202127. lajstromszámú szabadalom • Készülék szemcsék gördülőréteges technológiával történő előállítására
HU 202127 A hatására a szemcsék a készülék hengeres falainak a belső felületéhez szorulva maradnak, és felülre kerülve nem gördülnek vissza. A kritikus fordulatszám az cosa n-c.-----d képlettel fejezhető ki (az 1. ábra jelöléseit alkalmazva), ahol ac-konstans. A végtermék - szemcsehalmaz - magjait képező szemcséket (ezek mérete általában 0,4 mm és néhány mm között változhat) az 5 tartályból a 6 adagolóeszköz segítségével a csonkakúp alakú 1 első térelemnek az a nyíllal megjelölt helyére, vagyis az 1 első térelem alsó tartományába, a kúpos lb oldalfal szomszédságába adagoljuk. A11 szórófej porlasztó segítségével a 15 szemcsék - magok - felületét folyamatosan nedvesítjük úgy, hogy a magok por felvételére alkamassá váljanak (vagyis hogy a felületükön por tapadhasson meg), de egymással még ne agglomerálódjanak. Ez a szüárdság-áram és folyadék-áram arányának, valamint all szórófej cseppméret-eloszlásának a mindenkori anyagminőségekhez igazodó megválasztásával érhető el. A hengeres 2 második térelemek a b nyíllal megjelölt helyére - vagyis az alsó tartományába - a 7 tartályból a 8 adagolóeszköz segítségével folyamatosan és egyenletesen elosztva (például egy vibráltatott szitán keresztül) lóbevonóport, a 12szórófejjel (porlasztóval) pedig diszpergált folyadékot adagolunk. A folyamatos nedvesítés és a porbevitel hatására a gördülő mozgást végző 17 szemcsék egyenletes felületi rétegződéssel növekednek, és alakjuk egyre inkább megközelíti az ideális gömb-alakot. A méret és az alak ilyen értelmű változása a szemcsehalmaz dinamikus rézsüszögének a csökkentésével jár együtt. A gördülőréteges berendezésekben ez általában bizonyos mértékű szemcsefajtázódáshoz vezet, amit a találmány szerinti készülék sajátos geometriai alakja nagymértékben felerősít. így a legszabályosabb alakú és legnagyobb méretű szemcsék a 2 második térelemben a visszakeveredést gátló gyűrű alakú 4 gátnál gyűlnek össze, és egyes szemcsék azon folyamatosan átgördülve (k nyíl) a hengeres harmadik térelembe jutnak. Ez az előzőnél nagyobb átmérőjű, henger alakú 3 harmadik térelem a megnövekedett kerületi sebesség miatt hatékonyabban, előnyösebben tölti be az ún. tömörítő utógörgetés funkcióját, mint a 2 második térelem, és ezt a funkciót a 13 szórófejjel (porlasztóval) bevitt finoman diszpergált folyadék - azáltal, hogy a szemcsék felüeltén levő szabad port leköti, és a kész terméket egyenletesen átnedvesíti - még hatásosabbá teszi. A18 késztermék ("golyók”) a 3 harmadik térelemből az f nyílnak megfelelően spontán túlfolyással folyamatosan távozik. Természetesen a 9 tartályból (portartályból) a 10 adagolóeszköz segítségével por is juttatható a 3 harmadik térelembe a c nyílnak megfelelően; ez a poranyag lehet biológiaüag vagy katalitikusán aktív anyag, pigmentált por stb. Az 5,7 és 9 tartályokban mind fizikai, mind kémiai szempontból eltérő tulajdonságú szilárd szem7 esés anyagok vagy anyagkeverékek lehetnek. All, 12 és 13 szórófejeken (és esetleg további, nem ábrázolt porlasztóeszközökön) keresztül bevitt folyadékok (például oldatok, szuszpenziók, emulziók vagy olvadékok) különféle komponenseket (kötőanyagok, hatóanyagok, filmképzők stb.) tartalmazhatnak. A 6,8 és 10 adagolóeszközök például cellás, csigás vagy vibrációs szerkezetek lehetnek, 11-13 szórófejekkel pedig akár egy-, akár kétfluidumos porlasztók alkalmazhatók. A készülék rendelkezhez esetenként a belső falát tisztán tartó statikus vagy mozgó kaparóelemekkel. A készülék alkalmazásának a lehetőségeit a továbbiakban példákon keresztül érzékeltetjük. Egy, az 1. ábra szerinti készülék geometriai adatai a következők: D2 - 0,35 m; D3 - 0,5 m; Di - 0,1 m; 11 - 0,07 m; I2 - 0,07 m; I3 - 0,1 m, ß -60*; a - 30”; h - 2 cm. Ebben a készülékben 20 tömeg% bentonitot és 80 tömeg% Na-A zeolitot tartalmazó porkeverékből 2-3 mm szemcseméretű, gömb alakú, vízgőz megkötésére alkalmas adszorbens-szemcséket állítunk elő folyamatos és stacionárius üzemben úgy, hogy a porkeveréket 0,8 mm átlagos szemcseméretű AI2O3 magokra rétegezzük fel vízzel végzett folyamatos nedvesítés mellett. A készüléket 35 min"1 fordulatszámmal forgatjuk. Az 5 tartályból érkező AI2O3 hordozó-magokra összesen 51-szeres tömegű zeolit/bantonit porkeveréket viszünk fel. A művelet során az 1 első térelembe az a nyíllal jelölt helyre 0,19 kg/1 áram-intenzitással adagolunk AI2O3 magokat, amelykere pneumatikus 11 porlasztóval 0,11 kg/h mennyiségű vizet (nedvesítő folyadék) poriasztunk. Az 1 első térelemből a 2 második térelembe jutó 15 szemcsék felületére folyamatosan poriasztunk vizet a pneumatikus 12 szórófejen (porlasztón) keresztül, 0,51 kg/h tömegárammal, míg a 7 tartályból a vibrációs 8 adagolóeszközzel (poradagolóval) 1,74 kg/h tömegáramú zeolit-bentonit porkeveréket adagolunk. A 2 második térelemből a kb. 1,6 mm méretű, közel gömb alakú szemcsék a 4 gáton átgördülve a 3 harmadik térelembe kerülnek, ahol a 13 szórófejből a vizet, a c nyílnak megfelelően pedig a 9 tartályból porkeveréket adagolunk, mégpedig a vizet 1,83 kg/h, a porkeveréket pedig 8,13 kg/h tömegáramnak megfelelően. A folyamatos és stacionárius üzemállapot beállása után a 3 harmadik térelemből száraz anyagra számolva óránként 10 kg, fő tömegében (kb. 85 töraeg%) 2,0-3,0 mm méretű 18 végterméket vezetünk el. A nedves szemcséket szárítjuk, majd 550 ‘C hőmérsékleten aktiváljuk. Az így előállított adszorbens szemcsék szilárdsága: 14 N, vízgőz-adszorpciója (90%-os relatív pára térben, 25 'C-on tartva 10 napig) 19 tömeg% volt. Az előbb említett konkrét geometriai méretekkel rendelkező készülékben - amelynek fordulatszáma 40 min"1 -100 jim-nél kisebb szemcseméretű elemi szemcsékből álló AI2O3 porból 4-6 mm átmérőjű, gömb alakú katalizátor hordozót formálunk. A folyamatos és stacionárius üzem biztosításához szükséges mennyiségű magot a készülék 1 első térelemében (4. ábra) képezzük úgy, hogy az 5 8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
