DD210299A5

DD210299A5 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von schmierfett

Info

Publication number: DD210299A5
Application number: DD83252753A
Authority: DD
Inventors: Lajos Balogh; Jenoe Baratossy; Rudolf Berkes; Oszkar Borlai; Gyoergy Bucsky; Ferenc Denes; Miklos Huszar; Janos Gyenis; Janos Kis; Jenoe Nemeth; Jozsef Pazmany; Edit Simon; Aurel Ujhidy
Original assignee: Mta Mueszaki Kemiai Kutato Int; Komaromi Koeolajipari Vallalat
Priority date: 1982-07-05
Filing date: 1983-07-04
Publication date: 1984-06-06
Also published as: GB8318088D0; DE3324196A1; GB2127430A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Schmierfett sowie eine Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens. Das erfindungsgemaesse Verfahren umfasst wie ueblich die Schritte der Verseifung, das Entfernen des Wassers und/oder des Loesungsmittels, des Dispergierens unter Waermebehandlung und des Homogenisierens und Kuehlens. Fuer die Erfindung ist gekennzeichnet, dass diese Schritte in sog. statischen Mischeinheiten vorgenommen werden. Weder diese statischen Mischeinheiten noch ihre Elemente fuehren waehrend der Arbeit der Vorrichtung mechanische Bewegungen aus. Der Misch- und Dispergiereffekt sowie die Homogenisierung kommen ausschliesslich dadurch zustande, dass man das Gemisch - im ganzen oder in Teilstroemen - an statischen Mischelementen vorbei mit unterschiedlicher, Tutbulenz verursachender Geschwindigkeit durch abwechselnd enger oder weiter werdende Raeume stroemen laesst, miteinander kontaktiert usw.

Description

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Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Schmierfett

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein' Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Schmierfett.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Es ist bekannt, daß sich die Verfahren zur Herstellung von Schmierfett je nach dem Typ der verwendeten gelbildenden Komponente voneinander unterscheiden, jedoch im wesentlichen aus der Verseifung, aus der Dehydratierung des bei der Verseifung entstehenden oder in das Gemisch eingebrachten Wassers und/oder Lösungsmittelgehaltes beziehungsweise der Desolvatierung des letzteren, dem Dispergieren der Seifenschmelze sowie dem Kühlen und Homogenisieren des Gemisches bestehen.

Die Verseifung umfaßt, was die Arbeitsgänge betrifft, das Vermischen der Komponenten sowie die zur Beschleunigung der Reaktion erforderliche VVärmezuführung. Dieser Schritt unterbleibt, wenn vorbereitete, präformierte Seifen oder andere gelbildende Stoffe verwendet werden.

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Das Dispergieren verläuft zum Teil parallel mit der Verseifung, da letztere bei den meisten der bekannten Rezepturen in einem Mineralöl als Medium vorgenommen wird. Die Dispergierung kann durch Rühren, Erwärmen und durch Ausnutzen von Scherkräften verbessert werden.

Das bei der Verseifung gebildete beziehungsweise in das System eingebrachte Wasser und Lösungsmittel wird durch Dehydratieren beziehungsweise Desolvatieren entfernt. Bei den modernen kontinuierlichen Verfahren erfolgt dies meistens in mit Rührschaufeln versehenen Filmeindampfern. Durch entsprechende Ausbildung des Rotors der Rotationsfilmeindampfer kann erreicht werden, daß das zu erwärmende beziehungsweise von Wasser und Lösungsmittel zu befreiende Material als sehr dünner Film in sehr starker Turbulenz mit der wärmeübertragenden Fläche für nur sehr kurze Zeit in Berührung kommt. Bei hochviskosen und nichtnewtonschen Flüssigkeiten können in dem die Frontwelle bildenden Medium schädigende lokale Überhiztungen praktisch nicht auftreten. Es kann nicht zu Ablagerungen oder zum Anbacken an dar Wand; kommen, da* sich-; infolgeder großen Drehzahl des Rotors der Film dauernd erneuert.

Die Gelstruktur, die zur Kristallisation der Seifenschmelze und ihrer entsprechenden Dispergierung führt, wird in der Wärmebehanijdungs- und Kühlvorrichtung ausgebildet .

Gekühlt wird häufig durch Zugabe des Restanteiles der ölkomponente und anschließende indirekte Kühlung. Schließlich kann die Konsistenz des Endproduktes durch Scherkräfte in dem gewünschten Maße eingestellt werden.

Die genannten Arbeitsgänge werden meistens in heizbaren und kühlbaren Kesseln vorgenommen, in denen gegenläufige,

mit Kratzraessern versehene Rührer vorgesehen sind, Bekannt und in vielen Fällen angewendet wird auch ein Schnellmischer, bei dem das Gemisch gezwungen ist, einen verhältnismäßig engen Raum zu durchlaufen, wodurch eine gute Wärmeübertragung und eine ausgezeichnete Dispergierwirkung gewährleistet sind.

Die kontinuierliche Technologie zur Herstellung von Schmierfetten auf der Basis von Ca, Na und Li (US-PS 3 158 574) kann- in-drei Abschnitte-unterteilt: worden: den Reaktor, den Denydratations- und den Kühlabschnitt. Im ersten Abschnitt der rorhröfmigen Apparatur, die bei 27 kPa Druck und 150 C arbeitet, werden die Komponenten mit einer Pumpe entsprechend der Rezeptur so dosiert, daß sich eine.Verweilzeit von 5 Minuten einstellt,Die Dehydratatiohseinheit arbeitet bei 33 kPa Druck und 19O°C, Im Endabschnitt des Kühlers wird eine Verweilzeit von weniger als einer Minute eingehalten.

Bekannt ist auch ein Verfahren, bei dem die Verseifung bei 108/,5''1Pa ; und 340 C vorgenommen wird, in einem Rohr—-reaktor. Bei einem anderen kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Maschinenfett erfolgt die Verseifung bei Raumtemperatur in einer Mahlvorrichtung. In dieser bewegen sich die fettsäurehaltige ölkomponente und die Laugen mit großer Geschwindigkeit zwischen dem schnelllaufenden geriffelten Rotor und dem Stator hindurch, wobei die Reaktion und die Dispergierung gleichzeitig ablaufen.

Für die Verseifung ist ferner ein Wärmeaustauscher-Oispergator bekannt, der im wesentlichen aus zwei konzentrischen Zylindern besteht. Der äußere Zylinder ist von dem wärmeübertragenden Medium umgeben, während der innere Zylinder rotiert. Durch an den Oberflächen angebrachte

Schaufeln wird von der Wand beider Zylinder das Material abgestrichen, wobei eine Mahlwirkung erzielt wird. Mit dieser Vorrichtung kann ein sehr intensiver Wärmeaustausch erreicht werden.

Bekannt ist ferner ein Homogenisator, bei dem die Komponenten auf einer Drehscheibe infolge starker Scherkräfte in elementare Teilchen zerfallen und sich vermischen.

Schließlich werden zur Herstellung von Schmierfetten mit festem Schmierstoffanteil oder zur Herstellung von Schmierflüssigkeiten im ersten Schritt die festen Schmierstoffe in Gegenwart einer Mahlflüssigkeit auch in Vibrationsmühlen gemahlen. Dabei wird die Suspension in mit statischen Rührern versehenen Rohren mit den Zusatzstoffen und der ölkomponente vermischt, die Mahlflüssigkeit wird dann in einem Filmverdampfer abgetrennt und in den ersten Schritt des Prozesses zurückgeführt. Bei diesem Verfahren erfolgt das Dispergieren demnach in einer besonderen Vorrichtung, in der Vibrationsmühle, und das Homogenisieren der Suspension wird in einer anderen Vorrichtung mit statischen Rührern vorgenommen. In den zur Durchführung derartiger Verfahren geeigneten, statische Mischelemente enthatlenden Rohren sind die Materialströraun'gsquerschnitte identisch und dienen lediglich zum Vermischen des Materials. In diesen statischen Mischern ist demnach die Geschwindigkeit der Materialströme gleich, und dies ermöglicht keine derart intensive Durchmischung, daß gleichzeitig der Materialstrom auch dispergiert wird. Deshalb muß das Material in der Vibrationsmühle dispergiert werden.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daS bei den geschilderten Verfahren meistens mit mechanischen Rührern, in Mahlvorrichtungen dispergiert wird, und die Vorrichtungen

zur Wärmebehandlung Kratzmesser oder ähnliches enthalten. Ziel der Erfindung;

Ziel der Erfindung ist es, die bisher bekannten Verfahren zu vervollkommenen und ein Verfahren beziehungsweise eine Vorrichtung auszuarbeiten, mit der unter Beibehaltung der Vorteile der kontinuierlichen Arbeitsweise auf die mechanischen Rührvorrichtungen verzichtet werden kann. Mit der ange-'strebterr Lösung· sollen die Anzahl der zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Vorrichtungen, die Investitionskosten und die Betriebskosten wesentlich verringert werden. Ferner soll das Herstellungsverfahren beschleunigt werden, wobei ein Schmierfett mit gleichbleibender Qualität gelieferf wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Schmierfetten, in dessen; Verlauf öl , Glyceride; und/oder Fettsäuren und/oder" oxydiertes Paraffin und/oder Oxyfettsäuren und/oder sonstige Zusatzstoffe im Gemisch dispergiert und verseift werden, das Reaktionsgemisch dehydratiert und/oder desolvatiert und die erhaltene Fettgrundlage unter Rühren in einer Wärmebehandlungsvorrichtung - notwendigenfalls unter Zusatz weiterer ölkomponenten und/oder sonstiger Zusatzstoffe - notwendigenfalls unter Dispergieren gekühlt und homogenisiert wird.

Für das erfindungsgemäSe Verfahren ist kennzeichnend, daß man die Materialströme der Komponenten des Ausgangsgemisches voneinander getrennt und/oder vereinigt und gegebenenfalls vorgewärmt einmal oder mehrmals in einem eins- statische Mischeinheit bildenden Reaktor einbringt,

dann die dehydratierte Fettgrundlage nach Zusatz der ölkomponenten in einer beheizten, eine weitere statische Mischeinheit bildenden Wärraebehandlungsvorrichtung behandelt und schließlich die Masse, gegebenenfalls nach Zusatz weiterer ölkomponenten und/oder sonstiger Zusätze, in eine ebenfalls eine statische Mischeinheit bildenden Kühlvorrichtung führt, und zwar als einen Materialstrom oder als mehrere, einander parallele und gleichgerichtete Materialströme führt, daß man hierbei die Geschwindigkeit des Materialstromes oder der Materialströme ständig in gegensätzlichem Sinn ändert,, wobei man in einzelnen Abschnitten der Geschwindigkeitsänderung die in wenigstens zwei voneinander durch eine Trennwand getrennten Raumteilen strömenden Medien miteinander in Kontakt- bringt, daß man gegebenenfalls ein oder mehrere Medien mit einem oder mehreren Materialströmen in Strömung,versetzt und dadurch die Richtung der Materialströmung verändert und auf diese Weise im Reaktor dispergiert und verseift, und daß man in der Wärmebehanidungsvorrichtung (die dehydratierte Fettgrundlage auf ihrer Temperatur haltend, unter einmaliger oder wiederholter, wenigstens partieller Rezirkulation:) die Fettstruktur herausbildet und schließlich in der Kühlvorrichtung das Fett abkühlt, homogenisiert und seine Konsistenz einstellt.

Gemäß einer zweckmäßigen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in den statischen Mischeinheiten, in einem oder in mehreren ihrer Materialströme, wenigstens in einem Teil des Abschnittes der abwechselnd gegensätzlichen Geschwindigkeitsänderung eine von der in Achsrichtung verlaufenden Hauptströmungsrichtung abweichende, im Extremfall zu dieser^annähernd rechtwinklig verlaufende Strömung erzeugt.

Vorteilhaft ist es, in den statischen Mischeinheiten die von der in Achsrichtung verlaufenden Hauptströne&abweichende, im Extremfall annähernd senkrecht zu dieser verlaufende Materialströmung am Ende des gegensätzlich abwechselnden Abschnittes und/oder danach zu erzeugen.

Die von der Hauptströmung abweichende, im Extremfall radiale Strömungskomponente kann auch hervorgerufen werden, indem die Krümmung der Trennwand eine radiale Zwangsströmung^ erzeugt·. Bei einer bevorzugten Ausführungsf ortn des erfindungsgemäßen Verfahrens wird deshalb in den statischen Mischeinheiten der Materialstrom in von der Hauptrichtung abweichender Strömungsrichtung, im Extremfall in annähernd radialer Strömungsrichtung, mittels der Trennwände einer Zwangsströraung:; unterworfen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Materialströme durch Diskontinuitäten (Löcher) der Trennwände miteinander kontaktiert· Der Kontakt kann an der Diskontinuität oder durch diese hindurch erfolgen. Im Interesse einer besseren Vermischung wird stets ein schneller st römender Materialstrom mit einem oder mehreren langsamer strömenden Materialströmen in Berührung gebracht. Zwischen dem schneller strömenden und dem langsamer strömenden Materialstrom kann die Kontaktierung in jedem Abschnitt der' Geschwindigkeitsänderung, der Beschleunigung oder der Verzögerung erfolgen. Zu diesem Zweck werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in den statischen Mischeinheiten in den einzelnen Abschnitten der Geschwindigkeitsänderungen die Materialströme an Unterbrechungen der Trennwände miteinander in Berührung gebracht»

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Qualität beziehungsweise das Ausmaß der Verseifung, des Kristallisierens, des Dispergierens, des Aufheizens, des Kühlens

und des Homogenisierens noch dadurch erhöht werden, daß man in den statischen Mischeinheiten.die durch Trennwände voneinander getrennten, parallel verlaufenden Materialströme an den Diskontinuitäten der Trennwände mittels der Strömung entgegengerichteter Kanten der Trennwände gleichzeitig oder in Strömungsrichtung gegeneinander verschoben in Teilströme aufteilt·

Gemäß einer anderen bevorzugten Form des erfindungsgetnäßen Verfahrens werden die parallel verlaufenden Materialströrae in den statischen Mischeinheiten durch hinter den Diskontinuitäten der Trennwände angebrachte,, der Strömung entgegengerichtete und, bezogen auf das Ende der vorhergehenden Trennwand, um einen bestimmten Winkel verdrehte Kanten in Teilströme aufgeteilt.

Die Erfindung betrifft farner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Die Vorrichtung besteht aus B_ehältern für die Ausgangsstoffe, Rührorganen, einem beheizten Verseifungsreaktor, einer Dehydratations- und/oder Desolvatationskonstruktion, einer beheizten Wärmebehandlungsvorrichtung und einer Kühl- und Homogenisier ungsvor richtung.

Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung so ausgebildet, daß ihr beheizter Verseifungsreaktor, ihre Wärmebehandlungsvorrichtung und ihre Kühlvorrichtung jeweils als selbständige statische Mischeinheit ausgebildet sind, die im Innenraum jeweils mit um die Längsachse angeordneten Abgrenz- und Trennwänden versehen sind, und der Verseifungsreaktor, die Wärmebehanldungsvorrichtung und die Kühlvorrichtung, im folgenden statische Mischeinheit genannt:, so ausgebildet sind, daß ihre mit den in Richtung der Längsachse und/oder mit den in Richtung einer durch die Längsachse verlaufenden Ebene oder mit den um

die Längsachse herum verlaufenden Abgrenzwänden wenigstens zum Teil abwechselnd spitze und stumpfe Winkel einschließenden Trennwände zusammen mit den Abgrenzwänden einen in Richtung der Längsachse wenigstens zum Teil aus abwechselnd weiter und wieder enger werdenden Räumen bestehenden Raum bilden.

Es ist zweckmäßig, wenn die statischen Mischeinheiten in ihrem Inneren Trennwände aufweisen, die mit der Längsachse-" oder- einer durch diese hindurch verlaufenden,« vorbestimmten Ebene oder mit den um die Längsachse herum verlaufenden Abgrenzwänden abwechselnd spitze und stumpfe Winkel einschließen·

Ferner ist es vorteilhaft^ wenn im Inneren der Mischeinheiten Trennwände mit Diskontinuitäten angeordnet sind.

Zweckmäßig ist es ferner, wenn im Innern der Mischeinheiten schraubenförmige Trennwände angeordnet sind, die mit der Längsachse abwechselnd spitze und stumpfe Winkel und mit einer durch die Längsachse gelegten Ebene einen sich kontinuierlich ändernden Winkel einschließen.

Günstig ist es ferner, wenn im I_nnern der statischen Mischeinheiten aufeinander folgend entgegengesetzt schraubenförmig verlaufende Trennwände angeordnet sind.

Nach einem weiteran Merkmal der Erfindung sind im Innern der statischen Mischvorrichtung die auf das Ende einer Trennwand folgenden Trennwände gegenüber der ersten um einen bestimmten Winkel versetzt.

Vorte lhaft ist es auch, wenn im Innern der statischen Mischeinheiten teilweise in sich geschlossene, einen bestimmten Raumteil umschließende Trennwände angeordnet sind.

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-AU-

Schließlich ist es noch zweckmäßig, wenn die im Innern der statischen Mischeinheiten angeordneten, mit der Längsachse und/oder einer vorher festgelegten, durch die Längsachse verlaufenden Ebene oder mit den um die Längsachse herum verlaufenden Abgrenzwänden wenigstens zürn Teil abwechselnd spitze und stumpfe Winkel einschließenden Trennwände von gegensätzliche spitze beziehungsweise stumpfe Winkel einschließenden, verengende und breiter werdende Raumteile bildenden, in sich geschlossenen;· Trennwänden gekreuzt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Schmierfette unter minimalem maschinellen Aufwand und minimalem Energieaufwand mit hoher Produktivität und in gleichbleibender Qualität hergestellt werden..

. Ausführungsbe.ispiele:

Die Erfindung wird, an Hand der folgenden Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es. zeigen:

Fig. 1 bis 14: die für den Verseifungsreaktor,

für die Wärmebehandlungsvorrichtung sowie für die Kühlvorrichtung eingesetzten statischen Mischeinheiten im Schnitt,

Fig..l5 bis 17: die scheraatische Anordnung der zu

den Ausführungsbeispielen gehörenden vollständigen Vorrichtung zur Herstellung von Schmierfett.

Wie Fig. 1 zeigt, ist in diesem Fall die Abgrenzwand .kreisförmig,, und die Trennwände 2 bilden mit der Langs-

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achse zum Beispiel sich in Richtung des Pfeiles AB ändernde spitze und stumpfe Winkel· Bei der dargestellten Ausführungsform sind die bezeichneten Winkel Ergänzungswinkel· Der Raumteil I wird in Richtung der Längsachse, d.h· in Richtung des Pfeiles AB enger, während der Raumteil II in der gleichen Richtung breiter wird, Der nur von der kreisförmigen Abgrenzwand 1 _;umgebene Raumteil

III hat einen gleichbleibenden Querschnitt, der Raumteil·

IV wird in Richtung der Längsachse weiter und der Raumteil, V in der gleichen Richtung enger. So.werden der Raumteil I und die auf diesen folgenden Raumteile IV und VII, beziehungsweise die Raumteile II-V-VIII usw.. abwechselnd enger und weiter, und Gleichzeitig verengen und erweitern sich die Raumteil I und II, oder IV und V usw.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Raumteile I, IV, VIl usw. abwechselnd enger und weiter, während der Querschnitt der Raumteile II, V, VIII usw. ständig der gleiche bleibt,.- Die-Trennwände;·; 2 in Fig> 1 können^ auch;'* al steine einzige Trennwand 2 betrachtet werden, die an den Stellen 5 Diskontinuitäten aufweist. In Fig. 1 zeigt der Pfeil A den Eintritt des einen, der Pfeil B den Eintritt des anderen Materialstroraes an, während der Pfeil A3 den Austritt des vermischten Materialstromes andeutet.

In Fig. 2 ist der Schnitt C-C von Fig. 1 dargestellt. Innerhalb der kreisförmigen Abgrenzwand ist eine einzige Trennwand 2 angeordnet, die den Raum in zwei Raumteile unterteilt« In Fig. 3 sind drei miteinander einen Winkel einschließende Trennwände 2 zu sehen, die den Raum innerhalb der Abgrenzwand 1 in drei Raumteile unterteilen. Gemäß Fig. 4 treffen sich sechs Trennwände 2 in der Achse., und dementsprechend ist der innere Raum in sechs Raurateile unterteilt.

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Gemäß den Fig. 5 und 5 umschließt die Abgrenzwand 2 ein Quadrat, die Trennwände 2, 3 und 4 sind von unterschiedlicher Länge, Die Trennwand 3 reicht bis zur Abgrenzwand

1 und ermöglicht die seitliche Einführung des Materialstromes B. Die Trennwände 2 und 4 bilden eine einzige, zusammenhängende Trennwand, die Diskontinuitäten 5 aufweist. In Fig. I ist die Diskontinuität ein perforiertes Loch oder ein siebförmiges Gewebe.

Gemäß den Fig. 7 und 8 schließt die Trennwand 2 mit einer durch die Längsachse verlaufenden Ebejne a.-b abwechselnd spitze und stumpfe Winkel ein« In Fig. 7 steht die gewählte Ebene a-b senkrecht auf der Zeichnungsebene. Auf diese Ebene bezogen bildet die Trennwand 2 abwechselnd spitze und stumpfe Winkel, ebenso jedoch bildet sie auch auf die Längsachse bezogen spitze und stumpfe Winkel. Fig. 8 zeigt einen Extremfall der vorhergehenden Vorrichtung, bei der die gewählte Ebene a-b mit der Zeichnungseben?, einen belieibigen Winks! einschließt und die Trennwände 2 mit der Ebene a-b abwechselnd spitze und stumpfe Winkel einschließen. Dreht man die Ebene a-b in die Ebene der Fig. 8, so schließen die Trennwände 2 mit der Ebene a-b zum Teil einen rechten Winkel ein, stehen also senkrecht auf dieser.

Gemäß den Ausführungsformen, die in dan Fig. 9 und 10 dargestellt sind, schließen die Trennwände 2 keine Winkel miteinander ein, sondern liegen in einer Ebene. Die Trennwände 2 können auch als eine einzige Trennwand

2 angesehen werden, die Diskontinuitäten 5 aufweist. An der Abgrenzwand 1, die bei diesem Ausführungsbeispiel einen quadratischen Querschnitt hat, sind durch Einbuchtungen 6,, und zwar durch runde und eckige Einbuchtungen 6, Verengungen ausgebildet. Diese bilden zusammen mit der Trennwand 2. in Richtung der Strömung zuerst einen enger werdenden, dann einen weiter werdenden Raum. Fig.

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11 zeigt eine statische-Mischeinheit, die durch zwei sich im rechten Winkel kreuzende Trennwände 2 in vier Raumteile unterteilt ist.

Gemäß den Fig» 12 und 13 sind die Trennwände 2 als mit der Längsachse einen Winkel einschließende schraubenförmige Teile ausgebildet. Dadurch schließen die Trennwände 2 mit der vorher gewählten, durch die Längsachse verlaufenden Ebene a-b einen sich ständig ändernden Winkel ein. Die aufeinander folgenden TsennwändQ.'2_;verlaufen in entgegengesetzter Richtung schraubenförmig, und bezogen auf das Ende der vorhergehenden Trennwand 2, ist der Anfang der folgenden Trennwand 2 um einen bestimmten Winkel versetzt angeordnet. Die Querschnitte der durch die Trennwand. S;gebildeten Raumteiler andern sich ständig.

Gemäß Fig. 14 werden die abwechselnd in spitzem und stumpfem Winkel'angeordneten Trennwände 2 von in sich geschlossenen Trennwänden 8 gekreuzt, die enger und weiter werdende. Raumteile bilden und in spitzen oder stumpfen Winkeln angeordnet sind.

Bei der Arbeit der erfindungsgeraaßen Mischeinheiten führen weder ihre Einheiten noch ihre Elemente eine Bewegung aus«. Durch die Einheiten läßt man wenigstens zwei Teilströrae strömen; es kann auch vorkommen, daß die beiden Teilströme identisch sind, in diesem Falle unterscheiden sie sich zum 3eispiel in einer physikalischen Konstante, wie der Temperatur. Sie können aber auch im Interesse einer besseren Mischbarkeit bereits vorher in zwei Teile unterteilt worden sein. Gemäß den Fig. strömen die Materialströme A und 3 in Pfeilrichtung in die Vorrichtung und verlassen diese am Ende der statischen Mischeinheit völlig vermischt als Materialstrom AB.

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Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

In einen mit einem Rührer 10 ausgerüsteten beheizbaren Behälter 11 werden 315,5 kg Schmierölkomponente eingepumpt und auf 70-80 C erwärmt. Dann werden 5,5 kg AIuminiumdistearat, 55,2 kg Stearinsäure und 0,06 kg Schaumhenamungsmittel zugesetzt.

In einem anderen heizbaren Behälter 13, der mit einem Rührer 12 ausgerüstet ist, werden 120 Liter Wasser auf 70 C eräwmrt und unter intensivem Rühren mit 7,2 kg Kalkyhdrat, 2,3 kg Natriumhydroxyd und 50 kg Calciumacetat versetzt.

Aus den Behältern 11 beziehungsweise 13 wird ihr Inhalt mittels der Pumpen 14 beziehungsweise 15 kontinuierlich und im Verhältnis 2:1, insgesamt mit einer Dosiergeschwindigkeit von lOO kg/h in den mit statischen Mischelementen versehenen heizbaren Reaktor 15 überführt', wo die Verseifung bei 9O⁰C erfolgt. Das austretende Reaktionsgemisch wird in einen Rotationsverdampfer 17 mit 1,3 m Fläche und 15O⁰C Manteltemperatur geleitet, in dem das iss Gemisch befindliche Wasser restlos verdampft wird.

Die am Soden des Verdampfers 17 austretende wasser- · freie Fettgrundlage wird mit einer Pumpe in eine mit statischen Mischelementen versehene VVärmebehandlungsvorrichtung 18 gepumpt. In deren erstem Abschnitt wird der Fettgrundlage zusätzlich noch eine Mineralölkompnente zugesetzt, die vorher noch mit der erforderlichen Menge an Zusätzen versehen wurde.

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In der Wärmebehandlungsvorrichtung 18 wird das ί-ett unter kontinuierlicher Einspeisung und ständiger Rezirkulation bei 220⁰C wärmebehandalt . Die aus der Wärmebehandlungsvorrichtung 18 kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 100 kg/h abgeführte Fettmenge wird in die mit statischen Mischelementen'ausgerüstete Kühlvorrichtung 19 geleitet, dort auf 30-80 C gekühlt und kontinuierlich verpackt. In der Kühlvorrichtung 19 wird außerdem die Konsistenz des Fettes eingestellt und homogenisiert«

3eispisl 2

In einen mit einem Rührer 10 versehenen, als Duplicator ausgebildeten Sehälter 11 werden mittels einer Pumpe 315' kg Sch'mierölkomponenta , die Lösung von 2,3 kg Natriumhydroxyd in 20 Liter Wasser und 0,06 kg Antischaummittel eingebracht. Das Gemisch wird auf 70-80 C erwärmt und dann mit 5,6 kg Aluminiumdestearat , 55,2 kg Stearinsäure,, 7,2 kg Caiciuinhydroxyd und 50 kg Calciumac'etat versetzt.

Unter mittels der Pumpe 14 vorgenommener ständiger Rezirkulation wird die vorbereitete Suspansion mit einer Geschwindigkeit von 230 kg/h in den mit statischen Mischelementen ausgerüsteten Reaktor 15 eingespeist, wo bei 90⁰C die Seifenbildung stattfindet. Das austretende Reaktionsgsmisch wird in den im Seispiel ..1 erwähnten Filmverdampfer 17 geleitet und dort von dem in ihm enthaltenen Wasser befreit*

Die Nachbehandlung des Fettes mit der die notwendigen Zusätze enthaltenden Schmierölkomponente erfolgt nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise.

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-Ib-

Beispiel 3

In dan ersten Abschnitt eines mit statischen Mischelementen versehenen, heizbaren, unter Druck stehenden rohrförmigen Reaktors 20 werden aus nicht dargestellten Speicherbehältnissen mittels einer Pumpe 180 kg/h Schmierölkoraponente von 30-40⁰C Temperatur und in den zweiten Abschnitt bai 90 C 46 kg/h 12-Hydroxystearinsäure eingebracht.

Nachdem im ersten und zweiten Abschnitt das rohrförmigen Reaktors 20 das öl und die 12-Hydroxystearinsäure auf 90⁰C erwärmt wurden, wird bei Beginn des dritten Abschnittes 40 %ige wäßrige Lithiurahydroxydlösung in einer Menge von 23,4 kg/h zugegeben. Die Seifenbildung erfolgt im letzten. Abschnitt des Reaktors 20,

Das Reaktionsgemisch wird in den beheizbaren Rotationsverdampfer 17 geführt, aus dem der Wassergehalt in Form von Dampf austritt. Am Sodsn des Filraverdampfers tritt die 160 C warme Fettgrundlage aus und wird mittels einer Pumpe in die mit statischen Mischaleraenten versehene heizbare Warraebehandlungsvorrichtung 13 überführt. In der Wärmebehandlungsvorrichtung 18 werden an der Stelle das Eintrittes aus einem nicht dargestellten Speichergefäß kontinuierlich 200 kg/h Schmierölkomponante zugesetzt. In der Warraebehandlungsvorrichtung 18 erfolgt unter ständiger Rezirkulation bei 180-21O⁰C die Auflösung der Seife im öl. Zu dem aus der Wannebehandlungsvorrichtung 18 kontinuierlich in einer Menge von 430 kg/h austretenden Fett vvird zusätzlich noch die erforderliche Zusatzmenge enthaltende kalte ölkomponente geleitet. Das Fett wird in dar statische Mischeleraente enthaltenden Kühlvorrichtung 19 homogenisiert. Aus der Kühlvorrichtung 19 tritt das fertige Fett aus und gelangt zu einer in· nicht dargestellten Verpackungsmaschine.

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Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Schmierfetten, in dessen Verlauf öl, Glyceride und/oder Fettsäuren und/oder oxydiertes Paraffin und/oder Oxyfettsäuren und/oder sonstige Zusatzstoffe im Gemisch dispergiert und verseift werden, das Raaktionsgemisch dehydratiert. und/oder desolvatiert und die erhaltene Fettgrundlage unter Rühren in einer Wärmebehandlungsvorrichtung - notwendigenfalls unter Zusatz weiterer ölkomponenten und/oder sonstiger Zusatzstoffe - notwendigenfalls unter Dispergieren gekühlt und homogenisiert wird, gekennzeichnet dadurch, daß man die Materialströme der Komponenten das Ausgangsgemisches voneinander getrennt und/oder vereinigt und gegebenenfalls vorgewärmt einmal oder mehrmals in einen eine statische Mischeinheit bildenden Reaktor einbringt, dann die dehydratierte Fettgrundlage nach Zusatz der ölkoraponente in einer beheizten, eine weitere statische Mischeinheit bildenden-Wärmebehandlungsvorrichtung behandelt und schließlich die Masse, gegebenenfalls nach Zusatz weiterer ölkoraponenten und/oder sonstiger Zusätze, in eine ebenfalls eine statische Mischeinheit bildende Kühlvorrichtung führt, un-d zwar als einen Materialstrom oder als mehrere, einander parallele und gleichgerichtete Materialstrom, daß man hierbei die Geschwindigkeit des Materialstromes oder der Ma ferialströme ständig in gegensätzlichem Sinn ändert, wobei man in einzelnen Abschnitten der Geschwindigkeitsänderung die in wenigstens zwei voneinander durch eine Trennwand getrennten Raurnteile strömenden Medien miteinander in Kontakt bringt, daß man gegebenenfalls ein oder mehrere Medien mit einem oder mehreren Materialströmen in Strömung versetzt und dadurch die Richtung der Materialströmung verändert und auf diese Weise im Reaktor dispergiert und verseift,

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und daß man in der Wärmebehandlungsvorrichtung die dehydratierte Fettgrundlage auf ihrer Temperatur haltende,. unter einmaliger oder wiederholter, wenigstens partieller Rezirkulation die Fettstruktur herausbildet und schließlich in der Kühlvorrichtung das Fett abkühlt, homogenisiert und seine Konsistenz einstellt»
2.» Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß man in den statischen Mischeinheiten, in einem oder in mehreren ihrer Ma.teriaiströme, wenigstens in einem Teil des Abschnittes der abwechselnd gegensätzlichen Geschwindigkeitsänderungen eine von der in Achsrichtung verlaufenden Hauptströmungsrichtung abweichende, im Extremfall zu dieser annähernd rechtwinklig verlaufende Strömung erzeugt.
3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß man in den statischen Mischeinheiten die von der- in Achsenrichtung abweichende, im Extremfalls annähernd senkrecht zu dieser verlaufende Materiaiströmung am Ende des gegensätzlich abwechselnden Abschnittes und/oder danach er- , zeugt*

4» Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß man in den statischen. Mischeinheiten den Materialstrom in von der Hauptrichtung abweichender Stfömungsrichtung, im Extremfall in annähernd radialer Stromungsrichtung mittels der Trennwände einer Zwangsströmung unterwirft.

Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß man in den statischen Mischeinheiten in den einzelnen Abschnitten der Geschwindigkeitsänderung die Materialströme durch kontinuierliche Unterbrechungen in den Trennwänden miteinander kontaktiert.

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6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß man in den statischen Mischeinheiten die' durch Trennwände voneinander getrennten, parallel verlaufenden Materialströme an den Diskontinuitäten der Trennwände mittels der Strömung entgegengerichteter Kanten der Trennwände gleichzeitig oder in Strömungsrichtung gegeneinander verschoben in Teilströme aufteilt,
7. Verfahren nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß in den statischen Mischsinhaiten die parallel-verlaufenden Materialströme durch in Strömungsrichtung hinter den Diskontinuitäten der Trennwände liegende, der Strömung entgegengerichtete , den Anfang der nächsten Trennwand bildende und, bezogen auf das Ende der vorhergehenden Trennwand, um einen bestimmten Winkel versetzte Kanten in Teilströme aufgeteilt werden.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt

1 bis 7, bestehend aus Behältern für die.Ausgangsstoffe, Rührorganen, einem beheizten Verseifungsreaktor, einer Dehydratatiohs- und/oder Desolvatationsanlage, einer bar- heizten Wännebehandlungsvorrichtung und einer Kühl- und Homogenisierungsvorrichtung, gekennzeichnet dadurch _t daß ihr beheizter Verseifungsreaktor (16, 20), ihre Wärmebehandlungsvorrichtung (18)' und ihre Kühlvorrichtung (19) jeweils als statische Mischeinheit ausgebildet sind, in denen um die Längsachse eine oder mehrere Abgrenz- (1) und Trennwände (2) vorgesehen sind, und daß dia rait den in Richtung der Längsachse und/oder mit den in Richtung einer durch die Längsachse verlaufenden Ebene (a-b) oder mit den um die Längsachse herum verlaufenden Abgrenzwänden (1) wenigstens zum Teil abbrachseInd spitze und stumpfe Winkel einschließenden Trennwände (2) zusammen mit den Abgrenzwänden (1) einen in Richtung der Längsachse wenigstens zum Teil aus abwechselnd weiter und wieder enger

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werdenden Räumen (l-VIII) bestehenden Raum bilden.
9. Vorrichtung nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß die statischen Mischeinheiten in ihrem Inneren Trennwände (2, 3, 4) aufweisen, die mit der Längsachse oder einer durch diese hindurch verlaufenden, vorher bestimmten Ebene (a-b) oder mit um die Längsachse herum verlaufenden Abgrenzwänden (1) abwechselnd spitze und stumpfe Winkel einschließen „
10. Vorrichtung nach Punkt 8 oder 9, gekennzeichnet dadurch, daß im Innern der statischen Mischeinheiten mit Diskontinuitäten (5) versehene Trennwände (2) angeordnet sind,
11. Vorrichtung nach Punkt 8 bis 10, gekennzeichnet dadurch» daß ira Innern der Mischeinheit schraubenförmige Trennwände (2) angeordnet sind, die mit der Längsachse abwechselnd spitze und stumpfe Winkel und fiiit einer durch die Längsachse gelegten Ebene (a-b) einen sich kontinuierlich ändernden Winkel einschließen,
12. Vorrichtung nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß im Innern der statischen Mischeinheiten aufeinander folgend entgegengesetzt schraubenförmig verlaufende Trennwände (2) angeordnet sind.

.13. Vorrichtung nach Punkt 8 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß im Innern der statischen Mischeinheiten dis auf das Ende einer Trennwand'.(2) folgende Trennwand (2) gegenüber der ersten um einen bestimmten Winkel versetzt ist;
14. Vorrichtung nach Punkt 3 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß im Innern der statischen Mischeinheiten teilweise in, sich geschlossene., einen bestirntsten Raurateil umschließende Trennwände (7) angeordnet sind.

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15. Vorrichtung nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch, daß die im Innern der statischen Mischeinheiten angeordneten, mit der Längsachse und/oder einer vorher festgelegten, durch die Längsachse verlaufenden Ebene (a-b) oder mit den um die Längsachse herum verlaufenden Abgrenzwänden (1) wenigstens zum Teil abwechselnd spitze und stumpfe Winkel einschließenden Trennwände (2) von gegensätzliche spitze beziehungsweise stumpfe Winkel einschließenden, verengte und breiter werdende Raumteile bildenden Τ in sich geschlosssRerr Trennwänden. (7) gekreuzt werden«

- Hierzu 11 Blatt Zeichnungen -

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