DE623494C

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Publication number: DE623494C
Application number: DENDAT623494D
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Description

Beim Mischen dreier verschiedener Gase und Flüssigkeiten ist es bekannt, die zu mischenden Stoffe unter Druck gleichachsig einander zuzuführen. Auch ist es bekannt, beim Mischen eines flüssigen und eines gasförmigen Stoffes die Mischung unter Zuhilfenahme einer Rührvorrichtung in einen erweiterten Raum eintreten zu lassen oder aber die Zuleitung in einen derartigen zwecks Durchwirbelung mit Prallplatten versehenen Raum durch einen Zerstäuber vorzunehmen.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß beim Mischen von mindestens drei gasförmigen und flüssigen Stoffen, von denen einer dickflüssig ist, an konzentrisch zueinander angeordnete, zunächst für die getrennte Zuführung der Mischkomponenten bestimmte Leitungen nach Vereinigung der ersten beiden Mischkomponenten in dem von den beiden konzentrischen Leitungen gebildeten Ringraum, sich in bekannter Weise eine erweiterte Kammer anschließt. In dieser Kammer sind außerhalb der Symmetrieachse der Vorrichtung und in einer Ebene senkrecht zu dieser

mit Zuleitungen versehene Öffnungen für die Zuführung der dritten und etwaiger weiterer Mischkomponenten derart angeordnet, daß den in die erweiterte Kammer eintretenden flüssigen und gasförmigen Stoffen eine kreisende Bewegung erteilt wird.

Während; also bei den bekannten Vorrichtungen mit erweitertem Mischraum mechanische Mittel zur Durchwirbeiung zweier Stoffe vorgesehen sind, wird nach der Erfindung ein gasförmiger oder flüssiger Stoff zur Erreichung dieses Zieles verwendet.

Hierdurch wird auch im Falle der Verwendung eines zuzumischenden dickflüssigen Stoffes eine sofortige und innige Mischung herbeigeführt, was bei den bekannten Einrichtungen nicht der Fall ist. Unter den verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung seien die folgenden erwähnt:

Behandlung von ölen und ähnlichen Stoffen mit Schwefelsäure, Schwefelsäureanhydrid u. dgl., Sulfurierung von Mineral- und Pflanzenölen, Geruchlosmachen, Bleichen und Reinigen von dickflüssigen Stoffen, wie ölen, Herstellung von Emulsionen und Suspensionen (z.B. bituminöse Emulsionen), Wiedergewinnung von suspendierten Stoffen (z.B. Wiedergewinnung von Wollfett aus den Wollwaschwässern) usw.

Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung in dem Fall, daß der dickflüssige Stoff mit dem zweiten zuzumischenden flüssigen Stoff in chemische Reaktion tritt, wie es beispielsweise bei der Raffinierung eines Mineralöles mit Schwefelsäure oder bei der Sulfurierung pflanzlicher Öle der Fall ist. Die innige Mischung muß hier äußerst schnell herbeigeführt werden, da sonst auf Grund eines örtlichen Säureüberschusses eine Karbonisierung des Öles und eine schädliche Zer-

störung der Moleküle eintritt. Die Erfindung vermeidet' derartige nachteilige Wirkungen und setzt die Berührungszeit der miteinander reagierenden Stoffe vor der innigen Mischung und während derselben auf ein Mindestmaß herab. Sie bietet gleichzeitig im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen den Vorteil, daß derartige Mischungen einwandfrei auch in großem Rahmen fabrikationsmäßig durchgeführt werden können, beispielsweise mit einer Stundenleistung von 8 bis io Tonnen. Irgendwelche engen Durchtrittsquerschnitte sind hinter der Mischstelle für die gemischten Stoffe nicht vorhanden, so daß Verstopfungen T-5 durch Reaktionsniederschläge, die bei den bekannten Einrichtungen eintreten wurden, nicht auftreten können.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. ι eine Mischvorrichtung nach der Erfindung in axialem Längsschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. i,

Fig. 3 einen weiteren Schnitt nach Linie III-III der Fig. i.

In Fig. -i ist ι ein Rohr, das eine mittlere Kammer 2 für den Zufluß eines der zu mischenden Stoffe bildet. Der Stoff wird durch die Rohrleitung 3 zugeführt. 4 ist ein weiteres Rohr, das konzentrisch zu dem Rohr 1 angeordnet ist und mit diesem eine zweite Kammer 5 für einen weiteren der übrigen zu mischenden Stoffe bildet, der durch die Rohrleitung 6 zugeführt wird. 7 ist ein drittes Rohr, das zu den- beiden vorhergehenden konzentrisch angeordnet ist und mit dem Rohr 4 eine dritte Kammer 8 für den Zufluß eines dritten der übrigen zu mischenden Stoffe bildet, der durch das Rohr 9 zugeführt wird. Die beiden Kammern 5 und '8 stehen miteinander durch einen Ringraum 10 in Verbindung, deren abgeschrägte Wände schräg zur Achse x-x' der Vorrichtung· verlaufen, um die Vereinigung der in diesen Kammern enthaltenen Stoffe zu begünstigen und im Sinne der Bewegung derselben in der Kammer 8 in Richtung auf den Auslaß dieser Kammer nach der erweiterten Kammer 20 zu wirken.

Die Größe des Ringraumes 10 kann durch beliebige Mittel geregelt werden, beispielsweise indem einer der Ränder dieses Ringraumes durch das Ende 32 des Rohres 4, das die Kammer 5 einschließt, und der gegenüberliegende Rand 31 durch einen mit Innengewinde versehenen Kopf 11 gebildet wird, der auf den mit Gewinde versehenen Teil 13 -des inneren Rohres 1 aufgeschraubt ist. Die Stellung dieses Kopfes kann in beliebiger _ Weise geregelt werden, beispielsweise durch ein Gewinde 14, das auf dem Zapfen 15 der Spindel 11 angebracht ist und in Gewindegänge 16 des Gehäuses der Vorrichtung eingreift. Die Stange 15 ist mit einem Bedienungskopf 17 und einer Gegenmutter 18 versehen. '

Die Stoffe der Kammern 5 und 8 treten durch den ringförmigen Querschnitt 19 in die wesentlich weitere Kammer 20. Diese wird durch ein Gehäuse 21 geeigneter Form eingeschlossen, das im dargestellten Fall kugelförmig ausgebildet ist, jedoch auch durch einen anderen Rotationskörper oder sonstigen Körper gebildet werden kann.

Die mittlere Kammer 2 endigt in einer in der Spindel 11 angeordneten Kammer 22, die durch in der Spindel angeordnete Kanäle 23 mit der Kammer 20 in Verbindung steht. Die Achsen y-y' dieser Kanäle stehen senkrecht zur Achse der Vorrichtung.

Diese Anordnung bedingt, daß die unmittelbar zuvor einander zugeführten, aus dem Ringraum 19 austretenden Stoffe einer kräftigen Durchwirbelung und Durchrührung durch den aus den Kanälen 23 austretenden Stoff unterworfen werden, so daß unmittelbar nach der Zusammenführung der durch die Kanäle 6 und 9 zugeleiteten Stoffe eine innige Durchmischung derselben stattfindet. Wird beispielsweise in das Rohr 6 Schwefelsäure und durch das Rohr 9 ein zu raffinierendes Mineralöl zugeleitet, so verbleibt keine Zeit zur Bildung eines örtlichen Säureüberschusses und zu einer Karbonisierung des Öles.

Jeder der Kanäle 23 ist derart angeordnet, daß seine verlängerte zugehörige Achse y-y' die Wand 21 der 'Kammer 20 derart trifft, daß der in Richtung dieser Achse austretende Strahl des Stoffes'beim Auf treffen auf die genannte Wand eine Komponente ergibt, die den Abfluß der Mischung nach dem Austritt des Gerätes zu unterstützt. An Stelle der in Fig. 2 veranschaulichten Anordnung der Austrittsöffnungen 23 kann naturgemäß auch eine andere, eine innige Durchmischung der Stoffe in der Kammer 20 begünstigende Richtung gewählt werden, die eine kreisende Bewegung der in die Kammer eingetretenen flüssigen und gasförmigen Stoffe hervorruft.

Im dargestellten Fall ist der die Öffnungen 23 enthaltende Teil 11 in seinem Querschnitt no II-II rechteckig ausgebildet (Fig." 2), so daß zwischen dem Teil 11 und dem Gehäuse 21 Änderungen des Durchtrittsquerschnittes für die Masse der in dieser Kammer umlaufenden Mischung geschaffen werden, welche die Durchmischung der Stoffe noch begünstigen. Die Gesamtheit der innig gemischten Stoffe tritt durch die Öffnung 24 aus, die in beliebiger geeigneter Weise in dem Gehäuse 21 aneordnet ist. '

Naturgemäß können durch Vermehrung der Zahl der gleichachsig zueinander ange-

ordneten Kammern Mischvorrichtungen für mehr als drei Stoffe geschaffen werden; diese Vermehrung der Zahl der Kammern kann in verschiedener Weise durchgeführt werden, sei es, daß die Zahl der gleichachsig zueinander angeordneten Rohre i, 4, 7 vergrößert wird, sei es, daß die Spindel 11 derart ausgebildet wird, daß sie als Zuführung für mehrere Stoffe dient, oder sei es, daß die Hülle der Kammer 20 als Zuführung für Stoffe ausgebildet wird, oder daß mehrere dieser Anordnungen miteinander kombiniert werden. In diesem Sinne könnte die Kammer 22 durch eine zur Achse x-x' senkrecht angeordnete und mit gestrichelten Linien dargestellte Scheidewand 25 unterteilt werden, so daß eine zweite Kammer 26 entsteht, der ein vierter Stoff durch eine in dem Zapfen 15 des Kopfes 11 angeordnete Bohrung 27 zugeführt wird. Diese Bohrung kann in beliebiger geeigneter Weise mit einer Zuflußleitung für diesen Stoff verbunden sein, der in der Kammer 20 durch Kanäle nach Art der Kanäle 28 verteilt wird.

Weiterhin könnte ein fünfter Stoff durch einen Ring 29 (in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellt) zugeführt werden, der mit der Kammer 20 durch öffnungen 30 in Verbindung steht, deren Achsen gleichfalls in geeigneter Weise gerichtet sind, um eine innige Mischung des fünften Stoffes mit den vier anderen Stoffen zu gewährleisten.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung zum Mischen von mindestens drei gasförmigen und flüssigen Stoffen, von denen einer dickflüssig ist, dadurch gekennzeichnet, daß an konzentrisch zueinander angeordneten, zunächst

für die getrennte Zuführung der Mischkomponenten bestimmten Leitungen (3, 4, 7) nach Vereinigung der ersten beiden Mischkomponenten in dem von den beiden konzentrischen Leitungen (4, 7) gebildeten Ringraum sich in bekannter Weise eine erweiterte Kammer (20) anschließt, in der außerhalb der Symmetrieachse der Vorrichtung und in einer Ebene senkrecht zu dieser mit Zuleitungen versehene Öffnungen (23) für die Zuführung der dritten und etwaiger weiterer Mischkomponenten derart angeordnet sind, daß den in die erweiterte Kammer (20) eingetretenen flüssigen und gasförmigen Stoffen eine kreisende Bewegung erteilt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohl ausgebildeter Kopf (11), der mit der Kammer (20) in Verbindung stehende Austrittsöffnungen (23) enthält, die innerste Zuführungsleitung (3) abschließt und sowohl gegenüber dieser Zuführungsleitung (3) als auch der diese umgebenden mittleren Leitung (4) verstellbar ist, so daß zwischen den Flächen (31) des Kopfes (n) und den gegenüberliegenden Endflächen (32) der Leitung (4) ein hinsichtlich seiner Weite einstellbarer Ringspalt (10) verbleibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (11) mit einem durch die Kammer (20) hindurchgehenden Zapfen (15) verbunden ist, der mit einer Bohrung (27) versehen ist, welche in einen im Kopf (11) angeordneten und mit Austrittsöffnungen (28) nach der Kammer (20) versehenen Hohlraum (26) mündet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen