DE855101C

DE855101C - Reaktionsgefaess fuer laenger andauernde kontinuierlich verlaufende Reaktionen

Info

Publication number: DE855101C
Application number: DED5881D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl-Ing Kirchner
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1944-04-23
Filing date: 1944-04-23
Publication date: 1952-11-10

Description

Reaktionsgefäß für länger andauernde kontinuierlich verlaufende Reaktionen Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Reaktionsgefäß für länger andauernde kontinuierlich verlaufende Reaktionen, z. B. zur chemischen Aufbereitung von Faserstoffen, insbesondere um Nitrieren von Cellulose.
Bisher erfolgte das Nitrieren von Zellstoff diskontinuierlich in sog. Nitriertöpfen. Diesen mit Rührwerk versehenen Gefäßen werden bestimmte Mengen von Zellstoff und Mischsäure zugeführt.
Darauf wird die Cellulose der Einwirkung der Mischsäure für längere Zeit unterworfen. Um eine möglichst fortlaufende Herstellung zu erreichen, werden eine ganze Reihe solcher Nitriertöpfe in Betrieb genommen. Die hier auftretenden Nachteile sind allgemein bekannt. Um sie zu beseitigen und das Verfahren kontinuierlich verlaufend zu gestalten, wurde vorgeschlagen, Cellulose und Mischsäure einem waagerecht gelagerten zylindrischen Gefäß zuzuleiten, in welchem ein perforierter Zylinder angeordnet ist, in dem eine Förderschnecke umläuft.
Bei dieser Einrichtung wird das Nitriergut gewissermafien durch den Zylinder hindurchgeschoben.
Dabei kann aber eine einwandfreie gleichmäßige Durchnitrierung keineswegs stattfinden. Ablagerungen sind unvermeidbar. Die Apparatur ist aus hochwertigem Material hergestellt. Das sehr lange zylindrische Gefäß macht die Vorrichtung sehr teuer und zudem unübersichtlich.
Zur Druck- und Wärmebehandlung des bereits nitrierten Zellstoffs ist ein lotrechtes zylindrisches Druckgefäß mit mechanischem Rührwerk und Zwischenböden bekanntgeworden. Zur leichteren Ab- leitung gasförmiger Reaktionsprodukte werden nach dem Vorschlag die Zwischenböden von der Horizontalebene leicht abgeneigt angeordnet. Der Stoff, die Pülpe, wird von unten unter ständigem Rühren durch das Gefäß getrieben. Die Durchtrittsöffnungen durch die einzelnen Zwischenböden sind jeweils um I80" versetzt und alsKreisabschnitt ausgebildet. Weder zum Nitrieren noch zur Wärmedruckbehandlung des aufzubereitenden Zellstoffs ist eine solche Anordnung der Zwischenböden und ein solches Rühren, das turbulente Strömungen erzeugt, erwünscht, da eine einwandfreie gleichmäßige Behandlung des Stoffs nicht gewährleistet ist.
Zwar wird darauf hingewiesen, daß das lotrechte mit Zwischenböden und Rührwerk versehene Gefäß durch ein an sich bekanntes Rohrsystem bestimmter Länge und Durchmessers ersetzt werden kann, jedoch auch diese Einrichtungen, wie sie zum Digerieren von Nitrocellulose in Vorschlag gebracht werden, vermögen den hohen Anforderungen, die an diese Vorrichtungen gestellt werden müssen, nicht zu genügen. So muß bei diesen Rohrsystemen, damit ein gleichmäßiger Durchgang gewährleistet ist und Ablagerungen vermieden werden, der Querschnitt der Rohrleitung klein und die Geschwindigkeit des strömenden Guts groß sein. IDas bedeutet, daß für den vorgesehenen Fall die Rohrschlange eine Länge von etwa 750 bis goo m bei einem Durchmesser von g cm hat. Die Nitrocellulose wird mit einer Geschwindigkeit von etwa o,6 m/sec durch die Rohrschlange gepumpt. Durch Verstopfungen sind Störungen unausbleiblich; hinzu kommt die schlechte IKontrollmöglichkeit. <Die Materialkosten einer solchen aus Chromnickelstahl ;bestehenden Einrichtung sind sehr hoch.
Nach der Erfindung wird die gleichmäßige und kontinuierliche Reaktion, insbesondere die Nitrierung der Cellulose, dadurch erreicht, daß das aufzubereitende Gut beim Durchgang durch ein zylindrisches Gefäß, das durch vorzugsweise radial geschlitzte Zwischenböden in mehrere Kammern unterteilt ist, in denen dem Kammerquerschnitt angepaßte Mitnehmerscheiben umlaufen, das Gut beim Durchtritt durch die radialen Bodenschlitze von den Mitnehmerscheiben abgeschält wird, wobei der gesamte Kammerinhalt in langsame Umdrehungen versetzt wird, so daß Durchtrittsbewegung und umlaufende Bewegung sich überschneiden.
Die Anordnung der radikalen Bodenschlitze hat den Vorteil, daß der Stoff von der Mitte des Gefäßes aus erfaßt wird. Durch IWahl der sAbmessungen und Form der Schlitzbreite kann man nicht nur die Durchgangszeit durch das Gefäß bestimmen, sondern auch erreichen, daß in Richtung der Gefäßwandung mehr Stoff hindurchtritt als in der Gefäßmitte und umgekehrt. Die rechteckige oder sektorartige Ausbildung des Schlitzes hat sich als vorteilhaft erwiesen. Während die langsam kreisende Bewegung des Stoffs durch die Mitnehmerscheiben bewirkt wird, erfolgt die Durchtrittsbewegung in bekannter Weise durch Flüssigkeitsdruck. Auch kann man nach der Erfindung den Durchtritt des Stoffs durch Hindurchsaugen bewirken, oder Druck- und Saugwirkung zusammen kombinieren.
Dadurch werden z. B. etwa auftretende Gase gleich bei ihrer Entstehung abgesaugt.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Indem aufrecht stehenden zylindrischen Reaktionsgefäß I sind die mit radialen Schlitzen 3 versehenen Zwischenböden 2 angeordnet. Die Schlitze liegen alle übereinander. In den Kammern 4 laufen die auf der Welle 6 befestigten M>itnehmerscheiben 5, die dem IKammerquer,schnitt angepaßt sind, um. <In dem Boden 7 des Gefäßes befindet sich die Eintrittsöffnung 8. An den Deckel g ist der Austrittsstutzen IO angeschlossen.
Das aus der Eintrittsöffnung 8 in das Gefäß tretende Material wird von der ersten Mitnehmerscheibe abgeschält und in langsamen Umlauf gebracht. Es tritt dann durch den ersten Schlitz infolge des auf ihn wirkenden Flüssigkeitsdrucks oder des auf ihn ausgeübten Sogs und wird dann wieder abgeschält und in langsamen Umlauf gebracht. Die Durchtrittsbewegung und die kreisende Bewegung des Stoffs überschneiden sich. So wiederholt sich das Spiel in allen Kammern.

Claims

PATENTANSPRUCHE: I. Reaktionsgefäß für länger andauernde kontinuierlich verlaufende Reaktionen, z. B. zur chemischen Aufbereitung von Faserstoffen, insbesondere Nitrocellulose, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzubereitende Gut beim Durchgang durch ein zylindrisches Gefäß, das durch vorzugsweise radial geschlitzte Zwischenböden in mehrere Kammern unterteilt ist, in denen dem Kammerquerschnitt angepaßte Mitnehmerscheiben langsam umlaufen, das Gut beim Durchtritt durch die radialen Bodenschlitze von den Mitnehmerscheiben abgeschält wird, wobei der gesamte Kammerinhalt in langsame Umdrehungen versetzt wird, so daß Durchtrittsbewegung und umlaufende Bewegung des Stoffs sich überschneiden.
2. Reaktionsgefäß nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung der Bodenschlitze und ihre Abmessungen, die Winkelgeschwindigkeiten der Mitnehmerscheiben und der die Durchtrittsbewegung bewirkende Flüssigkeitsdruck bzw. das Vakuum in bezug auf das aufzubereitende Material in Abhängigkeit voneinander gebracht werden.
3. Reaktionsgefäß nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (I) durch die mit radialen Schlitzen (3) versehenen Zwischenböden ,(2) in rammern (4) unterteilt ist, in denen die auf der Welle (6) befestigten Mitnehmerscheiben (5), die dem Querschnitt der Kammern (4) angepaßt sind, umlaufen und den Stoff von den übereinander angeordneten Schlitzen (3) abschälen.