DE2512591A1

DE2512591A1 - Bodenverschluss fuer chemischen reaktor

Info

Publication number: DE2512591A1
Application number: DE19752512591
Authority: DE
Inventors: Herbert Grebe; Wolfgang Hartwig; Johann Koehler; Rudolf Dipl Ing Rothe; Karl-Friedrich Schroeder
Original assignee: Hag AG
Current assignee: Hag AG
Priority date: 1975-03-21
Filing date: 1975-03-21
Publication date: 1976-09-30
Also published as: NL7602417A; LU74612A1; NL179346C; US4060394A; DE2512591C2; FR2304395B1; IT1055460B; NL179346B; BR7601711A; CH603231A5; BE839823A; FR2304395A1

Description

Bodenverschluss für chemischen Reaktor

Die Erfindung betrifft einen Bodenverschluss für einen chemischen Reaktor, wobei die Ansatzöffnung einer Zylinderverlängerung des Reaktors durch ein Verschlussteil geschlossen wird.

Bodenverschlüsse chemischer Reaktoren dienen zum Austragen des Reaktorinhalts. Derartige Bodenverschlüsse können als Kugelhähne, Schleusen, Austragungsspiralen oder sich drehende Zylinder mit Sackbohrungen ausgebildet sein.

Beim Austragen von Feststoffen aus einem Reaktor bildet der

Feststoff häufig im Reaktorinneren Brücken oder Gewölbe, durch die das Austragen verhindert wird. Ein allgemeiner Nachteil der oben genannten Konstruktionen für Bodenverschlüsse besteht darin, dass sie die Bildung derartiger Brücken und Gewölbe nicht verhindern und bereits gebildete Brücken oder Gewölbe nicht zerstören.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bodenverschluss zu schaffen, der beim öffnen zugleich Brücken und Gewölbe zerstört, die sich durch den im Inneren des Reaktors befindlichen Feststoff gebildet haben.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verschlussteil ein unteres, sich vorzugsweise konisch verjüngendes Ende besitzt, das im geschlossenen Zustand an einer der Ansatzöffnung der Zylinderverlängerung ausgebildeten konischen Gegenfläche anliegt, und so weit in das Innere des Reaktors hineinragt, dass beim öffnen des Verschlusses Feststoffbrücken oder -gewölbe zerstört werden.

Vorzugsweise ist das Verschlussteil durch einen Hut abgedeckt, wobei zwischen dem Verschlussteil und dem Hut ein freier Raum besteht, so dass der Hut erst dann angehoben wird, wenn die Dichtungen sich ausserhalb der Reichweite des ausströmenden Feststoffes befinden. Der Vorteil dieser Ausfuhrungsform besteht darin, dass erstens bereits vor dem öffnen des Bodenverschlusses die zylindrischen Dichtflächen am Verschlussteil vollkommen durch den Hut abgedeckt werden, wodurch verhindert wird, dass diese mit dem ausfliessenden Produkt in Berührung kommen, und zweitens der Hut vor dem vollständigen Schliessen des Bodenverschlusses das weitere Austragen des Feststoffes verhindert, wodurch das vollständige Schliessen des Verschlusses nicht durch Feststoffteilchen zwischen den konischen Flächen des Verschlussteiles und der Ansatzöffnung behindert wird. Bei dieser Ausführungsform besitzt das Verschlussteil vorzugsweise eine untere zylindrische Dichtfläche₉ einen mittleren_s sich konisch nach oben erweiternden Abschnitts der bei geschlossener Stellung des Verschlusses an der sich

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konisch erweiternden Ansatzöffnung der Zylinderverlängerung anliegt, und eine kegelförmige Spitze, die nach teilweisem öffnen des Verschlusses den Hut erfasst.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält der Bodenverschluss eine Dichtungsschutzhlilse, die durch Schraubendruckfedern oder dgl. von unten gegen die zylinderförmige Dichtfläche des Verschlussteiles gedruckt wird und sich, bevor das Verschlussteil den Hut erfasst, beim öffnen des Verschlusses vollständig über O-Ringe schiebt, die sich in Nuten im oberen, geraden Bereich der Zylinderverlängerung befinden. Bei dieser Ausführungsform kommen die zur Abdichtung dienenden O-Ringe nicht unmittelbar mit dem Feststoff in Berührung, wodurch sie durch diesen nicht zerstört oder in ihrer Punktion beeinträchtigt werden können.

Bei einer weiteren Ausführungsform sitzen die O-Ringe in Nuten, die sich im mittleren konischen Abschnitt des Verschlussteiles befinden, wobei sich die Nuten vorzugsweise nach aussen verengen und dadurch ein Herausfallen der O-Ringe verhindern.

Zum Reinigen des Verschlussteiles und der Flächen des Verschlusses, an denen das Verschlussteil anliegt, kann eine Einrichtung zum Spülen des Verschlussteiles vorgesehen sein. Die Spülflüssigkeit kann dabei durch Zuleitungen, die in das Reaktorinnere münden, zugeführt werden. Die Spülflüssigkeit kann auch durch eine Leitung innerhalb der Betätigungsstange des Verschlusskolbens zugeführt werden und durch öffnungen im konischen Bereich des Verschlussteils austreten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen

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dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 im Längsschnitt den erfindungsgemässen Bodenverschluss für chemischen Reaktor;

Fig. 2 im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform des Bodenverschlusses j

Fig. 3 und 4 im Detail Möglichkeiten der Abdichtungen gemäss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Bodenverschlusses.

Gemäss Figur 1 besitzt der Reaktor 1 eine Zylinderverlängerung 2, wobei am übergang vom Reaktor zur Zylinderverlängerung eine konische Fläche ausgebildet ist, an der das Verschlussteil 3 anliegt und dadurch den Reaktor verschliesst. Das Verschlussteil 3 kann zu diesem Zweck ein sich ebenfalls konisch verjüngendes, unteres Ende, ähnlich dem sich verjüngenden Abschnitt 7 in Fig. 2, aufweisen. Das Verschlussteil ragt durch eine zylinderförmige Verlängerung in das Reaktorinnere hinein, und zwar etwa bis zu der Höhe, bei der der gerade Abschnitt des Reaktors beginnt. Die zylinderförmige Verlängerung des Verschlussteiles ist durch eine Spitze abgeschlossen, die beim öffnen durch den Feststoff gebildete Brücken und Gewölbe zerstört. Das Verschlussteil wird durch eine Betätigungsstange 12 zum öffnen des Verschlusses angehoben oder zum Schliessen abwärts bewegt.

Gemäss Figur 2 kann das Verschlussteil durch einen in das Reaktorinnere hineinragenden Hut 4 abgedeckt sein. Im geschlossenen Zustand besteht zwischen dem Verschlussteil und dem Hut ein freier Raum. Erst, wenn das Verschlussteil soweit angehoben ist, dass es den Hut 4 erfasst, beginnt das Austragen des Feststoffes. Beim Schliessen des Bodenverschlusses sitzt der Hut bereits am Boden des Reaktors auf, bevor die Abwärtsbewegung des Verschlussteiles 3 beendet ist. Dadurch wird erreicht, dass im letzten Stadium der Schliessbewegung kein Feststoff an den Abdichtungsflächen, wie z. B. dem konischen Abschnitt 7 des Verschlussteiles und dem konischen Bereich der Ansatzöffnung der Zylinderverlängerung 2, vorhanden ist, der das vollständige Schliessen behindern könnte.

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Im oberen Bereich der Zylinderverlängerung 2 sind Kreisnuten ausgespart, in denen sich O-Ringe 10 befinden. Diese O-Ringe sind aus einem geeigneten, elastischen und eventuell verstärkten Kunststoff hergestellt und sorgen für eine vollständige Abdichtung. Um zu verhindern, dass diese O-Ringe beim Austragen des Peststoffes beschädigt werden, schiebt sich .beim öffnen des Verschlusses von unten eine Dichtungsschutzhülse 5 über die O-Ringe 10. Die Dichtungsschutzhülse 5 wird durch Schraubendruckfedern zwangsläufig gegen das Verschlussteil 3 gedrückt. Die Hülse folgt dem Verschlussteil gerade soweit, dass die O-Ringe abgedeckt sind. (In Fig. 2 sind die Dichtungsschutzhülsen und die Schraubendru^.kfedern verkürzt dargestellt.) Der in Richtung der Schliessbewegung liegende Abstand zwischen dem Hut und dem Verschlussteil ist daher so gross, dass der Hut erst angehoben wird, wenn sich die Dichtungsschutzhülse über die O-Ringe geschoben hat und der Hut auch die zylindrische Dichtfläche 6 am Verschlussteil abdichtet. Das Auslaufen des Peststoffes beginnt also erst dann, wenn auch die zylindrische Dichtfläche 6 am Verschlussteil durch den Hut derart abgedeckt ist, dass der Peststoff sie nicht erreichen kann.

Gemäss Figur j5 können im mittleren konischen Bereich 7 des Verschlussteiles 3 Nuten 13 und darin befindliche O-Ringe vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform wird eine besonders gute Abdichtung erzielt. Um ein Verschmutzen der O-Ringe 11 zu verhindern, kann eine Einrichtung zum Spülen dieses Bereichs'des Verschlussteiles vorgesehen sein, wobei die Spülflüssigkeit durch eine Leitung zugeführt wird, die in den unteren Bereich des Reaktors mündet und durch eine Vielzahl von öffnungen Strahlen der SpUlflüssigkeit auf den konischen Bereich 7 des Verschlussteiles richtet, wenn der Verschluss geöffnet ist. Die Spülflüssigkeit kann auch durch eine Leitung innerhalb der Betätigungsstange 12 zugeführt werden und unmittelbar durch öffnungen innerhalb des konischen Abschnittes 7 austreten. Insbesondere bei Bodenverschlüssen von Extraktoren, die zum Entkoffeinieren von Rohkaffee verwendet werden, ist es wichtig, die Dichtungsflächen und die O-Ringe durch eine Spülströmung von den Kaffeehäutchen zu reinigen, da diese sonst die Funktion des Verschlusses beeinträchtigen können.

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Geeignete Materialien für die O-Ringe sind zum Beispiel Teflon, Viton und verstärktes Teflon oder Viton·

Der konische Bereich 7 des Verschlussteils kann auch in geteilten Nuten metallische Dichtungsringe 14 enthalten. Diese Art der Abdichtung ist in Figur 4 gezeigt.

Der erfindungsgemässe Bodenverschluss ist bis zu einem Druck von 400 bar geeignet. Wird für die O-Ringe Teflon oder Viton als Werkstoff verwendet, so beträgt die zulässige Temperatur etwa l60° C. Bei Verwendung von metallischen Dichtungen 14 kann die Temperatur bis 325° C steigen.

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Claims

Patentansprüche

1. Bodenverschluss für chemischen Reaktor mit einer Zylinderverlängerung, deren Ansatzöffnung durch ein Verschlussteil verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (3) an einer konischen Gegenfläche der Ansatzöffnung anliegt und so weit in das Innere des Reaktors hineinragt, dass beim öffnen des Verschlusses Feststoffbrücken oder -gewölbe zerstört werden.

2· Bodenverschluss für chemischen Reaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Hut (4), der den in das Reaktorinnere hineinragenden Teil des Verschlussteiles (5) abdeckt, wobei zwischen dem Verschlussteil (3) und dem Hut (4) ein freier Raum besteht, so dass der Hut erst dann angehoben wird, wenn sich die Dichtungen ausserhalb der Reichweite des ausströmenden Feststoffes befinden.

3· Bodenverschluss für chemischen Reaktor nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Verschlussteil (3) mit einer unteren zylindrischen Dichtfläche (6), einem mittleren, sich konisch nach unten auf den Durchmesser der Dichtfläche (6) verjüngenden Abschnitt (7)* der bei geschlossener Stellung des Verschlusses an einem sich konisch erweiternden oberen Rand der Zylinderverlängerung anliegt, und einer kegelförmigen Spitze (8), die nach teilweisem öffnen des Verschlusses den Hut (4) erfasst.

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4. Bodenverschluss für chemischen Reaktor nach Anspruch 2 oder 3* gekennzeichnet durch eine Dichtungsschutzhülse (5)* die durch Schraubendruckfedern (9) zwangsläufig von unten gegen die Dichtfläche (6) des Verschlussteiles (3) gedruckt wird und dem Verschlussteil (3) gerade soweit folgt, dass die O-Ringe (10) abgedeckt sind, die sich in Nuten des oberen, geraden Bereichs der Zylinderverlängerung befinden, wobei der Abstand zwischen dem Hut (4) und dem Verschlussteil (3) so gross ist, dass der Hut erst angehoben wird, wenn sich die Dichtungsschutzhülse über die O-Ringe geschoben hat und der Hut auch die zylindrische, untere Dichtfläche (6) des Verschlussteiles abdeckt.

5. Bodenverschluss für chemischen Reaktor nach den Ansprüchen 1-4 oder nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch O-Ringe (11), die in Nuten sitzen, die sich im mittleren konischen Abschnitt (7) des Verschlussteiles (3) befinden.

6. Bodenverschluss für chemischen Reaktor nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch metallische Dichtungsringe (14), die in geteilten Nuten (IJ) sitzen, die sich im mittleren konischen Abschnitt (7) des Verschlussteiles (3) befinden, wobei die konische Gegenfläche des Reaktors aus einem härteren Material besteht als die metallischen Dichtungsringe (14).

7. Bodenverschluss für chemischen Reaktor nach Anspruch

4 oder 5* gekennzeichnet durch sich nach aussen verengende Nuten

8. Bodenverschluss für chemischen Reaktor nach einem der

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Ansprüche 1 bis 7> gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Spülen des konischen Bereichs (7) des Verschlussteils und der Zylinderverlängerung mit einer Flüssigkeit.

Bodenverschluss für chemischen Reaktor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülflüssigkeit durch eine Leitung in der Betätigungsstange des Verschlussteils (j5) zugeführt wird und durch öffnungen im konischen Abschnitt (7) austritt.

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