DE1442819C - Drehförderer fur Feststoffpartikel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehförderer für Feststoffpartikeln, bestehend aus einem Gehäuse, in welchem ein koaxial an einer Welle angebrachter, abgeschrägter Rotor vorgesehen ist, an dessen Umfang sich wenigstens eine Feststofftasche befindet, wobei das Gehäuse eine abgeschrägte Lageroberfläche besitzt, die mit dem Rotor abdichtend in Berührung steht, und wobei innerhalb des Gehäuses Lager für die Welle vorgesehen sind und das Gehäuse jeweils einen Feststoffeinlaß und am Umfang hiervon im Abstand entfernt einen Feststoffauslaß aufweist.

Der Zweck eines derartigen Drehförderers besteht darin, beispielsweise einen Feststoffkatalysator in Teilchenform dosiert und vorsichtig in kleinen Mengen bei der Polymerisation von Olefinen zuzugeben, da die zugesetzte Katalysatormenge nicht nur die Polymerisationsgeschwindigkeit, sondern auch die physikalischen Eigenschaften des hergestellten Polymerisates stark beeinflußt.

Die Patentinhaberin hat bereits in nicht veröffentlichten Versuchen einen Drehförderer mit abgeschrägtem Rotor verwendet, der auf einer Welle in Längsrichtung der Welle gleitend verschiebbar sitzt. Die Förderung der Katalysatorteilchen erfolgt durch Taschen am Umfang des Rotors. Dabei ist es nicht möglich, das Eindringen von Teilchen zwischen den Rotor und das angrenzende Gehäuse zu vermeiden, so daß die aus Metall bestehenden Drehförderteile einem starken Verschleiß ausgesetzt sind. Dadurch wird die Zentrierung der Drehförderteile schlechter und das Einhalten eines konstanten Mengenstroms an Katalysatorteilchen, wie beispielsweise Chromoxyd—Siliciumdioxyd—Aluminiumoxyd, für die Polymerisation von Äthylen immer schwieriger.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Drehförderer zu schaffen, bei welchem der durch die harten Katalysätorteilchen bedingte Verschleiß von Drehteilen nahezu völlig ausgeschlossen wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Drehförderer der eingangs genannten Art durch eine Vielzahl von längsverlaufenden Nuten auf der Innenfläche des abgeschrägten Lagers, die sich über dessen Länge nahe dem Rotor erstrecken, wobei wenigstens eine dieser Nuten in Verbindung mit einer Einlaßleitung zur Einführung einer Ausschwemmflüssigkeit steht Und wenigstens eine dieser Nuten in Verbindung mit dem Gehäuseäußeren steht, gelöst.

Als Ausschwemmflüssigkeit wird beispielsweise Wasser oder ein Kohlenwasserstoffverdünnungsmittelj wie Cyclohexan, Pentan oder flüssiges Propylen, verwendet. Die Flüssigkeit strömt durch die Längsnuten in Berührung mit dem Rotor zu einem der Rotorenden, wodurch die Feststoffteilchen aus den Taschen und von der Rotoroberfläche weggewaschen und in einen offenen Raum an einem Ende des Rotors ausgeschwemmt werden.

Die Flüssigkeit kann dann in eine weitere Längsaussparung in der Innenfläche des abgeschrägten Lagers eintreten, wobei diese Aussparung in Verbindung mit dem Gehäuseäußeren oder mit dem I'cslstoffauslaii steht, so daß die Feststoffe, die in den Aussparungen auf der RoloraußenJlächc gefördert wurden, durch die Trägern"üssigkcit in den Reaktor od. dgl. gebracht werden. Die Anzahl der verwendeten Längsaiissparungen hängt nur davon ab, daß sie mit der I iiilaüleitimg für die Ausschwemmflüssigkeit in Verbindung stehen, wobei wenigstens eine Aussparung mit dem Gehäüseäußeren für die Abfuhr der ausgeschwemmten Feststoffe in Verbindung stehen muß. Die Abmessungen der Aussparungen hängen von den Auslegedaten des Förderers und der zu fördenden Menge ab. Für die verschiedenen Arten der zu fördernden Feststoffe, beispielsweise bei katalytischen Reaktionen wie der Isomerenbildung, der Alkylierung, dem Cracken, der Hydrierung oder der Dehydrierung, hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, den Rotor aus Polytetrafluorethylen oder einem anderen festen Harz hoher Dichte herzustellen. Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Drehförderers besteht darin, daß das Gehäuse am Rotorende offen und durch einen abnehmbaren Deckel verschließbar ist, der mit Druckeinrichtungen ausgestattet ist. Dieser Deckelverschluß am Gehäuse ermöglicht es, die Wellen- und Rotoranordnung als eire Einheit durch das offene Ende des Gehäuses einzuführen. Durch die Druckeinrichtungen wird

zn gleichzeitig der Rotor in eine abdichtende Berührung mit den abgeschrägten Lagerflächen gebracht. Diese Druckeinrichtungen bestehen vorteilhafterweise aus ₍ einem federbelasteten Axialstempel in dem Deckel, ' der gegen den Deckel vorgespannt ist und den Rotor in Berührung mit der abgeschrägten Lagerfläche hält. Zweckmäßigerweise wird ein Aufnahmeraum dadurch gebildet, daß das große Durchmesserende des Rotors axial über das entsprechende Ende der Welle hinausragt. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn an jedem Rotorende in Verbindung mit dem Feststoffausiaß ein Axialraum vorgesehen ist.

Um eine Längsverschiebung des Rotors auf der Welle während der Drehung der Welle zu ermöglichen, ist zweckmäßigerweise auf der Welle eine Anzahl von Führungskeilen angebracht, die in entsprechende Längsschlitze in den Rotor hineinragen. Aus konstruktiven Gründen ist die Welle zweckmäßigerweise in dem Ende des Gehäuses geführt, das dem Rotor gegenüberliegt.

An Hand der Zeichnung wird eine beispielsweise Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

F i g. 1 zeigt einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehförderer;

F i g. 2 zeigt perspektivisch das abgeschrägte Lager mit einer Nut.

Der in Fig. 1 gezeigte Drehförderer besteht aus einer Welle 10, an deren einem Ende eine Längsaussparung 12 für die Kupplung mit einem Antrieb vorgesehen ist. Am anderen. Wellenende sind in der Welle 10 drei Keilnuten 18 in einem Abstand von 120° am Umfang ausgespart, in die jeweils ein Keil 20 eingepaßt ist. Auf der Welle 10 sitzt ein abgeschrägter Rotor 14 in Form eines Kegelstumpfes, in dessen Innenbohrung 16 über ihrer ganzen Länge Nuten so eingefräst sind, daß die Keile 20 auf der Welle 10 sich in gleitender Berührung mit den jeweiligen Keilnuten im Rotor befinden. Durch diese Konstruktion kann der Rotor über das Ende der Welle gleiten, während die Keile sich in ihrer Lage darin belinden, und der Rotor sich weiter auf die Welle schiebt, wenn er sich abnutzt oder wenn die umgebende Lagerfläche abgenutzt wird.

Ein Gehäuse 24 umgibt den Rotor 14 sowie einen Teil der Welle 10. Ein Gehäuse 21 umgibt das andere Ende der Welle 10. Das Gehäuse 21 ist am Gehäuse 24 über einen Paßstift 23 fest angeordnet. Durch diese Bauweise und durch die Anordnung der Schulter und

der Lager in der weiter unten beschriebenen Art ist Rotor 14 und dem flachen Ring 48 zur Aufnahme

es möglich geworden, daß Dichtung und Lager leichter entstehen.

zugänglich gemacht worden sind, weil es jetzt nicht Der Rotor 14 besitzt Aushöhlungen oder Taschen

mehr notwendig ist, den gesamten Rotor und die oder andere geeignete Aufnehmereinrichtungen 80, die

Welle vom Rotorende zu entfernen. Ein Flansch 25 5 in Umfangsrichtung fluchtend um die Außenfläche des

verschließt das offene Gehäuseende 21 unter Be- Rotors mit Abstand voneinander vorgesehen sind, so

nutzung von Schrauben 29. Kugellager 26 und 28 be- daß diese Taschen in einer gemeinsamen Ebene ro-

finden sbh auf beiden Seiten einer Hülse 30, die auf tieren. Ein Einlaß 82 und ein Auslaß 84, beide mit ein-

der Wel'ie 10 festsitzt. Die Kugellager gleiten mit geschnittenem Gewinde, bieten sich für das Anbringen

Schutztei'en 27 auf der Welle. Die Welle 10 wird in io von Einlaß- und Auslaßleitungen zur Zuführung

ihrer Lage durch einen in einer Nut 36 befindlichen pulverförmigen Materials und Abgabe desselben an

Sicherungsring 38 gehalten. Ein Schmiermittel 31 ist den Rotor jeweils an. Bei am Ende des Rotorgehäuses

zur Schmierung der Lager 26 und 28 mit einem Über- abgenommenem Deckel 60 kann die Rotorwellen-

druckventil im Belüftungsloch 32 vorgesehen. Eine anordnung durch das Ende des Gehäuses durch ein-

Ünterlegscheibe 40 sitzt am Rotorende des Lagers 26 xs fache Abnahme des Sicherungsringes 38 herausgezogen

im Gehäuse, und ein Dichtungsring 44 vom Chevron- werden. Dies kann auch zum Herausnehmen der

typ umgibt die Welle und wird gegen die Unterleg- Dichtung 44 günstig sein oder um zu dieser Zugang

scheibe 40 durch eine Feder 46 gegen die Lager- zu erhalten, indem nämlich einfach die Deckelschraube

fläche 45 der Dichtung 44 gedruckt. Eine Nut 42 ist 29 und der Flansch 25 entfernt werden. Rotor und

zwischen Unterlegscheibe 40 und Lager 26 zum Auslaß 2o Welle brauchen in ihrer Gesamtheit bei einem ein-

der Flüssigkeit vorgesehen, die an der Dichtung 44 fachen Ersatz eines Lagers oder einer Dichtung nun

vorbeiströmt. Diese Flüssigkeit kann durch die .nicht mehr herausgenommen zu werden,

öffnung 41 ausgetragen werden, und so wird das Ab- Ist die Lage der Achse praktisch so- wie in der

waschen von Schmiermittel von der Lagerfläche ver- Zeichnung dargestellt, so wird der Rotor vorzugsweise

hindert. Ein flacher Dichtungsring 48 sitzt auf der 25 unter einem Winkel von 3° abgeschrägt. Auch die

' Schulter 50 des Gehäuses, um die Feder 46 unter Hülse oder die Lagerfläche 52 sind unter diesem Winkel

Spannung gegen den Abdichtungsring 44 zu halten. abgeschrägt oder mit einem Winkel, wie ihn die ab-

Ein Sicherungsring 5,1 hält den Abdichtungsring 48 in geschrägte Rötorpberfläche aufweist

seiner Lage. Die Feststoffpartikeln werden in die Hohlräume

Im Inneren des Rotorgehäuses ist eine auswechsel- 30 oder Taschen 80 von der Leitung 82 eingeführt. Es bare Hülse 52 untergebracht, die zur Passung mit der hat sich als vorteilhaft herausgestellt, eine Rohrver-Rotoroberfläche 14, abgeschrägt ist, wodurch eine bindung vorzusehen, die sich für die Verbindungen Lagerfläche für diese entsteht. Diese Hülse wird so des Rohres, das den zugeführten Katalysator trägt, gearbeitet, daß sie in gleitender Berührung mit der eignet. Wie gezeigt, kann das Rohr durch einen Innenseite des Gehäuses steht und von dieser entfernt 35 Flansch 56 an die jeweilige Zuführleitung angeschlossen werden kann. Nuten 53 sind in Längsrichtung dieser werden. Dieser Flansch 56 ist an der Leitung 54 beHülse in der Lagerfläche angeordnet. Die Anordnung festigt, die ihrerseits an das Gehäuse 24 durch eine dieser Nuten ist derart, daß wenigstens eine Nut in Schweißnaht 58 geschweißt ist. Das Austragen von Verbindung mit einer eine. Ausschwemmflüssigkeit Feststoffpartikeln vom Hohlraum 80 erfolgt in die liefernden Leitung steht, und wenigstens eine Nut be- 40 Austragleitung 84, die in Verbindung mit dem Reaktor findet sich in Verbindung mit dem Gehäuseäußeren. od. ä. über die Leitung 89 steht. Eine geeignete öff-Nach der bevorzugten Ausführungsform wird eine nung 86 ist im Teil 85 zur Reinigung oder zu InLeitung 55 verwandt, die ein Rohrgewinde 57 be- spektionszwecken für die Leitung 84 vorgesehen,
sitzen kann. Diese Leitung 55 fluchtet mit einer durch Vorteilhaft wird der Rotor aus Polytetrafluoräthylen die Lagerfläche 52 verlaufenden öffnung 55 A und 45 hergestellt. Andere feste Harze können verwandt steht in Verbindung mit einer der Nuten 53. Die werden, z. B. Polyäthylen mit hoher Dichte, Polyandere Nut steht vorzugsweise in direkter Verbindung chlortrifluoräthylen und Nylon. Im Betrieb hat sich mit den öffnungen 78 und 79 an beiden Enden des Polytetrafluoräthylen als das geeignetste bei der ZuRotors 14 sowie mit der Feststoffaustragsleitung 84. führung von partikelförmigem Chromoxyd-Siliciiim-

Das* Ende des Gehäuses bildet eine Kappe oder 5° dioxyd-Aluminiumoxyd-Katalysator herausgestellt,

einen Deckel 60, der mit dem Ende des Rotorgehäuses das beim Polymerisieren von Äthylen verwandt

über Sechskantinbusschrauben 62 verbunden ist. Eine wird.

flache Dichtung 64 bildet die Abdichtung zwischen Besondere Vorteile bietet die Erfindung, wenn sie

dem Deckel 60 und dem Gehäuseende. Um Druck auf zusammen mit einem Wärmeausgleichsberechnungs-

das Ende des Rotors 14 aufzubringen, ist ein Abschluß- 55 system eingesetzt wird, das insbesondere einen Wert

deckel 66 an das äußere Ende des Rotors 14 über ermittelt, der die Konversionsmenge der durch den

Schrauben 68 befestigt, und ein axial federnder ernndungsgemäßen Rotorförderer gelieferten Menge

Stempel 70 ist in den Deckel 60 eingedreht und darin und die Zuwachsmenge an zugeführtem Katalysator

durch die Gegenmutier 72 gehalten. So wird das in den Reaktor darstellt, wobei dieser Wert abhängig

Stempelteil 74 gegen die Abdeckplatte 66 gedrückt, 60 von dem ermittelten Wert verändert wird, so daß die

diese Kraft wird auf den Rotor 14 übertragen, so daß ZufUhrwerte praktisch konstant bleiben,

er in enger Berührung mit der Hülse 52 bleibt. Flach- Das Verfahren wurde oben mit besonderem Bezug

dichtungsringe 64 sind vorgesehen, um den Halt und auf die katalytische Polymerisation von »-Olefinen

die Trennung der Teile 21 und 24 zu erleichtern. erläutert, es ist jedoch auf irgendein Verfahren an-

Der Rotor 14 und die Hülse 52 müssen so herge- 65 wendbar, bei dem Feststoffe einem Gefäß zugemessen stellt werden, daß der Rotor 14 über das Ende der werden müssen, z. B. bei anderen katalytischen ReWelle 10 hinausragt, wodurch ein Aufnehmerraum 76 aktionen wie Isomerenbildung, Alkylierung, Kracken, in der Bohrung 16 und ein Raum 78 zwischen dem Hydrierung und Dehydrierung.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Drehförderer für Feststoffpartikeln, bestehend aus einem Gehäuse, in weichen ein koaxial an einer Welle angebrachter, abgeschrägter Rotor vorgesehen ist, an dessen Umfang sich wenigstens eine Feststofftasche befindet, wobei das Gehäuse eine abgeschrägte Lageroberfläche besitzt, die mit dem Rotor abdichtend in Berührung steht, und wobei innerhalb des Gehäuses Lager für die Welle vorgesehen sind und das Gehäuse jeweils einen Feststoffeinlaß und am Umfang hiervon im Abstand entfernt einen Feststoffauslaß aufweist, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von fängsverlaufenden Nuten (53) auf der Innenfläche des abgeschrägten Lagers (52), die sich über dessen Länge nahe dem Rotor (14) erstrecken, wobei wenigstens eine dieser Nuten (53) in Verbindung mit einer Einlaßleitung (55) zur Einführung meiner Ausschwemmflüssigkeit steht und wenigstens eine dieser Nuten (53) in Verbindung (78, 79, 84) mit dem Äußeren des Gehäuses (21, 24) steht.

2. Drehförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (21, 24) am Rotorende offen und durch einen abnehmbaren Deckel

(69) verschließbar ist, der mit Druckeinrichtungen (70, 72, 74) ausgestattet'ist.

3. Drehförderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinrichtungen (70, 72, 74) aus einem federbelasteten Axialstempel (77) in dem Deckel (69) bestehen, der gegen den Deckel (69) vorgespannt ist und den Rotor (14) in Berührung mit der abgeschrägten Lagerfläche (52) hält.

4. Drehförderer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das große Durchmesserende des Rotors (14) axial über das entsprechende Ende der Welle (10) hinausragt und so einen Aufnahmeraum (76) bildet.

5. Drehförderer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Axialraum (78, 79) an jedem Rotorende in Verbindung mit dem Feststoffauslaß (84) vorgesehen ist.

6. Drehförderer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (10) eine Anzahl von Führungskeilen (20) besitzt, die in entsprechende Längsschlitze in den Rotor (14) hineinragen, und in dem Ende des Gehäuses (21, 24) geführt ist, das dem. Rotor (14) gegenüberliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen