CH663462A5 - Essiccatore rotativo per solidi particellari. - Google Patents

Description

La presente invenzione riguarda un essiccatore rotativo di materiale in polvere comprendente una struttura fissa di sopporto, un corpo cavo portato in modo girevole attorno ad un asse sostanzialmente orizzontale dalla struttura fissa di sopporto e definente una camera per il prodotto da essiccare e mezzi per comandare una rotazione del corpo cavo intorno al suddetto asse.

In numerosi processi chimici, particolarmente nell'industria farmaceutica ed alimentare, lo stadio di essiccazione risulta spesso l'ultimo di una lunga serie di operazioni unitarie; detto stadio risulta quindi importante sia perchè opera su un prodotto che ha già un notevole valore aggiunto sia perchè influisce notevolmente sull'aspetto e sulle caratteristiche finali del prodotto.

Gli essiccatori di tipo rotativo sopracitati vengono vantaggiosamente impiegati particolarmente per l'essiccazione di sostanze che non siano suscettibili di aderire alle pareti della camera di essiccazione. L'elemento in comune agli essiccatori rotativi è un corpo cavo rotante attorno ad un asse orizzontale. Il corpo cavo può essere costituito da una sfera che ruota attorno ad un asse, oppure da un cilindro rotante attorno ad un asse inclinato rispetto al suo asse geometrico. Un altro tipo di essiccatore rotativo è il cosiddetto essiccatore rotativo a doppio cono. Negli essiccatori rotativi sono previste aperture per il carico e lo scarico del prodotto e superfici di scambio per trasmettere calore al prodotto.

Al termine dell'essiccazione il prodotto deve presentarsi con il più basso contenuto di umidità o più genericamente con il più basso tenore di liquido residuo compatibilmente con i parametri ottimali dell'operazione ed inoltre deve presentarsi con una granulometria la più uniforme possibile, ciò non solo per un motivo di omogeneità ma soprattutto perchè una granulometria non uniforme denota la presenza di agglomerati di particelle, nel seguito chiamati «grumi», che conservano al loro interno, durante l'essiccazione e dopo lo scarico dell'essiccatore, un contenuto percentualmente elevato di liquido, rendendo parzialmente inefficace il processo. Nell'essiccazione di solidi organici microcristallini, amorfi, fibrosi o tipo gel con essiccatori rotativi di tipo tradizionale, si è notato che la presenza dei grumi nel prodotto finale è difficilmente eliminabile. Inoltre, nel caso dei solidi organici in cui il processo di essiccazione è controllato dalla diffusione del liquido attraverso il solido, la durata del processo sarà più lunga quanto più grande è la particella od il grumo.

Un altro problema è quello relativo agli strati superficiali delle particelle che, qualora il processo di essiccazione sia controllato dalla diffusione del liquido attraverso il solido, tendono ad essiccarsi più rapidamente di quelli interni per cui si forma una crosta secca relativamente impenetrabile che impedisce un'ulteriore essiccazione all'interno della particella stessa.

Costituisce oggetto della presente invenzione un essiccatore rotativo che risolva sia il problema dei grumi sia quello della formazione della suddetta crosta secca in corrispondenza dello strato superficiale delle particelle durante il processo di essiccamento particolarmente di prodotti organici microcristallini, amorfi, fibrosi o tipo gel.

L'essiccatore rotativo secondo la presente invenzione comprende almeno un organo agitatore includente un attrezzo agitatore disposto all'interno della camera di essiccazione e sopportato in modo girevole da una parete del corpo cavo intorno ad un asse ausiliario di rotazione distinto dall'asse orizzontale di rotazione del suddetto corpo cavo, e mezzi per comandare in rotazione l'attrezzo agitatore all'interno della suddetta camera, così da evitare la presenza di grumi nel prodotto finale.

A tale scopo l'attrezzo agitatore può essere fatto ruotare ad alta velocità così da esercitare un notevole sforzo di taglio ed una conseguente frantumazione sia dei grumi, sia della eventuale crosta formatasi sulla superficie delle particelle. In tal modo non solo si ottiene un prodotto essiccato in modo uniforme e esente da grumi ma, a parità di parametri operativi e di grado di essiccazione raggiunto, i tempi di essiccazione risultano ridotti.

Preferibilmente, in un essiccatore rotativo secondo una forma d'esecuzione della presente invenzione, il corpo cavo definente la camera di essiccazione ha una conformazione biconica che risulta dall'unione dei due tronchi di cono per la loro base maggiore tramite l'interposizione di un raccordo cilindrico, l'organo o gli organi agitatori sono disposti sostanzialmente in un piano che contiene l'asse dei tronchi di cono suddetti e che è perpendicolare all'asse di rotazione orizzontale del corpo cavo. Tale disposizione garantisce che l'attrezzo agitatore intercetti il flusso di prodotto anche quando la camera di essiccazione risulta riempita in minima parte.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche dell'essiccatore secondo la presente invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, fornita a puro titolo di esempio non limitativo in cui:

la fig. 1 è una vista laterale di un essiccatore secondo l'invenzione,

la fig. 2 è una vista in sezione secondo il piano II-II di un particolare ingrandito della fig. 1.

Con riferimento ai disegni un essiccatore rotativo sottovuoto di tipo a doppio cono comprende un corpo cavo 1 portato in modo girevole da una struttura fissa di sopporto 2. Il corpo cavo 1 viene realizzato mediante l'unione di due elementi di lamiera di forma troncoconica 22a e 22b uniti per la loro base maggiore tramite l'interposizione di una virola cilindrica 23. Il corpo cavo 1 definisce al suo interno una camera di essiccazione 3 e presenta una doppia parete che definisce una intercapedine 17 per la circolazione del fluido riscaldante. Il corpo cavo 1 può essere posto in rotazione attorno ad un asse orizzontale 4 per mezzo di un motore 5, solidale alla struttura fissa di sopporto 2, e collegato ad un riduttore 6.

L'asse orizzontale 4 intercetta ed è perpendicolare ad un asse 24 comune ai due elementi troncoconici 22 ed alla virola cilindrica 23. Due organi agitatori 7 sono sopportati da pareti

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coniche 8 del corpo cavo e sono disposti in modo diametralmente opposto rispetto all'asse orizzontale 4.

Gli organi agitatori 7 sono costituiti da un motore 9 che comanda in rotazione attorno ad un asse 10 un attrezzo agitatore 11, la cui forma può variare a seconda del tipo di prodotto da essiccare.

Il corpo cavo 1 è sopportato sulla struttura fissa di sopporto 2 tramite due cuscinetti 12 e 13. Il cuscinetto 12 sopporta in modo girevole un albero cavo 14 coassiale con l'asse di rotazione 4, solidale al corpo cavo 1 e comunicante con la camera di essiccazione 3 tramite un filtro 15. L'albero cavo 14 è a sua volta in comunicazione con una linea per il vuoto 25 in cui vengono aspirati i vapori che si producono nel processo di essiccazione.

II cuscinetto 13 sopporta in modo girevole un albero cavo 16 coassiale con Passe 4, solidale al corpo cavo 1 ed in comunicazione con l'intercapedine 17. L'albero cavo 16 è a sua volta in comunicazione con una linea 26 del vapore o più genericamente con una linea di un fluido riscaldante (acqua calda, fluidi diatermici ecc.).

Il prodotto da essiccare, proveniente tipicamente da una centrifuga o da un filtro, viene caricato nella camera 3 attraverso una bocca di carico 18 in modo tale che il prodotto non occupi più dei 2/5 del volume totale della camera 3. Dopo la chiusura della bocca di carico 18 tramite un portello 20, l'albero cavo 14 è posto in comunicazione con la linea del vuoto e nell'intercapedine 17 viene fatto circolare il fluido riscaldante. Contemporaneamente vengono azionati i motori 5 e 9 che pongono in rotazione rispettivamente il corpo cavo 1 e gli attrezzi agitatori 11.1 motori 5 e 9 sono alimentati, in modo per sè noto, tramite un collettore rotante o rotore ad anelli, sopportato dal corpo cavo 1, e corrispondenti spazzole sopportate dalla struttura fissa 2 e facenti capo ad un circuito elettrico di alimentazione (il collettore ad anelli e le relative spazzole, per semplicità , non sono illustrati nei disegni).

5 Normalmente il corpo cavo 1 ruota ad una velocità di rotazione compresa tra 0,5 e 5 giri/minuto mentre gli attrezzi agitatori 11 ruotano a velocità di rotazione più elevata, compresa tra 300 e 3000 giri/minuto.

Al termine del processo di essiccazione si interrompe la ro-ìo tazione del corpo cavo 1, si disconnette la camera di essiccazione 3 dalla linea del vuoto, si apre un portello 21 e si scarica per gravità il prodotto essiccato attraverso una bocca di scarico 19.

Gli attrezzi agitatori 11 possono essere mantenuti in rotazio-15 ne anche durante lo scarico attraverso la bocca 19 favorendo la rottura di eventuali «ponti» di materiale polverulento che potrebbero formarsi fra le pareti coniche 8 della camera 3; in questo modo può essere evitato l'uso di appositi vibratori sulle pareti coniche 8, vibratori che vengono montati sugli essiccatori 20 rotativi secondo la tecnica nota.

Si intende che, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza uscire dall'ambito della 25 presente invenzione.

Così, ad esempio, sebbene l'essiccatore rotativo secondo l'invenzione sia stato descritto con particolare riferimento al processo di essiccazione, non è da escludersi la possibilità di utilizzarlo quale mescolatore particolarmente per prodotti gra-30 nulari od in polvere oppure quale filtro-essiccatore per sospensioni.

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1 foglio disegni

Claims (3)

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1. Essiccatore rotativo di materiale in polvere, atto ad evitare la presenza di grumi nel prodotto finale, comprendente una struttura fissa di sopporto (2), un corpo cavo (1) portato in modo girevole intorno ad un asse sostanzialmente orizzontale (4) dalla struttura fissa di sopporto (2) e definente una camera (3) per il prodotto da essiccare, mezzi (5) per comandare una rotazione del corpo cavo (1) intorno all'asse orizzontale (4), caratterizzato dal fatto che detto essiccatore comprende almeno un organo agitatore (7) includente un attrezzo agitatore (11) disposto all'interno della camera (3) e sopportato in modo girevole da una parete (8) del corpo cavo (1) intorno ad un asse ausiliario di rotazione (10) distinto dall'asse orizzontale (4), e mezzi (9) per comandare in rotazione l'attrezzo agitatore (11) all'interno della camera (3).

2. Essiccatore secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo cavo (1) definente la camera di essiccazione (3) ha una conformazione biconica che risulta dall'unione di due tronchi di cono per la loro base maggiore tramite l'interposizione di un raccordo cilindrico circolare, caratterizzato dal fatto che l'organo agitatore è disposto sostanzialmente in un piano che contiene l'asse (21) dei tronchi di cono e che è perpendicolare all'asse di rotazione orizzontale (4) del corpo cavo.

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RIVENDICAZIONI

3. Essiccatore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l'essiccatore presenta due organi agitatori (7) in posizione diametralmente opposta rispetto all'asse di rotazione orizzontale (4) e disposti in corrispondenza delle pareti (8) dei due tronchi di cono.