冷却自由流动颗粒、特别是苛性钠小颗粒的方法和装置制造方法及图纸

提供了一种用于冷却自由流动颗粒的方法和装置，其中颗粒在固定容器中通过重力从顶部滴流到底部，固定容器内部附接有可移动冷却表面。面。面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷却自由流动颗粒、特别是苛性钠小颗粒的方法和装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求保护于2018年6月20日提交的美国临时申请62/687,280号的权益，其全部内容通过引用明确地并入本文并且被信赖以定义可以寻求保护的特征，因为相信其全部内容有助于解决本专利技术潜在的技术问题，在下面可能提及的一些特征是特别重要的。
[0003]版权和法律声明
[0004]本专利文件的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。申请人不反对任何人对出现在专利商标局的专利文件或记录中的专利文献或专利公开内容进行复制，但是无论如何保留所有版权。此外，对本文中第三方专利或文章的引用不应被解释为承认本专利技术无权凭借先前专利技术而早于此类材料。

技术介绍

[0005]冷却颗粒的方法和装置在化学和流程工程学中的各种颗粒状产品中起重要作用。
[0006]因此，本专利技术涉及在实验室、化学和食品工业、塑料包装和其它领域，特别是苛性钠小颗粒的冷却(这将在下面作为一个实例来处理)中的广泛应用。
[0007]苛性钠小颗粒是如国际专利申请PCT/IB2018/057051中所述在喷雾塔中由无水熔体制备的氢氧化钠。正是这种细小、球形和自由流动的颗粒在例如160℃下由喷雾塔产生。然后将颗粒冷却至低于60℃。颗粒在约160℃的温度下离开喷雾塔。该方法和装置是本专利技术的主题。
[0008]造粒设备中涉及的特殊材料和方法非常值得相对高的投资成本，这是在最初产生的。优点主要在于小颗粒能够被存储，从而在装袋站节省了相当大的人力成本。这是因为采用小颗粒，在储存和处理中没有浪费。这些微小的珠状物可以精确地计量到最接近的毫克，储存在筒仓中并填充在袋子或容器中，而没有形成结块或产生灰尘的倾向。苛性钠小颗粒是普遍适用的，但当需要将苛性钠与其它颗粒材料混合时，例如在洗涤剂和清洁剂的制造中，特别令人感兴趣。
[0009]这种无尘产品的自由流动形式的开发重新限定了浓碱的市场。
[0010]2018年，生产了6百万吨苛性钠，并且趋势正在上升。其中，约4百万吨是薄片形式，仅约2百万吨是小颗粒形式。尽管事实是后一种产品形式比薄片具有决定性的优点。小颗粒是细颗粒、无尘、自由流动，因此可以精确地计量到克。它们可以容易地加入到其它精细产品中，例如洗涤剂和清洗剂，这对于薄片通常是不可能的。另一个优点是小颗粒可以储存在筒仓中并作为散装运输(即在罐车中)。另一方面，薄片必须在复杂的过程中被包装在塑料袋中以便它们可以被运输，因为否则它们将在较大的容器中“一起烘焙”。缺点是，用于生产小颗粒的现有技术设备比用于生产薄片的设备导致更高的投资成本。这对于具有每天小于300吨的生产能力的设备是特别重要的。然而，对这种设备存在巨大的需求。
[0011]本专利技术的任务和目的是提供一种以比现有技术低得多的投资成本冷却小颗粒的方法和装置。
[0012]已知以下现有技术：
[0013]根据当前实践和现有技术，小颗粒在所谓的鼓式冷却器100中冷却。参考图1，从外部示出了聚集器100。参照图2，示出了鼓式冷却器100的内部视图，其中水流过冷却管102。
[0014]鼓式冷却器100证明在操作中是可靠的，并且防止产品的不期望的磨损和相关联的灰尘形成。然而，这种鼓式冷却器100体积大、笨重并且具有许多构造元件，例如支撑环、壳体密封件等，并且因此制造起来非常昂贵。这意味着鼓式冷却器100对于在造粒系统中使用而言太昂贵，尤其对于如现今需求的较小生产设备而言。具体地，生产能力每24小时小于300吨小颗粒的设备不再能经济地运行。然而，在市场上，需要具有例如每天150吨小颗粒的生产能力(24小时操作)的设备。
[0015]现在参考图3和4，示意性地示出了冷却自由流动颗粒的更具成本效益的替代方案。待冷却的材料(小颗粒或任何自由流动的颗粒)在重力作用下流过装置300、400，该装置基本上由固定的容器302、402以及固定的冷却表面304、404组成。在图3的示例中，待冷却的颗粒流入形成冷却表面304、404的管中，通常为水的冷却剂围绕管流动。在图4的示例中，其是相反的，但原理是相同的。
[0016]然而，用苛性钠颗粒进行的试验表明，与上述鼓式冷却器100相比，300、400单元的传热效率较低，并且存在粘连(bridging)和堵塞的风险。结论：根据图1和2的过程与设备的过高投资成本相关联，而根据图3和4的过程和设备300、400具有不足的操作可靠性。
[0017]因此，需要一种用于冷却自由流动颗粒例如小颗粒的方法和装置，其满足操作安全性、保护产品免于磨损和灰尘形成、防止堵塞和空气进入的要求，并且其可以相当低的成本制造。
[0018]需要一种改进以前不可实现的甚至更小的小颗粒体系的经济操作的方法。这意味着可以覆盖大范围的市场需求。
[0019]更进一步，所需要的是一种有效的方法，用于以小颗粒形式(这是优选的产品形式)制造6百万吨苛性钠的大部分。

技术实现思路

[0020]提供了一种冷却自由流动颗粒的方法，该方法至少包括以下步骤：在固定容器中通过重力从顶部向底部滴流颗粒，该固定容器具有内部附接的冷却表面，其中这些冷却表面相对于固定容器移动。
[0021]通过计算和拟合检验，令人惊讶地发现，在具有冷却表面的系统中(其中待冷却的材料通过重力沿着冷却表面从顶部到底部滴流通过所述冷却表面)，当冷却表面被冲击地移动或往复移动时，传热效率，即热传递系数显著地增加。显然，这导致颗粒与冷却表面之间的更强烈的接触，以及颗粒层中的更好的混合，并因此改善了热传递。
[0022]本专利技术的目的是提供一种用于冷却自由流动颗粒、特别是小颗粒的方法和装置，其满足操作安全性、保护产品免于磨损和灰尘形成、防止堵塞和空气进入的要求，并且作为另一决定性特征，其可以以相当低的成本制造。
[0023]本专利技术的另一个目的是使得提供一种改进甚至更小的造粒系统的经济操作的方法成为可能的。这意味着可以覆盖大范围的市场需求。
[0024]本专利技术的另一目的是提供一种有效的方法来以小颗粒形式(即优选的产品形式)、而不是薄片形式制造6百万吨苛性钠中的大部分。
[0025]本专利技术的另一目的是提供一种用于更有效地冷却自由流动颗粒的方法和装置，因此与现有技术相比，投资成本显著降低。
[0026]本专利技术的另一个目的是制备无粉尘和自由流动的NaOH小颗粒。
[0027]在另一目的中，本专利技术可适于制备更小的小颗粒(宏观或微观造粒技术)。
附图说明
[0028]图1是现有技术装置的外部视图，该装置具有固定的头部、产品入口和具有座圈、齿轮缘和齿轮的旋转滚筒。
[0029]图2是图1的旋转滚筒的内部视图，其具有固定到旋转滚筒的冷却管、冷却水入口管和在中心处的出口管。
[0030]图3是现有技术颗粒冷却器的横截面图，其中产品流过管和外部的冷却介质。
[0031]图4是现有技术颗粒冷却器的横截面图，其中产品从外部冲洗冷却管并且冷却介质在冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于冷却自由流动颗粒的方法，包括以下步骤：a.允许颗粒抵靠布置在所述固定容器内的冷却表面在重力作用下从固定容器的顶部滴流到底部，和b.使所述冷却表面相对于所述固定容器移动，从而迫使所述颗粒频繁地接触所述冷却表面。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移动是轴向和往复的。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移动是旋转的，并且所述冷却表面形成为扁平螺旋，所述扁平螺旋可选地沿不同方向交替缠绕，使得当颗粒竖直移动时，所述颗粒交替地移动到所述固定容器的外部并且然后移动到所述固定容器的内部。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移动是旋转的，并且所述冷却表面形成为嵌套的轴向缠绕的螺旋，所述螺旋可选地沿不同方向交替缠绕，使得当颗粒竖直移动时，所述颗粒在固定容器内部从一侧切向地移动到另一侧。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移动是通过选定角度的往复移动，并且然后反向。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述选定角度为约45
°
。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述往复移...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯，
申请(专利权)人：博特化工装置股份公司，
类型：发明
国别省市：