ITMI20060154A1

ITMI20060154A1 - Procedimento per l'essicamento di melammina

Info

Publication number: ITMI20060154A1
Authority: IT
Original assignee: Vomm Impianti E Processi S P A
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2006-01-30
Publication date: 2007-07-31

Description

"Procedimento per l’essiccamento di melammina"

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione si riferisce in generale al settore tecnico dell’industria chimica. In particolare, l’invenzione riguarda un procedimento per l’essiccamento di panelli umidi di melammina.

Tecnica nota

Sono noti da tempo diversi procedimenti per la produzione di melammina (si vedano ad esempio US 3 598 818, EP 0 091 174 e WO 95/06042), i quali comportano l’ottenimento, ad un certo stadio, di una dispersione fluida (“slurry”) di cristalli di melammina e acqua, nella quale è disciolta una quantità variabile di ammoniaca.

Per ottenere melammina con un’adeguata purezza sono disponibili diversi metodi di purificazione, comprendenti fasi di ricristallizzazione, i quali conducono alla fine all’ottenimento di un panello umido di melammina in cristalli con una determinata granulometria.

L’essiccamento del suddetto panello può essere eseguito in vari modi e tipicamente mediante un essiccatore flash. Come spiegato nella domanda EP 1 071 673, l’utilizzo di un essiccatore flash comporta però alcuni inconvenienti, primo fra tutti la produzione di una cospicua quantità di particelle cosiddette “fini”, cioè con un diametro inferiore a 21 pm, che ha come conseguenza una diminuzione della densità apparente e della densità alla compattazione (“compacted density”), che si riflette sulla trasportabilità e sulla processabilità del prodotto finale.

Allo scopo di migliorare la densità apparente e la densità alla compattazione della melammina essiccata, la domanda EP 1 071 673 propone l’utilizzo di un diverso metodo per essiccare il panello umido di melammina. Tale metodo comporta l’utilizzo di un essiccatore per contatto, ovvero un essiccatore in cui si applica calore al panello umido prevalentemente tramite contatto con le superfici dell’essiccatore (ad esempio un essiccatore a fascio tubiero, a tamburo rotante o ad armadio).

L’essiccamento del panello di melammina viene eseguito mantenendo la parete dell’essiccatore a contatto con il panello da essiccare ad una temperatura fra 100 e 220°C e preferibilmente tra 120 el60°C, con un tempo di permanenza compreso fra 0,1 e 10 ore (preferibilmente 1-3 ore).

Operando in questo modo, si ottiene un prodotto finale con un contenuto di umidità inferiore a 0,1% su base umida e con un contenuto di particelle fini con diametro minore di 21 pm inferiore a 30% in peso. In ogni caso, utilizzando il metodo secondo EP 1 071 673, si ottiene una percentuale di particelle fini inferiore a quella che si otterrebbe utilizzando la tecnica convenzionale che impiega l’essiccatore flash.

Tuttavia è evidente che i tempi necessari per eseguire l’essiccamento per contatto del panello umido di melammina sono nettamente superiori a quelli implicati dall’utilizzo di un essiccatore flash, con conseguente rallentamento dei cicli di produzione.

Sommario dell' invenzione

Il problema alla base della presente invenzione è stato quello di mettere a disposizione un procedimento per l’essiccamento di panelli umidi di melammina che consentisse di ottenere un prodotto finale dotato di buone proprietà di densità apparente e densità alla compattazione nonché rispondente a tutti i requisiti previsti dalle norme vigenti in tempi nettamente inferiori a quelli comportati dal metodo secondo EP 1 071 673.

Un tale problema è stato risolto da un procedimento che comprende le fasi di:

mettere a disposizione un turbo-essiccatore comprendente un corpo tubolare cilindrico munito di una camicia riscaldante, di aperture di ingresso e di uscita e di un rotore palettata girevolmente supportato al suo interno,

- alimentare un flusso continuo di un panello umido di melammina nel turboessiccatore, la cui temperatura di parete interna è di almeno 120°,

- alimentare nel turboessiccatore un flusso continuo di un gas scelto fra aria o azoto,

- sottoporre il flusso di panello umido di melammina all’azione meccanica del rotore palettata posto in rotazione ad una velocità di almeno 200 giri al minuto, con conseguente centrifugazione del suddetto panello umido contro la parete riscaldata, ciò che determina l’evaporazione istantanea dell’acqua contenuta nel panello, e trasporto di quest’ultimo verso l’apertura di uscita,

- scaricare in continuo, dopo un tempo medio di permanenza inferiore a 300 secondi, un flusso di melammina in cristalli con un contenuto d’umidità inferiore a 0,1%.

Preferibilmente, la temperatura della parete interna del turboessiccatore è compresa fra 225°C e 280°C ed il gas introdotto nel turboessiccatore è aria riscaldata a 120-200°C, che può essere immessa sia in equicorrente sia in controcorrente rispetto al flusso di panello umido.

La portata del flusso d’aria è generalmente compresa fra 200 e 800 Nm<3>/h per ogni 100 kg di prodotto umido alimentato.

La velocità di rotazione del rotore palettate è preferibilmente compresa fra 200 e 1500 giri al minuto.

II tempo di permanenza del panello di melammina all’interno del turboessiccatore è generalmente compreso fra 15 e 100 secondi.

Il procedimento secondo la presente invenzione sarà ulteriormente descritto facendo riferimento ad un disegno e ad un esempio di realizzazione forniti a titolo meramente illustrativo e non limitativo.

Breve descrizione dei disegni

Nell’unico disegno allegato è illustrata schematicamente un’apparecchiatura di essiccamento utilizzata per l’esecuzione del procedimento secondo la presente invenzione.

Descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita Facendo riferimento a tale disegno, l’apparecchiatura utilizzata per l’essiccamento di panelli umidi di melammina comprende un turboessiccatore T.

Il turboessiccatore T (prodotto, ad esempio, dalla ditta VOMM Impianti e Processi di Rozzano (MI)) comprende essenzialmente un corpo 1 tubolare cilindrico chiuso alle contrapposte estremità da fondi 2,3 e munito di una camicia 4 riscaldante coassiale destinata ad essere percorsa da un fluido, ad es. olio diatermico.

Il corpo 1 tubolare presenta un’apertura 5 di ingresso per il panello umido di melammina e per il flusso di gas e un’apertura 6 di uscita per il prodotto che ha subito il trattamento di essiccamento.

All’interno del corpo 1 tubolare è girevolmente supportato un rotore 7 palettate. Le file di pale 8 di questo rotore sono disposte elicoidalmente ed orientate in modo tale da centrifugare e simultaneamente trasportare verso l’uscita il prodotto sottoposto ad essiccamento. Un motore M provvede a far ruotare il rotore 7 a velocità compresa fra 200 e 1500 giri/minuto, preferibilmente 400-600 giri/min.

Per motivi tecnici contingenti il turboessiccatore può ovviamente presentare più di un’apertura di ingresso e/o d’uscita.

Un flusso di un panello umido di melammina viene alimentato in continuo nel turboessiccatore T attraverso l’apertura di ingresso 5, contemporaneamente ed in equicorrente ad un flusso di aria riscaldata. Il panello umido di melammina viene centrifugato dalle pale del rotore, sin dal suo ingresso nel turboessiccatore, contro la parete interna 9 riscaldata e viene contemporaneamente convogliato verso l’apertura 6 di uscita grazie airorientamento elicoidale delle suddette pale.

Grazie alla formazione di uno strato tubolare sottile, dinamico, turbolento di panello di melammina, nel quale le singole particelle assorbono una grandissima quantità di energia, sia sotto forma di energia meccanica fornita dall'azione del rotore palettate posto in rotazione ad elevata velocità, sia sotto forma di calore ceduto dalla parete interna riscaldata del turboessiccatore T e dataria calda, l’acqua contenuta nel panello umido di melammina subisce un evaporazione istantanea.

Dopo un tempo di permanenza nell’essiccatore di circa 15-60 secondi viene scaricato in continuo un flusso di melammina in cristalli con un contenuto di umidità inferiore a 0,1%.

E’ da notare che il flusso d’aria calda può essere alimentato anche in controcorrente rispetto al flusso di panello umido di melammina, attraverso l’apertura 6 o attraverso un’ulteriore apertura posta in prossimità del fondo 3. Indipendentemente dal senso in cui viene alimentato, il flusso d’aria calda agevola considerevolmente l’asportazione del vapore generato dall’evaporazione dell’acqua contenuta nel panello e consente di eliminare completamente l’ammoniaca che si trova quasi sempre disciolta in tale acqua.

ESEMPIO

Utilizzando l’apparecchiatura descritta schematicamente più sopra e seguendo il metodo dell’invenzione, un panello umido di melammina avente un contenuto di particelle fini (diametro inferiore a 21 pm) pari a 2,5% ed un contenuto d’acqua pari a 12% (valutato a 105°C), nella quale si trovava disciolta ammoniaca in percentuale del 14% (sul peso di tale acqua), fu alimentato in continuo nel turboessiccatore T, con una portata di 80 Kg/h, contemporaneamente ed in equicorrente ad un flusso di aria a 200°C, con una portata di 300 Nm<3>/h.

La temperatura della parete 9 era mantenuta a circa 250°C mentre la velocità di rotazione del rotore 7 palettate era mantenuta costante a 700 giri/minuto.

Dopo un tempo medio di permanenza nel turboessiccatore T di 60 secondi, si scaricarono in continuo un flusso di aria mista a vapore acqueo e un flusso di melammina in cristalli, avente una densità apparente di 0,74, priva di ammoniaca e con un’umidità relativa pari a 0,04%. Il contenuto di particelle fini (diametro inferiore a 21 pm) del prodotto essiccato era pari a 3,4%, il suo titolo era di 99,9% e il suo grado di bianco, determinato secondo APHA (ovvero mediante valutazione visiva di confronto con una scala di provini a base di cloroplatinato di potassio diluito in formaldeide), pari a 10.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per l’essiccamento di panelli umidi di melammina, comprendente le fasi di: mettere a disposizione un turbo-essiccatore (T) comprendente un corpo (1) tubolare cilindrico munito di una camicia (4) riscaldante, di aperture (5, 6) di ingresso e di uscita e di un rotore (7) palettate girevolmente supportato al suo interno, - alimentare un flusso continuo di un panello umido di melammina in detto turboessiccatore (T), la cui parete interna (9) è mantenuta ad una temperatura di almeno 220°C. - alimentare in detto turboessiccatore (T) un flusso continuo di un gas scelto fra aria o azoto, - sottoporre detto flusso di panello umido di melammina all’azione meccanica di detto rotore (7) palettate posto in rotazione ad una velocità di almeno 200 giri al minuto, con conseguente centrifugazione di detto panello umido contro detta parete (9) riscaldata, ciò che determina l’evaporazione istantanea dell’acqua contenuta nel panello, e trasporto di quest’ultimo verso l’apertura (6) di uscita, - scaricare in continuo, dopo un tempo medio di permanenza inferiore a 300 secondi, un flusso di melammina in cristalli con un contenuto d’umidità inferiore a 0,1%.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la temperatura della parete interna (9) di detto turboessiccatore è compresa fra 225°C e 280°C.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui il gas introdotto nel turboessiccatore è aria riscaldata a 120-240°C.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, in cui detto flusso d’aria riscaldata è alimentato in equicorrente a detto flusso di panello umido di melammina.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 3, in cui detto flusso d’aria riscaldata è alimentato in controcorrente a detto flusso di panello umido di melammina.
6. Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni da 3 a 5, in cui la portata di detto flusso d’aria è compresa fra 200 e 800 Nm<3>/h per ogni 100 kg di panello umido di melammina alimentati.
7. Procedimento secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, in cui la velocità di rotazione di detto rotore (7) palettato è compresa fra 200 e 1500 giri al minuto.
8. Procedimento secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, in cui il tempo di permanenza del panello di melammina all’interno di detto turboessiccatore (T) è compreso fra 15 e 100 secondi.