DE2458862A1 - USE OF A CENTRIC ROTARY MIXER FOR CONTINUOUS MIXING OF SOLIDS WITH SOLIDS AND / OR FLOWABLE MASSES AND / OR GASES - Google Patents
USE OF A CENTRIC ROTARY MIXER FOR CONTINUOUS MIXING OF SOLIDS WITH SOLIDS AND / OR FLOWABLE MASSES AND / OR GASESInfo
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Description
Verwendung eines Kentrisehen Rotationsraischers ssura kontinuierlichen Mischen von Feststoffen mit Feststoffen und/oder fließ™ fähigen Massen und/oder Gasen.Using a Kentrisehen Rotationsraischers ssura continuous Mixing solids with solids and / or flowing ™ capable masses and / or gases.
Die Ex"findung betrifft das kontinuierliche Mischen von Feststoffen mit Feststoffen und/oder fließfähigen Massen und/oder Gasen mit schneilaufenden Mischaggregaten.The invention relates to the continuous mixing of solids with solids and / or flowable masses and / or gases with high-speed mixing units.
Es wird allgemein angestrebt, Mischvorgänge rasch, schonend und kontinuierlich durchzuführenc Ba zum Mischen aber eine bestimmte Leistung erforderlich ist, lassen sich kürzere Mischsseiten gewöhnlich nur durch entsprechend höhere Arbeitsgeschwindigkeit der Mischwerkzeuge erzielen. Durch die höheren Arbeitsgeschwindigkeiten und die bei Mischprozessen immer als Nebenwirkung auftretende Reibung ist es aber erforderlich, kurze Verweilaeiten des Mischgutes im Mischer herbeizuführen, um Mahleffekte auszuschiieiien und das Mischgut iau schonen. Außerdem ist es erforderlich, selbstrein£gentle Mischaggregate zu verwenden, da andernfalls ein kontinuierlicher Betrieb nicht möglich ist»The general aim is to make mixing processes quick, gentle and continuously performc Ba for mixing but a certain If power is required, shorter mix sides can usually be used can only be achieved with a correspondingly higher working speed of the mixing tools. Due to the higher working speeds and that which always occurs as a side effect in mixing processes Friction, however, it is necessary to induce short dwell times of the mixed material in the mixer in order to exclude grinding effects and iau protect the mix. It is also required to be self-cleaning £ gentle Use mixing units, otherwise continuous operation is not possible »
Feststoffe werden häufig in sogenannten Zwangsmischern, in welchen die Mischwirkung durch rein mechanische Kräfte erzielt wird, gemischt. Diese Mischer kann man nach ihrer Wirkung in Knet-, Schub-, Wurf- und Intensivmischer unterscheiden. In der gleichen Reihenfolge steigert sich auch die Mischintensität.Solids are often used in so-called compulsory mixers, in which the mixing effect is achieved through purely mechanical forces is mixed. These mixers can be used in kneading, Differentiate between pusher, throw and intensive mixers. In the same Sequence also increases the mixing intensity.
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Knetmischor sind langsam laufende Zwangsmischer, bei welchen die Durchmischung durch eine kreisähnliche Bewegung der Produktenteilchen mit in Abhängigkeit vom Reibungskoeffizienten unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit erfolgt. Die mechanische Beanspruchung der Teilchen ist demgemäß gering und die Reibungswärme vernachlässigbar klein. Der Nachteil liegt in den sehr langen Kißchzeiten und der Tatsache, daß diese Mischer keine selbstreinigende Wirkung haben und infolge dessen für" den kontinuierlichen Betrieb ungeeignet sind«Kneading mixers are slow-running compulsory mixers in which the Mixing through a circular movement of the product particles with different depending on the coefficient of friction Peripheral speed takes place. The mechanical stress the particle is accordingly small and the frictional heat is negligibly small. The downside is the very long Kitchen times and the fact that these mixers are not self-cleaning Have an effect and as a result are "unsuitable for continuous operation"
Auch die Schubmischer arbeiten in relativ niedrigen Drehzahlbereichen. Bei ihnen erfolgt das Mischen der einzelnen Komponenten durch Schubbevegungen entlang der Behälterwandung und im Mischgut selbst.The thrust mixers also work in relatively low speed ranges. With them, the individual components are mixed by pushing movements along the container wall and in the mix self.
Die Wurfraischer sind im Bauprinzip zwar den Schubmischern ver~ gleichbar, sie arbeiten aber in wesentlich höheren Drehzahlbereichen5 viodurch erhebliche Temperatursteigerungen des Mischgutes verursacht werden können. Da bei diesem Mischertyp die einzelnen Komponenten durch Wurfbewegungen vermischt werden, kann außerdem der Mischraupj nur zu maximal 60 - 80 % gefüllt werden.Although the construction principle of the throwers is comparable to the thrust mixers, they work in significantly higher speed ranges 5 which can be caused by considerable increases in the temperature of the material being mixed. Since with this type of mixer the individual components are mixed by throwing movements, the mixer can only be filled to a maximum of 60 - 80%.
Die Grenze der Anvrendungsmoglichkeiten von Knet-, Schub- und Wurfroischex-n liegt in der sogenannten Walzenbildung. Hierbei setzt sich das Mischgut an bzw. zwischen den Mischwerkzeugen fest und läuft mit diesen synchron um.The limit of the possible uses of kneading, pushing and throwing roischx-n lies in the so-called roll formation. Here, the material to be mixed settles on or between the mixing tools and runs synchronously with these.
Die Intensivmischer liegen schon nahe am Bereich der Mühlen. Bei ihnen sind hohe Schlag- und Pralleffekte erwünscht, die Schonung des Mischgutes rückt demgemäß in den Hintergrund.The intensive mixers are already close to the mill area. at High impact and impact effects are desirable for them, and the protection of the mix therefore takes a back seat.
Unabhängig von diesen Mischertypen gibt es noch kontinuierliche Mischer, die kleine Mischguteinheiten fördern und mischen. Sie können so ausgelegt werden, daß sie ihrer Wirkung nach selbstreinigend arbeiten. Die Drehzahlen liegen dabei im allgemeinen-imIndependent of these mixer types, there are still continuous mixers that convey and mix small units of mix. she can be designed in such a way that their effect is self-cleaning. The speeds are generally-in
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niedrigen bis mittleren Bereich, die.Reibungswärme kann dabei erheblich werden, außerdem können größere Dnrchs.KtKo nur durch, apparativ aufwendige Maßnahmen erzielt warden.low to medium range, which can cause frictional heat significant, in addition, larger Dnrchs.KtKo can only be achieved by complex measures are achieved in terms of apparatus.
Aufgabe der Erfindung war es daher, das Mischen von Feststoffen mit Feststoffen und/oder fließfähigen Massen und/oder Gasen zu ermöglichen, dag einerseits kontinuierlich aufgrund eines selbstreinigenden Mechanismus erfolgt, andererseits aber rasch, d.h. mit kurzer Verweilzeit des Mischgutes im Mischaggrenat und dcimit unter größtmöglicher Schonung des Mischgutes,durchgeführt vrerden kann.The object of the invention was therefore to mix solids with solids and / or flowable masses and / or gases allow, on the one hand, continuously due to a self-cleaning Mechanism takes place, but on the other hand quickly, i.e. with a short dwell time of the mixed material in the mixing unit and dcimit carried out with the greatest possible care for the mix can.
ErfincUingsgomäß vird diese Aufgabe gelöst durch die Verwendung eines zentrischen RotationsraiSehers mit einem Spitzenwinkel von Hantellinie zu Mantellinie von 0 bis 30 ν bevorzugt 0 bis 10 , mit einer als Einzugsschnecke ausgebildeten Einzugszone und einer Mischzone, bestehend aus einem Rotor mit an seiner Oberfläche angebrachten Noppen, Rippen oder dergleichen und einem Stator, der ebenfalls mit entsprechenden Noppen, Rippen oder dergleichen versehen ist, wobei die höchsten Erhebungen des Rotors und des Stators einen gleichförmigen zylindrisch bis kegeligen Ringspalt umhüllen, dessen radiale Breite höchstensder Höhe der Koppen, Rippen oder dergleichen entspricht, zum kontinuierlichen Mischen von Feststoffen mit Feststoffen und/oder fließfähigen Massen und/oder λ Gasen.According to the invention, this object is achieved through the use of a centric rotation plane with an apex angle of Dumbbell line to surface line from 0 to 30 ν preferably 0 to 10, with a feed zone designed as a feed screw and one Mixing zone consisting of a rotor with attached to its surface Knobs, ribs or the like and a stator, the also provided with corresponding knobs, ribs or the like is, with the highest elevations of the rotor and the stator Envelop a uniform cylindrical to conical annular gap, the radial width of which corresponds at most to the height of the heads, ribs or the like, for the continuous mixing of Solids with solids and / or flowable masses and / or λ gases.
Bei Drehkegelmischern, als zentrischen Rotationsmischern, mit einem Spitzenwinkel von Mantellinie zu Mantellinie der größer als Null ist, erfährt der Produktenstrora mit wachsendem Winkel eine fortlaufende Steigerung oder Verzögerung der Massenbeschleunigung in der Durchsatzrichtung, wodurch sich während des Mischvorganges eine mit wachsendem Winkel ungleichmäßigere Mischintensität ergibt. Deshalb kommen erfindungsgemäß nur zentrische Rotationsmischer mit einem Spitzenwinkel von Mantellinie zu Mantellinie von maximal 30 infrage, wobei der Bereich von 0 bis 10 günstiger ist. Die zentrischzylindrische Ausführungsform, bei welcher der Spitzenwinkel von Mantellinie zu Mantellinie gleich Null ist, wird im allgemeinen vorgezogen. 609825/0 93 9With rotary cone mixers, as centric rotary mixers, with one Point angle from surface line to surface line that is greater than zero, the product stream experiences a continuous trend with increasing angle Increasing or delaying the mass acceleration in the throughput direction, which results in a more uneven mixing intensity during the mixing process as the angle increases. That's why According to the invention, only centric rotary mixers come with one Point angle from surface line to surface line of a maximum of 30 possible, the range from 0 to 10 being more favorable. The centric-cylindrical Embodiment in which the apex angle from surface line to surface line is zero, is generally preferred. 609825/0 93 9
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Die zentrisch-zylindrische Ausführungsform ist weitgehend in der DAS 1 457 1Ö2 als Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen reaktionsfähiger, fließfähiger, vorzugsweise - hochviskoser Massen beschrieben. Eine Eignung dieses Mischers zum kontinuierlichen Mischen von Feststoffen mit. Feststoffen und/oder fließfähigen Massen und/oder Gasen war aber nicht zu erwarten, da angenommen werden mußte, daß bei Feststoffen eine diffundierende Wirkung wie bei fließfähigen Massen nicht erreicht werden kann, sondern daß von der Rotorseite aus der Feststoff in die Rillen des Stators geschleudert und gepreßt wird und dadurch das Mischgut blockiert. Aufgrund dieses Effektes wäre ein Verbrennen oder überhitzen des Produktes unvermeidlich. Auch wird bei dieser Ausführungsform der Einzug von Feststoffen erschwert oder ganz unmöglich gemacht. Erfindungsgemäß wird daher der zentrischc Rotationsmischer mit einer als Einzugsschnecke ausgebildeten Einzugszone versehen.The centric-cylindrical embodiment is largely reactive in DAS 1 457 1Ö2 as a device for continuous mixing, flowable, preferably - highly viscous masses described. A suitability of this mixer for continuous mixing of solids with. However, solids and / or flowable masses and / or gases were not to be expected, since they are assumed had to be that with solids a diffusing effect as with flowable masses can not be achieved, but that of the rotor side of the solid is thrown and pressed into the grooves of the stator, thereby blocking the material to be mixed. Because of this effect, burning or overheating of the product would be inevitable. Also in this embodiment, the Entrainment of solids made difficult or even impossible. According to the invention is therefore the centric rotary mixer with a provided as a feed screw designed feed zone.
Die Gestaltung dieser Einzugszone ist unter anderem von der Art . des Mischgutes, von der für die Mischung erforderlichen Umdrehungszahl und der jeweils erforderlichen Förderleistung abhängig. So sind beispielsweise bei der Art des Mischguteis die Korngx'öße und die möglichen Veränderungen, die das Mischgut während des Mischvorganges und der damit einhergehenden Beanspruchung erleidet, wie etwa ein Zusammenbacken, Kavitation oder Zurück- oder Durchrutschen des EinKugsgutes zu berücksichtigen.The design of this catchment area is, among other things, of the type. of the material to be mixed, the number of revolutions required for the mixture and the required delivery rate in each case. For example, for the type of mixed ice, the grain size and the possible changes that the material to be mixed may make during the mixing process and the associated stress, such as caking, cavitation, or slipping back or through of the goods to be taken into account.
Andererseits .hängt die Mischintensität und der Durchsatz in der Mischzone wesentlich von der Umfangsgeschwindigkeit ab. Zum Erreichen der maximalen Kapazität unter Berücksichtigung diesel" Gesichtspunkte ist daher eine entsprechende Auslegung der Fördervorrichtung erforderlich. Wählt man die Auslegung der Einzugszone zu groß, bezogen auf die Förderleistung des Mischers, so erfolgt, sobald der Slip in der Einzugszone eintritt, eine unregelmäßige Zuführung zur Mischzone, wodurch es zu einem anschließenden Stau mit nachfolgender Druckentlastung in der Mischzone kommt. Die Folge kann beispielsweise eine schlechte Durchmischung, eins Überhitzung, Entgasung oder Strukturveränderung des Mischgutes sein. Die Einzugszone muß daher dem jeweiligen Verwendungszweck des Mischers angepaßt werden.On the other hand, the mixing intensity and the throughput depend on the Mixing zone depends significantly on the peripheral speed. To reach the maximum capacity taking into account diesel "aspects a corresponding design of the conveyor device is therefore required. Choosing the design of the catchment area too large in relation to the delivery rate of the mixer, as soon as the slip enters the feed zone, an irregular feed occurs to the mixing zone, resulting in a subsequent backlog with subsequent pressure relief in the mixing zone. The consequence can be, for example, poor mixing, overheating, degassing or structural changes in the material being mixed. The feed zone must therefore be adapted to the particular purpose of the mixer will.
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Bei der erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform sind Einzugszone und Mischzone Bereiche des selben Rotors und damit drehzahlmäßig voneinander abhängig. Die Förderleistung der Einzugszone muß dabei durch entsprechende Wahl des Steigungswinkels in Abhängigkeit vom Schneckenprofil auf die Leistung der Mischzone abgestimmt werden.In the embodiment preferred according to the invention, the feed zone and the mixing zone are areas of the same rotor and thus in terms of speed interdependent. The conveying capacity of the feed zone must be dependent on the appropriate choice of the angle of incline matched by the screw profile to the performance of the mixing zone will.
Vorteilhaft wird die Druckseite des Schneckenganges der Einzugsschnecke hochglanzpoliert, während der zylindrische Statorteil der Einzugszone aufgerauht oder mit Rippen versehen wird. Die Polierung der Schneckenwange führt zu einer reinen Druckwirkung, während das Aufrauhen bzw. der Rippenbesatz am zylindrischen Statorteil ein bloßes Rotieren des Mischgutes verhindex-t.The pressure side of the screw flight of the intake screw is advantageous Highly polished, while the cylindrical stator part of the feed zone is roughened or ribbed. The polishing the screw cheek leads to a pure pressure effect, while the roughening or the ribs on the cylindrical stator part prevents the mix from merely rotating.
Soll die Mischvorrichtung abwechselnd für recht unterschiedliche Mischvorgänge genützt werden oder sind die Umfangsgeschwindigkeiten des Rotors der Mischzone besonders hoch, was bei der Zuführung des Gutes in der auf dem selben Rotor befindlichen Einzugszone zu einer Walzenbildung führen könnte, so ist es zweckmäßig, Einzugszone und Mischzone durch verschiedene Wellenantriebe drehzahlmäßig unabhängig voneinander zu gestalten.Should the mixing device alternate for quite different Mixing processes are used or the circumferential speeds of the rotor of the mixing zone are particularly high, which is the case with the supply of the goods in the feed zone located on the same rotor could lead to roll formation, it is advisable to The intake zone and mixing zone can be designed independently of one another in terms of speed using different shaft drives.
Erfindungsgemäß besonders geeignet ist daher ein zentrisch-zylindrischer Rotationsmischer, bei welchem Einzugszone und Mischzone Bereiche eines Rotors sind, wobei der als Einzugszone ausgebildete obere Teil des Rotors 10 bis 30 % der Gesamtlänge ausmacht, während die Noppen, Rippen oder dergleichen im Bereich der Mischzone schraubenförmig angeordnet sind, wobei der Steigungswinkel zwischen 15 und 30 und der Winkel der Noppenflanken zwischen 45 und 60 liegt.According to the invention, a centric-cylindrical rotary mixer is therefore particularly suitable, in which the feed zone and mixing zone are areas of a rotor, the upper part of the rotor designed as a feed zone making up 10 to 30 % of the total length, while the knobs, ribs or the like in the area of the mixing zone are helical are arranged, the pitch angle between 15 and 30 and the angle of the knob flanks between 45 and 60.
Die schraubenförmige Anordnung der Rippen, Noppen oder dergleichen kann gleichläufig oder gegenläufig ausgebildet sein. Rotoren mit gleichläufiger Anordnung werden im allgemeinen aufgrund ihrer großen Leistung vorgezogen.The helical arrangement of the ribs, knobs or the like can be designed in the same direction or in opposite directions. Co-rotating rotors are generally used because of their large size Performance preferred.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß verwendeten Vorrichtung besteht darin, daß der zentrische Rotationsmischer Zuführungen aufweist, durch welche die einzelnen Komponenten des Produktenstromes dem Rotationamischer an verschiedenen Stellen zugeführt werden können. Fließfähige und gasförmige Mischungskomponenten werden im allgemeinen in der Mischzone, feste Mischungskonponenten in der Einzugszone dem Produktenstrom zugeführt. Die Zufuhr der fließfähigen und gasförmigen Mischungskomponenten kann dabei beispie.1 sweise durch Ringdüsen erfolgen.Another preferred embodiment of those used according to the invention The device consists in that the centric rotary mixer has feeds through which the individual components of the product flow to the rotary mixer at various Places can be fed. Flowable and gaseous mixture components generally become solid in the mixing zone Mixing components fed into the product flow in the feed zone. The flowable and gaseous mixture components can be fed in, for example, through ring nozzles.
Das Längen- und Durcliraesserverhaltnis von Rotor und Stator richtet sich nach den durch das Mischgut bedingten Verweilzeiten und ist in erster Linie abhängig voni Durchsatz. Durch Anwendung variabler Antriebsdrehzahlen kann bei einer bestehenden Mischeinrichtung der Durchsatz in Grenzen geregelt werden.The length and diameter ratio of rotor and stator is aligned according to the residence times caused by the mix and is primarily dependent on throughput. By applying more variable Drive speeds, the throughput can be regulated within limits with an existing mixing device.
Der Mischgutstroin kann über den Stator und/oder Rotor erhitzt oder gekühlt werden. Die Ringspaltbreite wird der Konsistenz bzw. Mischbarkeit des Mischgutes angepaßt. Sie überschreitet jedoch die Noppen- bzw. Rippenhöhe nicht.The mix flow can be heated via the stator and / or rotor or be cooled. The width of the annular gap is adapted to the consistency or miscibility of the material to be mixed. However, it exceeds the knob or rib height is not.
Ist bei Feststoffen der Korndurchmesser beispielsweise größer als die Spaltbreite zwischen Rotor und Stator, also größer als der minimale Abstand der höchsten Erhebungen von Rotor und Stator, so wird das Mischgut teilweise gemahlen, was bisweilen vorteilhaft sein kann.In the case of solids, for example, if the grain diameter is greater than the gap width between rotor and stator, i.e. greater than the minimum distance between the highest elevations of the rotor and stator, the mix is partially ground, which is sometimes advantageous can be.
Durch die Anordnung und Gestaltung der Rotor- und Statoroberflache des bevorzugt verwendeten zentrisch-zylindirischen Rotationsmischers wird eine vorzügliche Knetwirkung im Mischgut erzielt. Für besonders empfindliche Produkte können unerwünschte Scherkräfte durch gerundete Noppen oder Rippen ausgeschaltet werden.Through the arrangement and design of the rotor and stator surface The centric-cylindrical rotary mixer, which is preferably used, achieves an excellent kneading effect in the material to be mixed. For particularly sensitive products can create unwanted shear forces can be turned off by rounded knobs or ribs.
Der erfindungsgemäß angewandte Mischer vereinigt die Vorteile von Schub- und Wurfmischorn, die das Mischgut sehr schonend behandeln, mit denen der Intensivtnischer, die sehr kurze Mischzeiten aufweisen.The mixer used according to the invention combines the advantages of Pusher and throwing mixers, which treat the mix very gently, with those of the intensive mixers, which have very short mixing times.
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Der angewandte. Mischer vermeidet hohe Schlag- und Prallwirkuhgen, weil bei den schräg- angestellten Noppenflanken das Produkt dem Steigungsviinkel entsprechend über eine schiefe Ebene gleitet. Bei der Bewegung wird in erster Linie eine tangentiale Teilchenbeschleunigung wirksam, wobei.die Teilchen in spitzem Winkel die Oberfläche des Produktenstromes tangieren, wodurch ein Durchschlagen des Produktenstromes vermieden und ein Diffundieren der Teilchen von der Rotor- zur Statorseite und umgekehrt erreicht wird.The applied. Mixer avoids high impact and impact effects, because with the inclined knob flanks the product is the angle of incline accordingly slides over an inclined plane. When moving, there is primarily a tangential particle acceleration effective, whereby the particles hit the surface at an acute angle of the product stream, thereby avoiding a breakthrough of the product stream and a diffusion of the particles from the Rotor to stator side and vice versa is achieved.
Der Zweck der Duz*chmischung von Feststoffen mit Feststoffen und/ oder fließfähigen Massen und/oder Gasen kann dabei natürlich auch in der Durchführung einer chemischen Reaktion liegen. Die Bedingungen, die dabei an das Mischaggregat gestellt \ferden, wie die Herbeiführung einer raschen Berührung der Reaktionspartner, der raschen Entfernung des Reaktionsproduktes von der Feststoffoberfläche und die rasche Wärmeabfuhr oder Wärmezufuhr, werden von dem erfindungsgemäß angewandten Mischer erfüllt.The purpose of mixing solids with solids and / or flowable masses and / or gases can of course also be to carry out a chemical reaction. The conditions imposed on the mixing unit, such as bringing about rapid contact between the reactants, rapid removal of the reaction product from the solid surface and rapid heat dissipation or supply, are met by the mixer used according to the invention.
Reicht bei sehr langsamen Reaktionen die äußerst kurze Verweilzeit im Mischer nicht aus, so kann diese zum Beispiel in einem nachgeschalteten Verweilbehälter zu Ende geführt werden oder durch Rückförderung eines Teilstromes der austretenden Mischung in das Mischaggregat. Diesel' Teil strom kann gegebenenfalls auch durch einen Wärmeaustauscher geführt werden.The extremely short dwell time is sufficient for very slow reactions in the mixer, this can be done, for example, in a downstream retention tank to be completed or by conveying back a partial flow of the emerging mixture into the mixing unit. Diesel 'partial electricity can also be used if necessary be passed through a heat exchanger.
Überall wo die Mischintensität die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflußt, empfiehlt sich die Verwendung des Mischers, so beispielsweise bei Reaktionen an Feststoffkatalysatoren, wie etwa bei der Herstellung von Polymeren, bei der Umsetzung von Polymeren mit Monomeren oder anderen Polymeren, bei Hydrolysereaktionen, etwa der Herstellung von Polyvinylalkohol und seiner Copolymeren, zum Beispiel aus den entsprechenden Polyvinylacetaten bzw. seinen Copolyraeren oder bei Acylierungs-, Amidierungs- und Cyclisierungsreaktionen von schwerlöslichen Verbindungen wie etwa Harnstoffen.Wherever the mixing intensity influences the reaction speed, the use of the mixer is recommended, for example for reactions on solid catalysts, such as in the production of polymers, in the reaction of polymers with monomers or other polymers, in hydrolysis reactions, for example the production of polyvinyl alcohol and its copolymers, for example from the corresponding polyvinyl acetates or its copolyraeren or in acylation, amidation and cyclization reactions of poorly soluble compounds such as ureas.
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Der erfindungsgemäß eingesetzte Rotatxorisini scher· vird in den Zeichnungen näher erläutert:The Rotatxorisini shear used according to the invention is used in the Drawings explained in more detail:
Figur 1: stellt ein Schema einer Versuchsanlage dar, Figur 2s zeigt das verwendete Mischaggregat im Querschnitt, Figur J: zeigt den Rotor der erfindungsgemäßen Vorrichtung.FIG. 1: shows a diagram of a test facility, FIG. 2s shows the mixing unit used in cross section, FIG. J: shows the rotor of the device according to the invention.
Mit der in Figur 1 dargestellten Versuchsanlage wurden die nachstehenden Beispiele durchgeführt«With the test system shown in Figure 1, the following were Examples carried out «
Erfindungsgemäß werden die Feststoffe aus den Behältern 1 und 5 mit den Schnecken 2 und 6, die von Getriebemotoren 3 und 7 angetrieben werden, durch die Eintrittsstutzen 4 und 8 an die Einzugszone 25 des Mischaggregats herangeführt. Die fließfähigen Komponenten können aus den Behältern 9a und 9b mit Dosierpumpen, beispielsweise einer Kolbenpumpe. 10 und einer Zahnradpumpe 11 über die zwiiichengeschalteten Pulsationsdärapf er 12a und 12b und Rotamesser 13a und 13b durch die Einlasse l4a und 14b in das Mischaggregat eindosiert werden· Entsprechend lassen sich durch die Öffnungen i4a und l4b auch Gase einführen.According to the invention, the solids are removed from containers 1 and 5 with worms 2 and 6 driven by gear motors 3 and 7 are brought up to the feed zone 25 of the mixing unit through the inlet nozzles 4 and 8. The flowable components can from the containers 9a and 9b with metering pumps, for example a piston pump. 10 and a gear pump 11 via the interposed pulsation cups 12a and 12b and rotameter 13a and 13b through the inlets 14a and 14b into the mixing unit · Correspondingly, gases can also be introduced through openings 14a and 14b.
Der Außenmantel des Mischaggregates kann bei Bedarf durch die Ölheizung 15 beheizt werden. Die Heizflüssigkeit tritt dann durch den Stutzen l6 in den Heizniantel ein und fließt über den Stutzen 17 wieder zur Heizung zurück. Entsprechend kann auch durch eine Kühlflüssigkeit, z.B. Wasser, gekühlt werden.If necessary, the outer jacket of the mixing unit can be replaced by the oil heater 15 can be heated. The heating fluid then passes through the connector l6 in the Heizniantel and flows through the connector 17 back to the heater. Correspondingly, a Cooling liquid, e.g. water, can be cooled.
Mit der Kreiselpumpe 18 wird durch den Einlaßstutzen 19 eine Sperrflüssigkeit in die Wellenabdichtung 20 gepumpt. Durch den Stutzen 21 verläßt die Sperrflüssigkeit wieder den Mischkopf, wobei ihr Druck am Manometer 22 abgelesen werden kann.With the centrifugal pump 18, a barrier liquid is generated through the inlet port 19 pumped into the shaft seal 20. Through the nozzle 21, the barrier liquid leaves the mixing head again, with you Pressure can be read on manometer 22.
Den oberen Teil des Mischaggregates bildet, wie Figur 2 zeigt, das Gehäuse mit dem Lager 23 für die Antriebswelle 24, woran sich nach unten die Wellenabdichtung 20 anschließt. Ein Elektromotor treibt, gegebenenfalls über ein Getriebe, über diese Antriebswelle 24 denAs FIG. 2 shows, the upper part of the mixing unit forms the housing with the bearing 23 for the drive shaft 24, which is followed by the shaft seal 20 at the bottom. An electric motor drives the drive shaft 24 via this drive shaft 24, if necessary via a gear unit
609825/09 3 9609825/09 3 9
Rotor mit der Einzugszone 25 und der Mischzone 26 im Stator 27, wobei, wie Figur 3 zeigt, Einzugszone 25 und Mischaone 26 Bereiche eines Rotors sein können. Die Mischungskomponenten v/erden bei dieser besonders vorteilhaften Ausführungsfοrm aus dem Zubringerbereich 28 über die als Einzugsschnecke ausgebildete Einzugszone 25 in die eigentliche Mischzone 26 gefördert.Rotor with the feed zone 25 and the mixing zone 26 in the stator 27, whereby, as FIG. 3 shows, the feed zone 25 and mixing zone 26 are areas of a rotor can be. In this particularly advantageous embodiment, the mixture components v / ground from the Feeder area 28 is conveyed into the actual mixing zone 26 via the feed zone 25, which is designed as a feed screw.
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DeispieleExamples
Ala Sperrflüssigkeit diente Wasser. Nur in den Beispielen 5 und 6 wurde mit Speiseöl (Livio) als Sperrflüssigkeit gearbeitet. Ala sealing liquid was used for water. Only in the examples 5 and 6, edible oil (Livio) was used as the sealing liquid.
Herstellung VOn__Dr_yj-bl^nd_£Manufacture of__Dr_yj-bl ^ nd_ £
100 Teile Emulsions-PVC, K-Vert 70, 25 Teile Benzylbutylphthalat (BBP) und eine Mischung aus 2 Teilen Azodicarbonamid, 2 Teilen eines Barium-Zink-Kickers (Mark 228), 2 Teilen Dibutylzinnmercaptid (Irgafstab 17 M)1 3 Teilen eines epoxidierten Sojabohnenöls (Reoplast 39), 45 Teilen Titandioxid (Kronus RN 56), 0,5 Teilen eines Paraffinöls (Jrgawax 360) und 35 Teilen Dioctylphthalat (DOP) wurden in das Mischaggregat eindosiert. Das PVC wurde mittels einer Schnecke in Stutzen 4, die beiden fließfähigen Komponenten mit einer Kolbenpumpe 10 (BBP) bzw. einer Zahnradpumpe 11 (oben beschriebene Mischung) durch die Stutzen 14a und l4b gefördert. Die Mischkopftemperatur betrug 112 , der PVC-Durchsatz 30 kg/ h, die Umdrehungszahl des Rotors 1.700 u/rain. Das Produkt trat gleichmäßig vermischt als gut rieselfähiges, sehr lockeres, trockenes, wegen des Azodicarbonamidgehaltes gelbliches Pulver aus dem Mischkopf aus.100 parts of emulsion PVC, K-Vert 70, 25 parts of benzyl butyl phthalate (BBP) and a mixture of 2 parts of azodicarbonamide, 2 parts of a barium-zinc kicker (Mark 228), 2 parts of dibutyltin mercaptide (Irgafstab 17 M) 1 3 parts of a epoxidized soybean oil (Reoplast 39), 45 parts of titanium dioxide (Kronus RN 56), 0.5 part of a paraffin oil (Jrgawax 360) and 35 parts of dioctyl phthalate (DOP) were metered into the mixer. The PVC was conveyed into connection 4 by means of a screw, the two flowable components with a piston pump 10 (BBP) or a gear pump 11 (mixture described above) through connection 14a and 14b. The mixing head temperature was 112, the PVC throughput 30 kg / h, the number of revolutions of the rotor 1,700 u / rain. Evenly mixed, the product emerged from the mixing head as a free-flowing, very loose, dry powder that was yellowish due to the azodicarbonamide content.
Herstellung von Dry-blendsManufacture of D ry-ble nds
Der gleiche Versuch, wie im Beispiel 1 beschrieben, wurde auch ohne Zusatz von Azodicarbonamid durchgeführt. Die erhaltene Pulvermischung war reinweiß. Die daraus auf dem Kalander hergestellten Folien waren einwandfrei.The same experiment as described in Example 1 was also carried out without the addition of azodicarbonamide. The received Powder mix was pure white. The ones made from it on the calender Slides were flawless.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Herstellung eines Weißbrotteigs Herste Settin g a W eißbrottei gs
100 Teile Weizenmehl, 1 Teil Miliose und 5515 Teile einer Mischung von 50 Teilen Wasser, 1,5 Teilen Salz, 2 Teilen Hefe und 2 Teilen Fett (Voltem) wurden durch die Stutzen 4, 8 und 14a in das Mischaggregat gefördert. Der Außennsantel des Mischers wurde mit Wasser gekühlt. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors betrug 1.700 U/rain., der Durchsatz 48 kg/h Mehl. Die Temperatur des erhaltenen Teiges betrug knapp 40 C. Er ging einwandfrei auf. Das nach dem Backen erhaltene Weißbrot bzw. die erhaltenen Semmeln waren locker und zeigten eine gleichmäßige Porenstruktur.100 parts of wheat flour, 1 part of miliose and 5515 parts of a mixture of 50 parts of water, 1.5 parts of salt, 2 parts of yeast and 2 parts of fat (Voltem) were through the nozzles 4, 8 and 14a promoted into the mixing unit. The outer jacket of the mixer was cooled with water. The speed of rotation of the rotor was 1,700 rpm and the throughput was 48 kg / h of flour. The temperature of the dough obtained was just under 40 C. Er went up flawlessly. The white bread or rolls obtained after baking were fluffy and uniform Pore structure.
Herstellung eines WeizenvollkornbrotesHerstel development one it izenvollko We rnbrotes
Es wurde der gleiche Versuch, wie im Beispiel 3 beschrieben, durchgeführt, nur wurden statt 100 Teilen Weizenmehl die. gleiche Menge Weizenkörner eingesetzt. Mischen und Schroten ließen sich so in einem Arbeitsgang durchführen. Das erhaltene Vollkornbrot war bezüglich Geschmack und Struktur einwandfrei.The same experiment as described in Example 3 was carried out, except that instead of 100 parts of wheat flour, the. same Amount of wheat grains used. Mix and grind can be carried out in one operation. The wholemeal bread obtained was impeccable in terms of taste and structure.
• Beispiel 5 Herstellung von Blockschokolade • Example 5 Production of block chocolate
Ca. 40 kg Kakaomasse wurden 24 Stunden bei 80 in Vakuum (ca. 1 mm Hg) entwässert (Restwasser ca. 0,25 %) und anschließend mit 5 kg Kakaobutter und 0,5 kg Lecithin vermischt. Diese Mischung vurde aus dem auf 80 vorgeheizten Behälter 7b durch den Stutzen l4b mit der Zahnradpumpe 11 mit 30 kg/h dosiert und mit dem durch den Stutzen 4 eingebrachten Zucker (35 kg/h) vermischt. Die Umdrehungszahl des Rotors betrug 2.500 U/rain., die Mischtemperatur lag bei 62-63 C. Die Mischung war gut und das Produkt geschmacklich einwandfrei.Approx. 40 kg of cocoa mass were dehydrated for 24 hours at 80 in a vacuum (approx. 1 mm Hg) (residual water approx. 0.25%) and then with 5 kg cocoa butter and 0.5 kg lecithin mixed. This mixture v was from the preheated to 80 container 7b through the nozzle 14b metered with the gear pump 11 at 30 kg / h and mixed with the sugar introduced through the nozzle 4 (35 kg / h). The number of revolutions of the rotor was 2,500 U / rain., the mixing temperature was at 62-63 C. The mixture was good and the product was tasty perfect.
60 98257 0 93 960 98 257 0 93 9
Versuch zur Entwässerung von KakaomasseTrying to r Entwäs zat cocoa mass
30 kg/h nicht entwässerte Kakaomasse wurden gekörnt und mit der Dosierschnecke 2 durch den Stutzen 4 in das auf 175 erhitzte Mischaggregat eingebracht. Gleichzeitig wurden durch den Stutzen ' l4a 34 in'/h Stickstoff geblasen. Die Umdrehungszahl aes Rotors , betrug 2.500 U/min. Der Wassergehalt der auf 115 C erhitzten Kakaomasse sank von 1,49 auf 0,87 %· 30 kg / h of non-dehydrated cocoa mass were granulated and introduced with the metering screw 2 through the nozzle 4 into the mixer, which was heated to 175. At the same time, nitrogen was blown through the nozzle 14a 34 in / h. The number of revolutions aes rotor was 2500 rev / min. The water content of the cocoa mass heated to 115 C sank from 1.49 to 0.87 %
Mischen yon Polyvinylalkohol mit WasserMixing yon polyvinyl alcohol What ser
Die Versuchsdurchfuhrung war den vorherigen Beispielen analog. Der Polyvinylalkohol (Polyviol V/ 25/l4o) wurde durch den Stutzen 4, das Wasser durch aen Stutzen l4a eingebracht. Umdrehungszahl des Rotors: 2.500 U/niin«. Die aus dem wassei'gekühlten Mischer austretende Mischung enthielt noch Klümpchen, jedoch zeigt die nachstehende Tabelle die außerordentliche Reduzierung der Lösezeiten. Im Vergleichsversuch V 1 \\rurde das Pulver unter Zusatz von Wasser im gleichen Rührgefäß mit laborüblichem Rührgerät (Magnetrührer) bei Raumtemperatur und bei 80 C gelöst.The experiment was carried out in the same way as in the previous examples. The polyvinyl alcohol (Polyviol V / 25 / l4o) was introduced through the port 4, the water through nozzle aen L4A. Number of revolutions of the rotor: 2,500 rpm. The mixture emerging from the water-cooled mixer still contained lumps, but the table below shows the extraordinary reduction in dissolution times. In comparative experiment V 1 \\ the powder was dissolved with the addition of water in the same stirred vessel with a standard laboratory stirrer (magnetic stirrer) at room temperature and at 80.degree.
Wässerkg one.
Waters
PVAper hour
PVA
Theorie gefundenSolids content %
Theory found
Rautntemp, 80°CRelease times at
Rautntemp, 80 ° C
60982 5/0 93 960982 5/0 93 9
Der Versuch 7 wurde bei einer höheren Umdrehungszahl (4.400 U/min.) wiederholt. Lösezeiten wurden nicht gemessen, da das Produkt ohne weiteres Dazutun zu einer einheitlichen zähen Masse erstarrte. Die diesmal gewählten Leistungen (kg/h) lagen wesentlich höher als bei Versuch 7j stellen dabei aber noch nicht die Leistungsgrenze des Mischaggregates dar.Experiment 7 was carried out at a higher number of revolutions (4,400 rpm). repeated. Dissolution times were not measured because the product solidified to a uniform, tough mass without further action. The performance selected this time (kg / h) was significantly higher than in experiment 7j, but not yet the The performance limit of the mixing unit.
„ , kg Einsatz pro Stunde", Kg use per hour
Probe „ _„.Sample "_".
Wasser PVAWater PVA
Einfärben von Polyäthylen Dyeing of polyethylene
211 kg/h Niederdruck-Polyäthylen (KM 6011 P) wurden mit Schnecke durch den Stutzen 4 eingebracht. Gleichzeitig wurden 0,207 kg/h einer grünen Farbstoffpaste (Rakusol RU 6ll - PL 3071) in der Öffnung 8 eindösiert. Das aus dem wassergekühlten Mischer austretende Pulver bestand aua einer statistischen Mischung von schwächer und stärker gefärbten Körnchen» Umlaufgeschwindigkeit des Rotors: 4*400 U/min. Dar* Produkt wurde einerseits zu Folien verarbeitet, andererseits durch einen kleinen Extruder zu Stangen gepreßt. Folien und Stangen wiesen eine gleichmäßige grüne Färbung auf.211 kg / h of low-pressure polyethylene (KM 6011 P) were fed with a screw introduced through the nozzle 4. At the same time, 0.207 kg / h of a green dye paste (Rakusol RU 6II - PL 3071) were in the opening 8 dosed. The one emerging from the water-cooled mixer Powder consisted of a statistical mixture of weaker and more strongly colored granules »speed of rotation of the rotor: 4 * 400 rpm. On the one hand, the product was processed into foils, on the other hand, pressed into bars by a small extruder. Films and rods were uniformly green in color.
• /14• / 14
60982 5/093960982 5/0939
Mischen yon Polyäthylen mit ei n£ra_ Verriet ze rMixing yon Polyäthyl s with ei n £ RA_ Revealed ze r
Wie im Beispiel 9 wurden 211 kg/h Niederdruck-Polyäthylen (KM 6oil P) in den wassergekühlten Mischer (Umlaufgeschwindigkeit 4.400 U/min.) gefördert. Durch die Öffnung 8 wurden mit einer Lowa-Dosierpumpe 1,6 l/h Triäthoxy-Vinylsilan in den Produktentstrora eindosiert.As in Example 9, 211 kg / h of low-pressure polyethylene were used (KM 6oil P) into the water-cooled mixer (speed of rotation 4,400 rpm). 1.6 l / h of triethoxy-vinylsilane were introduced into the through opening 8 with a Lowa metering pump Product entstrora metered in.
Das aus dein Mischaggregat herausrieselnde Pulver erwies sich als einwandfreie homogene Mischung·The powder trickling out of your mixer turned out to be as a perfect homogeneous mixture
Mit der Dosierschnecke 2 wurden 94,7 kg/h eines verpaßtbaren
Emulsions-PVC's mit dem K-Wert 70 (E 70 CQ) in den Mischkopf
eingebracht. Gleichzeitig wurden durch die Stutzen l4a und l4b 54 kg/h Dioctylphthalat und 65,9 kg/h einer Mischung aus 50 Gewichtsteilen
Benzylbutylphthalat, 5 Gewichtsteilen Azodicarbonarnid,
5 Gevrichtsteilen eines 2-basischen Bleiphthalats (Naftovin
T 80), 5 Gowichtsteilen eines Titandioxids (Kronos RN 56), 2 Gewichtsteilen
eines Methacrylsäureester-Butadien-Styrol-Copoly»
nierisats (Pavaloid K 120 N) und 0,5 Gewichtsteilen eines Paraffinöls
als äußeres Gleitmittel (Irgawax 360) eindosiert.
Der Außenmantel des Mischaggregats wurde mit Wasser gekühlt. Die Austrittstemperatur der Paste betrug ca. 35 C, die Umdrehungszahl
des Rotorij 4.400 U/rain.
Die Mischung war ausgezeichnet homogen, die Paste gut fließfähig.With the metering screw 2, 94.7 kg / h of a missable emulsion PVC with a K value of 70 (E 70 CQ) were introduced into the mixing head. At the same time, 54 kg / h of dioctyl phthalate and 65.9 kg / h of a mixture of 50 parts by weight of benzyl butyl phthalate, 5 parts by weight of azodicarbonamide, 5 parts by weight of a 2-basic lead phthalate (Naftovin T 80), 5 parts by weight of titanium dioxide (Kronos RN 56), 2 parts by weight of a methacrylic acid ester-butadiene-styrene copolymer (Pavaloid K 120 N) and 0.5 parts by weight of a paraffin oil are metered in as an external lubricant (Irgawax 360). The outer jacket of the mixing unit was cooled with water. The exit temperature of the paste was approx. 35 C, the number of revolutions of the Rotorij 4,400 rpm.
The mixture was extremely homogeneous and the paste flowed well.
Bei spiel 12Example 12
Lösen eines Mischpolymerisates aus Vinylch1οrid und Viny1acetat (Vinnol H 15/50) in Dioctylphthalat.Dissolve a copolymer of vinyl chloride and vinyl acetate (Vinnol H 15/50) in dioctyl phthalate.
Mit der Schnecke 2 wurden 39,8 kg/h des Mischpolymerisats in den Mischkopf gefördert. Gleichzeitig wurden ca. 80 kg Dioctylphthalat durch den Stutzen -l4a eindosiert. Die beiden Komponenten wurden einwandfrei homogen vermischt. Die Temperatur der Mischung betrug ca. 60 C, die Umdrehungszahl des Rotors 2.5GO U/rain.The screw 2 conveyed 39.8 kg / h of the copolymer into the mixing head. At the same time, about 80 kg of dioctyl phthalate metered in through the nozzle -14a. The two components were mixed perfectly homogeneously. The temperature of the mixture was approx. 60 C, the number of revolutions of the rotor 2.5GO U / rain.
609825/0939609825/0939
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHJ | Non-payment of the annual fee |