DE4447422C2 - Reactor device for flowable media - Google Patents

Reactor device for flowable media

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Description

Die Erfindung betrifft eine Reaktorvorrichtung für fließfähige Medien nach dem Oberbegriff des Hauptan­ spruchs.The invention relates to a reactor device for flowable media according to the generic term of the main saying.

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.DE 21 00 615 describes a reaction vessel for Flowable materials, especially for the Polycondensation of prepolymers to polyester with high molecular weight, known from a hori zonally aligned reactor housing with one inlet at one end and an outlet at the other end and one in the lower area of the reactor interior with little Play around in the direction of the longitudinal axis of the reactor Housing rotating axis rotatable device for Moving and conveying the flowable material exists. The rotatable moving and conveying device is on coaxial stub shafts attached support frame out forms, on the discs in the area of their circumference be are consolidated. The disks are successively in  Direction of the axis of rotation compared to this arranged inclined that of the two points that on the same diameter around the perimeter of each Love disk and each one the smallest distance from each of the two end faces of the reactor housing have, which are each closer to a face the points of all disks on one to the rotation axis coaxial helix. The through the Helix connected points are called a trace points designated.

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.In such a known reaction vessel Example flowable and viscous monomers and prepo polymers supplied at the inlet of the reactor housing, in Reactor moved, mixed locally and through the housing promoted, thereby the process of a Polymerisa tion process. The polymerization pro products are discharged at the outlet. That in the reak Any existing medium is replaced by each circulating Slice locally mixed and lifted up, with Form product films on the discs while the viscous medium in the course of the rotation of the Slices expires. Due to the different types The medium is set through the reactor housing promoted. During mechanical action the reacting medium forms from the initial substances the desired polymer while liberating Evaporate reaction components and abge as vapors be drawn.

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.U.S. Patent 3,634,042 discloses a reactor with a Housing, one inlet and one outlet, one trigger and with a continuous medium wave on the back rotor units are lined up, one each Plurality of concentric, firmly on the shaft  ordered cylinders of different radii, which have holes. These cylinders form a ring elements with a large area, in the longitudinal direction of the reactor-oriented expression.

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.The invention has for its object a reak Gate device according to the prior art develop in such a way that with a relatively simple con structure with improved stability against twisting hung and deflection a reaction product with her  Outstanding quality while maintaining a very con controlled residence time spectrum is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.This object is achieved by the kenn drawing features of the main claim in connection solved with the features of the generic term.

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.The fact that the rotor as with the stub shafts ver bound and perforated Hohlzy is formed linder on which the ring-shaped ele elements over the length of the reactor housing in conveyor direction of the medium seen with decreasing setting fixed angle with respect to the axis of rotation stability is increased on the one hand and others on the other hand, the retention time of the medium can be targeted being controlled. The one with openings Hollow cylinder has because of its large mechanical Resistance moment a high bending stiffness, so that deflections are extremely low. At the same time support the openings in the hollow cylinder Mix the medium to form free ones Areas that promote evaporation.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah­ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse­ rungen möglich.By the measure specified in the subclaims Men are advantageous further training and improvements possible.

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.It is particularly advantageous that the free cross sections of the annular elements and / or the distances of the annular elements and / or the size of the openings in the hollow cylinder take, which can be done in zones, because on due to these measures an adjustment of the reaction conditions on the condition of the medium, d. H. in the we substantial whose viscosity is made where  controlled even more precisely by the dwell time spectrum can be. This is supported by the fact that the ring-shaped elements the same in groups Angle of attack and have the same track point. The grouping arrangement of parallel annular Elements leads to zones with reduced axial conveyance effect, d. H. there are cascade-like zones forms, through which the residence time behavior for under different products according to the kinetics of the Response can be adjusted.

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.To increase the cascading effect of panes in group employment at the same track point This setting can also be made for example be performed that when arranging a group of three discs the middle disc a smaller one or opposite employment or one back misplaced track point gets what the mixing effect in favorably influenced within a cascade group.

Die Konstruktion des Reaktors kann vereinfacht wer­ den, da gruppenweise bzw. zonenweise gleiche Kon­ struktionsbedingungen vorgesehen sind.The construction of the reactor can be simplified the, since the same con structural conditions are provided.

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. By providing additional rings on the inner circumference of the hollow cylinder are attached, the medium or the resulting foam against axial flow tion and to prevent direct axial consecration terfluss ge on the inner walls of the hollow cylinder brakes, the foam especially in the beginning realm of the reactor in which the relaxation and The main degassing zone is located and violent reactions occur run, arises.  

Durch Vorsehen einer oder mehrerer Wehranordnungen wird das Medium gezielt umgelenkt, und es wird eine Kaskadierungswirkung erreicht.By providing one or more weir arrangements the medium is deliberately redirected and it becomes a Cascading effect achieved.

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.Advantageously, in the area of higher viscosities wipers between the ring-shaped elements arranged in the swamp of the medium, through the bridges formation between the panes as well as excessive Avoid tilting the level.

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.The design of the outlet as a discharge cone as well a weir arranged in front of the discharge cone and a wipers and stirrers running around deliver one more even outlet flow of the medium, whereby the Weir represents a decoupling from the rotary movement, and it becomes a horizontal, measurable media level achieved, regardless of the speed of the Basket stirrer is.

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.By arranging an exhaust pipe on the rear The end of the reactor housing is flowed through reaction vapors achieved a washing effect where at the same time due to the larger outlet area a suction effect on the particularly critical lower ones Wall areas of the exhaust pipe and thus a Mitrei eating of particles is avoided.

Durch gezielte zusätzliche Beheizung im Scheitel­ punktbereich des Gehäuses wird ein Anhaften von Oli­ gomeren und eine Bildung von entsprechenden Ablage­ rungen vermieden.Through targeted additional heating in the crown The point area of the housing will stick to Oli gomere and a formation of appropriate storage avoided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen An embodiment of the invention is in the Drawing shown and is in the following Description explained in more detail. Show it  

Fig. 1 einen Schnitt durch die erfin­ dungsgemäße Reaktorvorrichtung, Fig. 1 shows a section through the reactor according OF INVENTION dung device,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die in Fig. 1 verwendete Wehranordnung, Fig. 2 is a plan view of the used in Fig. 1 weir arrangement,

Fig. 3 eine Aufsicht auf die in Fig. 1 zwischen den ringförmigen Elemen­ ten angeordneten stabförmigen Abstreifelemente, und Fig. 3 is a plan view of the rod-shaped stripping elements arranged in Fig. 1 between the annular elements, and

Fig. 4 eine Aufsicht auf das in Fig. 1 im Austragbereich vorgesehene Endwehr. Fig. 4 is a plan view of the end weir provided in Fig. 1 in the discharge area.

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. The reactor shown in FIG. 1 has a housing 1 provided with a heating jacket 2 , a heat transfer medium via a pipe 3 at several positions, seen over the length of the housing 1 , being passed into the heating jacket 2 on both sides. This measure prevents bending when heating the entire Reaktorvor direction. In the housing an inlet 4 for the polymer inlet and at the other end an outlet 5 for the polymer outlet is provided at one end. A rotor is rotatably mounted in the housing 1 via stub shafts 6, 7, which are guided through the end walls of the housing, the longitudinal axis of the rotor 8 in the exemplary embodiment being slightly downward to the longitudinal axis of the housing 1 (seen in FIG. 1) is offset, in the upper area a little more space for the reaction vapors, e.g. B. glycol and aldehyde vapors, or other gases. At the rear end of the housing 1 , as seen in the conveying direction of the polymer, an exhaust pipe 21 is arranged.

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.The rotor 8 has a hollow cylinder, a cylindri's basket 9 , which is provided with rectangular openings 10 , between which longitudinal and transverse webs 11 remain, so that there is a lattice-shaped arrangement or a lattice-shaped frame. Basically, such a lattice-shaped arrangement is designated with Hohlzy cylinder 9 , the manner in which it is produced is not essential to the invention. It is advantageous if the webs are continuous. On the outer surface of the hollow cylinder 9 or on the webs 11 perforated disks 12 and spoked wheels 13 as conveying and stirring elements, hen over the length of the rotor 8 , are arranged one behind the other. Between the perforated disks at least one weir arrangement 14 , 17 and rod-shaped wipers 15 is provided in the lower region of the reactor housing 1 , ie where the polymer sump is located, between two successive perforated disks 12 or spoke wheels 13 .

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.As can be seen, the length of the reactor is divided into three different zones, with the spacing of the ring or perforated disks 12 or the spoke wheels 13 varying from zone to zone in the case of example. This means that the distances between the washers 12 in the entry area are smaller than in the central area and these in turn are smaller than in the end area. Likewise, the size of the openings 12 through the hollow cylinder 9 increases. The ring disks ben 12 are provided with a large number of holes over their entire cross section, and the spoke wheels have longitudinal and transverse spokes, the size of the holes, ie the free cross section of the ring disks 12, increasing from the front to the rear or the number of Spokes 13 also decreases in zones. As can be seen from the last three spoke wheels 13 , there are no longer any transverse spokes. The changes need not be made zone by zone over the length of the reactor, but can be carried out continuously.

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.As can be seen from the figure, the ring disks 12 and the spoke wheels 13 are arranged inclined to the Längach se of the hollow cylinder 9 , the angle of attack may vary, ie the Anstellwin angle from the entry of the polymer to its exit smaller. The angle of attack are selected depending on the material to be machined and are, for example, between 0 and 4 °, preferably between 0.5 and 2.5 °, but the diameter of the disks or disk rings also plays a role. What can not be seen from the drawing is that the washers 12 and the spoked wheels 13 are offset in groups so that their "track points" lie on a helix or worm line. The "track point" refers to the position on the circumference of the disks 12 or spoke wheels 13 which is closest to the one and most distant from the other end wall of the housing 1 with respect to the disk under consideration. Of the disks 12 or spoke wheels 13 , a group, for example several disks located one behind the other, has the same track point, while the next group has a circumferential view to which it has the most group offset track point. Depending on the desired residence time of the medium in the reactor, the angle between the track points of the groups of ring disks lying behind one another is selected. The angle of attack of the disks 12 or spoke wheels 13 can vary in groups or zones. With one revolution of the entire group, the medium in the area of the group is conveyed back and forth to a certain part, while another part reaches the area of the next group. This also controls the dwell time range.

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.The medium to be treated, which takes up about 18-22% of the total volume of the reactor, is pulled along by the movement of the annular disks 12 and the spoke wheels 13 and runs from them, with 9 threads and the openings 10 of the hollow cylinder simultaneously Form free areas that promote the reaction. The outer diameter of the Hohlzylin ders 9 ends in the lower region of the reactor slightly below the level of the medium.

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.In the interior of the hollow cylinder 9 are at certain intervals to each other, seen over its length, ring disks 16 attached, which on the one hand brake the foam of the medium and on the other hand in turn form elements for the medium.

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.Behind the first zone, a Wehran arrangement is provided according to FIG. 2, which is composed of a disc 17 and a weir plate 14 arranged on it in a 90 ° angle to the longitudinal axis of the hollow cylinder 9 . The weir plate 14 is fixed to the Ge housing 1 and extends approximately to the hollow cylinder 9 and is circular arc-shaped. The disc 17 has holes 22 in its outer edge, and the weir plate is arranged so that there is a gap between the housing 1 and the lower edge of the weir plate 14 . The medium is passed through this weir arrangement 17 , 14 and this is a further measure to control the dwell time spectrum.

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.In the sump of the medium, the scraper rods are accordingly Fig. 3 attached to the housing 1 , which are arranged obliquely offset in the direction of rotation and are in the medium. These scraper rods 15 avoid the formation of bridges between the spoke wheels 13 and attachments at the higher viscosity, and the flow resistance also reduces the tendency of the medium to follow the direction of rotation to form obliquely. This wiping rod 15 can be chosen in any shape, for example, they can have a round or streamlined cross section. However, they can also be designed in such a way that they support the effect on the medium at higher viscosities, for example they can be inclined in the conveying direction.

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.The outlet 5 is formed as a flattened discharge cone, whereby a more uniform outlet flow is achieved. The discharge also promotes a stirrer arm and scraper 18 attached to the hollow cylinder 9, which rotates with the hollow cylinder 9 and at the same time grazes the end face of the housing 1 and mixes the medium. Furthermore, the more uniform discharge is improved by providing an end weir 19 which is formed in the form of a circular segment and is connected to the housing 1 and has a plurality of fine perforations 23 ( FIG. 4). The end weir 19 is seen in its view from the discharge cone 5 . The hollow cylinder 9 is at its end via a mounting star 24 made of strip-shaped sheets with the stub shaft 7 a related party. The end weir 19 shown prevents an inclined level of the medium at the end. Due to the horizontal level, a better radiometric measurement with a cobalt rod arrangement or other measurements to determine the height of the level is seen before.

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.The exhaust pipe 21 is conical in order to enlarge the outlet area, as a result of which entrainment of particles due to a suction effect is reduced. In the heating jacket 2 , in the upper vertex point, a pipe loop 20 is arranged through which a heat transfer medium flows, which has a higher temperature than the heat transfer medium of the heating jacket 2nd This measure prevents the formation of oligomer deposits.

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. 1. Reactor device for flowable media, in particular special for polymers for polycondensation of polyester with a horizontally arranged housing which has an inlet for the supply of the medium at one end and an outlet for its discharge at the other end, with two stub shafts are mounted at one end of the housing in the housing, and with a rotor which is rotatably mounted in the housing via the stub shafts and has ring-shaped elements for moving and conveying the medium, the ring-shaped elements being arranged inclined to the axis of rotation such that their track points Form a helix over the length of the rotor, the point on the circumference of the respective ring-shaped element being designated as the track point and having the smallest distance in relation to one of the two end faces of the housing, characterized in that the rotor ( 8 ) one connected at its ends to a stub shaft ( 6, 7 ) and with openings ( 10 ) provided hollow cylinder ( 9 ) on which the ring-shaped elements ( 12, 13 ) are fastened, the angle of attack of the ring-shaped elements ( 12, 13 ) decreasing in the direction of conveyance, namely with increasing viscosity of the medium. 2. Reaktorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ringförmigen Elemente als Ringscheiben (12) und/oder Speichenräder (13) ausgebildet sind.2. Reactor device according to claim 1, characterized in that the annular elements as annular disks ( 12 ) and / or spoke wheels ( 13 ) are formed. 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.3. Reactor device according to claim 1 or 2, characterized in that the free cross sections of the annular elements ( 12 , 13 ) and / or the distances between the annular elements increase in the conveying direction. 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.4. Reactor device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the free Cross sections and the gap between the housing and outer diameter of the annular elements be chosen so that the rotating ring-shaped elements free flow of the To oppose a medium that is smaller than that due to the track point offset achieved promotion of the medium. 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.5. Reactor device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the decrease the angle of attack as well as the increase in free Cross sections and the distances of the annular Elements are done in zones. 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.6. Reactor device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the openings ( 10 ) of the hollow cylinder are rectangular in shape with continuous webs and the cross sections of which are preferably enlarged in zones in the flow direction of the medium. 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. 7. Reactor device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ringför shaped elements ( 12 , 13 ) preferably in groups in the front area have the same angle of attack with respect to the axis of rotation and / or the same track point. 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.8. Reactor device according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the inner circumference of the hollow cylinder ( 9 ) annular discs ( 16 ) are attached as a throughflow brake. 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.9. Reactor device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the diameter of the hollow cylinder ( 9 ) is selected depending on the filling level of the medium, the medium occupying about 18-22% of the total volume of the housing. 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.10. Reactor device according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the housing se ( 1 ) at least one weir arrangement ( 14 , 17 ) between the annular elements ( 12 , 13 ) is arranged, which is essentially over the entire Weir plate ( 14 ) reaching fill level and has a disc ( 17 ) connected vertically to the hollow cylinder. 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.11. Reactor device according to one of claims 1 to 10, characterized in that rod-like wiping elements ( 15 ) in the region of the medium between the annular elements ( 12 , 13 ) on the housing ( 1 ) are attached, which to avoid build-up and excessive Take viscous medium between each pair of the annular elements ( 12 , 13 ). 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. 12. Reactor device according to claim 11, characterized in that the rod-like stripping elements ( 15 ) are arranged obliquely or in their cross section such an asymmetrical shape besit zen so that they produce a promotional effect. 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.13. Reactor device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the outlet ( 5 ) for the medium is designed as a flattened discharge cone, in front of which an end weir ( 19 ) is arranged over substantially the entire fill level, which preferably has fine perforations having. 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.14. Reactor device according to claim 13, characterized in that a stirrer ( 18 ) and scraper is arranged in the discharge area of the cone, which is verbun with the hollow cylinder ( 9 ). 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.15. Reactor device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the Hohlzy cylinder ( 9 ) for increasing the gas space to the housing ( 1 ) is mounted eccentrically and that the exhaust pipe ( 21 ), seen in the conveying direction, in the rear region of the housing ( 1 ) is arranged and preferably to reduce the gas outlet velocity at the gas passage has a larger cross-section than the gas exhaust line then fol. 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.16. Reactor device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the housing wall is formed as a heating jacket through which a heating jacket ( 2 ) and that in the Sche tel area of the housing ( 1 ) to avoid oligomer deposits, an additional heating zone ( 20 ) higher temperature than is provided in the reaction chamber.
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