DEP0055181DA - Verfahren und Vorrichtung für die Durchführung von kontinuierlichen Misch-und Reaktionsprozessen bei pumpfähigen Stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung für die Durchführung von kontinuierlichen Misch- und Reaktionsprozessen bei pumpfähigen Stoffen.

Eine Möglichkeit solche Prozesse durchzuführen, besteht darin, daß man die betreffenden Ausgangskomponenten durch eine Kreiselpumpe oder dergleichen durchsetzt. Hierbei betragen die Verweilzeiten meist nur Bruchteile von Sekunden. Vor allen ist aber dieser Prozess in der Regel nur anwendbar für niedrig viskose Flüssigkeiten, bei denen während des Mischvorganges keine wesentliche Konsistenz-Erhöhung oder gar Auftreten fester Stoffe stattfindet, da diese das Innere der Pumpe zusetzen und blockieren würden. Auch wäre bei zähflüssigen Stoffen keine Gewähr für eine ausreichende Vermischung gegeben. Die Verwendung von Förderorganen allein stellt also keine ausreichende Lösung des in Frage stehenden Problems dar.

Werden im vorliegendem Fall Mischvorrichtungen mit selbstfördernder Wirkung verwendet, wie z.B. Schneckenwellen, so ist man darauf angewiesen, ein Kompromiß zwischen Förder- und Misch-Schnecken ab, und es ist nicht möglich, bei gegebener Apparatur den Mischeffekt ohne weiteres durch Erhöhung der Drehzahl zu steigern, da durch diese Maßnahme gleichzeitig automatisch Verweilzeit, also die Dauer der Mischwirkung herabgesetzt wird.

Es gibt nun Fälle, bei denen eine geringe Durchsatzgeschwindigkeit des Stoffes durch die Apparatur bei gleichzeitig sehr intensiver Bewegung der Mischung verlangt wird. Die in einer solchen Apparatur durchgesetzten und am Prozeß teilnehmende

Stoffmenge könnte im allgemeinen sehr klein sein,, wenn sie nur intensiv in Bewegung gehalten wird, wodurch günstige Bedingungen für Mischung, eventuelle Wärmeübertragung und chemische Umsetzung herbeigeführt würden.

Es wurde nun gefunden, daß bei beliebig hoch wählbarer innerer Stoffbewegung eine beliebig lange Verweilzeit des Gemisches im Mischsystem erzielt wird, wenn erfindungsgemäß eine Mischapparatur mit vorzugsweise selbstreinigender Wirkung verwendet wird, die mir mindestens einem Förderorgan,vorzugsweise einer Pumpe so kombiniert und so abgestimmt ist, daß allein die Förderleistung des Förderorgans maßgebend für die Verweilzeit des Mischgutes im Mischraum ist. Man kann unter dieser Voraussetzung mittels des Förderorgans jede gewünschte Verweilzeit des zu verarbeitenden Produktes ohne Einbuße an Turbulenz im Mischsystem einstellen. Es spielt in vielen Fällen keine Rolle mehr, mit welcher Drehzahl die Mischvorrichtung betrieben wird, ob sie fördert oder nicht. Die Fördervorrichtung wird vorzugsweise gleichzeitig als Dosiervorrichtung angewendet.

Die Vorrichtung läßt sich apparativ in verschiedener Weise verwirklichen.

Einmal kann erfindungsgemäß für jede einzelne Komponente der Mischvorrichtung ein Förderorgan vorgeschaltet werden, wobei die Abstimmung zwischen Förderleistung des vorgeschalteten Förderorgans und der Leistung infolge einer gegebenenfalls vorhandenen Förderwirkung der Mischvorrichtung so erfolgen muß, daß die Leistung der Mischvorrichtung nicht größer ist als diejenige des Förderorgans.

Andererseits ist es möglich, erfindungsgemäß das Förderorgan der mit den einzelnen Komponenten beschickten Mischvorrichtung nachzuschalten, wobei die Mischvorrichtung eine Förderleistung besitzen muß, die mindestens gleich derjenigen des Förderorgans ist.

Eine spezielle Ausführungsform der Vorrichtung besteht darin, daß erfindungsgemäß ein oder mehrere Förderorgane mit einer Mischvorrichtung zusammengeschaltet ist bzw. sind, die als Mischorgan ein einzelnes bewegtes Teil, z.B. einen Knetarm oder eine Misch-Schnecke, enthält.

Eine weitere Variationsmöglichkeit sieht vor, daß erfindungsgemäß ein oder mehrere Förderorgane mit einer Mischvorrichtung zusammengeschaltet ist bzw. sind, die als Mischorgan zwei oder mehrere bewegliche Teile - beispielsweise im gleichen oder entgegengesetzten Drehsinn rotierende Knetarme oder Misch-Schnecken mit vorzugsweise selbstreinigender Wirkung - enthält.

Ein Verfahren zur Anwednung der Vorrichtung besteht darin, daß erfindungsgemäß der Mischvorrichtung mit nachgeschaltetem Dosier-Förderorgan die einzelnen Komponenten unter Druck, beispielsweise mittels vor die Mischvorrichtung geschalteter Pumpen in einer Menge zugeführt werden, die mindestens gleich der Förderleistung des nachgeschalteten Förderorgans ist. In diesem Falle ist eine Förderleistung der Mischvorrichtung nicht erforderlich.

In der Zeichnung sind beispielsweise zwei Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 die Einschaltung von Dosierpumpen vor zwei Mischvorrichtungen und Fig. 2 die Schaltung einer Dosierpumpe hinter eine Mischvorrichtung.

Die einzelnen zu mischenden Komponenten 1, 2 (Fig. 1) werden von den Zahnradpumpen 4, 5 in die Mischvorrichtungen 7 eindosiert, verlassen dieselbe in der von beiden Pumpen bestimmten Menge und werden zusammen mit der Komponente 3, die von der Pumpe 6 dosiert wird, in die Mischvorrichtung 8 gepumpt. Die Menge des Mischgutes, die durch die Mischvorrichtung 8 geht, wird durch die drei Pumpen 4, 5 und 6 bestimmt.

In der Fig. 2 werden zwei Komponenten 9 und 10 in die Mischvorrichtung 11 eingeführt und von derselben zur Zahnradpumpe 12 gefördert. Die Pumpe 12 läßt aber, gänzlich unabhängig von der Drehzahl bzw. Förderwirkung der Mischvorrichtung nur eine durch eine bestimmte Menge durch.

Claims (9)

1.) Verfahren zum kontinuierlichen Mischen von pumpfähigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit der zu mischenden Stoffe im Mischraum einer Mischvorrichtung mit vorzugsweise selbstreinigender Wirkung durch die Veränderung der Förderleistung mindestens einer mit der Mischvorrichtung in Verbindung stehenden, das Gut fördernden Vorrichtung, vorzugsweise mit einer Pumpe, geregelt wird.

2.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum kontinuierlichen Mischen von pumpfähigen Stoffen nach Anspruch 1, bestehend aus einer Mischvorrichtung mit vorzugsweise selbstreinigender Wirkung, und aus mindestens einer Fördervorrichtung, die in der Weise ausgebildet sind, dass die Verweilzeit im Mischraum der Mischvorrichtung durch die Förderleistung mindestens einer Fördervorrichtung, vorzugsweise einer Pumpe geregelt werden kann.

3.) Vorrichtung gemäß Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung als Dosiervorrichtung ausgebildet ist.

4.) Vorrichtung gemäß Patentanspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Fördervorrichtung der Mischvorrichtung vorgeschaltet ist.

5.) Vorrichtung gemäß Patentanspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Einzelbestandteil der zu erzielenden Mischung eine Fördervorrichtung der Mischvorrichtung vorgeschaltet ist.

6.) Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung der Mischvorrichtung nachgeschaltet ist.

7.) Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass Fördervorrichtungen der Mischvorrichtung sowohl vor- wie auch nachgeschaltet sind.

8.) Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung ein einzelnes bewegtes Teil, vorzugsweise eine Schneckenwelle, enthält.

9.) Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung zwei oder mehrere bewegte Teile, vorzugsweise im gleichen oder entgegengesetzten Drehsinn rotierende Schneckenwellen mit vorzugsweise selbstreinigender Wirkung enthält.