DE4447422C2 - Reaktorvorrichtung für fließfähige Medien - Google Patents

Reaktorvorrichtung für fließfähige Medien

Info

Publication number
DE4447422C2
DE4447422C2 DE4447422A DE4447422A DE4447422C2 DE 4447422 C2 DE4447422 C2 DE 4447422C2 DE 4447422 A DE4447422 A DE 4447422A DE 4447422 A DE4447422 A DE 4447422A DE 4447422 C2 DE4447422 C2 DE 4447422C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
reactor device
medium
elements
hollow cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4447422A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4447422A1 (de
Inventor
Van Endert Eike Schulz
Klaus Schroeder
Hans-Peter Hoffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uhde Inventa Fischer GmbH
Original Assignee
Karl Fischer Industrieanlagen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karl Fischer Industrieanlagen GmbH filed Critical Karl Fischer Industrieanlagen GmbH
Priority to DE4447422A priority Critical patent/DE4447422C2/de
Priority to DE29515322U priority patent/DE29515322U1/de
Priority to DE59505196T priority patent/DE59505196D1/de
Priority to ES95250285T priority patent/ES2130526T3/es
Priority to EP95250285A priority patent/EP0719582B1/de
Priority to US08/571,137 priority patent/US5779986A/en
Priority to TW084113534A priority patent/TW294609B/zh
Priority to KR1019950055455A priority patent/KR100229607B1/ko
Priority to CN95121652A priority patent/CN1063097C/zh
Publication of DE4447422A1 publication Critical patent/DE4447422A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4447422C2 publication Critical patent/DE4447422C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/785Preparation processes characterised by the apparatus used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18Stationary reactors having moving elements inside
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/47Mixing liquids with liquids; Emulsifying involving high-viscosity liquids, e.g. asphalt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/73Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with rotary discs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/44Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with paddles or arms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G85/00General processes for preparing compounds provided for in this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/07Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0723Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis oblique with respect to the rotating axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/50Mixing receptacles
    • B01F35/53Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components
    • B01F35/531Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components with baffles, plates or bars on the wall or the bottom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00092Tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00094Jackets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00182Controlling or regulating processes controlling the level of reactants in the reactor vessel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00189Controlling or regulating processes controlling the stirring velocity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/182Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal

Description

Die Erfindung betrifft eine Reaktorvorrichtung für fließfähige Medien nach dem Oberbegriff des Hauptan­ spruchs.
Aus der DE 21 00 615 ist ein Reaktionsgefäß für Stoffe in fließfähigem Zustand, insbesondere für die Polykondensation von Präpolymeren zu Polyester mit hohem Molekulargewicht, bekannt, das aus einem hori­ zontal ausgerichteten Reaktorgehäuse mit einem Einlaß am einen und einem Auslaß am anderen Ende und einer im unteren Bereich des Reaktorinnenraums mit geringem Spiel um eine in Richtung der Längsachse des Reaktor­ gehäuses verlaufenden Achse drehbaren Einrichtung zum Bewegen und Fördern des fließfähigen Stoffes besteht. Die drehbare Bewege- und Fördereinrichtung ist als an koaxialen Stummelwellen befestigter Tragrahmen ausge­ bildet, an dem Scheiben im Bereich ihrer Umfänge be­ festigt sind. Die Scheiben sind aufeinanderfolgend in Richtung der Rotationsachse gegenüber dieser derart geneigt angeordnet, daß von den beiden Punkten, die auf demselben Durchmesser am Umfang einer jeden Scheibe lieben und jeweils einen kleinsten Abstand von jeder der beiden Stirnseiten des Reaktorgehäuses besitzen, die jeweils einer Stirnseiten näherliegen­ den Punkte aller Scheiben auf einer zur Rotationsach­ se koaxialen Schraubenlinie liegen. Die durch die Schraubenlinie verbundenen Punkte werden als Spur­ punkte bezeichnet.
Bei einem solchen bekannten Reaktionsgefäß werden zum Beispiel fließfähige und viskose Monomere und Präpo­ lymere am Einlaß des Reaktorgehäuses zugeführt, im Reaktor bewegt, lokal vermischt und durch das Gehäuse gefördert, um dadurch den Ablauf eines Polymerisa­ tionsprozesses zu bewirken. Die Polymerisationspro­ dukte werden am Auslaß ausgetragen. Das in dem Reak­ tor vorhandene Medium wird durch jede umlaufende Scheibe lokal vermischt und emporgehoben, wobei sich auf den Scheiben Produktfilme ausbilden, während das viskose Medium im Verlauf der Drehbewegung von den Scheiben abläuft. Durch die unterschiedlichen An­ stellwinkel wird das Medium durch das Reaktorgehäuse gefördert. Während der mechanischen Einwirkung auf das reagierende Medium bildet sich aus den Ausgangs­ stoffen das gewünschte Polymer, während freiwerdende Reaktionsbestandteile ausdampfen und als Brüden abge­ zogen werden.
Die US-PS 3 634 042 offenbart einen Reaktor mit einem Gehäuse,je einem Ein- und Auslaß, einem Abzug und mit einer durchgehenden Mittelwelle, auf der hinterein­ andergereiht Rotoreinheiten sitzen, die jeweils eine Mehrzahl von konzentrischen, fest auf der Welle an­ geordneten Zylinder unterschiedlicher Radii umfassen, die Löcher aufweisen. Diese Zylinder bilden ringför­ mige Elemente mit stark flächiger, in Längsrichtung des Reaktors orientierter Ausprägung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reak­ torvorrichtung entsprechend dem Stand der Technik derart weiterzubilden, daß bei relativ einfacher Kon­ struktion mit verbesserter Stabilität gegen Verdre­ hung und Durchbiegung ein Reaktionsprodukt mit her­ ausragender Qualität bei Einhaltung eines sehr kon­ trollierten Verweilzeitspektrums erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.
Dadurch, daß der Rotor als mit den stummelwellen ver­ bundener und mit Durchbrechungen versehener Hohlzy­ linder ausgebildet ist, auf dem die ringförmigen Ele­ mente über die Länge des Reaktorgehäuses in Förder­ richtung des Mediums gesehen mit abnehmendem Anstell­ winkel in bezug auf die Rotationsachse befestigt sind, wird einerseits die Stabilität erhöht und ande­ rerseits kann die Verweildauer des Mediums gezielt gesteuert werden. Der mit Durchbrechungen versehene Hohlzylinder hat wegen seines großen mechanischen Widerstandsmomentes eine hohe Biegesteifigkeit, so daß Durchbiegungen äußerst gering sind. Gleichzeitig unterstützen die Durchbrechungen im Hohlzylinder die Durchmischung des Mediums unter Bildung von freien Flächen, die das Ausdampfen fördern.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah­ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse­ rungen möglich.
Besonders vorteilhaft ist, daß in Förderrichtung die freien Querschnitte der ringförmigen Elemente und/oder die Abstände der ringförmigen Elemente und/oder die Größe der Durchbrechungen des Hohlzylinders zu­ nehmen, wobei dies zonenweise erfolgen kann, da auf­ grund dieser Maßnahmen eine Anpassung der Reaktions­ bedingungen an den Zustand des Mediums, d. h. im we­ sentlichen dessen Viskosität, vorgenommen wird, wo­ durch das Verweilzeitspektrum noch präziser gesteuert werden kann. Dies wird noch dadurch unterstützt, daß die ringförmigen Elemente gruppenweise den gleichen Anstellwinkel und den gleichen Spurpunkt aufweisen. Die gruppenweise Anordnung paralleler ringförmiger Elemente führt zu Zonen mit verringerter axialer För­ derwirkung, d. h. es werden kaskadenartige Zonen ge­ bildet, durch die das Verweilzeitverhalten für unter­ schiedliche Produkte entsprechend der Kinetik der Reaktion angepaßt werden kann.
Zur Erhöhung der kaskadierenden Wirkung von Scheiben in gruppenweiser Anstellung bei gleicher Spurpunkt­ einstellung können diese auch beispielsweise so aus­ geführt werden, daß bei Anordnung einer Gruppe von drei Scheiben die mittlere Scheibe eine geringere oder entgegengesetzte Anstellung bzw. einen zurück­ verlegten Spurpunkt erhält, was den Mischeffekt in­ nerhalb einer Kaskadengruppe günstig beeinflußt.
Die Konstruktion des Reaktors kann vereinfacht wer­ den, da gruppenweise bzw. zonenweise gleiche Kon­ struktionsbedingungen vorgesehen sind.
Durch Vorsehen zusätzlicher Ringe, die am Innenumfang des Hohlzylinders befestigt sind, wird das Medium bzw. der entstehende Schaum gegen axiale Durchströ­ mung und zur Verhinderung von direktem axialen Wei­ terfluß an den inneren Wänden des Hohlzylinders ge­ bremst, wobei der Schaum insbesondere im Anfangsbe­ reich des Reaktors, in dem die Entspannungs- und Hauptentgasungszone liegt und heftige Reaktionen ab­ laufen, entsteht.
Durch Vorsehen einer oder mehrerer Wehranordnungen wird das Medium gezielt umgelenkt, und es wird eine Kaskadierungswirkung erreicht.
Vorteilhafterweise werden im Bereich höherer Viskosi­ tät Abstreifstäbe zwischen den ringförmigen Elementen im Sumpf des Mediums angeordnet, durch die Brücken­ bildungen zwischen den Scheiben sowie eine übermäßige Schrägstellung des Niveaus vermieden werden.
Die Ausbildung des Auslasses als Austragkonus sowie ein vor dem Austragkonus angeordnetes Wehr und ein dort umlaufender Abstreifer und Rührer liefern einen gleichmäßigeren Austrittsstrom des Mediums, wobei das Wehr eine Abkopplung von der Drehbewegung darstellt, und es wird ein horizontales, meßbares Medienniveau erreicht, das unabhängig von der Geschwindigkeit des Korbrührers ist.
Durch die Anordnung eines Abgasstutzens am hinteren Ende des Reaktorgehäuses wird aufgrund der durchströ­ menden Reaktionsdämpfe ein Wascheffekt erreicht, wo­ bei gleichzeitig aufgrund der größeren Austrittsflä­ che ein Sogeffekt an den besonders kritischen unteren Wandbereichen des Abgasstutzens und damit ein Mitrei­ ßen von Partikeln vermieden wird.
Durch gezielte zusätzliche Beheizung im Scheitel­ punktbereich des Gehäuses wird ein Anhaften von Oli­ gomeren und eine Bildung von entsprechenden Ablage­ rungen vermieden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch die erfin­ dungsgemäße Reaktorvorrichtung,
Fig. 2 eine Aufsicht auf die in Fig. 1 verwendete Wehranordnung,
Fig. 3 eine Aufsicht auf die in Fig. 1 zwischen den ringförmigen Elemen­ ten angeordneten stabförmigen Abstreifelemente, und
Fig. 4 eine Aufsicht auf das in Fig. 1 im Austragbereich vorgesehene Endwehr.
Der in Fig. 1 dargestellte Reaktor weist ein mit ei­ nem Heizmantel 2 versehenes Gehäuse 1 auf, wobei ein Wärmeträger über eine Rohrleitung 3 an mehreren stel­ len, über die Länge des Gehäuses 1 gesehen, beidsei­ tig in den Heizmantel 2 geleitet wird. Durch diese Maßnahme wird beim Aufheizen der gesamten Reaktorvor­ richtung ein Verbiegen verhindert. In dem Gehäuse ist an einem Ende ein Einlaß 4 für den Polymereintritt und am anderen Ende ein Auslaß 5 für den Polymeraus­ tritt vorgesehen. In dem Gehäuse 1 ist über stummel­ wellen 6, 7, die durch die Stirnwände des Gehäuses geführt sind, ein Rotor drehbar gelagert, wobei die Längsachse des Rotors 8 im Ausführungsbeispiel zu der Längsachse des Gehäuses 1 leicht nach unten (in Fig. 1 gesehen) versetzt ist, um im oberen Bereich etwas mehr Raum für die Reaktionsdämpfe, z. B. Glykol- und Aldehyddämpfe, oder sonstige Gase freizulassen. Am hinteren Ende des Gehäuses 1, in Förderrichtung des Polymers gesehen, ist ein Abgasstutzen 21 angeordnet.
Der Rotor 8 weist einen Hohlzylinder, einen zylindri­ schen Korb 9 auf, der mit rechteckförmigen Durchbrechungen 10 versehen ist, zwischen denen längs- und quergerichtete Stege 11 verbleiben, so daß sich eine gitterförmige Anordnung oder ein gitterför­ miger Rahmen ergibt. Grundsätzlich wird mit Hohlzy­ linder 9 eine solche gitterförmige Anordnung bezeich­ net, wobei die Art und Weise ihrer Herstellung nicht erfindungswesentlich ist. Vorteilhaft ist, wenn die Stege durchgehend ausgebildet sind. Auf der äußeren Oberfläche des Hohlzylinders 9 bzw. auf den Stegen 11 sind Lochscheiben 12 und Speichenräder 13 als Förder- und Rührelemente, über die Länge des Rotors 8 gese­ hen, hintereinander fest angeordnet. Zwischen den Lochscheiben ist im unteren Bereich des Reaktorgehäu­ ses 1, d. h. dort, wo sich der Polymersumpf befindet, zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lochscheiben 12 bzw. Speichenrädern 13 mindestens eine Wehranordnung 14, 17 und stabförmige Abstreifer 15 vorgesehen.
Wie zu erkennen ist, ist der Reaktor über seine Länge in drei verschiedene Zonen aufgeteilt, wobei bei­ spielsweise die Abstände der Ring- bzw. Lochscheiben 12 bzw. der Speichenräder 13 untereinander von Zone zu Zone variieren. Das heißt, daß die Abstände der Ringscheiben 12 im Eintrittsbereich kleiner als im Mittelbereich und diese wiederum kleiner als im End­ bereich sind. Gleichfalls nimmt die Größe der Durch­ brechungen 12 dem Hohlzylinders 9 zu. Die Ringschei­ ben 12 sind über ihren gesamten Querschnitt mit einer Vielzahl von Löchern versehen, und die Speichenräder weisen Längs- und Querspeichen auf, wobei auch die Größe der Löcher, d. h. der freie Querschnitt der Ringscheiben 12 von vorn nach hinten zunimmt bzw. die Anzahl der Speichen 13 auch zonenweise abnimmt. Wie von den letzten drei Speichenrädern 13 zu erkennen ist, sind keine Querspeichen mehr vorhanden. Die Än­ derungen müssen über die Länge des Reaktors nicht zonenweise vorgenommen werden, sondern können konti­ nuierlich ausgeführt sein.
Wie aus der Figur zu erkennen ist, sind die Ring­ scheiben 12 und die Speichenräder 13 zu der Längsach­ se des Hohlzylinders 9 geneigt angeordnet, wobei die Anstellwinkel variieren können, d. h. die Anstellwin­ kel werden vom Eintritt des Polymers bis zu dessen Austritt kleiner. Die Anstellwinkel werden abhängig von dem zu bearbeitenden Material gewählt und liegen beispielsweise zwischen 0 und 4°, vorzugsweise zwi­ schen 0,5 und 2,5°, wobei jedoch auch der Durchmesser der Scheiben bzw. Scheibenringe eine Rolle spielt. Was aus der Zeichnung nicht zu erkennen ist, ist, daß die Ringscheiben 12 bzw. die Speichenräder 13 grup­ penweise so zueinander versetzt sind, daß ihre "Spur­ punkte" auf einer Schraubenlinie bzw. Schneckenlinie liegen. Dabei wird unter "Spurpunkt" diejenige stelle auf dem Umfang der Scheiben 12 bzw. Speichenräder 13 bezeichnet, die hinsichtlich der betrachteten Scheibe am nächsten zu der einen und am weitesten von der anderen Stirnwand des Gehäuses 1 liegt. Von den Scheiben 12 bzw. Speichenrädern 13 hat eine Gruppe, beispielsweise mehrere, hintereinanderliegender Scheiben den gleichen Spurpunkt, während die nächste Gruppe einen, ins Umfangsrichtung gesehen, zu der er­ sten Gruppe versetzen Spurpunkt hat. Je nach ge­ wünschter Verweildauer des Mediums in dem Reaktor wird der Winkel zwischen den Spurpunkten der hinter­ einanderliegenden Gruppen von Ringscheiben gewählt. Die Anstellwinkel der Scheiben 12 oder Speichenräder 13 können gruppen- oder zonenweise variieren. Bei einer Umdrehung der gesamten Gruppe wird das Medium in dem Bereich der Gruppe zu einem bestimmten Teil vor- und zurückgefördert, während ein anderer Teil in den Bereich der nächsten Gruppe gelangt. Auch dadurch wird eine Steuerung des Verweilzeitspektrums er­ reicht.
Das zu behandelnde Medium, das etwa 18-22% des Gesamtvolumens des Reaktors einnimmt, wird durch die Bewegung der Ringscheiben 12 bzw. der Speichenräder 13 mitgezogen und läuft von diesen ab, wobei sich auch gleichzeitig an den Durchbrechungen 10 des Hohl­ zylinders 9 Fäden und freie Flächen bilden, die die Reaktion fördern. Der Außendurchmesser des Hohlzylin­ ders 9 endet im unteren Bereich des Reaktors leicht unter der Füllstandshöhe des Mediums.
Im Innenraum des Hohlzylinders 9 sind in bestimmten Abständen zueinander, über seine Länge gesehen, Ring­ scheiben 16 befestigt, die einerseits den Schaum des Mediums bremsen und andererseits wiederum Abtropfele­ mente für das Medium bilden.
Hinter der ersten Zone ist gemäß Fig. 2 eine Wehran­ ordnung vorgesehen, die sich aus einem in einem Win­ kel von 90° zu der Längsachse des Hohlzylinders 9 auf diesem angeordneten Scheibe 17 und einem Wehrblech 14 zusammensetzt. Das Wehrblech 14 ist fest mit dem Ge­ häuse 1 verbunden und reicht in etwa bis zu dem Hohl­ zylinder 9 und ist kreisbogenförmig ausgebildet. Die Scheibe 17 weist in ihrem äußeren Rand Löcher 22 auf, und das Wehrblech ist so angeordnet, daß zwischen Gehäuse 1 und unterem Rand des Wehrblechs 14 ein Spalt vorhanden ist. Das Medium wird durch diese Wehranordnung 17, 14 geleitet, und dies ist eine wei­ tere Maßnahme, um das Verweilzeitspektrum zu steuern.
Im Sumpf des Mediums sind die Abstreiferstäbe ent­ sprechend Fig. 3 an dem Gehäuse 1 befestigt, die in Drehrichtung versetzt schräg angeordnet sind und sich im Medium befinden. Diese Abstreiferstäbe 15 vermei­ den bei der höheren Viskosität die Bildung von Brük­ ken zwischen den Speichenrädern 13 und von Anhaftun­ gen, und durch den Strömungswiderstand verringert sie darüber hinaus die Neigung des Mediums, der Drehrich­ tung folgend sich schräg auszubilden. Diese Abstrei­ ferstäbe 15 können in ihrer Form beliebig gewählt werden, beispielsweise können sie einen runden oder stromlinienförmigen Querschnitt aufweisen. Sie können jedoch auch derart ausgebildet sein, daß sie die För­ derwirkung auf das Medium bei höheren Viskositäten unterstützen, beispielsweise können sie in Förder­ richtung schräg angestellt sein.
Der Auslaß 5 ist als abgeflachter Austragkonus ausge­ bildet, wodurch ein gleichmäßigerer Austrittsstrom erzielt wird. Die Austragung fördert darüber hinaus ein an dem Hohlzylinder 9 befestigter Rührerarm und Abstreifer 18, der sich mit dem Hohlzylinder 9 dreht und gleichzeitig die Stirnfläche des Gehäuses 1 ab­ streift und das Medium durchmischt. Weiterhin wird die gleichmäßigere Austragung durch Vorsehen eines Endwehrs 19 verbessert, das kreisabschnittförmig aus­ gebildet ist und mit dem Gehäuse 1 verbunden ist und eine Mehrzahl von feinen Lochungen 23 aufweist (Fig. 4). Das Endwehr 19 ist in seiner Ansicht von dem Austragkonus 5 her gesehen. Der Hohlzylinder 9 ist an seinem Ende über einen Befestigungsstern 24 aus streifenförmigen Blechen mit der Stummelwelle 7 ver­ bunden. Das dargestellte Endwehr 19 verhindert ein am Ende schrägstehendes Niveau des Mediums. Durch das horizontale Niveau wird eine bessere Durchstrahlungs­ messung mit einer Kobaltstabanordnung oder andere Messungen zur Feststellung der Höhe des Niveaus vor­ gesehen.
Der Abgasstutzen 21 ist konisch ausgebildet, um die Austrittsfläche zu vergrößern, wodurch ein Mitziehen von Partikeln aufgrund einer Sogwirkung verringert wird. Im Heizmantel 2, und zwar im oberen Scheitel­ punkt, ist eine Rohrschleife 20 angeordnet, durch die ein Wärmeträger strömt, der eine höhere Temperatur hat als der Wärmeträger des Heizmantels 2. Durch die­ se Maßnahme wird die Entstehung von Oligomerablage­ rungen vermieden.

Claims (16)

1. Reaktorvorrichtung für fließfähige Medien, insbe­ sondere für Polymere zur Polykondensation von Po­ lyester mit einem liegend angeordneten Gehäuse, das an einem Ende einen Einlaß für die Zufuhr des Mediums und am anderen Ende einen Auslaß für des­ sen Austragung aufweist, mit zwei stummelwellen, die an je einem Ende des Gehäuses in dem Gehäuse gelagert sind, und mit einem in dem Gehäuse über die stummelwellen drehbar gelagerten Rotor, der ringförmige Elemente zum Bewegen und Fördern des Mediums aufweist, wobei die ringförmigen Elemente zur Rotationsachse derart geneigt angeordnet sind, daß ihre Spurpunkte über die Länge des Rotors eine Schraubenlinie bilden, wobei als Spurpunkt derje­ nige Punkt auf dem Umfang des jeweiligen ringför­ migen Elementes bezeichnet wird, der in bezug auf eine der beiden Stirnseiten des Gehäuses den kleinsten Abstand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (8) einen an seinen Enden mit je einer Stummelwelle (6, 7) verbundenen und mit Durchbrechungen (10) versehenen Hohlzylinder (9) aufweist, auf dem die ringförmigen Elemente (12,13) befestigt sind, wobei die Anstellwinkel der ringförmigen Elemente (12,13) in Förderrich­ tung, nämlich mit steigender Viskosität des Mediums, abnehmen.
2. Reaktorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ringförmigen Elemente als Ringscheiben (12) und/oder Speichenräder (13) ausgebildet sind.
3. Reaktorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung die freien Querschnitte der ringförmigen Elemente (12, 13) und/oder die Abstände der ringförmigen Elemente zunehmen.
4. Reaktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Querschnitte sowie der Spalt zwischen Gehäuse und Außendurchmesser der ringförmigen Elemente so gewählt werden, daß die drehenden ringförmi­ gen Elemente dem freien ungehinderten Fluß des Mediums einen Widerstand entgegensetzen, der kleiner ist als die durch den Spurpunktversatz erreichte Förderung des Mediums.
5. Reaktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme der Anstellwinkel sowie die Zunahme der freien Querschnitte und der Abstände der ringförmigen Elemente zonenweise erfolgt.
6. Reaktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbre­ chungen (10) des Hohlzylinders rechteckförmig mit durchgehenden Stegen ausgebildet sind und deren Querschnitte in Flußrichtung des Mediums vorzugsweise zonenweise vergrößert werden.
7. Reaktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ringför­ migen Elemente (12, 13) vorzugsweise im vorderen Bereich gruppenweise den gleichen Anstellwinkel in bezug auf die Rotationsachse und/oder den gleichen Spurpunkt aufweisen.
8. Reaktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem inne­ ren Umfang des Hohlzylinders (9) Ringscheiben (16) als Durchstrombremse befestigt sind.
9. Reaktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmes­ ser des Hohlzylinders (9) abhängig von dem Füll­ stand des Mediums gewählt wird, wobei das Medium etwa 18-22% des Gesamtvolumens des Gehäuses einnimmt.
10. Reaktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäu­ se (1) mindestens eine Wehranordnung (14, 17) zwischen den ringförmigen Elementen (12, 13) an­ geordnet ist, die ein im wesentlichen über die gesamte Füllstandshöhe reichendes Wehrblech (14) und eine senkrecht mit dem Hohlzylinder verbun­ dene Scheibe (17) aufweist.
11. Reaktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß stabartige Abstreifelemente (15) im Bereich des Mediums zwischen den ringförmigen Elementen (12, 13) an dem Gehäuse (1) befestigt sind, die zur Vermei­ dung von Anhaftungen und übermäßiger Mitnahme von viskosem Medium zwischen jeweils einem Paar der ringförmigen Elemente (12, 13) dienen.
12. Reaktorvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die stabartigen Abstreifelemente (15) schräg so angeordnet sind oder in ihrem Quer­ schnitt eine derartige asymmetrische Form besit­ zen, so daß sie eine Förderwirkung erzeugen.
13. Reaktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (5) für das Medium als abgeflachter Austragkonus ausgebildet ist, vor dem ein Endwehr (19) über im wesentlichen die gesamte Füllstandshöhe an­ geordnet ist, das vorzugsweise feine Lochungen aufweist.
14. Reaktorvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Austragbereich des Aus­ tragkonus ein Rührer (18) und Abstreifer ange­ ordnet ist, der mit dem Hohlzylinder (9) verbun­ den ist.
15. Reaktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzy­ linder (9) zur Vergrößerung des Gasraums zum Gehäuse (1) exzentrisch gelagert ist und daß der Abgasstutzen (21), in Förderrichtung gesehen, im hinteren Bereich des Gehäuses (1) angeordnet ist und vorzugsweise zur Verkleinerung der Gasaus­ trittsgeschwindigkeit am Gasdurchtritt einen größeren Querschnitt aufweist als die dann fol­ gende Gasabsaugleitung.
16. Reaktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse­ wand als von einem Wärmeträger durchströmter Heizmantel (2) ausgebildet ist und daß im Schei­ telbereich des Gehäuses (1) zur Vermeidung von Oligomerablagerungen eine zusätzliche Heizzone (20) mit höherer Temperatur als im Reaktionsraum vorgesehen ist.
DE4447422A 1994-12-30 1994-12-30 Reaktorvorrichtung für fließfähige Medien Expired - Fee Related DE4447422C2 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4447422A DE4447422C2 (de) 1994-12-30 1994-12-30 Reaktorvorrichtung für fließfähige Medien
DE29515322U DE29515322U1 (de) 1994-12-30 1995-09-12 Reaktorvorrichtung für fließfähige und höherviskose Medien
ES95250285T ES2130526T3 (es) 1994-12-30 1995-11-20 Dispositivo de reactor para medios poco viscosos y medios de mayor viscosidad.
EP95250285A EP0719582B1 (de) 1994-12-30 1995-11-20 Reaktorvorrichtung für fliessfähige und höherviskose Medien
DE59505196T DE59505196D1 (de) 1994-12-30 1995-11-20 Reaktorvorrichtung für fliessfähige und höherviskose Medien
US08/571,137 US5779986A (en) 1994-12-30 1995-12-12 Reactor device for free-flowing and higher-viscosity media
TW084113534A TW294609B (en) 1994-12-30 1995-12-18 Reaktorvorrichtung f flie塻ige und herviskose medien
KR1019950055455A KR100229607B1 (ko) 1994-12-30 1995-12-23 자유 흐름및 고점도의 매체를 위한 반응자 장치
CN95121652A CN1063097C (zh) 1994-12-30 1995-12-30 用于流体和高粘度介质的反应设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4447422A DE4447422C2 (de) 1994-12-30 1994-12-30 Reaktorvorrichtung für fließfähige Medien

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4447422A1 DE4447422A1 (de) 1996-07-04
DE4447422C2 true DE4447422C2 (de) 1996-10-31

Family

ID=6537615

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4447422A Expired - Fee Related DE4447422C2 (de) 1994-12-30 1994-12-30 Reaktorvorrichtung für fließfähige Medien
DE29515322U Expired - Lifetime DE29515322U1 (de) 1994-12-30 1995-09-12 Reaktorvorrichtung für fließfähige und höherviskose Medien

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE29515322U Expired - Lifetime DE29515322U1 (de) 1994-12-30 1995-09-12 Reaktorvorrichtung für fließfähige und höherviskose Medien

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR100229607B1 (de)
DE (2) DE4447422C2 (de)
TW (1) TW294609B (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007022130A1 (de) 2007-05-11 2008-11-13 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Schmelzeumesterungsverfahren
EP2058363A1 (de) 2007-11-07 2009-05-13 Bayer MaterialScience AG Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Schmelzeumesterungsverfahren
DE102008011903A1 (de) 2008-02-29 2009-09-03 Bayer Materialscience Ag Polycarbonate mit cyclischen Oligomeren und verbessertem Fließverhalten
DE102008019503A1 (de) 2008-04-18 2009-10-22 Bayer Materialscience Ag Polycarbonate mit Umlagerungsstrukturen, cyclischen und linearen Oligomeren sowie verbessertem Fließverhalten
WO2011120921A1 (en) 2010-04-01 2011-10-06 Bayer Materialscience Ag Melt polycarbonate having improved heat ageing
US8252888B2 (en) 2006-06-02 2012-08-28 Uhde Inventa-Fischer Gmbh Process for continuous preparation of high molecular weight polyesters by esterification of dicarboxylic acids and/or transesterification of dicarboxylic acids with diols and/or mixtures thereof and an apparatus therefor
WO2017191150A1 (de) 2016-05-04 2017-11-09 Covestro Deutschland Ag Copolycarbonat als stützmaterial im 3d-druck
US10189941B2 (en) 2014-12-04 2019-01-29 Covestro Deutschland Ag Polycarbonate compositions containing polyethylene wax
EP3838979A1 (de) 2019-12-17 2021-06-23 Covestro Deutschland AG Schmelzepolycarbonat mit verbesserten optischen eigenschaften

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10119851A1 (de) * 2001-04-24 2002-10-31 Bayer Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polycarbonaten nach dem Schmelzumesterungsverfahren
DE10357183A1 (de) * 2003-12-06 2005-06-30 Bayer Materialscience Ag Vorrichtung und Verfahren zum Ausdampfen von Monomeren und anderen flüchtigen Bestandteilen aus Polymerschmelzen
DE102004053199B3 (de) * 2004-11-04 2006-07-06 Zimmer Ag Verfahren zur Herstellung von Polyestern und dafür geeigneter Ringscheibenreaktor
DE102005003731B4 (de) 2005-01-26 2006-10-05 Epc Industrial Engineering Gmbh Reaktor zur kontinuierlichen und gleichzeitigen Herstellung verschiedener und variabel viskos einstellbarer Polyesterprodukte mit Regelung des Prozessfortschrittes über das/die hydraulische(n) Antriebssysteme(e)
DE102005034455B3 (de) * 2005-07-23 2006-11-02 Zimmer Ag Vorrichtung zur Schmelzepolykondensation mit einem Reaktorkäfig
DE102006025943B4 (de) 2006-06-02 2008-09-18 Uhde Inventa-Fischer Gmbh Endreaktor
DE102006047942B3 (de) * 2006-10-10 2008-01-10 Uhde Inventa-Fischer Gmbh Vorrichtung und Verfahren für die chargenweise Polykondensation von Polymeren
CN117751154A (zh) 2021-07-27 2024-03-22 科思创德国股份有限公司 使用至少一个特殊缩合反应器生产聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3634042A (en) * 1970-02-24 1972-01-11 Monsanto Co Polymerization vessel having readily removable working parts

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8252888B2 (en) 2006-06-02 2012-08-28 Uhde Inventa-Fischer Gmbh Process for continuous preparation of high molecular weight polyesters by esterification of dicarboxylic acids and/or transesterification of dicarboxylic acids with diols and/or mixtures thereof and an apparatus therefor
DE102007022130A1 (de) 2007-05-11 2008-11-13 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Schmelzeumesterungsverfahren
EP2058363A1 (de) 2007-11-07 2009-05-13 Bayer MaterialScience AG Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Schmelzeumesterungsverfahren
DE102007052968A1 (de) 2007-11-07 2009-05-14 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Schmelzeumesterungsverfahren
DE102008011903A1 (de) 2008-02-29 2009-09-03 Bayer Materialscience Ag Polycarbonate mit cyclischen Oligomeren und verbessertem Fließverhalten
DE102008019503A1 (de) 2008-04-18 2009-10-22 Bayer Materialscience Ag Polycarbonate mit Umlagerungsstrukturen, cyclischen und linearen Oligomeren sowie verbessertem Fließverhalten
WO2011120921A1 (en) 2010-04-01 2011-10-06 Bayer Materialscience Ag Melt polycarbonate having improved heat ageing
US10189941B2 (en) 2014-12-04 2019-01-29 Covestro Deutschland Ag Polycarbonate compositions containing polyethylene wax
WO2017191150A1 (de) 2016-05-04 2017-11-09 Covestro Deutschland Ag Copolycarbonat als stützmaterial im 3d-druck
EP3838979A1 (de) 2019-12-17 2021-06-23 Covestro Deutschland AG Schmelzepolycarbonat mit verbesserten optischen eigenschaften

Also Published As

Publication number Publication date
DE29515322U1 (de) 1995-11-30
KR100229607B1 (ko) 1999-11-15
TW294609B (en) 1997-01-01
DE4447422A1 (de) 1996-07-04
KR960021128A (ko) 1996-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0719582B1 (de) Reaktorvorrichtung für fliessfähige und höherviskose Medien
DE4447422C2 (de) Reaktorvorrichtung für fließfähige Medien
EP0537450B1 (de) Gleichdrallschneckenkneter
DE69520087T3 (de) Reaktorvorrichtung zur Herstellung von Polymeren
EP0320586A1 (de) Vorrichtung zur Behandlung von hochviskosen Substanzen
EP1631371A1 (de) Vorrichtung zur behandlung von feststoffen
DE3711328C1 (de) Entgasungsvorrichtung fuer Schneckenextruder
WO1987006880A1 (en) Granulating device with a perforated hollow cylinder
DE1959139C3 (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Polymeren mit hohem Polymerisationsgrad
WO2020099684A1 (de) Entgasungsextruder mit einer multischneckeneinheit und verfahren zur entgasung von polymerschmelze damit
CH643467A5 (de) Mischer, enthaltend mindestens einen einsatz, welcher mindestens zwei sich kreuzende scharen von kanaelen enthaelt.
DE2541939C3 (de) Kontinuierlich arbeitender Mischer für hochviskoses Material
DE2128468B2 (de) Mischer
DE1745541A1 (de) Polykondensationsverfahren und -vorrichtung
EP1624961B2 (de) Verfahren und reaktor zur kontinuierlichen herstellung von polymeren
DE2162280A1 (de) Flüssigkeits-Gas Kontaktvorrichtung
DE3117023C2 (de)
DE69826344T2 (de) Reaktor mit ineinandergreifenden grossflächigen Profilen
DE10310327A1 (de) Rührorgan
DE1557063C2 (de) Kontinuierlicher Laminarmischer fuer viscose,insbesondere hochviskose Medien
DE3119108C2 (de)
DE2440810C3 (de) Verfahren zum Betrieb eines Mischers
AT320283B (de) Vorrichtung zum Behandeln eines fließfähigen Stoffes
DE10235383C1 (de) Polymerisationsreaktor
DE1457150C (de) Fordereinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: INVENTA-FISCHER GMBH, 13509 BERLIN, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: UHDE INVENTA-FISCHER GMBH, 13509 BERLIN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120703