DE1183888B

DE1183888B - Reaktionsgefaess

Info

Publication number: DE1183888B
Application number: DEC24093A
Authority: DE
Inventors: James R Crawford
Original assignee: Crawford and Russell Inc
Current assignee: Crawford and Russell Inc
Priority date: 1960-05-10
Filing date: 1961-05-10
Publication date: 1964-12-23
Also published as: US3206287A; US3354136A; GB988856A; GB988855A

Description

Reaktionsgefäß Die Erfindung betrifft ein Reaktionsgefäß für flüssige Stoffe, insbesondere hoher Viskosität, in welchem die Stoffe mittels einer Fördereinrichtung, insbesondere einer Förderschnecke, zwischen einem die Fördereinrichtung enthaltenden zentralen Rohr und einem konzentrischen Ringraum zwischen diesem Rohr und der Innenwand des Reaktionsgefäßes im Umlauf bewegt werden.
Ein solches Reaktionsgefäß ist bekannt. Bei diesem Reaktionsgefäß besteht jedoch der Nachteil, daß in dem Ringraum zwischen dem zentralen Rohr und der Wandung des Behälters praktisch keine Durchmischung des Reaktionsgutes stattfindet, so daß beim Mischen zweier flüssiger Stoffe keine gleichmäßige Konzentration im Ausgangsprodukt erhalten wird und die gegenseitige Wärmeübertragung durch Konvektion nur ungenügend ist, was eine im Gefäßraum ungleichmäßig ablaufende Reaktion zur Folge hat; außerdem tritt zwischen den reagieren den Stoffen im Gefäß und der Gefäßwandung eine unzureichende Wärmeübertragung auf, die die Aufrechterhaltung der gewünschten Reaktionstemperatur im Reaktionsraum verhindert. Dies wirkt sich insbesondere bei zahlreichen chemischen Reaktionen, bei denen durch die exotherme Natur der Reaktion Wärme entwickelt wird, nachteilig auf die physikalischen Eigenschaften des Reaktionsgutes aus. Als typische Reaktionen dieser Art kommen zahlreiche Polymerisationsreaktionen in Frage, und zwar einschließlich der in der flüssigen Phase ablaufenden katalytischen Polymerisation und Mischpolymerisation polymerisierbarer Olefine, z. B.
Athylen, Propylen, l-Buten, l-Penten, Butadien, Isopren usw. Auch die Erzeugung von Homopolymeren und Mischpolymeren von hohem Molekulargewicht aus diesen und anderen polymerisierbaren Monomeren, z. B. mit Hilfe der Lösungspolymerisation, bei denen das Molekulargewicht und die physikalischen Eigenschaften des Polymerisationsproduktes in einem erheblichen Ausmaß durch die angewendeten Arbeitsbedingungen beeinflußt werden, konnte mit den bisherigen Reaktionsgefäßen nicht in befriedigender Weise durchgeführt werden. Zu den Arbeitsbedingungen gehören hier z. B. die Dauer und die Temperatur der Reaktion, die Konzentration des monomeren Materials in dem gewählten Lösungsmittel, die Gleichmäßigkeit der Reaktionsmasse und in vielen Fällen auch der Druck, bei dem die Reaktion durchgeführt wird. Wenn die Temperatur und andere Bedingungen nicht während der gesamten Polymerisationsperiode im wesentlichen konstant gehalten werden, zeigt das hergestellte Polymer keine gleichmäßigen physikalischen Eigenschaften, woraus sich natürlich Nachteile bezüglich der Verkäuflichkeit und der Brauchbarkeit des Produktes ergeben.
Zur Behebung dieser Nachteile wurden zwar die verschiedensten Versuche unternommen, doch haben diese Versuche, soweit bekannt, bis jetzt nicht zu vollständig befriedigenden Ergebnissen geführt. So wurde vorgeschlagen, die Konzentration des entstandenen Polymers in dem Lösungsmittel und die Viskosität der flüssigen Reaktionsmasse herabzusetzen; dies hatte jedoch den Nachteil, daß sich hierbei eine Verminderung des Gesamtwirkungsgrades des Reaktionsgefäßes ergab. Frühere Versuche, die obigen Nachteile mit Hilfe von Reaktionsgefäßen mit Kühlflächen zu lösen, führten ebenfalls nicht zu einem vollen Erfolg, da in dem ganzen Reaktionsgefäß keine ausreichende Bewegung stattfindet und sich an den Kühlflächen gummiartige oder feste Niederschläge aus dem Polymer bilden, wodurch der Wärmeübertragungsbeiwert herabgesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reaktionsgefäß zu schaffen, mit dem das Reaktionsgut gleichmäßig durchmischbar ist und mit dem eine gute Wärmeübertragung zwischen den Wänden des Reaktionsgefäßes und den reagierenden Stoffen zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Reaktionstemperatur erreicht werden kann.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die den ringförmigen Reaktionsraum begrenzenden Wände als Doppelwand ausgebildet sind, durch deren Zwischenraum ein Wärmetauschmittel strömt, und eine Schabvorrichtung vorgesehen ist, die Schabelemente aufweist, welche an den Wänden des ringförmigen Re aktion sraumes angreifen.
Durch die das Reaktionsgut erfindungsgemäß auch im Ringraum gleichmäßig mischenden drehbaren Schabvorrichtungen wird ein Absetzen des Reaktionsgutes an der Wandung der Wärmeaustauschmäntel verhindert. so daß die Wärmeübertragung über die gesamte Reaktionszeit hinweg gleich gut bleibt.
Zur Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der ringförmige Reaktionsraum durch mindestens ein weiteres, zur Achse des zentralen Rohres konzentrisches und ebenfalls als von einem Wärmeaustauschmittel durchströmte Doppelwand ausgebildetes Rohr unterteilt, wobei in jedem der einzelnen Ringräume Schabvorrichtungen angeordnet sind.
Eine besonders einfache Ausführung der in den Ringräumen wirksamen Schabvorrichtung liegt dann vor, wenn dieselbe achsparallele Arme, insbesondere mindestens zwei sich diametral gegenüberliegende Arme, aufweist, die mit der Achse der Förderschnecke drehfest verbunden sind und sich über die axiale Länge des Ringraumes erstrecken, und daß an den Armen sich an die Wände anlegende geschlitzte Schabelemente schwenkbar angebracht sind, die sich unter einem Winkel in der Drehrichtung erstrecken.
Durch die sich unter einem Winkel in Drehrichtung erstreckenden Schabelemente, die eine gute Durchmischung des Reaktionsgutes auch in unmittelbarer Nähe der Wandung des Gefäßes ermöglichen, wird die abgeschabte Masse zur Mischung wieder in das Innere des Ringraumes zurückgeführt. Dieser Vorgang ähnelt weitgehend dem Wirbelmischvorgang bei einer turbulenten Strömung, und er trägt zur Erhöhung der Wärmeübergangsgeschwindigkeit bei. Da durch die zähflüssige Masse die Klingen jeweils gegen die benachbarte Wandfläche gedrückt werden, ist es nicht erforderlich, die Klingen mittels Federn oder Gewichten vorzuspannen. Aus diesem Grunde ist es auch nicht notwendig, die Wände oder Klingen mit hoher Genauigkeit zu bearbeiten, wodurch sich eine erhebliche Senkung der Herstellungskosten des Reaktionsgefäßes ergibt.
Um zu verhindern, daß die Abschabelemente von den Wärmeaustauschmänteln um 1800 zurückgeschwenkt werden können, sind zweckmäßigerweise an den Armen der Abschabvorrichtung Abstandsstücke zur Begrenzung der aufeinander zu gerichteten Schwenkbewegungen der Abschabelemente angebracht.
Wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Arme der Abschabvorrichtung mit Längsschlitzen versehen sind und ein U-förmiges Profil besitzen, wird der durch das Reaktionsgut auf die Abschabvorrichtung ausgeübte Widerstand auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
Um auch im Bereich des Ringraumbodens eine gute Durchmischung des reagierenden Materials zu bewirken, sind vorteilhafterweise die Arme der Abschabvorrichtung mit in diesem Bereich wirksamen, zur Drehrichtung geneigten kammförmigen, flachen Klingen versehen.
Damit zur Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche auch die Innenseite des zentralen Rohres abgeschabt werden kann, sind zweckmäßigerweise an der als Schnecke ausgebildeten Fördereinrichtung Schabelemente angeordnet.
Das erfindungsgemäße Reaktionsgefäß eignet sich hervorragend z. B. für die Herstellung von Seife, die Erzeugung von Fetten, die chargenweise oder in einer Lösung erfolgende Polymerisation polymerisierbarer monomerer Stoffe oder deren Gemische (z. B. Styrol, Isopren, Butadien, Vinylchlorid usw.) bei einer einstellbaren Reaktionstemperatur von etwa -40 bis f3700 C, das Eindicken von natürlichen Ölen, wie Tungöl, Leinöl usw., und dergleichen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Reaktionsgefäßes, Fig. 2 die Darstellung eines Schnittes längs der Linie 2-2 in Fig. 1, F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Reaktionsgefäßes, F i g. 4 die Darstellung eines Schnittes längs der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig. 5 die perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Schabelementes mit an dem Arm der Abschabvorrichtung angebrachtem Abstandsstück.
Das in F i g. 1 dargestellte Reaktionsgefäß umfaßt einen aufrecht stehenden zylindrischen Mantel oder Behälter 2, der z. B. durch eine Gewindeverbindung oder durch Schweißen fest mit einem kreisrunden Flansch 4 verbunden ist. An dem Flansch 4 ist mit Schrauben 6 ein abnehmbarer Kopf 8 befestigt, der eine oder mehrere Öffnungen 10 und 12 aufweist, durch die die reagierenden Stoffe in das Reaktionsgefäß eintreten bzw. austreten können. Wenn die Durchmischung sehr schnell erfolgt und der Inhalt des Reaktionsgefäßes innerhalb des gesamten Gefäßes im wesentlichen die gleiche Konzentration aufweist, kann der Auslaß an einem beliebigen Punkt des Behältermantels angeordnet sein. Da das Durchmischen des Behälterinhalts nicht augenblicklich erfolgt, ist es gewöhnlich nicht erwünscht, den Einlaß und den Auslaß unmittelbar nebeneinander anzuordnen. Wenn jedoch der Einlaß und der Auslaß gemäß Fig. 1 auf entgegengesetzten Seiten des Reaktionsgefäßes angeordnet sind und das Reaktionsgefäß bei normalen Betriebsbedingungen, d. h. vollständig gefüllt und mit einem relativ niedrigen Verhältnis zwischen der Zuführungsgeschwindigkeit und der Umwälzgeschwindigkeit im Inneren betrieben wird, wird praktisch vermieden, daß durch den Einlaß zugeführtes Material unmittelbar zum Auslaß hin gelangt.
Die als Fördereinrichtung ausgebildete Förderschnecke im Inneren des Reaktionsgefäßes bewirkt, daß sich das zu behandelnde Material nach oben oder unten in dem im wesentlichen gleichachsigen zylindrischen innersten Rohr mit einer Geschwindigkeit bewegt, die genügend hoch ist, um das Reaktionsgut schnell zirkulieren zu lassen. Durch geeignetes Einstellen der Drehgeschwindigkeit der Förderschnecke und der Zuführungsgeschwindigkeit des Reaktionsgutes wird erreicht, daß die Umwälzgeschwindigkeit des Reaktionsgutes in dem Reaktionsgefäß im Vergleich zur Zuführungsgeschwindigkeit so hoch ist, daß eine gründliche Durchmischung des Materials erfolgt. Da die Umwälzgeschwindigkeit im Vergleich zur Zuführungsgeschwindigkeit relativ hoch ist, wobei das Verhältnis z. B. zwischen 20:1 und 100 : 1 liegt, wird das zugeführte Material schnell mit dem Material in dem Reaktionsgefäß gemischt. Infolgedessen ist die Konzentration des frisch zugeführten Materials in dem schon länger in dem Reaktionsgefäß befindlichen Material im wesentlichen gleichmäßig.
Gemäß F i g. 1 besitzt der Kopf 8 ferner eine zentrale Öffnung 14, durch die eine Antriebswelle 16 hindurchragt. Das obere Ende dieser Welle ist mit einer hier nicht gezeigten Antriebsvorrichtung, z. B. einem Elektromotor, einer hydraulischen Turbine od. dgl., verbunden.
Der Behältermantel 2 besitzt außerdem eine Bodenöffnung 18, über die die zu behandelnden Materialien zu- oder abgeführt werden können. Der Mantel 2 ist von einem damit konzentrischen Mantel 20 umgeben, der einen Ringraum 22 abgrenzt, durch welchen ein Heiz- oder Kühlmittel, z. B. Dampf oder Wasser, je nach den Erfordernissen des zu behandelnden Materials hindurchgeleitet werden kann; zu diesem Zweck ist der Mantel 20 mit Öffnungen 24 und 26 versehen.
Der Kopf 8 ist teller- oder halbkugelförmig ausgebildet, so daß er einem Überdruck oder Unterdruck standhalten kann; gegebenenfalls kann der Kopf jedoch flach geformt sein, so daß er sich leichter und mit geringeren Kosten herstellen läßt.
Innerhalb des zylindrischen Mantels oder Gefäßes2 ist ein am oberen und unteren Ende offenes zylindrisches Rohr 28 angeordnet, das eine Innenwand 29 und eine Außenwand 30 besitzt, die zusammen einen Ringraum oder Mantel 31 abgrenzen, durch den man ein Heiz- oder Kühlmittel hindurchleiten kann. Der Ringraum 31 ist über ein oder mehrere Rohre 32, die den Mantel 2 und den äußeren Mantel 20 durchdringen, mit einer Quelle für ein Wärmeübertragungsmittel verbunden.
Der Außendurchmesser des ummantelten zylindrischen Rohres 28 ist kleiner als der Innendurchmesser des Mantels 2, doch erstreckt sich das Rohr 28 vorzugsweise über eine solche Länge, daß die Querschnittsfläche des hohlen Teiles des Rohres annähernd gleich der Querschnittsfläche des Ringraumes zwischen der Innenfläche des Mantels 2 und der Außenfläche des zylindrischen Rohres 28 ist.
Der Durchmesser des Ringraumes 31 zwischen den Wänden 29 und 30, die den Wärmeaustauschermantel des zylindrischen Rohres 28 bilden, kann nach Bedarf variiert werden, doch beträgt er gewöhnlich etwa 25 mm oder weniger.
Als Abstützung für das Rohr 28 dienen das Rohr 32 zum Zu- und Abführen des Wärmeaustauschmittels zu bzw. von dem Ringraum 31 sowie ein oder mehrere Füße 34. Das Rohr 32 ist gewöhnlich in der Längsrichtung unterteilt, so daß das Wärmeaustauschmittel, wenn es eine Flüssigkeit ist, durch eine Seite des Ringraumes 31 eintritt und dann überläuft oder durch die andere Seite des Ringraumes 31 nach unten strömen und durch das Rohr ablaufen kann.
Wenn als Wärmeaustauschmittel ein Gas, z. B. Dampf, verwendet wird, ist es ohne Bedeutung, ob der Raum 31 unterteilt ist oder nicht.
Nach Fig. 1 ist mit der Antriebswelle 16 z. B. durch eine Keilverzahnungsmuffe 36 eine Förderschnecke 38 verbunden, die im wesentlichen den ganzen Innenraum des zylindrischen Rohres 28 einnimmt und sich in diesem Rohr drehen kann. Da so- wohl das Rohr 28 als auch der Mantel 2 mit Wärmeübertragungsmänteln versehen sind, führt beim Drehen der Förderschnecke die senkrechte Bewegung des Materials längs der gekühlten oder beheizten Flächen zum Wänneaustausch.
Die Förderschnecke 38 ist mit Schabklingen 42 ausgerüstet, die mit den Rändern der Schraubengänge fest verbunden sind und an der Innenwand 29 des Rohres 28 angreifen.
An der Antriebswelle 16 ist ein waagerechter Querarm 44 befestigt, der sich oberhalb des zylindrischen Rohres 28 durch den oberen Teil des Reaktionsgefäßes erstreckt. Dieser Querarm trägt zwei senkrecht angeordnete U-Profile 46 und 48, die sich mindestens über die ganze Länge des Rohres 28 senkrecht nach unten erstrecken und vorzugsweise noch um etwa 25,4 mm länger sind, so daß sie in den Ringraum 40 zwischen der Außenwand 30 des das Rohr 28 umgebenden Mantels und der Innenfläche des Mantels 2 hineinragen. Diese U-Profile tragen jeweils mehrere Tragelemente 50 für in Scharnieren bewegliche Schabklingen 52, wobei die Tragelemente 50 gemäß F i g. 2 und 5 mit den U-Profilen verschraubt und so angeordnet sind, daß die Schabklingen 52 in die Drehrichtung weisen. Die Tragelemente 50 sind mit Abstandstücken 54 versehen, die verhindern, daß die beweglichen Schabklingen 52 einen Winkel von weniger als etwa 1100 miteinander bilden. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Schabklingen bei der Bewegung der Schaborgane durch die zähflüssige Materialmasse gegen die abzusch ab enden Wände gedrückt werden.
Die in Scharnieren beweglichen Schabklingen erstrecken sich über die ganze senkrechte Länge des durch die Wand 30 und die Innenfläche des Mantels 2 gebildeten Rohres. Infolgedessen wird das zu behandelnde Material durch die Vorderflächen der Schaber weitergeschoben, und dem Material wird während seiner durch die Förderschnecke 38 bewirkten Bewegung in senkrechter Richtung eine waagerechte Bewegung durch die Schaber erteilt.
Die Schabklingen weisen Schlitze 56 (F i g. 5) auf, durch die ein Teil des Reaktionsgutes von vorn nach hinten treten kann und die verhin,dern, daß sich noch nicht gemischtes oder nur teilweise reagiertes Material nicht an der Vorderseite der einzelnen Schabklingen ansammeln kann. Die U-Profile 46 und 48 und die Tragelemente 50 für die Schabklingen können gegebenenfalls an der Stelle, an der die Tragelemente an den U-Profilen befestigt sind, ebenfalls in der Mitte Schlitze 56 aufweisen, die sich in der gleichen Weise durch die U-Profile erstrecken wie die Schlitze in den Schabklingen.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Reaktionsgefäß sind diejenigen Teile, die den in Fig. 1 gezeigten Teilen entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Gemäß F i g. 3 ist der Kopf 8 an den Mantel oder Behälter2 angeschweißt. Die Förderschnecke 38 kann sich in dem zylindrischen Rohr 28 drehen und ist mit Schabklingen 42 ausgerüstet, die wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 angeordnet sind.
Das Reaktionsgefäß strömt in dem Rohr 28 nach unten oder nach oben und bewegt sich dann in der entgegengesetzten Richtung durch die aus F i g. 3 und 4 ersichtlichen Ringräume 58 und 60. Die senkrecht angeordneten Arme 62, 64, 66 und 68 tragen entsprechend den Fig. 1, 2 und 5 in Scharnieren bewegliche Schabklingen 50. Die unteren Enden der Arme 62 und 68 sind mit flachen Klingen 70 und 72 aus Metall versehen, die unter einem Winkel angeordnet sind und dazu dienen, das Reaktionsgut auch im unteren Behälterteil zu durchmischen.
Die Öffnungen in dem Kopf 8 des in F i g. 3 gezeigten Reaktionsgefäßes sind so groß und so angeordnet, daß man den Querarm 44 und die senkrechten U-Profile 62, 64, 66 und 68 durch Lösen der Verbindungssschrauben frei machen kann, um sie aus dem Behälter herauszuziehen. Bei einem großen Reaktionsgefäß kann der Abstand zwischen den die Rohre oder Ringräume begrenzenden Wänden innerhalb des Reaktionsgefäßes so groß sein, daß sich ein Arbeiter innerhalb des Gefäßes bewegen kann, um von Zeit zu Zeit Reinigungs- oder Instandsetzungsarbeiten durchzuführen.
Im folgenden werden Beispiele für die Anwendung des erfindungsgemäßen Reaktionsgefäßes gegeben.
Beispiel 1 Bei der kontinuierlichen Lösungspolymerisation von Isopren wird eine Lösung von 15,0 Gewichtsprozent Isopren in Pentan kontinuierlich in ein Reaktionsgefäß nach F i g. 1 gepumpt. Im Verlauf der Reaktion steigt die Viskosität des Materials auf einen hohen Wert an, der im vorliegenden Falle bis zu 60000 cP betragen kann, wobei der gesamte Inhalt des Reaktionsgefäßes diese hohe Viskosität annimmt.
Das Reaktionsgefäß hat ein nutzbares Fassungsvermögen von etwa 140 1 und eine Wärmeübertragungsfläche von etwa 1,55 m2. Der Materialstrom wird in das Reaktionsgefäß mit einer Geschwindigkeit von etwa 11,5 1 bzw. etwa 7,3 kg in der Stunde hineingepumpt. Hieraus ergibt sich eine Verweilzeit (Volumen geteilt durch die volumetrische Zuführungsgeschwindigkeit) von etwa 12 Stunden. Der zugeführte Materialstrom wird auf die Reaktionstemperatur von etwa 380 C vorgewärmt, und in dem Material werden in bekannter Weise geeignete Katalysatoren und Antioxydationsmittel gelöst. Die Viskosität des Materials in dem Reaktionsgefäß und beim Verlassen desselben beträgt etwa 60 000 cP.
Während der Reaktion wird je Kilogramm des polymerisierten Isoprens eine Wärmemenge von etwa 250 kcal freigesetzt, so daß insgesamt eine Wärmemenge von etwa 2850 kcal in der Stunde frei wird. Das Kühlwasser tritt in das Reaktionsgefäß mit einer Temperatur von etwa 29,5 C ein und verläßt es mit einer Temperatur von etwa 320 C. Aus diesen Angaben läßt sich leicht berechnen, daß der Gesamtwärmeübergangsbeiwert etwa 160 kcal/h/m2/0 C beträgt. Dies stellt einen unerwartet hohen Wert für eine derart zähflüssige Masse dar und läßt erkennen, daß das erfindungsgemäße Reaktionsgefäß außerordendlich gut geeignet ist, Wärme aus einer zähflüssigen Reaktionsmasse abzuführen. Die Reaktion läuft leicht und gleichmäßig ab, wobei eine gute Regelung möglich ist und man ein polymerisiertes Isopren erhält, das im wesentlichen gleichmäßige physikalische Eigenschaften besitzt.
Beispiel 2 Reines monomeres Styrol wird kontinuierlich in ein Reaktionsgefäß nach F i g. 1 mit einer Geschwindigkeit von etwa 25 kg in der Stunde hineinge- pumpt, wobei die Temperatur des Materials etwa 1400 C beträgt. Das den Reaktor verlassende Material ist zu etwa 70°/o polymerisiert und ziemlich zähflüssig. Als Kühlmittel wird ein schweres, nicht flüchtiges Öl mit einer Eintrittstemperatur von etwa 1290 C und einer Austrittstemperatur von etwa 1320 C verwendet. Bei der Polymerisation des Styrols entsteht je Kilogramm des polymerisierten Materials eine Wärmemenge von etwa 140 kcal, so daß die Kühlleistung des Reaktionsgefäßes etwa 2440 kcal/h betragen muß. Unter diesen Bedingungen beträgt der Wärmeübergangsbeiwert des Reaktionsgefäßes etwa 170 kcal/h!m2/0 C. Die Reaktion läuft leicht und gleichmäßig unter guter Kontrolle ab.
Bei den obigen Beispielen handelt es sich bei der Reaktionsmasse um eine flüssige Masse, doch ist es nicht erforderlich, daß sich der reaktionsfähige Be standteil der Masse anfänglich im flüssigen Zustand befindet. Beispielsweise können mit dem erfindungsgemäßen Reaktionsgefäß ein oder mehrere chemisch reagierende Stoffe in einer flüssigen Phase gemischt werden, während von einer oberen gasförmigen Phase aus ein oder mehrere chemisch reagierende Gase oder ein Gemisch solcher Gase mit einem oder mehreren nicht reagierenden Gasen zugeführt werden.
Gegebenenfalls kann man auch von einer oberen gasförmigen Phase aus ein nicht reaktionsfähiges Gas in die Reaktionsmasse einleiten.

Claims

Patentansprüche: 1. Reaktionsgefäß für flüssige Stoffe, insbesondere hoher Viskosität, in dem die Stoffe mittels einer Fördereinrichtung, insbesondere Förderschnecke, zwischen einem die Fördereinrichtung enthaltenden zentralen Rohr und einem konzentrischen Ringraum zwischen diesem Rohr und der Innenwand des Reaktionsgefäßes im Umlauf bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die den ringförmigen Reaktionsraum (40) begrenzenden Wände (30, 2) als Doppelwand (29, 30, 2, 20) ausgebildet sind, durch deren Zwischenraum ein Wärmeaustauschmittel strömt, und eine Schabvorrichtung (36,44,46,48, 50) vorgesehen ist, die Schabelemente (52) aufweist, welche an den Wänden des ringförmigen Reaktionsraums (40) angreifen.
2. Reaktionsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Reaktionsraum (40) durch mindestens ein weiteres, zur Achse des zentralen Rohrs konzentrisches und ebenfalls als von einem Wärmeaustauschmittel durchströmte Doppelwand ausgebildetes Rohr unterteilt ist, wobei in jedem der einzelnen Ringräume Schabvorrichtungen (62, 64, 66, 68) angeordnet sind.
3. Reaktionsgefäß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Ringräumen wirksame Abschabvorrichtung achsparallele Arme, insbesondere mindestens zwei sich diametral gegenüberliegende Arme (46, 48) aufweist, die mit der Achse (16) der Förderschnecke drehfest verbunden sind und sich über die axiale Länge des Ringraumes (40) erstrecken, und daß an den Armen sich an die Wände anlegende ge schlitzte Schabelemente (52) schwenkbar angebracht sind, die sich unter einem Winkel in der Drehrichtung erstrecken.
4. Reaktionsgefäß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Armen der Abschabvorrichtung Abstandsstücke (54) zur Begrenzung der aufeinander zu gerichteten Schwenkbewegung der Abschabelemente angebracht sind.
5. Reaktionsgefäß nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme der Abschabvorrichtung mit Längsschlitzen (56) versehen sind und ein U-förmiges Profil besitzen.
6. Reaktionsgefäß nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme der Abschabvorrichtung mit im Bereich des Ringraum- bodens wirksamen, zur Drehrichtung geneigten kammförmigen, flachen Klingen (70,72) versehen sind.
7. Reaktionsgefäß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der als Schnecke (38) ausgebildeten Fördereinrichtung Schabelemente (42) angeordnet sind, die die Innenseite (29) des zentralen Rohres abschaben.

In Betracht gezogene Druckschriften: Chem. Engineering, Oktober 1953, S. 187.