uma válvula acionada, no caso em que for usada transferência por gravidade. No caso de um processo contínuo, a bomba (16) pode ser uma bomba que dose a solução para um processo.

Em um método típico de empregar a invenção em um processo do tipo batelada e partindo-se com um vaso (tanque) de mistura vazio (14), o soprador (1) partirá e a válvula d’água (11) abrirá, permitindo um fluxo de água através da linha d’água (10) e cabeça de umedecimento (9). Se necessário, um rápido suprimento de água de enchimento (17) também começará a encher o vaso. O soprador (1) preferivelmente funcionará neste estágio a fim de evitar a tendência de a linha de transporte de outro modo se tomar úmida.

O nível do líquido dentro do vaso (14) é monitorada pelos controles de nível (15) e, quando o nível de líquido dentro do vaso cobrir o agitador (12), se empregado, o rápido sistema de enchimento (17) paralisará, a bomba de acionamento da linha de transporte de parafuso (7) dará partida e acionará o transportador em espiral (6B) para começar a alimentar o material particulado para dentro da linha de transporte (3) e o agitador (12) começará a funcionar. A intensidade da solução ou diluição aquosa dependerá do volume de água adicionado ao vaso e da altura do material particulado alimentado ao vaso. O volume de água é controlado pelos controles de nível (15) e a quantidade de pó pode ser controlada por um regulador de alimentação ou pode ser controlada por uma perda de peso na tremonha de armazenagem de pó. Uma perda de sistema de peso normalmente emprega a montagem da tremonha de armazenagem de pó nas células de carga.

O material particulado e a água continuarão a ser alimentados para o vaso até a quantidade prescrita do pó ter sido adicionada, em cujo ponto o transportador em espiral (6B) parará. Neste ponto, se empregado, o rápido enchimento (17) começará. Quando o nível de líquido no vaso alcançar um predeterminado elevado nível, a válvula d’água (11) e se empregada, o rápido enchimento (17) parará e o soprador (1) parará. Após um tempo predeterminado suficiente para permitir que a solução ou diluição homogeneize ou envelheça, o agitador (12) parará. Se o vaso de armazenagem estiver vazio, a solução misturada e velha será transferida pela bomba (16) para o vaso de armazenagem. O ciclo acima então repetir-se-á.

Em outro processo típico de operar o aparelho, um sistema de mistura contínuo pode ser empregado. Tal sistema de mistura contínuo, material particulado será extraído do vaso de mistura (14) pela bomba (16) e o nível dentro do vaso cairá. Tipicamente para este tipo de processo, o soprador (1) e agitador (12) funcionarão continuamente, ou estes podem ter um regulador de interruptor para pará-los no evento de um ciclo de enchimento não acontecer por um tempo predeterminado. Quando o nível de líquido alcança um ponto predeterminado, a válvula (11) e, se empregado, o rápido enchimento (17) começará e, após um retardo predeterminado (p. ex., 1 a 10 segundos), o transportador em espiral (6B) ligará e o pó será transportado via a linha de transporte (3) para ser umedecido completamente pela cabeça de umectação (9) antes de cair dentro do vaso de mistura. Para o processo contínuo, o fluxo de água e a taxa de alimentação de pó serão valores fixos.

Quando o líquido alcançar um predeterminado nível elevado, o transportador em espiral (6B) para e, após um tempo de retardo préestabelecido (segundos), a válvula d’água (11) e, se empregado, o rápido enchimento (17) fecha. O ciclo acima repete-se.

Exemplo

Para o exemplo a seguir, os números parciais de item referemse à Fig. 3 esquemática.

a) Sistema de recomposição de batelada de polímero de alta 5 capacidade típico, empregando edutor venturi de pó e transportador de pó pneumático.

Especificação Exemplo:

• Tanque de mistura de 40 πΓ (14) completo com um agitador (12& 13) •Bomba de transferência de 50 m³/h nominais (16) • Alimentação de água de 500 Ipm (10 & 11) para a cabeça de umedecimento (9) • Linha de enchimento rápido de 1000 1/m (17) • Soprador (1) 7,5 kW · Alimentador NB 50 mm (6) - alimentação máxima devida a restrições de transporte 3,5 kg/min.

• 3” NB (76 mm), distância máxima da linha de transporte 15 m. Presumindo-se as especificações acima, o tempo de ciclo de batelada para misturar e transferir uma solução de 0,5% de polieletrólito para 20 este sistema é nominalmente de 176,6 minutos, fornecendo uma capacidade de produção média de 68 kg/h de pó. Isto é baseado em um tempo de envelhecimento de 60 minutos após o nível dentro do tanque de mistura alcançar elevado nível. O rápido enchimento somente funciona quando o pó não está sendo alimentado. Tipicamente, o ruído deste sistema medido a 1 m de distância é >= 84 dB(A).

b) Invenção.

Se utilizarmos os mesmos equipamento básico e parâmetros como (la) acima e modificarmos para o novo alimentador de parafuso:

• A peça de transição (8), o edutor venturi é removido &

substituído por uma passagem de conexão plana.

• O soprador (1) é substituído por um soprador de 1,3 kW.

• A linha de transporte (3) é substituída pelo tubo de 2” NB (51 mm NB).

Com esta instalação, a velocidade do alimentador de parafuso pode ser elevada para > = 5 kg/min, a distância de transporte pode ser elevada para 30 m.

O tempo de ciclo de batelada para misturar e transferir uma solução de 0,5% de polieletrólito para este sistema é agora nominalmente de 168 minutos, fornecendo uma capacidade de produção média de 71,4 kg/h de pó. Isto é baseado em um tempo de envelhecimento de 60 minutos, após o nível no tanque de mistura alcançar elevado nível. O rápido enchimento somente funciona quando pó não está sendo alimentado.

O ruído deste sistema alimentador medido a 1 m de distância é de <= 74 dB (A).

c) Vantagens da invenção no exemplo acima:

- menor soprador fornece 82% de redução de consumo de energia (kWh) para este item.

- menor soprador fornece 86% de economia de custo neste item

- linha de transporte de menor diâmetro fornece 35% de economia de custo por metro neste item.

- o limite da linha de transporte pode ser aumentado em 100% de comprimento.

- o ruído reduzido de 84 para 74 dB(A)

- produção média do pó é aumentada em 4,8%

- remoção da unidade venturi cf. custo aumentado das modificações do alimentador custo neutro

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho para transportar um material particulado solúvel em água ou intumescível em água para uma unidade de recomposição usada na hidratação ou dissolução de dito material, caracterizado pelo fato de

5 compreender:

uma linha de transporte em espiral (6) compreendendo um duto (6A) definido por uma parede e um transportador em espiral (6B) dentro de dito duto, em que a linha de transporte em espiral tem uma entrada (6D) através da qual material entra em uma saída (6C), através da qual o material

10 deixa a linha de transporte em espiral, e uma linha de transporte de ar (3) compreendendo um duto, através do qual uma corrente de ar transporta o material para uma unidade de recomposição (18), em que o material é hidratado ou dissolvido para formar uma diluição aquosa ou solução aquosa,

15 em que a linha de transporte em espiral (6) é provida com um meio para assegurar que o material substancialmente encha o espaço entre o transportador em espiral e a parede do duto pelo menos na extremidade de saída da linha de transporte, em que o meio é selecionado de

20 (a) a linha de transporte em espiral (6) ou saída (6C) fica em comunicação com um elemento que restringe o fluxo de material da saída e/ou (b) a linha de transporte em espiral (6) é montada em um gradiente ou uma orientação substancialmente vertical, de modo que a saída

25 (6C) seja posicionada mais elevada do que a entrada (6D).
2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a saída da linha de transporte em espiral (6C) abrir para dentro de um poço (8), que se conecta com a linha de transporte de ar (3), de modo que o material entrando no poço possa fluir para baixo e para dentro da linha de transporte de ar (3).
3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de um defletor (25) ser localizado na base do poço (8) contra a parede de poço oposta à direção de fluxo de ar na linha de transporte de ar (3).
4. Aparelho de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de a saída (6C) ficar em comunicação com uma barreira (19) sobre a qual o material deve passar, em que a barreira é opcionalmente localizada em uma posição estendida da extremidade da linha de transporte em espiral por meio de um elemento de conexão (20).
5. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a saída (6C) ficar em comunicação com um elemento de compressão (21), em que dito elemento de compressão substancialmente cobre a saída e em que o elemento de compressão é retido no local por meio de um membro de compressão (22), dito membro de compressão provendo suficiente força para reter o elemento de compressão substancialmente sobre a saída (6C), porém para permitir suficiente movimento do elemento de compressão para permitir fluxo restringido do material a partir da saída.
6. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a saída (6C) ficar em comunicação com um elemento flexível (23), em que dito elemento flexível substancialmente cobre a saída e em que o elemento flexível é montado na extremidade do transportador em espiral (6B) para reter o elemento flexível substancialmente sobre a saída (6C), em que há suficiente movimento do elemento flexível para permitir fluxo restringido do material a partir da saída.
7. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a saída (6C) ficar em comunicação com uma aba articulada (24), em que dita aba articulada substancialmente cobre a saída e é retida na posição por meio de gravidade para um membro de compressão que provê suficiente força para reter a aba articulada substancialmente sobre a saída (6C), porém para permitir suficiente movimento da aba articulada para permitir fluxo restringido do material a partir da saída.
8. Aparelho de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de o estágio do transportador em espiral (6B) reduzir da entrada para a saída.
9. Aparelho de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de a unidade de recomposição compreender uma cabeça de umedecimento de material (9) para contactar o material com água, e um vaso de mistura (14) em que o material é hidratado ou dissolvido para formar uma diluição aquosa ou solução aquosa.
10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a cabeça de umedecimento de material (9) compreender:

um duto de umedecimento substancialmente vertical (9A), que é aberto em sua extremidade inferior, uma entrada de duto que fica na extremidade superior do duto de umectação (9A) e substancialmente coaxial com o duto, em que o material é suprido à entrada de duto pela linha de transporte de ar (3), orifícios de pulverização de água, posicionados dentro da parte superior do duto de umectação radialmente para fora da entrada de duto e arranjados para direcionar pulverizações de água para baixo no duto de umectação, para umedecer o material particulado, e meio para prover um suprimento de água aos orifícios de pulverização de água.
11. Método para formar uma diluição aquosa ou solução aquosa de um material solúvel ou intumescível em água, caracterizado pelo fato de compreender:

prover um aparelho que compreenda:

uma linha de transporte em espiral (6) compreendendo um duto (6A) definido por uma parede e um transportador em espiral (6B) dentro de dito duto, em que a linha de transporte em espiral tem uma entrada (6D) através da qual o material entra e uma saída (6C) através da qual o material deixa a linha de transporte em espiral, e uma linha de transporte de ar (3) compreendendo um duto através do qual uma corrente de ar transporta o material para uma unidade de recomposição (18) em que o material é hidratado ou dissolvido para formar uma diluição aquosa ou solução aquosa uniforme, em que a linha de transporte em espiral (6) é provida com um meio para assegurar que o material substancialmente encha o espaço entre o transportador em espiral e a parede do duto, pelo menos na extremidade de saída da linha de transporte, em que o meio é selecionado de (a) a linha de transporte em espiral (6) ou saída (6C) fica em comunicação com um elemento que restringe o fluxo de material da saída e/ou (b) a linha de transporte em espiral (6) é montada em um gradiente ou uma orientação substancialmente vertical, de modo que a saída (6C) seja posicionada mais elevada do que a entrada, alimentando o material particulado dentro da entrada de linha de transporte em espiral (6A), transferindo o material através da linha de transporte em espiral para a saída (6C), permitindo que o material entre na linha de transporte de ar (3) em que uma corrente de ar transporta o material para uma unidade de recomposição (18), em que o material é hidratado ou dissolvido para formar uma diluição aquosa ou solução aquosa uniforme.

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FIGURA 1

FIGURA 2

P(atm)

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FIGURA 3

FIGURA 4

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FIGURA 5

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FIGURA 8

FIGURA 9