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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
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von Fluiden zum Mischet, insbesondere von Flüs-sigkeiten untereinander,
von Flüssigkeiten und Gasen, und von Flüssigkeiten und/oder Gasen mit pulverförmigen
Feststoffen.
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Unter "Mischen" (mixing) ist dabei zu verstehen, daß zwei oder mehr
Flüssigkeiten bzw. Fluide in innigem Kontakt miteinander gebracht werden. Mischen
wird als Oberbegriff für Mengen oder Vermengen (blending), Reagieren oder Umsetzen
(reacting) und alle anderen Verfahren verwandt, bei denen Fluide in innigen Kontakt
miteinander gebracht werden.
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Unter "Vermengen" wird das Vereinigen von zwei Flüssigkeiten oder
von Flüssigkeiten und Gasen oder von Flüssigkeiten und pulverförmigen Festkörpern
yerstanden, bei dem nicht notwendigerweise eine chemische Reaktion stattfindet,
beispielsweise das Lösen einer Flüssigkeit in einer anderen.
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Unter "Umsetzen"wird ein chemisches Verfahren verstanden, bei dem
Fluide innig durchmischt werden und eine chemische Reaktion zwischen den beiden
Flüssigkeiten bzw. zwischen Flüssigkeiten und pulverförmigen Festkörpern oder Gasen
stattfindet.
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Mischgefäße oder Reaktoren können verschiedene Formen aufweisen. Im
allgemeinen ist ein Gefäß vorgesehen, in dem.die Flüssigkeiten zusammengeführt und
zum Mischen gerührt werden. Zur Zufuhr oder Entnahme von Wärme ist eine Wärmeaustauscherfläche
vorgesehen. Das Mischen kann bei Atmosphärendruck oder bei beliebigerringertem oder
erhöhtem Druck durchgeführt werden. Es können entweder radiale Rührwerke vorgesehen
sein, wobei die Rührflügel um eine vertikale Achse rotieren und vertikal angeordnet
sind, um den Flüssig-
keiten eine radiale Strömung mitzuteilen,
oder axiale Rührwerke, wobei die Rührflügel in einem Winkel zur Vertikalen angeordnet
sind, um den Flüssigkeiten während des Rührens eine axiale Strömungskomponente mitzuteilen.
Das Rührwerk kann ein einfacher Ventilater oder Propeller, beispielsweise in Form
einer Schiffsschraube,sein.
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Als Wärmeaustauscherfläche können beispielsweise helikale (schraubenförmige)
oder spiralförmige Spulen verwendet werden.
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Die Wärmeaustauscherflächen k-önnen entweder innerhalb oder außerhalb
des Gefäßes angeordnet sein. Im letzteren Fall sind eine Leitung und eine Pumpe
vorgesehen, um die Flüssigkeiten aus dem Gefäß zum Wärmeaustauscher zu transportieren
und nach Aufnahme oder Abgabe von Wärme wieder in das Gefäß zurückzuführen.
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Die letztgenannte Art einer Mischvorrichtung oder eines Reaktors wird
als "Rückvermischungsreaktor" bezeichnet, wobei die Ausgangsstoffe dem Gefäß zugeführt
und gemischt werden. Ein Teil der Flüssigkeit im Gefäß wird durch den Wärmeaustau-.
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scher umgeleitet und anschließend rückgeführt und sowohl mit der Flüssigkeit
im Gefäß als auch mit den der Flüssigkeit im GefäB zugesetzten Ausgangsstoffen rückvermischt.
Die Mischvorrichtung kann entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich betrieben
werden. Im ersteren Fall werden die Ausgangsstoffe kontinuierlich dem Gefäß zugeführt
und gemischt, und das durchmischte Erzeugnis wird kontinuierlich aus dem Gefäß abgezogen.
Im letztgenannten Fall kann der Reaktor ein mit Rührern versehener Flüssigkeitsbehälter
sein, in dem alle Bestandteile in einer Füllung oder Beschickung gemischt werden,
bis das Mischverfahren, wie Vermengen oder Umsetzen, abgeschlossen ist und die.gesamte
Füllung des durchmischten Erzeugnisses entnommen wird.
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Die Erfindung betrifft eine Verbesserung derjenigen Mischvorrichtungen,
bei denen der Wärmeaustauscher getrennt vom Misch-
gefäß angeordnet
ist und eine Pumpe und Leitungen zum Transportieren eines Teiles der Flüssigkeit
im Mischgefäß durch den Wärmeaustauscher und zurück in das Gefäß erforderlich sind.
Derartige Mischvorrichtungen, bei denen das Mischen in einem Gefäß und die Wärmeübertragung
in einer getrennten, äußeren Leitung erfolgt, weisen Nachteile hinsichtlich der
Kosten, Probleme mit der Instandhaltung und einige in erster Linie im äußeren Wärmeaustauschersystem
begründete Risiken auf. Dieses System, und insbesondere die Pumpe, erfordert mechanische
oder rotierende Dichtungen. Diese Dichtungen neigen zum Lecken, und falls in der
Vorrichtung schädliche oder giftige Chemikalien gemischt werden, bestehen Gefahren
für das Bedienungspersonal. Diese Gefahren erhöhen sich noch, wenn der Mischvorgang
bei erhöhtem Druck stattfindet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile
zu beseitigen und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen von Fluiden mit
Wärmezufuhr ode.r -entzug bereitzustellen, mit denen der Mischvorgang einfach und
gefahrlos durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der Patentansprüche
gelöst. Das erfindungsgemäße Gefäß weist ein zentrales Saugrohr, ein Bündel vertikaler,
das Saugrohr umgebender Wärmerohre und eine am unteren Ende des Saugrohres angeordnete
Kreiselpumpe, vorzugsweise ein Zentrifugalgebläse oder ein Ventilator, auf.
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Dieser Aufbau ermöglicht ein neues Konzept beim Verarbeiten, wie Mischen,
von Fluiden. Die dem Gefäß zugeführten Flüssigkeiten werden im Bereich oberhalb
des Saugrohres, im Saugrohr selbst und im turbulenten Bereich unterhalb-des Saugrohres
rückvermischt. In diesen Bereichen erfolgt gemeinsam das Rückmische;ti der Flüssigkeiten.
Das Zentrifugalgebläse treibt die rückvermischten Flüssigkeiten die Wärmerohre hoch.
Während der Strömung durch die Wärmerohre ist die Flüs-
sigkeit
identifizierbar und ihre Zusammensetzung wird nicht durch den Zusatz von Ausgangsstoffen
oder dergleichen verändert. Während der endlichen Verweilzeit, während der die Flüssigkeiten
durch die Wärmerohre strömen, läuft die Reaktion oder die Wärmeübertragung weiter
ab und strebt ihrem Abschluß entgegen, ohne daß zusätzliche Ausgangsstoffe zugeführt
werden. Nach dem Austritt aus den Wärmerohren tritt die Flüssigkeit in den Rückmischbereich
ein und wird dort mit den eintretenden Ausgangsstoffen und den zuvor vermischten
Flüssigkeiten gemischt.
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Die Wärmerohre können als eine Art 'tPfropfenströmungs"-Reaktor betrachtet
werden. Unter "Pfropfenströmung"wird eine praktisch ideale Strömung verstanden,
bei der sich die etwa strömende Flüssigkeit/wie ein Festkörper verhält. In der genannten
Reaktorart bewegen sich die zuvor gemischten Bestandteile geradlinig durch die Rohre,
wobei die Reaktion der zuvor gemischten Stoffe während der Strömung durch die Rohre
miteinander ihrem Abschluß entgegengeht, und der strömenden Flüssigkeit Wärme zugesetzt
oder entzogen wird.
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Das in der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung durchgeführte erfindungsgemäße
Verfahren kann in mehrere aufeinanderfolgende Verfahrensstufen unterteilt werden:
zunächst werden die Ausgangsstoffe im Rückmischbereich gemischt und gegebenenfalls
umgesetzt; in der zweiten Stufe werden die Stoffe im Pfropfenströmungsbereich der
Vorrichtung umgesetzt; in der dritten Stufe werden die umgesetzten Stoffe zusammen
mit den Ausgangsstoffen rückvermischt; in der vierten Stufe werden die Stoffe wiederum
im Pfropfenströmungsbereich der Vorrichtung umgesetzt; diese Verfahrensstufen werden
kontinuierlich fortgesetzt.
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In Abhängigkeit vom durchzuführenden Vermengungs- oder Umsetzverfahren
können die Parameter der Vorrichtung, wie die Pumpengröße und -geschwindigkeit,
Länge und Durchmesser von
Mischgefäß und Wärmerohren, variiert werden.
Dadurch läßt sich die Verweilzeit der Fluide im Rücknischbereich und im Pfropfenströmungsbereich
der Vorrichtung variieren.
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Neben den erwähnten Vorteilen des vorstehend beschriebenen Lösungsprinzips
weist die.Erfindung weitere Vorteile und Merkmale auf. Beispielsweise wird erfindungsgemäß
ein bei der Herstellung von Polyester gegenüber bekannten Verfahren tberlegenes
Verfahren und eine überlegene Vorrichtung als Reaktor bereitgestellt. Einer der
Bestandteile bei der Herstellung von Polyester ist Propylenoxid, das bei Raumtemperatur
dampfförmig ist und unter hohem Druck umgesetzt werden muß. Bisher wurde dieses
Erzeugnis in einem sogenannten Marco-Reaktor hergestellt, einem sehr komplexen Reaktor,
der aus mehreren Rückmischstufen aufgebaut ist, durch die die umzusetzenden Flüssigkeiten
unter Rühren in jeder Stufe durchgeleitet werden. Bei diesem Reaktor sind zusätzlich
zu einer mechanischen Hauptdichtung mehrere ring- oder scheibenförmige Dichtungen
erforderlich. Die'Ausgangsstoffe werden den aufeinanderfolgenden Stufen zugeführt
und in diesen umgerührt. Wegen des komplizierten Aufbaues und der bei der Instandhaltung
auftretenden umfangreichen Probleme wurde die Herstellung dieses Reaktortyps nicht
mehr fortgesetzt.
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Bei der erfindungsgemäßen Herstellung von Kunstharzen in der erfindungsgemäßen
Mischvorrichtung werden die Reaktionsteilnehmer am oberen und unteren Ende des Gefäßes
zugeführt -und das durchmischte Erzeugnis wird unmittelbar oberhalb des Wärmerohrbündels-an
der Seite des' Gefäßes entnommen.
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Das Zentrifugalgebläse, das die Flüssigkeit durch das Saugrohr zieht,
erzeugt einen Wirbel oberhalb des Saugrohres, wo eine relativ kleine Menge der Reaktionsteilnehmer
zugeführt wird. Die Reaktionsteilnehmer werden durch das Saugrohr nach unten gezogen
und im unteren Teil des Gefäßes so-
wohl mit der zuvor gemischten
Flüssigkeit als auch mit den neu zugeführten Reaktionsteilnehmern gemischt. Im unteren
Teil des Gefäßes wird durch den Ventilator ein Bereich mit starker Turbulenz erzeugt.
Die derart rückvermischten Reaktionsteilnehmer werden durch die Wärmerohre nach
oben getrieben, wobei die Verweilzeit in den Wärmerohren etwa 10 Sekunden beträgt
und während dieser Zeit eine Reaktion der Flüssigkeiten stattfindet, die eine praktisch
ideale Strömung, wie eine Pfropfenströmung, aufweisen. Ein kleiner Teil des durchmischten
Erzeugnisses wird an der Spitze der Wärmerohre entnommen. Dieses Erzeugnis besteht
aus Bestandteilen mit unterschiedlichem Polymerisationsgrad, der von kleinen Anteilen
mit wenig polymerisiertem Erzeugnis bis zu einem hochpOlymerisierten Erzeugnis reicht.
Der Polymerisationsgrad/Glockenkur've dargestellt werden, wobei der Hauptteil des
durchmischten Erzeugnisses durch das Polyesterharz mit dem erwünschten Polymerisationsgrad
gebildet wird.
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Aus dem vorstehenden Beispiel der Herstellung eines Polyesterharzes
ist ersichtlich, daß das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung hinsichtlich
der Einfachheit, der Kosten und der Instandhaltung eine wesentliche Verbesserung
gegenüber bekannten Verfahren und Reaktoren darstellen. Diese Verbesserung ist in
erster Linie in der vollständigen Beseitigung mechanischer oder rotierender Dichtungen
und außerhalb des Mischgefäßes angeordneter Leitungen begründet, die bei der Strömung
der Flüssigkeit durch einen externen Wärmeaustauscher erforderlich sind.
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Die Erfindung weist weitere Vorteile beim Betrieb als diskontinuierlicher
Reaktor auf, beispielsweise beim Umsetzen von Stoffen, die Klumpen bilden oder verderben
können, wenn die Reaktion zu lange abläuft oder versehentlich kein Inhibitor zugesetzt
wurde. Üblicherweise werden derartige Polymere in einem diskontinuierlich betriebenen
Reaktor her-
gestellt, bei dem der Wärmeübertragungsbereich innerhalb
des Reaktors angeordnet ist. Wenn dabei eine Klumpenbildung des Erzeugnisses innerhalb
des Reaktors stattfindet, ist ein großer Zeit- und Arbeitsaufwand erforderlich,
um das verklumpte Erzeugnis durch Hämmern aus dem Reaktor zu entfernen. Die Reinigung
ist im Bereich der Wärmerohre besonders schwierig.
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Erfindungsgemäß kann der Reaktor oder das Mischgefäß am unteren Ende
und in Verbindung mit einem wesentlich größeren Beschickungs- oder Füllgutmischgefäß
angeordnet sein, wobei das Erzeugnis kontinuierlich durch das Saugrohr nach unten
gezogen und durch die im kleineren Reaktor angeordneten Wärmerohre nach oben gedrückt
wird. Bei Klumpenbildung können die beiden Gefäße getrennt werden. Das untere, erfindungsgemäße
Gefäß kann durch geradliniges, einfaches Bohren durch das Saugrohr und die Wärmerohre
gereinigt werden. Das größere Gefäß kann noch viel einfacher gereinigt werden, da
im Gegensatz zu üblichen Reaktoren kein Abmeißeln des verklumpten Erzeugnisses von
den Wärmeübertragungsspulen erforderlich ist. Der Reinigungsvorgang bei üblichen,
diskontinuierlichen Mischvorrichtungen kann bis zu 2 Wochen dauern, wogegen bei
der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung der Reinigungsvorgang innerhalb von 2 Tagen
abgeschlossen ist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Mischgefäß,
Figur 2 einen Querschnitt entlang den Linien 2-2 von Figur 1, Figur 3 einen Querschnitt
entlang den Linien 3-3 von Figur 1,
Figur 4 eine weitere Ausführungsform
der Erfindung, Figur 5 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, und Figur 6 ein
theoretisches Flußdiagramm einer im erfindungsgemäßen Gefäß ablaufenden Reaktion.
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Die in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Mischvorrichtung weist
ein langgestrecktes Gefäß 10 mit kreisförmigem Querschnitt sowie einer oberen Kammer
11 und einer unteren Kammer 12 auf. Im Mittelteil des Gefäßes ist ein Saugrohr 13
angeordnet, das die obere und untere Kammer miteinander verbindet und zwischen einer
oberen Rohrplatte 14 und einer unteren Rohrplatte 15 gehaltert ist. Am unteren Ende
weist das Saugrohr einen Flansch 16 auf, auf den ein Zentrifugalgebläse (Ventilator,
Rührer) 17 montiert ist.
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Das Gebläse wird von einer senkrechten Welle 20 angetrieben, die koaxial
zum Gefäß 10 ist. Die Welle ist an ihrem oberen Ende 21 mit einem äußeren Antrieb
22 verbunden, der an der Spitze des Gefäßes 10 angeordnet ist. Ein Stativ 23 am
unteren Ende des Gefäßes trägt ein Lager 24, auf dem das untere Ende der Welle 21.
drehbar angeordnet ist.
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Mehrere Wärmeaustauscherrohre (Wärmerohre) 30 umgeben das Saugrohr
13 und werden an ihren oberen bzw. unteren Enden von der oberen bzw. unteren Rohrplatte
14 bzw. 15 gehaltert. Die die Wärmerohre 30 umgebende Kammer 31 ist normalerweise
mit einem Wärmeübertragungsmittel gef ü;lt, wie einem Kühlmittel, wenn der Reaktion
Wärme entzogen werden soll, oder Dampf oder einem heißen Fluid, wenn der Reaktion
Wärme zugeführt werden soll.
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Die Kammer 31 ist mit einem Austritt 34 und einem Eintritt 35 verbunden,
durch den das Wärmeübertragungsmittel in den Raum um die Wärmerohre 30 eingeführt
wird. Leitbleche 36 innerhalb der Kammer 31 zwingen das Wärmeübertragungsmittel
zu einem gekrümmten Weg vom unteren Teil zum oberen Teil der Kammer'31 des Wärmeaustauschers.
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Im unteren Teil des Gefäßes sind im wesentlichen senkrecht und im
Abstand entlang des Umfangs angeordnete Prallplatten 40 vorgesehen, die die Wirbelströmung
der Flüssigkeit am Boden des Gefäßes brechen und eine starke Durchmischung erzeugen.
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Am oberen Ende des Gefäßes ist eine Eintrittsöffnung 45 und am unteren
Ende des Gefäßes sind mindestens zwei Eintrittsöffnungen 46 und 47 zur Zufuhr des
Ausgangsmaterials vorgesehen. Die Positionen, an denen das Ausgangsmaterial dem
Gefäß zugeführt wird,können in Abhängigkeit von den Bedingungen des innerhalb des
Gefäßes durchgeführten Verfahrens variiert werden.
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Für die Entnahme des (durchmischten) Erzeugnisses ist eine-Austrittsöffnung
50 vorgesehen, die auf der den oberen Enden der Wärmerohre 30 benachbarten Seite
des Gefäßes angeordnet ist. Am oberen und unteren Ende des Gefäßes sind jeweils
Membran-Detektoren 52 und 53 angeordnet, die mit einem Meßgerät 54 zum Messen der
Druckdifferenz zwischen dem oberen und unteren Ende des Gefäßes verbunden sind,
so daß das Druckgefälle, das die Flüssigkeit durch die Wärmerohre 30 treibt, kontinuierlich
überwacht werden kann.
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Wie in den Figuren 1 und 3 dargestellt, wirkt der Ventilator 17 als
Kreiselpumpe und ist mit seiner Eintrittsseite dem Saugrohr 13 zugewandt. Der Ventilator
weist ein oberes (Schau£èl-) Verstärkungsteil auf; das dem Flansch 16 zugewandt
ist. Der Ventilatoraustritt wird durch eine die Ven-.
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tilatorblätter (-schaufeln) 58 umgebende Umfangsoffnung 57 ausgebildet.
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Durch den Ventilator wird die Flüssigkeit durch das Saugrohr gezogen
und vom Zentrifugalgebläse 17 nach außen in die untere Kammer 12 gedrückt, in der
eine starke Turbulenz ein inniges Durchmischen der Flüssigkeiten im Gefäß be-
wirkt.
Das Zentrifugalgebläse erzeugt auch ein dynamisches Druckgefälle, das die Flüssigkeit
durch die Wärmerohre treibt.
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Die Abmessungen und Betriebsbedingungen des Gefäßes können erfindungsgemäß
in Abhängigkeit von dem durchzuführenden Verfahren variiert werden. Die Mischvorrichtung
in der dargestellten Ausführungsform weist vorzugsweise folgende Parameter auf:
Das Gefäß weist ein Fassungsvermögen von etwa 380 1 (100 gallons) auf. Seine gesamte
Länge beträgt etwa 2,75 m (9 set). Sein Innendurchmesser beträgt etwa 0,6 m (2 feet).
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Das Saugrohr ist etwa 2,1 m (7 f.eet) lang und hat einen Innendurchmesser
von etwa 19 cm (7,5 inches). Um das Saugrohr sind 222 Wärmerohre mit einem Mittelpunktsabstand
von etwa 3,2 cm i1,25 inches) angeordnet, wobei jedes Rohr einen Innendurchmesser
von etwa 2,5 cm (1 inch) aufweist.
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Das Zentrifugalgebläse bzw. die Kreiselpumpe liefert ein Flüssigkeitsvolumen
zwischen etwa 1900 und 3800 1/min (500 bis 1000 gallons/min).
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Wie vorstehend erläutert, ist die erfindungsgemäße Mischvorrichtung
bei vielen Verfahren verwendbar, beispielsweise bei der Veresterung, Nitrierung,
Sulfonierung und beim Mischen von Polymeren mit Lösungsmitteln, beispielsweise beim
Verdünnen von Polyesterharzen mit Styrol. In der dargestellten Ausführungsform ist
die erfindungsgemäße Mischvorrichtung insbesondere zur Verwendung als Reaktor für
die Herstellung thermoplastischer Polyesterharze in einem kontinuierlichen Vorgang
geeignet, wobei das in der US-PS 3 723 390 beschriebene Verfahren verwendet wird.
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Wie in diesem Patent erläutert, werden die Polyesterharze üblicherweise
in einem mehrstufigen, kontinuierlichen (Marco-) Reaktor hergestellt, der in diesem
Patent allgemein beschrieben ist. Die beim Marco-Reaktor auftretenden,
ernsthaften
Instandhaltungsprobleme machen es erforderlich, daß der Reaktor von Zeit zu Zeit
mit beträchtlichen Kosten abgetragen, gereinigt und wieder aufgebautawerden muß.
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Demgegenüber ist es eine Aufgabe der Erfindung, mit den im Marco-Reaktor
hergestellten vergleichbare Polyesterharze bereitzustellen, wobei die Herstellung
effizienter und die Instandhaltungskosten des Reaktors niedriger sind.
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Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung werden die Ausgangsstoffe
in den im vorstehenden Patent angegebenen Anteilen durch die Eintrittsöffnungen
45, 46 und 47 und gegebenenfalls weitere derartige Eintrittsöffnungen zugeführt.
Die Ausgangsstoffe, werden zunächst in der Kammer 11, dem Saugrohr 13 und der Kammer
12 rückvermischt. In der Kammer 12 werden sie vom bis zu3800 1/min (1000 gallons/min)
fördernden Zentrifugalgebläse 17 erzeugten starken Turbulenzen ausgesetzt. Die derart
durchmischten Reaktionsteilnehmer werden durch die Wärmerohre 30 nach oben geführt,
in denen die Reaktion wie bei einer praktisch idealen Strömung weiter abläuft Das
Erzeugnis des Verfahrens wird kontinuierlich durch die Austrittsöffnung 50 in einer
Menge entnommen, die der zugeführten Menge der Ausgangsstoffe entspricht, so daß
vorzugsweise ein Gleichgewicht zwischen zugeführter und entnommener Stoffmenge ausgebildet
wird.
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Dieses Verfahren ist schematisch in Figur 6 dargestellt.
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Die Reaktionsteilnehmer (Ausgangsstoffe) A1, A2 ... An werden dem
Reaktor mit konstanter Menge und/oder konstantem Mengenverhältnis zugeführt. Die
Produkte P1, P2... Pn werden dem Reaktor in den Stufen 1, 2, ... n entzogen.
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Q bezeichnet die dem Reaktor zugeführte oder entzogene Wärmemenge.(R1)b,
(R2)b ... (Rn)b stellen die Rückvermischungs
-Verfahrensstufe dar
(R1)p, (R2) ... (Rn)p dieVerfahrensstufe bei praktisch idealer Strömung. Dieses
Diagramm veranschaulicht die innerhalb eines einzigen Gefäßes durchgeführten, aufeinanderfolgenden
Verfahrensstufen der Rückvermischung und der Reaktion bei praktisch idealer Strömung.
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Figur 4 stellt eine weitere Ausführungs- und Verwendungsform der erfindungsgemäßen
Mischvorrichtung dar. Der kleine Reaktor 60 entspricht in seinem Aufbau und seiner
ungefähren Größe etwa dem in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Reaktor
(Gefäß). Der Reaktor ist an seinem oberen Ende 61 offen und ist lösbar mit einem
weiteren Gefäß 63 verbunden, wobei die beiden Gefäße miteinander kommunizieren.
Das Saugrohr 62 des Reaktors 60 weist eine langgestreckte Verlängerung 64 mit Löchern
65 auf, die senkrecht und entlang des Umfangs im Abstand voneinander über die Verlängerung
64 verteilt sind. Das Gefäß 63 weist ein Volumen von beispielsweise 3800 bis 38
000 1 (1000 bis 10 000 gallons) auf und wird in Verbindung mit dem Reaktor 60 verwendet.
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Das Zentrifugalgebläse 17 wird von einem Motor 68 angetrieben, der
am unteren Ende des Reaktors 60 angeordnet und mit dem Zentrifugalgebläse über eine
Welle 69 verbunden ist.
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Dieser Reaktor kann etwa als diskontinuierlich arbeitende Mischvorrichtung
in Verfahren, wie dem yerdünnen eines Polyesterharzes mit einem Styrol-Lösungsmittel
verwendet werden. Bei diesem Verfahren arbeitet der Reaktor 60 allgemein wie in
Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beschrieben, mit der Ausnahme, daß'die den Wärmerohren
30 entzogenen Flüssigkeiten in Richtung der Pfeile 66 nach oben strömen und in die
Verlängerung 64 des Saugrohres 62 eintreten.
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Ein Vorteil der Vorrichtung nach Figur 4 liegt insbesondere in der
einfachen Instandhaltung. Es kann häufig auftreten, daß das Material innerhalb des
Reaktors unbeabsichtigt geliert oder Klumpen bildet, bevor es dem Reaktor entzogen
wird. In diesem Falle kann die Mischvorrichtung nach Figur 4 relativ einfach gereinigt
werden, indem der Reaktor 60 und das Gefäß 63 als getrennte Einheiten gereinigt
werden. Das keine Wärmerohre aufweisende Gefäß 63 kann durch ein relativ einfaches
Hämmerverfahren zur Entfernung der gelierten bzw. klumpenförmigen Polymere gereinigt
werden. Der vom Gefäß 63 entfernte Reaktor 60 kann prinzipiell durch einfaches Ausbohren
der Wärmerohre 30 und des Saugrohres 13 gereinigt werden. Die Kammern oberhalb und
unterhalb der Wärmerohre können durch einfaches Schlagen bzw. Hämmern gereinigt
werden.
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Eine weitere Ausführungsform der Mischvorrichtung von Figur 4 ist
in Figur 5 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der Antrieb bzw. Motor 70
an der Spitze, des größeren Gefäßes 63 angeordnet, und, wie vorstehend-bemit dem
Zentrifugalgebläse 17 verbundeh. schrieben\/ Der wesentliche Unterschied zwischen
dieser Vorrichtung und der Vorrichtung nach Figur 4 besteht unter anderem in den
zusätzlichen Rührflügeln 71, die eine vollständigere Mischung der Flüssigkeiten
im Gefäß 63 gewährleisten.
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Erfindungsgemäß kann die Strömungsrichtung aus dem Ventilawien, tor
17~urgekehrt/ beispie-lsweisç durch Anordnen des Ventilators an r Spitze lt e aes
u rires rj von Fi rn1& Iso daß die Flüssigkeiten im Saugrohr nach oben gezogen
werden und durch die Wärmerohre nach unten strömen. Diese Ausführungsform ist insbesondere
dann geeignet, wenn Wasserdampf oder dergleichen der Flüssigkeit entzogen werden
soll. Bei einer Umkehr der Strömungsrichtung verdampft das nach oben gegen die obere
Wölbung des Gefäßes gesprühte Wasser rasch und kann leicht entfernt werden.