CZ20002333A3 - Způsob pro vytváření granulátu z taveniny chemických výrobků a zařízení k jeho provádění - Google Patents

Abstract

Způsob zahrnuje vypuzování taveniny skrze desku (3), v níž jsou vytvořeny otvory (7), v podobě jemných kapek do horní oblasti svislé propadové trubkové komory (1). Během volného pádu se tyto kapky ochlazují účinkem ochlazovacího média a takto vytvořený granulát se odvádí z dolní oblasti propadové trubkové komory. Tavenina se vypuzuje ve svislém nebo v podstatě svislém směru a souběžně se do propadové trubkové komory přivádí tekutina s velmi nízkou teplotou, která se odvádí v podobě plynu nebo páry rovněž z dolní oblasti propadové trubkové komory. Po odvedení granulátu z propadové trubkové komory existuje možnostjeho dalšího ochlazování v chladiči (12) s vířivým lůžkem. Zařízení sestává z komory (4), která májednu stěnu v podobě desky (3) s vytvořenými otvory (7), které ústí do horního konce propadové trubkové komory (1), která má v blízkosti desky prostředky (8, 10) pro přivádění ochlazovacího média.

Description

Oblast techniky

Přihlašovaný vynález se týká způsobu pro vytváření granulátu z taveniny chemických výrobků, jenž zahrnuje vypuzování taveniny z komory mající komorovou stěnu v podobě desky, ve které jsou vytvořenými otvoiy, skrze tyto otvory do svislé propadové trubkové komoty, čímž se v horní oblasti propadové trubkové komory vytvářejí jemné kapičky, které se v průběhu jejich volného pádu v propadové trubkové komoře ochlazují účinkem přiváděného ochlazovacího média, a vyjímání granulátu, jenž se takto vytváří účinkem ochlazování, v dolní oblasti propadové trubkové komoiy, jakož i zařízení pro provádění takového způsobu.

Dosavadní stav techniky

Způsob, který je charakterizován v předchozím odstavci, je znám z US-A 3 552 566. Podle tohoto patentu se tavenina zavádí do propadové trubkové komory prostřednictvím rozstřikovací trysky a ochlazovací médium, jako je například alkohol nebo voda, se rozptyluje z příčně nasměrovaných rozstřikovacích trysek kolem kapiček z rozstřikovací trysky. Takto je možné při použití propadové trubkové komory mající výšku 3 metry získávat granulát obsahující granule s průměrem v rozsahu od 0,3 mm do 5 mm.

Podstata vynálezu

Cílem přihlašovaného vynálezu je vytvářet podstatně užší rozsah průměru zhotovovaného granulátu v kombinaci s dalším zmenšením výšky propadové trubky.

V souladu s přihlašovaným vynálezem je toto dosahováno na základě uplatňování způsobu takového typu, který byl popsán v úvodním odstavci, za předpokladu, že tavenina se vypuzuje ve svislém nebo v podstatě svislém směru a že použitým ochlazovacím médiem je tekutina s velmi nízkou teplotou, jež se přivádí do propadové trubkové komory souběžně s vypuzovanou taveninou a odvádí se v dolní oblasti propadové trubkové komoty jako plyn

-2·· ·· nebo pára. Na základě uplatňování těchto technických opatření se všechny vypuzované kapičky pohybují po rovnoběžných a svislých dráhách, což, vyjádřeno jinými slovy, které se v důsledku působení gravitace vzájemně neprotínají, takže nebezpečí ulpíváni dvou nebo více kapiček k sobě je sníženo na minimum. Navíc souběžné přivádění ochlazovacího média udržuje stejné podmínky pro volný pád různých kapiček a znemožňuje narušování vzorce rovnoběžných drah, takže nebezpečí ulpívání kapiček k sobě a následné zvětšení rozsahu průměru zhotovovaného granulátu je minimální. Výsledkem používání tekutiny s velmi nízkou teplotou jako ochlazovacího média, jímž je upřednostňované tekutý plyn jako dusík, je to, že tak říkajíc okamžitě kolem kapky okamžitě mrzne tuhý povlak. Toto na jedné straně zajišťuje, že podmínky, při nichž mohou kapičky ulpívat na sobě, končí tak rychle, jak je to jen možné, a na druhé straně zajišťuje to, že vytváření tuhého povlaku kolem doposud nestálého jádra účinkem vypařování tekutiny s velmi nízkou teplotou probíhá v tak krátkém časovém úseku, který umožňuje zmenšení výšky propadové trubky na minimum.

V souvislosti s možností maximálně proveditelného zkrácení výšky pádu by tekutina s velmi nízkou teplotou měla působit svým ochlazovacím účinkem na kapičky optimálně, tedy rychle a intenzívně, jak je to jen možné. V tomto smyslu je v souladu s dalším provedením podle přihlašovaného vynálezu výhodné, ze otvory v desce jsou rozmístěny v v kruhovém uspořádám a tekutiny s velmi nízkou teplotou se přivádí jak středem, tak i kolem obvodu kruhového uspořádání. Takto může postačovat výška propadové trubky od 1 do 2 metrů.

V zájmu ještě dalšího zúžení rozsahu průměru zhotovovaného granulátu je podle dalšího provedení přihlašovaného vynálezu výhodné to, že tavenina je v komoře podrobována účinkům vibrací vyvíjených s použitím membrány. Na základě uplatňování těchto technických opatření se proud z otvoru přerušuje účinkem svislého vibrování do kapiček, z nichž všechny, vlivem uplatněné přirozené frekvence, mají vzájemně v podstatě stejnou velikost, takže se získává granulát, který je z hlediska průměru značně jednotný.

V souvislosti s malými výškami propadové trubky mají viditelně tvrdé granule ještě nestálé tekuté jádro. Proto je v souladu s dalším provedením podle přihlašovaného vynálezu výhodné, že granulát, který se přinejmenším částečně vytváří v propadové trubkové komoře účinkem ochlazování a tuhnutí, se odvádí dolního konce propadové trubkové komory do dalšího prostoru, kde se provádí další tuhnutí a ochlazování na základě intenzivního styku se

-3·· · · · ·· 99 99 • · ·· ···· 99·· • 9 ···· ···· • · ···· ···· ···· ··· ·· ·· ·· 9· studeným plynem. Vzhledem k vnějšímu tvrdému tvaru granulí se část tuhnutí a ochlazování, které se muselo uskutečňovat v průběhu volného pádu, nyní může provádět přesně řízeným a regulovaným způsobem v chladiči s vířivým lůžkem, který je z hlediska výšky kompaktní.

Přihlašovaný vynález se rovněž zaměřuje na zařízení pro provádění způsobu zhotovování granulátu ztaveniny chemických výrobků, kdy toto zařízení obsahuje komoru mající komorovou stěnu v podobě desky s vytvořenými otvory, tyto otvory ústí do horního konce propadové trubkové komoiy, která mé poblíž dolního konce vytvořen otvor pro odvádění granulí, tato propadová trubková komora má v blízkosti desky prostředky pro přivádění ochlazovacího média a v blízkosti otvoru pro odvádění granulí má prostředky pro vypouštění tekutiny přeměněné vypařováním na plyn, jak je to známo z US-A 4 552 566. V zájmu udržování rozsahu průměru vytvářeného granulátu na jedné straně a uplatňovaní poměrně malé výšky propadové trubkové komory na straně druhé přihlašovaný vynález předkládá řešení v tom, že deska má plochý tvar, který je veden kolmo k podélnému směru propadové trubkové komory, a že otvory vytvořené v desce jsou průchody, jejichž osy jsou vedeny rovnoběžně s podélným směrem propadové trubkové komory, přičemž prostředky pro přivádění ochlazovacího média jsou rozmístěny tak, aby přiváděly tekutinu s velmi nízkou teplotou do propadové trubkové komory v podstatě rovnoběžně s podélným směrem této komory. Na základě uplatňování těchto technických opatření se každá kapka pohybuje po své Mastní dráze a své Mastní rovině bez vcházení do styku s kapkou pohybující se v jiné dráze nebo jiné rovině. Částečně vlivem této skutečnosti se může vytvářená kapka rychle a účinně opouzdřovat tvrdým poMakem na základě ochlazování účinkem prostředků tekutiny s velmi nízkou teplotou, a to obzvláště tehdy, je-li v desce vytvořeno kruhové uspořádání otvorů a jsou-li prostředky pro přivádění tekutiny umístěny jak uprostřed tohoto uspořádání, tak i kolem vnitřního obvodu stěny propadové trubkové komory. Právě vytvořené kapky se mohou ochlazovat velmi účinně a stejnoměrně rozptylovanou ochlazovací tekutinou, takže po vytvoření tuhého poMaku se každá vytvořená kapka chová téměř okamžitě jako samostatná tuhá částečka, která vykazuje malý, pokud vůbec nějaký, sklon ulpívat na jiné částečce, k čemuž přistupuje udržování kapek ve zvláštních dráhách a rovinách, které znemožňuje poškozování rychle se vytvářejícího poMaku, jenž je na počátku pochopitelně ještě tenký.

• ·

-4• ·· ·· ·· ·· ♦ ·· ···· · · · · • · · · · · 9 9 9 9 • ·· 9 9 9 9 9 9 9 9 • · · · · · « · · · ···· ··· ·· ·· ·· ··

Jestliže v souladu s dalším provedením podle přihlašovaného vynálezu má komora další stěnu, která je umístěna proti a je rovnoběžná se stěnou vytvořenou řečenou deskou a která přinejmenším částečně obsahuje membránu určenou pro nastavení v rámci vibrační jednotky na určitý výkmit ve směru desky, pak se získávají kapky se vzájemně stejnou velikostí a hmotou, jež padají dolů vpropadové trubkové komoře ve vzájemně neměnném režimu, takže se dosahuje další zábrana proti vzájemnému styku a rozsah průměru vytvářeného granulátu se snižuje na minimum.

Na základě rychlého vytváření tvrdého povlaku na povrchu kapky lze udržovat velmi malou výšku propadové trubkové komory, a to například od 1 metru do 2 metrů. Ačkoli částečky, které následně dopadají na dolní konec propadové trubkové komoiy, mají tvrdý vnějšek, jejich tekuté jádro může být stále ještě nestálé, a proto může existovat potřeba dalšího ochlazování a tuhnutí. Toto se může provádět v chladiči s vířivým lůžkem, který je poměrně nízký s ohledem na celkovou výšku a který lze výhodně uplatnit v souladu s dalším provedením podle přihlašovaného vynálezu, v němž otvor pro odvádění granulí ústí do kruhové komory chladiče, kdy tato kruhová komora má uzavřenou horní stěnu, perforované kruhové dno a válcovitou vnitřní a vnější obvodovou stěnu, kdy tato vnější obvodová stěna je tvořena tangenciálně nasměrovanými lopatkami vedenými vzhůru od křídlového dna, kdy toto kruhové dno a část obvodové stěny tvořené lopatkami je v průchozím propojení s uzavřeným prostorem, v němž jsou umístěny prostředky pro přivádění ochlazovacího plynu, kdy v horní oblasti kruhové komory jsou umístěny prostředky pro odvádění ochlazovacího plynu a kdy ve dnu poblíž vnitřní obvodové stěny je vytvořen otvor pro odvádění granulí. V takovém chladiči se částečky udržují účinkem přiváděného vzduchu v odstředivém vířivém lůžku, v němž se vytváří kruhový vířivý pás částeček, které se účinně a rychle ochlazují v zařízení majícím poměrně malou celkovou výšku.

Jak celková výška propadové trubkové komory, tak i celková výška chladiče je taková, že i v případě umístění chladiče pod propadovou trubkovou komorou zůstává celková výška poměrně malá, takže rozměry celého zařízení zůstávají poměrně malé. Tento kompaktní účinek se může dokonce zvýšit za situace, kdy se provede propojení otvory pro odvádění granulí několika propadových trubkových komor s kruhovou komorou, na základě čehož lze znásobit výkonnost zařízení bez zvýšení jeho celkové výšky.

-5♦ · · ·· ·· ·· ·» • * · · · · · · · ·· · • * ·*·· ···· • · · · · · · · · 4 · · • · · · ♦ · · · · · ···· 99· 44 99 44 94

Přehled obrázku na výkrese

Nyní bude proveden podrobnější popis a vysvětlení způsobu a zařízení podle přihlašovaného vynálezu s odkazem na příklad provedení, který je předveden na připojených vyobrazeních, na nichž:

obr. 1 je schematický bokoiys zařízení pro vytváření granulátu z taveniny chemických výrobků;

obr. 2 je příčný řez vzatý podle přímky Π - Π nakreslené na obr. 1; a obr. 3 je příčný řez vzatý podle přímky ΠΙ ΙΠ nakreslené na obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je předvedena propadová trubková komora 1, která obsahuje obvodovou stěnu v podobě trubky 2, která má kruhový průřez a je uzavřena na svém horním konci deskou 3 mající plochý tvar orientovaný kolmo k ose trubky 2 a vytvářející dolní stěnu komory 4, do níž se přivádí tavenina chemických výrobků prostřednictvím vedení 5.

Horní konec komoiy 4 je přinejmenším částečně tvořen membránou určenou pro nastavení v rámci vibrační jednotky 6 na určitou svislý výkmit. Na obr. 2 je nejlépe vidět, že v desce 3 je vytvořen velký počet otvorů 7, které jsou seřazeny v kruhovém uspořádání a které mají podobu válcovitých průchodů, jejichž osy jsou svislé. Ve středu kruhového uspořádání je hlava 8, která tak jako kruhové vedení 9 slouží pro přivádění tekutiny s velmi nízkou teplotou z vedení 10 ve svisle směrem dolů.

Dolní konec propadové trubkové komory 1 má otevřenou konstrukci a ústí do kruhové komoiy 11 chladiče 12. Kruhová komora H je obklopena horní stěnou 13, která je uzavřena s výjimkou jejího připojení k dolnímu konci propadové trubkové komoiy 1, uzavřenou válcovitou stěnovou částí 14, k ní připojenou stěnovou částí, jež je vymezena tangenciálně uspořádanými lopatkami 15, kruhovou, perforovanou dolní deskou 16 a uzavřenou válcovitou vnitřní stěnou 17. Perforovaná dolní deska 16 je včleněna do uzavřeného prostoru 18, který dále zakrývá stěnovou část vymezená lopatkami 15. V kruhové komoře Π je vytvořen otvor 19 pro odvádění granulí a otvor 20 pro odvádění ochlazovacího média. Do uzavřeného prostoru 18 vyúsťuje tangenciálně nasměrovaný přívod 21 ochlazovacího média.

-6• ti titi titi titi • tititi ti ti · ti • ti titi titititi • tititi tititi • titi ti ti titi • ti titi titi titi

Pro získávání granulátu ztaveniny chemických výrobků lze uplatňovat následující postup.

Tavenina se přivádí prostřednictvím vedení 5 do komory 4. Horní stěna komoty 4 je nastavena v rámci vibrační jednotky 5 na svislý výkmit, takže tavenina vytlačovaná v proudech skrze otvory 7 se téměř okamžitě dělí na kapky mající podobnou velikost a hmotu. Vzhledem k tomu, že plochá deska 3 je umístěna vodorovně a otvory mají tvar průchodů se svislými osami, propadají takto vytvořené kapky v trubce 2 propadové trubkové komory 1 naprosto svisle a bez vzájemného ovlivňování. Současně se do kapek vhání tekutina s velmi nízkou teplotou, jako je tekutý dusík, který se přivádí skrze hlavu 8 a kruhové vedení 9 v tak říkajíc svislém směru odshora dolů. Vypuzovánrm jednotlivých kapek postupně v různých rovinách a v určitých vzdálenostech od sebe a rovnoběžně se svislými stěnami při znemožnění toho, aby přiváděné ochlazovací médium narušovalo takový vzorec průběhu, se zajišťuje to, že při volném pádu v propadové trubkové komoře kapky nepřicházejí do vzájemného styku, a proto konečným výsledkem původně vypuzovaných kapek majících vždy podobnou velikost a hmotu je granulát s téměř jednotným průměrem. Energie chlazení vytvářená v průběhu vypařování tekutiny s velmi nízkou teplotou způsobuje téměř okamžité opouzdřování každé kapky tuhnoucím povlakem. V průběhu dalšího padání kapky v této propadové trubkové komoře 1 bude se bude tento povlak ještě trochu tuhnout, přičemž tekutina s velmi nízkou teplotou zajistí, že i v případě poměrně malé výšky trubky bude povlak natolik tlustý, aby zůstal neporušen u výstupu pro odvádění granulí, kde přichází do styku s ostatními částečkami, v důsledku čehož částečky nemohou přilnout k sobě a takto se rovněž udržuje jednotný průměr granulátu.

Kapky, které takto částečně tuhnou, se pohybují společně s vypařovanou tekutinou s velmi nízkou teplotou z propadové trubkové komory 1 do kruhové komory 11 chladiče 12. Skrze perforované dno 16 a mezi tangenciálně umístěnými lopatkami se do této kruhové komory přivádí ochlazovací plyn dodávaný do uzavřeného prostoru 18 z přívodního otvoru 21. Tento krok přivádění se provádí tak, aby se v kruhové komoře vytvářelo vířivé lůžko, které, částečně účinností tangenciálně umístěných lopatek 15. dostává podobu kruhového vířivého pásu částeček majícím horní povrch, jenž se vlivem odstřeďující činnosti svažuje dolů od vnější stěny 14, 15 směrem k vnitřní stěně 17. Takto se účinně provádí úplné tuhnutí a ochlazování. Vypařená tekutina s velmi nízkou teplotou a ochlazovací plyn se odvádějí z kruhové komoiy 11 • « · · • 9 99 ···· ·

4 44

94 • · · 9

4 4 4 » 4 4 4

44 skrze vývodní otvor 20, zatímco granulát se odvádí z kruhové komory 11 skrze otvor 19 pro odvádění granulí.

Uvedené skutečnosti samy o sobě vysvětlují, že v rámci přihlašovaného vynálezu, kteiý je definován v připojených patentových nárocích, lze provádět různé úpravy a změny. Takto by byla například možná přítomnost několika propadových trubkových komor, kdy všechny takové propadové trubkové komory by ústily do kruhové komoiy chladiče. Ačkoli se upřednostňuje uplatňování popsaného chladiče, existuje samozřejmě možnost používám jakéhokoli jiného použitelného typu chladiče. Navíc trubková skříň propadové trubkové komory může mít v příčném řezu jakýkoli jiný použitelný tvar a rovněž uspořádání otvorů se může vytvářet celou řadou jiných způsobů, což stejně tak platí i pro konstrukční řešení přívodů tekutiny s velmi nízkou teplotou.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob pro vytváření granulátu z taveniny chemických výrobků, jenž zahrnuje vypuzování taveniny z komory (4) mající komorovou stěnu v podobě desky (3), ve které jsou vytvořeny otvory (7), skrze tyto otvoiy do svislé přepadové trubkové komory (1), čímž se v horní oblasti propadové trubkové komoiy vytvářejí jemné kapičky, které se v průběhu jejich volného pádu v propadové trubkové komoře ochlazují účinkem přiváděného ochlazovacího média, a vyjímání granulátu, jenž se takto vytváří účinkem ochlazování, v dolní oblasti propadové trubkové komory, vyznačující se tím , že tavenina se vypuzuje ve svislém nebo v podstatě svislém směru a že použitým ochlazovacím médiem je tekutina s velmi nízkou teplotou, jež se přivádí do propadové trubkové komory souběžně s vypuzovanou taveninou a odvádí se v dolní oblasti propadové trubkové komory jako plyn nebo pára.
2. 2. Způsob pro vytváření granulátu z taveniny chemických výrobků podle nároku 1, vyznačující se tím , že použitou tekutinou s velmi nízkou teplotou je tekutý plyn, jako je dusík.
3. 3. Způsob pro vytváření granulátu z taveniny chemických výrobků podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím , že otvory (7) v desce (3) jsou rozmístěny v kruhovém uspořádání, přičemž tekutina s velmi nízkou teplotou se přivádí jak středem, tak i kolem obvodu kruhového uspořádání.
4. 4. Způsob pro vytváření granulátu z taveniny chemických výrobků podle kteréhokoli z předcházejících nároků laž3, vyznačující se tím , že v komoře (4) na taveninu svisle účinkuje vibrování generovaném činností membrány.
5. 5. Způsob pro vytváření granulátu z taveniny chemických výrobků podle kteréhokoli z předcházejících nároků laž4, vyznačující se tím , že granulát, který se přinejmenším částečně vytváří v propadové trubkové komoře (1) na základě ochlazování a

   4 ·

   -9·· 44 44 ··

   4 44 4 · 44 4

   4 4·· 4 4 4 4 • 4 44 ·44 44 4 • 4 · · 4 4« 4

   4 »4 «· *4 44 tuhnutí, se přemisťuje z dolního konce propadové trubkové komory do dalšího prostoru (11), v němž se provádí další tuhnutí a ochlazování v důsledku intenzivního styku se studeným plynem.
6. 6. Zařízení pro provádění způsobu pro vytváření granulátu z taveniny chemických výrobků podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 5 obsahující komoru (4), která má komorovou stěnu v podobě desky (3) s vytvořenými otvory (7), tyto otvory ústí do horního konce propadové trubkové komory (1), jež má poblíž dolního konce vytvořen otvor pro odvádění granulí, tato propadová hubková komora má v blízkosti desky prostředky (8, 10) pro přivádění ochlazovacrho média a v blízkosti otvoru pro odvádění granulí má prostředky pro vypouštění tekutiny přeměněné vypařováním na plyn, vy značující se tím , že deska (3) má plochý tvar, který je veden kolmo k podélnému směru propadové trubkové komory (1), a že otvory (7) vytvořené v desce jsou průchody, jejichž osy jsou vedeny rovnoběžně s podélným směrem propadové trubkové komory, přičemž prostředky pro přivádění ochlazovacrho média jsou rozmístěny tak, aby přiváděly tekutinu s velmi nízkou teplotou do propadové trubkové komory v podstatě rovnoběžně s podélným směrem této komory.
7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím , že v desce (3) je vytvořeno kruhové uspořádání otvorů (7), přičemž prostředky (8, 10) pro přivádění tekutiny jsou umístěny jak uprostřed řečeného kruhového uspořádání, tak i kolem vnitřní kruhové stěny propadové trubkové komory (1).
8. 8. Zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím , že komora (4) má další stěnu, která je umístěna proti a je rovnoběžná se stěnou tvořenou řečenou deskou (3) a která přinejmenším částečně obsahuje membránu určenou pro nastavení v rámci vibrační jednotky (6) na určitý výkmit ve směru desky
9. 9. Zařízení podle kteréhokoli z předcházejících nároků 6 až 8, vyznačující se tím , že otvor pro odvádění granulí ústí do kruhové komory (11) chladiče (12), kdy tato kruhová komora má uzavřenou horní stěnu (13), perforované kruhové dno (16) a *· ·· φφ φφ · φ « · · φ * φ φφφφ · φ φ · φ «φ «φφ « 1 φ • » ♦ φ φφφφ φφ φφ φφ «φ

   -10válcovitou vnitřní a vnější obvodovou stěnu (14, 15, 17), kdy tato vnější obvodová sténaje tvořena tangenciálně nasměrovanými lopatkami (15) vedenými vzhůru od kruhového dna, kdy toto kruhové dno a ěást obvodové stěny tvořené lopatkami je v průchozím propojení s uzavřeným prostorem (18), v němž jsou umístěny prostředky (21) pro přivádění ochlazovacího plynu, kdy v horní oblastí kruhové komoiy jsou umístěny prostředky (20) pro odvádění ochlazovacího plynu a kdy ve dnu poblíž vnitřní obvodové stěny je vytvořen otvor (19) pro odvádění granulí.
10. 10. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím , že chladič (12) je konstrukčně uspořádán pod propadovou trubkovou komorou (1).
11. 11. Zařízení podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím , že otvory (19) pro odvádění granulí několika propadových trubkových komor (1) jsou propojeny s kruhovou komorou (11).