DE847597C - Verfahren zur schnellen und gleichfoermigen Durchfuehrung von Reaktionen in viskosen oder teigigen Massen oder Schichten - Google Patents
Verfahren zur schnellen und gleichfoermigen Durchfuehrung von Reaktionen in viskosen oder teigigen Massen oder SchichtenInfo
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Description
(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBEN AM 25. AUGUST 1952
S 1907g IVc112 ο
Societe Rhodiaceta, Paris
Bekanntlich genügt für die schnelle und homogene Reaktionsdurchführung in wenig oder verhältnismäßig
wenig viskosen Massen ein schnelles Einführen des Reaktionsteilnehmers oder der Reaktionsteilnehmer
unter gleichzeitigem starkem Bewegen der Masse durch einen Rührer oder vermittels
eines Gasstroms. Bei einer viskosen Reaktionsmasse ist diese .Arbeitsweise nicht mehr möglich; das Rühren
würde, um wirksam zu sein, einen zu großen Kraftaufwand erfordern, und das Reaktionsgemisch
würde sichdabei zu stark erhitzen.Teilweise läßt sich dadurch Abhilfe schaffen, daß man das Reaktionsgefäß
selbst eine bestimmte geringe Zahl von Umdrehungen in der Minute ausführen läßt, etwa 15 bis
20 Umdrehungen bei großen Apparaturen von 10,20 oder 25 m3 und mehr Fassungsvermögen. Immer,
selbst im letzten Fall, ist die Verteilung der Reaktionsteilnehmer in der viskosen Masse ziemlich
langsam; es ist praktisch unmöglich, eine sich schnell durch die ganze Masse fortsetzende Reaktion zu erzielen.
Dies ist aber besonders dann erwünscht, wenn die Gefahr der Entstehung störender Nebenreaktionen
besteht, besonders dann, wenn man durch Zugabe von Stoffen eine Reaktion abstoppen will,
die in vollem Gang ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur schnellen und gleichförmigen Durchführung
von Reaktionen in viskosen oder teigigen
Massen oder Schichten und ist dadurch gekennzeichnet, daß die zur Durchführung der Reaktion
dienenden Reaktionsteilnehmer in die Reaktionsmasse schnell eingeführt und sehr gleichförmig über
die gesamte sich ständig erneuernde und zum größten Teil in dünner Schicht vorliegende Oberfläche
verteilt werden.
Zur Durchführung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung kann jede dazu geeignete Vorrichtung
verwendet werden. Eine technisch besonders interessante Lösung besteht in der Anwendung eines
Verteilers mit großer Ausströmungsmenge für den Reaktionsteilnehmer oder für die Reaktionsteilnehmci",
dessen Öffnungswinkel des Verteilungskonus und dessen Anordnung im Reaktionsgefäß so sind,
daß die Verteilung der Reaktionsteilnehmer gleichförmig und vor allem auf der Gesamtheit der sich
standig erneuernden Oberfläche der viskosen Masse erfolgt, besonders dort, wo diese nur in dünner
Schicht vorhanden ist.
Die Zeichnung erläutert diese Art der Durchführung des Erfindungsgedankens.
Abb. ι stellt einen Querschnitt durch eine rotierende
Reaktionstrommel dar. Die Reaktionsteilnehmer werden durch einen üblichen Verteiler α eingeführt,
der durch die Rotationsachse x-x der Trommel geführt ist. In dieser Abb. 1 ist, genau so wie
in Abb. 2, die in der Trommel vorhandene viskose Λ lasse durch den gestrichelten Teil angedeutet. Die
befeuchtete Oberfläche der Reaktionsmasse ist klein und liegt hauptsächlich in dem Gebiet, in dem die
Schicht relativ dick ist, wie man bei der Abb. 1 erkennt, bei der die befeuchteten Stellen der Oberfläche
durch die stark gestrichelten Linien A-B-C gekennzeichnet wurden. Die Linie D-C entspricht der dünnen
Schicht, die durch die Seitenwand der Trommel festgehalten wird.
Abb. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine gleichartige Reaktionstrommel, in die die Reaktionsteilnehmer
durch einen neuen, oben beschriebenen Verteiler b eingeführt werden. In dem besonderen dargestellten
Fall, in dem die Länge der Trommel I gleich ihrer Höhe d ist, gibt der Verteiler der in die
Trommel hineingepreßten Flüssigkeit eine Konusform, dessen Spitzenwinkel α gleich 1120 ist. Die
Berechnung der Größe des Spitzenwinkels für jeden gewünschten Apparat wird späterhin beschrieben.
Abb. 3 stellt die durch die Seitenwand der Trommel nach Abb. 2 gebildete Oberfläche dar. Der
schraffierte Teil zeigt die in einem gegebenen Augenblick befeuchtete Oberfläche. Man kann den Abb. 2
und 3 entnehmen, daß der Reaktionsteilnehmer im Verlauf jeder Umdrehung im wesentlichen die ganze
Oberfläche der Reaktionsmasse befeuchtet (angezeigt durch die punktierte Linie D-E in Abb. 2), und
zwar vor allem dort, wo sie infolge ihrer Viskosität mechanisch in dünner, sich stets erneuernder Schicht
mitgenommen wird.
Der Spitzenwinkel α des Konus, unter dem die Flüssigkeit verspritzt wird, kann in zwei Winkel
zerlegt werden: ß, gebildet von der waagerechten Rotationsachse x-x und der oberen Kante des konusförmigen
Verteilers, γ, gebildet von der gleichen j waagerechten Achse x-x und der unteren Spitze des
Verteilerkonus.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung muß der Winkel β nahezu gleich go°
sein, und die besten Bedingungen werden erzielt, wenn der von der unteren Kante des Verteilungskorius
gezogene Schenkel des Winkels γ die Rückseite der Trommel gegenüber dem Verteiler in der
Höhe trifft, in der die viskose Masse auf dem Trommelboden haftenbleibt. Dieser Winkel γ kann
errechnet oder an einem Modell ermittelt werden. Er wird kleiner, je langer der Apparat ist, und
größer, je mehr seine Länge abnimmt. Er wechselt natürlich auch mit der Dicke der unteren viskosen
Schicht, mit dem Grad der Viskosität und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel.
Der verwendete Verteiler kann von beliebiger Form sein, konisch, zylindrisch usw., er kann aus
nichtrostendem Stahl, emailliertem Guß, Eisen. Kupfer, Blei, plastischen Massen oder jeglichem
anderem geeigneten Material bestehen, das dem chemischen Angriff der Reaktionsmischung standhält.
■
Zum Beispiel kann der Verteiler aus einem Zuleitungsrohr für die Reaktionsteilnehmer bestehen,
auf dem mittels Bolzen ein konisches Mundstück so befestigt ist, daß sich die Spitze des Konus auf der
Achse des Zuleitungsrohrs befindet, bis 2 cm vom Ende des Rohrs entfernt liegend. Aus diesem Teil
entweicht die Flüssigkeit entsprechend den Wandungen des konischen Mundstücks.
95 Beispiel 1
Eine zylindrische Trommel im Durchmesser von 2 m und einer Länge von 3 ni wird zu einem Drittel
ihres Fassungsvermögens mit einer viskosen Lösung von 16 %> nahezu fertig acetylierter Acetylcellulose
in Essigsäure gefüllt. Die Reaktion muß im gewünschten Augenblick durch Zugabe von 600 1
50°/oiger Essigsäure abgestoppt werden. Man arbeitet hierbei mit einem Verteiler mit einer Lieferung
von 200 1 in der Alinute, dessen Winkel γ etwa 150 und dessen Winkel β etwa 90° sind. Die Trommel
macht acht Umdrehungen in der Minute. Man erhält ein sehr gleichmäßiges Celluloseacetat, sowohl
bezüglich des Polymerisationsgrads wie der no Viskosität; es ist homogener als das nach den bisherigen
Füllungsverfahren erzeugte Produkt.
Bei der Herstellung von Kunstfasern aus Viskose stellt man zuerst Alkalicellulose her, die nach dem
Reifen durch Zugabe von Schwefelkohlenstoff in Cellulosexanthogenat übergeführt wird.
Man bringt 900 kg Alkalicellulose in eine zylindrische
Drehtrommel von 3000 1 Fassungsvermögen mit waagerechter Achse und fügt 297 kg Schwefelkohlenstoff
mit Hilfe eines Verteilers hinzu, der durch die Achse der Trommel geführt ist und so
berechnet wurde, daß er den Schwefelkohlenstoff über die ganze Oberfläche der viskosen Masse ver-
teilt. Die schnelle Verteilung des Schwefelkohlenstoffs in der gesamten Alkalicellulose ergibt ein
sehr viel klareres und homogeneres Xanthogenat.
Bei spiel 3
In eine Kugelmühle von iooo 1 Fassungsvermögen,
die joo 1 Wasser und 200 kg eines wasserunlöslichen
Farbstoffs enthält, werden innerhalb 30 Sekunden durch einen durch die Achse der Mühle
geführten Verteiler, die gesamte Oberfläche der Masse anfeuchtend, sol eines Xetzmittels gespritzt,
um das Mahlen des Farbstoffs zu erleichtern. Tnfulge
der schnellen und gleichmäßigen Verteilung des Xetzmittels in der gesamten sehr viskosen Masse
erhält man eine sehr weiche Farbpaste mit Farbstoffteilchen, deren Größe nur in sehr engen Grenzen
schwankt.
Das Verfahren gemäl.i vorliegender Erfindung ist selbstverständlich nicht auf viskose Massen in Form
von Lösungen beschränkt, es läßt sich auch auf teigige Massen wie Suspensionen oder feste Stoffe
in Form von Pulvern oder Granulaten anwenden. So kann man es z. P>. bei rotierenden Acetylenerzeugern
anwenden, in die man eine zur Herstellung von Acetylen und trockenem Calciumhydroxyd aus CaI-ciumkarbid
gerade ausreichende Menge Wasser einführt. Bei diesem Prozeß werden nach vorliegendem
Verfahren Überhitzungen und sonstige Zwischenfälle vermieden.
Selbstverständlich kann die Form des Reaktionsgefäßes beliebig gewählt werden, z. B. zylindrisch,
würfelförmig, konisch od. dgl.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur schnellen und gleichförmigen Durchführung von Reaktionen in viskosen oder teigigen Massen oder Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Reaktion erforderliche Reaktionsteilnehmer oder die Reaktionsteilnehmer schnell und durch einen Verteiler mit konisch so geformtem Mundstück eingeführt werden, daß die in das Reaktionsgefäß hineingepreßte Flüssigkeit einen Konus bildet, dessen Spitzenwinkel größer als 900 ist, so daß der von der unteren Kante des Verteilungskonus gezogene Schenkel des Winkels die dem Mundstück entgegengesetzte Seite des Reaktionsgefäßes in der Höhe trifft, in der die viskose Masse auf dem Boden des Reaktionsgefäßes haftenbleibt, während der von der oberen Kante des Verteilungskonus gezogene Schenkel nahezu senkrecht auf die dem Boden gegenüberliegende Fläche auftrifft.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen5308 8.
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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BE623987A (de) * | 1961-10-27 |
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US1529715A (en) * | 1923-05-04 | 1925-03-17 | Charles A Pratte | Ash-pan sprinkler and cleaner for locomotives |
US1681900A (en) * | 1926-05-01 | 1928-08-21 | Samuel A Neidich | Cellulose-xanthating process |
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US2072375A (en) * | 1931-06-26 | 1937-03-02 | Nat Lead Co | Process and apparatus for oxidizing materials |
US2315203A (en) * | 1938-03-10 | 1943-03-30 | Hofmann Rudolf | Cellulose ester manufacture |
GB528875A (en) * | 1938-05-24 | 1940-11-08 | Carl Franz Keel | Improvements relating to acetylene generators |
-
1948
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-
1950
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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US2583742A (en) | 1952-01-29 |
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