DE3043823A1 - Kristall-raffinationsgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur kontinuierlichen Raffination eines Verunreinigungen enthaltenden kristallinen Ausgangsmaterials durch Anwendung einer geschmolzenen Kristallkomponente, die aus dem kristallinen Ausgangsmaterial raffiniert worden ist.

Als ein typisches Beispiel eines Geräts derartiger Konstruktion, bei dem ein kristallines Ausgangsmaterial kontinuierlich durch Verwendung einer aus dem kristallinen Ausgangsmaterial selbst raffinierten geschmolzenen Kristallkomponente raffiniert wird, · ist allgemein eine Erfindung bekannt, die mit der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 40621/1972 für die öffentliche Einsichtnahme am 14. Oktober 1972 in Japan veröffentlicht wurde.

Bei dem Aufbau des erfindungsgemäßen Geräts ist eine langgestreckte aufrecht aufgebaute einzelne Turmanordnung vorgesehen, welche die folgenden Teile umfaßt: Ein langgestrecktes, hohles Zylinderelement mit einer speziellen Querschnittsgestalt, die durch zwei oder mehr Kreise definiert ist, deren Mittelpunkte derart voneinander weg versetzt sind, daß diese Kreise einander teilweise überlappen können; zwei oder mehr Rühr- und Fördereinrichtungen, die drehbar innerhalb des langgestreckten hohlen Zylinderelements angebracht sind und jeweils eine Reihe von Stummelflügeln oder Blättern von allgemein rechteckiger Gestalt aufweisen, die in einer einzigen Spirale oder einem Schraubenpfad angeordnet sind, der sich um die zentrale Achse jedes der voneinander weggesetzten Kreise erstreckt, und welche eine zentrale Rotationsachse aufweisen, die mit jedem der Mittelpunkte der versetzten Kreise zusammenfällt und in derartiger Beziehung angeordnet ist, daß die Rühr- und Fördereinrichtungen betriebsmäßig innerhalb des langgestreckten hohlen Zylinderelements rotieren kann, wobei ihre Stummelblätter an ihren benachbarten Rotationsachsen

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versetzt zueinander und ineinandergreifend angeordnet sind, so daß zwei Funktionen herbeigeführt werden, nämlich eine Masse oder einen Klumpen des in das hohle Zylinderelement eingeführten kristallinen Ausgangsmaterials in eine gewünschte Korngröße aufzulösen und überdies das zu fördernde kristalline Ausgangsmaterial in die Turinanordnung hineinzutreiben; ein an der unteren Position der Turinanordnung angebrachtes Zufuhrelement, das zur Zufuhr des kristallinen Ausgangsmaterials ausgebildet ist; ein an der oberen Position der Turmanordnung angebrachtes Heizelement, das zum Schmelzen des aus dem kristallinen Ausgangsmaterial raffinierten Kristallmaterials durch Hitze ausgebildet ist und das geschmolzene raffinierte Kristallmaterial zurück in die Turmanordnung fördert, so daß das auf diese Weise zurückgeführte geschmolzene Kristallmaterial in Berührung mit dem in den Turmaufbau einzuführenden kristallinen Ausgangs- . material tritt, wodurch die Raffination des Ausgangsmaterials herbeigeführt wird; sowie ein Auslaßelement zum Austrag des auf diese Weise raffinierten Kristallprodukts.

Da jedoch dieses nach dem Stand der Technik bekannte Kristall-Raffinationsgerät gemäß der vorstehend erläuterten Erfindung nach Art/einzigen aufrechten Turmes konstruiert ist, ist es unvermeidlich, daß sehr wahrscheinlich "mechanische Vibrationen" auftreten, und zwar aufgrund der Rotationsbewegung der eingebauten Rühr- und Fördereinrichtung; diese unerwünschte Neigung zu Vibrationen würde mit zunehmender Höhe des aufrechten Turmaufbaus stärker ausgeprägt werden. In dieser Hinsicht ist es in der Praxis nicht möglich, die Turmhöhe über die praktischen Grenzen herkömmlicher Geräte zu vergrößern. Natürlich können derartige "mechanische Vibrationen" in einem gewissen Ausmaß dadurch vermindert werden, daß eine Rührerwelle mit einem erheblich großen Durchmesser verwendet wird. Bei einem zu großen Durchmesser der Rührerwelle würde jedoch der wirksame Behandlungsraum des in dem Gerät zu raffinierenden kristallinen Ausgangsmaterials geopfert. Überdies besteht eine weitere praktische

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Grenze der Konstruktionshöhe des Raff!nationsturmaufbaus, die bei etwa 10 m liegt.

Andererseits würde es unter Betrachtung der Erfordernisse, wie der Art von Verunreinigung in dem zu behandelnden kristallinen Ausgangsmaterial, dem erwünschten Reinheitsgrad eines Produktkristalles usw. in der Praxis oft erforderlich sein, die Höhe eines Raffinationsturmes auf 20 m oder sogar höher zu bemessen. Bei Verwendung des herkömmlichen Raffinationsgeräts mit einer Einzelturmkonstruktion war es jedoch nicht möglich, das kristalline Ausgangsmaterial auf einen gewünschten Reinheitsgrad zu raffinieren.

Damit ein gewünschter Reinheitsgrad des kristallinen Ausgangsmaterials in einem Gerät erzielbar ist, das zur wiederholten Durchführung eines Wasch- und Rekristallisationsvorgangs des kristallinen Ausgangsmaterials unter Verwendung der aus dem Ausgangsmaterial raffinierten geschmolzenen Kristallkomponente ausgebildet ist, ist es wesentlich, eine Anzahl von Wasch- und Rekristallisationsvorgängen durchzuführen. Insbesondere bei einem Ausgangsmaterial, das nur mit Schwierigkeiten raffiniert werden kann, sind natürlich eine große Anzahl derartiger Wasch- und Rekristallisationszyklen erforderlich. Zur Durchführung dieser häufigen Wasch- und Rekristallisationsvorgänge in dem herkömmlichen Raffinationsgerät mit einer verhältnismäßig geringen Turmhöhe würde es folglich eine unausweichliche Wahl sein, eine verhältnismäßig geringe Menge kristallinen Ausgangsmaterials durch die Verfahren und das Raffinationsgerät anstelle einer industriellen Förderrate zu führen; anderenfalls wäre es wesentlich, einen Raffinationsturm von genügend großer Höhe zu verwenden, um eine Fördermenge oder Kapazität im industriellen Maßstab zu verarbeiten. Wie bereits vorstehend erwähnt, besteht jedoch eine bestimmte praktische Grenze in der mechanischen Konstruktion der

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Raff!nationSturmeinheit mit dieser gewünschten Höhe, wenn ein herkömmliches Raffinationsgerät mit einer Einzelturmkonstruktion betrachtet wird.

Die vorliegende Erfindung ist im wesentlichen auf die Schaffung einer verbesserten Kristallraffinationsgerätekonstruktion gerichtet, mit der vorteilhafterweise die vorstehend erläuterten Nachteile überwunden werden können, die für das herkömmliche Raffinationsgerät mit einer Konstruktion aus einem einzelnen aufrechten Turm bezeichnend sind.

Gemäß derErfindung wird nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein verbessertes Kristall-Raffinationsgerät nach Art eines einzelnen aufrechten Turms geschaffen, das in vertikaler Richtung in Reihe und lösbar miteinander verbunden die folgenden Teile aufweist: erste Einheitszylindereinrichtungen, die an der obersten Position der aufrechten Turmeinrichtung angebracht sind und eine ähnliche Querschnittsgestalt, entsprechend der der aufrechten Turmeinrichtung aufweist, welche durch zwei oder mehr Kreise begrenzt ist, deren Mittelpunkte voneinander weg gesetzt sind, so daß sich die Kreise teilweise überlappen können, wobei die erste Einheitszylindereinrichtung Einheitsrühr- und Fördereinrichtungen umfaßt, deren zentrale Rotationsachse jeweils mit jedem der Mittelpunkte der auseinandergesetzten Kreise zusammentrifft, welche die Querschnittsgestalt der aufrechten Turmeinrichtung definieren, und die zum Rühren und Fördern des kristallinen Ausgangsmaterials an sich entlang ausgebildet sind, sowie Stützeinrichtungen, die an dem einen unter dem oberen Ende oder den unteren und oberen Enden der ersten Einheitszylindereinrichtung ausgewählten angebracht und derart ausgebildet sind, daß sie die Einheitsrühr- und Fördereinrichtungen haltern und es ermöglichen, daß das kristalline Ausgangsmaterial frei von Hindernissen hindurchtritt, ferner Heizeinrichtungen, die am oberen

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Teil der ersten Einheitszylindereinrichtung angebracht und derart ausgebildet sind, daß sie mit Hitze das hindurchtretende kristalline Ausgangsmaterial schmelzen, sowie Auslaßeinrichtungen, die am oberen Teil der ersten !Einheitszylindereinrichtung angebracht und derart ausgebildet sind, daß sie das raffinierte Kristallmaterial austragen; wenigstens eine zweite Einheitszylindereinrichtung., die unmittelbar unterhalb der ersten Einheits^ylindereinrichtung angebracht ist und die ähnliche Einheitsrühr- und Fördereinrichtungen umfaßt, wie die der ersten Einheitszylindereinrichtung,, sowie Stützeinrichtungen, die an nie» einen von dem oberen Ende oder den unteren "und oberen Enden 4er ersten Einheitszylindereinrichtung ausgewählten angebracht ist; dritte Einheitszylindereinrichtungen, die unmittelbar unterhalb der zweiten Einheitszylindereinrichtung angebracht .sind und eine ähnliche Querschnittsgestalt aufweisen, die mit der der "ersten und der zweiten Einheitszylindereinrichtungen zusammenfällt, und die ähnliche Einheitsrühr- und Fördereinrichtungen aufweist, wie die in der ersten und zweiten Einheitszylindereinrichtung, sowie Stützeinrichtungen, die an dem einen aus dem unteren Ende, oberen Ende und unteren und oberen Enden der ersten und zweiten Einheitszylindereinrichtungen ausgewählten angebracht sind sowie Zufuhröffnungseinrichtungen, die an der unteren Seite der dritten Einheitszylindereinrichtung angebracht und dexart ausgebildet sind, daß sie das kristalline Ausgangsmaterial hineinfördern, und Trenneinrichtungen zum Trennen von Festkörper und Flüssigkeit, die am Bodenende der dritten Einheitszylindereinrichtung angebracht sind.

Bezüglich der Verbindung der ersten, zweiten und dritten Einheitszylindereinrichtungen oder Unteraufbauten in vertikal aufeinanderfolgender Weise ist es erforderlich, daß die Einheitsrühr- und Förderelemente, die sich entlang dieser Einheitszylinderunteraufbauten erstrecken, betriebsmäßig mit den gegenüberstehenden Enden ihrer rotierenden

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Wellen verbunden werden, die ihrerseits unter Verwendung gemeinsamer Verbindungsglieder derart aneinandergefügt sind, daß diese rotierenden Wellen für eine richtige Rotationsbewegung innerhalb jedes dieser Einheitszylinder gerade ausgerichtet sind.

Es ist auch wesentlich, daß die Halterungseinrichtungen, die am unteren und/oder oberen Ende der aufrechten Turmanordnung für die Rühr- und Fördereinrichtungen angebracht sind, spezifisch gestaltet sind, damit ein glatter Durchgang des kristallinen Ausgangsmaterials ermöglicht ist, während dieses innerhalb jeder der Einheitszylinder gefördert wird, so daß eine geförderte Wirkung des Rührens durch die Rührelemente verstärkt wird, die ihrerseits eine geeignete Öffnungsfläche und Gestaltung aufweisen, so daß das hindurchtretende Ausgangsmaterial eine minimale Behinderung vorfindet.

Die für einen glatten Durchgang des kristallinen Ausgangsmaterials gestaltete Öffnung der Halterungseinrichtung ist jedoch bei den Halterungseinrichtung/nicht erforderlich, die an der obersten oder untersten Position des aufrechten Turmes angebracht sind.

Zusätzlich ist es erforderlich, daß die Querschnittsgestalt jeder der Einheitszylinder im wesentlichen derart gestaltet ist, daß sie einen exzentrischen Abstand zwischen den beiden versetzten Kreisen aufweisen, der wenigstens größer ist als der Radius jedes Kreises.

Durch die vorteilhafte Konstruktion des erfindungsgemäßen Kristall-Raffinationsgeräts ist es möglich, daß die Anzahl der zweiten Einheitszylinderunteraufbauten, die zwischen die ersten und dritten Einheitszylinderunteraufbauten in Verbindung eingesetzt werden sollen, wie gewünscht erhöht werden kann; dabei ist jedes der Rührelemente zum Rühren und Fördern des kristallinen Ausgangsmaterials in geeigneter

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Weise durch die Halterungseinrichtungen in verhältnismäßig kurzen Intervallen zueinander abgestützt, so daß es nun möglich ist, einen weichen und stabilen Betrieb mit im wesentlichen keinen mechanischen Vibrationen während des Betriebs zu erzielen, wobei dennoch viele solcher zweiter Einheitszylinderunteraufbauten nach Wahl miteinander verbunden werden können.

Es ist auch möglich, die Eigenschaften und die Reinheit des Kristallprodukts durch Veränderung, der Rotationsgeschwindigkeit der Rührelemente innerhalb der oberen Einheitszylinderunteraufbauten gegenüber der Rotationsgeschwindigkeit der Rührelemente innerhalb der unteren Einheitszylinderunteraufbauten zu steuern. Dadurch ist es folglich in der Praxis möglich, die Anzahl dieser zweiten Einheitszylinderunteraufbauten, die zwischen den ersten und dritten Einheitszylinderunteraufbauten angeschlossen sind, entsprechend einer Eigenschaft und eines gewünschten Reinheitsgrades des raffinierten Kristallprodukts zu verändern, so daß ein wirksamer Raffinationsvorgang durchgeführt werden kann, wie gewünscht.

Durch die Erfindung wird also ein Kristall-Raffinationsgerät mit einer aufrechten Einzelturmkonstruktion zur Raffination von kristallinem Ausgangsmaterial geschaffen, das in serieller Beziehung aufeinander in der vertikalen Richtung drei oder mehr Einheitszylinderunteraufbauten umfaßt, die eine spezielle Querschnittsgestalt aus zwei oder mehr Kreisen aufweisen, deren Mittelpunkte voneinander weg versetzt sind, so daß die Kreise einander teilweise überlappen können. Die Einheitszylinderunteraufbauten umfassen jeweils ein Rühr- und Förderelement, das an seinem unteren und/oder oberen Ende an dem Ende jeder der Einheitszylinderunteraufbauten gehalten ist, wobei ein Einheitszylinderunteraufbau, der am Oberteil des Geräts angeordnet ist, am oberen Teil mit einem Heizelement zum Schmelzen

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von kristallinem Ausgangsmaterial versehen ist, sowie mit einem Aüstragsauslaß zum Austragen des raffinierten Kristallmaterials an der oberen Seite. Ein am Unterteil des Geräts angeordneter Einheitszylinderunteraufbau ist an seiner unteren Seite mit einer Zufuhröffnung zur Zufuhr von zu raffinierendem kristallinem Ausgangsmaterial versehen, und an seinem Bodenende mit einem Trennelement zur Trennung von Festkörper und Flüssigkeit, wodurch es möglich ist, die gesamte Höhe des Geräts, wie gewünscht, einzustellen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Kristall-Raffinationsgeräts gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht eines Zweiteinheits-Zylinderunteraufbaus gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Querschnittsansicht eines Dritteinheits-Zylinderunteraufbaus;

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Querschnittsansicht eines Ersteinheits-Zylinderunteraufbaus;

Fig. 5 eine Längsschnittansidht der Allgemeinkonstruktion des Kristall-Raffinationsgeräts gemäß der Erfindung, das mit den aneinandergefügten Einheits-Zylinderunteraufbauten errichtet ist;

Fig. 6 eine Draufsicht eines Trag- oder Halterungsabschnitts gemäß der Erfindung von oben; und

Fig. 7 ein Teil-Längsschnitt des Hauptteils einer Verbindung zwischen den Einheits-Zylinderunteraufbauten.

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Das Kristall-Raffinationsgerät bzw. -Läuterungsgerät gemäß der Erfindung ist typisch für eine Einzelturmkonstruktion, welche den Zweiteinheits-Zylinderunteraufbau der Fig. 2 umfaßt, welcher ein Zylinderelement 2 enthält, das eine spezielle Querschnittsgestalt hat, die durch zwei mit ihren Mittelpunkten voneinander weg versetzte Kreise.definiert ist, so daß die Kreise, wie in der Fig. 1 gezeigt, einander teilweise überlappen; ferner ist ein Agitationselement bzw. Rührelement 3 drehbar innerhalb des Zweiteinheits-Zylinderunteraufbaus montiert, das eine Reihe von Flügeln oder Blättern aufweist, von denen jeder eine allgemein rechteckige Gestalt hat und in einer einzigen Spirale oder einem Schraubenpfad angeordnet ist, der sich um den Mittelpunkt jedes der von dem anderen weg versetzten Kreise herum, erstreckt, wie auch in der Fig. T dargestellt ist; das Rührelement 3 ist drehbar von einer Halterung und von einem Lager 4 getragen, das an dem unteren und/oder oberen Ende der Zweitzylindereinheit 1 .angeordnet ist. Ein Drittzylinder-Unteraufbau, wie in der Fig. 3 gezeigt, umfaßt ein Zylinderelement 5, welches die gleiche Querschnittsgestalt aufweist, wie der Zweitzylinder-Unteraufbau und ein ähnliches Rührelement wie der Zweitzylinder-Unteraufbau umfaßt, wobei eine Zufuhröffnung 6 an der unteren Seite des Zylinderelements 5 vorgesehen ist, das zur Zufuhr des zu läuternden bzw. raffinierenden kristallinen Ausgangsmaterials dient; ein Trennelement 7 aus Draht-Ga'ze oder einer perforierten Platte ist am unteren Ende des Elements 5 angebracht, um Festkörper und Flüssigkeit zu trennen. Zudem ist ein Ersteinheit s-Zylinderunteraufbau, wie typischerweise in der Fig. 4 gezeigt, vorgesehen, der ein Zylinderelement 8 umfaßt, welche die gleiche■Querschnittsgestalt und ein ähnliches Rührelement wie in dem Zweitzylinder-Unteraufbau hat, wobei ein Heizelement 9 im oberen Teil des Zylinderelements 8 angebracht ist, um mit Hitze das kristalline Ausgangsmaterial zu schmelzen, sowie ein Austrags-Auslaß zur Abgabe des geläuterten Kristalls. Das Kristall-Raffinationsgerät ist allgemein in der Fig. 5 gezeigten Weise

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derart aufgebaut, daß der Dritteinheits-Zylinderunteraufbau an der untersten Stufe der Turinkonstruktion angebracht ist, der Ersteinheits-Zylinderunteraufbau an der obersten Stufe und der Zweiteinheits-Zylinderunteraufbau oder -unteraufbauten einergewünschten Zahl zwischen dem ersten und dritten Einheitszylinderunteraufbau betriebsmäßig verbunden sind.

Jede der Einheitszylinderunteraufbauten ist ausgerichtet übereinander unter Verwendung eines Flanschteils 11 verbunden, das am unteren und/oder oberen Ende jedes der Zylinderelemente geformt ist, die sich in der Verbindung gegenüberstehen. Überdies sind eine Stütz- und Lagereinrichtung 4, wie in der Fig. 6 gezeigt, und ein Koppelelement 12, wie in der Fig. 7 gezeigt, in der Verbindung von zwei aneinandergrenzenden Rührwellen der beiden miteinander zu verbindenden gegenüberstehenden Zylinderunteraufbauten vorgesehen, so daß ein Rührer starr mit dem gegenüberstehenden dadurch verbunden werden kann, daß die Koppelelemente an dem Ende des Schaftes des einen Rührelements gleitend in den gegenüberstehenden Schaft des anderen eingepaßt werden.

Das in einem gegenüberstehenden Paar innerhalb jeder der Einheitszylinderunteraufbauten angeordnete Rührelement 3, wie typischerweise in der Fig. 1 gezeigt, weist eine Reihe von Stummelflügein oder -blättern 2 auf, die spiralig um eine Welle herum derart angeordnet sind, daß die gegenüberstehenden Paare, von Rührelementen 3 in naher Beziehung zueinander stehen, so daß die Blätter 2 an einem Rührelement versetzt in die des gegenüberstehenden eingreifen. Wenn die Einheitszylinderunteraufbauten stufenweise aneinander gekoppelt werden, kann ein Rührelement in jeder Stufe wirkungsmäßig mit dem an den angrenzenden Stufen verbunden werden, wobei sich seine Welle durch ein Lager 4 an jeder Stufe erstreckt, so daß alle Rührelemente in jeder Stufe mit einem einzigen Elektromotor 13 über einen Geschwindigkeits-

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veränderer 14 betrieben werden können, wie schematisch in der Fig. 5 dargestellt. In dieser Figur ist ein weiterer Elektromotor 15 zum Antrieb der Ausgangsmaterial-Zufuhreinheit vorgesehen.

Bei der Handhabung oder bei einer Zusammenbauarbeit wurde es zweckmäßig gefunden, ein Einheitszylinderelement 60 bis 150 cm hoch und insbesondere bevorzugt 70 bis 120 cm hoch zu machen. Da das Rührelement in jeder Stufe durch das in einem verhältnismäßig kurzen Intervall vorgesehenen Lager gehalten ist, ist es vorteilhaft, daß dabei im wesentlichen keine mechanische Vibration während des Betriebs auftritt und dennoch viele Stufen solcher Rührelemente wie gewünscht miteinander Verbunden werden können, so daß sich dementsprechend ein ziemlich stabiler Betrieb des Geräts ergibt.

BEISPIEL

Es werden die Ergebnisse einer Reihe von Versuchen angegeben, die zur Erzielung von Kristall-Naphthalin mit einer Reinheit von 97% unter Verwendung des in der Fig. 5 gezeigten Raffinationsgeräts durchgeführt wurden. Das Gerät umfaßt in Kombination die Einheitszylinderunteraufbauten mit einem Durchmesser von 8 cm der Kreise im Querschnitt der Fig. 2 bis 4. '

In der ersten Stufe des Versuchs wurde das Raffinationsgerät nur mit dem ersten und dritten Einheitszylinderunteraufbau versehen, mit einer Gesamthöhe von 150 cm. Diesem Gerät wurde rohes Kristall-Naphthalin mit einem Durchsatz von 4 kg/h zugeführt und auf die Temperatur von 80,7 C am oberen Teil des Turmaufbaus aufgeheizt. Mit einer Rate von 3,6 kg/h wurde raffiniertes Kristall-Naphthalin von 98,8% Reinheit erhalten.

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Bei Verwendung des Raffinationsgeräts, dem zwei Stufen der zweiten Einheitszylinderunteraufbauten hinzugefügt wurden, so daß sich eine gesamte Turmhöhe von 300 cm ergab, wurde das Gerät mit den gleichen Betriebsbedingungen betrieben, um ein raffiniertes Kristall-Naphthalin von 99,5% Reinheit zu erhalten. Weiter wurde das Raffinationsgerät mit 22 zweiten Einheitszylinderunteraufbauten versehen, so daß sich eine gesamte Turmhöhe von 1700 cm ergab. Mit dieser Gerätespezifikation wurde Kristall-Naphthalin von 99,9% Reinheit erhalten, und zwar unter den gleichen Betriebsbedingungen wie bei den ersten beiden Versuchen.

Durch diese Versuche wurde sichergestellt, daß alle der zwischen jeder Stufe der Einheitszylinderunteraufbauten montierten Stützeinrichtungen sich als frei von nennenswerten Beschädigungen erwiesen, die durch den Durchtritt des aus dem unteren Teil des Geräts nach oben geförderten Ausgangsmaterials und de s vom Oberteil des Geräts nach unten mit hoher Temperatur zurückgeförderten geschmolzenen, raffinierten Kristalls ergeben könnten.

Es wurde auch sichergestellt, daß die Stütz- bzw. Halterungsteile derart ausgebildet sind, daß sie die Öffnungen aufweisen, die als Durchgänge des Ausgangsmaterials dienen; die Verbesserungen des Reinheitsgrades des raffinierten Kristallprodukts können dadurch erzielt werden, daß die Abmessungen der öffnungen an die Förderraten und das Maß der Agitation des kristallinen Ausgangsmaterials angepaßt sind.

Aus den Ergebnissen dieser Versuche ist erkennbar, daß sich das Kristall-Räffinationsgerät mit Mehrfach-Einheitszylinderkonstruktion gemäß der Erfindung als vorteilhaft erwiesen hat; das Gerät kann mit einer gewünschten Höhe gebaut werden, ohne daß solche Nachteile auftreten,wie

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eine Vergrößerung des Durchmessers der Rührwelle, wie es bei der herkömmlichen Konstruktion erforderlich war, so daß sich unmittelbar hieraus die Möglichkeit ergibt, daß eine gewünschte hohe Reinheit des raffinierten Kristallprodukts in der Praxis durch den Raffinationsvorgang im industriellen Produktionsmaßstab erzielt werden kann.

U/L

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Kristall-Raffinationsgerät mit einer einzigen aufrechten Turmeinrichtung zur Raffination von kristallinem Ausgangsmaterial, dadurch gekennzeichnet , daß drei oder mehr Einheitszylindereinrichtungen vorgesehen sind, die eine spezifische Querschnittsgestalt aufweisen, welche durch zwei oder mehr Kreise definiert ist, deren Mittelpunkte voneinander weg versetzt sind, so daß die Kreise einander teilweise überlappen, daß die Einheitszylindereinrichtung jeweils Rühr- und Fördereinrichtungen umfaßt, die drehbar an dem einen aus der

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8 MÜNCHEN 86 · SIEBERTSTR. 4 · POSTFACH 860720 · KABEL: MITEBOPAT · TEL·. (089) 474005 · TElEX 5-24S85

ORIGINAL INSPECTED

Gruppe ihres unteren Endes, oberen Endes und unterer und oberer Enden ausgewählten, an dem Ende jeder der Einheitszylindereinrichtungen gehalten sind, und daß alle Einheitszylindereinrichtungen lösbar aufeinander in einer seriellen Beziehung verbunden sind, so daß sie gerade durchgehend ausgerichtet sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Einheitszylindereinrichtungen eine hohle Einheitszylinderelementeinrichtung umfaßt sowie Rühr- und Fördereinrichtungen, deren zentrale Rotationsachse mit jedem der Mittelpunkte der versetzten Kreise zusammenfällt und die zum Rühren und Fördern des kristallinen Ausgangsmaterials an ihnen entlang ausgebildet sind, sowie Stützeinrichtungen, die an dem einen, aus der Gruppe des unteren Endes, oberen Endes und der unteren und oberen Enden jeder der Einheitszylindereinrichtungen ausgewählten montiert und derart ausgebildet sind, daß sie die Rühr- und Fördereinrichtung derart drehbar haltern, daß das kristalline Ausgang smaterial ohne Hindernis frei hindurchtreten kann.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige erste Einheitszylindereinrichtung überdies mit Heizeinrichtungen versehen ist, die an ihrem oberen Teil montiert und derart ausgebildet ist, daß sie mit Hitze das kristalline Ausgangsmaterial beim Hindurchtreten schmelzen und daß Auslaßeinrichtungen an ihrem oberen Teil montiert und derart ausgebildet sind, daß sie das raffinierte Kristallmaterial austragen.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige dritte Einheitszylindereinrichtung vorgesehen ist, an deren unterer Seite Zufuhröffnungseinrichtungen angebracht sind, die zur Zufuhr des kristallinen Ausgangsmaterials ausgebildet sind, und daß an ihrem

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Boden Trenneinrichtungen angebracht sind, die zur Trennung von Festkörper und Flüssigkeit, die beim Raffinationsprozeß erzeugt wurden, ausgebildet sind.

5. Kristall-Raffinationsgerät mit einer aufrecht aufgebauten einzigen hohlen Turmeinrichtung, die eine spezifische Querschnittsgestalt aufweist, welche durch zwei oder mehr Kreise mit voneinander weg versetzten Mittelpunkten definiert ist, so daß sich die Kreise teilweise überlappen können, mit Rühr- und Fördereinrichtungen zum Rühren und Fördern kristallinen Ausgangsmaterials, die innerhalb der aufrechten Turmeinrichtung montiert sind, so daß ihre zentrale Rotationsachse mit jedem der Mittelpunkte der versetzten Kreise zusammenfällt, ferner mit am unteren Teil der aufrechten Turmeinrichtung montierten Beladungseinrichtungen zum Einladen des kristallinen Ausgangsmaterials, Rückspeiseeinrichtungen, die am oberen Teil der aufrechten Turmeinrichtung montiert sind, um geschmolzenes, raffiniertes Kristallmaterial aus dem kristallinen Ausgangsmaterial zurück in die aufrechte Turmeinrichtung zu fördern, so daß das geschmolzene raffinierte Kristallmaterial mit dem kristallinen Ausgangsmaterial in Berührung tritt, und mit Auslaßeinrichtungen, die am oberen Teil montiert und derart ausgebildet sind, daß sie das raffinierte Kristall-^ material entladen, dadurch gekennz eichnet, daß die einzelne aufrechte Turmeinrichtung in serieller und lösbar miteinander verbundener Beziehung aufeinander die folgenden Elemente umfaßt: erste Einheitszylindereinrichtungen, die an der obersten Position der aufrechten Turmeinrichtung montiert sind und eine ähnliche Querschnittsgestalt aufweisen, die derjenigen der auf*- rechten Turmeinrichtung entspricht, wobei die erste Einheitszylindereinrichtung Einheits-Rühr- und Fördereinrichtungen umfaßt, deren zentrale Rotationsachse jeweils mit jedem der Mittelpunkte der die Querschnittsgestalt der aufrechten Turmeinrichtung definierenden

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versetzten Kreise zusammenfällt und die zum Rühren und Fördern des kristallinen Ausgangsmaterials ausgebildet sind, ferner Stützeinrichtungen, die an dem einen aus der Gruppe des oberen Endes und der unteren und oberen Enden der ersten Zylindereinrichtung ausgewählten montiert und zur Halterung der Einheits-Rühr- und Fördereinrichtungen derart ausgebildet sind, daß das kristalline Ausgangsmaterial frei von Hindernissen hindurchtreten kann, sowie Heiζeinrichtungen, die an dem oberen Teil der ersten Einheitszylindereinrichtung montiert und derart ausgebildet sind, daß sie mit Hitze das kristalline Ausgangsmaterial beim Hindurchtritt schmelzen und Auslaßeinrichtungen, die am oberen Teil der ersten Einheitszylindereinrichtung montiert und zum Austrag von Kristallmaterial ausgebildet sind, wobei wenigstens eine zweite Einheitszylindereinrichtung, die unmittelbar unter der ersten Einheitszylindereinrichtung angebracht ist, eine ähnliche Querschnittsgestalt aufweist, die mit der der ersten Einheitszylindereinrichtung zusammenfällt, und die eine ähnliche Einheits-Rühr- und Fördereinrichtung wie die der ersten und zweiten Einheitseinrichtung aufweist, sowie Stützeinrichtungen, die an dem einen von dem unteren Ende und den oberen und unteren Enden der ersten Einheitszylindereinrichtung ausgewählten montiert ist, sowie dritte Einheitszylindereinrichtungen, die unmittelbar unterhalb der zweiten Einheitszylindereinrichtung montiert sind und eine ähnliche Querschnittsgestalt aufweist, die mit der der ersten und zweiten Einheitszylindereinrichtung zusammenfällt und ähnliche Einheits-Rühr- und Fördereinrichtungen umfaßt, wie die der ersten und zweiten Einheitszylindereinrichtung, sowie Stützeinrichtungen, die an dem einen aus dem oberen Ende und den oberen und unteren Enden der ersten und zweiten Einheitszylindereinrichtung ausgewählten angebracht sind, wobei Zufuhröffnungseinrichtungen an der unteren Seite der dritten Einheitszylinder-

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einrichtung angebracht und derart ausgebildet sind, daß sie das kristalline Ausgangsmaterial zuführen, sowie schließlich Trenneinrichtungen, die an ihrem unterteil angebracht und.dazu ausgebildet sind, Festkörper und Flüssigkeit zu trennen, die bei dem Raffinationsprozeß gebildet werden.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den angrenzenden Einheitszylindereinrichtungen angebrachten Stützeinrichtungen derart ausgebildet sind, daß sie öffnungen aufweisen, deren Abmessungen den Raten der Förderung und Rührung des kristallinen Ausgangsmaterials entsprechen.

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