DE918981C - Vorrichtung zum Dispergieren mittels Schleudertellers - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Dispergieren mittels Schleudertellers D Erfindung bezieht sich auf eine Vorricbtung zum Dispergieren, vorzugsweise von festen Stoffen in flüssigen Stoffen, aber auch von Flüssigkeiten unter sich, mittels eines um eine senkrechte Achse in einem Behalter umlaufenden Schleudertellers und eines feststehenden Gegenkörpers, die beide einen Durchfluß- und Mischspalt zwischen sich bilden.
• Um gegenüber allen bekannten vielseitigen Konstruktionen solcher Dispergiervorrichtungen die erforderliche Behandlungsdauer des zu bearbeitenden Gemisches nroch weiter abzukürzen und dabei vielleicht sogar noch den Dispersitätsgrad zu steigern, soll gemäß der Erfindung in ihrer allgemeinsten, in der Zeichnung beispielhaft dargestellten Form erstens der Schleuderteller als oben offener und innen abgestufter Napf ausgebildet sein, der zweitens oben durch einen ebenfalls napf- odler glockenförmigen Mehrfachschirm als Glegenkörper abgedeckt ist, so daß sich also zwischen den konzentrischen Unterkanten des Mehrfachschirmes und den abgestuften Ringflächen des Schleudertellers hintereinandergeschaltete Durchflußspalte bilden.
• Ferner ist es zur Erreichung des obenerwähnten Arbeitserfolges nötig, die Einführungsleitungen für die Komponenten des Mischgutes innerhalb des von dem innersten Ringspalt umschlossenen Raumes zwischen Schleuderteller und innerem Schirm münden zu lassen. Weitere zweckmäßige erfinderische Maßnahmen und eine besondere Anwendungsart der erfindungsgemäßen Dispergiervorrichtung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.
• Die Dispergiervorrichtung arbeitet folgendermaßen: Durch das Zuleitungsrohr d werden die miteinander zu dispergierenden Stoffe, beispielsweise eine wäßrige Lesung und ein mineralisches oder pflanzliches Öl, an der zutiefst liegenden Stelle des napfförmigen Tellers b, d. h. innerhalb des durch b und den innersten Schirmt gebildeten Hohlraumes aufgegeben und durch die mehr als 500 U/min betragende Drehung des Tellers b in wirbelnde Bewegung unter teilweiser Zerstäubung versetzt und schließlich durch den zwischen der ersten dargestellten flachen Rilngfläche und dem mit der Lagerhülse c fest verbundenen Schirm g verbleibenden Durchflußspalt e in den nächsten durch den Schirm g1 begrenzten Hohlraum gedrückt. Den letzteren verläßt das Gemisch durch einen zweiten Durchflußspalt e1, der zwischen der zweiten etwas höher gelegenen konzentrischen liingfläche auf der Innenseite des Schleudertellers b und der Unterkante des nächsten Schirmes g1 gebildet wird. In jedem der von dem Gemisch durchflossenen Hohlräume findet beim Eintritt eine kräftige Zerstäubung mit nachträglicher Durchwirbelung statt.
• Aus dem letzten Hohlraum gelangt dann schließlich das Gemisch aus dem Bereich der eigentlichen Dispergiervorrichtung durch den letzten Durchflußspalt e2 in den Gefäßinhalt hinein. Auch der letzte Schirm g2 ist wie die übrigen mit der Lagerhülse c verbunden, so daß der untere Teil der letzteren einen Mehrfachschirm bildet.
• Zur Veränderung der Spaltweiten ist die Lagerhülse c, die die Antriebswelle a des Schleudertellers umgibt, in bei Homogenisiervorrichtungen üblicher Weise höhenversteilbar gemacht. Die Drehzahl des Schleudertellers sollte 500 U/min nicht unterschreiten.
• Die Einzelteile der Vorrichtungen könnten je nach Beanspruchung und nach der Natur der zu bearbeitenden Massen oder Flüssigkeiten aus den verschiedensten Werkstoffen bestehren, vom Glas oder keramischen Material bis zu Metallen, wie Bronze oder Stahl.
• Die Anzahl der flachen Ringflächen des Tellers b und der mit ihnen Schlitze e bildenden gegenüberstehenden Schirme g richtet sich nach den zu verarbeitenden Stoffen und dem gewünschten Dispersitätsgrad. Es werden jedoch in der Regel zwei genügen.
• Die Vorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich zur Herstellung einschlägiger pharmazeutischer Zubereitungen, wie Salben u. dgl., ebenso wie zur Herstellung von Dispersionen bzw. Emulsionen von Flüssigkeiten untereinander, z. B. wäßrigen Dispersionen in der Öl-, Fett- und Nahrungsmittelindustrie u. -dgl., gegebenenfalls unter Zusatz von E.mulgatoren und bzw. oder Schutzkolloiden bekannter Art.
• Eine besonders vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit der Vorrichtung ist die Dispergierung von festen, in einem Lösungsmittel gelösten Stoffien in Flüssigkeiten unter gleichzeitig-er Verdampfung des Lösungsmittels, wobei naturgemäß der Siedepunkt der flüssigen Phase erheblich höher liegen muß als der des Lösungsmittels. Dieser Vorgang findet z. B. bei der Dispergierung von wäßrigen Katalysatorlösungen in einer öligen Phase zur chemischen Umwandlung der letzteren statt, wobei vor der Umsetzung das eingebrachte Wasser entfernt werden muß.
• Somit kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit ausgezeichnetem Erfolg biei der Oxydation von Paraffinkohlenwasserstoffen, beispielsweise von solchen, die durch Kohlenoxydhydrierung nach Franz Fischer oder durch Hydrierung von Tieftemperaturteeren aus Steinkohlen erhalten werden, ferner von solchen aus Braunkohlenhart- oder -weichparaffinen sowie aus Erdölen vermittels Sauerstoff oder molekularen Sauerstoff enthaltenden Gasen, wie Luft, in Gegenwart von wasserlöslichen Katalysatoren, wie z. B. Kaliumpermanganat, angewendet werden. Hierbei wird die wäßrige Katalysatorlösung in den gegebenenfalls durch Hitze verflüssigten Paraffinkohlenwasserstoffen dispergiert, wobei es wichtig ist, daß das Wasser vor der eigentlichen Oxydation restlos entfernt wird.
• Die Vorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich sowohl für unterbrochenen als auch besonders vorteilhaft für ununterbrochenen Betrieb. Es können mittels der beschriebenen Vorrichtung schon bei mäßigen Abmessungen große Mengen fester und bnv. oder flüssiger Stoffe zu homogenen Dispersionen verarbeitet werden.
• Beispiel I500 Gewichtsteile Gatsch aus der Kohlenoxydhydrierung nach Fischer-Tr-opsch und eine Lösung von 2 Gewichtsteilen Kaliumpermanganat in 30 Gewichtsteilen Wasser werden innerhalb von 1 Stunde durch das Zuleitungsrohr d zwischen die Schirme g und die Ringflächen e des sich mit 7000 U/min drehenden napfförmigen Tellers b gegeben. Die Weite der Schlitze zwischen den Schirmen g und den Erhebungen e des Tellers b beträgt 0,4 mm. Die Temperatur der Mischung beim Aufgeben auf den Tellerb ist 130°. Aus dem äußeren Spalt e2 zwischen dem Sahirm g2 und der letzten Ringfläche -des Schleudertellers b tritt eine praktisch wasserfreie homogene Dispersion von Mangandioxid in Gatsch mit einer Temperatur von 1020 aus, die ohne weiteres zur Oxydation mittels Luft geeignet ist. Der Durchsatz durch die Vorrichtung erfolgt so schnell, daß die Dispersionsbildung praktisch innerhalb von 1 Stunde beendet ist.

Claims (4)

1. PATENTANSPROCHE: I. Vorrichtung zum Dispergieren, vorzugsweise fester in flüssigen Stoffen, mittels eines um eine senkrechte Achse in einem Behälter umlaufenden Schleudertellers und eines feststehenden Gegenkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß erstens der Schleuderteller als oben offener, innen abgestufter Napf (b) ausgebildet ist, der zweitens oben durch einen ebenfalls napf- odier glockenförmigen Mehrfachschirm (g, g1, g2) abgedeckt ist, dessen konzentrische Unterkanten zusammen mit den abgestuften Ringflächen des Schleudertellers Durchflußspalte (e, e1, e2) bilden, und daß drittens die Einführungsleitungen für die Komponenten des Mischgutes innerhalb des von dem innersten Ringspalt (e) umschlossenen Raumes zwischen Schleuderteller (b) und innerem Schirm (g) münden.
2. 2. Dispergiervorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch Höhenverstellbarkeit des vorzugsweise mit einer Lagerhülse (c) für die Schleudertellerantriebswelle (a) vereinigten Schirmkörpers (g, g1, g2).
3. 3. Dispergiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Schleudertellens mindestens 500 U/min beträgt.
4. 4. Die Anwendung der Vorrichtung nach Anspruch I, 2 foder 3 zum Dispergieren von festen, in einem Lösungsmittel gelösten Stoffen in Flüssigkeiten unter gleichzeitiger Verdampfung des Lösungsmitteis.