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1. WO2020127889 - VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM KONTINUIERLICHEN HOCHDRUCKBEHANDELN VON SCHÜTTGUT SOWIE VERWENDUNG

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

1. Verfahren zum Hochdruckbehandeln von Schüttgut (1) durch Extrahieren und/oder Imprägnieren, welches Schüttgut im Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) einer Druckbehältervorrichtung (20) angeordnet wird und auf einem Hochdruckniveau behandelt wird, insbesondere Hochdruck im Bereich von 40 bis 1000bar, wobei das Verfahren wenigstens die drei folgenden jeweils individuell regelbaren Schrittfolgen umfasst:

Druckbeaufschlagung (V1), Hochdruckbehandlung (V2), Entspannung (V3);

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hochdruckbehandlung (V2) auf kontinuierliche Weise im Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) durchgeführt wird, wobei das Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) oder die gesamte Druckbehältervorrichtung (20) während der Hochdruckbehandlung (V2) ortsfest angeordnet ist, und wobei die Kontinuität der Hochdruckbehandlung (V2) allein mittels des einen Hochdruckbehandlungsvolumens (Vi) sichergestellt wird.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, wobei während der Hochdruckbehandlung (V2) einzelne in der ersten Schrittfolge (V1) generierte Schüttgut-Teilchargen (2.1 , 3.1) dem Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) zugeführt werden, wobei die Teilchargen eine/die Charge (3) unter kontinuierlicher Hochdruckbehandlung bilden; und/oder wobei während der Hochdruckbehandlung einzelne Teilchargen (3.1 , 4.1) aus dem Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) ausgetragen werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei eine jeweilige durch die Druckbeaufschlagung (V1) bereitgestellte Schüttgut-Teilcharge (2.1 , 3.1) im Volumen oder in der Masse kleiner ist als eine/die Charge (3) unter kontinuierlicher Hochdruckbehandlung, insbesondere um den Faktor 3 bis 1000 kleiner.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei beim kontinuierlichen Hochdruckbehandeln durch Regeln einer stetigen Verlagerungsgeschwindigkeit des Schüttguts (1) oder durch Regeln einer Taktung

einer Verlagerung von hochdruckbehandelten Teilchargen (3.1) zwischen einzelnen Hochdruckbehandlungsebenen (5) die Verweilzeit oder die Hochdruckbehandlungszeit für das Schüttgut (1) im Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) eingestellt wird; und/oder wobei beim kontinuierlichen Hochdruckbehandeln der Schüttgut-Materialfluss geregelt wird, indem das Schüttgut (1) in Abhängigkeit der Größe und/oder einer zeitliche Taktung zugeführter Teilchargen (3.1) kontinuierlich oder in einzelnen diskontinuierlichen Teilchargen (3.2, 3.n) im Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) verlagert wird; und/oder wobei durch ein kontinuierliches Verlagern des Schüttguts (1) oder durch ein diskontinuierliches Verlagern zwischen einzelnen Hochdruckbehandlungsebenen (5) beim Hochdruckbehandeln eine Verweilzeit des Schüttguts (1) im Hochdruckbehandlungsvolumen durch Einstellen einer Drehgeschwindigkeit von rotatorischen Stellorganen (28a) oder durch Taktung von translatorischen Stellorganen (28b) oder gravitationskraftgetrieben eingestellt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei das kontinuierliche Hochdruckbehandeln ein kontinuierliches Verlagern des Schüttguts (1) oder ein diskontinuierliches Verlagern zwischen einzelnen Hochdruckbehandlungsebenen (5) jeweils durch eine Rotation umfasst, insbesondere durch eine Rotation wenigstens eines rotatorischen Stellorgans (28a) um eine in Materialflussrichtung ausgerichtete Drehachse; oder wobei das kontinuierliche Hochdruckbehandeln ein teilchargenweises Verlagern des Schüttguts (1) jeweils durch eine Rotation umfasst, insbesondere durch zeitlich getaktete Rotation wenigstens eines rotatorischen Stellorgans (28a); oder wobei das kontinuierliche Hochdruckbehandeln ein kontinuierliches Verlagern des Schüttguts (1) oder ein diskontinuierliches Verlagern zwischen einzelnen Hochdruckbehandlungsebenen (5) jeweils durch Translation wenigstens eines translatorischen Stellorgans (28b) umfasst; oder wobei das kontinuierliche Hochdruckbehandeln ein autonom gravitationskraftgetriebenes kontinuierliches Verlagern des Schüttguts (1 , 3) ohne rotatorische oder translatorische Stellorgane umfasst; und/oder wobei das kontinuierliche Hochdruckbehandeln ein Fluidisieren des Schüttguts (1 , 3) umfasst, insbesondere in einer Wirbelschicht, insbesondere in einem ausgangsseitigen Bereich der Druckbehältervorrichtung (20).

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei die erste Schrittfolge Druckbeaufschlagung (V1) auf diskontinuierlich Weise durchgeführt wird und wenigstens einen Schritt aus der folgenden Gruppe umfasst: teilchargenweises Druckerzeugen mittels einer Pumpe (11), und/oder teilchargenweises Zuführen von Schüttgut (2.1) zur Hochdruckbehandlung (V2) mittels einer die jeweilige Teilcharge (2.1) aufnehmenden Einlassarmatur (12) umfassend einen Stempel, eine Sitz-Kegel-Armatur, einen Kugelhahn und/oder eine Klappe; und/oder wobei die dritte Schrittfolge Entspannung (V3) auf diskontinuierlich Weise durchgeführt wird und wenigstens einen Schritt aus der folgenden Gruppe umfasst: teilchargenweises Entspannen mittels eines Kolbenmotors (33), und/oder teilchargenweises Austragen von Schüttgut (3.n) aus der zweiten Schrittfolge Hochdruckbehandlung (V2) mittels einer die jeweilige Teilcharge aufnehmenden Auslassarmatur (25) umfassend einen Stempel, eine Sitz-Kegel-Armatur, einen Kugelhahn und/oder eine Klappe.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei das kontinuierliche Hochdruckbehandeln zumindest ein kontinuierliches Extrahieren, insbesondere Extrahieren von Lösungsmittel umfasst; und/oder wobei das kontinuierliche Hochdruckbehandeln zumindest ein kontinuierliches Imprägnieren umfasst, insbesondere das Imprägnieren von Polymeren; und/oder wobei das Hochdruckbehandeln zumindest ein kontinuierliches Extrahieren von Lösungsmittel umfasst und oberhalb der kritischen Temperatur und oberhalb des kritischen Drucks des Extraktionsmediums durchgeführt wird; und/oder wobei das kontinuierliche Hochdruckbehandeln sowohl ein kontinuierliches Extrahieren als auch ein kontinuierliches Imprägnieren umfasst, insbesondere das Extrahieren von Monomeren und das Imprägnieren mit Additiven.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei das das kontinuierliche Hochdruckbehandeln ein Durchströmen des Schüttguts (3) mit Hochdruckmedium (M2) umfasst, insbesondere im Gegenstrom zu einer Verlagerung des Schüttguts.

9. Steuerungseinrichtung (101) eingerichtet zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei die

Steuerungseinrichtung mit wenigstens einer Sensoreinheit (105) eingerichtet zum Erfassen eines Durchflusses von Schüttgut (1) oder einer Masse oder einer Massendifferenz oder eines Volumens gekoppelt ist, wobei die Steuerungseinrichtung wahlweise auch wenigstens eine Sensoreinheit (105) eingerichtet zum Erfassen eines Weges und/oder einer Kraft und/oder eines Drucks umfasst.

10. Hochdruckbehandlungsanordnung (100) eingerichtet zur Hochdruckbehandlung von Schüttgut (1) durch Extraktion und/oder Imprägnierung auf einem

Hochdruckniveau, insbesondere Hochdruck im Bereich von 40 bis 1000bar, umfassend:

eine Druckbeaufschlagungseinrichtung (10) mit Druckerzeugungsmitteln, insbesondere mit wenigstens einer Pumpe (11), eingerichtet für eine Druckbeaufschlagung (V1) als eine erste Schrittfolge;

eine an die Druckbeaufschlagungseinrichtung gekoppelte Druckbehältervorrichtung (20) mit einer ein Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) umschließenden hochdruckbeständigen Wandung (23), eingerichtet für die Hochdruckbehandlung (V2) als eine zweite Schrittfolge;

eine an die Druckbehältervorrichtung gekoppelte Entspannungseinrichtung (30) eingerichtet für eine Entspannung (V3) als eine dritte Schrittfolge;

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Druckbehältervorrichtung (20) für die Hochdruckbehandlung (V2) ortsfest anordenbar ist und eingerichtet ist für eine kontinuierliche Hochdruckbehandlung allein mittels des einen ortsfest angeordneten Hochdruckbehandlungsvolumens (Vi) auf dem Hochdruckniveau.

11. Hochdruckbehandlungsanordnung nach dem vorhergehenden Vorrichtungsanspruch, wobei die Hochdruckbehandlungsanordnung (100) eingerichtet ist zum Zuführen einzelner Schüttgut-Teilchargen (2.1) zum Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) während der Hochdruckbehandlung und zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verlagern des Schüttguts (1) als einzelne Charge (3) oder in Teilchargen (3.1 , 3.n) im Hochdruckbehandlungsvolumen während der Hochdruckbehandlung; und/oder wobei die Hochdruckbehandlungsanordnung (100) eingerichtet ist zum Austragen einzelner Teilchargen (3.n) aus dem Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) während der Hochdruckbehandlung.

12. Hochdruckbehandlungsanordnung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, wobei die Druckbehältervorrichtung (20) wenigstens eine Hochdruckbehandlungsebene (5) aufweist, welche derart im Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) ortsfest angeordnet ist oder verstellbar oder verlagerbar anordenbar ist und bei geschlossener Druckbehältervorrichtung (20) mit Schüttgut (3, 3.1) beladbar ist und welche derart bei der erfolgenden Hochdruckbehandlung oder nach der erfolgten Hochdruckbehandlung bei geschlossener Druckbehältervorrichtung (20) entladbar ist, dass die Hochdruckbehandlung auf kontinuierliche Weise ausführbar ist; und/oder wobei die Hochdruckbehandlungsebene (5) durch wenigstens eine horizontale oder gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnete gasdurchlässige Platte (29) oder gasdurchlässiges Schott definiert ist.

13. Hochdruckbehandlungsanordnung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, wobei die Druckbehältervorrichtung (20) wenigstens ein Stellorgan (28) eingerichtet zum Aktuieren wenigstens einer Hochdruckbehandlungsebene (5) in der Druckbehältervorrichtung aufweist, insbesondere ein rotatorisch verlagerbares Stellorgan (28a) oder ein translatorisch verlagerbares Stellorgan (28b), insbesondere wenigstens ein von der Umgebung (U) in das Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) hochdruckdicht eingekoppeltes Stellorgan (28, 28a, 28b).

14. Verwendung einer Druckbehältervorrichtung (20) zur kontinuierlichen

Hochdruckbehandlung von Schüttgut (1) durch Extraktion und/oder Imprägnierung in einem geschlossenen, von der Umgebung (U) hochdruckdicht abgeschotteten System, wobei die Hochdruckbehandlung (V2) als Schrittfolge zwischen einer Druckbeaufschlagung (V1) und einer Entspannung (V3) durchgeführt und individuell geregelt wird, wobei das Schüttgut (1 , 3) in einem ortsfest angeordneten Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) in der Druckbehältervorrichtung (20) kontinuierlich verlagert wird oder in Teilchargen (3.1) zwischen einzelnen Hochdruckbehandlungsebenen zu vordefinierbaren Zeitpunkten verlagert wird, insbesondere Verwendung der Druckbehältervorrichtung (20) bei einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, insbesondere Verwendung der Druckbehältervorrichtung (20) in einer Hochdruckbehandlungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, insbesondere bei Drücken oberhalb von 40 bis 1000bar.

15. Verwendung einer Druckbehältervorrichtung (20) zur kontinuierlichen

Hochdruckbehandlung von Schüttgut (1) in Ausgestaltung als Polymere, durch Extraktion und wahlweise auch durch Imprägnierung, zur überkritischen Trocknung zum Bereitstellen der Polymere als Super-Isolatoren, wobei die kontinuierliche Hochdruckbehandlung (V2) als Schrittfolge zwischen einer Druckbeaufschlagung (V1) und einer Entspannung (V3) durchgeführt wird, wobei das Schüttgut (1 , 3) in einem ortsfest angeordneten Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) auf kontinuierliche Weise auf dem Hochdruckniveau behandelt wird, insbesondere Verwendung der Druckbehältervorrichtung (20) bei einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, insbesondere Verwendung der Druckbehältervorrichtung (20) in einer Hochdruckbehandlungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden

Vorrichtungsansprüche, insbesondere bei Drücken oberhalb von 40 bis 1000bar.

16. Verwendung einer Druckbehältervorrichtung (20) zur kontinuierlichen

Hochdruckbehandlung von Schüttgut (1) in Ausgestaltung als Aerogele, durch

Extraktion und/oder durch Imprägnierung, wobei die kontinuierliche Hochdruckbehandlung (V2) als Schrittfolge zwischen einer Druckbeaufschlagung (V1) und einer Entspannung (V3) durchgeführt wird, wobei das Schüttgut (1 , 3) in einem ortsfest angeordneten Hochdruckbehandlungsvolumen (Vi) auf kontinuierliche Weise auf dem Hochdruckniveau behandelt wird, insbesondere Verwendung der Druckbehältervorrichtung (20) bei einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, insbesondere Verwendung der Druckbehältervorrichtung (20) in einer Hochdruckbehandlungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, insbesondere bei Drücken oberhalb von 40 bis 1000bar.