DE2114080C3

DE2114080C3 - Reaction vessel for substances in a flowable state

Info

Publication number: DE2114080C3
Application number: DE19712114080
Authority: DE
Inventors: Horst Karasiak Wolf 1000 Berlin Rothert
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Filing date: 1971-03-19
Publication date: 1977-08-04

Description

Das Kauptpatent 21 00 615 bezieht sich auf ein Reakuonsgefäß für Stoffe in fließfähigem Zustand, insbesondere für die Polykondensation von Präpolymeren zu Polyester mit hohem Molekulargewicht, bestehend aus einem horizontal ausgerichteten Reaktorgehäuse mit einem Einlaß am einen und einem Auslaß am anderen Ende und einer im unteren Bereich des Reaktorinnenraumes mit geringem Spiel um eine in Richtung der Längsachse des Reaktorgehäuses verlaufenden Achse drehbaren Einrichtung zum Bewegen und Fördern des fließfähigen Stoffes, wobei die drehbare Bewege- und Fördereinrichtung aus Scheiben besteht, die aufeinanderfolgend in Richtung der Rotationsachse gegenüber dieser derart geneigt angeordnet sind, daß von den beiden Punkten, die auf demselben Durchmesser am Umfang einer jeden Scheibe liegen und jeweils einen kleinsten Abstand von einer der beiden Stirnseiten des Reaktorgehäuses besitzen, die jeweils einer Stirnseite näherliegenden Punkte aller Scheiben auf einer zur Rotationsachse koaxialen Schraubenlinie liegen, wobei bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform die Bewege- und Fördereinrichtung als ein an koaxialen Stummelwellen befestigter Tragrahmen aufgebaut ist, an dem die Scheiben lediglich im Bereich ihrer Umfange befestigt sind.The main patent 21 00 615 relates to a reaction vessel for substances in a flowable state, especially for the polycondensation of prepolymers to polyesters with high molecular weight, consisting of a horizontally aligned reactor housing with an inlet on one and one outlet at the other end and one in the lower area of the reactor interior with low Play about a device which can be rotated in the direction of the longitudinal axis of the reactor housing for moving and conveying the flowable substance, wherein the rotatable moving and conveying device consists of disks that are successive in the direction of the axis of rotation with respect to this in such a way are arranged inclined that of the two points on the same diameter on the circumference of each disc and a smallest distance from one of the two end faces of the reactor housing, each of the points of all the disks on one end face closer to one another to the axis of rotation coaxial helix, wherein in a particularly advantageous embodiment, the moving and conveying device as one Coaxial stub shafts attached support frame is built, on which the discs only in the area their perimeter are fixed.

Mit dem Gegenstand des Hauptpatents wurde eine Vorrichtung geschaffen, mit der es möglich ist, fließfähiges Material sowohl zu bewegen, z. B. zu mischen, als auch im Reaktor zu fördern. Diese Einrichtung zum Bewegen und Fördern eines solchen fließfähigen Stoffes ist dabei im Aufbau einfach, leicht herstellbar und leicht an unterschiedliche Verwendungszwecke anzupassen.With the subject matter of the main patent, a device was created with which it was possible is to both move flowable material, e.g. B. to mix, as well as to promote in the reactor. This The device for moving and conveying such a flowable substance is simple and light in structure manufacturable and easy to adapt to different uses.

Gemäß der Erfindung wird dieser Gegenstand in besonders vorteilhafter Weise dadurch weiter ausgebildet und verbessert, daß die Bewege- und Fördereinrichtung mit Längsholmen und mit Ringscheiben ausgerüstet ist, deren Ringbreite etwa der Eintauchtiefe im fließfähigen Stoff entspricht.According to the invention, this object is further developed in a particularly advantageous manner and improved that the moving and conveying device with longitudinal spars and with ring disks is equipped, the ring width of which corresponds approximately to the immersion depth in the flowable material.

Wie bei den Ausführungsfoimen nach dem Hauptpatent liegen die Mittelpunkte der Ringscheiber in der Rotationsachse der Bewege- und Fördereinrichtung. Dadurch wird auch hier erreicht, daß jede Ringscheibe bei ihrer Drehung um diese Achse eine symmetrische Bewegung ausführt. Ebenso kann be der Erfindung die Neigung einer jeden Ringscheibt gegenüber der Normanen oder Senkrechten der Rotationsachse zwischen 1,5° und 45°, vorzugsweistAs with the execution foimen according to the main patent are the centers of the ring discs in the axis of rotation of the moving and conveying device. As a result, it is also achieved here that each ring disc rotates about this axis performs symmetrical movement. The inclination of each ring disk can also be used in the invention with respect to the norms or verticals of the axis of rotation between 1.5 ° and 45 °, preferably

■wischen 2 und 20°, betragen. Auch hier wird der Unerwähnte Punkt am Umfang jeder Ringscheibe m foleenden als »Heckspurpunkt« bezeichnet, da sein Anstand von dem in der Ebene der Stirnseite liegen-In Punkt der Rotationsachse kleiner ist als der jedes „deren Punktes auf dem Umfang der Ringscheibe md deshalb bei der Rotationsbewegung der Ringrhcibe auf einer hinteren Spur läuft.■ between 2 and 20 °. Here too the Unmentioned points on the circumference of each ring disk are referred to as "rear track point", there Distance from the one lying in the plane of the front side Point of the axis of rotation is smaller than that of each "whose point on the circumference of the ring disk md therefore with the rotational movement of the ring disc runs on a back lane.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu ehen daß ohne Beeinträchtigung der Bewege- und Förderwirkung bei jeder Umdrehung an den Ring-ς-heiben haftendes und dadurch emporgehobenes Material erneuert wird. Wegen der fehlenden Mitteneinbauten bei der Ringscheibenkonstruktion werden -He in den fließfähigen Stoff eintauchenden Teile bei entsprechendem Niveau während des Ablaufes einer vollen Umdrehung benetzt.The main advantage of the invention is that it does not affect the movement and movement Conveying effect with every turn of the ring-ς-hot adhering and thereby uplifted material is renewed. Because of the lack of center fixtures In the case of the washer construction, -He are immersed in the flowable material wetted at the corresponding level during the course of a full revolution.

Dabei kann das Niveau auch höher liegen als die Rinebreite beträgt. Bei geringerem Niveau werden die beim Eintauchen nicht benetzten Teile der Ringflächen während der Drehbewegung von dem auf den benetzten Flächen haftenden Material allmählich schlierenartig bedeckt. Diese Schlieren gelangen dann __ wie auch das anhaftende Material bei völliger Benetzung der Ringflächen — an den inneren Flächenrand und fallen schleierbildend in den fließfähigen Stoff hinab. Dadurch läßt sich die Reaktion z. B. bei der Polykondensation von Präpolymeren zu Polyester mit hohem Molekulargewicht erheblich verbessern und beschleunigen.The level can also be higher than the width of the rine. If the level is lower, the when immersed, parts of the annular surfaces that are not wetted during the rotary movement from the to the The material adhering to the wetted surfaces is gradually covered in streaks. These streaks then arrive __ as well as the adhering material when completely wetted of the ring surfaces - to the inner surface edge and fall into the flowable ones, forming a haze Fabric down. This allows the reaction z. B. in the polycondensation of prepolymers to polyester with high molecular weight significantly improve and speed up.

Hinsichtlich der Ausbildung und der Anordnung der Ringscheiben wird auf die vorteilhaften Ausführunesformen des Hauptpatents verwiesen, die auch beim Gegenstand der Erfindung zur Anwendung kommen können. Insbesondere handelt es sich dabei um Lochungen oder gitterartige Ausbildung der Ringscheibentläcnen, die gegenseitigen Abstände der Ringscheiben voneinander, ihre Neigungswinkel usw. Wie bei Ausführungsformen nach dem Hauptpatent kann das Reakiorgehäuse mit einer eingebauten Bewege- und Fördereinrichtung als einfacher Kessel ausgebildet sein. Darin kann die gewünschte Förderbewegung dann durch die Rotation der Bewege- und Fördereinrichtung bewirkt werden und — indem das Material im Inneren des Kessels bewegt wird — der Ablauf eines Verfahrens stattfinden. Das Reaktorgehäuse ist zumindest im unteren Bereich des Kessels, der fortwährend von der zu behandelnden Masse berührt oder benetzt wird, zylindrisch ausgebildet und weist das geringe Spiel mit den rotierenden Teilen auf. Allgemein werden Vorrichtungen geschlossener Bauart verwendet, die je nach Bedarf Einrichtungen für die Zufuhr von Wärme, Druck, Vakuum usw. besitzen. Diese Bauart kommt auch bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zur Anwendung, bei der die Bewege- und Fördereinrichtung derart exzentrisch in einem zylindrischen Reaktorgehäuse angeordnet ist, daß die Ringscheiben an ihren untersten Punkten einen geringsten Abstand von einem zylindrischen Reaktorgehäuse aufweisen.With regard to the design and arrangement of the ring disks, the advantageous embodiments of the main patent, which also applies to the subject matter of the invention can come. In particular, it is about perforations or lattice-like design of the annular disc surfaces, the mutual distances between the ring disks, their angles of inclination, etc. As with embodiments according to the main patent, the reactor housing can have a built-in Moving and conveying device can be designed as a simple boiler. The desired conveying movement can be placed in it then caused by the rotation of the moving and conveying device and - by the Material is moved inside the boiler - the course of a procedure take place. The reactor housing is at least in the lower area of the boiler, which is constantly in contact with the mass to be treated or is wetted, cylindrical and has little play with the rotating parts. In general, devices of the closed type are used, the facilities as required for the supply of heat, pressure, vacuum, etc. This type of construction also comes from another advantageous embodiment of the invention for use in which the moving and conveying device is arranged so eccentrically in a cylindrical reactor housing that the annular disks on their the lowest points have the smallest distance from a cylindrical reactor housing.

Bei den Austührungsformen der Erfindung wird die als Tragrahmen aufgebaute Bewege- und Fördereinrichtung vorteilhaft so ausgebildet, daß der Tragrahmen aus einer Stirnscheibe am Einlaßende des Reaktorgehäuses, dem Abstreifer am Auslaßende und den Längsholmen besteht. Die Stummelwellcn sind an der Stirnscheibe bzw. dem Abstreifer befestigt und die einzelnen Ringscheiben — wie oben bereits erwähnt — im Bereich ihrer Umfange an den Längsholmen. In the embodiments of the invention, the moving and conveying device constructed as a support frame is used advantageously designed so that the support frame consists of a faceplate at the inlet end of the Reactor housing, the scraper at the outlet end and the longitudinal spars. The stump waves are attached to the end disk or the scraper and the individual ring disks - as above mentioned - in the area of their circumference on the longitudinal spars.

Zur weiteren Verbesserung und Beschleunigung von Reaktionen, die insbesondere durch Filmbildung, d. h, intensive Oberflächeneinwirkung, und Durchmischung bei den zu verarbeitenden Stoffen erzielt werden kann, ist weiterhin bei Austührungsformen der Erfindung vorgesehen, daß an den Ringscheiben Schöpfclemcntc angebracht werden, die in der Rieh-ίο tung der Drehbewegung der Bewege- und Fördereinrichtung zur Aufnahme kleiner Mengen eines solchen Stoffes ausgebildet sind. Nach etwa einer halben Umdrehung entleeren sich diese Schöpfelcmente in einer Weise, die die Film- und Schlierenbildung verstärkt. ¹S Zum gleichen Zweck und zur besseren Durchmischung können die Längsholme mit entsprechenden Profilen ausgebildet und an den Umfangen der Ringscheiben schräg gestellte Blätter befestigt sein.To further improve and accelerate reactions, which are caused in particular by film formation, i. This means that intensive surface action and mixing can be achieved in the materials to be processed, it is also provided in embodiments of the invention that scooping clamps are attached to the ring disks, which in the Rieh-ίο direction of the rotary movement of the moving and conveying device for receiving small amounts of such a substance are formed. After about half a turn, these scooping cements empty in a way that increases the formation of films and streaks. ¹ S For the same purpose and for better mixing, the longitudinal spars can be designed with appropriate profiles and attached to the circumference of the annular disks inclined blades.

Die Bewege- und Fördereinrichtung nach der Erfin-ϊο dung ist besonders einfach ausgebildet und weist eine große Stabilität bei verhältnismäßig geringem Gewicht auf. Die Ringscheibe!! können durch ihre Befestigung an mehreren Stellen ihrer Umfange in sich leicht und einfach ausgebildet werden, ohne daß eine Veränderung der Neigungen zu befürchten wäre. Für die Art der Befestigungen kommen z. B. Schweißverbindungen in Betracht.The moving and conveying device according to the invention ϊο manure is particularly simple and has great stability with relatively low weight on. The ring disc !! can in themselves by their attachment at several points of their circumference can be easily and simply formed without fear of a change in the inclinations. for the type of fastenings come z. B. welded connections into consideration.

Ein besonders wichtiges, auf die Neigung der Ringscheiben zurückzuführendes Ergebnis ist, daß der aus dem Material gebildete Film kontinuierlich durch die öffnungen der Ringflächen fließt und dadurch ein Verbleiben des viskosen Materials auf den einzelnen Scheibenflächen verhindert wird.A particularly important result due to the inclination of the annular disks is that the Film formed from the material flows continuously through the openings of the annular surfaces and thereby flows in Remaining of the viscous material on the individual disc surfaces is prevented.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei zeigtExemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawings. It shows

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung mit Reaktorgehäuse und Bewege- und Fördereinrichtung, Fi g. 2 den Schnitt A-B gemäß Fig. 1, F i g. 3 eine gelochte Ringscheibe in Draufsicht, F i g. 3 a die Ringscheibe nach F i g. 3 in Seitenansicht mit den sie tragenden Längsholmen,F i g. 1 shows a side view of a device with a reactor housing and a moving and conveying device, FIG. 2 the section AB according to FIG. 1, F i g. 3 shows a perforated ring disk in plan view, FIG. 3 a the washer according to FIG. 3 in side view with the longitudinal spars supporting them,

F i g. 4 eine Ringscheibe in Draufsicht mit mehreren Arten von Schöpfelementen und Längsholmen mit U-Profil,F i g. 4 shows an annular disk in plan view with several types of scoop elements and longitudinal spars with U-profile,

F i g. 4 a die Ringscheibe nach F i g. 4 in Seitenansicht, F i g. 4 a the washer according to FIG. 4 in side view,

F i g. 5 eine Ringscheibe mit gitterartig ausgebildeter Ringfläche,F i g. 5 an annular disk with a lattice-like annular surface,

F i g. 6 eine Ringscheibe mit an ihrem äußeren Umfang befestigten, schräg stehenden Blättern,F i g. 6 an annular disk with on its outer circumference attached, sloping leaves,

F i g. 6 a die Ringscheibe nach F i g. 6 in Seitenansicht, F i g. 6 a the washer according to FIG. 6 in side view,

Fi g. 7 eine Ringscheibe mit Holmen, die als flache Zylindermantelteile ausgebildet sind, in Draufsicht 55 F i g. 7 a die Ringscheibe mit Holmen nach Fig.! in Seitenansicht,Fi g. 7 shows an annular disk with spars which are designed as flat cylinder jacket parts, in plan view 55 Fig. 7 a the washer with spars according to Fig.! in side view,

F i g. 8 den Abstreifer in Draufsicht, F i g. 9 die Verhältnisse von Mindestniveau um optimalem Niveau zur Ringbreite einer Ringscheibe 60 Fig. 1 zeigt einen üblichen zylindrischen geschlos senen Reaktorkessel 20 mit einem Einlaß 22 für dii Beschickung des Kessels mit fließfähigem Stoff (z. B. viskosem, unvollständig polykondensierten geschmolzenem Polyethylenterephthalat) und mi 65 einem Auslaß 24, durch welchen der Stoff ausgetra gen wird. Dieser Stoff wird von einer drehbaren Bc wege- und Fördereinrichtung 26 — die nachstehen näher beschrieben wird — vom Einlaß 22 zum unF i g. 8 the scraper in plan view, FIG. 9 the ratios from the minimum level to optimal level for the ring width of an annular disk 60 Fig. 1 shows a conventional cylindrical closed Its reactor vessel 20 has an inlet 22 for charging the vessel with flowable material (e.g. viscous, incompletely polycondensed molten polyethylene terephthalate) and mi 65 an outlet 24 through which the substance is discharged gen will. This material is from a rotatable Bc wege- and conveyor 26 - the following is described in more detail - from inlet 22 to un

durch den Auslaß 24 gefördert und dabei gemischt, durchgerührt und eine großen Obcrflächcncinwirkung unterworfen. Der Reaktorkessel 20 ist ein herkömmlicher mantelbcheizter Doppclwandkcsscl mit einer Innenwand 28, inneren Stirnwänden 30 und 32, von denen der zu bearbeitende fließfähige Stoff 23 eingeschlossen wird, einer Außenwand 34 und äußeren Stirnwänden 36 und 38, die mit den inneren Wänden 28, 30 und 32 einen Heiz- oder Kühlmantel 40 bilden, in welchen zur Erwärmung oder Kühlung des fließfähigen Stoffes 23 ein Heiz- oder Kühlmedium eingeführt werden kann. An der Innenseite des oberen Teiles des Reaktorkessels 20 ist ein Dampfoder Gasanschluß 50 für die Zu- oder Abführung von Dämpfen oder Gasen vorgesehen, z. B. für die Abführung der Glykol- und/oder Wasserdämpfe bei der Polykondensation von Polyäthylcnterephthalat (Pfeil in F i g. 2).conveyed through the outlet 24 and mixed in the process, stirred and subjected to a large surface effect. The reactor vessel 20 is conventional mantelbcheizter double wall kcsscl with an inner wall 28, inner end walls 30 and 32, of which the flowable substance to be processed 23 is enclosed, an outer wall 34 and outer End walls 36 and 38, which with the inner walls 28, 30 and 32 form a heating or cooling jacket 40, in which a heating or cooling medium is used for heating or cooling the flowable substance 23 can be introduced. On the inside of the upper part of the reactor vessel 20 is a steam or Gas connection 50 provided for the supply or discharge of vapors or gases, for. B. for the Removal of glycol and / or water vapors during the polycondensation of Polyäthylcnterephthalat (Arrow in Fig. 2).

Die Bewege- und Fördereinrichtung 26 besteht aus Ringscheiben 220a bis 22Oi, die an einem käfigartigen drehbaren Rahmen befestigt sind. Dieser Aufbau enthält an den Stirnseiten zwei Stummclwellcn 110 und 112, die koaxial zueinander angeordnet und miteinander durch den Käfig verbunden sind. Die Stirnscheibe 220 und der Abstreifer 221 sind mit den Stummel wellen UO und 112 und mit Längsholmen 116 verschweißt. Von dem Käfig werden die Ringscheiben 220« bis 220.9 getragen, wobei die Längsholme 116 die Ringscheiben 220a bis 22Oi in deren Randbereichen durchdringen und dort mit diesen verschweißt sind.The moving and conveying device 26 consists of annular disks 220a to 220i, which are attached to a cage-like rotatable frame are attached. This structure contains two stub shafts on the front sides 110 and 112, which are arranged coaxially to one another and connected to one another by the cage. the End plate 220 and the scraper 221 are with the stub shafts UO and 112 and with longitudinal spars 116 welded. The ring disks 220 «to 220.9 are carried by the cage, with the longitudinal spars 116 the annular disks 220a to 220i in their Penetrate edge areas and are welded to them there.

Die Bewege- und Fördereinrichtung wird von nicht dargestellten Mitteln entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Die Rotationsachse verläuft zu den Ebenen der Ringscheiben 220« bis 22Oi nicht senkrecht, sondern jede Ringscheibe ist gegenüber der Normalen dieser Achse geneigt. Das ist deutlich bei der Ringscheibe 22Oi/ zu erkennen, die um auf der Zeichenebene und der Wcllcnnchsc senkrecht stehende horizontale Achse geneigt ist und mit einer zur Wellcnachse senkrechten Ebene einen Winkel bildet. Am Umfang der Ringscheiben 22On bis 22Oi befinden sich Heckspurpunkte 56, die an der linken Seite der Vorrichtung dem linken Wellenstumpf 110 immer am nächsten liegen, In entsprechender Weise ist auch die Ringscheibe 22Or gegenüber der Wellcnnchsc geneigt, aber in diesem Fall ist die ebenfalls auf der Wcllcnnchsc senkrecht stehende Ncigungsachsc gegenüber der Neigungsachse der benachbarten linken Ringscheibe 22Oi/ um 45° verschoben (im Uhrzeigersinn, von links gesehen), so daß der Hcckspurpunkt 56 auf dieser Ringscheibe 220c um 45° gegenüber dem Hcckspurpunkt 56 auf der Ringscheibe 220 d versetzt ist (im Uhrzeigersinn, von links gesehen). Entsprechend ist die Ncigungsachsc der Ringscheibe 220/ um weitere 45° verschoben (im Uhrzeigersinn, wie oben), so daß ihr Heckspurpunkt 56 auch um weitere 45° gegenüber dem Hcckspurpunkt der Ringscheibe 22Oe versetzt ist (im Uhrzeigersinn, wie oben) und so weiter; jede folgende Ringscheibe hui ihre Neigungsachse und demzufolge Ihren Heckspurpunkt 56, wobei jode NeI-gungsachsc und jeder Hcckspurpunkt gegenüber der Neigungsachse bzw, dem Hockspurpunki der vorhergehenden Ringscheibe um weitere 45° versetzt Ist (jeweils Im Uhrzeigersinn). Das gleiche System der fortschreitenden Winkclvcrschlclningcn von Neigung*· nchsc und llcckspurpunkien 56 gilt auch für nllc Ringscheiben 220a bis 22Or. Es ergibt sich, daß die Heckspurpunkte 56 der Ringscheiben 220« bis 220; alle auf einer Schraubenlinie liegen.The moving and conveying device is driven counterclockwise by means not shown, as can be seen from FIG. The axis of rotation does not run perpendicular to the planes of the annular disks 220 "to 220", but each annular disk is inclined with respect to the normal to this axis. This can be clearly seen in the case of the annular disk 220, which is inclined about the horizontal axis that is perpendicular to the plane of the drawing and the axis and forms an angle with a plane perpendicular to the axis of the corrugation. On the circumference of the annular disks 22On to 22Oi there are rear track points 56 which are always closest to the left stub shaft 110 on the left side of the device Wcllcnnchsc perpendicular Ncigungsachsc opposite the tilt axis of the adjacent left annular disc 22Oi / shifted by 45 ° (in a clockwise direction, as viewed from the left), so that the Hcckspurpunkt is offset 56 from this annular disk 220c by 45 ° relative to the Hcckspurpunkt 56 on the annular disc 220 d ( clockwise, seen from the left). Correspondingly, the axis of inclination of the ring disk 220 / is shifted by a further 45 ° (clockwise, as above), so that its rear track point 56 is also offset by a further 45 ° with respect to the rear track point of the ring disk 22Oe (clockwise, as above) and so on; Each following ring disc has its axis of inclination and consequently its rear track point 56, with each rear track point being offset by a further 45 ° with respect to the inclination axis or the hock track point of the previous ring disc (clockwise in each case). The same system of progressive angles of inclination and corner track points 56 also applies to n11c annular disks 220a to 22or. The result is that the rear track points 56 of the annular disks 220 "to 220; all lie on a helical line.

Empirisch wurde gefunden, daß eine in der bcschriebenen Weise aufgebaute Anordnung von Ringscheiben bei Drehung um die Achse dieser Konstruktion eine Vorwärtsbewegung fließfähiger StolTc in einer parallel zur Achse verlaufenden Richtung, und zwar in derselben Richtung bewirkt, die sich auch beiIt has been found empirically that an arrangement of ring disks constructed in the manner described when rotated around the axis of this construction a forward movement of flowable StolTc in a direction running parallel to the axis, namely in the same direction which is also caused by

ίο einer Förderschnecke ergeben würde, die in derselben Drehrichtung wie die Fördereinrichtung 26 und mit demselben Drehsinn wie die Schraubenlinie, auf der die Heckspurpunkte 56 liegen, läuft. Das gilt ungeachtet der Tatsache, drß eine einzige geneigte Ringscheibe oder auch eine Reihe geneigter Ringscheiben, deren Heckspurpunkte jedoch nicht auf einer Schraubenlinie liegen, keine Vorwärtsbewegung, sondern nur eine Hin- und Herbewegung des Materials bewirken würde.ίο a screw conveyor would result in the same Direction of rotation as the conveyor 26 and with the same direction of rotation as the helix on which the rear track points 56 are running. This is true regardless of the fact that there is a single inclined washer or a series of inclined ring disks, the rear toe points of which, however, are not on a helical line do not cause a forward movement, but only a back and forth movement of the material would.

Wie aus den einzelnen Figuren ersichtlich, ist der Aufbau der einzelnen Ringscheiben im Vergleich zu bisher verwendeten Förderschnecken sehr einfach und unkompliziert.As can be seen from the individual figures, the structure of the individual ring disks is in comparison to Previously used screw conveyors very simple and straightforward.

Die in Fig. 3 dargestellte Ringscheibe 220z, die an die Stelle jeder der in F i g. I eingezeichneten Ringscheiben 22Oo bis 220.Ϊ treten kann, besteht aus einem flachen Kreisringblatt, das mit einer Vielzahl von Löchern 223 verschen ist. Diese Ringscheibe 220 z wird — wie auch aus F i g. 3 a zu ersehen ist — im Bereich ihres Umfanges mit den Längsholmen 116 in der Weise verbunden, daß die Holme durch die Ringscheibe geführt und die Verbindungsstellen durch Schweißen festgelegt werden. The annular disk 220 z shown in FIG. 3, which takes the place of each of the in FIG. I drawn ring disks 220 to 220.Ϊ can occur, consists of a flat circular ring, which is given away with a multitude of holes 223. This annular disk 220 z is - as also from FIG. 3 a can be seen - connected in the area of their circumference with the longitudinal spars 116 in such a way that the spars are passed through the annular disc and the connection points are fixed by welding.

Die in Fig. 4 dargestellte Ringscheibe 22Oy zeigtThe annular disk 22Oy shown in FIG. 4 shows

mehrere Ausführungsformen von Schöpfclcnicnten, die an der Kreisringflächc befestigt wurden können. Die Schöpfclemcnte 224 sind in Zick-zac».- oder Wellenform ausgebildet und verlaufe!) in radialer Richtung. Beim Eintauchen während der Umdrehung wird von der zähflüssigen Masse durch diese Schöpfclemcnte 224 ein Teil emporgehoben und gelangt gegenüber der auf der Schcibenllächc anhaftenden Masse verzögert an den Inncnrand der Kreisringflächc, von dem sich diese Masse schlieren- und filmbildend ablöst. In gleicher Weise wirken die Schöpfelemenlc 225, die aus abgewinkelten Mächen bestehen und eiiu in Richtung der Drehbewegung offene Rinne bilden Diese Rinnen sind auf der einen Seite durch die Kreis· ringfUichc, auf der anderen Seite von einer besonderer Deckflllche verschlossen (s. Fig. 4a). In dieser F i g. 4 und 4 a ist außerdem eine Ausfülmmgsforn von Längsholmen 117 mit U-förmtgem Profil dargestellt, die ebenso wie die Schopfclemcntc 225 di< Schlieren- und Filmbildung verstärken. several embodiments of scoops that can be attached to the circular ring surface. The scoop clamps 224 are designed in a zigzag or wave shape and run in the radial direction. When immersed during the rotation, a part of the viscous mass is lifted up by these scoop clamps 224 and reaches the inner edge of the circular ring surface with a delay compared to the mass adhering to the disk surface, from which this mass detaches itself streaking and film-forming. The scoop elements 225, which consist of angled surfaces and form a channel open in the direction of the rotary movement, act in the same way. These channels are closed on one side by the circular ring and on the other by a special cover surface (see Fig ). In this fig. 4 and 4 a is also a Ausfülmmgsforn of longitudinal spars 117 with U-shaped profile, which like the Schopfclemcntc 225 increase the formation of streaks and films.

Die in Fig. 5 dargestellte Ringscheibe 220χ weis in der Krcisringfllichc ein aus Streifen 66 gebildete: Netz 66« auf.., The annular disk 220 shown in Figure 5 looking in the χ Krcisringfllichc formed from a strip 66: in network 66 '.

In F i g. 6 und 6 a sind zur Ebene der Rlngschclbi 220 w schräg verlaufende Blätter 226 dargestellt, cliiIn Fig. 6 and 6 a are shown blades 226 running obliquely to the plane of the rings 220 w, clii

am äußeren Umfang der Ringscheibe 220 w in eine solchen Weise befestigt sind, daß die Vermiscluuij und Durchknctung der Masse verstärkt wird.are attached to the outer periphery of the annular disk 220 w in such a way that the Vermiscluuij and kneading of the mass is reinforced.

Eine weitere Ausführungsform für die den KHfIj der Bewege- und Fördereinrichtung mitbiUlendciAnother embodiment for the KHfIj the moving and conveying device mitbiUlendci

8s Längsholme ist in Flg. 7 und 7a dargestellt. Dalie sind als flache Zylindermanteltcilc ausgebildet! Längsblllttet¹118 d.h. Längsschnitte ims einem Zy Imdermtmtcl vorgesehen, "die eine Vielzahl voi8s longitudinal spar is in Flg. 7 and 7a. They are designed as flat cylinder jackets! Längblllttet ¹ 118 ie longitudinal sections in one Zy Imdermtmtcl provided, "which a multitude of voi

Löchern 119 aufweisen und unmittelbar am äußeren Umfang der Ringscheiben 22Ov befestigt sind. Auch mit diesen Längsblättern 118 wird die Film- und Schlierenbildung und die Durchmischung und Zerteilung des fließfähigen Stoffes verbessert und verstärkt.Have holes 119 and are attached directly to the outer circumference of the annular disks 22Ov. With these longitudinal leaves 118 , too, the formation of films and streaks and the intermixing and division of the flowable substance are improved and strengthened.

In F i g. 8 ist der Abstreifer 221 dargestellt, der mit der Stummelwelle 112 und den Längsholmen 116 verschweißt ist. Der radiale Teil des Abstreifers 221 verläuft in einer auf der Drehachse senkrechten Ebene und bewegt sich damit bei jeder Umdrehung an der festen Gegenfläche 222 (s. Fig. 1) vorbei, wobei diese von dem anbackenden Material gereinigt wird.In Fig. 8 shows the scraper 221 , which is welded to the stub shaft 112 and the longitudinal spars 116. The radial part of the scraper 221 runs in a plane perpendicular to the axis of rotation and thus moves past the fixed opposing surface 222 (see FIG. 1) with each rotation, which is cleaned of the caking material.

Aus der F i g. 9 ist zu erkennen, daß — abhängig von der Viskosität des fließfähigen Stoffes und der Ausbildung der Kreisringflächen — zwischen dem Niveau des fließfähigen Stoffes 23 und den Abmessungen der Ringscheiben 220« dann optimale Verhältnisse erreicht werden, wenn während einer vollen Umdrehung der größte Teil der emporgehobenen Masse schlierenbildend zum Innenrand der Ringscheibe gelangen und sich dort ablösen kann. Ein Mindestniveau des fließfähigen Stoffes 23 liegt etwa bei Vs der Ringbreite, das optimale Niveau bei dem 1- bis l,5fachen der Ringbreite.From FIG. 9 it can be seen that - depending on the viscosity of the flowable substance and the formation of the circular ring surfaces - between the level of the flowable substance 23 and the dimensions of the annular disks 220 " optimal ratios are achieved when the majority of the raised during a full revolution Mass can reach the inner edge of the ring disc forming streaks and can be detached there. A minimum level of the flowable substance 23 is approximately Vs of the ring width, the optimal level at 1 to 1.5 times the ring width.

Durch die Bewege- und Fördereinrichtung 26 wird der Stoff in seiner Gesamtheit zur rechten Wand des Rcaktorkessels 20 hin bewegt, so daß ein großer Bereich zur Aufbereitung entsteht. Ferner bleibt ein Teil des zu bearbeitenden Materials an der Ringscheibe hängen und wird durch die Drehung der Ringscheiben aus der am Boden des Reaktors befindlichen Gesamtmasse des fließfähigen Stoffes herausgehoben, wodurch eine weitere Oberflächeneinwirkung ermöglicht wird. Es ergibt sich, daß alle diese Maßnahmen sehr viel wirkungsvoller sind, wenn eine Lochscheibe, z. B. eine Ringscheibe aus siebartigen Teilen, aus durchlöchertem Blech oder aus Streckmetallstreifen oder auch mit Schöpfelementen versehene Ringscheiben verwendet werden, als wenn eine ebene glatte Scheibe vorgesehen wird, die jedoch ebenfalls bei Ausführungsformen der Erfindung Anwendung finden kann.By means of the moving and conveying device 26 , the substance is moved in its entirety to the right wall of the reactor vessel 20 , so that a large area is created for processing. Furthermore, part of the material to be processed remains hanging on the ring disk and is lifted out of the total mass of the flowable substance located at the bottom of the reactor by the rotation of the ring disks, whereby a further surface effect is made possible. It turns out that all of these measures are much more effective when a perforated disc such. B. a ring disk made of sieve-like parts, perforated sheet metal or expanded metal strips or ring disks provided with scoop elements can be used as if a flat, smooth disk is provided, which, however, can also be used in embodiments of the invention.

Die Abstände der Scheiben 220 a bis 220 s untereinander müssen keineswegs gleich, sondern können unterschiedlich sein, ebenso wie die Schraubenlinie keineswegs vollkommen sein muß; es muß nur sichergestellt sein, daß diese mit einem Winkelversatz der Heckspurpunkte 56 in einer Richtung um die Achse verläuft. Damit ergibt sich eine beliebige, den jeweils gewünschten Anforderungen entsprechende Einstellbarkeit bei den vorliegenden geometrischen Voraus-Setzungen, die sich insbesondere dann vorteilhaft auswirkt, wenn sich beispielsweise die Eigenschaften des zu bearbeitenden fließfähigen Stoffes 23 mit fortschreitender Bewegung des Stoffes im Reaktor verändern, wie das z. B. bei Polyäthylenterephthalat der Fall ist, dessen Viskosität bei fortschreitender Polykondensation steigt. Demgemäß läßt sich der Abstand der Ringscheiben voneinander der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung vergrößern bzw. verkleinern. The distances between the disks 220 a to 220 s do not have to be the same, but can be different, just as the helix does not have to be perfect; it only has to be ensured that this runs with an angular offset of the rear track points 56 in one direction around the axis. This results in any adjustability, corresponding to the respective desired requirements, with the existing geometric requirements, which is particularly advantageous if, for example, the properties of the flowable substance 23 to be processed change with progressive movement of the substance in the reactor, such as the z . B. is the case with polyethylene terephthalate, the viscosity of which increases as the polycondensation progresses. Accordingly, the spacing of the annular disks from one another can be as shown in FIG. 1 enlarge or reduce the device shown.

Der Winkel, um den jede Ringscheibe gegenüber der Normalen der Wellenachse geneigt ist, kann in weiten Grenzen in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu bearbeitenden Materials gewählt werden. Zum Beispiel haben sich Neigungen der Ringscheiben um kleine Winkel von 1,5° und große Winkel von 45° als wirkungsvoll erwiesen; der bevorzugte 3ereich liegt zwischen 2 und 20°. Auch brauchen diese Neigungswinkel nicht an allen Stellen der Vorrichtung gleich groß zu sein; es hat sich z. B. für eine Vorrichtung zur abschließenden Polykondensation von Polyäthylenterephthalat als vorteilhaft herausgestellt, die Neigungswinkel aufeinanderfolgender Ringscheiben entlang der Welle von etwa 2 bis 7^C zunehmend zu vergrößern.The angle by which each washer is inclined with respect to the normal to the shaft axis can be selected within wide limits depending on the properties of the material to be processed. For example, inclinations of the ring disks at small angles of 1.5 ° and large angles of 45 ° have proven effective; the preferred range is between 2 and 20 °. These angles of inclination do not need to be the same at all points on the device; it has z. B. for a device for the final polycondensation of polyethylene terephthalate found to be advantageous to increase the angle of inclination of successive annular disks along the shaft from about 2 to 7 ^C increasingly.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

709031/709031 /

Claims

Patent claims:

1. reaction vessel for substances in a flowable state, preferably for the polycondensation of S prepolymers to polyester with high molecular weight, consisting of a horizontally aligned reactor housing with an inlet on the one and one outlet at the other end and one in the lower area of the reactor interior with little play around an axis running in the direction of the longitudinal axis of the reactor housing, rotatable devices for moving and conveying the flowable substance, the rotatable Moving and conveying device consists of disks, which are successively in the direction of the Axis of rotation relative to this are arranged inclined so that of the two points that lie on the same diameter on the circumference of each disc and each have a smallest ao Distance from one of the two end faces of the reactor housing have the points of all the disks on one face that are closer to one end face to the axis of rotation coaxial helical line, and the moving and conveying device continues is constructed as a support frame attached to two coaxial stub shafts which the discs are attached in the area of their circumference, according to patent 21 00 615, thereby characterized in that the moving and conveying device with longitudinal spars and ring disks is equipped, the ring width of which corresponds approximately to the immersion depth in the flowable material.

2. Reaction vessel according to claim 1, characterized in that the annular surfaces of the annular disks are perforated.

3. Reaction vessel according to claim 1, characterized in that the annular surfaces of the annular disks Are designed like a grid.

4. Reaction vessel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the annular disks are arranged at different distances from each other.

5. Reaction vessel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the interior of the reactor housing in its lower area as a cylinder jacket half that is coaxial to the axis of rotation is trained.

6. Reaction vessel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the movement and conveyor is arranged eccentrically so that the annular disks at their lowest points have the smallest distance from a cylindrical reactor housing.

7. Reactor housing according to one of claims 1 to 6, characterized in that one on the End wall of the outlet side of the reactor housing provided fixed mating surface a this mating surface contacting helical wiper is assigned.

8. Reactor vessel according to one of claims 1 to 6, characterized in that the annular disks are arranged with a different inclination from the normal of the axis of rotation.

9. Reaction vessel according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the annular disks Scoop elements are attached.

10. Reaction vessel according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Longitudinal struts are formed with scoop-shaped profiles.

11. Reaction vessel according to one of claims 1 to 10, characterized in that on the outer circumference of the annular disks inclined blades are attached.

12. Reaction vessel according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Longitudinal spars are designed as Hache cylinder jacket parts.