PL211499B1 - Sposób suszenia soli cynku, zwłaszcza w postaci proszku i urządzenie do suszenia soli cynku, zwłaszcza w postaci proszku - Google Patents

Description

INSTYTUT METALI NIEŻELAZNYCH, Gliwice, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:

18.04.2006 BUP 08/06 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

31.05.2012 WUP 05/12 (72) Twórca(y) wynalazku:

RYSZARD CHAMER, Legnica, PL ZBIGNIEW ŚMIESZEK, Gliwice, PL RYSZARD KALINOWSKI, Legnica, PL BOGUSŁAW KULEBA, Legnica, PL ZYGMUNT KUREK, Legnica, PL

JAN KOPEĆ, Legnica, PL (74) Pełnomocnik:

rzecz. pat. Andrzej Bronisław Masłowski

PL 211 499 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób suszenia soli cynku, zwłaszcza w postaci proszku i urządzenie do suszenia soli cynku, zwłaszcza w postaci w postaci proszku.

Znany jest sposób suszenia soli cynku w złożu stałym polegający na tym, że nagrzaną komorę obrotowej suszarni napełnia się jednorazowo solami cynku w ilości około 1/10 objętości komory. Podczas procesu suszenia wnętrze komory obrotowej suszarni ogrzewa się z zewnątrz poprzez ścianki komory bądź czynnikiem grzewczym, w postaci powietrza lub gazu obojętnego, przepływającym przez komorę obrotowej suszarni, utrzymując wewnątrz komory temperaturę nie przekraczającą 413K. Otrzymuje się sole cynku o wilgotności 10-12%.

Opisany sposób nie nadaje się do suszenia soli cynku w postaci proszku, ze względu na zbyt wolny przebieg procesu suszenia powodujący rozrost ziarn, jak również brak możliwości utrzymania wymaganej temperatury procesu, co prowadzi do utraty wody krystalicznej i zmiany właściwości ziarn suszonego materiału.

Inny znany sposób suszenia soli cynku polega na ich suszeniu w złożu fluidalnym. Poddawany suszeniu materiał wprowadza się do fluidalnej komory, do której doprowadza się gazowe medium suszące w postaci gorącego powietrza, przepływającego z prędkością 2-50 m/s, które powoduje utworzenie złoża fluidalnego i jednocześnie nagrzanie wnętrza fluidalnej komory do temperatury nie przekraczającej 413K.

Przedstawiony sposób suszenia soli cynku w złożu fluidalnym nie znajduje zastosowania do suszenia soli cynku w postaci proszku, z uwagi na brak skutecznego sposobu zatrzymania wysuszonych ziarn o rozmiarach 10^-5 m, przy jednoczesnym zapewnieniu przepływu medium suszącego w stopniu pozwalającym na utworzenie złoża fluidalnego.

Znane jest urządzenie do suszenia soli cynku posiadające obrotową komorę suszarni, napędzaną elektrycznym silnikiem. Komora suszarni ma postać dwóch współosiowych cylindrycznych płaszczy o zróżnicowanych średnicach, umieszczonych jeden wewnątrz drugiego, i zaopatrzona jest w zasypowo-wysypowy otwór. Przestrzeń pomiędzy płaszczami komory suszarni wypełniona jest olejem, ogrzewanym w olejowej nagrzewnicy. Urządzenie może być ponadto wyposażone w nagrzewnicę powietrza suszącego.

Celem wynalazku było zachowanie wymaganej struktury i wielkości ziarn soli cynku, zwłaszcza w postaci proszku, przy jednoczesnym uzyskaniu wilgotnoś ci nie wię kszej niż 0,5%.

Zgodny z wynalazkiem sposób suszenia soli cynku, zwłaszcza w postaci proszku, polega na tym, że do nagrzanej komory suszarni wprowadza się jednorazowo sole cynku prowadząc proces suszenia w temperaturze nie przekraczającej 413K przy ciągłym ruchu masy suszonego materiału, a wnę trze komory suszarni ogrzewa się konwencjonalnie poprzez ś ciany komory, po czym wysuszony materiał wyprowadza się z komory suszarni. Sposób charakteryzuje się tym, że sole cynku rozprowadza się równomiernie w komorze suszarni, po czym załącza się ogrzewanie mikrofalowe o gęstości mocy mikrofalowej wynoszącej korzystnie 0,034 kW na 0,001 Mg suszonych soli cynku i jednocześnie załącza się ogrzewanie konwencjonalne, a ciągły ruch masy suszonych soli cynku zapewnia się obrotami mieszadła poruszającego się z prędkością korzystnie 20 obrotów na minutę na początku procesu suszenia i zmniejszającego obroty do 1 - 5 na minutę w końcowej fazie procesu suszenia. Równocześnie w sposób ciągły odprowadza się poza komorę suszarni parę wodną tak, że komorę suszarni przedmuchuje się powietrzem ogrzanym do temperatury nie większej niż 413 K, co zapobiega schodzeniu wnętrza komory i kondensacji pary wodnej, przy czym ilość powietrza przepływającego przez komorę suszarni kształtuje się korzystnie od 11 m³ na godzinę na 0,001 Mg odparowanej wody w począ tkowej fazie procesu suszenia do 3,3 m³ na godzinę na 0,001 Mg odparowanej wody w końcowym etapie procesu suszenia. Następnie po osiągnięciu przez sole cynku wilgotności 8-7%, wobec zmniejszenia się tłumienia mikrofal we wnęce rezonansowej, zmniejsza się moc ogrzewania mikrofalowego korzystnie o 50%, a po uzyskaniu wilgotności 5-3% ogrzewanie mikrofalowe wyłącza się i proces suszenia prowadzi się w konwencjonalny sposób do osiągnięcia przez sole cynku wilgotności nie większej niż 0,5%. Utrzymywanie obrotów mieszadła w wielkości 1-5 na minutę podczas prowadzenia procesu suszenia konwencjonalnego zapewnia, że suszone sole cynku znajdują się w stanie bliskim złoża fluidalnego, lecz stanu tego nie osiągają. Korzystnie, odprowadzoną poza komorę suszarni parę wodną poddaje się odpylaniu, a odzyskane sole cynku kieruje się do ponownego płukania.

Urządzenie do suszenia soli cynku, zwłaszcza w postaci proszku, według wynalazku, posiada komorę suszarni zaopatrzoną w dwa płaszcze o zróżnicowanych wymiarach, umieszczone jeden

PL 211 499 B1 wewnątrz drugiego, przy czym przestrzeń pomiędzy płaszczami jest wypełniona ciekłym medium grzewczym, oraz ma olejową nagrzewnicę i nagrzewnicę powietrza. Urządzenie charakteryzuje się tym, że u góry komory suszarni są umieszczone mikrofalowe generatory z falowodem i mikrofalowymi promiennikami, natomiast wnętrze komory suszarni jest wyposażone w obrotowe mieszadło połączone z silnikiem umieszczonym poza komorą suszarni. Ponadto komora suszarni jest połączona z instalacją odpylającą zaopatrzoną w cyklon z umieszczonym na jego wejściu zraszaczem oraz z wyciągowym wentylatorem.

Opisane zestawienia środków technicznych umożliwiają otrzymywanie soli cynku w postaci proszku o wielkości ziarn 10^-5 m, zawierającym wodę krystaliczną, o wilgotności nie przekraczającej 0,5%. Otrzymany materiał znajduje zastosowanie w produkcji farb oraz samogaszących tworzyw sztucznych i gum.

Wynalazek został objaśniony w przykładzie wykonania i na rysunku schematycznym przedstawiającym urządzenie w widoku z boku.

Urządzenie do suszenia soli cynku, zwłaszcza w postaci proszku ma suszarnię, którą tworzy komora 1 zaopatrzona w umieszczone w niej obrotowe mieszadło 2. Od góry komora 1 ma mikrofalowe generatory 3 z falowodami 4 i mikrofalowymi promiennikami 5. Wał obrotowego mieszadła 2, poza komorą 1 suszarni, jest połączony z elektrycznym silnikiem 6. Po przeciwległej czołowej stronie komora 1 suszarni jest połączona z nagrzewnicą 7 powietrza. Komora 1 ma zasypowy otwór 8 z umieszczonym nad nim buforem 9 oraz wysypowy otwór 10. Suszarnia jest zaopatrzona ponadto w olejową nagrzewnicę 11, połączoną z płaszczem komory 1. Od góry komora 1 jest połączona przewodem 12 z odpylającą instalacją, którą stanowi cyklon 13 z umieszczonym na jego wejściu zraszaczem 14. W górnej części cyklon 13 jest połączony z wyciągowym wentylatorem 15.

Proces suszenia soli cynku odbywa się następująco. Do komory 1 suszarni, o całkowitej pojemności 2,90 m³ ogrzanej wstępnie do temperatury 413K, przy zamkniętym wysypowym otworze 10, poprzez bufor 9 wprowadza się 0,250 Mg uprzednio wypłukanej soli cynku w postaci fosforanu cynku czterowodnego o granulacji 10^-5 m i wilgotności 20,0%. Uruchamia się obrotowe mieszadło 2, po czym załącza się jednocześnie mikrofalowe generatory 3 o łącznej mocy 8,4 kW i olejową nagrzewnicę 11. Prędkość mieszadła 2 ustala się na 20 obrotów na minutę. Rozpoczyna się proces suszenia, utrzymując wewnątrz komory 1 temperaturę przekraczającą 413K. Jednocześnie komorę 1 przedmuchuje się powietrzem ogrzanym do temperatury nie wyższej niż 413K, przepływającym przez komorę 1 z prędkością 11 m³ na godzinę na 0,001 Mg odparowanej wody. Parę wodną wraz z nielicznymi cząsteczkami suszonego fosforanu cynku czterowodnego odprowadza się do instalacji odpylającej. W miarę wydłużania czasu suszenia stopniowo zmniejsza się obroty mieszadła i prędkość przepływu ogrzewanego powietrza przez komorę 1. Po uzyskaniu przez fosforan cynku czterowodny wilgotności 7,8% zmniejsza się moc mikrofalowych generatorów 3 do 4,2 kW i proces suszenia kontynuuje się, aż do osiągnięcia przez fosforan cynku czterowodny wilgotności 3,5%. Wyłącza się mikrofalowe generatory 3. Obroty mieszadła 2 ustala się w wysokości 5 obrotów na minutę, a ilość przepływającego przez komorę 1 powietrza zmniejsza się do 3,3 m³ na godzinę na 0,001 Mg odparowanej wody. Końcowy etap procesu suszenia odbywa się w sposób konwencjonalny, w którym ciepło pochodzące od gorącego oleju, nagrzewanego olejową nagrzewnicą 11, dostarcza się poprzez ściany komory 1. Po zakończeniu pełnego cyklu suszenia, trwającego około 2 godzin, otrzymuje się 0,190 Mg fosforanu cynku czterowodnego o ziarnistości 10^-5 m i wilgotności 0,5%. Komorę suszarni 1 opróżnia się poprzez wysypowy otwór 10. Fosforan cynku czterowodny odzyskany w odpylającej instalacji w ilości 0,010 Mg kieruje się do ponownego płukania.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób suszenia soli cynku, zwłaszcza w postaci proszku, polegający na tym, że do nagrzanej komory suszarni wprowadza się jednorazowo sole cynku i proces suszenia prowadzi się w temperaturze nie przekraczającej 413K przy ciągłym ruchu masy suszonego materiału, a wnętrze komory suszarni ogrzewa się konwencjonalnie poprzez ściany komory, po czym wysuszony materiał wyprowadza się z komory suszarni, znamienny tym, że sole cynku rozprowadza się równomiernie w komorze suszarni, po czym załącza się jednocześnie ogrzewanie mikrofalowe o gęstości mocy mikrofalowej wynoszącej korzystnie 0,034 kW na 0,001 Mg suszonych soli cynku i znane ogrzewanie konwencjonalne, a ciągły ruch masy suszonych soli cynku zapewnia się obrotami mieszadła poruszającego się z prędkością korzystnie 20 obrotów na minutę na początku procesu suszenia i zmniejszającego obroty

PL 211 499 B1 do 1 - 5 na minutę w końcowej fazie procesu suszenia, równocześnie w sposób ciągły odprowadza się poza komorę suszarni parę wodną w taki sposób, że komorę suszarni przedmuchuje się powietrzem ogrzanym do temperatury nie większej niż 413K, przy czym ilość powietrza przepływającego przez komorę suszarni kształtuje się korzystnie od 11 m³ na godzinę na 0,001 Mg odparowanej wody w począ tkowej fazie procesu suszenia do korzystnie 3,3 m³ na godzinę na 0,001 Mg odparowanej wody w końcowym etapie procesu suszenia, następnie po osiągnięciu przez sole cynku wilgotności 8-7% zmniejsza się moc ogrzewania mikrofalowego korzystnie o 50%, a po uzyskaniu wilgotności 5-3% ogrzewanie mikrofalowe wyłącza się prowadząc proces suszenia w konwencjonalny sposób do osiągnięcia przez sole cynku wilgotności nie większej niż 0,5%.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odprowadzoną poza komorę suszarni parę wodną poddaje się odpylaniu, a odzyskane sole cynku kieruje się do ponownego płukania.

3. Urządzenie do suszenia soli cynku, zwłaszcza w postaci proszku posiadające komorę suszarni zaopatrzoną w dwa płaszcze o zróżnicowanych wymiarach, umieszczone jeden wewnątrz drugiego, przy czym przestrzeń pomiędzy płaszczami jest wypełniona ciekłym medium grzewczym, oraz olejową nagrzewnicę i nagrzewnicę powietrza, znamienne tym, że komora (1) suszarni, od góry, ma mikrofalowe generatory (3) z falowodem (4) i mikrofalowymi promiennikami (5), zaś wnętrze komory (1) suszarni jest wyposażone w obrotowe mieszadło (2) połączone z silnikiem (6) umieszczonym poza komorą (1) suszarni, a ponadto komora (1) suszarni jest połączona z odpylającą instalacją zaopatrzoną w cyklon (13) z umieszczonym na jego wejściu zraszaczem (14) oraz z wyciągowym wentylatorem (15).

PL 211 499 B1