DE2619854A1 - Reaktor mit abwischbarer wand - Google Patents

Reaktor mit abwischbarer wand

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Description

Die Erfindung betrifft einen verbesserten Reaktor mit abwischbarer Wand und bezieht sich insbesondere auf ein frei sich im Kreis drehendes Schlepprad, welches von in dem Reaktor befindlichen angetriebenen Rädern angetrieben wird, wobei auf den angetriebenen Rädern eine Abwischeinrichtung angeordnet ist und von dem Schlepprad derart betätigbar ist, daß der gesamte Innenumfang des zylindrischen Reaktors abgewischt wird, und das Schlepprad eine Kraft erzeugt, um die Abwischeinrichtung gegen den Innenumfang des Reaktors mit einer Kraft zu drücken, welche von dem Kratzer oder Schleppanker des Polymerpools oder -teiches auf dem Schlepprad erzeugt wird.
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Der Gegenstand dieser Erfindung ist besonders geeignet für die Anwendung in einem Reaktor mit abwischbarer Wand, in welchem die angetriebenen Räder und das Schlepprad auf einer bezüglich der horizontalen Reaktorachse exzentrischen Welle angebracht sind. Ein solcher Aufbau ist in der üS-Patentschrift 3 617 225 gezeigt und beschrieben, siehe insbesondere Fig. 9 und 10. Auch die US-Patentschriften 3 469 948 und 3 476 522 zeigen andere Arten von Reaktoren mit abwischbarer Wand. Nach der US-Patentschrift 3 635 901 (Urgesi et al) werden eine Zentrifugalkraft und eine Unwucht verwendet, um ein Abwischen durch eine Verteilerleitschaufel zu erzwingen, wie in Fig. 5 dieser US-Patentschrift gezeigt ist. Keine der bekannten Vorrichtungen oder Verfahren waren jedoch in passender Weise zufriedenstellend.
Es ist bekannt, daß das kontinuierliche Abwischen oder Befeuchten frischen Polymers dazu beiträgt, die Bildung gelartigen Materials zu überwinden, welches von der Bildung von Vinyl- oder Polyvinylverbindungen oder -gemischen von der Polymerspaltung infolge thermischen Qualitätsverlustes bzw. -abbaues stammt. Bislang mußten diese Gele periodisch abgeschaltet und gespült oder ausgeschwemmt werden, bevor das zu formende Polymer gelartige Ablagerungen aufnehmen kann, die sich in den Räumen in dem Reaktor ansammeln und in den Polymerpool hineinfallen würden.
Eine bekannte Vorrichtung besteht aus einem im wesentlichen horizontalen, ganz eingeschlossenen, zylindrischen Polymerreaktor mit abwischbarer Wand, wobei der Reaktor einen im wesentlichen horizontalen Polymerfluß aufweist. Im unteren Teil dieses bekannten Reaktors ist ein Pool oder Teich von Polymer, und
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es befinden sich dort angetriebene Räder, um einen Hochpolymeroberflächenbereich zu schaffen und die Verdampfung von flüchtigen Stoffen aus dem Polymer zu ermöglichen. Die Verbesserung dieser Erfindung betrifft ein sich frei im Kreis drehendes Schlepprad, welches von angetriebenen Rädern angetrieben ist, und weist eine Abwischeinrichtung auf, die auf den angetriebenen Rädern angebracht ist und von dem Schlepprad derart betätigt wird, daß die gesamte innere Oberfläche des zylindrischen Reaktors abgewischt wird. Das Schlepprad erzeugt eine Kraft und drückt die Abwischeinrichtung gegen die innere Oberfläche des Reaktors. Die Kraft wird von dem Kratzer oder Schleppanker des Polymerpools auf dem Schlepprad erzeugt. Mit "Rad" ist nicht nur ein herkömmliches Rad mit einer Nabe, Speichen und einem Rand gemeint, sondern beschreibt auch die Verwendung einer Reihe von Speichen, die radial von einer Nabe ausgehen - ohne den äußeren Rand.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist besonders zweckmäßig für angetriebene Räder und das Schlepprad, welche bezüglich der horizontalen Reaktorachse exzentrisch angeordnet sind. Vorzugsweise sind die angetriebenen Räder und das Schlepprad auf demselben Welle angebracht. Für alle außer den hochviskosen Polymeren ist es bevorzugt, wenn die Abwischeinrichtung auf dem Schlepprad angebracht ist. Verschiedene Abwischeinrichtungen können verwendet werden, um eine unterschiedliche Abwischreibung in dem Polymerpool zu erzeugen. Beispielsweise kann für ein mittelmäßig viskoses Polymer ein flacher Vorsprung oder Ansatz, welcher sich im allgemeinen quer zum Schleppradradius erstreckt, verwendet werden, und für niedrigere Viskosität könn-
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te eine becherartige Vorrichtung verwendet werden, welche vom Schlepprad im wesentlichen quer nach außen herausragt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform erfaßt das angetriebene Rad einen turbinenartigen Vorsprung, um ein Pumpen des Polymers durch den Reaktor vorzusehen.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist auf den angetriebenen Rädern neben dem Reaktorende eine Einrichtung zum Abwischen der Endwände des Reaktors angebracht.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet ein Schlepprad, welches diejenige Kraft überträgt, die von dem Schlepprad erzeugt wird, welches durch den Polymerpool im Reaktor schleift. Diese Kraft wird mittels einer Gleitberührung einer Hemm-, Ver- bzw. Einspanneinrichtung auf die Abwischeinrichtung übertragen, wobei die Einspanneinrichtung fest auf dem Schlepprad mit einem Arm der Abwischeinrichtung angebracht ist. Der Arm der Abwischeinrichtung schwenkt um eine auf dem angetriebenen Rad stationäre Stelle, um die Abwischeinrichtung nach außen zu drücken. Vorzugsweise ist die stationäre Stelle auf dem angetriebenen Rad die Verbindungeinrichtung, um das Schlepprad anzutreiben. Die Einspanneinrichtung kann zwei Stifte aufweisen, die auf dem Schlepprad angebracht sind, oder eine beliebige andere Einrichtung, um einen Schlitz zu erzeugen, durch welchen der Arm der Abwischeinrichtung gleiten kann.
Das Verfahren gemäß der Erfindung findet in einem im wesentlichen horizontalen, ganz eingeschlossenen zylindrischen Polymerreaktor mit abwischbarer Wand statt, der einen im wesentlichen
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horizontalen Polymerstrom aufweist. Der Reaktor hat einen Polymerpool in seinem unteren Teil. Nach einem bekannten Verfahren werden die flüchtigen Stoffe von dem Polymer durch Verdampfen dadurch entfernt, daß ein Hochpolymeroberflächenbereich bei angetriebenen Rädern im Reaktor geschaffen wird. Gemäß der Erfindung wird die Reaktorwand mit einem frischen Polymerfilm befeuchtet gehalten, und ein sich frei im Kreis drehendes Schlepprad wird mit den Antriebsrädern angetrieben, wobei auf den angetriebenen Rädern eine Abwischeinrichtung befestigt ist. Die Abwischeinrichtung wird von dem Schlepprad betätigt. Das Schlepprad wird durch einen Pool oder Teich des Polymers bewegt, um die Drehung des Schlepprades zu unterdrücken und eine Kraft zu erzeugen, welche die Abwischeinrichtung gegen den gesamten inneren Umfang des Reaktors drückt. Das Schlepprad erzeugt auch einen größeren Oberflächenbereich des Polymers.
Die folgenden Vorteile können unter Verwendung dieser Erfindung erhalten werden:
1. Diese Erfindung kann bei exzentrischer oder konzentrischer Befestigung in einem zylindrischen Reaktor selbst dann verwendet werden, wenn der innnere Umfang des Reaktors nicht maschinell (spanabhebend) bearbeitet ist; denn der Abwischer folgt allen inneren Reaktorwandkonturen.
2. Die Erfindung vermindert die Gelbildung und erzeugt hierdurch zuverlässigeres Polymer mit weniger Gelen, welche Brüche im Garn oder Defekte, wie Risse oder Sprünge, in anderen hergestellten Polymerprodukten hervorrufen können. Ein periodisches Spülen ist weniger häufig erforderlich oder unnötig .
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3. Durch die Erfindung werden automatisch Viskositätsveränderungen durch automatisches Erhöhen oder Vermindern derjenigen Kraft ausgeglichen, welche zu dem Abwischer übertragen wird, wie sich das Zurückbleiben oder der Rücktrieb zum Rad mit der Viskosität erhöht oder vermindert.
4. Die Kratz- oder Schleppeinrichtung kann entlang dem Umfang des Schlepprades verändert werden, um eine sich verändernde Kraft auf dem Abwischer vorzusehen, wenn die Menge des Polymers auf dem Abwischer variiert. Wenn beispielsweise auf dem Abwischer viel Polymer vorhanden ist, wenn er gerade den Polymerpool verläßt, kann eine größere Kraft dadurch aufgebracht werden, daß man mehr Schlepp- oder Kratzelemente auf dem Rad hat, welches sich zu dieser Zeit in dem Pool befindet. Wenn umgekehrt wenig Polymer auf dem Abwischer ist, z.B. wenn er nahezu leer ist und nach unten zum Pool hin kommt, kann der Teil des Rades, der im Pool schleift, weniger Schleppelemente haben und dadurch weniger Kraft übertragen.
5. Die Form dieser Erfindung ist ohne Federn oder dergleichen, welche brechen und die innere Reaktorvorrichtung klemmen oder beschädigen könnten, mechanisch zuverlässig.
6. Es ist kein Einstellen auf eine passende Ausrichtung der Welle für die Befestigung der angetriebenen und der Schleppräder notwendig.
7. Die gleiche Gestaltung ist in einem breiten Viskositätsbereich wirksam.
8. Die Erfindung kann bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten ver-
wendetweraen-S09847/0926
9. Der Abwischer gemäß der Erfindung erhöht den Oberflächenbereich des Polymers durch Abwischen eine Films auf der Wand und Erzeugen eines von der Abwischeinrichtung fallenden Films. Hierdurch werden die Reaktorgrößenerfordernisse reduziert.
10. Das Schlepprad erzeugt einen größeren Oberflächenbereich im Polymer durch Erzeugen des fallenden Films, insbesondere wenn Schleppelemente, wie z.B. Becher, verwendet werden. Dies vermindert ebenfalls die Reaktorgrößenerfordernisse.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen Fig. 1 eine isometrische, teilweise abgeschnitte Ansicht des Endschlepprades und der zwei dieses treibenden Endab-
triebsräder, .
Fig. 2 eine Seitenansicht eines typischen sich frei im Kreis drehenden Schlepprades, wie dies z.B. in Fig. 1 gezeigt
ist, Fig. 3 eine typische flache Schleppeinrichtung, welche von
einem Teil der Schleppeinrichtung herausragt, und Fig. 4 eine typische Schleppeinrichtung alsBecher, welche von einem Teil der Schleppeinrichtung herausragt.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Fig. 1 zeigt die Endräder gemäß der Erfindung, die am Ende eines Reaktors angebracht sind. Das Endrad kann befestigt werden, wie in der US-Patentschrift Nr. 3 617 225 gezeigt ist, auf die hier Bezug genommen wird, insbesondere die Dar stellung der Fig. 9 und 10, jedoch ohne die mit 4-b bezeichne-.
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ten Prallflächen oder Umlenkplatten. In Fig. 1 wird die Abwischplatte 1 von den angetriebenen Rädern 5 angetrieben, welche bei 11 den Stift 2 in Platte 1 berühren. Somit kann das sich frei im Kreis bewegende Schlepprad 3 frei auf einer Nabe 15 drehen, die auf der Welle 8 zwischen den angetriebenen Rädern 5 befestigt ist, welche fest auf der Drehwelle 8 angebracht sind. Die Welle 8 dreht sich in Richtung des Pfeiles 9. Das Schlepprad 3 weist an verschiedenen Stellen entlang dem Umfang in der dargestellten Weise flache, hervorragende Kratzbzw. Schleppeinrichtungen 4 auf. Das angetriebene Rad 5 hat turbinenartige Vorsprünge oder Ansätze 6, um ein Pumpen des Polymers durch den Reaktor vorzusehen. Auf dem angetriebenen Rad 5 ist auch über den Arm 10 ein Endwandabwischblatt 7 angebracht.
Fig. 2 zeigt eine Endansicht des sich frei auf einem Kreis bewegenden Schlepprades 3 mit einer anderen Art von flacher, hervorragender Schleppeinrichtung 4. Verschiedene Löcher 14 entlang dem Umfang des Schlepprades 3 können verwendet werden, um verschiedene Schleppeinrichtungen 4 zu befestigen. Das Schlepprad 3 dreht sich in Richtung des Pfeiles 9. Es dreht sich frei auf einem Kreise bewegend auf der Nabe 15, welche auf der in Fig. 1 gezeigten Welle 8 angebracht ist. Der Räumer oder Schlepper des Polymers erzeugt in der unteren Hälfte des Reaktors auf dem Schlepprad 3 eine Kraft, welche über die Speichen des Schlepprades 3 zu den Stiften 12 übertragen wird, die fest auf den Speichen des Schlepprades 3 angebracht sind. Der Arm gleitet durch die Stifte 12, welche die Kraft des Schleppers auf dem Schlepprad 3 zum Arm 13 der Abwischplatte 1 übertragen,
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wodurch diese um den Stift 2 herum nach außen zu schwenken veranlaßt wird. Somit überträgt das Schlepprad 3 diejenige Kraft, welche durch das Schlepprad 3 beim Schleppen durch den Polymerpool erfolgt ist, zu der Abstreifeinrichtung mittels Gleitkontakt durch die Einspanneinrichtung 12 zum Arm 13 und läßt die Abwischplatte 1 um die stationäre Stelle beim Stift schwenken und drückt die Abwischplatte 1 nach außen, um die Innenhülle des Reaktors abzuwischen. Die Stifte 2 sind im Rad befestigt.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer flachen, auf dem Schlepprad 3, welches sich in Richtung des Pfeiles 9 dreht, hervorragenden Schleppeinrichtung 4.
Fig. 4 zeigt eine Becherschleppeinrichtung 16, welche nach außen von dem Schlepprad 3, welches sich in Richtung des gezeigten Pfeiles 9 dreht, hervorragt.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zum Abwischen einer Reaktorwand, wobei im unteren Teil des Reaktors ein Polymerpool vorhanden ist, zum Entfernen von flüchtigen Stoffen aus dem Polymer durch Verdampfen und Erzeugen eines großen Polymeroberflächenbereiches, mit in dem Reaktor befindlichen angetriebenen Rädern, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Reaktors mit einem frischen Polymerfilm dadurch befeuchtet gehalten wird, daß ein sich frei auf einem Kreis bewegendes Schlepprad mit den angetriebenen Rädern angetrieben wird, auf dem angetriebenen Rad eine Abwischeinrichtung befestigt ist, die von dem Schlepprad betätigt wird, und daß das Schlepprad durch den Polymerpool bewegt wird und eine Drehung des Schlepprades unterdrückt wird und eine Kraft erzeugt wird, welche die Schleppeinrichtung gegen den ganzen inneren Umfang des Reaktors drückt.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, insbesondere in einem im wesentlichen horizontalen, ganz eingeschlossenen zylindrischen Polymerreaktor mit abwischbarer Wand mit einem im wesentlichen horizontalen Polymerfluß, wobei der Reaktor in seinem unteren Teil einen Polymerpool aufweist, und mit angetriebenen Rädern zur Erzeugung eines großen Polymeroberflächenbereiches zur Verdampfung von flüchtigen Stoffen aus dem Polymer, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich auf einem Kreis frei bewegendes Schlepprad (3) von den angetriebenen Rädern (5) angetrieben ist, eine Abwischeinrichtung (1, 4) auf den angetriebenen Rädern (5) befestigt und von dem Schlepprad
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    (3) derart betätigbar ist, daß der gesamte innere Umfang des zylindrischen Reaktors abgewischt wird, und daß das Schlepprad (3) eine Kraft erzeugt, welche die Abwischeinrichtung (1, 4) gegen den inneren Umfang des Reaktors drückt, wobei die Kraft von dem Räumer oder Schlepper des Polymerpools auf dem Schlepprad '(3) erzeugt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebenen Räder (5) und das Schlepprad (3) auf derselben Welle (8) befestigt sind.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch" gekennzeichnet, daß die angetriebenen Räder (5) und das Schlepprad (3) bezüglich der horizontalen Reaktorachse exzentrisch angeordnet sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schlepprad (3) eine Schleppeinrichtung (1, 4) angeordnet ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleppeinrichtung (1, 4) ein flacher Vorsprung ist, der sich im allgemeinen quer zum Radius des Schlepprades (3) erstreckt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleppeinrichtung eine becherartige Vorrichtung (16) ist, die nach außen von dem Schlepprad (3) im wesentlichen quer zum Radius des Schlepprades (3) herausragt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das getriebene Rad (5) turbinenartige Vorsprünge oder Ansätze (6) zum Pumpen des Polymers durch den Reaktor aufweist.
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