BR112021009904A2 - process to provide a homogeneous slurry containing particles - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA FORNECER UMA LAMA HOMOGÊNEA CONTENDO PARTÍCULAS. A presente invenção refere-se a um processo para fornecer uma lama homogênea contendo partículas que compreende as etapas de: (a) fornecimento de um vaso compreendendo pelo menos um impelidor girando em torno de um eixo vertical do vaso, o vaso compreendendo também uma entrada e uma saída; (b) introdução da lama contendo partículas no vaso ou introdução de componentes que formam a lama contendo partículas no vaso; (c) rotação do pelo menos um impelidor pelo menos em torno do eixo vertical para homogeneizar e/ou manter uma distribuição de partículas homogênea dentro da lama; (d) remoção da lama homogênea contendo partículas através da saída; (e) parada do pelo menos um impelidor por um tempo máximo T, em que T é calculado de acordo com as seguintes relações: u_T=sqrt((4g(rho_p-rho_f)D_p)/(3rho_f C_D)) (1) C_D=24/Re [1+0,173(Re)^0,657] (2) T=h/u_T (3).PROCESS FOR SUPPLYING A HOMOGENEOUS SLUDGE CONTAINING PARTICLES. The present invention relates to a process for supplying a homogeneous slurry containing particles comprising the steps of: (a) supplying a vessel comprising at least one impeller rotating about a vertical axis of the vessel, the vessel also comprising an inlet and an exit; (b) introducing the sludge containing particles into the vessel or introducing sludge forming components containing particles into the vessel; (c) rotating the at least one impeller at least about the vertical axis to homogenize and/or maintain a homogeneous particle distribution within the slurry; (d) removing the homogeneous sludge containing particles through the outlet; (e) stopping the at least one impeller for a maximum time T, where T is calculated according to the following relationships: u_T=sqrt((4g(rho_p-rho_f)D_p)/(3rho_f C_D)) (1) C_D =24/Re [1+0.173(Re)^0.657] (2) T=h/u_T (3).

Description

PROCESSO PARA FORNECER UMA LAMA HOMOGÊNEA CONTENDOPROCESS TO PROVIDE A HOMOGENEOUS SLUDGE CONTAINING PARTÍCULASPARTICLES

[0001] A presente invenção se refere a um processo para fornecer uma lama homogênea contendo partículas em um vaso de tanque agitado.[0001] The present invention relates to a process for providing a homogeneous slurry containing particles in a stirred tank vessel.

Estado da técnicaState of the art

[0002] Os reatores de lama são amplamente implementados na produção de polímeros, em particular na produção de polímeros à base de olefinas. Preferivelmente, concretizações de tais reatores são reatores de tanque agitado contínuos (CSTR). Tais reatores estão equipados com um misturador fornecido por um eixo vertical rotativo, ao qual são montados um ou mais impelidores. Nestes reatores, os impelidores são mantidos em rotação para evitar ou minimizar a sedimentação das partículas na suspensão.[0002] Sludge reactors are widely implemented in the production of polymers, in particular in the production of olefin-based polymers. Preferably, embodiments of such reactors are continuous stirred tank reactors (CSTR). Such reactors are equipped with a mixer supplied by a rotating vertical shaft, to which one or more impellers are mounted. In these reactors, the impellers are kept in rotation to prevent or minimize the sedimentation of particles in the suspension.

[0003] O documento EP 1 133 350 A1 está relacionado com os problemas de tais reatores usando placas separadoras que causam a formação de tampões ou bloqueios. A presença de bloqueios pode causar a formação subsequente de aglomerados na lama ou a formação de pontos quentes dentro do vaso do reator. Além disso, a presença de placas separadoras resulta em um padrão de distribuição de tempo de residência muito mais amplo. O documento EP 1 133 350 A1 fornece como uma solução um reator formado a partir de uma única câmara de reação não particionada alinhada longitudinalmente com defletores para auxiliar na mistura.[0003] EP 1 133 350 A1 is concerned with the problems of such reactors using separator plates which cause the formation of plugs or blockages. The presence of blockages can cause the subsequent formation of agglomerates in the slurry or the formation of hot spots inside the reactor vessel. Furthermore, the presence of separator plates results in a much wider residence time distribution pattern. EP 1 133 350 A1 provides as a solution a reactor formed from a single unpartitioned reaction chamber longitudinally aligned with baffles to aid in mixing.

[0004] O pedido EP 0 446 059 A1 usa reatores de tanque agitado contínuos para preparar uma lama de catalisador, que é introduzida no reator na forma de uma suspensão de pré- polímero preparada em uma zona de pré-polimerização, para evitar que o catalisador introduzido no reator e o polímero formado contenha excessivamente partículas finas que podem ser arrastadas pela corrente gasosa e entupir as tubulações de reciclo de gás.[0004] EP 0 446 059 A1 uses continuous stirred-tank reactors to prepare a catalyst slurry, which is introduced into the reactor in the form of a prepolymer suspension prepared in a prepolymerization zone, to prevent the catalyst is introduced into the reactor and the polymer formed contains excessively fine particles that can be carried away by the gas stream and clog the gas recycle pipes.

[0005] No entanto, tais reatores ainda possuem retrocessos. Por exemplo, se o nível de lama estiver passando por um impelidor, por exemplo, durante a retirada da lama a partir do vaso, o respingo de lama sobre as paredes do vaso é causado. Consequentemente, a lama/lama de catalisador é acumulada na parede do vaso. Esse aglomerado acumulado pode cair e bloquear a saída, preferencialmente localizada no fundo do vaso.[0005] However, such reactors still have setbacks. For example, if the slurry level is passing through an impeller, for example, during the withdrawal of sludge from the vessel, the slurry splash on the vessel walls is caused. Consequently, the sludge/catalyst sludge is accumulated on the vessel wall. This accumulated agglomerate can fall and block the outlet, preferably located at the bottom of the vessel.

[0006] Uma possível solução para este problema é o uso de impelidores de hidrofólio de bombeamento para baixo e/ou cima para uma configuração de bombeamento para baixo, como descrito no ‘Handbook of Industrial Mixing: Science and Practice’, editado por: Paul, E., Atiemo-Obeng, V., Kresta, S.John Wiley and Sons, 2004. pp. 345-390, bem como em ‘Unit Operations of Chemical Engineering’, McCabe, W., Smith, J., Harriott, P., e McGraw-Hill, 1993. Esses impelidores geralmente aumentam a mistura dentro do vaso e reduzem o respingo de lama nas paredes do vaso. No entanto, ainda ocorrem respingos quando o nível da lama está no nível do impelidor.[0006] A possible solution to this problem is the use of down-pumping and/or up-pumping hydrofoil impellers for a pump-down configuration, as described in the 'Handbook of Industrial Mixing: Science and Practice', edited by: Paul , E., Atiemo-Obeng, V., Kresta, S.John Wiley and Sons, 2004. pp. 345-390, as well as in 'Unit Operations of Chemical Engineering', McCabe, W., Smith, J., Harriott, P., and McGraw-Hill, 1993. These impellers generally increase mixing within the vessel and reduce splash. of mud on the walls of the vessel. However, splashing still occurs when the mud level is at the impeller level.

Objeto da presente invençãoObject of the present invention

[0007] Portanto, em vista do problema mencionado acima na técnica anterior, é um objetivo da presente invenção fornecer um processo para fornecer uma lama homogênea contendo partículas contendo respingos reduzidos em um reator de tanque agitado contínuo, em particular se o nível da lama está próximo ao nível de um impelidor.[0007] Therefore, in view of the above-mentioned problem in the prior art, it is an object of the present invention to provide a process for supplying a homogeneous sludge containing particles containing reduced spatter in a continuous stirred tank reactor, in particular if the sludge level is close to the level of an impeller.

[0008] Agora, tem sido surpreendentemente descoberto pelos inventores que o efeito de respingo da lama em reatores de tanque agitado contínuos pode ser significativamente reduzido na medida em que a velocidade de rotação do impelidor é interrompida quando o nível da lama está próximo ao nível superior ou inferior do impelidor.[0008] Now, it has surprisingly been discovered by the inventors that the mud splash effect in continuous stirred tank reactors can be significantly reduced as the impeller rotation speed is stopped when the mud level is close to the upper level. or lower than the impeller.

[0009] No entanto, a interrupção da velocidade de rotação do impelidor pode levar à sedimentação das partículas da lama na fase de lama. A sedimentação, por outro lado, deve ser evitada, pois pode bloquear a saída do vaso, diminuir o rendimento do reator ou bloquear ainda mais a agitação do reator, levando à falha total do sistema.[0009] However, interruption of impeller rotation speed can lead to sedimentation of sludge particles in the slurry phase. Sedimentation, on the other hand, must be avoided as it can block the vessel outlet, decrease reactor throughput, or further block reactor agitation, leading to total system failure.

Sumário da invençãoSummary of the invention

[0010] Agora, foi surpreendentemente verificado pelos inventores que o efeito de respingo em reatores de tanque agitado contínuos pode ser significativamente reduzido e a sedimentação das partículas na suspensão pode ser evitada, ao mesmo tempo, se o impelidor for interrompido apenas por um certo tempo pré-determinado evitando a sedimentação quando o nível de lama está próximo ao nível superior ou inferior do impelidor.[0010] Now it has surprisingly been found by the inventors that the splash effect in continuous stirred tank reactors can be significantly reduced and the sedimentation of the particles in the suspension can be avoided at the same time if the impeller is stopped only for a certain time predetermined preventing sedimentation when the mud level is close to the upper or lower level of the impeller.

[0011] Portanto, a presente invenção fornece um processo para fornecer uma lama homogênea contendo partículas compreendendo as etapas de: (a) fornecimento de um vaso compreendendo pelo menos um impelidor girando em torno de um eixo vertical do vaso, o vaso compreendendo também uma entrada e uma saída; (b) introdução da lama contendo partículas no vaso ou introdução de componentes que formam a lama contendo partículas no vaso; (c) rotação de pelo menos um impelidor pelo menos em torno do eixo vertical para homogeneizar e/ou manter uma distribuição de partículas homogênea dentro da lama; (d) remoção da lama homogênea contendo partículas através da saída ; (e) parada de pelo menos um impelidor por um tempo máximo T, em que T é calculado de acordo com as seguintes relações (1) a (3): 4𝑔(𝜌𝑝 −𝜌𝑓 )𝐷𝑝 𝑢𝑇 = √ (1) 3𝜌𝑓 𝐶𝐷 24 𝐶𝐷 = 𝑅𝑒 [1 + 0.173𝑅𝑒 0.657 ] (2) ℎ 𝑇=𝑢 (3)[0011] Therefore, the present invention provides a process for providing a homogeneous slurry containing particles comprising the steps of: (a) providing a vessel comprising at least one impeller rotating about a vertical axis of the vessel, the vessel also comprising a input and an output; (b) introducing the sludge containing particles into the vessel or introducing sludge forming components containing particles into the vessel; (c) rotating the at least one impeller at least about the vertical axis to homogenize and/or maintain a homogeneous particle distribution within the slurry; (d) removing the homogeneous sludge containing particles through the outlet; (e) stopping at least one impeller for a maximum time T, where T is calculated according to the following relationships (1) to (3): 4𝑔(𝜌𝑝 −𝜌𝑓 )𝐷𝑝 𝑢𝑇 = √ (1) 3𝜌𝑓 𝐶𝐷 24 𝐶𝐷 = 𝑅𝑒 [1 + 0.173𝑅𝑒 0.657 ] (2) ℎ 𝑇=𝑢 (3)

𝑇 Definições𝑇 Definitions

[0012] O termo respingo, conforme usado aqui, deve ser entendido como um processo descontrolado de distribuição de partes da lama pelo impelidor, pelo qual a lama é distribuída nas paredes do vaso. O respingo ocorre predominantemente se o impelidor estiver próximo ao nível da lama. Portanto, o impelidor gira próximo ao limite de fase entre o transportador líquido da lama e a fase gasosa, jogando as partes da lama na fase gasosa e nas paredes do vaso.[0012] The term splash, as used here, should be understood as an uncontrolled process of distributing parts of the slurry by the impeller, whereby the slurry is distributed on the walls of the vessel. Splash occurs predominantly if the impeller is close to mud level. Therefore, the impeller rotates close to the phase boundary between the liquid slurry carrier and the gas phase, throwing the slurry parts into the gas phase and the vessel walls.

[0013] A sedimentação, tal como utilizada aqui, descreve a tendência das partículas na lama para sedimentar do líquido e repousar no fundo do vaso. A força que causa esse efeito é a força gravitacional, que arrasta as partículas de toda a lama para o fundo. Portanto, se nenhuma outra força for afetada sobre as partículas, elas se assentarão em um certo tempo, denominado tempo de sedimentação. Aqui, o termo tempo de sedimentação é entendido como o tempo necessário para atingir a sedimentação a ponto de perder a homogeneidade da lama. O tempo de sedimentação, tal como utilizado aqui, deve ser entendido como o tempo necessário para uma partícula percorrer uma distância pré-definida que é determinada com base nas dimensões do vaso, por exemplo, a altura do vaso, na direção vertical para o fundo do vaso.[0013] Sedimentation, as used herein, describes the tendency of particles in the slurry to settle out of the liquid and settle to the bottom of the vessel. The force causing this effect is the gravitational force, which drags particles from all over the mud to the bottom. Therefore, if no other forces are affected on the particles, they will settle in a certain time, called the settling time. Here, the term settling time is understood as the time required to reach settling to the point of losing the sludge homogeneity. Settling time, as used here, should be understood as the time required for a particle to travel a pre-defined distance that is determined based on the dimensions of the vessel, for example, the height of the vessel, in the vertical direction towards the bottom. of the vase.

[0014] O termo vaso, tal como utilizado aqui, descreve um recipiente contendo uma entrada e uma saída, a saída estando preferencialmente no fundo do vaso (na direção da força gravitacional). Além disso, o vaso tem um eixo vertical rotativo, que prossegue verticalmente em relação à direção da força gravitacional. Pelo menos um impelidor está conectado a este eixo. O recipiente pode geralmente ter qualquer formato. É preferida uma forma cilíndrica com o eixo vertical prosseguindo paralelo às paredes cilíndricas.[0014] The term vessel, as used herein, describes a vessel containing an inlet and an outlet, the outlet being preferably at the bottom of the vessel (in the direction of the gravitational force). In addition, the vessel has a rotating vertical axis, which proceeds vertically with respect to the direction of the gravitational force. At least one impeller is connected to this shaft. The container can generally be of any shape. A cylindrical shape with the vertical axis running parallel to the cylindrical walls is preferred.

[0015] O termo impelidor, conforme usado aqui, deve ser entendido como um rotor, que influencia o fluxo do líquido no vaso. Dessa forma, o rotor geralmente pode ter qualquer formato, desde que pelo menos um fluxo radial parcial do líquido seja causado se o impelidor for rotacionado. Os impelidores que induzem também um fluxo axial parcial do líquido, como os impelidores de hidrofólio, são preferidos aqui.[0015] The term impeller, as used here, is to be understood as an impeller, which influences the flow of liquid in the vessel. Thus, the impeller can generally be of any shape, as long as at least partial radial flow of liquid is caused if the impeller is rotated. Impellers which also induce partial axial flow of the liquid, such as hydrofoil impellers, are preferred here.

[0016] A velocidade de rotação do impelidor em torno do eixo vertical do vaso é entendida como o número de voltas do impelidor dividido pelo tempo especificado como rotações por minuto (rpm).[0016] The speed of rotation of the impeller around the vertical axis of the vessel is understood as the number of revolutions of the impeller divided by the time specified as revolutions per minute (rpm).

[0017] O termo nível da lama denota o limite de fase entre o líquido da lama e a camada de fase gasosa acima da lama no recipiente.[0017] The term sludge level denotes the phase boundary between the slurry liquid and the gas phase layer above the slurry in the vessel.

Descrição detalhada da presente invençãoDetailed description of the present invention

[0018] Os inventores encontraram um processo para fornecer uma lama homogênea contendo partículas compreendendo as etapas de: (a) fornecimento de um vaso compreendendo pelo menos um impelidor girando em torno de um eixo vertical do vaso, o vaso compreendendo também uma entrada e uma saída; (b) introdução da lama contendo partículas no vaso ou introdução de componentes que formam a lama contendo partículas no vaso; (c) rotação de pelo menos um impelidor pelo menos em torno do eixo vertical para homogeneizar e/ou manter uma distribuição de partículas homogênea dentro da lama;[0018] The inventors have found a process for providing a homogeneous slurry containing particles comprising the steps of: (a) providing a vessel comprising at least one impeller rotating about a vertical axis of the vessel, the vessel also comprising an inlet and a exit; (b) introducing the sludge containing particles into the vessel or introducing sludge forming components containing particles into the vessel; (c) rotating the at least one impeller at least about the vertical axis to homogenize and/or maintain a homogeneous particle distribution within the slurry;

(d) remoção da lama homogênea contendo partículas através da saída ; (e) parada de pelo menos um impelidor por um tempo máximo T, em que T é calculado de acordo com as seguintes relações (1) a (3): 4𝑔(𝜌𝑝 −𝜌𝑓 )𝐷𝑝 𝑢𝑇 = √ (1) 3𝜌𝑓 𝐶𝐷 24 𝐶𝐷 = 𝑅𝑒 [1 + 0.173𝑅𝑒 0.657 ] (2) ℎ 𝑇=𝑢 (3)(d) removing the homogeneous sludge containing particles through the outlet; (e) stopping at least one impeller for a maximum time T, where T is calculated according to the following relationships (1) to (3): 4𝑔(𝜌𝑝 −𝜌𝑓 )𝐷𝑝 𝑢𝑇 = √ (1) 3𝜌𝑓 𝐶𝐷 24 𝐶𝐷 = 𝑅𝑒 [1 + 0.173𝑅𝑒 0.657 ] (2) ℎ 𝑇=𝑢 (3)

𝑇 com uT = velocidade terminal para partículas com diâmetro médio D p, g = constante gravitacional, ρp = densidade de partícula na lama, ρf = densidade da fase líquida da lama, Dp = diâmetro médio das partículas na lama CD = coeficiente de arraste, Re = número de Reynolds, h = altura pré-determinada (por exemplo, altura do vaso).𝑇 with uT = terminal velocity for particles with average diameter D p, g = gravitational constant, ρp = particle density in the mud, ρf = density of the liquid phase of the mud, Dp = average diameter of the particles in the mud CD = drag coefficient, Re = Reynolds number, h = predetermined height (eg vessel height).

[0019] De preferência, a parada é efetuada quando o nível de lama durante a retirada está próximo da extremidade verticalmente superior do impelidor até que a extremidade verticalmente inferior do impelidor em relação ao eixo vertical esteja acima do nível da lama.[0019] Preferably, the stop is performed when the mud level during withdrawal is close to the vertically upper end of the impeller until the vertically lower end of the impeller with respect to the vertical axis is above the mud level.

[0020] No processo da presente invenção, o tempo necessário T necessário para partículas de diâmetro pré-especificado é estimado usando a teoria de queda livre quando a velocidade de rotação dentro do vaso é ajustada para zero (equação (3)). A velocidade terminal u T ajuda a estimar o tempo médio de residência de diferentes partículas dentro do vaso (equações (1) e (2)). O tempo de residência médio por outro lado pode ser utilizado para decidir se as partículas precipitam quando o impelidor está parado ou irá flutuar no momento em que o impelidor está parado.[0020] In the process of the present invention, the required time T required for particles of pre-specified diameter is estimated using free-fall theory when the rotational speed inside the vessel is set to zero (equation (3)). The terminal velocity u T helps to estimate the average residence time of different particles inside the vessel (equations (1) and (2)). The average residence time on the other hand can be used to decide whether the particles precipitate when the impeller is stationary or will float when the impeller is stationary.

[0021] Esta invenção divulga um processo para operar um reator de tanque agitado continuamente, por exemplo, vasos de alimentação, resultando em um mínimo ou até mesmo eliminação de respingos de lama na parede do vaso. Isso é alcançado pelo processo descrito acima, no qual a velocidade de rotação do impelidor é parada por um tempo pré-determinado. Tal processo tem a vantagem de assegurar o acúmulo de material mínimo na parede e, consequentemente, evitar o bloqueio da saída do vaso ou falha do processo em geral. Além disso, este processo garante que a qualidade da lama não é deteriorada devido à segregação e sedimentação de partículas.[0021] This invention discloses a process for operating a continuously stirred tank reactor, e.g. feed vessels, resulting in minimal or even elimination of sludge spatter on the vessel wall. This is achieved by the process described above, in which the rotational speed of the impeller is stopped for a predetermined time. Such a process has the advantage of ensuring minimal material build-up on the wall and, consequently, preventing blockage of the vessel outlet or process failure in general. Furthermore, this process ensures that the sludge quality is not deteriorated due to particle segregation and sedimentation.

[0022] Ainda mais preferencialmente, no processo de acordo com a presente invenção, a parada da velocidade de rotação do impelidor é efetuada quando o nível da lama durante a retirada está dentro de uma faixa de 0,5*D a (diâmetro do impelidor) acima da extremidade verticalmente superior do impelidor em relação ao eixo vertical do impelidor. Além disso, é preferido que a rotação do impelidor é mantida quando o nível da suspensão é de 0,05*D a abaixo da extremidade verticalmente inferior do impelidor em relação ao eixo vertical do impelidor.[0022] Even more preferably, in the process according to the present invention, the impeller rotation speed stop is effected when the mud level during withdrawal is within a range of 0.5*D a (impeller diameter ) above the vertically upper end of the impeller with respect to the vertical axis of the impeller. Furthermore, it is preferred that the impeller rotation is maintained when the suspension level is 0.05*D below the vertically lower end of the impeller with respect to the vertical axis of the impeller.

[0023] O processo da presente invenção geralmente funciona com vasos tendo quaisquer dimensões.[0023] The process of the present invention generally works with vessels having any dimensions.

[0024] Um impelidor conforme compreendido no vaso de acordo com a presente invenção se estende preferencialmente pelo menos parcialmente no plano horizontal sendo ortogonal ao referido eixo vertical e se estende ainda pelo menos parcialmente na direção do referido eixo vertical. Dessa forma, um efeito de bombeamento para cima ou para baixo pode ser alcançado dependendo da orientação do plano horizontal ao longo da direção do eixo vertical. Se o plano se orientar ao longo da direção do eixo vertical em direção à parte superior do vaso, um impelidor de bombeamento para cima é fornecido. Por outro lado, se o plano se orientar ao longo da direção do eixo vertical em direção à parte inferior do vaso, um impelidor de bombeamento para baixo é fornecido. No processo de acordo com a presente invenção, os impelidores de bombeamento para baixo são preferidos.[0024] An impeller as comprised in the vessel according to the present invention preferably extends at least partially in the horizontal plane being orthogonal to said vertical axis and further extends at least partially in the direction of said vertical axis. In this way, an up or down pumping effect can be achieved depending on the orientation of the horizontal plane along the vertical axis direction. If the plane orients along the vertical axis direction towards the top of the vessel, an upward pumping impeller is provided. On the other hand, if the plane orients along the vertical axis direction towards the bottom of the vessel, a downward pumping impeller is provided. In the process according to the present invention, pump-down impellers are preferred.

[0025] O vaso no processo de acordo com a presente invenção pode compreender apenas um impelidor ou, de preferência, mais de um impelidor em diferentes níveis de altura em relação ao eixo vertical do vaso.[0025] The vessel in the process according to the present invention may comprise only one impeller or, preferably, more than one impeller at different height levels with respect to the vertical axis of the vessel.

[0026] Se mais de um impelidor for compreendido pelo vaso, esses impelidores podem ser conectados ao eixo vertical rotativo de forma que todos os impelidores conectados tenham a mesma velocidade de rotação. Isso pode ser alcançado, por exemplo, em que há apenas um eixo rotativo compreendido no recipiente. Em tal concretização, todos os impelidores serão parados se um impelidor for interrompido para evitar respingos de lama.[0026] If more than one impeller is comprised by the vessel, these impellers can be connected to the rotating vertical axis so that all connected impellers have the same rotational speed. This can be achieved, for example, where there is only one rotary axis comprised in the container. In such an embodiment, all impellers will be stopped if one impeller is stopped to prevent mud splashing.

[0027] Em outra concretização ainda mais preferida, mais de um impelidor pode estar presente no vaso, o qual pode ser acionado independentemente um do outro por sua própria velocidade de rotação. Cada uma de suas pás poderia ser acionada por motores separados que permitem velocidades de rotação individuais dos impelidores. Em tal concretização, apenas um impelidor pode ser parado para evitar respingos de lama, enquanto os outros impelidores ainda mantêm sua velocidade de rotação original. De preferência, em tal concretização, a redução da velocidade de rotação de apenas um impelidor é efetuada quando o nível da lama durante a retirada está dentro de uma faixa de 0,5*D a (diâmetro do impelidor) acima da extremidade verticalmente superior do referido impelidor para 0,05*D a abaixo da extremidade verticalmente inferior do referido impelidor em relação ao eixo vertical do referido impelidor.[0027] In another even more preferred embodiment, more than one impeller may be present in the vessel, which may be driven independently of each other by their own rotational speed. Each of its blades could be driven by separate motors that allow for individual rotational speeds of the impellers. In such an embodiment, only one impeller can be stopped to prevent mud splashing, while the other impellers still maintain their original rotational speed. Preferably, in such an embodiment, the reduction of rotational speed of only one impeller is effected when the mud level during withdrawal is within a range of 0.5*D a (impeller diameter) above the vertically upper end of the impeller. said impeller to 0.05*D a below the vertically lower end of said impeller with respect to the vertical axis of said impeller.

[0028] No processo de acordo com a presente invenção, na etapa (e), o impelidor é parado (n = 0) para não mais do que o tempo T de acordo com as equações (1) - (3). Este processo é particularmente vantajoso se os respingos devem ser reduzidos tanto quanto possível.[0028] In the process according to the present invention, in step (e), the impeller is stopped (n = 0) for not more than the time T according to equations (1) - (3). This process is particularly advantageous if spatter is to be reduced as much as possible.

Exemplos Exemplo 1Examples Example 1

[0029] Este exemplo ilustra a parada da rotação do impelidor por um certo tempo. Para vários tamanhos médios de partícula na suspensão (36,6, 57,3, 68,4, 9,9 µm), as velocidades terminais e os tempos de sedimentação calculados tem sido calculados para alturas dos vasos de 130 e 10 cm (cf. Figura 2). Os respectivos dados conforme usados e calculados podem ser encontrados na Tabela 1.[0029] This example illustrates stopping the impeller rotation for a certain time. For various average particle sizes in the suspension (36.6, 57.3, 68.4, 9.9 µm), terminal velocities and calculated settling times have been calculated for vessel heights of 130 and 10 cm (cf. Figure 2). The respective data as used and calculated can be found in Table 1.

Tabela 1: Cálculos de acordo com o Exemplo 1; tempos de deslocamento calculados das partículas para uma altura de 130 cm (t 130) e para uma altura de 10 cm (t 10) Dados fornecidos Dados calculados Dp ρf ρp Re CD uT T 130 T 10 [µm] [kg m 3] [kg m 3] [10 4 m/s] [h] [h] 36,6 907 1300 0,000228 105108 0,44 8,15 0,63 57,3 907 1300 0,00057 42196 0,88 4,13 0,32 68,4 907 1300 0,000819 29356 1,15 3,15 0,24 90,0 907 1300 0,001619 14862 1,85 1,95 0,15Table 1: Calculations according to Example 1; calculated particle displacement times for a height of 130 cm (t 130) and for a height of 10 cm (t 10) Data provided Calculated data Dp ρf ρp Re CD uT T 130 T 10 [µm] [kg m 3] [ kg m 3] [10 4 m/s] [h] [h] 36.6 907 1300 0.000228 105108 0.44 8.15 0.63 57.3 907 1300 0.00057 42196 0.88 4.13 0.32 68.4 907 1300 0.000819 29356 1.15 3.15 0.24 90.0 907 1300 0.001619 14862 1.85 1.95 0.15

[0030] Devido à viscosidade relativamente alta da lama e aos pequenos tamanhos das partículas, a velocidade terminal das partículas no líquido é muito pequena, pelo que os valores não excedem 2,5 x 10-4 m/s. Partículas com diâmetro menor têm velocidades terminais mais baixas e, portanto, precisam de mais tempo para se deslocar ao longo da dimensão vertical do vaso. Portanto, no caso de partículas com diâmetro maior, o tempo de sedimentação é menor e, portanto, o tempo T, em que o impelidor pode ser parado, é menor. Considerando partícula de catalisadores com um diâmetro de cerca de 90 µm, o tempo máximo possível para parar a rotação do impelidor ao mesmo tempo garantir a ausência de sedimentação é de cerca de 2 horas.[0030] Due to the relatively high viscosity of the slurry and the small particle sizes, the terminal velocity of the particles in the liquid is very small, so the values do not exceed 2.5 x 10-4 m/s. Smaller diameter particles have lower terminal velocities and therefore need more time to travel along the vertical dimension of the vessel. Therefore, in the case of larger diameter particles, the settling time is shorter and therefore the time T, in which the impeller can be stopped, is shorter. Considering catalyst particles with a diameter of about 90 µm, the maximum possible time to stop the impeller rotation while ensuring the absence of sedimentation is about 2 hours.

[0031] O melhor modo operacional é alcançado se a velocidade de rotação for interrompida quando o nível da lama for 0,5*D a (diâmetro do impelidor) acima da extremidade verticalmente superior do impelidor e 0,05*D a abaixo acima da extremidade verticalmente inferior do impelidor.[0031] The best operating mode is achieved if the rotation speed is stopped when the mud level is 0.5*D a (impeller diameter) above the vertically upper end of the impeller and 0.05*D a below the top of the impeller. vertically lower end of the impeller.

Se a velocidade de rotação for interrompida depois e/ou iniciada antes desses valores, o respingo não é totalmente evitado.If the rotation speed is stopped after and/or started before these values, splashing is not completely avoided.

Por outro lado, se a velocidade de rotação for interrompida antes e/ou iniciada depois desses valores, a operação geral é significativamente reduzida.On the other hand, if the rotation speed is stopped before and/or started after these values, the overall operation is significantly reduced.

Além disso, intervalos de parada muito longos podem levar à sedimentação e falha total do processo.In addition, very long downtimes can lead to sedimentation and complete process failure.

Claims (5)

REIVINDICAÇÕES 1. Processo para fornecer uma lama homogênea contendo partículas caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) fornecimento de um vaso compreendendo pelo menos um impelidor girando em torno de um eixo vertical do vaso, o vaso compreendendo também uma entrada e uma saída; (b) introdução da lama contendo partículas no vaso ou introdução de componentes que formam a lama contendo partículas no vaso; (c) rotação do pelo menos um impelidor pelo menos em torno do eixo vertical para homogeneizar e/ou manter uma distribuição de partículas homogênea dentro da lama; (d) remoção da lama homogênea contendo partículas através da saída ; (e) parada do pelo menos um impelidor por um tempo máximo T, em que T é calculado de acordo com as seguintes relações: 4𝑔(𝜌𝑝 −𝜌𝑓 )𝐷𝑝 𝑢𝑇 = √ (1) 3𝜌𝑓 𝐶𝐷 24 𝐶𝐷 = 𝑅𝑒 [1 + 0.173𝑅𝑒 0.657 ] (2) ℎ 𝑇=𝑢 (3)1. Process for supplying a homogeneous slurry containing particles characterized in that it comprises the steps of: (a) supplying a vessel comprising at least one impeller rotating about a vertical axis of the vessel, the vessel also comprising an inlet and a exit; (b) introducing the sludge containing particles into the vessel or introducing sludge forming components containing particles into the vessel; (c) rotating the at least one impeller at least about the vertical axis to homogenize and/or maintain a homogeneous particle distribution within the slurry; (d) removing the homogeneous sludge containing particles through the outlet; (e) stopping the at least one impeller for a maximum time T, where T is calculated according to the following relationships: 𝑅𝑒 0.657 ] (2) ℎ 𝑇=𝑢 (3) 𝑇 com uT = velocidade terminal para partículas com diâmetro médio D p, g = constante gravitacional, ρp = densidade de partícula na lama,𝑇 with uT = terminal velocity for particles with average diameter D p, g = gravitational constant, ρp = particle density in the mud, ρf = densidade da fase líquida da lama, Dp = diâmetro médio das partículas na lama, CD = coeficiente de arraste, Re = número de Reynolds, h = altura pré-determinada (por exemplo, altura do vaso); em que a parada de, pelo menos, um impelidor é realizada quando o nível da lama durante a retirada está dentro de uma faixa a partir de 0,5*Da até 0,1*D a acima da extremidade verticalmente superior do pelo menos um impelidor, com D a sendo o diâmetro do impelidor.ρf = density of the liquid phase of the sludge, Dp = mean diameter of particles in the sludge, CD = drag coefficient, Re = Reynolds number, h = predetermined height (eg vessel height); wherein the stopping of at least one impeller is performed when the mud level during withdrawal is within a range from 0.5*Da to 0.1*D a above the vertically upper end of the at least one impeller, with D a being the diameter of the impeller. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um impelidor tem uma extremidade verticalmente superior com relação ao eixo vertical do pelo menos um impelidor e uma extremidade verticalmente inferior com relação ao eixo vertical do vaso e em que a parada do pelo menos um impelidor é continuada até que o nível de lama esteja dentro de uma faixa de 0,1*Da até 0,05*D a abaixo da extremidade verticalmente inferior do impelidor.2. Process according to claim 1, characterized in that the at least one impeller has a vertically upper end with respect to the vertical axis of the at least one impeller and an end vertically lower with respect to the vertical axis of the vessel and in which stopping the at least one impeller is continued until the mud level is within a range of 0.1*Da to 0.05*D a below the vertically lower end of the impeller. 3. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o vaso compreende mais do que um impelidor, em diferentes níveis de altura com relação ao eixo vertical do vaso e em que um ou mais dos referidos impelidores é parado de acordo com a etapa (e).3. Process according to any one of the previous claims 1 or 2, characterized in that the vessel comprises more than one impeller, at different height levels with respect to the vertical axis of the vessel and in which one or more of said impellers is stopped according to step (e). 4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada impelidor pode ser interrompido independentemente dos impelidores restantes.4. Process according to claim 3, characterized in that each impeller can be stopped independently of the remaining impellers. 5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos um impelidor se estende pelo menos parcialmente no plano horizontal sendo ortogonal ao referido eixo vertical e se estende ainda pelo menos parcialmente na direção do referido eixo vertical.Process according to any one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that at least one impeller extends at least partially in the horizontal plane being orthogonal to said vertical axis and further extends at least partially in the direction of said axis. vertical.