DE602004000864T2 - Rührvorrichtung und verfahren zur verwendung einer dergestalten vorrichtung - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft eine Rührvorrichtung und ihr Verwendungsverfahren.
  • Es sind Prozesse bekannt, bei denen Materialien innerhalb eines Behälters gerührt werden. Insbesondere erfordern zahlreiche chemische Prozesse, wie chemische Reaktionen, ein Zusammenrühren von Reaktionsteilnehmern, um Produkte zu erzeugen, die aus dem Behälter (Reaktor) ausgetragen werden. Für Feststoffe, Flüssigkeiten, Schlämme usw. kann ein Austrag von Material aus dem Behälter erreicht werden, indem man es dem Material erlaubt, durch eine geeignete Leitung zu fließen. Dort, wo es erwünscht ist, dass der Behälter so effektiv wie möglich vollständig von Material entleert wird, ist die Leitung vorzugsweise am tiefsten Punkt (Grund) des Behälters angeordnet.
  • Um zu verhindern, dass Material aus dem Behälter fließt, wenn es nicht erwünscht ist, wird die Leitung normalerweise ein Ventil oder andere Verschlussmittel umfassen. Jedoch ist es häufig nicht möglich oder wünschenswert, dass das Ventil an einer Stelle nahe dem Behälter in der Leitung angeordnet ist. Zum Beispiel kann der Behälter erwärmt werden, zum Beispiel indem er in einer geeigneten erwärmten Einhausung, wie einem Ofen oder einem Heizofen, angeordnet wird. Es kann wünschenswert sein, das Ventil außerhalb dieses erwärmten Bereichs zu haben, so dass es durch eine Bedienungsperson mühelos zugänglich ist und/oder so dass das Ventil selbst nicht zu heiß wird.
  • Dort, wo das Ventil in einer Entfernung vom Behälter angeordnet ist, befindet sich daher zwischen dem Ventil und dem Behälter eine bedeutende Leitungslänge. Material im Behälter kann sich aus dem Behälter heraus in die Leitung absetzen. Je länger die Leitung ist, umso wahrscheinlicher ist es zudem, dass sich die Leitung zusetzt, was Probleme mit dem Austrag von Materialien aus der Vorrichtung verursachen kann. Dies gilt insbesondere dort, wo Feststoffe oder Schlämme in einem Behälter vorhanden sind, zum Beispiel als Reaktionsprodukte, da solche Produkte aus einem Behälter häufig schwer zu entfernen sind. Es besteht ein Bedarf an einer Rührvorrichtung, welche diese Probleme überwindet oder zumindest mildert.
  • Die US 4,690,804 betrifft katalytische Reaktionen. Insbesondere betrifft die US 4,690,804 einen Mischtank für Katalysator, der in einen Reaktor zugeführt werden soll. Der Mischtank besitzt eine zylindrische Auslassleitung am Grund des Tanks, sowie einen Rührer auf einer Welle innerhalb des Tanks, die in einer innerhalb der Auslassleitung angeordneten spiraligen Ausbildung endet. Der Rührer der US 4,690,804 sorgt für eine Bewegung innerhalb der Leitung, wobei er eine Brückenbildung in der Auslassleitung verhindert, während Katalysator durch die Leitung aus dem Mischtank und in einen Aufnahme-(Reaktions-) Behälter darunter geleitet wird. Jedoch findet sich keine Offenbarung, dass der Rührer der US 4,690,804 angepasst ist, um Material innerhalb der Leitung aus dem Mischtank heraus zu fördern. Im Gegenteil wird während der Zufuhr von Katalysator aus dem Mischtank in den Aufnahmebehälter der Katalysatorstrom durch ein Kugelrückschlagventil gesteuert, wobei der Rührer einfach dazu beiträgt, eine Brückenbildung zu verhindern. Zudem findet sich keine Offenbarung, dass der Rührer der US 4,690,804 angepasst ist, um Material innerhalb der Leitung in den Mischtank darüber zu fördern.
  • Die FR-A-2 083 160 offenbart einen Reaktor mit einer Leitung an seinem Boden und einem Rührer, von dem ein Abschnitt im Reaktor und ein Abschnitt in der Leitung angeordnet ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen Behälter mit einer sich daraus erstreckenden Leitung bereit, der einen verbesserten Rührer darin aufweist, wobei der Rührer angepasst ist, um Material innerhalb der Leitung in einer Richtung zum Behälter hin und/oder in einer Richtung vom Behälter weg zu fördern.
  • Daher stellt die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt eine Vorrichtung bereit, umfassend einen Behälter mit einer sich daraus erstreckenden Leitung, sowie einen Rührer, von dem ein Abschnitt zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist und von dem ein Abschnitt zum Anordnen innerhalb des Behälters angepasst ist, wobei der Rührer so angepasst ist, dass im Gebrauch innerhalb der Leitung enthaltenes Material in einer Richtung zum Behälter hin gefördert wird.
  • Bei diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird Material innerhalb der Leitung durch die Einwirkung des Rührers in den Behälter gefördert. Zum Beispiel wird so verhindert, dass sich Material, das im Behälter gerührt wird, in der Leitung absetzt, und es wird zurück in den Behälter gefördert.
  • Bei einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung bereit, umfassend einen Behälter mit einer sich daraus erstreckenden Leitung, sowie einen Rührer, von dem ein Abschnitt zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist und von dem ein Abschnitt zum Anordnen innerhalb des Behälters angepasst ist, wobei der Rührer so angepasst ist, dass im Gebrauch innerhalb der Leitung enthaltenes Material durch die Leitung in einer Richtung weg vom Behälter gefördert wird.
  • Bei diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird Material innerhalb der Leitung durch die Einwirkung des Rührers in einer Richtung weg vom Behälter gefördert. Daher kann bei diesem Aspekt Material aus der Vorrichtung heraus gefördert werden, was den Austrag des Materials erleichtert.
  • Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung derart, dass Material in der Leitung mittels desselben Rührers alternativ in einer Richtung zum Behälter hin oder in einer Richtung weg vom Behälter gefördert werden kann.
  • Daher stellt die vorliegende Erfindung bei einem dritten bevorzugten Aspekt eine Vorrichtung bereit, umfassend einen Behälter mit einer sich daraus erstreckenden Leitung, sowie einen Rührer, von dem ein Abschnitt zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist und von dem ein Abschnitt zum Anordnen innerhalb des Behälters angepasst ist, wobei der Rührer so angepasst ist, dass, wenn er in einer ersten Richtung gedreht wird, innerhalb der Leitung enthaltenes Material in einer Richtung zum Behälter hin gefördert wird, und, wenn er in einer zweiten Richtung gedreht wird, innerhalb der Leitung enthaltenes Material durch die Leitung in einer Richtung weg vom Behälter gefördert wird.
  • Dort, wo die erste Richtung im Uhrzeigersinn ist, ist die zweite Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, und umgekehrt.
  • Vorzugsweise erstreckt sich die Leitung vom tiefsten Punkt (Grund) des Behälters aus. Diese Ausbildung gestattet es, den Behälter am leichtesten vollständig von Material zu entleeren.
  • Die Vorrichtung kann auch einen geeigneten Rührerantrieb umfassen. Der geeignete Rührerantrieb ist einer, der imstande ist, den Rührer in der gewünschten Richtung zu drehen. Bei dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung muss der Rührerantrieb imstande sein, den Rührer sowohl in der ersten Richtung und der zweiten entgegengesetzten Richtung zu drehen, d.h. ein beliebiger geeigneter bidirektionaler Rührerantrieb sein.
  • Der Rührer kann mit dem Rührerantrieb durch eine geeignete erste Kupplung verbunden sein. Die erste Kupplung kann eine beliebige geeignete Kupplung sein, die es erlaubt, den Rührer mit dem Antrieb zu verbinden (und mittels diesem zu drehen), vorzugsweise eine Kupplung, die es erlaubt, den Rührer mit dem Antrieb zu verbinden und von diesem zu trennen.
  • An dem vom Rührerantrieb entfernten Ende des Rührers endet der Rührer vorzugsweise in einem geeigneten Endstück, zum Beispiel mit einem ebenen, runden oder angespitzten Stirnende.
  • Vorzugsweise ist der Rührerantrieb oberhalb von der Leitung angeordnet, und der Rührer ist angepasst, um sich vom Rührerantrieb aus durch den Behälter und in die Leitung zu erstrecken. Daher ist das Endstück des Rührers vorzugsweise auf dem Abschnitt des Rührers angeordnet, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Rührer durch einen ersten Teil definiert werden, der zum Verbinden mit einem geeigneten Rührerantrieb angepasst ist und den Abschnitt des Rührers umfasst, der zum Anordnen innerhalb des Behälters angepasst ist, sowie einen zweiten Teil, der zum Verbinden mit dem ersten Teil angepasst ist und den Abschnitt des Rührers umfasst, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, wobei der zweite Teil so angepasst ist, dass im Gebrauch innerhalb der Leitung enthaltenes Material in einer Richtung zum Behälter hin oder in einer Richtung weg von diesem gefördert werden kann, wie hier beschrieben.
  • Im Gebrauch werden der erste Teil und der zweite Teil miteinander verbunden, um den Rührer zu bilden. Die Verbindung des ersten und des zweiten Teils kann eine feste dauerhafte Verbindung sein. Zum Beispiel könnte der Rührer als ein einziges Stück ausgebildet sein, umfassend den ersten und den zweiten Teil, oder der Rührer könnte aus dem ersten und dem zweiten Teil gebildet werden, die getrennt gebildet worden sind und dann zusammengeschweißt werden. Optional können der zweite Teil und der erste Teil durch eine geeignete zweite Kupplung verbunden werden, die es erlaubt, dass sich die Teile zusammen drehen, wenn sie verbunden sind, und es auch erlaubt, den zweiten Teil vom ersten Teil zu trennen.
  • Vorzugsweise ist der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb des Behälters angepasst ist, angepasst, um Materialien im Behälter zu rühren, wenn der Rührer gedreht wird. Zum Beispiel kann der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb des Behälters angepasst ist, eine Welle mit einem oder mehreren Rührflügeln umfassen.
  • Die Welle kann eine beliebige geeignete langgestreckte Gestalt oder Struktur aufweisen, zum Beispiel von zylindrischem, quadratischem, sechseckigem oder ähnlichem Querschnitt, vorzugsweise zylindrisch. Die Welle kann einen konstanten Querschnitt aufweisen, zum Beispiel zylindrisch, und von konstantem Durchmesser sein, oder die Welle kann entlang ihrer Länge einen veränderlichen Querschnitt aufweisen, zum Beispiel einen veränderlichen Durchmesser.
  • Der eine oder die mehreren Rührflügel können zum Beispiel einen oder mehrere paddelartige Rührer mit zwei oder mehr, zum Beispiel jeweils 2 bis 6 Flügeln umfassen, oder einen oder mehrere schraubenförmige Fortsätze aus der Welle. Dort wo mehr als ein solcher Rührer oder Fortsatz vorhanden sind, können sie, zum Beispiel, an verschiedenen Stellen auf der Welle angeordnet sein.
  • So, wie hier verwendet, bezieht sich der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, auf den Abschnitt des Rührers, der innerhalb der Leitung angeordnet ist, wenn er Teil der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
  • Vorzugsweise umfasst der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, eine oder mehrere Nuten oder Hohlkehlen, die einen schraubenförmigen Pfad um die Drehachse des Rührers herum beschreiben.
  • Wenn der Rührer gedreht wird, bewirken diese Hohlkehlen, dass Material durch die Leitung gefördert wird (entweder in einer Richtung zum Behälter hin oder in einer Richtung weg vom Behälter, in Abhängigkeit von der Richtung der Hohlkehlen und der Drehrichtung).
  • Vorzugsweise kann der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, einen langgestreckten Kern umfassen, wobei er eine oder mehrere Hohlkehlen aufweist. Zum Beispiel kann der Kern von zylindrischem, quadratischem, sechseckigem oder ähnlichem Querschnitt sein, vorzugsweise zylindrisch. Der Kern kann von konstantem Querschnitt sein, oder der Kern kann entlang seiner Länge einen veränderlichen Querschnitt aufweisen, zum Beispiel einen veränderlichen Durchmesser.
  • Bei einer Ausführungsform kann der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, eine ähnliche Gewindestruktur umfassen, wie diejenige, die man auf einer Schraube oder einem Schraubenbolzen sieht.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, eine ähnliche Struktur wie ein Bohrer oder Schneckenextruder umfassen.
  • Wie oben beschrieben, umfasst der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, vorzugsweise eine oder mehrere Hohlkehlen, die einen schraubenförmigen Pfad um die Drehachse des Rührers herum beschreiben. Dort, wo eine oder mehrere Hohlkehlen einen schraubenförmigen Pfad um die Drehachse des Rührers herum beschreiben, definiert dies einen "Hohlkehlenabschnitt" des Rührers. Bei einer Ausführungsform kann der Hohlkehlenabschnitt nur einen Teil des Abschnitts bilden, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, jedoch ist vorzugsweise der ganze Abschnitt, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, mit einer Hohlkehle oder Hohlkehlen versehen. Zudem ist der Hohlkehlenabschnitt nicht auf den Abschnitt begrenzt, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, und kann sich zum Beispiel von diesem Abschnitt aus über Abschnitte des Rührers erstrecken, die nicht zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst sind.
  • Der Hohlkehlenabschnitt kann durch einen oder mehrere der folgenden Parameter definiert werden:
  • (i) Richtung der einen oder mehreren Hohlkehlen
  • Die eine oder mehreren Hohlkehlen können eine oder mehrere rechtsdrehende Hohlkehlen oder alternativ eine oder mehrere linksdrehende Hohlkehlen sein. So, wie hier verwendet, bedeutet eine rechtsdrehende Hohlkehle, dass der Pfad der Hohlkehle, bei Betrachtung vom Endstück her, vom Endstück aus im Uhrzeigersinn rückwärts gerichtet ist. Umgekehrt ist der Pfad einer linksdrehenden Hohlkehle, bei Betrachtung vom Endstück her, vom Endstück aus entgegen dem Uhrzeigersinn rückwärts gerichtet. Eine rechtsdrehende Hohlkehle wird Material entlang der Hohlkehlen vom Endstück weg bewegen, wenn sie, bei Betrachtung vom Endstück her, entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird.
  • (ii) Anzahl von Hohlkehlen
  • Vorzugsweise beträgt die Anzahl von Hohlkehlen um den Kern herum eins bis vier, bevorzugter eins oder zwei und am besten zwei. Bei einem Hohlkehlenabschnitt mit festem Durchmesser ist im Allgemeinen die Breite von jeder Hohlkehle umso kleiner, je größer die Anzahl von Hohlkehlen ist (siehe Punkt (v) unten). Die eine oder mehreren Hohlkehlen werden durch einen oder mehrere Rücken (die massiven Teile zwischen benachbarten Hohlkehlen) getrennt sein. Zum Beispiel wird zwischen benachbarten Windungen von einer Hohlkehle ein Rücken vorhanden sein, oder zwei oder mehr Rücken zwischen zwei oder mehr Hohlkehlen.
  • (iii) Schraubensteigungswinkel von Hohlkehlen
  • Der Schraubensteigungswinkel einer Hohlkehle, wie hier definiert, ist der Winkel zwischen der Tangente zur Hohlkehle und einer die Achse des Hohlkehlenabschnitts enthaltenden Ebene. Die Hohlkehlen können unter einem beliebigen geeigneten Schraubensteigungswinkel ausgerichtet sein. Typischerweise liegt der Schraubensteigungswinkel zwischen 20 und 70°, vorzugsweise zwischen 30 und 60° und am besten zwischen 40 und 50°.
  • (iv) Anzahl von Windungen der Hohlkehle
  • Die Anzahl von Windungen, welche die Hohlkehle macht, wird vom Schraubensteigungswinkel der Hohlkehle und von der Länge des Hohlkehlenabschnitts abhängen. Die Hohlkehlen können eine vollständige Windung machen oder können mehr als eine vollständige Windung um die Drehachse herum machen.
  • (v) Hohlkehlen- und Rückenbreite, sowie Hohlkehlentiefe und Querschnittsform
  • Die Breite einer Hohlkehle oder eines Rückens, wie hier verwendet, bezieht sich auf die Strecke über die Hohlkehle oder den Rücken hinweg, gemessen im rechten Winkel zu ihrem/seinem Rand. Breitere und tiefere Hohlkehlen können für Materialien bevorzugt werden, die verhältnismäßig große Partikel umfassen. Alternativ können kleinere Hohlkehlen bevorzugt werden, wenn sie eine verbesserte Kontrolle des Austrags von Material aus dem Behälter erlauben, wenn der Rührer in der zweiten Richtung gedreht wird. Am besten sind die Hohlkehlen und Rücken von ähnlicher Breite. Die Hohlkehlen können von einer beliebigen geeigneten Querschnittsform sein, wie halbkreisförmig.
  • (vi) Der effektive Durchmesser des Hohlkehlenabschnitts
  • Der effektive Durchmesser des Hohlkehlenabschnitts ist der Durchmesser des Kreises von maximaler Größe, der durch den Hohlkehlenabschnitt beschrieben wird, wenn der Hohlkehlenabschnitt um seine gerade Mittelachse gedreht wird. Dies wird unten weiter beschrieben.
  • (vii) Endstück-(oder Spitzen-)Winkel
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Endstück des Rührers auf dem Abschnitt des Rührers angeordnet, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist. Am besten bildet das Endstück einen Teil des Hohlkehlenabschnitts. Der Hohlkehlenabschnitt kann daher durch den Endstück-(oder Spitzen-)Winkel weiter definiert werden, welches der am Endstück gebildete Winkel ist, wie in 1 dargestellt. Der Spitzenwinkel ist für die vorliegende Erfindung nicht entscheidend, liegt jedoch typischerweise zwischen 60° und 180°.
  • Dort, wo der Rührer durch einen ersten Teil und einen zweiten Teil definiert wird, wie zuvor beschrieben, umfasst der zweite Teil des Rührers vorzugsweise den Hohlkehlenabschnitt über mindestens denjenigen Abschnitt, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist. Bevorzugter bildet der Hohlkehlenabschnitt mindestens 80% der Länge des zweiten Teils, und am besten mindestens 90% seiner Länge. Der Rest des zweiten Teils, falls vorhanden, umfasst vorzugsweise einen oder mehrere nicht mit einer Hohlkehle oder Hohlkehlen versehene Abschnitte, wie einen Schaft oder Kupplungen.
  • Am besten umfasst der zweite Teil einen einzigen Hohlkehlenabschnitt, welcher Hohlkehlenabschnitt am Endstück des Rührers beginnt und mindestens 90% der Länge des zweiten Teils bildet. Der nicht mit einer Hohlkehle oder Hohlkehlen versehene Abschnitt, falls vorhanden, des zweiten Teils umfasst vorzugsweise einen Schaftteil und kann optional auch eine Kupplung zum Verbinden mit dem Schaft des ersten Teils umfassen.
  • Der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, wird in einem bestimmten Abstand (l) entlang des Abschnitts einen effektiven Durchmesser D(l) aufweisen. Der effektive Durchmesser des Abschnitts in einem bestimmten Abstand entlang des Abschnitts, wie hier verwendet, ist der Durchmesser des Kreises von maximaler Größe, der von dem Abschnitt im Abstand l beschrieben wird, wenn der Rührer um seine gerade Mittelachse gedreht wird. Mit Ausnahme des Endstücks (wenn es Teil dieses Abschnitts ist) kann dieser Abschnitt entlang seiner Länge von konstantem effektivem Durchmesser sein (d.h. D(l) ist konstant), oder der effektive Durchmesser kann sich entlang seiner Länge verändern. Zum Beispiel kann der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, entlang seiner Länge abgestuft oder verjüngt sein, so dass der effektive Durchmesser kleiner werden kann, wenn man sich entlang der Länge des Abschnitts bewegt.
  • Der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, muss einen effektiven Durchmesser besitzen, der kleiner ist als der kleinste Innenquerschnitt im jeweiligen Teil der Leitung. Mit "jeweiligem Teil" der Leitung, wie hier verwendet, ist derjenige Teil der Leitung gemeint, in dem ein bestimmter Teil des Rührers angeordnet ist, wenn er sich im Gebrauch befindet. Die Leitung ist vorzugsweise zylindrisch, und daher muss in diesem Fall der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, einen effektiven Durchmesser aufweisen, der kleiner als der Durchmesser des jeweiligen Teils der Leitung ist.
  • Die zylindrische Leitung kann entlang ihrer Länge von konstantem Innendurchmesser sein, oder der Innendurchmesser kann sich entlang ihrer Länge verändern. Zum Beispiel kann der Innendurchmesser der Leitung abgestuft sein oder kann sich verjüngen, so dass der Innendurchmesser mit der Länge vom Behälter weg abnimmt. Vorzugsweise ist die zylindrische Leitung entlang ihrer Länge von konstantem Innendurchmesser.
  • Dort, wo die Leitung von konstantem Innendurchmesser ist, ist dann der effektive Durchmesser des Abschnitts des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, vorzugsweise ebenfalls von konstantem Durchmesser. Dort, wo die Leitung entlang ihrer Länge von veränderlichem Innendurchmesser ist, kann sich dann der effektive Durchmesser des Abschnitts des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, entsprechend verändern, zum Beispiel kann der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, verjüngt sein, um in eine verjüngte Leitung zu passen.
  • Vorzugsweise ist der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, derart, dass im Gebrauch innerhalb der Leitung der effektive Durchmesser des Teilbereichs an einer Stelle innerhalb der Leitung mindestens 50% des Innendurchmessers der Leitung an dieser Stelle innerhalb der Leitung trägt, bevorzugter mindestens 60% und am besten im Bereich von 70–90%.
  • Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann von einer beliebigen geeigneten Größe sein.
  • Obwohl die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nun mit Bezugnahme auf eine bevorzugte Größe beschrieben werden wird, kann die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch ohne weiteres zum Gebrauch mit sowohl größeren und kleineren Behältern bemessen werden.
  • Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung einen verhältnismäßig kleinen Behälter, wie verhältnismäßig kleine Reaktionsbehälter. Beispiele von geeigneten kleinen Reaktionsbehältern schließen Chargenreaktoren ein, typischerweise mit einem Volumen von 1 ml bis 5 Liter, vorzugsweise von mindestens 10 ml Volumen und/oder bis zu 500 ml Volumen.
  • Vorzugsweise ist die Leitung eine Auslassleitung, zum Beispiel zum Entfernen von Material, wie Reaktionsprodukt, aus dem Behälter.
  • Der effektive Durchmesser an einer bestimmten Länge, D(l), des Abschnitts des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, muss so bemessen sein, dass er es erlaubt, dass der Rührer in die Leitung passt. Für die oben beschriebenen Behältergrößen beträgt der effektive Durchmesser des Abschnitts des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, vorzugsweise von 0,5 bis 100 mm, vorzugsweise mindestens 2,5 mm und/oder bis zu 20 mm. Die vorliegende Erfindung ist besonders nützlich für Behälter mit verhältnismäßig kleinen Leitungsdurchmessern, da diese für Verstopfung am anfälligsten sind, und daher ist der effektive Durchmesser speziell kleiner als 15 mm, bevorzugter kleiner als 10 mm.
  • Entsprechend kann die Leitung selbst vorzugsweise einen Durchmesser (oder kleinsten Durchmesser, falls nicht konstant) von mehr als 1 bis 101 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm und/oder bis zu 21 mm aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist besonders nützlich für Behälter mit verhältnismäßig kleinen Leitungsdurchmessern, speziell kleiner als 16 mm, bevorzugter kleiner als 11 mm, da diese für Verstopfung am anfälligsten sind. Die bevorzugte Gesamtlänge des Rührers wird von der Behältergröße und der Leitungslänge abhängen. Zum Beispiel kann der Rührer eine Gesamtlänge zwischen 20 und 300 mm, bevorzugt mindestens 50 mm und/oder bis zu 200 mm aufweisen, speziell zum Gebrauch in verhältnismäßig kleinen Behältern, wie den oben beschriebenen Chargenreaktoren.
  • Vorzugsweise umfasst der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, eine oder mehrere Hohlkehlen, die einen schraubenförmigen Pfad um die Drehachse des Rührers herum beschreiben, wie oben beschrieben. Die eine oder mehreren Hohlkehlen können von einer beliebigen geeigneten Breite sein. Die bevorzugte Breite der Hohlkehlen wird durch die Größe, insbesondere die Breite, des Abschnitts des Rührers definiert, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist. Zum Beispiel können die Hohlkehlen des Abschnitts des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, eine Breite zwischen 0,2 und 15 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm und/oder bis zu 10 mm aufweisen, speziell zum Gebrauch in verhältnismäßig kleinen Behältern, wie den oben beschriebenen Chargenreaktoren. Die eine oder mehreren Hohlkehlen werden vorzugsweise einen Schraubensteigungswinkel zwischen 20 und 70°, bevorzugt zwischen 40 und 50° aufweisen. Vorzugsweise umfasst der Hohlkehlenabschnitt zwei Hohlkehlen (die durch zwei Rücken getrennt sind).
  • Vorzugsweise umfasst der Rührer einen ersten und einen zweiten Teil, wie oben beschrieben. Der erste Teil und der zweite Teil können jeweils von einer beliebigen geeigneten Einzellänge sein. Die bevorzugte Länge des ersten Teils wird durch die Größe des Behälters definiert, während die bevorzugte Länge des zweiten Teils, mindestens teilweise, durch die Länge der Leitung definiert werden wird. Zum Beispiel können der erste und der zweite Teil des Rührers jeweils, unabhängig, eine Länge zwischen 10 und 200 mm, vorzugsweise mindestens 25 mm und/oder bis zu jeweils 120 mm aufweisen, speziell zum Gebrauch in verhältnismäßig kleinen Behältern, wie den oben beschriebenen Chargenreaktoren.
  • Die Rührvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Rühren von einem oder mehreren Materialien in einem Behälter verwendet werden.
  • Daher stellt in einem vierten Aspekt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Rühren von einem oder mehreren Materialien in einer Vorrichtung bereit, welches Verfahren die Verwendung einer Vorrichtung, wie oben beschrieben, umfasst.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Rühren von einem oder mehreren Materialien in einer Vorrichtung:
    • (a) Bereitstellen einer Vorrichtung, umfassend einen Behälter, eine Leitung und einen Rührer, wie zuvor beschrieben,
    • (b) Bereitstellen von einem oder mehreren Materialien im Behälter, und
    • (c) Rühren des einen oder der mehreren Materialien unter Verwendung des Rührers.
  • Am besten kann das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Rühren von einem oder mehreren Materialien in einem Behälter verwendet werden, bei dem die Leitung einen konstanten Innendurchmesser aufweist. Der Rührer kann dann entlang seiner Länge ebenfalls einen Abschnitt von konstantem effektivem Durchmesser aufweisen, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist. Die Leitung ist vorzugsweise ein Rohr von zylindrischem Innendurchmesser, an dessen Fuß sich ein Leitungsventil befindet, das es erlaubt, das untere Ende der Leitung zu verschließen.
  • Der Behälter kann zum Rühren eines beliebigen geeigneten Materials verwendet werden, wie Feststoffe, Flüssigkeiten, Schlämme und Suspensionen.
  • Das Verfahren des vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung weist besondere Vorteile auf, wenn es zum Rühren von Feststoffen oder Feststoffe umfassenden Gemischen verwendet wird, kann jedoch vorteilhaft auch mit anderen Materialien verwendet werden, die Probleme mit zum Beispiel einem Absetzen von Material in der Leitung und/oder mit dem Verstopfen der Leitung verursachen können.
  • Um bei dem Verfahren des vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung das Material oder die Materialien im Behälter zu rühren, und wobei das Leitungsventil geschlossen ist, ist der Rührer ausgebildet, um sich in einer geeigneten Richtung zu drehen, so dass der Rührer die Materialien im Behälter rührt, während der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, sich derart dreht, dass Material, das in die Leitung fallen kann, in den Behälter zurück gefördert wird. Dies hat den Vorteil, dass sich in der Leitung kein Material absetzt. Zum Beispiel verhindert der Rührer für Materialien, die am Rühren gehalten werden sollen, um zu verhindern, dass sie sich verfestigen oder sich trennen, dass sich Material in der Leitung ansammelt, indem er es kontinuierlich in den gerührten Bereich des Behälters zurück fördert. Insbesondere für chemische Reaktionen unter Verwendung eines festen Katalysators, wo der Behälter eine gerührte Reaktionszone umfasst, verhindert der Rührer, dass sich der Katalysator in der Leitung absetzt und hält daher mehr vom Katalysator in der gerührten Reaktionszone.
  • Wenn es erwünscht ist, Material aus dem Behälter zu entfernen, wie Materialien, die Katalysator und/oder festes Produkt aus einem Reaktionsbehälter umfassen, dann kann die Richtung des Rührers umgekehrt und das Leitungsventil geöffnet werden. Der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, dient dann dazu, Material durch die Leitung aus dem Behälter heraus zu fördern. Vorzugsweise erstreckt sich die Leitung vom tiefsten Punkt (Grund) des Behälters aus. Der Rührer hat den Vorteil, dass Material ohne eine Verstopfung der Leitung aus der Vorrichtung entfernt wird.
  • Durch die Auswahl von geeigneten Relativgrößen des Rührers und der Leitung, um zu verhindern, dass Material innerhalb der Leitung am Rührer vorbei gelangt, ist es zudem möglich, gewisse Materialien, wie dicke oder viskose Schlämme oder "zähe" Feststoffe mit gesteuerten Durchflussmengen zu entfernen, indem man die Geschwindigkeit verändert, mit welcher der Rührer gedreht wird. Geeignete Materialien schließen jegliche Materialien ein, die nur bei der Drehgeschwindigkeit des Rührers aus der Leitung austreten. Dies erlaubt es, ohne Verwendung von anderen Durchflussmengensteuermitteln, wie Kugelrückschlagspeiseventilen, bestimmte Mengen des Materials zu entfernen.
  • Die Erfindung ist für Polymerisationsreaktionen besonders nützlich, wie eine Wirbelbettpolymerisation von Ethylen oder Propylen, oder eine Mischpolymerisation von Ethylen oder Propylen miteinander oder mit anderen geeigneten Monomeren. Der Rührer verhindert, dass sich nicht-fluidisiertes Material in der Reaktorleitung absetzt.
  • Bei Verwendung für Reaktionen, wie Polymerisationsreaktionen, wo Feststoffe erzeugt werden, wird die Hohlkehlenbreite des Hohlkehlenabschnitts des Rührers vorzugsweise so gewählt, dass das feste Material ohne merkliche Zermahlung aus dem Behälter heraus und durch die Reaktorleitung gefördert wird. Besonders für Polymerprodukte wird die Hohlkehlenbreite so gewählt, dass das Polymer seine Morphologie bewahrt, wenn es aus dem Behälter ausgetragen wird. Daher beträgt für ein Polymerprodukt mit einer Partikelgröße von zum Beispiel bis zu 2,5 mm die Hohlkehlenbreite vorzugsweise mindestens 5 mm, wie 5 bis 10 mm.
  • Die Erfindung ist auch besonders nützlich bei Versuchen mit hohem Durchsatz. Der Einsatz von Chemietechniken mit hohem Durchsatz, und insbesondere die zunehmende Verwendung von Robotern und Computern zur Automatisierung von Katalysator- und Material-Präparation und Untersuchung, hat es Wissenschaftlern erlaubt, potentiell Dutzende bis Hunderte bis Tausende oder mehr Katalysatoren und Materialien als zuvor möglich war, zu untersuchen. Es sind große Anstrengungen in die Entwicklung von Präparations- und Untersuchungs-Vorrichtungen für zahlreiche Arten von Materialien und Materialeigenschaften (zum Beispiel US 5,776,359 ) und insbesondere für chemische Reaktionen von Interesse (siehe zum Beispiel US 5,959,297 , US 6,063,633 und US 6,306,658 ) gesteckt worden. Jedoch haben sich mit der Zunahme der Anzahl von möglichen Versuchen, die man durchführen kann, die Engpässe bei der Katalysatoruntersuchung verschoben. Dort, wo zum Beispiel zuvor ein Wissenschaftler nur wenige Katalysatoren am Tag oder sogar in einer Woche herzustellen, zu beschicken und zu untersuchen hatte, muss der Wissenschaftler jetzt eine viel größere Anzahl von Katalysatoren herstellen, um die Versuche daran durchzuführen. Zudem hat der Maßstab (d.h. das Volumen des untersuchten Katalysators), an dem Versuche mit hohem Durchsatz durchgeführt werden, allgemein umgekehrt zur Zunahme der Anzahl von parallelen Versuchen abgenommen. Während eine "konventionelle" Katalysatoruntersuchung häufig ziemlich lange Reaktionszeiten einschließt, zum Beispiel mehrere Stunden oder länger, ist es weiter auch wünschenswert, potentielle Katalysatorkandidaten schneller zu identifizieren. Daher zielen viele Techniken mit hohem Durchsatz darauf ab, potentielle Katalysatoren schnell auf Aktivität zu "durchmustern", indem man schnellere Versuche durchführt, um Katalysatoren zu ermitteln, die eine ausführlichere Analyse wert sind. Diese Probleme sind in einem gewissen Ausmaß durch die Verwendung von verschiedenen Robotertechniken und/oder anderer Automation zum Präparieren und Beschicken von Katalysatoren sowie zum Betreiben von Katalysator-Untersuchungsvorrichtungen angegangen worden.
  • Wie oben angegeben, ist die vorliegende Erfindung besonders nützlich für Versuche mit hohem Durchsatz. Insbesondere haben mit der Verringerung des Versuchsmaßstabs die verwendeten Katalysatormengen abgenommen. Da die verwendeten Gesamtmengen an Katalysator verhältnismäßig klein sind, kann die Verwendung einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, in der zum Beispiel verhindert wird, dass sich Katalysator im Behälter in der Leitung absetzt, bei der gemessenen Aktivität und, potentiell, der Wiederholbarkeit von Versuchen mit hohem Durchsatz einen bedeutenden Unterschied machen.
  • Zudem gestattet es die Verwendung der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die zum Beispiel den Austrag der Produkte einer Reaktion aus der Vorrichtung erleichtert, den experimentellen Prozess, einschließlich des Austrags, einfach zu automatisieren. Ein zuverlässiger Austrag bedeutet auch, dass keine Bedienungsperson erforderlich ist, um jeden Reaktorbehälter zwischen Versuchen zu überprüfen, zum Beispiel braucht die Bedienungsperson nicht jeden Behälter auf Verstopfungen zu überprüfen. Dies erlaubt weitere Steigerungen des Durchsatzes. Dies gilt insbesondere dort, wo Feststoffe oder Schlämme in einer Reaktion vorhanden sind, da solche Produkte häufig schwer aus einem Reaktorbehälter zu entfernen sind.
  • Daher ist die vorliegende Erfindung besonders nützlich, wenn sie in einer Reihe von parallelen Behältern verwendet wird, wie in einem System mit hohem Durchsatz, umfassend 4 oder mehr Behälter, speziell Reaktionsbehälter, da sie eine verbesserte Entfernung von Material aus jedem Behälter erleichtert und daher eine stärkere Automatisierung der Vorrichtung erlaubt.
  • Daher wird in einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein System mit hohem Durchsatz bereit gestellt, umfassend 4 oder mehr Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Das System mit hohem Durchsatz umfasst vorzugsweise 8 oder mehr Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung. Jeder Behälter in dem System mit hohem Durchsatz wird typischerweise ein Volumen von mindestens 1 ml, vorzugsweise mindestens 10 ml und/oder ein Volumen von bis zu 500 ml aufweisen.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung auch einen Rührer bereit, umfassend einen ersten und zweiten Teil, wie hier beschrieben.
  • Die Erfindung wird nun lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 erläutert.
  • 1 stellt schematisch das Endstück eines Rührers gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung dar, wobei sie den Spitzenwinkel 1, einen Rücken 2 und eine Hohlkehle 3 zeigt.
  • 2 stellt schematisch einen Rührer gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung dar. Der Rührer aus 2 zeigt einen Rücken 2, eine Hohlkehle 3, einen Kern 4 und einen Schaft 5, welche den zweiten Teil 6 des Rührers bilden. Der zweite Teil 6 weist einen Schraubensteigungswinkel 7, wie dargestellt, und einen effektiven Durchmesser (D(l)) 8 in einem Abstand l entlang des zweiten Teils (durch 9 dargestellt) auf. Der zweite Teil ist über eine wahlweise vorgesehene zweite Kupplung 10 mit dem ersten Teil 11 verbunden, welcher erste Teil einen Schaft 12, Rührflügel 13 und eine erste Kupplung 14 umfasst, die es erlaubt, den Rührer mit einem Rührerantrieb zu verbinden. In Gebrauch dreht sich der Rührer um die Drehachse 15.
  • 3 stellt einen bevorzugten Rührer dar und enthält bevorzugte Abmessungen (in mm), zur Verwendung bei Versuchen mit hohem Durchsatz, speziell Reaktionen in Autoklaven, wie Chargenpolymerisation.
  • Beispiele
  • Beispiel 1
  • Der in 3 dargestellte Rührer wurde in einem Polypropylen-Chargenversuch verwendet. 60 g Impfbett (Natriumchlorid) wurde als Fluidisierungsmedium in einem 270 ml Autoklav-Behälter verwendet, wobei ein Rührer verwendet wurde, wie in 2 dargestellt. Der Autoklav besaß eine zylindrische Auslassleitung, die ungefähr 100 mm lang war, mit einem Ventil an ihrem Fuß. Die Auslassleitung besaß einen Innendurchmesser von ungefähr 10 mm an ihrem oberen Ende, der sich auf ungefähr 8 mm am Ventil verringerte. Die Hohlkehlenbreite betrug ungefähr 9 mm. Nach einer Injektion des Katalysators und einer Zugabe von Propylengas wurde Polymer gebildet. Während eines 80 Minuten dauernden Versuchs wurden 40 g teilchenförmiges Polypropylen hergestellt. Während dieser Zeit drehte sich der Rührer mit 400 U/min im Uhrzeigersinn.
  • Am Ende des Versuchs wurde der gasförmige Inhalt des Reaktors entlüftet, der Reaktor wurde auf 45°C abgekühlt, und 100 ml Heptan wurde in den Autoklav zugegeben. Der Reaktor wurde unter Verwendung von Stickstoff auf einen Druck von 0,3 bar gebracht, und der Rührer dann entgegen dem Uhrzeigersinn mit 400 U/min gedreht. Nach 10s wurde das Bodenventil des Autoklaven geöffnet, wobei sich der Rührer noch immer entgegen dem Uhrzeigersinn drehte.
  • Sämtliches teilchenförmiges Material wurde aus dem Reaktor entfernt. Dies wurde in zwei Schritten bestätigt. Erstens zeigte ein weiteres Auswaschen, um jegliches zusätzliches, im Autoklaven zurückgehaltenes Polymer oder Impfbett zu entfernen, kein zusätzliches Polymer oder Impfbett. Eine Entnahme des Autoklaven und eine Sichtüberprüfung bestätigten, dass kein Polymer oder Impfbett im Autoklaven vorhanden waren. Das erzeugte Polymer umfasste Partikel von bis zu 2,5 mm Durchmesser. Es wurde beobachtet, dass die Partikel eine gute Morphologie aufwiesen, und es wurde kein Anzeichen einer Zermahlung der Polymerpartikel mit dem Impfbettmaterial während des Austrags beobachtet.
  • Vergleichsbeispiel A
  • 60 g Impfbett (Natriumchlorid) wurde wie im Beispiel 1 als Fluidisierungsmedium in einem 270 ml Autoklav-Behälter verwendet, jedoch unter Verwendung einer/eines nicht gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Vorrichtung/Rührers. Der Rührer bestand aus demselben ersten Teil, wie im Beispiel 1, jedoch ohne einen zweiten Teil. Nach einer Injektion des Katalysators und einer Zugabe von Propylengas wurde Polymer gebildet. 28 g teilchenförmiges Polypropylen wurde während eines 80 Minuten dauernden Versuchs hergestellt. Während dieser Zeit drehte sich der Rührer mit 400 U/min im Uhrzeigersinn.
  • Am Ende des Versuchs wurde der gasförmige Inhalt des Reaktors entlüftet, der Reaktor wurde auf 45°C abgekühlt, und 100 ml Heptan wurde in den Autoklaven zugegeben. Der Reaktor wurde unter Verwendung von Stickstoff auf einen Druck von 0,3 bar gebracht, und der Rührer wurde dann mit 400 U/min entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Nach 10s wurde das Bodenventil des Autoklaven geöffnet, wobei sich der Rührer noch immer entgegen dem Uhrzeigersinn drehte.
  • Nur 2 g Impfbett fielen aus dem Reaktor heraus. Eine Entnahme des Autoklaven bestätigte, dass der Großteil des Impfbetts und Polymers im Reaktor zurückgeblieben waren.

Claims (10)

  1. Vorrichtung, umfassend einen Behälter, der ein Chargenreaktor mit von 1 ml und bis zu 500 ml Volumen ist, wobei der Behälter eine sich daraus erstreckende Leitung aufweist, einen Rührer, von dem ein Abschnitt (6, 100) zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist und von dem ein Abschnitt (11, 88) zum Anordnen innerhalb des Behälters angepasst ist, wobei der Rührer so angepasst ist, dass, wenn er in einer ersten Richtung gedreht wird, innerhalb der Leitung enthaltenes Material in einer Richtung zum Behälter hin gefördert wird, und, wenn er in einer zweiten Richtung gedreht wird, innerhalb der Leitung enthaltenes Material in einer Richtung weg vom Behälter durch die Leitung gefördert wird, sowie einen Rührerantrieb, der imstande ist, den Rührer sowohl in der ersten und der zweiten, entgegengesetzten Richtung zu drehen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Rührer einen ersten Teil umfasst, der zum Verbinden mit dem Rührerantrieb angepasst ist und den Abschnitt des Rührers umfasst, der zum Anordnen innerhalb des Behälters angepasst ist, wobei der erste Teil weiter angepasst ist, um Material im Behälter zu rühren, wenn der Rührer gedreht wird, sowie einen zweiten Teil, der zum Verbinden mit dem ersten Teil angepasst ist und den Abschnitt des Rührers umfasst, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher der erste Teil einen Schaft umfasst, um den herum ein oder mehrere Rührflügel angeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, eine oder mehrere Hohlkehlen umfasst, die einen schraubenförmigen Pfad um die Drehachse des Rührers herum beschreiben.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die eine oder mehreren Hohlkehlen einen Schraubensteigungswinkel zwischen 20° und 70° aufweisen.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, derart ist, dass im Gebrauch innerhalb der Leitung derjenige Teilbereich an einer Stelle innerhalb der Leitung einen effektiven Durchmesser von mindestens 50%, vorzugsweise im Bereich von 70 bis 90% des Innendurchmessers der Leitung an dieser Stelle innerhalb der Leitung aufweist.
  7. Reaktionssystem mit hohem Durchsatz, umfassend 4 oder mehr Vorrichtungen nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  8. Verfahren zum Rühren von einem oder mehreren Materialien in einer Vorrichtung, welches Verfahren die Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder eines Reaktionssystems mit hohem Durchsatz nach Anspruch 7 umfasst.
  9. Verfahren zum Rühren von einem oder mehreren Materialien in einer Vorrichtung, welches Verfahren umfasst (i) Bereitstellen einer Vorrichtung, umfassend einen Behälter mit einer sich daraus erstreckenden Leitung, welche Leitung ein Rohr von zylindrischem Innendurchmesser ist, an dessen Fuß sich ein Leitungsventil befindet, das es erlaubt, das untere Ende der Leitung zu verschließen, sowie einen Rührer, von dem ein Abschnitt zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist und von dem ein Abschnitt zum Anordnen innerhalb des Behälters angepasst ist, bei welcher der Rührer so angepasst ist, dass, wenn er in einer ersten Richtung gedreht wird, innerhalb der Leitung enthaltenes Material in einer Richtung zum Behälter hin gefördert wird, und, wenn er in einer zweiten Richtung gedreht wird, innerhalb der Leitung enthaltenes Material durch die Leitung in einer Richtung weg vom Behälter gefördert wird, (ii) Bereitstellen von einem oder mehreren Materialien im Behälter, (iii) Rühren des einen oder der mehreren Materialien unter Verwendung des Rührers, wobei bei geschlossenem Leitungsventil der Rührer ausgebildet ist, um sich in der ersten Richtung zu drehen, so dass der Rührer die Materialien im Behälter rührt, während der Abschnitt des Rührers, der zum Anordnen innerhalb der Leitung angepasst ist, sich so dreht, dass Material, das in die Leitung fallen kann, zurück in den Behälter gefördert wird, und (iv) Umkehren der Richtung des Rührers und Öffnen des Leitungsventils, wenn Material aus dem Behälter entfernt werden soll.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Behälter ein Chargenreaktor mit von 1 ml und bis zu 500 ml Volumen ist.
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