Molienda a temperatura controlada, criomolienda e inertización: el trío ganador para una instalación de alto rendimiento

Los procesos de molienda en atmósfera controlada ofrecen ventajas para una producción de alta calidad. La molienda y la inertización bajo nitrógeno proporcionan una solución completa, mejorando la seguridad y la calidad de los productos y de las instalaciones.

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Hay tres aplicaciones que utilizan gases industriales que son fundamentales para optimizar el rendimiento de la molienda: el control de la temperatura, la inertización y la molienda con nitrógeno (criomolienda). El desarrollo de estas aplicaciones son una forma de responder a los retos de una molienda más eficaz, reduciendo los riesgos de oxidación, obstrucción y explosión.

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Los gases industriales, como el nitrógeno líquido, desempeñan un tipo de papel crucial en los procesos de criomolienda. Garantizan un alto rendimiento y permiten obtener productos acabados de gran calidad, incluso para materiales sensibles o inflamables.
Estos procesos se utilizan en una amplia gama de sectores, como plásticos, productos alimentarios o incluso en ingredientes activos cosméticos y productos farmacéuticos, para preservar las propiedades de los materiales y aumentar la eficacia de la molienda.

 

Ventajas de la inertización con nitrógeno antes, durante y después de la molienda

La inertización consiste en una forma de sustituir el aire que rodea al producto por una atmósfera inerte, como el nitrógeno.
Se hace una distinción entre:

  1. Inertización de calidad: esta aplicación elimina el oxígeno y la humedad para evitar la oxidación de los ingredientes activos y de las materias primas en general.

  2. Inertización de seguridad: tiene por objeto reducir la concentración de oxígeno para eliminar el riesgo de ignición o explosión. Utilizado en diversos procesos de molienda, este proceso garantiza la seguridad del sistema y protege a los empleados y las instalaciones.

La inertización puede utilizarse en diferentes etapas de la producción de polvo, como en los tanques de almacenamiento de materias primas, durante la transferencia y/o del acondicionamiento del polvo.

¿Sabía que...? El nitrógeno gaseoso requerido para la inertización está naturalmente presente en las operaciones de molienda. De hecho, durante su cambio de estado, el nitrógeno líquido libera más de 600 litros de gas expandido (a 15 °C a una presión de 1 bar).

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Ventajas de la molienda a temperatura controlada y de la criomolienda

El nitrógeno líquido, un líquido criogénico a -196 °C, se utiliza para controlar las altas temperaturas en el molino, compensando el calentamiento excesivo o reduciendo las temperaturas por debajo del punto de fragilización.

Molienda a temperatura controlada

La mayor parte de la energía utilizada para la molienda se convierte en calor a través del motor (alrededor del 97%). El proceso de inyección de nitrógeno líquido directamente en el molino compensa este aporte de calor. Este método tiene ventajas esenciales:

  1. En términos de productividad:
    • la obstrucción del filtro, la recogida de masa y las pérdidas de producto se reducen,
    • la limpieza es más fácil,
    • el flujo de polvo es constante y el rendimiento del molino aumenta considerablemente.
  2. En términos de calidad:
    Los materiales sensibles al calor no sufren daños.
    La granulometría de las partículas obtenidas es más fina y homogénea. La reproducibilidad es mejor a lo largo del tiempo porque el proceso es independiente de la temperatura.

Molienda a baja temperatura o criomolienda

La criomolienda consiste en preenfriar los materiales por debajo de su temperatura de fragilización para mejorar la molienda de productos complejos como plásticos, elastómeros, materiales para reciclar, plantas y productos fitosanitarios, farmacéuticos o alimentos...

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Integrar fluidos criogénicos en las instalaciones de molienda

A - Caso de molienda a temperatura controlada

Para la molienda a temperatura controlada, la inyección de nitrógeno líquido se lleva a cabo dentro del molino mediante un inyector montado en la entrada del material a moler.
El equipo utilizado es un sistema de distribución de nitrógeno líquido combinado con un control de temperatura que permite ajustar con precisión la temperatura de molienda al nivel deseado sin riesgo de sobrecalentamiento, manteniendo al mismo tiempo la capacidad de molienda del producto.

En la mayoría de los casos, el sistema puede montarse directamente en los equipos existentes. Sin embargo, hay que tener cuidado con la compatibilidad de los materiales y constituyentes del equipo, que son frágiles a bajas temperaturas.

B - Caso de criomolienda

En el caso de la criomolienda, el nitrógeno líquido enfría el producto antes de que entre en el molino, garantizando la fragilidad necesaria para una molienda eficaz.

Air Liquide ofrece sistemas innovadores que permiten optimizar el consumo de gas criogénico, reduciendo los desechos y maximizando el rendimiento del proceso.

 

En conclusión, el uso de nitrógeno por sus propiedades criogénicas y como gas neutro en operaciones de molienda en frío combina:

  • una gran potencia de enfriamiento disponible,
  • una flexibilidad para ajustar esta potencia a las limitaciones de producción,
  • propiedades de protección contra la humedad, la oxidación y los riesgos de ignición y explosión,
  • muy bajos costes de inversión, mantenimiento y equipamiento. La mayor parte del coste del sistema de criogenia se basa en el coste de la molécula y, por tanto, es perfectamente controlable.

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