ARTICULOS DE CASOS
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Gránulos de arena ecológicos para gatos, desplazados suavemente con un transportador de tornillo flexible
SALT LAKE CITY, UTAH — La arena para gatos está conformada generalmente de arcilla de bentonita de sodio, material relativamente económico y altamente absorbente, pero que se obtiene mediante explotación a cielo abierto ambientalmente perjudicial.Una nueva arena para gatos libre de bentonita de sodio producida aquí por PURR-fect Solutions, LLC (PFS), está conformada de cenizas volátiles, un subproducto de las centrales térmicas de carbón que normalmente se desecha en vertederos públicos — otra preocupación ambiental.
PFS es una escisión de Ceramatec Inc. (también de Salt Lake City), una compañía de investigación y desarrollo que elaboró el proceso en el cual las cenizas volátiles (polvo fino compuesto principalmente de óxidos de aluminio y silicio) se forman en gránulos mediante la mezcla con una solución acuosa.
Los frágiles gránulos húmedos se mueven por medio de un transportador de tornillo flexible de Flexicon a una secadora circular de lecho fluidizado que reduce el contenido de humedad de aproximadamente 5 %p a 0.3 %p. Entonces los gránulos se mezclan con agentes aglutinantes e ingredientes de control de olores para obtener el producto final. Las propiedades de absorción de la arena para gatos son similares a las propiedades de la bentonita y su costo es competitivo con otros productos en el mercado, añade Chett Boxley, gerente general de PFS y exinvestigador de Ceramatec.
El transporte de los gránulos húmedos a la secadora constituye una parte esencial del proceso, comenta. "Los gránulos son un poco frágiles y cuando se transportan es muy importante que se preserve la morfología y la distribución de tamaño de las partículas".
El transportador flexible con geometría especial del tornillo evita la degradación
PFS encontró una máquina idónea en el transportador de tornillo flexible. Consta de un tornillo giratorio flexible de acero en un tubo de 3 m (10 pies) de largo por 10 cm (4 pulg) de diámetro externo. El tornillo gira por medio de un motor eléctrico de 2 hp (1.5 kW) con un reductor de engranaje localizado en el extremo superior del transportador arriba del punto de descarga, lo que elimina el contacto del material con los sellos.
Una característica clave del diseño es que el tornillo se auto-centra automáticamente dentro del tubo, con lo que se ofrece un claro entre el tornillo y la pared del tubo. Esto ofrece suficiente espacio para que las partículas fluyan sin sufrir daños.
El proceso de manufactura de la arena para gatos empieza con el transporte de cenizas volátiles de un silo a un granulador de disco, donde se mezcla con una solución acuosa que contiene un activador para promover la formación de gránulos. La humedad de los gránulos resultantes es de alrededor de 5 %p, como se observó anteriormente y varían en tamaño desde unas 100 a 6 mallas (140 a 3,350 µm).
Los gránulos recién formados caen en una tolva pequeña, pasan por medio de un adaptador de transición y entran al transportador de tornillo flexible, que transporta los gránulos en una inclinación de 45° a una secadora de lecho fluidizado.
El diseño del tornillo es esencial
Como sucede, PFS aprendió por experiencia de la importancia de la geometría correcta del tornillo. "Originalmente, adquirimos una unidad usada cuya espiral pensábamos que funcionaría", comenta Boxley, "pero los gránulos rozaban contra la pared en la entrada del transportador. Esto embarraba la pared y ocasionaba que el tornillo se apretara".
"Lo comentamos con Flexicon y mejoraron el transportador con una espiral con geometría especializada para manejar materiales de propiedades difíciles". PFS ha operado el transportador desde el arranque de su planta piloto en noviembre de 2012 y no ha tenido ningún problema, afirma Boxley.
El interior del tubo no requiere de ninguna limpieza, añade. Puede evacuarse invirtiendo el tornillo y retirando los gránulos del fondo del transportador, pero PFS no tiene que hacerlo. "Al final de una serie de producción simplemente tiramos un cangilón de gránulos secos para sacar el último de los gránulos del tubo", concluye.
A la fecha, la compañía nueva produce alrededor de 295,100 kg/anuales (650,000 lb/anuales) de arena para gatos, que se vende a tiendas de mascotas regionales. La planta piloto opera sólo durante unas cuantas horas al día y la producción puede triplicarse fácilmente si optamos por un turno de 8 horas.
PFS opera el motor a sólo unas 90 rpm, pero puede funcionar dos veces esa velocidad sin dañar los gránulos, comenta Boxley, observando que la velocidad es dictada por la capacidad del equipo de flujo descendente.
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Los gránulos húmedos ingresan a la tolva del granulador conforme el transportador de tornillo flexible los desplaza a la secadora circular de lechado fluidizado en la parte posterior. El mezclador (derecha) mezcla los agentes aglutinantes y de control de olores para generar el producto final de arena para gatos.
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El operador vacía en la tolva los gránulos húmedos frágiles que el transportador de tornillo flexible desplaza suavemente al mismo tiempo que preserva la morfología y la distribución de tamaño de las partículas.
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PURR-Fect Solutions fabrica su arena ecológica para gatos a partir de cenizas volátiles en lugar de arcilla de bentonita de sodio que se obtiene por medio de la explotación a cielo abierto ambientalmente perjudicial.
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