DE1085851B

DE1085851B - Vorrichtung zur Herstellung von Loesungen aus pulverfoermigen, insbesondere Stoffen mit niedrigem Schuettgewicht

Info

Publication number: DE1085851B
Application number: DEF16935A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Emil Baumann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1955-02-28
Filing date: 1955-02-28
Publication date: 1960-07-28

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Lösungen aus pulverförmigen, insbesondere Stoffen mit niedrigem Schüttgewicht Es ist bereits bekannt, Stoffe in feinverteilter Form, z. B. verdampft oder kathodisch zerstäubt, mit einer durch Zentrifugalkraft über eine Fläche, z. B. über die Innenseite eines rasch rotierenden Zylinders, ausbreitenden strömenden Flüssigkeitsschicht in Berührung zu bringen, indem man die Stoffe an der Flüssigkeitsschicht vorbeiführt. Die Verwendung einer derartigen Zentrifuge allein ist nicht ausreichend, um Pulver niedrigen Schüttgewichts, insbesondere solche, die spezifisch leichter sind als die Flüssigkeit, in diese durch Vorbeileiten einzutragen und darin gleichmäßig aufzulösen, ohne daß es zu Knötchenbildung kommt.
Es ist auch bekannt, auf die in Zentrifugen befindlichen Massen z. B. Deck- und Waschflüssigkeit oder -dampf mit Hilfe einer Schleudervorrichtung aufzubringen. Diese Vorrichtungen arbeiten diskontinuierlich. Da die Abführung der Behandlungsmedien durch perforierte Mäntel der Zentrifugen erfolgt, ist bei derartigen Vorrichtungen das Einschleudern von pulverförmigen Stoffen in eine strömende Lösungsmittelschicht und das Abführen der fertigen Lösungen nicht möglich.
Es wurde nun gefunden, daß man pulverförmige Stoffe in extrem kurzen Mischzeiten unter Vermeidung von Knötchenbildungen und Zusammenballungen in feinverteilter Form mit einem Lösungsmittel mischen kann, wenn erfindungsgemäß zur Zuführung des Pulvers ein in schnelle Umdrehung versetzbarer Schleuderteller über dem Gefäßboden und darüber ein trichterförmiges feststehendes Rohr vorgesehen und der Deckel derart angeordnet ist, daß ein schmaler Ringspalt gebildet wird. Durch die unterschiedlichen Zentrifugalkräfte von Pulverteilchen und Luft wird die Luft nach der Gefäß achse abgedrängt und abgeschieden, während jedes Einzelteilchen des Pulvers von dem Lösungsmittel umschlossen und aufgelöst wird, wodurch eineVerklumpung verhütet wird. Durch den Ringspalt wird die Lösungsmittelschicht, die das Pulver aufgenommen hat, hindurchgedrückt, um in einer Sammelrinne aufgefangen zu werden.
Ist das Pulver spezifisch schwerer als das auf der undurchlässigen Innenwand des topfartig gestalteten, sich nach oben erweiternden Schleuderkörpers ausbreitende strömende Lösungsmittel, so kann der zum Aufbringen des Pulvers dienende Schleuderteller mit dem Schleudergefäß fest verbunden sein.
Ist aber das spezifische Gewicht des Pulvers kleiner als das der Flüssigkeit, so wird an Stelle des Schleudertellers eine weitere Schleuder mit höherer Drehzahl in das Gefäß eingehängt. Mit einer derartig unabhängigen Schleuder kann den in die ausgebreitete Flüssigkkeitsschicht zu bringenden Teilchen jede beliebige Beschleunigung erteilt werden. Durch richtige Wahl von Durchmesser und Drehzahl der Flüssig- keitszentrifuge und des feststehenden Stoffbeschleunigers erreicht man extrem kurze Mischzeiten.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung schematisch dargestellt. Hierin bedeutet 1 ein sich nach oben konisch erweiterndes Gefäß, das im Gehäuse 2 angeordnet ist und mittels des Motors 3 in schnelle Umdrehung versetzt werden kann. Durch die hohle Antriebswelle 4 des Gefäßes 1 wird die Flüssigkeit zugeführt. Auf das Gefäß 1 ist ein Deckel 5 aufgesetzt, der mitrotiert. Auf der Achse 4 des Gefäßes ist ein Schleuderteller 6 angeordnet, oberhalb dessen ein am Gehäuseteil 7 befestigtes trichterförmiges Rohr 8 für die Zuführung des in die Flüssigkeit eingetragenen Pulvers ausmündet. Das Pulver wird dem Rohr aus einem Behälter 9 mittels einer Schnecke 10 oder einer sonst bekannten Eintragsvorrichtung zugeführt. Um einen gleichmäßigen Fluß des Pulvers zu gewährleisten und um Brückenbildungen zu vermeiden, ist oberhalb des Gehäuses am Rohr 8 ein Vibrator 11 angeordnet.
Die Wirkungsweise der Apparatur ist folgende: Die Flüssigkeit, z. B. eine Lösung oder ein Lösungsmittel, wird durch die Hohlwelle 4 am Boden des rotierenden Gefäßes 1 eingeleitet und bildet auf der Innenwand des Gefäßes einen Flüssigkeitsfilm, der stetig in Richtung der Pfeile nach oben strömt. Das durch das Rohr 8 auf den Schleuderteller 6 fallende Pulver wird mittels der Zentrifugalkraft fein verteilt durch den zwischen Rohrmündungskante und Telleroberfläche gebildeten Ringspalt 12 auf den nach oben strömenden Flüssigkeitsfilm geschleudert, dringt fein verteilt in die Flüssigkeit ein und strömt mit ihr nach oben. Das Flüssigkeits-Pulver-Gemisch wird durch den zwischen dem Rand des Deckels 4 und dem Rand des Gefäßes 1 gebildeten Ringspalt 13 in die Auffangrinne 14 geschleudert. Falls es nötig erscheint, den von unten nach oben strömenden Flüssigkeitsfilm durch einen zweiten Flüssigkeitsfilm abzudecken und mit diesem innig zu vermischen, so kann dieser zweite Strom durch die Leitung 15 der Innenfläche des mitrotierenden Deckels 5 zugeführt werden, auf der er sich zu einem Film ausbreitet und dem Ringspalt 13 mit dem mit Pulver vermischten ersten Flüssigkeitsfilm zusammentrifft.
Beim Auftreffen des Pulvers auf die Flüssigkeitsschicht wird der größte Teil der Luft vom Pulver geschieden, und infolge des höheren spezifischen Gewichtes erfolgt ein Eindringen der einzelnen Partikeln in die Flüssigkeit. Es bildet sich bereits auf der Wand des rotierenden Gefäßes die erste Voraussetzung zur Bildung der Lösung des Pulvers aus. ist das spezifische Gewicht des Pulvers kleiner als das der Flüssigkeit, dann muß der Schleuderteller für das Pulver im Gefäß entfallen, und es wird an Stelle des Trichterrohres eine zweite Schleuder mit höherer Drehzahl eingehängt.
Beispiel Um aus Polyacrylnitrilpulver mit einem Schüttgewicht von 0,25, (D = 1,14) und Dimethylformamid (D = 0,945) als Lösungsmittel eine 25*/obige Lösung herzustellen, werden etwa 750kg Lösungsmittel 7911 in dem nach oben erweiterten Schleudergefäß zu einem Film von beispielweise 10 mm Stärke ausgezogen. Dies ergibt eine Oberfläche von 79 m2 der Löungsmittelschicht. Auf diese Schicht werden mittels des Schleudertellers etwa 250 kg Pulver aufgetragen. Dies ergibt ein Volumen von etwa 1000 1 oder eine entsprechende Schichtstärke von etwa 12,7 mm.
PATENTANSPUCHE: 1. Vorrichtung zur Herstellung von Lösungen aus pulverförmigen, insbesondere Stoffen mit niedrigem Schüttgewicht, die zur Knötchenbildung neigen, bei der das Lösungsmittel auf der undurchlässigen Innenwand eines topfartig gestalteten, nach oben sich erweiternden Schleudergefäßes zu einer sich fortbewegenden dünnen Schicht ausgebreitet wird mit einer Bodenöffnung zur Zuführung der Flüssigkeit und einem Deckel, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung des Pulvers ein in schnelle Umdrehung versetzbarer Schleuderteller über dem Gefäßboden und darüber ein trichterförmiges, feststehendes Rohr (8) vorgesehen und der Deckel (5) derart angeordnet ist, daß ein schmaler Ringspalt (13) gebildet wird.

Claims

2. Vorrichtung zur Herstellung von Lösungen aus pulverförmigen Stoffen mit einem kleineren spezifischen Gewicht als das des Lösungsmittels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Schleudertellers (6) eine weitere Schleuder mit höherer Drehzahl in das Gefäß (1) eingehängt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: L)eutsche Patentschriften Nr. 449 091, 528 041, 631 974, 932 660; österreichische Patentschrift Nr. 164 474.