DE440768C - Vorrichtung zum Zerstaeuben von Fluessigkeiten, zum Konzentrieren von Loesungen, zum Homogenisieren von Suspensionen bzw. zur Durchfuehrung chemischer Reaktionen innerhalb zerstaeubter Stoffe - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten, zum Konzentrieren von Lösungen, zum Homogenisieren von Suspensionen bzw. zur Durchführung chemischer Reaktionen innerhalb zerstäubter Stoffe.
• Zusatz zum Patent 423 433.
• Die Patentschrift 423 433 behandelt eine Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten, zum Konzentrieren von Lösungen, zum Homogenisieren von Suspensionen bzw. zur Durchführung chemischer Reaktionen innerhalb zerstäubter Stoffe, bestehend aus zwei Rotationssystemen, von denen das innere, als Schleuderorgan ausgebildete, mit einem oder mehreren üb ereinanderliegenden Ausströmungsorganen versehen ist und eine Scheibe trägt, gegen deren Rand hin eine Reihe von Aufprallflächen sitzen, während das äußere, als eigentliches Aiifprallsystem ausgebildete, ebenfalls mit Aufprallflächen ausgerüstet ist, und schließlich unter solcher Anordnung beider Systeme, daß die Aufprallflächen des äußeren Systems zwischen den Aufprallflächen des inneren und den Ausströmungsorganen liegen.
• Die beiliegende Zeichnung zeigt in Abb. I ein Ausführungsbeispiel einer solchen Vorrichtung. Da die hauptsächlichsten Merkmale und die Wirkungsweise dieser Vorrichtung in der Beschreibung des Hauptpatentes und in der dazugehörigen Zeichnung niedergelegt sind, werden hier lediglich die Gegenstände der vorliegenden zusätzlichen Erfindung sowie einige weitere Maßnahmen besprochen.
• Diese Abänderungen sind zum Teil in den Abb I, 2 und 3 der beiliegenden Zeichnung niedergelegt, zum Teil aber auch, weil allgemein verständlich, nur in der Beschreibung envähnt.
• Neben den im Hauptpatent erwähnten Zuführungsmöglichkeiten der zu zerstäubenden bzw. zur Reaktion zu bringenden Stoffe in die Rotationssysteme besteht eine weitere darin, daß als Triebachse, n der beiden Systeme Hohlwellen verwendet werden, welche die Zufuhr von Flüssigkeiten und Gasen ermöglichen.
• Bei Verwendung der in Abb. I der beiliegenden Zeichnung mit dem Buchstaben R bezeichneten, am Deckel der Rseaktionsapparatur angebrachten Zuführungsstutzen können die nachstehend envähnten speziellen Reaktionsbedingungen geschaffen werden. Bei Reaktionen, die in mehreren rasch hintereinander verlaufenden Phasen stattfinden, ist es über den Weg dieser Zuführungsstutzen möglich, die in einem fortgeschrittenen Reaktionsstadium aus den rotierenden Systemen austretenden Reaktionsprodukte mit einem dritten Stoff innig in Kontakt zu bringen zwecks Durchführung einer weiteren Reaktion. Man kann beispielsweise aus stickoxydhaltigen Gasen und Ammoniak direkt Ammoniumnitrat darstellen, wenn man die stickoxydhaltigen Gase in Gegenwart von genügend Sauerstoff mit einer gesättigten katalythaltigen Ammoniumnitratlösung ausschleudert und dem Reaktionsprodukt nach dem Verlassen der Rotationssysteme Ammoniak zumischt, welches durch die Zuführungsstutzen fi R eingeführt wird. Auf diese Weise erhält man unter geeigneten Reaktionsbedingungen Ammoniumnitrat in quantitativer Ausbeute, während starke Zersetzungen bzw. erhebliche Stickstofiverluste auftreten, wenn man das Ammoniak gleichzeitig mit den obenerwähnten Ausgangsmaterialien ausschleudert, weil sich in diesem FaUe erhebliche Mengen Ammoniumnitrit bilden, welch letzteres leicht in Stickstoff und Wasser zerfällt.
• Der dritte Stoff kann aber auch, speziell bei empfindlichen Körpern, zur Stabilisierung der Realftionsprodukte dienen, z. B. durch spontane Kühlung vermittels einer leichtsiedenden Substanz oder durch rasches Vermischen der Reaktionsprodukte mit einem geeigneten stabilisierend wirkenden Merdünnungsmittel. Diese Arbeitsweise kommt z. B. in Frage, wenn es, sich um die Darstellung und die Weiterverarbeitung von leicht zersetzlichen Diazoverbindungen handelt. Durch gemeinsames Ausschleudern von Lösungen, welche z. B. ein Amin, Salzsäure und Natriumnitrit enthalten, gewinnt man bei der Einhaltung der üblichen Arbeitsbedingungen ein Diazoniumsalz, welches in einer zweiten Reaktionsphase, also nach dem Verlassen der Schleuderorgane, mit einer geeigneten aromaischen Amidoverbindung oder mit einem ziweckdienlichen Phenol direkt zu einem Farbstoff gekuppelt werden kann. Die Zuführung der letzterwähnten Substanzen erfolgt wiederum durch die Stutzen R und R,.
• Bei Reaktionen mit zirkulierenden Gasen kann vielfach der Fall eintreten, daß die abziehenden Gase in unerwünschtem Maße flüssige und zum Teil feste Partikelchen mitreißen. Diesem Übelstande kann, abgesehen von den allgemein bekannten Maßnahmen, dadurch gesteuert werden, daß man zwischen die rotierenden Systeme und den seitlichen Wandungen der Reaktionsapparatur in geeignetem Ab stande einen ringförmigen Mantell, wie aus Abb. 1 ersichtlich, anbringt.
• Der ringförmige Raum zwischen Mantel und Gefäßwand bedingt eine verhältnismäßig langsame Strömung der abziehenden Gase, so daß diesen Gelegenheit geboten ist, die mitgerissenen Teilchen zu sedimentieren. Dieser Effekt kann natürlich durch Zwischenschalten von Füllkörpern u. dgl. gesteigert werden.
• Der Hauptgegenstand der vorliegenden Zusatzerfindung besteht darin, daß das innere Rotationssystem im Gegensatz zu demjenigen des Hauptpatents (vgl. Abb. 1) aus mehreren ähnlichen, konachsial und übereinander zur Triebachse angeordneten Schleuverkörpern besteht. Abb. 2 der beiliegenden Zeichnung zeigt eine Ausführungsmöglichkeit einer in diesem Sinne abgeänderten Vorrichtung. Das innere Rotationssystem besteht hier aus den drei Schleuderkörpern A, At und A2.
• Der äußerste Schleuderkörper A2 trägt in diesem Falle die Scheibe S, auf welcher die Prallflächen D des inneren Rotationssystems sitzen. Mit den Buchstaben B, B1 und Be sind drei übereinanderliegende Ausströmungsorgane bezeichnet. Das äußere Rotationssystem besteht hier wie in Abb. I aus einer Scheibe F mit einer Reihe von Aufprallflächen G. Auch hier sind die beiden Rotationssysteme derart zueinander angeordnet, daß die Aufprallflächen G des äußeren Systems zwischen die Aufprallflächen D des inneren Systems und die Ausströmungsorgane B, Bt und B2 zu liegen kommen.
• Die Zuführung der zu zerstäubenden bzw. zur Reaktion zu bringenden Stoffe erfolgt gemäß dem Ausführungsbeispiel durch seitliche Zuleitungen H, H1 und H2, die jeweilen in die Basis der einzelnen Schleuderkörper A, A1 und A2 münden. Diese Ausführungs.form der Vorrichtung ermöglicht es, daß die zur Zerstäubung bzw. zur Reaktion zu bringenden Stoffe voneinander getrennt in das innere Rotationssystem eingeführt und aus diesem herausgeschleudert werden können, so daß sie erst nach dem Ausschleudern in nebelfeiner Verteilung miteinander in Berührung kommen.
• Besonders günstige Arbeitsbedingungen erreicht man, wenn man zwischen die einzelnen Ausströmungsöffnungen des Schleuderorgans mindestens einen an der Peripherie sternartig ausgeschnittenen Führungsring anordnet, dessen Spitzen verschieden gebogen sind, so daß entsprechend der verschiedenen Höhenlage der Spitzen übereinandergelagerte Flüssigkeitsscheiben entstehen. Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen sternartig ausgeschnittenen Führungsringes. In Abb. 2 sind die Spitzen der Führungsringe mit den Buchstauben 1, I, und I2 bezeichnet. Die entsprechende Auf- und Abwärtsbiegung der Spitzen der einzelnen Führungsringe sind durch punktierte Pfeile angedeutet.
• Ein besonderer Vorteil, besonders des Ausführungsbeispieles gemäß Abb. 2, besteht darin, daß man sehr labile Körper, welche z. B. nur während eines Bruchteiles einer Sekunde in einem bestimmten Milieu existenzfähig sind, mit geeigneten anderen Stoffen vor der Zersetzung in kontinuierlichem Gange zur Reaktion bringen kann.
• Desgleichen eignet sich diese Vorrichtung zum Mischen von Gasen, ferner zum Extrahieren von Lösungen und zu solchen Destilstationen, bei denen eine indifferente Substanz in Dampffonn zur Entfernung der flüchtigen Bestandteile aus einer Lösung dient, wie dies z. B. bei den sogenannten Wasserdampfdestillationen der Fall ist.
• Für vielc Fälle ist es erwünscht, die in Reaktion getretenen Stoffe zu kühlen. Zu diesem Zwecke können in den Apparat geeignete Kühlvorrichtungen eingebaut werden.

Claims (5)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Vorrichtung gemäß Hauptpatent 423 433, dadurch gekennzeichnet, daß das als Schleuder- und Saugorgan für die zu zerstäubenden bzw. zur Reaktion zu bringenden Stoffe ausgebildete innere Rotationssystem aus mehreren ähnlichen, konachsial und übereinander zur Triebachse angeordneten Schleuderkörpern besteht, in denen die zu zerstäubenden bzw. zur Reaktion zu bringenden Stoffe voneinander getrennt eingeführt und ausgeschleudert werden, so daß sie erst nach dem Ausschleudern in nebelfeiner Verteilung miteinander in Berührung kommen.
2. 2. Vorrichtung gemäß Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Zerstäubung bzw. zur Reaktion zu bringenden Stoffe durch seitliche Zuleitungen an der Basis des inneren Rotationssyslems eingeführt werden.
3. 3. Vorrichtung gemäß Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in dem inneren Rotationssystem mindestens ein an der Peripherie sternartig ausgeschnittener Führungsring angeordnet ist, dessen Spitzen verschieden gebogen sind, so daß entsprechend der verschiedenen Höhenlage der Spitzen übereinandergelagerte Flüssigkeitsscheihen entstehen.
4. 4. Vorrichtung gemäß Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit mindestens einem weiteren Zuführungsorgan ausgestattet ist, durch welches ein dritter Stoff mit den aus den rotierenden Systemen heraustretenden Reaktionsprodukten innig in Kontakt gebracht werden kann.
5. 5. Vorrichtung gemäß Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die rotierenden Systeme und die seitlichen Wandungen der Reaktionsapparatur in geeignetem Abstande ein ringförmiger Mantel angebracht ist, so daß sich die von den abziehenden Gasen mitgerissenen flüssigen oder festen Teilchen in dem Raume zwischen Mantel und äußerer Wandung absetzen können.