MX2008014195A - Procesamiento termico con calentamiento indirecto de material en particulas. - Google Patents

Procesamiento termico con calentamiento indirecto de material en particulas.

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MX2008014195A
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MX2008014195A
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Neville Jordison
Niels A Rozendaal
Peter Xingeun Huang Dr
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Solex Thermal Science Inc
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Abstract

Se proporciona un método y un aparato para el proceso térmico con calentamiento indirecto de material, tal como un secador o un evaporador para el tratamiento del material en partículas. En una modalidad, un secador para secar material de partículas incluye una pluralidad de placas de transferencia térmica dispuestas en una relación espaciada para el flujo del material que se secará a través de ellas. Cada placa de transferencia térmica se provee con una entrada y una salida para el flujo del líquido de calentamiento a través de las placas. Un sistema de suministro de fluido de purga proporciona un flujo de líquido de purga, tal como aire, gas o vapor entre las placas en una dirección a través de la dirección del flujo del material que se va a secar. El sistema de suministro de fluido de purga proporciona una trayectoria de flujo para el líquido de purga que se aísla del flujo del líquido de calentamiento a través de las placas. También se proporciona un método para el proceso con calentamiento.

Description

PROCESAMIENTO TÉRM ICO CON CALENTAM IENTO INDIRECTO DE MATERIAL EN PARTÍCULAS Campo de la Invención Esta invención se refiere a un método y un aparato para el proceso térmico con calentamiento indirecto. Particularmente, pero no exclusivamente, la invención se refiere a un secador para el material en partículas. Los ejemplos del material que se puede secar por el secador, son soya, cañóla y semillas de girasol . Antecedentes de la Invención Los secadores convencionales utilizan típicamente solamente aire caliente para secar. El material a ser secado fluye por gravedad a través del secador. Todo el calor para secar es proporcionado por el aire caliente, que mientras que absorbe la humedad , se enfría y se satura rápidamente. El aire de extractor típicamente se expulsa a través de un sistema de limpieza a la atmósfera. La desventaja de este sistema es que es muy ineficaz para la utilización de la energía , típicamente alcanzando solamente cerca del 30% en secadores pasados de moda y una eficacia de 30 al 50% con la mejor tecnolog ía disponible. En donde la eficacia se mide en términos de: Energ ía teórica requerida para evaporar el agua Entrada de energ ía total Al aumentar la temperatura del aire de entrada mejora la eficacia, no obstante es limitada por la temperatura máxima que el producto puede soportar sin degradación , que para los productos tales como semillas oleaginosas es bastante baja. El aire de exhaución contiene mucho calor residual que es difícil de recuperarse. Como una modificación de este diseño básico , en un intento por mejorar la eficacia , los tubos calentados al vapor se han incluido para proporcionar una fuente de calentamiento indirecta . Durante el proceso de secado, el agua del material que es secado se transforma en vapor de agua que necesita ser eliminado . Se ha i ntentado eliminar el vapor de agua introduciendo una corriente de aire de purga en el lecho o la columna del material que se esta secando para absorber el vapor de agua, con un acercamiento al punto de saturación del aire. En una planta comercial , debido a la gran capacidad y secado requeridos, ésta requiere grandes cantidades de aire. Una solución simple sería introducir el aire de purga en la parte inferior de la columna y la salida en la parte superior de la columna . Sin embargo, en esta configuración , con cualquier longitud razonable de la columna , la ca ída de presión a través de la columna para la cantidad requerida de aire llega a ser muy alta, requiriendo un compresor (o el soplador) y un recipiente a presión , indeseable desde muchos puntos de vista: por ejemplo complejidad del d iseño, costos de capital y operacionales, etc. Es un objeto de la presente invención el aliviar los problemas anteriores.
Breve Descripción de la Invención Según la invención , se proporciona un método para secar el material en partículas que presenta los pasos de introducir el material en los pasajes de flujo definidos entre una pluralidad de placas de transferencia térmica separadas; permitir que el material fluya con un flujo estrangulado bajo la fuerza de gravedad a través de los pasajes de flujo definidos entre las placas de transferencia térmica; hacer pasar de un l íquido calentado a través de las placas de transferencia térmica, para someter el material que fl uye a través de los pasajes de flujo a calentamiento indirecto; y simultáneamente producir un flujo de un fluido de purga a través del material que es sometido al calentamiento indirecto en una dirección a través del flujo del material , de tal modo para eliminar la humedad generada por el calentamiento indirecto del material , el flujo del fluido de calentamiento a través de las placas de transferencia térmica que están aisladas del flujo de fluido de purga. También según la invención se proporciona un método pata eliminar volátiles del material sólido a granel que incl uye los pasos de: introducir el material en los pasajes de flujo definidos entre una pluralidad de placas de transferencia térmica separadas; permitir que el material fluya con un flujo estrangulado bajo fuerza de la gravedad a través de los pasajes de flujo definidos entre las placas de transferencia térmica ; hacer pasar un fluido de calentamiento a través de las placas de transferencia térmica, de tal modo para someter el material que atraviesa el flujo a la calentamiento indirecta; y simultáneamente producir un flujo de fluido de purga a través del material que está siendo sometido al calentamiento indirecto en una dirección a través del flujo del material , de tal modo para eliminar los volátiles evaporadosgenerados por el calentamiento indirecto del material , el flujo del fluido de calentamiento a través de las placas de transferencia térmica que se aisla del flujo de fluido de purga. El fluido de purga puede ser aire o un gas, tal como nitrógeno.
El fluido de purga puede ser vapor sobrecalentado. El vapor puede estar a una presión baja , tal como por debajo de la presión atmosférica , o a la presión atmosférica o en una presión por encima de la presión atmosférica. Por eficacia, el calor residual de otra parte en un proceso termal particular se puede recuperar y utilizar para calentar el fluido de calentamiento, así como el aire de purga, si se desea . El método se puede realizar bajo presión negativa , es decir debajo de la presión atmosférica para mejorar la eficacia . Además según la invención se proporciona un secador para secar el material en partículas que presenta una pluralidad de placas de transferencia térmica dispuestas en una relación separada para el flujo del material que se secará entre ellas, cada placa de transferencia térmica está provista con una entrada y una salida para el flujo de un fluido de calentamiento a través de las placas y de un sistema de suministro de fluido de purga dispuestos para proporcionar un flujo de fluido de purga entre las placas en una dirección a través de la dirección del flujo del material que se secará, en donde el sistema de suministro de fluido de purga proporciona una trayectoria de flujo para el fluido de purga que se aisla del flujo del fluido de calentamiento a través de las placas. También según la invención se proporciona un evaporador para eliminar volátiles del material sólido a granel que presenta una pluralidad de placas de transferencia térmica dispuestas en una relación separadas para el flujo del material entre ellas, cada placa de transferencia térmica está provista con una entrada y una salida para el flujo de un fluido de calentamiento a través de las placas y de un sistema de suministro de fluido de purga dispuestos para proporcionar un flujo de fluido de purga entre las placas en una dirección a través de la dirección del flujo del material , en donde el sistema de suministro de fluido de purga proporciona una trayectoria del flujo para el fluido de purga que se aisla del flujo del fluido de calentamiento a través de las placas. Además según la invención se proporciona un secador para secar el material en partículas que presenta una pluralidad de placas de transferencia térmica dispuestas en la relación separada para el flujo del material que se secará entre ellas, cada placa de transferencia térmica está provista con una entrada y una salida para el flujo de un fluido de calentamiento a través de la placa, y un sistema de suministro de fl uido de purga dispuesto para proporcionar un flujo de fluido de purga en una dirección a través de la dirección del flujo del material que se secará, del flujo de fl uido de purga pasa por las placas de transferencia térmica y aislado del flujo de fluido de calentamiento a través de las placas de transferencia térmica . También según la invención se proporciona un evaporador para eliminar volátiles del material sólido a granel que presenta una pluralidad de las placas de transferencia térmica dispuestas en relación separada para el flujo del material entre ellas, cada placa de transferencia térmica está provista con una entrada y una salida para el flujo de un fluido de calentamiento a través de la placa , y un sistema de suministro de fluido de purga dispuesto para proporcionar un flujo de fluido de purga en una dirección a través de la di rección del flujo del material , el flujo de fluido de purga pasa por las placas de transferencia térmica y aislado del flujo de fluido de calentamiento a través de las placas de transferencia térmica . Las placas de transferencia térmica se pueden proveer con agujeros o aberturas para el flujo de fluido de purga a través de las placas y el sistema de suministro de fluido de purga puede presentar por lo menos un pleno de la entrada y por lo menos un pleno de la expulsión con placas de transferencia térmica interpuestas entre los plenos. Las placas de transferencia térmica pueden presentar placas perforadas convencionales con agujeros dentro de la soldadura de las placas perforadas. Preferiblemente, los agujeros tienen por lo menos 1 2 mil ímetros de diámetro para mantener una velocidad de aire a través de los agujeros menor a 5 m/s. Sin embargo, estos valores pueden variar dependiendo del uso particular. Cada uno de los plenos de entrada y salida puede tener un lado permeable al aire para hacer frente a las placas de transferencia térmica. Las placas de transferencia térmica se pueden arreglar en los bancos de placas, cada banco presenta una o más placas, y el sistema de suministro de fluido de purga puede presentar los plenos de la entrada y de la expulsión interpuestos entre los bancos de placas. Cada uno de los plenos de la entrada y de salida puede tener un par de lados penetrables opuestos del aire. Por ejemplo, los lados pueden presentar un material perforado, pantallas de alambre o aberturas con ángulos agudos. Según otra modalidad , el sistema de suministro de fluido de purga puede presentar por lo menos una tubería o tubo penetrable de entrada del aire que se extiende transversalmente en la dirección del flujo del material y a través de las placas de transferencia térmica para suministrar el fluido de purga al secador o el evaporador y por lo menos un tubo de escape o tubo permeable al aire que se extiende transversalmente a la dirección del flujo del material y a través de las placas de transferencia térmica para la expulsión del fluido de purga del secador o del evaporador. Otros objetos y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la descripción de las modalidades preferidas de la invención que se dan a continuación .
Breve Descri pción de los Dibu jos La invención ahora será descrita mediante ejemplos, haciendo referencia a los dibujos anexos. Los detalles específicos de ciertas modalidades del presente aparato/método se disponen en la siguiente descripción detallada y se ilustran en las figuras incluidas para proporcionar una comprensión de tales modalidades. Las personas expertas en la tecnología implicada aqu í entenderán, sin embargo, que aparato/método presente tiene modalidades adicionales, y/o pueden ser practicadas sin por lo menos algunos de los detalles dispuestos en la descripción siguiente de las modalidades preferidas. En los dibujos: La figura 1 es una vista tridimensional , parcialmente recortada de un secador para el material en partículas; La figura 2 es una vista lateral de parte de una placa s de transferencia térmica perforada del secador de la figura 1 ; La figura 3 es una vista tridimensional esquemática de parte del interior del secador de la figura 1 , mostrando un número de placas de transferencia térmica, con los plenos asociados a la entrada y a la salida de aire, y el material en partículas fluyendo hacia abajo entre las placas; La figura 4 es una vista parcial tridimensional de un pleno de la entrada o de la salida de aire del secador de la figura 1 ; La figura 5 es una vista lateral esquemática de una modalidad alternativa de una entrada de aire y de un pleno del salida de ai re convenientes para el uso con el secador de la figura 1 ; La figura 6 es una representación esquemática de un banco de placas de otra modalidad de un secador para el material en partículas, las placas de transferencia térmica se muestran en una vista extrema; La figura 7 es una representación esquemática de los bancos de placas y de los plenos del aire de otra modalidad de un secador, mostrada en vista de planta; 0032 La figura 8 es una vista delantera de los bancos de placas y de los plenos de aire del secador de la figura 7. Descri pción Detallada de la Invención En la descripción siguiente, se disponen ciertos detalles específicos para proporcionar una comprensión cuidadosa de las varias modalidades de la invención . Sin embargo, la persona calificada entenderá que la invención se puede practicar sin estos detalles. En otros casos, las estructuras bien conocidas asociadas a la tecnología no se han descrito detalladamente para evitar innecesariamente obscurecer las descripciones de las modalidades de la invención . A menos que el contexto requiera otra cosa , a través de la descripción y la solicitud que siguen , la palabra comprende y variaciones de ellas como por ejemplo presentar y presentar debe ser interpretado en un sentido abierto, esto es como "incluyendo pero no limitado a esto"; Refiriéndonos a los dibujos, el número 1 0 de la referencia indica generalmente un secador o un evaporador que presenta una cubierta 1 2 que contiene varios bancos 14 de una o más placas huecas de transferencia térmica 1 6. En el presente ejemplo, hay cuatro placas de transferencia térmica 1 6 en cada banco 1 4 de la placa. Las placas 1 6 en cada banco 1 4 se colocan paralelamente espaciadas para el flujo del material en partículas 1 8, que debe ser secado, entre ellas. La dirección del flujo del material 1 8 es indicada por las flechas 1 7 en la figura 3. Cada placa 16 tiene una entrada 20 para la introducción de un fluido de calentamiento, tal como vapor, y una salida 22, para descargar el fluido de calentamiento enfriado, por ejemplo condensado si el vapor se utiliza como fluido de calentamiento . Por ejemplo, el vapor a baja presión de aproximadamente 1 1 0°C se puede utilizar como el fluido de calentamiento. Las entradas 20 están conectadas con un distribuidor de fluido de calentamiento 24, que alternadamente, durante el uso, está conectado con una fuente de fluido de calentamiento a través de la abertura (boquilla) 26. Los salidas 22 están conectadas con un distribuidor 28 del cual el fluido de calentamiento gastado se descarga con la abertura 30. Si un fluido de calentamiento se utiliza , por ejemplo agua caliente, las conexiones serían invertidas, con el l íquido entrando en la abertura 30 y saliendo en la abertura 26. Cada placa 1 6 está provista con agujeros o aberturas 32 , que se sellan alrededor de sus periferias, para el flujo de aire de purga a través de las placas 1 6, como se describe más abajo. Para mejorar la eficacia, las aberturas 32 en las placas adyacentes 1 6 están desplazadas entre sí, según lo mostrado más claramente en la figura 5. Los bancos de placas 14 se proveen con plenos de entrada de aire 34 para la disposición de los plenos de aire de purga 36 y de salida de aire para expulsar el aire de purga gastado. Los plenos de entrada de aire 34 están conectados con un distribuidor de aire de purga 38 que está conectado con una fuente de aire, con la abertura 40, y los plenos de salida de ai re 36 están conectados con un distribuidor de aire de purga 42 del cual el aire de purga se expulsa a través de la abertura 44. Los plenos de entrada y salida de aire de purga 34, 36 tienen lados permeables al aire que apuntan a las placas de transferencia térmica 16. Los lados permeables al aire pueden ser de cualquier material conveniente que permita el paso del aire de purga a su través pero al mismo tiempo contrarrestar la entrada del material 1 8 que es secado en los plenos 34, 36. En el ejemplo ilustrado en las figuras 1 , 3 y 4, los lados permeables al aire se forman de las pantallas de alambre para el paso del aire a través de ellas. Las pantallas son formadas por miembros alargados 46, según las indicaciones de la figura 4, que tienen perfiles seccionados transversatmente triangulares o en forma de V y se disponen para formar una superficie exterior lisa, es decir las bases de los perfiles triangulares apuntan hacia afuera. Hay una separación 48 de aproximadamente 1 a 3 mil ímetros entre los miembros adyacentes 46. El efecto de esta disposición es que la obstrucción de los plenos 34, 36 es contrarrestada. Mientras que las pequeñas partículas pueden pasar a través de la separación 48, se evita que las partículas más grandes lo hagan y, gracias al perfil exterior liso, estas partículas pueden resbalar hacia abajo a lo largo de los lados de los plenos 34, 36. Según las indicaciones de las figuras 1 y 3, los plenos 34, 36 se interponen entre los bancos de placas 1 4. De esta manera , los bancos adyacentes 14 de la placa comparten el pleno 34 de la entrada interpuesto entre ellos y los bancos adyacentes 1 4 de placas comparten el pleno de salida 36 interpuesto entre ellas. La cubierta 1 2 forma una tolva 50 sobre los bancos de placas 14 y tiene una entrada 52 para introducir el material que se secará en la tolva 50. La cubierta 1 2 tiene una salida (no mostrada) en su superficie inferior para la salida del material seco del secador 1 0. Un dispositivo de flujo de masa o una tolva de descarga del flujo de masa (no mostrados) se provee en el salida que crea un flujo de masa o un flujo estrangulado del material que es secado con el secador 1 0 y regula el flujo del material . Un ejemplo de un dispositivo de flujo de masa o una tolva de descarga del flujo de masa se describe en la patente norteamericana No. 5.1 67.274, que es incorporada como referencia. El término "flujo estrangulado" en esta especificación significa un flujo diferente a una caída libre de las partículas individuales bajo la fuerza de la gravedad . Durante la operación del secador 1 0, el material que se secará , por ejemplo las sojas, los flujos hacia abajo de la tolva 50 en flujo estrangulado bajo fuerza de la gravedad entre el traspaso térmico platea 1 6 mientras que el fluido de calentamiento está circulando a través de las placas 16. Para eliminar cualquier emisión gaseosa del material que es secado, por ejemplo el vapor de agua en el caso de las soya, el aire relativamente seco (aire de purga) se i ntroduce en los plenos de entrada de aire 34 por ejemplo por medio de un ventilador (no mostrado) vía el distribuidor de entrada 38. De los plenos 34 el aire de purga fluye lateralmente a través de las pantallas de cuñas de alambre de los plenos 34 (como se muestra por las flechas 54 en la figura 3) en una dirección a través de la dirección del flujo del material que es secado y con las aberturas 32 en las placas 1 6, como se muestra con las flechas 56 en la figura 3. El secado del material 1 8 ocurre como resultado de la combinación del calor generado por el fluido de calentamiento que circula a través de las placas 1 6 y del ambiente de ai re seco. Para mejorar la eficacia del proceso el aire de purga puede ser aire caliente. El flujo del fluido de calentamiento a través de las placas 1 6 está separado del flujo de aire de purga a través de las aberturas 32 en las placas 1 6. Esto es resultado de las aberturas 32 que son selladas alrededor de sus periferias, según lo mencionado antes. El aire de purga es aspirado en los plenos 36 de salida de aire, por ejemplo mediante un ventilador de la expulsión (no mostrado) corriente abajo del distribuidor 42 de salida de aire. Durante este flujo de aire de purga a través del material 1 8 que es secado, las emisiones gaseosas generadas durante el proceso de secado se conducen junto con el aire de purga y se expulsan con el aire de purga. Por ejemplo, en el caso de la soya, el aire húmedo será expulsado de los plenos 36. La profundidad del lecho a través de la cual el aire de purga debe fluir puede ser controlada seleccionando un número apropiado de las placas 1 6 entre la entrada y los plenos 34, 36, por ejemplo el número del salida de placas 1 6 depende de la naturaleza del material que es secado (permeabilidad del lecho). Por ejemplo, porque para material relativamente grueso la profundidad del lecho puede ser aumentada , mientras que puede ser disminuida para material menos grueso. De esta manera se obtiene una profundidad del lecho manejable para el aire de purga. El requisito aqu í es alcanzar el equilibrio necesario entre el flujo de aire requerido para eliminar la humedad y la caída de presión disponible de los ventiladores. De lo anterior puede concluirse que la invención proporciona una manera de trabajar con las profundidades del lecho finas que funcionarán con caídas de presión dentro del rango de un ventilador de flujo radial , superando así los problemas encontrados en métodos de operación convencionales. La profundidad del lecho es la distancia entre un par adyacente de plenos 34, 36, según lo indicado por la línea 58 en la figura 3. Como gu ía, la profundidad del lecho se puede seleccionar para que sea de aproximadamente de 50 mil ímetros a 1 000 milímetros, por ejemplo para las semillas de cañóla la profundidad del lecho puede ser de aproximadamente 750 milímetros. En la figura 5 se muestran los plenos alternativos, esto es el pleno de entrada de aire 80 y el pleno de salida de aire 82. Los plenos 80, 82 se diferencian de los plenos 34, 36 en que sus lados permeables al aire están construidos diferentemente. Como se muestra , cada lado permeable al aire presenta una pluralidad de aberturas 84. Las aberturas 84 están inclinadas escarpadas, por ejemplo con un ángulo de 70° , como se muestra en 86. Esto es un ángulo típico para mantener el flujo de masa del material que es secado . Las aberturas adyacentes 84 se traslapan, como se muestra en 88, pero se encuentran separadas aproximadamente 20 milímetros para definir las aberturas 90 con las cuales el aire puede entrar o salir. Los plenos 80, 82 están abiertos en la parte inferior para aspirar cualquier material del producto que es secado en el pleno 80, 82 , caerá en la corriente del material del producto secado que sale de la parte inferior del banco de las placas 1 6. El flujo de aire del pleno 80 de la entrada al pleno 82 de salida es mostrado por las l íneas 92. En una modalidad alternativa, los plenos 34, 36 de la entrada/ salida de aire se pueden substituir por tuberías de entrada/salida de aire, 62 y 64, respectivamente, pasando por aberturas en las placas 1 6, según las indicaciones de la figura 6. (En la figura 6 un banco de placas de un secador alternativo 60 se muestra con las placas 1 6 en vista extrema). Los tubos de entrada/salida de aire 62, 64 están perforados para el paso del aire de purga a través de los tubos 62, 64 y se colocan de manera alternada , como se muestra. Los tubos de entrada de aire 62 están conectados con una fuente de aire de purga para el flujo de aire en los tubos 62 (según lo indicado por las flechas 66) y radialmente hacia afuera de los tubos 62 con las perforaciones (según lo indicado por las flechas 68). El flujo de aire se puede crear en la manera conocida mediante la disposición de uno o más ventiladores del flujo radial o de ventiladores de extracción (no mostrados). Asimismo el flujo de aire se crea a través de tubos 64 de salida de aire pero en la dirección opuesta para extraer el aire de purga gastado dentro de los tubos 64 a través de las perforaciones (según lo indicado por las flechas 70) y salir de los tubos 64 (según lo indicado por las flechas 72). De esta manera, las emisiones gaseosas del material en partículas que fluye hacia abajo entre las placas 1 6, según lo indicado por las flechas 74, son retiradas por el flujo de aire de purga entre los tubos 62 y 64. U na vez más se obtiene una profundidad de lecho manejable por medio de la separación apropiada de los tubos 64, 66. Para manejar capacidades más grandes, los distribuidores bancos de placas 16 se pueden apilar en serie a lo largo de la dirección del flujo del material que es secado . Si se desea, las placas se pueden desplazar entre los bancos sucesivos.
El secador o el evaporador según la invención se puede también utilizar para eliminar los volátiles de un sólido a granel , por ejemplo desvolatización del producto plástico que se contamina con los solventes volátiles. Por ejemplo, en la fabricación de productos plásticos, el plástico se forma en pelotillas. Durante el proceso, las pelotillas se purgan con aire o nitrógeno para quitar los materiales volátiles (solventes) en las superficies de las pelotillas así como dentro del cuerpo del material (pelotillas). Este proceso también se conoce como "desgasificación". En tal uso el material en partículas 1 8 mencionado en la descripción del proceso serían las pelotillas. Refi riéndonos a las figuras 7 y 8 el número 1 00 indica generalmente un secador según otra modalidad . En el ejemplo mostrado, el secador 1 00 incluye dos bancos de placas de transferencia térmica 1 02. Aunque se formen relieves las placas 1 02 no tienen agujeros (tales como los agujeros 32 de las placas 1 6). Se apreciara que dependiendo de los requisitos pueden proporcionarse menos o más de dos bancos de placas 1 02. Como en el caso con las placas 1 6, las placas 1 02 tienen entradas que estén conectadas con los distribuidores 24 de calentamiento conectados con una fuente de l íquido y de enchufes de calentamiento que están conectados con los distribuidores 28 de los cuales se descarga el fluido de calentamiento gastado. Se proveen un par de plenos de entrada de aire 1 04 en el exterior de los bancos de placas 1 02 y a la salida de aire se proporciona un pleno 1 06 entre los bancos de placas 1 02.
Los plenos de entrada de aire 104 tienen lados permeables al aire que apuntan hacia los bancos de placas 1 02 y el pleno de salida de aire 106 tiene un par de lados opuestos permeables al aire, cada uno apuntando a un banco de las placas 1 02. Los lados permeables al aire pueden ser de cualquier tipo conveniente, como por ejemplo cinta del alambre de cuña mostrada en la figura 4 o el tipo de abertura angulosa como se muestra en la tabla 5. En la modalidad de las figuras 7 y 8, las placas 1 02 se colocan perpendicularmente con respecto a los plenos 1 04, 106. El flujo de aire de los plenos de entrada de aire 1 04 entre las placas 1 02 al pleno de salida de aire 1 06 se muestra por las flechas 1 08. Desde arriba se puede observar que en los secadores 1 0, 60, 1 00, la transferencia térmica indirecta ocurre al mismo tiempo que la purga con aire. Otros equipos de secado convencionales tienen secciones separadas de purga del aire y de transferencia térmica . Esto térmicamente no es no es tan eficiente puesto que el aire se satura a medida que baja la temperatura debido a la evaporación que está ocurriendo. En cambio, el secador de la presente invención continua agregando calor a través de las placas de transferencia térmica para compensar la carga de calor de evaporación . Otra ventaja de la presente invención es que el aire de la purga será recalentado parcialmente a medida que pasa a través de la capa delgada del producto caliente (material 1 8) que está adyacente a cada placa 1 6, 1 02 y a través de los agujeros 32 en la placa 1 6.
Los agujeros 32 están desplazados entre las placas adyacentes, según las indicaciones de la figura 5, para mejorar la distribución del aire de purga y para mejorar el mecanismo del recalentamiento. Las siguientes reivindicaciones deben ser consideradas una parte integrante de la presente descripción. Aunque ciertas modalidades preferidas de la actual invención se hayan demostrado y se hayan descrito detalladamente, debe entenderse que varios cambios y modificaciones pueden realizarse sin salirse del alcance de las reivindicaciones anexas. Generalmente en las siguientes reivindicaciones, los términos usados no se deben interpretar para limitar la invención a las modalidades específicas descritas en la descripción, sino que se deben interpretar que incluyen todos los métodos y aparatos que funcionen de acuerdo con las reivindicaciones. Por consiguiente, la invención no está limitada por la descripción, sino que por el contrario su alcance debe ser determinado enteramente por las reivindicaciones siguientes.

Claims (1)

  1. REIVINDICACION ES 1 . Un secador para secar material en partícu las que presenta una pluralidad de placas de transferencia térmica dispuestas en relación separada para el flujo de material que se secará entre ellas, cada placa de transferencia térmica está provista con una entrada y una salida para el flujo de un fluido de calentamiento a través de la placa, y un sistema de suministro de fluido de purga d ispuesto para proporcionar un flujo de fl uido de purga en una dirección a través de la dirección del flujo del material que se secará, el flujo de fluido de purga se extiende a través de las placas de transferencia térmica y queda aislado del flujo de fluido de calentamiento a través de las placas de transferencia térmica , del sistema de suministro de fluido de purga presenta por lo menos un pleno de entrada y por lo menos un pleno de expulsión con las placas de transferencia térmica interpuestas entre los plenos. 2. El secador de la reivindicación 1 , en donde el flu ido de purga se selecciona de entre uno o más del g rupo que consiste de aire, gas y vapor. 3. El secador de la reivindicación 1 , en donde cada uno de los plenos de entrada y de salida tiene un lado permeable al ai re enfrentado a las placas de transferencia térmica. 4. El secador de la reivindicación 3, en donde el lado permeable al aire es formado por los miembros alargados espaciados que tienen perfiles con sección transversal substancialmente triangular, cada perfil triangular tiene una porción base substancialmente plana q ue apunta hacia el exterior. 5. El secador de la reivindicación 3, en donde el lado permeable al aire está formado por una pluralidad de aberturas transversales inclinadas con respecto a la dirección horizontal , en donde los pasos de aire se definen entre las aberturas adyacentes. 6. El secador de la reivindicación 5, en donde las aberturas están inclinadas con un ángulo de aproximadamente de 70° con respecto a la horizontal . 7. El secador de la reivindicación 1 , en donde las placas de transferencia térmica se colocan dentro de bancos de placas, cada banco presenta una o más placas, los plenos de la entrada y expulsión están interpuestos entre los bancos de placas. 8. El secador de la reivindicación 7, en donde por lo menos algunos de los plenos de entrada y de la salida tienen un par de lados opuestos permeables al aire. 9. Un secador para secar material en partículas que presenta una pluralidad de placas de transferencia térmica dispuestas en relación separada para el flujo del material que se secará entre ellas, cada placa de transferencia térmica está provista con una entrada y una salida para el flujo de un fluido de calentamiento a través de la placa , y un sistema de suministro de fluido de purga dispuesto para proporcionar un flujo de fluido de purga en una dirección a través de la dirección del flujo del material que se secará, el flujo de fluido de purga pasa por las placas de transferencia térmica y aislado del flujo de fluido de calentamiento a través de las placas de transferencia térmica , el sistema de suministro de fluido de purga presenta por lo menos un conducto o tubo permeable al aire que se extiende transversalmente de la dirección del flujo del material que se secará y a través de las placas de transferencia térmica para el suministro del fl uido de purga al secador y por lo menos a un tubo de escape o tubo permeable al aire que se extienden transversalmente a la dirección del flujo del material que se secará y a través de las placas de transferencia térmica para la expulsión del fluido de purga del secador. 1 0. El secador de la reivindicación 9, que presenta una pluralidad de cada uno de los tubos de entrada y salida, los tubos de entrada y salida están dispuestos de una forma alternante. 1 1 . El secador de la reivindicación 1 , en donde cada una de las placas de transferencia térmica tiene una entrada para el fluido de calentamiento conectada con un distribuidor de fluido de calentamiento para la conexión a una fuente de fluido de calentamiento y cada una de las placas de transferencia térmica tiene una salida para el fluido del calentamiento conectada con un distribuidor de salida para la descarga del líquido gastado del calentamiento. 1 2. Un evaporador para eliminar volátiles del material sólido a g ranel que presenta una plu ralidad de placas de transferencia térm ica colocadas separadas entre sí para el flujo del material entre ellas, cada placa de transferencia térmica está provista con una entrada y una salida para el flujo de un fluido de calentam iento a través de la placa, y un sistema de suministro de fluido de purga dispuesto para proveer un flujo de fluido de purga en una dirección a través de la dirección del flujo del material , del flujo de fluido de purga pasando por las placas de transferencia térmica y aislado del flujo de fluido de calentamiento a través de las placas de transferencia térmica, del sistema de suministro de fluido de pu rga que presenta por lo menos un pleno de entrada y por lo menos un pleno de expulsión , estando las placas de transferencia térmica interpuestas entre los plenos. 1 3. El evaporador según la reivindicación 1 2 , en donde el fluido de purga consiste de aire o gas. 14. Un secador para el material en partículas que se van a secar que presenta una pluralidad de placas de transferencia térm ica dispuestas separadas entre sí para el flujo del material q ue se secará entre ellas, cada placa de transferencia térmica está provista con una entrada y una salida para el flujo de u n fluido de calentamiento a través de las placas y de un sistema de sum inistro de fluido de purga dispuesto para proporcionar un flujo de flu ido de purga entre las placas en una dirección a través de la dirección del flujo del material que se secará , en donde el sistema de sum inistro de fl uido de purga proporciona una trayectoria del flujo para el fluido de purga que se a isla del flujo del luido de calentamiento a través de las placas, el sistema de suministro de fluido de purga presenta por lo menos un pleno de entrada y por lo menos un pleno de la expulsión estando las placas de transferencia térmica interpuestas entre los plenos. 1 5. El secador de la reivindicación 14, en donde el fluido de pu rga se selecciona de entre uno o más del grupo que consiste de aire, gas y vapor. 1 6. El secador de la reivindicación 1 4, en donde cada uno de los plenos de la entrada y de salida tiene un lado permeable al aire enfrentado a las placas de transferencia térmica. 1 7. El secador de la reivindicación 1 6 , en donde el lado permeable al aire está formado por los miembros alargados espaciados que tienen secciones transversales substancialmente triangulares, cada perfil triangular tiene una porción base substancialmente plana que apunta hacia el exterior. 1 8. El secador de la reivindicación 1 6, en donde el lado permeable al aire está formado por una pluralidad de aberturas transversales inclinadas con respecto a la dirección horizontal , en donde los pasos de aire se definen entre las aberturas adyacentes. 1 9. El secador de la reivindicación 1 8, en donde las aberturas están inclinadas con un ángulo de aproximadamente de 70° con respecto a la horizontal . 20. El secador de la reivindicación 1 4, en donde las placas de transferencia térmica se colocan dentro de bancos de placas, cada banco presenta una o más placas, los plenos de la entrada y expulsión están interpuestos entre los bancos de placas. 21 . Un evaporador para eliminar los volátiles del material sólido a granel que presenta una pluralidad de placas de transferencia térmica dispuestas separadas para el flujo del material entre ellas, cada placa de transferencia térmica está provista con una entrada y una salida para el flujo de un fluido de calentamiento a través de las placas y un sistema de suministro de fluido de purga dispuestos para proporcionar un flujo de fluido de purga entre las placas en una dirección a través de la dirección del flujo del material , en donde el sistema de suministro de fluido de purga proporciona una trayectoria del flujo para el fluido de purga que se a isla del flujo del l íquido a través de las placas, el sistema de sumi nistro de fluido del calentamiento de purga presenta por lo menos un pleno de entrada y por lo menos un pleno de sal ida con las placas de transferencia térmica interpuestas entre los plenos. 22. U n método para secar el material en partículas que presenta los pasos de: introducir el material en los pasajes de flujo definidos entre una pluralidad de placas de transferencia térmica separadas; permitir que el material fluya con un flujo estrangulado bajo la fuerza de gravedad a través de los pasajes de flujo definidos entre las placas de transferencia térmica; hacer pasar de un l íquido calentado a través de las placas de transferencia térmica, para someter el material que fluye a través de los pasajes de flujo a calentamiento indirecto; y simultáneamente producir un flujo de un fluido de purga a través del material que es sometido al calentamiento indirecto en una dirección a través del flujo del material , de tal modo para eliminar la humedad generada por el calentamiento indi recto del material , el flujo del fluido de calentamiento a través de las placas de transferencia térmica que están aisladas del flujo de fluido de purga . 23. Un método para eliminar volátiles del material sólido a g ranel que presenta los pasos de: introducir el material en los pasajes de flujo definidos entre una pluralidad de placas de transferencia térmica separadas; permitir que el material fluya con un flujo estrangulado bajo fuerza de la gravedad a través de los pasajes de flujo definidos entre las placas de transferencia térmica ; hacer pasar un fluido de calentamiento a través de las placas de transferencia térmica , de tal modo para someter el material que atraviesa el flujo a la calentamiento indirecta; y simultáneamente producir un flujo de fluido de purga a través del material que está siendo sometido al calentamiento indirecto en una dirección a través del flujo del material , de tal modo para eli minar los volátiles evaporados generados por el calentamiento indirecto del material , el flujo del fluido de calentamiento a través de las placas de transferencia térmica que se aisla del flujo de fluido de purga.
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