Verfahren und Apparatur zur kontinuierlichen oder chargenweisen Behandlung von Stoffen und Stoffgemischen
Das Patent betrifft ein Verfahren und eine Apparatur zur kontinuierlichen oder chargenweisen Behandlung von Stoffen und Stoffgemischen, zur Lösung, Verfeinerung, Homogenisierung oder zum innigen Inberührungbringen derselben durch Zerrei ssung und Zerschlagung.
Es wurde schon vorgeschlagen, einen Konus in einem Hohlkonus rotieren zu lassen und den aus einem Behälter zufliessenden Stoff durch den zwischen Konus und Hohlkonus gebildeten, ringförmigen Raum zu führen und durch in diesen Raum hineinragende, längs Mantellinien des Konus und des Hohlkonus angeordnete Rippen behandeln zu lassen. Diese Vorrichtungen befriedigten nicht, weil die auf dem rotierenden Konus angeordneten Rippen den Stoff aus ihren Zwischenräumen radial in die Zwischenräume zwischen den auf einem grösseren Durchmesser als diese Rippen liegenden Rippen des Hohlkonus schleudern, so dass mindestens ein grosser Anteil des Stoffes unbehandelt zwischen den Rippen des Hohikonus entweicht und infolgedessen eine volle Behandlung des Stoffes nicht oder nur teilweise möglich ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt, diese Nachteile zu beheben, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der zu behandelnde Stoff vorgemischt und vorzerkleinert kontinuierlich einem Arbeitsspalt zugeführt und darin der Wirkung pulsierender Druckstösse, der Scherung, Prallung und Zerreissung unterworfen wird.
Während des Passierens des Stoffes durch den Arbeitsspalt können diese Effekte mit zunehmender, regelbarer Frequenz zur Wirkung gelangen, wobei die Frequenz zweckmässig vom Schallbereich bis in den Ultraschallbereich eingestellt werden kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann z. B. dazu dienen, Stoffe jeder Struktur, wie z. B. feste, faserige, thixotrope und viskose, pulverige, flüssige und gasförmige Stoffe, einzeln oder miteinander vermischt, aufzuschliessen, zu lösen, zu zerfasern, zu mahlen, bis zu den höchsten erforderlichen Graden zu verfeinern und/oder zu homogenisieren, und kolloidale und stabile Suspensionen sowie Emulsionen verschiedenster Art herzustellen. Es kann insbesondere auch der Gewinnung von Zellstoff, der Entstippung, der Faserquellung, der Fibrillierung und der Sepanerung dienen. Das Verfahren kann z. B. auch gebraucht werden zur Einleitung und Förderung chemischer Stoffwandlungen, wie Reaktion, Reduktion, Oxydation, Addition, Substitution, Polymerisation, Depolymerisation, Sulfonierung, Alkylierung, Kondensation, Verseifung zur Herstellung von Wasch- und Netzmitteln.
Eine Apparatur zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht aus zwei koaxial zueinander angeordneten, relativ zueinander rotierenden, einen Arbeitsspalt zwischen sich einschliessenden Körpern, deren jeder wenigstens einen Kranz von in den Arbeitsspalt hineinragenden Organen aufweist, wobei die benachbarten Organe desselben Kranzes Hohlräume begrenzen und so bemessen sind, dass sie die Fortbewegung des Stoffes durch den Arbeitsspalt periodisch unterbrechen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsspalt mit einem den zu behandelnden Stoff enthaltenden oder zuführenden Behälter in Verbindung steht.
Die Zeichnung zeigt einige beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemässen Apparatur.
Fig. 1 ist ein Axialschnitt durch die erste Ausführungsform nach Linie II der Fig. 2.
Fig. 2 ist eine Draufsicht zu Fig. 1, teilweise im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
Fig. 3 bis 7 sind Axialschnitte durch Teile weiterer Ausführungsformen.
In Fig. 1 und 2 ist eine auf einer rotierenden Welle 110 befestigte Rotorscheibe 111 von einem Statorgehäuse 112 umgeben, welches an einem Behälter 113 montiert ist und zum Teil dessen Boden bildet. Die Rotorwelle 110 läuft in einem Lager 114 des Statorgehäuses 112. Die Rotorscheibe 111 trägt in den Behälter 113 hineinragende, zackenförmige Schlag- und Reissorgane 115, die z. B. auch zahnförmig, schaufelförmig, messerförmig, stiftförmig, als Haken, gerade, gekrümmt oder geschweift ausgebildet und eventuell durchbohrt sein könnten.
Die Stirnfläche 116 der Rotorscheibe 111 ist konkav, könnte aber z. B. auch eben sein. Die Mantelfläche 117 der Rotorscheibe 111 bildet einen sich vom Behälter 113 weg erweiternden Konus. Diesem Konus 117 entspricht eine konische Innenfläche 118 des Statorgehäuses 112, die zusammen mit der Fläche 117 einen Arbeitsspalt 119 bildet, dessen Breite sich vom Eintritt zum Austritt verringert. Der Arbeitsspalt 119, dessen Breite auch konstant bleiben könnte, kann auch eine andere als die in Fig. 1 dargestellte Lage einnehmen. So kann er z. B. in Anpassung an die Form des Behälters 113 oder aus andern Gründen nicht nur längs sich vom Behälter 113 weg erweiternden oder verjüngenden Konusflächen mit beliebigem Öffnungswinkel, sondern z. B. längs einer Horizontalebene oder einer Zylinderfläche verlaufen. Die Konusfläche 117 ist mit fünf Kränzen von Rotororganen 120 besetzt.
Mit diesen Rotororganen 120 arbeiten fünf Kränze von gleichen oder ähnlichen an der Konusfläche 118 angeordneten Statororganen 121 zusammen. Benachbarte zusammenarbeitende Rotor- und Statororgane 120 und 121 liegen im Arbeitsspalt 119 quer zur Hauptströ mungsrichtung des Stoffes nebeneinander. Es könnten auch mehr oder weniger als fünf Kränze von Organen 120 und 121 vorgesehen sein. Die Organe 120 und 121 können auswechselbar an den Konusflächen 117 und 118 befestigt sein. Zum Zusammenbau von Rotor und Stator kann man z. B. den Stator mehrteilig herstellen oder die Organe 120, 121 gegenseitig so anordnen, dass die Organe 120 durch die Lücken zwischen den Organen 121 von unten in Fig. 1 eingeschoben werden können.
Das Statorgehäuse 112 hat einen ringförmigen Sammelkanal 122, in welchem mindestens eine an der Rotorscheibe 111 montierte Pumpenschaufel 123 umläuft. An seinem Austritt 124 hat der Sammelkanal 122 einen Flansch 125, an welchen zur Ableitung oder zur Rückleitung des Stoffes in den Behälter 113 ein nicht dargestelltes Regelventil und eine nicht gezeigte Rohrleitung angeschlossen werden kann. An jeder gewünschten Stelle des Gehäuses 112 können Zuleitungen für Zusatzstoffe oder Spülflüssigkeit angeschlossen sein.
Organe 126 des Stators 112 arbeiten mit den Rotor -Reissorganen 115 prallend und reissend zusammen.
Die Organe 126 können so dimensioniert werden, dass sie auch als Leitbleche zur Lenkung des Umlaufes des Stoffes dienen und/oder in die zickzackförmigen Organe 115 eingreifen (punktiert in Fig. 1).
Ein am Rotor 111 befestigter Sortierring 127 bedeckt den Eintritt zum ringförmigen Spalt 119. Er hat Durchbrechungen 128, welche in Fig. 2 radial verlaufen, aber auch von der Radialen abweichen könnten. Es kann nur solcher Stoff in den Arbeitsspalt
119 eintreten, welcher von den Durchbrechungen
128, deren Grösse nach Bedarf gewählt wird, durchgelassen wird. Der Sortierring 127 hält nicht nur den noch nicht genügend feinen bzw. aufgeschlossenen Stoff vom Eintritt in den Arbeitsspalt 119 zurück, sondern schleudert durch seine Stege 129 auch Fremdkörper, wie Metallstücke, Nadeln oder dergleichen, hinaus auf den Boden des Behälters 113, wo sie durch nicht dargestellte Rinnen, Ringwände, Magnete usw. festgehalten oder durch Schleusen aus dem Behälter entfernt werden. Der Sortierring 127 könnte auch weggelassen werden.
Die Rotor- und Statororgane 120 und 121 bilden in Fig. 1 und 2 pyramidenartige Werkzeuge oder Zähne mit trapezoiden Flanken. Sie können teilweise oder sämtliche z. B. auch rechteckigen, ovalen, runden, konischen, rhomboiden oder trapezoiden Querschnitt und/oder Seitenflächen, gekrümmte oder geschweifte Flächen, gezahnte Kanten und/oder Bohrungen oder sonstige Löcher haben. Die Wahl der günstigsten Form der Organe 120 und 121 hängt davon ab, ob vorzugsweise Scherung, Quetschung, Reibung, Prallung oder pulsierende Arbeit oder eine Gruppe der genannten Wirkungen oder andere durch die Zusammenarbeit der Organe erzielbare Wirkungen einschliesslich eventueller Erwärmung des Stoffes durch Reibung gewünscht wird.
Sind die Flanken aller oder eines Teils der Organe 120 und/oder 121 um die Achse des Rotors 111 gewunden, oder stehen sie unter einem Winkel zur Tangente des Umlaufkreises, so verstärken sie die Förderung des Stoffes, wodurch z. B. der zügige Durchgang von dickflüssigem oder thixotropem Material gesichert wird.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 3, die nur so weit beschrieben wird, als sie sich von den vorangehenden Beispielen unterscheidet, verläuft der Arbeitsspalt 119 zwischen der Rotorscheibe 111', die hier eben ist, und dem Statorgehäuse 112' annähernd längs einer zur Achse der Welle 110'rechtwinkligen Ebene. Da die Innenfläche 118' des Stators 112' auf einem Konus mit grossem Öffnungswinkel liegt, verengt sich der Arbeitsspalt 119 etwas nach aussen. Er könnte aber auch über seine ganze radiale Ausdehnung konstante Breite haben. Die Rotorscheibe 111' trägt fünf Kränze von z. B. zahnförmigen Organen 120' und der Stator 112' vier zwischen die Rotorkränze greifende Kränze von den Organen 120' entsprechenden Organen 121'.
Der Stator 112' hat als äussersten Organkranz einen Ring 135, der mit Schlitzen 136 versehen ist, an deren Stelle auch Bohrungen oder ovale oder anders geformte Löcher treten könnten. Auch der Rotor 111' könnte einen solchen Ring 135 haben. Anstatt nur einen, könnten Rotor und/ oder Stator mehrere solcher Ringe 135 aufweisen, die dann anstelle von Kränzen mit den Organen 120' und/oder 121' treten würden. Solche Ringe haben eine besonders starke zertrümmernde und scherende Wirkung. Die Schlitze 136 oder Bohrungen oder Löcher des oder der Ringe 135 können radiale oder von der Radialen abweichende Lage haben.
Bezüglich der Wahl des günstigsten Querschnitts des oder der Ringe 135 gilt grundsätzlich das gleiche, wie bei der Beschreibung der Fig. 1 in bezug-auf den Querschnitt der Organe 120 und 121 erläutert wurde. Die Zahl der Schlitze 136 oder Bohrungen pro Ring 135, ebenso wie die Feinheit derselben kann bis zur Grenze der Herstellungsmöglichkeit, beispielsweise bis zur Siebfeinheit gehen. Dies ermöglicht die Erreichung ausserordentlich hoher Frequenzen der an den Kanten und den Flanken der Schlitze oder Bohrungen stattfindenden physikalischen Effekte wie Scherung, Quetschung, Prallung, Pulsierung, Druckdifferenzen, bei flüssigem Stoff, Kavitation usw. und, wenn gewünscht, eine Begrenzung der Partikelgrösse.
Der Sortierring 127' ist in diesem Beispiel konisch.
Zur Sammlung der vom Sortierring 127' nach aussen geschleuderten Fremdkörper dient eine Schleuse l37 des Behälters 113', aus welcher mittels einer Bodenklappe 138 die Fremdkörper abgelassen werden können.
Wenn eine zusätzlich reibende Wirkung auf den zu verfeinernden Stoff erforderlich ist, so kann der Arbeitsspalt 119 am Austritt so eng gewählt werden, dass dort Reibung zwischen Rotor 111" und Stator 112" auf einer je nach Wunsch mehr oder weniger breiten Ringfläche entsteht. Dadurch wird der Stoff in der letzten Phase seiner Bearbeitung einer hohen Druckreibung unter hoher Geschwindigkeit ausgesetzt. Ein solches Beispiel ist in Fig. 4 gezeigt, wo die Lage des Arbeitsspaltes 119" der Fig. 3 entspricht und an der vorerwähnten Verengung des Spaltes 119" am Austritt der Rotor 111" und der Stator 112" je mit feinen radialen oder abweichend vom Radius verlaufenden gerillten und eventuell angeschärften Reibkörpern 139 bzw. 140 versehen ist.
Diese Reibkörper können mit einer besonderen Reibschicht belegt sein, z. B. mit glatten Stahlplatten, Steingut, Kunststoffen oder mit elastischen Stoffen beliebiger Art, welche eine elastische Zusammenpressung der Reibkörper an der Austrittsstelle les Stoffes ermöglichen. Es könnte auch nur der Rotor oder der Stator mit einem Reibkörper versehen werden. Die Spaltbreite kann ebenso wie eine eventuelle Zusammenpressung der Reibflächen am Spaltaustritt durch eine Veränderung der gegenseitigen axialen Lage von Rotor und Stator mittels bekannter Vorrichtungen (z. B. axiale Verstellung der Welle 110 und/oder des Stators 112 mittels Gewinde) eingestellt werden. Zur Erleichterung der Abfuhr des Stoffes aus dem Sammelkanal 122" können in einer Variante eine oder mehrere Mitnehmerschaufeln 141 vorgesehen werden, wie dies in Fig. 4 punktiert angedeutet ist.
Gemäss der Ausführungsform der Fig.3 ist eine weitere Vervollständigung der Apparatur dadurch möglich, dass man auf dem Weg zu einem Sammelkanal nach dem Arbeitsspalt 119 am Rotor 111"' eine Siebschleuder 142 mit siebartigen Durchbrechungen oder filterfeinen Öffnungen vorsieht, welche den Stoff in verschiedene Komponenten zerlegt und auch auf der Rotorwelle befestigt oder im Anschluss an den Sammelkanal angeordnet sein könnte. Diese zentrifugierende Sieb- oder Filtervorrichtung befreit den Stoff von Flüssigkeit und/oder von feinen Komponenten. Der zur Drehachse koaxiale Siebring 142 ist konisch, könnte aber auch zylindrisch sein. Der aus dem Arbeitsspalt 119" austretende Stoff wird gegen den Siebring 142 geschleudert.
Durch die bei der Rotation des Siebringes 142 auftretende Zentri fugalwirkung wird je nach der lichten Weite seiner Durchbrechungen Flüssigkeit aus dem Stoff oder auch feinere Teile desselben durch diesen hindurch ausgeschleudert. Das ausgeschleuderte Material wird von einem am Stator 112"' befestigten, rinnenförmigen Gehäuse 143 aufgefangen, das wenigstens einen Ablauf 144 für die von ihm aufgenommene Flüssigkeit oder andere Bestandteile hat. Um clen Siebring 142 herum erstreckt sich, koaxial zu diesem, eine am Gehäuse 143 befestigte Trennwand 145.
Diese dient zur Trennung des am Siebring 142 angehäuften, über seinen oberen Rand in das Gehäuse 143 ausgeworfenen Stoffes vom durch den Siebring 142 hindurchtretenden Material und zur Ableitung desselben durch das Entleerungsstück 146, sobald es die obere Kante des Siebringes 142 übersteigt. Um die Entleerung des sich innerhalb des Gehäuses 143 anhäufenden Stoffes durch die Abläufe 144 und 146 zu sichern, sind am Rotor 111"'befestigte Mitnehmerschaufeln 147 und 148 montiert.
Die Organe 120"' und 121"'sind treppenförmig angeordnet und haben dreieckige Flanken. Diese Form der Organe entspricht in vielen Fällen dem zentrifugalen Drang des Stoffes gegen die konische Gehäusewandung 118"'. Es tritt dabei eine zickzacklinienförmige Strömung des Stoffes im Arbeitsspalt 119"' auf, wobei der Stoff über mehrere Organstufen ungefähr rechteckwinklig zu den Kanten derselben durch den Arbeitsspalt 119"' befördert wird. Die treppenförmige Anordnung der Organe 120"' und 121"' kann auch bei andern Ausführungsformen der Apparatur verwendet werden.
Eine besonders vollkommene Wirkung und der absolute Ausschluss von unbehandelt die Apparatur passierendem Stoff kann durch die in den Fig. 6 und 7 dargestellten Formen der Organe 120 und 121 erzielt werden.
In Fig. 6 ist gezeigt, wie zu diesem Zweck die Kronen der Rotororgane 1201V radial über die Wurzeln der vorangehenden Statororgane 1211V hinaus in ringförmige konzentrische Rillen 130 des Gehäuses 1121V eingreifen.
Fig. 7 zeigt zum gleichen Zweck am Rotor 111 v und am Gehäuse 112V Rillen 131 bzw. 132, die ein Labyrinth 133 zum Zwecke der vollkommenen Abw dichtung gegen den Durchfluss unbehandelten Stoffes durch die Apparatur bilden. Das Labyrinth 133 kann auch eine andere als die in Fig. 7 gezeigte Form haben.
Die in Rillen 130, 131, 132 eingreifenden Organe von Rotor und Stator ergeben beispielsweise bei der Behandlung von Zellstoff sowie der eventuellen Fibrillierung bisher unbekannte Gütewerte und ermöglichen die restlose und homogene Aufschliessung von Fasern.
Bei der erfindungsgemässen Apparatur, wie sie oben beispielsweise anhand der Fig. 1 bis 7 erläutert wurde, kann die Feinheit des Endproduktes bestimmt werden durch entsprechende Bemessung der Durchbrechungen 128 des Sortierringes 127, deren Winkelstellung zur Achse und zum Radius, und/oder Breite des Arbeitsspaltes 119 und die Form und Grösse der Organe 120 und 121 und deren Zahl pro Kranz, durch die Anzahl der Organkränze, durch die Teilung zwischen den Organen, die bis zur höchsten Feinheit, nötigenfalls bis zu nadelfeinen Organen gehen kann, sowie durch die Weite des Arbeitsspaltes 119 beim Austritt des Stoffes aus demselben in den Sammelkanal. Die Regulierung der Effektfrequenz während des Betriebes kann durch Erhöhung oder Erniedrigung der Drehzahl erfolgen.
Der Spalt 119 kann auch gewellt sein, so dass die Druck- und Fliessverhältnisse im Arbeitsspalt diskontinuierlich verlaufen. Der Arbeitsspalt 119 kann an seinem Austritt so eng sein, dass eine Begrenzung der den Arbeitsspalt verlassenden Teilchen des Gutes eintritt.
Die erfindungsgemässe Apparatur kann so eingerichtet werden, dass der Stoff auf dem Wege vom Eintritt in den Arbeitsspalt bis zum Austritt aus der Apparatur eingedickt wird oder einen Teil seiner feineren Bestandteile abgibt. Zu diesem Zweck kann die Apparatur an geeigneten Stellen, z. B. an der Statorwandung des Arbeitsspaltes 119 und/oder am Sammelkanal 122 mit nicht dargestellten, durchlässigen Filter- oder Siebwandungen versehen werden.
Die erfindungsgemässe Apparatur kann mit Kühlund/oder Heizvorrichtungen an sich bekannter Art im oder am Behälter 113 und/oder am Rotor 111 und/ oder Stator 112 versehen sein. Solche Kühl- oder Heizvorrichtungen ermöglichen eine ausserordentliche Erweiterung des Verwendungsbereiches der Apparatur bei der Verarbeitung schmelzbarer Stoffe zu Emulsionen, Mischungen, Cremen und bei deren Homogenisierung von hoher bis zu niedriger Temperatur. Eine solche Ausbildung der Apparatur eignet sich z. B. besonders gut zur Homogenisierung biologischer Produkte, wie Milch, Sahne, Nährmittel oder dergleichen. Nötigenfalls kann auch die Separiervorrichtung 142 mit an sich bekannten Heiz- oder Kühlmitteln versehen werden.
Die erfindungsgemässe Apparatur kann auch innerhalb des Behälters 113 erhöht angeordnet werden, z. B. auf einer kegelförmigen Erhöhung des Behälterbodens.
Die Organe auf Rotor und Stator können so angeordnet werden, dass die Zwischenräume zwischen benachbarten Organen ein und desselben Kranzes oder Ringes, welche im Sinne der Galtonpfeife den Pfeifenschlitz darstellen, sehr enge, und/oder längliche, ovale oder auch runde Gestalt annehmen.
Die Rotor- und/oder Statororgane können auch als Sägezähne ausgebildet sein, das heisst die Organe stehen im konischen Arbeitsspalt parallel zur Rotordrehachse. Solche Sägezähne erleichtern eine Zerschneidung auch sehr zähen und harten Stoffes (z. B.
Fleischsehnen).
Die im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebene axiale Verstellung von Rotor und/oder Stator kann bei allen Ausführungsformen dazu benützt werden, die Organe 120, 121 und/oder zusammenarbeitende Kränze oder Ringe 135 einander bis zur reibenden, scherenden und quetschenden Berührung zu nähern.
Dadurch wird es möglich, bei der Zellstoffgewinnung je nach Bedarf reibende, scherende, quetschende und/oder erwärmende Wirkung auf den Stoff herbeizuführen. Es wird also durch diese in jedem gewünschten Bereich durchführbare Einstellung der Apparatur möglich, eine der Art des Stoffes entsprechende Wirkung oder jede gewünschte Bearbeitung z. B. Fibrillierung zum Zwecke einer besseren Vernetzung, zu erzielen. Bei dieser axialen Regulierbarkeit der Lage zwischen zusammenarbeitenden Organen 120, 121 und/oder 135 wird vorzugsweise eine von der zur Drehachse der Apparatur parallelen Lage der Flanken der Organe abweichende Lage (z. B. konische oder gebogene Flanken) gewählt, damit sich bei der axialen Verstellung die Flanken einander nähern oder voneinander entfernen.
Es sind auch Ausführungsformen möglich, wo zwischen ein und demselben Paar zusammenarbeitender Organkränze oder Ringe verschieden intensive, scherende und quetschende Wirkung erreicht werden kann, indem der Abstand der Achsen dieser Kränze, also z. B. der Statorachse und der Rotorachse, ge ändert wird. Die zusammenarbeitenden Organe nähern sich dann an einer Stelle ihrer Umlaufbahn eventuell bis zur reibenden Berührung, während sie sich an der diametral entgegengesetzten Stelle entsprechend voneinander entfernen, so dass sich in dem sich von der grössten bis zur kleinsten radialen Breite verengenden und anschliessend von der kleinsten bis zur grössten radialen Breite sich wieder erweiternden Spalt Turbulenz, zu- und abnehmende Quetschung, Schall- und gegebenenfalls Ultraschallimpulse sowie Scherung ergeben.
Diese Veränderung des Achsenabstandes, also die Querverschiebung mindestens einer der Achsen, kann durch an sich bekannte Vorrichtungen, beispielsweise durch Lagerung einer oder beider Achsen mittels drehbarem Exzenter, er folgen. Diese Veränderung kann regel mässig oder unregelmässig, abwechselnd bzw. stossartig geschehen.
Die erfindungsgemässe Apparatur, bei welcher je nach Wunsch die Welle von der einen oder andern Seite angetrieben wird, kann auch in Rohrleitungen, Gehäuse oder in Maschinenaggregate, z. B. in eine Trichtermühle, in eine kontinuierlich arbeitende Extraktionsanlage, in eine Zentrifuge, in einen Silo, in einen Druck- oder Vakuumkocher usw. eingebaut werden.
Anstatt einen stillstehenden Stator zu verwenden, kann dieser durch bekannte Mittel in zum Rotor gleichgerichteter oder entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben werden. Das Wort Stator ist also in der Beschreibung in diesem erweiterten Sinne zu verstehen.
Es können auch mehrere Rotor-Stator-Systeme auf der gleichen Welle angeordnet sein.
Zur Beeinflussung oder Veränderung der physikalischen und/oder chemischen Vorgänge in der erfindungsgemässen Apparatur können an jeder geeigneten Stelle der Apparatur Mittel zur Einführung von Zusatzstoffen, z. B. Lösungsmitteln, Reagenzien, Katalysatoren, Füllstoffen, Farbstoffen und weiteren Komponenten oder Stoffen vorgesehen werden. Derartige Mittel zur Einführung können Rohranschlüsse mit Regel-, Mess- oder Verschlussvorrichtungen sein. Ebenso können Zusatzstoffe aller Aggregatzustände, wie Gase, Dämpfe, Flüssigkeit, Pulver, oder auch grobe, feste Bestandteile während des Betriebes der Apparatur z. B. in der Nähe, wie etwa im Zentrum des Arbeitsspaltes 119 durch an sich bekannte Einrichtungen, wie z. B. einen Rohranschluss oder ein Verteilersieb, dem Prozess zugeführt werden, so dass z. B.
Begasung, Schaumbildung, Oxydation, Reduktion, oder auch andere physikalische und/oder chemische Reaktionen als Folge dieser Zusätze eintreten können.
Bekannte Verfahren zur Verseifung von Ölen und Fetten mit wässrigen Lösungen von Alkalien können in der erfindungsgemässen Apparatur sowohl als Charge als auch kontinuierlich durch mengenmässige Kontrolle des Zuflusses von zu verseifendem Material und Alkalien mit grosser Geschwindigkeit, hohem Wirkungsgrad und hervorragender Homogenität in einem geringen Bruchteil der für bekannte Verfahren erforderlichen Zeit durchgeführt werden.
Die an sich bekannten Zusammensetzungen der Seife und die Verhältnisse zwischen Fetten und Ölen und/oder Fettsäuren einerseits und Alkalien anderseits können in weiten Grenzen abgewandelt werden.
Auch in klassischen Verfahren mit Druck und Wärme durchführbare Prozesse und Reaktionen können nach dem erfindungsgemässen Verfahren in Chargen und kontinuierlich viel schneller und wirtschaftlicher auch ohne Druck und Wärme durchgeführt werden. Die erfindungsgemässe Verfahrensweise und Apparatur lassen sich mit den genannten Vorteilen auf alle physikalischen und/oder chemischen Stoffwandlungen unter Anwendung der allgemein üblichen Zusammensetzung von Stoffkomponenten und Reagenzien übertragen und sind für die verschiedenartigsten Stoffe und Gemische verwendbar.
Als Beispiele seien lediglich angeführt die Herstellung einer mikronen, homogenen Kaolinsuspension als Füllstoff oder keramische Gussmasse, die Gewinnung von Zellstoff aus chemisch vorbehandelten Holzschnitzeln, die Gewinnung von Zellstoff aus unsortiertem Altpapier, die Veresterung eines Harzes und die Gewinnung eines festen Phenol-Formaldehyd-Kunstharzes.