EP0799643A1 - Vorrichtung zur Behandlung von Suspensionen - Google Patents

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EP0799643A1
EP0799643A1 EP97104850A EP97104850A EP0799643A1 EP 0799643 A1 EP0799643 A1 EP 0799643A1 EP 97104850 A EP97104850 A EP 97104850A EP 97104850 A EP97104850 A EP 97104850A EP 0799643 A1 EP0799643 A1 EP 0799643A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grinding
insert body
basket
reaction container
stirring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP97104850A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0799643B1 (de
Inventor
Wolfgang Hiersche
Wilfried Dr. Knott
Andreas Dr. Mehrwald
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
TH Goldschmidt AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TH Goldschmidt AG filed Critical TH Goldschmidt AG
Publication of EP0799643A1 publication Critical patent/EP0799643A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0799643B1 publication Critical patent/EP0799643B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/16—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
    • B02C17/168—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge with a basket media milling device arranged in or on the container, involving therein a circulatory flow of the material to be milled

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • grinding plants are known in which the suspension to be treated is subject to a circulation system in which a ball mill is integrated in addition to a dispersing device.
  • the suspension is circulated within this circuit by means of a feed pump, which is inserted at a suitable point in the pipeline connecting the dispersing device to the ball mill.
  • Such grinding plants are used, for example, to process paint colors and pigment pastes.
  • agitator mill unit which can be lowered into a container containing the suspension to be treated by means of a hydraulically operated lifting column, the construction of which corresponds to the known dissolvers.
  • the rotation of a screen basket exerts a circulating effect on the suspension and the product container mentioned can be designed to be coolable, namely double-walled, in order to maintain temperature limit values.
  • a largely low-emission fine grinding can be achieved via a sealed container lid.
  • Such agitator mills are for example from the prospectus NETSCH Turbomill known by the NETSCH company.
  • a dispersing device which consists of an agitator ball mill which is vertically adjustable within a vertically arranged cylindrical container and below which - relative to the container in a fixed height position - a flow generating device designed as a dissolver is attached.
  • the agitator ball mill consists of a sieve-like perforated housing in the form of a toroidal annular channel which extends coaxially to the axis of the container, the outer periphery of which is held at a distance from the inside of the housing and which encloses a central opening through which the axial direction of the container extends extending drive shaft of the dissolver is passed.
  • This drive shaft is guided at the upper end of the container in a hollow shaft, by means of which the agitator, which is located within the agitator ball mill and is formed by a system of annular disks, can be driven.
  • the agitator on the one hand and the dissolver on the other hand can be driven by means of drives located outside the container - however, a common drive can be provided for both devices.
  • the agitator ball mill is otherwise suspended on rods within the container and a further drive device serving for height adjustment is provided.
  • the dispersed material is predispersed, the agitator ball mill being in a raised position, ie located outside the product to be dispersed, lowering the agitator ball mill also achieves fine dispersion in addition to a grinding effect.
  • the starting point of the invention is a reaction vessel which defines a closed reaction space and which contains the essential components of the device, namely a grinding and a stirring system.
  • the reaction vessel is designed to be pressure-resistant and designed equally for overpressure and underpressure operation.
  • the circulation, which is subject to the suspension to be treated, is accommodated in this reaction chamber, which is hermetically sealed from the outside, so that it is ensured that the suspension between the grinding and the stirring system is subject to a forced control and in this way also experiences an effective grinding effect.
  • the closed compact system enables heterogeneous reactions between solids, liquids and gases to be carried out within the reaction vessel without having to go through external reaction loops.
  • a fixed grinding basket is used, which is connected to the reaction vessel and carries a filling of grinding balls with a diameter of, for example, 1 mm to 5 mm, which can fill this, for example, with a degree of filling of approx. 80%.
  • the size and material of the grinding media or grinding balls are selected as a function of the solids to be ground and the desired grinding quality, in particular the fineness of the particles contained in the suspension.
  • the grinding basket is located in a tubular insert body, which is expediently inserted sealingly from the top of the reaction vessel into an opening arranged here.
  • the quality of this seal is selected depending on the process parameters of the grinding process, in particular taking into account an overpressure and underpressure operation and the properties of the suspension to be treated.
  • the grinding system is located at an end region thereof, and at least one stirring and / or conveying element is also provided, which is expediently arranged adjacent to the grinding system.
  • a conveying element is arranged within the tubular insert body results in an improved conveying effect which is exerted on the suspension to be treated, which suspension is exposed to an intensive circulation effect in this way.
  • the grinding basket can also be located in a bypass line, with stirring and / or conveying elements being located on one or on both sides of the grinding basket, which is in turn delimited, for example, by sieve plates.
  • stirrers are used as stirring and / or conveying elements, for example propeller, anchor or turbine stirrers.
  • the selection of the specifically used Stirrer types are used in accordance with their intended purpose, namely to ensure on the one hand a positive guidance for the suspension to be treated and thus its circulating movement and on the other hand to maintain a perfect dispersion state within the suspension, in particular to prevent solid deposits. Since the usual operating speeds of relatively slow rotating armature, blade or grid stirrers differ from those of relatively fast rotating propeller and turbine stirrers, different drives are required or expedient in individual cases depending on the type of stirrer actually used.
  • the grinding and stirring system can have common drive units - separate drive units can also be provided for both systems.
  • the latter has the advantage of further regulation of the parameters essential for the stirring and grinding process.
  • the reaction container is preferably designed as a rotationally symmetrical vessel within which the grinding and stirring system can be arranged centrally or coaxially or also eccentrically.
  • the grinding and stirring system can be designed as a compact structural unit - these systems can, however, also be arranged separately from one another in the course of the circulation within the reaction vessel.
  • functional elements of the stirring system can also be arranged in the immediate vicinity of the grinding system.
  • Crucial for the distribution of these functional elements along the above-mentioned circulation for the suspension are their rheological properties, to which these elements are structurally adapted. In this way, a perfect state of dispersion within the suspension must be maintained and it must be ensured that it is within the cycle mentioned at the beginning experiences a forced guidance through the grinding bed of the grinding system.
  • the axis of the grinding system runs parallel to the axis of the reaction container. This is a preferred orientation of this axis - however, depending on the specific geometric configuration of the reaction container, it is equally possible to have the axis of the grinding system run at any angle to the axis of the reaction container.
  • the drive units are located outside the reaction container, in particular outside the reaction chamber. This requires the use of suitable seals or the use of drives with a containment shell or magnetic drives in the case of special requirements regarding pressure resistance and freedom from leakage.
  • the drive units generally consist of motor-gear units, variable-speed gear units can be used to implement speed controllability.
  • purely electrical speed controls are particularly advantageous, for example on the basis of frequency control in single-phase or multi-phase AC motors. In principle, however, speed-adjustable DC drives can also be considered.
  • the features of claim 8 are directed to an alternative accommodation of the grinding system in a bypass line connected to the reaction vessel.
  • a plurality of bypass lines can also be assigned to the reaction vessel in order to develop a particularly intensive grinding action, each bypass line being connected to the reaction vessel via two connection points, and wherein a plurality of pairs of such connection points are preferably associated with the reaction vessel in a uniform circumferential distribution.
  • claims 9 to 11 are directed to possibilities of tempering the suspension during the treatment process.
  • heat can either be introduced into the reaction space via a heat transfer medium or heat can also be extracted from it in the same way.
  • Another way of extracting heat which can be used in particular in the case of low boilers, is the arrangement of one or more reflux coolers.
  • the grinding disks arranged within the grinding basket according to the features of claim 12 are provided with openings in the form of slots, spirals, crosses etc. and exert a driving effect on the grinding balls during the rotary movement.
  • the grinding basket is equipped with inlet and outlet openings for the suspension to be treated, which openings are formed by sieve surfaces, and is preferably of rotationally symmetrical design with respect to the axis of the grinding system.
  • claims 14 and 15 are directed to the arrangement of these openings of the grinding basket which serve to guide the suspension through the grinding bed.
  • these can be arranged either in the end faces thereof or in these end faces in each case adjacent peripheral sections.
  • the latter variant opens up favorable mounting options for the drive shaft of the grinding or stirring system on the end faces designed as a circular plate, as well as a larger screen area to reduce pressure losses.
  • the grinding basket is accommodated in such a tube chamber, the cross section of which is expanded compared to the other line sections of the bypass line, so that an adequate grinding chamber volume is provided.
  • This also has the advantage of a reduced flow rate, an increased dwell time and thus an improved grinding effect within the grinding bed.
  • the tube chamber is followed, for example, by conical transition tube sections, and, according to the features of claim 21, said stirring and / or conveying element is located outside of these tube sections, thus at a suitable other point within the bypass line.
  • the features of claim 22 are directed to the more precise design of the bypass line.
  • This can consist, for example, of pipe elbows which are identical to one another, which are attached to the mentioned connection points of the reaction vessel and which, with the interposition of conically widening pipe sections, produce the connection to the above-mentioned pipe or grinding chamber.
  • the features of claim 23 illustrate the geometrically very simple mechanical structure of the reaction container.
  • the bottom area is conical or spherical, the formation of solid deposits is counteracted, the stirring elements should be selected such that the flow effect introduced into the suspension by this covers every area of the bottom area uniformly.
  • the features of claim 24 are directed to further possibilities of improving the dispersing action to be exerted on the suspension to be treated. By appropriate choice of In this way, additional turbulence can be introduced into the flow in the different agitating elements, which counteracts the formation of solid deposits.
  • the insert body or the grinding basket are equipped with service openings for removing grinding balls or for introducing grinding balls.
  • such maintenance work which is related to the removal of grinding media and the filling of grinding media, is relatively simple.
  • the reaction container is equipped with a discharge line for a vaporous reaction product.
  • the reaction vessel is a hermetically sealed system which enables heat and heat to be removed and thus a treatment process at high operating temperatures, in particular in the vicinity of the boiling point, the vaporous reaction product can be obtained in liquid form via a condenser arranged in this discharge line.
  • a reflux condenser which is designed to carry out a partial condensation, it is possible to prepare the reaction product by distillation with a view to a larger one purity of the liquid product obtained in the condenser.
  • a reflux condenser it is optionally also possible to use a rectification column which allows a volatile reaction product to be separated off in higher purity.
  • the features of claim 27 are directed to the placement of a discharge member for a liquid reaction product and a feed member for the suspension to be treated.
  • the reaction vessel according to the invention is basically designed for discontinuous operation which provides for multiple circulation of the suspension to be treated within a circuit which contains the grinding system. In principle, however, there is also the possibility of using the reaction vessel as part of a continuous grinding process.
  • Fig. 1 denotes a pressure-resistant, suitably stationary reaction vessel. This is intended for discontinuous operation and can be connected to the product to be treated, e.g. B. a suspension.
  • the generally flowable product can be discharged after treatment has been carried out via an organ 3 arranged at the lowest point of the base 2.
  • the reaction container 1, which is rotationally symmetrical with respect to the axis 4 is loaded with the suspension up to a level 5, and it can the upper region 6 with an outlet line 7 for a gaseous reaction product, for. B. steam.
  • the outlet line 7 first leads to a reflux condenser 8, in which a partial condensation takes place, a component of the steam condensing and flowing back into the reaction vessel 1.
  • the remaining vaporous product is finally condensed in a condenser 9 and is present at point 10 as a liquid product which may be further processed.
  • process heat can additionally and extremely effectively be removed from the reaction vessel 1 in this way.
  • the insert body 11 denotes an insert body which is rotationally symmetrical with respect to the axis 4 and extends through the upper region 6 and into the reaction vessel 1 and ends at a distance from the bottom 2 and has an end face 12 which is open on the underside.
  • the jacket section of this insert body 11 is provided in the vicinity of the upper region 6 with a series of openings 13 which are circular in cross section and are arranged in a preferably uniform circumferential distribution and which provide continuous connections between the interior 14 of the insert body 11 and the one between the outer sides and the facing inner sides of the reaction container 1 extending annular space 15 form.
  • the insert body 11 is, moreover, sealingly inserted into an opening 16 formed in the upper region 6 of the reaction container 1 and is also sealed on the upper side by a circular end plate 17. This end plate 17 is to assembly and Inspection purposes preferably releasably attached to the insert body 11.
  • reaction vessel 18 with a system of the outer jacket surface of the reaction vessel 1 uniformly covering, serving to guide a heat transfer medium half-pipe coils is referred to, which form a closed cable that is connected in a manner not shown in the drawing with a suitable heat source or a heat sink.
  • This system 18 is used in accordance with the process of heating or cooling of the suspension mentioned within the reaction container 1.
  • the reaction vessel can also be equipped with a double-walled jacket for guiding a heat transfer medium.
  • the reaction vessel 1 including the system 18 is otherwise provided - in a manner not shown in the drawing - with a heat-insulating coating, so that the process temperature within the reaction vessel 1 can be largely controlled independently of the ambient temperature.
  • the lower end face 21 extends at a short distance from the underside end face 12 of the insert body 11.
  • a drive shaft is designated, which is in operative connection with a drive unit 23 arranged outside the reaction container 1 and thus extends through the end plate 17.
  • a drive unit 23 arranged outside the reaction container 1 and thus extends through the end plate 17.
  • any preferably speed-controllable electric drive can be used as the drive unit 23, with speed control via an adjustment gear or depending on the type of electric drive on a purely electrical basis, for. B. can be done via a frequency control.
  • the drive shaft 22 which runs coaxially with the axis 4, extends through both front sieve plates of the grinding basket 19 and is otherwise suitably mounted on this grinding basket and / or the insert body 11.
  • the grinding basket 19 Within the grinding basket 19, it carries a plurality of axially spaced grinding discs 24, preferably designed as perforated discs, the respective periphery of which extends at a distance from the facing inner sides of the grinding basket 19.
  • grinding balls which may have a diameter of 1 mm to 5 mm, for example, and are made of ceramic, e.g. B. on the basis of aluminum oxide or zirconium oxide, made of glass or metal, for. B. stainless steel or other steel.
  • These grinding balls 25 can, for example, fill approximately 80% of the volume of the grinding basket 19.
  • the holes made in the grinding disks 24 can be formed by any geometric shape, e.g. B. slots, spirals, crosses, etc. are formed. Their purpose is to transmit the rotary movement of the grinding disks 24, which are connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 22, to these grinding balls 25, to exert a comminution effect on the solids moving through the grinding basket 19 and to reduce the flow resistance of the suspension through the grinding bed .
  • Conveyor elements such as a lower-side propeller stirrer 26, which is located below the end face 21, and an upper-side propeller stirrer 26, 27, which is located above the upper end face 20, are also in a rotationally fixed connection. It is the direction of rotation of the propeller stirrers 26, 27 and z. B. the pitch angle of the wing chosen such that within the suspension filling the reaction vessel 1 there is a global flow from bottom to top in the direction of the arrows 28 within the insert body 11, thus flowing through the grinding bed.
  • the conveying effect of the propeller stirrers 26, 27 is supported in that they are located within the casing of the insert body 11, so that a guiding effect is exerted on the suspension flow.
  • 3 ′ denotes a number of strips which act as baffles and are arranged inside the insert body 11 above the end face 20.
  • the reaction vessel 1 is designed to be pressure-resistant and can be heated or cooled in accordance with the heat transfer medium flowing in the system 18. It forms a hermetically sealed system within which Milling processes can be carried out under simultaneous heterogeneous reactions under vacuum or overpressure conditions.
  • the reaction container 1 forms a simple, compact reaction system which does not require any external units and can be used in particular in the case of rheologically difficult substance systems.
  • the essential feature of the reaction container 1 shown in FIG. 2 is an insert body 28 'which extends coaxially to the axis 4, within which a drive shaft 29 is mounted, which in turn extends coaxially to the axis 4.
  • a plurality of axially spaced grinding disks 24 are connected to the drive shaft 29 in a rotationally fixed manner, and their nature and purpose correspond to those according to FIG. 1.
  • the insert body 28 ' has a conical widening 30 on its underside, and there is a grinding basket 31 within the insert body 28', namely its lower region, the upper and lower end faces 32, 33 of which are again designed in the manner of sieve plates.
  • the vessel or the strainer basket can also be structurally formed only by the mentioned end faces 32, 33 and otherwise by the walls of the insert body 28 '.
  • the lower end face 33 also forms the end of the insert body 28 '. However, the latter is not absolutely necessary.
  • the space axially delimited by the end faces 32, 33 serves to receive grinding balls 25.
  • the drive shaft 29, which ends at the lower end at a distance above the lower end face 33, thus ends within the grinding cage 31, is hollow and serves to coaxially accommodate it a further drive shaft 34, which extends through the entire length of the drive shaft 29, thus also through the grinding basket 31 and carries a stirring element in the manner of an anchor stirrer 35 at its end protruding from the lower end face 33.
  • the agitator blades of this agitator engage around the lower end of the insert body 28 at a distance and protrude into the annular space 36 existing between the outside of the insert body 28 'and the facing inside of the reaction container 1.
  • 3 ′′ denotes a further bar functioning as a current breaker within the annular space 36, which extends in the immediate vicinity of the impeller of the anchor stirrer 35.
  • a conveying element in the manner of a propeller stirrer 37 which, in connection with the direction of rotation of the drive shaft 29, is such that it is within the suspension of the reaction container 1 within the insert body 28 ', thus flowing through its grinding bed, producing an upward flow in the direction of the arrows 28.
  • This flow causes the suspension to pass through the openings 13 into the annular space 36 and a globally sinking flow within the annular space 36 towards the lower end face 33 of the insert body 28 ', in which a suction effect is developed due to the action of the propeller stirrer 37.
  • Anchor mixers are generally used at lower speeds operated as a propeller stirrer, so that in this embodiment according to FIG. 2 separate drives are provided for these different stirrer types.
  • Separate drives are provided for the grinder, namely the system of the grinding disks 24 including the propeller stirrer 37 on the one hand and for the anchor stirrer 35 on the other hand, which in turn are preferably designed to be speed-controllable.
  • 38 is a drive unit which is connected to the drive shaft 34.
  • a further drive unit is designated by 39, but is only indicated in the drawing by means of a drive wheel which is connected to the armature shaft 29 in a rotationally fixed connection.
  • the drive shafts 29, 34 can be operated at different speeds and, if necessary, with different directions of rotation, depending on their different intended uses. In this way, there are refined possibilities for adjusting the flow field according to the rheological properties of the suspension to be treated within the reaction container 1.
  • the grinding basket is arranged centrally with respect to the reaction container 1, namely coaxially with respect to its axis 4.
  • the insert body 41 therein which contains a grinding basket 40, is cylindrical, but is arranged eccentrically with respect to the reaction container 1.
  • the axis 42 of the insert body 41 extends parallel to the axis 4 of the reaction container 1.
  • a drive shaft 43 extends in the direction of this axis 42, which penetrates an upper end plate 44 of the insert body 41 and at its lower end inside the grinding basket 40 ends.
  • the drive shaft 43 also carries a propeller stirrer 46 above the upper end face 45 of the grinding cage 40, which is designed in coordination with the direction of rotation of the drive shaft 43 such that it creates an upward pull in the direction of arrows 28 within the suspension, which thus flows through the grinding bed.
  • the drive shaft 43 is connected outside the insert body 41 to a drive unit 48, which can be designed similarly to the drive unit 23 (FIG. 1).
  • the insert body 41 is sealingly inserted into an eccentrically arranged opening 49 of the upper region 6 of the reaction container 1, which - as indicated in the exemplary embodiment shown - for example via an annular flange-like support of a pipe socket 50 attached to the reaction container 1 and extending coaxially to the axis 42 can happen.
  • a coaxial to the axis 4 of the reaction vessel 1, at its lower end adjacent to the bottom 2 is an agitator in the manner of a turbine stirrer 51 carrying drive shaft.
  • This is connected outside the reaction container 1 to a drive unit 53, which can be designed similarly to the drive unit 48.
  • a drive unit 53 which can be designed similarly to the drive unit 48.
  • separate drives are also provided in this embodiment.
  • the eccentric arrangement of the insert body 41 effectively acts like a baffle within the reaction vessel 1.
  • the turbine stirrer 51 generates a flow field which supports the suspension flow through the insert body 41 and thus the grinding bed.
  • An essential feature of the exemplary embodiment shown in FIG. 4 is that the grinding basket 54 there, the upper and lower end faces 45, 47 of which are in turn formed by sieve plates, is arranged in a cylindrical tube chamber 55 which is located outside the reaction vessel 1 and whose axis is, however extends parallel to its axis 4.
  • the tube chamber 55 tapers above and below, in each case following the end faces 45, 47 and is in continuous communication with the interior of the reaction container 1 via tube elbows 56, 57 and connecting pieces 58, 59.
  • a suspension stream can thus be branched off from the reaction vessel 1 in the direction of the arrows 60, which flows through the grinding bed of the grinding basket 54 and is returned to the reaction vessel 1.
  • 61 denotes an insert which is rotationally symmetrical with respect to the axis 4, is drawn in in a conical funnel-like manner towards the bottom 2 and ends in a central circular opening 62.
  • Extending through the opening 62 is the drive shaft 52, which carries a conveying element designed in the manner of an anchor stirrer 63 and above this opening 62 in the manner of a turbine stirrer 64. Solids that are deposited on the top of the insert 61 slide downward under the force of gravity on this surface in order to reach the area of action of the anchor stirrer 63 via the opening 62.
  • the anchor stirrer 63 thus supports the flow in the direction of the arrows 60.
  • One effect of the insert 61 is that an increase in the suspension along the inner wall of the reaction vessel 1 is limited in the area covered by the anchor stirrer 63, which also affects the conveying effect exerted Direction of arrows 60 improved.
  • the essential feature of the exemplary embodiment shown in FIG. 5 is a grinding basket 65, the upper and lower end faces 66, 67 of which are formed by closed circular plates.
  • the jacket sections 68, 69 adjoining the end faces 66, 67 are designed in the manner of a sieve, so that a suspension flow is possible via these sections 68, 69.
  • the jacket sections 68, 69 each protrude in a rotationally symmetrical arrangement into enlarged cylindrical sections 70, 71 of an insert body, within which the drive shaft 22 extends in a manner corresponding to the exemplary embodiment according to FIG. 1, with which - in each case above and below the grinding basket 65 - A propeller stirrer 27, 26 is in a rotationally fixed connection.
  • the insert body 11 'formed by the cylindrical sections 70, 71 and the grinding basket 65 corresponds functionally to the insert body 11 according to FIG. 1.
  • the suspension to be treated flows via the lower end face 12 of the insert body 11 'into the lower cylindrical section 71 and is introduced radially via the casing section 69 into the grinding bed, which it has at the upper end of the
  • the grinding basket 65 in turn leaves radially in order to enter the cylindrical section 70 and to leave it again via the radially directed openings 13. In this way, an axially downward flow occurs globally in the outer annular space 15 of the reaction container 1.
  • the massive configuration of the end faces 66, 67 in the manner of circular plates in the exemplary embodiment according to FIG. 5 enables improved mounting for the drive shaft 22 which is passed through these plates and an enlargement of the screen area.
  • Each insert body is equipped with suitable openings for removing and filling in the grinding balls.

Abstract

Eine zur diskontinuierlichen Behandlung von Suspensionen bestimmte Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen, bezüglich einer Achse (4) rotationssymmetrischen Reaktionsbehälter (1), innerhalb welchem, in koaxialer Anordnung zu der genannten Achse (4) ein, einen Mahlkorb (31) und das durch Mahlkugeln (25) gebildete Mahlbett enthaltender Einsatzkörper (28') angeordnet ist. Über Förder- bzw. Rührorgane (35, 37) wird ein, das Mahlbett in Richtung der Pfeile (28) durchziehender Suspensionsstrom erzeugt, welcher über radial orientierte Öffnungen (13) den Einsatzkörper (28') in dessen oberem Bereich verläßt und über den Ringraum (15) des Reaktionsbehälters (1) in einem Kreislauf geführt ist. Der Reaktionsbehälter (1) ist druckfest ausgebildet, und es können innerhalb desselben heterogene Reaktionen im Vakuum- oder Überdruckbetrieb ablaufen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Zur Behandlung von Suspensionen, insbesondere zur Feinzerkleinerung deren Feststoffanteils sind Mahlanlagen bekannt, bei denen die zu behandelnde Suspension einer Kreislaufführung unterliegt, in welche neben einer Dispergiereinrichtung eine Kugelmühle eingebunden ist. Über eine Förderpumpe, welche an geeigneter Stelle in die, die Dispergiereinrichtung mit der Kugelmühle verbindende Rohrleitung eingesetzt ist, wird die Suspension innerhalb dieser Kreislaufführung umgewälzt. Derartige Mahlanlagen werden beispielsweise zur Verarbeitung von Lackfarben und Pigmentpasten eingesetzt.
  • Weitere Beispiele von zur diskontinuierlichen Behandlung von Feststoffen in Flüssigkeiten bestimmten Mahlanlagen bestehen aus einer mittels einer hydraulisch betätigten Hubsäule in einen, die zu behandelnde Suspension enthaltenden Behälter absenkbaren Rührwerksmühlen-Einheit, deren konstruktiver Aufbau den bekannten Dissolvern entspricht. Über die Rotation eines Siebkorbes wird eine Umwälzwirkung auf die Suspension ausgeübt und es kann der genannte Produktbehälter zwecks Einhaltung von Temperaturgrenzwerten kühlbar, nämlich doppelwandig ausgeführt sein. Darüber hinaus kann über einen abgedichteten Behälterdeckel eine weitgehend emissionsarme Feinstvermahlung erreicht werden. Derartige Rührwerksmühlen sind beispielsweise aus dem Prospektblatt
    Figure imgb0001
    NETSCH-Turbomill
    Figure imgb0002
    der Firma NETSCH bekannt.
  • Diese bekannten Mahlanlagen zeichnen sich durch einen relativ komplexen Aufbau aus oder es wird das Mahlverfahren zum Teil in einem offenen System durchgeführt. Hinzu tritt in manchen Fällen eine unzureichende Umwälzwirkung und - hiermit zusammenhängend - eine eingeschränkte Mahlwirkung. Diese Unzulänglichkeit wird in Systemen mit schwieriger Rheologie um so bedeutender. Beispielsweise neigen gewisse Systeme beim Umpumpen zu einer Lösungsmittelverarmung, die Anlaß zu Anbackungen, Verstopfungen und Sedimationen gibt.
  • Aus dem DE 295 18 987 U1 ist eine Dispergiervorrichtung bekannt, welche aus einer, innerhalb eines vertikal angeordneten zylindrischen Behälters höhenverstellbar angeordneten Rührwerkskugelmühle besteht, unterhalb welcher - relativ zu dem Behälter in einer festen Höhenposition - eine als Dissolver ausgebildete Strömungserzeugungseinrichtung angebracht ist. Die Rührwerkskugelmühle besteht aus einem siebartig perforierten Gehäuse in der Form eines torusförmigen, sich koaxial zu der Achse des Behälters erstreckenden Ringkanals, dessen äußere Peripherie mit Abstand zur Innenseite des Gehäuses gehalten ist und welcher eine zentrale Öffnung umschließt, durch welche die sich in Achsrichtung des Behälters erstreckende Antriebswelle des Dissolvers hindurchgeführt ist. Diese Antriebswelle ist am oberen Ende des Behälters in einer Hohlwelle geführt, mittels welcher das sich innerhalb der Rührwerkskugelmühle befindliche, durch ein System von Kreisringscheiben gebildete Rührwerk antreibbar ist. Das Rührwerk einerseits und der Dissolver andererseits sind mittels außerhalb des Behälters befindlicher Antriebe antreibbar - es kann jedoch auch ein gemeinsamer Antrieb für beide Einrichtungen vorgesehen sein. Die Rührwerkskugelmühle ist im übrigen an Stangen innerhalb des Behälters aufgehängt und es ist eine weitere, der Höhenverstellung dienende Antriebsvorrichtung vorgesehen. Während der Dissolver eine Vordispergierung des Dispergiergutes bewirkt, wobei sich die Rührwerkskugelmühle in einer angehobenen Position, d.h. außerhalb des Dispergiergutes befindet, wird durch Absenkung der Rührwerkskugelmühle neben einer Mahlwirkung auch eine Feindispergierung erreicht. Im abgesenkten Zustand taucht das siebartige Gehäuse der Rührwerkskugelmühle in das durch den Dissolver in eine Rotationsströmung versetzte Dispergiergut ein, wobei das sich ausbildende Strömungsfeld eine Kreislaufführung bildet, welche das genannte Gehäuse teilweise durchsetzt. Ein Vorteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die genannte Kreislaufführung vollständig innerhalb des Reaktionsbehälters ausgebildet ist. Es steht jedoch der Vorgang des Dispergierens im Vordergrund und es hängt die erreichbare Mahlwirkung von der konkreten Ausbildung der Strömungsführung innerhalb der Kreislaufführung ab.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art dahingehend auszugestalten, daß diese bei einfachem konstruktivem Aufbau zusätzlich zu dem Zerkleinerungsverfahren auch die Durchführung heterogener, mit dem Zerkleinerungsverfahren im Zusammenhang stehender Reaktionen ermöglicht und insbesondere für Über- und Unterdruckbetrieb geeignet ist sowie den eingangs bezeichneten rheologischen Problemen stofflicher Systeme Rechnung trägt. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Reaktionsbehälter, der einen geschlossenen Reaktionsraum umgrenzt und der die wesentlichen Komponenten der Vorrichtung, nämlich ein Mahl- und ein Rührsystem beinhaltet. Der Reaktionsbehälter ist druckfest ausgebildet und gleichermaßen für Über- und Unterdruckbetrieb ausgelegt. Die Kreislaufführung, welcher die zu behandelnde Suspension unterliegt, ist in diesem hermetisch gegenüber dem Außenraum abgeschlossenen Reaktionsraum untergebracht, so daß sichergestellt ist, daß die Suspension zwischen dem Mahl- und dem Rührsystem einer Zwangsführung unterliegt und auf diese Weise auch eine effektive Mahlwirkung erfährt. Das abgeschlossene kompakte System ermöglicht die Durchführung auch heterogener Reaktionen zwischen Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen innerhalb des Reaktionsbehälters, ohne daß externe Reaktionsschleifen durchlaufen werden müssen. Im Rahmen des Mahlsystems kommt ein feststehender, mit dem Reaktionsbehälter in Verbindung stehender Mahlkorb zum Einsatz, der eine Füllung aus Mahlkugeln mit einem Durchmesser von beispielsweise 1 mm bis 5 mm trägt, die diesen beispielsweise mit einem Füllungsgrad von ca. 80 % ausfüllen können. Die Auswahl von Größe und Werkstoff der Mahlkörper bzw. Mahlkugeln erfolgt in Abhängigkeit von den zu mahlenden Feststoffen und der gewünschten Mahlqualität, insbesondere der Feinheit der in der Suspension geführten Partikel. Der Mahlkorb befindet sich erfindungsgemäß in einem rohrförmigen Einsatzkörper, der zweckmäßigerweise von der Oberseite des Reaktionsgefäßes aus in eine hier angeordnete Öffnung dichtend eingesetzt ist. Die Qualität dieser Dichtung ist in Abhängigkeit von den Prozeßparametern des Mahlprozesses, insbesondere unter Berücksichtigung eines Über- und Unterdruckbetriebes sowie den Eigenschaften der zu behandelnden Suspension gewählt. Innerhalb dieses Einsatzkörpers befindet sich das Mahlsystem an einem Endbereich desselben und es ist ferner wenigstens ein Rühr- und/oder Förderorgan vorgesehen, welches dem Mahlsystem zweckmäßigerweise benachbart angeordnet ist. Dadurch, daß ein solches Förderorgan innerhalb des rohrförmigen Einsatzkörpers angeordnet ist, ergibt sich eine verbesserte Förderwirkung, die auf die zu behandelnde Suspension ausgeübt wird, welche auf diese Weise einer intensiven Umwälzwirkung ausgesetzt ist. Alternativ hierzu kann sich der Mahlkorb auch in einer Bypassleitung befinden, wobei sich auf einer oder auf beiden Seiten des stirnseitig wiederum beispielsweise durch Siebplatten begrenzten Mahlkorbes Rühr- und/oder Förderorgane befinden. Als Rühr- und/oder Förderorgane werden erfindungsgemäß unterschiedliche Typen von Rührern eingesetzt, z.B. Propeller-, Anker- oder Turbinenrührer. Die Auswahl des konkret eingesetzten Rührertyps erfolgt nach Maßgabe seiner Zweckbestimmung, nämlich einerseits eine Zwangsführung für die zu behandelnde Suspension und damit deren Umwälzbewegung sicherzustellen und andererseits innerhalb der Suspension einen einwandfreien Dispersionszustand aufrechtzuerhalten, insbesondere um Feststoffablagerungen zu verhindern. Da die üblichen Betriebsdrehzahlen von relativ langsam drehenden Anker-, Blatt- oder auch Gitterrührern sich von denjenigen relativ schnell drehender Propeller- und Turbinenrührer unterscheiden, sind in Abhängigkeit von den konkret eingesetzten Rührertypen in einzelnen Fällen unterschiedliche Antriebe erforderlich bzw. zweckmäßig.
  • Das Mahl- und Rührsystem können entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 gemeinsame Antriebseinheiten aufweisen - für beide Systeme können auch getrennte Antriebseinheiten vorgesehen sein. Letzteres bringt den Vorteil einer weitergehenderen Regelung der für den Rühr- und Mahlprozeß wesentlichen Parameter mit sich.
  • Entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 ist der Reaktionsbehälter vorzugsweise als rotationssymmetrisches Gefäß ausgebildet, innerhalb welchem das Mahl- und Rührsystem zentrisch bzw. koaxial oder auch exzentrisch angeordnet sein kann. Hierbei können das Mahl- und Rührsystem als eine kompakte Baueinheit ausgebildet sein - diese Systeme können jedoch auch getrennt voneinander im Rahmen der Kreislaufführung innerhalb des Reaktionsgefäßes angeordnet sein. Darüber hinaus können Funktionselemente des Rührsystems auch in unmittelbarer Nähe des Mahlsystems angeordnet sein. Entscheidend für die Verteilung dieser Funktionselemente entlang der genannten Kreislaufführung für die Suspension sind deren rheologische Eigenschaften, an welche diese Elemente konstruktiv angepaßt sind. So muß ein einwandfreier Dispersionszustand innerhalb der Suspension aufrechterhalten werden und es muß sichergestellt sein, daß diese innerhalb der eingangs genannten Kreislaufführung eine Zwangsführung durch das Mahlbett des Mahlsystems erfährt.
  • Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 verläuft die Achse des Mahlsystems parallel zur Achse des Reaktionsbehälters. Dies ist eine bevorzugte Orientierung dieser Achse - es ist jedoch in Abhängigkeit von der konkreten geometrischen Ausgestaltung des Reaktionsbehälters gleichermaßen möglich, die Achse des Mahlsystems in beliebiger Winkelanordnung zur Achse des Reaktionsbehälters verlaufen zu lassen.
  • Die Antriebseinheiten befinden sich entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 7 außerhalb des Reaktionsbehälters, insbesondere außerhalb dessen Reaktionsraumes. Dies bedingt die Anwendung geeigneter Dichtungen oder die Verwendung von Antrieben mit Spalttopf bzw. von Magnetantrieben im Falle besonderer Anforderungen an die Druckfestigkeit und die Leckagefreiheit. Die Antriebseinheiten bestehen im allgemeinen aus Motor-Getriebe-Einheiten, wobei Verstellgetriebe zur Realisierung einer Drehzahlregelbarkeit eingesetzt werden können. Besonders vorteilhaft sind jedoch rein elektrische Drehzahlregelungen, beispielsweise auf der Basis einer Frequenzregelung bei Ein- oder Mehrphasen-Wechselstrommotoren. Grundsätzlich kommen jedoch auch drehzahlregelbare Gleichstromantriebe in Betracht.
  • Die Merkmale des Anspruchs 8 sind auf eine alternative Unterbringung des Mahlsystems in einer mit dem Reaktionsbehälter in Verbindung stehenden Bypassleitung gerichtet. Grundsätzlich können dem Reaktionsbehälter auch mehrere Bypassleitungen zugeordnet sein, um eine besonders intensive Mahlwirkung zu entwickeln, wobei jede Bypassleitung über zwei Anschlußpunkte mit dem Reaktionsbehälter in Verbindung steht und wobei mehrere Paare derartiger Anschlußpunkte in vorzugsweise gleichmäßiger Umfangsverteilung dem Reaktionsbehälter zugeordnet sind. Diese Anordnung des Mahlsystems eröffnet verbesserte Zugangsmöglichkeiten für Wartungs- und Kontrollzwecke.
  • Die Merkmale der Ansprüche 9 bis 11 sind auf Möglichkeiten der Temperierung der Suspension während des Behandlungsverfahrens gerichtet. Über ein Wärmeträgermedium kann auf diesem Wege entweder Wärme in den Reaktionsraum eingebracht werden oder es kann diesem auf dem gleichen Wege auch Wärme entzogen werden. Eine weitere Möglichkeit des Wärmeentzugs, welche insbesondere bei Leichtsiedern Anwendung finden kann, ist die Anordnung eines oder mehrerer Rückflußkühler.
  • Die gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 innerhalb des Mahlkorbes angeordneten Mahlscheiben sind mit Durchbrüchen in der Form von Schlitzen, Spiralen, Kreuzen usw. versehen und üben während der Drehbewegung eine Mitnahmewirkung auf die Mahlkugeln aus.
  • Der Mahlkorb ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 13 mit durch Siebflächen gebildeten Ein- und Austrittsöffnungen für die zu behandelnde Suspension ausgerüstet und ist vorzugsweise rotationssymmetrisch bezüglich der Achse des Mahlsystems ausgebildet.
  • Die Merkmale der Ansprüche 14 und 15 sind auf die Anordnung dieser zur Führung der Suspension durch das Mahlbett hindurch dienenden Öffnungen des Mahlkorbes gerichtet. Diese können bei einer zylindrischen Ausbildung desselben entweder in dessen Stirnseiten oder in diesen Stirnseiten jeweils benachbarten Umfangsabschnitten angeordnet sein. Letztere Variante eröffnet günstige Lagerungsmöglichkeiten der Antriebswelle des Mahl- bzw. Rührsystems an den als Kreisplatte ausgebildeten Stirnseiten sowie eine größere Siebfläche zur Reduzierung von Druckverlusten.
  • Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 19 und 20 ist der Mahlkorb in einer solchen Rohrkammer untergebracht, deren Querschnitt gegenüber den übrigen Leitungsabschnitten der Bypassleitung erweitert ist, so daß ein hinreichendes Mahlkammervolumen bereitgestellt ist. Dies bringt ferner innerhalb des Mahlbettes den Vorteil einer verminderten Strömungsgeschwindigkeit, einer erhöhten Verweilzeit und damit einer verbesserten Mahlwirkung mit sich.
  • An die Rohrkammer schließen sich beispielsweise konische Übergangsrohrabschnitte an, und es befindet sich entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 21 das genannte Rühr- und/oder Förderorgan außerhalb dieser Rohrabschnitte, somit an einer geeigneten sonstigen Stelle innerhalb der Bypassleitung.
  • Die Merkmale des Anspruchs 22 sind auf die genauere Ausbildung der Bypassleitung gerichtet. Diese kann beispielsweise aus untereinander gleichen Rohrkrümmern bestehen, die an den genannten Anschlußpunkten des Reaktionsbehälters angesetzt sind und unter Zwischenanordnung von sich konisch erweiternden Rohrabschnitten die Verbindung zu der obengenannten Rohr- bzw. Mahlkammer herstellen.
  • Die Merkmale des Anspruchs 23 verdeutlichen den in geometrischer Hinsicht sehr einfachen mechanischen Aufbau des Reaktionsbehälters. Indem insbesondere der Bodenbereich konisch oder kugelflächenartig ausgebildet ist, wird der Bildung von Feststoffablagerungen entgegengewirkt, wobei die Rührorgane derart gewählt werden sollen, daß die durch diese in die Suspension eingebrachte Strömungswirkung jeden Bereich der Bodenfläche gleichförmig erfaßt.
  • Die Merkmale des Anspruchs 24 sind auf weitere Möglichkeiten der Verbesserung der auf die zu behandelnde Suspension auszuübenden Dispergierwirkung gerichtet. Durch geeignete Wahl der in den unterschiedlichen Kammern eingesetzten Rührorgane können auf diese Weise weitere Turbulenzen in die Strömung eingebracht werden, welche der Bildung von Feststoffablagerungen entgegenwirken.
  • Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 25 sind der Einsatzkörper bzw. der Mahlkorb mit Service-Öffnungen zur Entnahme von Mahlkugeln bzw. zur Einbringung von Mahlkugeln ausgerüstet. Insbesondere dann, wenn der Mahlkorb in einer Bypassleitung zu dem Reaktionsbehälter angeordnet ist, gestalten sich derartige Wartungsarbeiten, die mit der Entnahme von Mahlkörpern sowie dem Einfüllen von Mahlkörpern zusammenhängen, verhältnismäßig einfach.
  • Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 26 ist der Reaktionsbehälter mit einer Austragsleitung für ein dampfförmigens Reaktionsprodukt ausgerüstet. Nachdem der Reaktionsbehälter ein hermetisch abgeschlossenes, eine Wärmezufuhr und eine Wärmeabfuhr und damit ein Behandlungsverfahren bei hohen Betriebstemperaturen, insbesondere in der Nähe des Siedepunktes ermöglichendes System ist, kann über einen in dieser Austragsleitung angeordneten Kondensator das dampfförmige Reaktionsprodukt in flüssiger Form gewonnen werden. Durch Vorschaltung eines Rückflußkühlers, der zur Durchführung einer Teilkondensation ausgelegt ist, besteht die Möglichkeit einer destillativen Aufbereitung des Reaktionsproduktes mit Hinblick auf eine größere
    Figure imgb0001
    Reinheit
    Figure imgb0002
    des in dem Kondensator gewonnenen flüssigen Produktes. Optionell kann anstelle eines Rückflußkondensators auch eine Rektifikationskolonne verwendet werden, die eine Abtrennung eines flüchtigen Reaktionsproduktes in höherer Reinheit gestattet.
  • Die Merkmale des Anspruchs 27 sind auf die Plazierung eines Austragsorgans für ein flüssiges Reaktionsprodukt sowie ein Zuführorgan für die zu behandelnde Suspension gerichtet. Der erfindungsgemäße Reaktionsbehälter ist grundsätzlich für einen diskontinuierlichen Betrieb ausgelegt, der eine mehrfache Umwälzung der zu behandelnden Suspension innerhalb eines, das Mahlsystem beinhaltenden Kreislaufes vorsieht. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Reaktionsbehälter im Rahmen eines kontinuierlichen Mahlverfahrens einzusetzen.
  • Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt;
    • Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt;
    • Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt;
    • Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt;
    • Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt.
  • Mit 1 ist in Fig. 1 ein druckfester, in geeigneter Weise ortsfest aufgestellter Reaktionsbehälter bezeichnet. Dieser ist für einen diskontinuierlichen Betrieb bestimmt und kann über einen zeichnerisch nicht dargestellten, im oberen Bereich angeordneten Zulaufstutzen mit dem zu behandelnden Produkt, z. B. einer Suspension beschickt werden. Über ein, am tiefsten Punkt des Bodens 2 angeordnetes Organ 3 kann das in der Regel fließfähige Produkt nach erfolgter Behandlung ausgetragen werden. Der, bezüglich der Achse 4 rotationssymmetrische Reaktionsbehälter 1 wird mit der Suspension bis zu einem Niveau 5 beschickt, und es kann der obere Bereich 6 mit einer Ausgangsleitung 7 für ein gasförmiges Reaktionsprodukt, z. B. Dampf, ausgerüstet sein. Die Ausgangsleitung 7 führt zunächst zu einem Rückflußkühler 8, in welchem eine Teilkondensation stattfindet, wobei eine Komponente des Dampfes kondensiert und in den Reaktionsbehälter 1 zurückfließt. Das verbleibende dampfförmige Produkt wird schließlich in einem Kondensator 9 kondensiert und liegt an der Stelle 10 als gegebenenfalls weiter verarbeitbares Flüssigprodukt vor.
  • Wie bereits oben erläutert, kann anstelle eines Rückflußkühlers 8 eine, zur Lösung des jeweiligen Trennproblems geeignete Kolonne eingesetzt werden.
  • Insbesondere bei Leichtsiedern läßt sich auf diesem Wege zusätzlich und äußerst wirkungsvoll Prozeßwärme aus dem Reaktionsbehälter 1 entfernen.
  • Mit 11 ist ein, zu der Achse 4 rotationssymmetrischer zylindrischer, sich durch den oberen Bereich 6 hindurch und in den Reaktionsbehälter 1 hinein erstreckender und mit Abstand vor dem Boden 2 endender, eine unterseitig offene Stirnseite 12 aufweisender Einsatzkörper bezeichnet. Der Mantelabschnitt dieses Einsatzkörpers 11 ist in der Nähe des oberen Bereiches 6 mit einer Reihe von im Querschnitt kreisförmigen, in vorzugsweise gleichförmiger Umfangsverteilung angeordneten Öffnungen 13 versehen, welche durchgängige Verbindungen zwischen dem Innenraum 14 des Einsatzkörpers 11 und dem, zwischen dessen Außenseiten und den zugekehrten Innenseiten des Reaktionsbehälters 1 sich erstreckenden Ringraum 15 bilden. Der Einsatzkörper 11 ist im übrigen dichtend in eine, in den oberen Bereich 6 des Reaktionsbehälters 1 eingeformte Öffnung 16 eingesetzt und wird oberseitig durch eine kreisförmige Abschlußplatte 17 ebenfalls dichtend verschlossen. Diese Abschlußplatte 17 ist zu Montage- und Inspektionszwecken vorzugsweise lösbar an dem Einsatzkörper 11 befestigt.
  • Mit 18 ist ein System von die äußere Mantelfläche des Reaktionsbehälters 1 gleichförmig überdeckenden, der Führung eines Wärmeträgermediums dienenden Halbrohrschlangen bezeichnet, welche einen geschlossenen Leitungszug bilden, der in zeichnerisch nicht dargestellter Weise mit einer geeigneten Wärmequelle oder auch einer Wärmesenke in Verbindung steht. Dieses System 18 dient nach Maßgabe des innerhalb des Reaktionsbehälters 1 ablaufenden Prozesses der Beheizung oder auch der Kühlung der genannten Suspension. Der Reaktionsbehälter kann auch mit einem doppelwandigen Mantel zur Führung eines Wärmeträgermediums ausgerüstet sein. Der Reaktionsbehälter 1 einschließlich des genannten Systems 18 ist im übrigen - in zeichnerisch nicht dargestellter Weise - mit einer wärmedämmend wirkenden Umhüllung versehen, so daß die Prozeßtemperatur innerhalb des Reaktionsbehälters 1 weitestgehend unabhängig von der Umgebungstemperatur steuerbar ist.
  • Mit 19 ist ein zylindrischer, in den Einsatzkörper 11, und zwar in dessen unteren Bereich angeordneter bzw. eingesetzter Mahlkorb bezeichnet, der den Querschnitt des Einsatzkörpers 11 ausfüllt und dessen obere und untere Stirnseiten 20, 21 durch Siebplatten gebildet werden.
  • Die untere Stirnseite 21 erstreckt sich mit geringem Abstand zu der unterseitigen Stirnseite 12 des Einsatzkörpers 11.
  • Mit 22 ist eine Antriebswelle bezeichnet, welche mit einer, außerhalb des Reaktionsbehälters 1 angeordneten Antriebseinheit 23 in Wirkverbindung steht und sich somit durch die Abschlußplatte 17 hindurcherstreckt. Als Antriebseinheit 23 kann grundsätzlich jeder vorzugsweise drehzahlregelbare Elektroantrieb Verwendung finden, wobei eine Drehzahlregelung über ein Verstellgetriebe oder nach Maßgabe der Art des Elektroantriebs auf rein elektrischem Wege, z. B. über eine Frequenzregelung erfolgen kann.
  • Die koaxial zu der Achse 4 verlaufende Antriebswelle 22 erstreckt sich im übrigen durch beide stirnseitigen Siebplatten des Mahlkorbes 19 hindurch und ist im übrigen an diesem Mahlkorb und/oder dem Einsatzkörper 11 in geeigneter Weise gelagert. Sie trägt innerhalb des Mahlkorbes 19 mehrere, axial beabstandete, vorzugsweise als Lochscheiben ausgebildete Mahlscheiben 24, deren jeweilige Peripherie mit Abstand zu den zugekehrten Innenseiten des Mahlkorbes 19 verläuft.
  • Innerhalb des Mahlkorbes 19 befindet sich eine Vielzahl von Mahlkugeln, die beispielsweise einen Durchmesser von 1 mm bis 5 mm aufweisen können und werkstofflich aus Keramik, z. B. auf der Basis von Aluminiumoxid oder Zirkoniumoxid, aus Glas oder aus Metall, z. B. Edelstahl oder einem sonstigen Stahl bestehen können. Diese Mahlkugeln 25 können beispielsweise ca. 80 % des Volumens des Mahlkorbes 19 ausfüllen.
  • Die, in den Mahlscheiben 24 angebrachten Löcher können durch beliebige geometrische Formen, z. B. Schlitze, Spiralen, Kreuze usw. gebildet werden. Ihr Zweck besteht darin, die Drehbewegung der Mahlscheiben 24, die mit der Antriebswelle 22 in drehfester Verbindung stehen, auf diese Mahlkugeln 25 zu übertragen, eine Zerkleinerungswirkung auf die, durch den Mahlkorb 19 bewegten Feststoffe auszuüben und den Strömungswiderstand der Suspension durch das Mahlbett zu verringern.
  • Ebenfalls mit der Antriebswelle 22 in drehfester Verbindung stehen Förderorgane wie ein unterseitiger, d. h. sich unterhalb der Stirnseite 21 befindlicher und ein oberseitiger, d. h. sich oberhalb der oberseitigen Stirnseite 20 befindlicher Propellerrührer 26, 27. Es ist die Drehrichtung der Propellerrührer 26, 27 und z. B. der Steigungswinkel deren Flügel dahingehend gewählt, daß innerhalb der den Reaktionsbehälter 1 ausfüllenden Suspension sich innerhalb des Einsatzkörpers 11 global eine von unten nach oben gerichtete Strömung in Richtung der Pfeile 28, somit das Mahlbett durchströmend, ergibt.
  • Die Förderwirkung der Propellerrührer 26, 27 wird dadurch unterstützt, daß diese sich innerhalb der Ummantelung des Einsatzkörpers 11 befinden, so daß insoweit eine Führungswirkung auf die Suspensionsströmung ausgeübt wird.
  • Mit 3' sind mehrere als Strombrecher fungierende, innerhalb des Einsatzkörpers 11 oberhalb der Stirnseite 20 angeordnete Leisten bezeichnet.
  • Erreicht wird auf diese Weise, daß die Suspension unter dem Einfluß der Förderwirkung der Propellerrührer 26, 27 über die untere Stirnseite 12 in den Einsatzkörper 11 eintritt, das Mahlbett durchströmt, hierbei der Zerkleinerungswirkung der als Folge der Drehbewegung sich ständig aufeinander abwälzenden Mahlkugeln 25 unterliegt und den Einsatzkörper 11 schließlich durch die oberseitigen Öffnungen 13 radial zur Außenseite, nämlich in Richtung des Ringraumes 15 verläßt, um in der Folge über diesen Ringraum 15 zurück zum Boden 2 zu strömen. Durch eine zumindest teilweise sphärische Ausbildung des Bodens 2, insbesondere jedoch in Verbindung mit der dicht oberhalb des Bodens erfolgten Anordnung des Propellerrührers 26, wird an dieser Stelle eine Turbulenz und ein Sog erzeugt, wodurch verhindert wird, daß sich im Bodenbereich des Reaktionsbehälters 1 Feststoffe absetzen können.
  • Der Reaktionsbehälter 1 ist - wie eingangs bereits erwähnt - druckfest ausgebildet und kann nach Maßgabe des in dem System 18 strömenden Wärmeträgermediums beheizt oder gekühlt werden. Er bildet ein hermetisch geschlossenes System, innerhalb welchem Mahlprozesse unter gleichzeitigem Ablauf heterogener Reaktionen unter Vakuum- oder Überdruckbedingungen durchführbar sind. Der Reaktionsbehälter 1 bildet ein einfaches kompaktes Reaktionssystem, welches keine externen Aggregate benötigt und insbesondere bei rheologisch schwierigen Stoffsystemen einsetzbar ist.
  • Bei den folgenden zeichnerischen Ausführungsbeispielen eines Mahlreaktors sind Funktionselemente, die mit denjenigen gemäß Fig. 1 übereinstimmen auch entsprechend beziffert, so daß auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.
  • Wesensmerkmal des in Fig. 2 gezeigten Reaktionsbehälters 1 ist ein sich koaxial zu der Achse 4 erstreckender Einsatzkörper 28', innerhalb welchem, sich wiederum koaxial zu der Achse 4 erstreckend, eine Antriebswelle 29 gelagert ist. Mit der Antriebswelle 29 in drehfester Verbindung stehen mehrere, axial beabstandete Mahlscheiben 24, die in ihrer Beschaffenheit und ihrer Zweckbestimmung denjenigen gemäß Fig. 1 entsprechen.
  • Der Einsatzkörper 28' weist an seiner Unterseite eine konische Erweiterung 30 auf, und es befindet sich innerhalb des Einsatzkörpers 28' und zwar dessen unteren Bereiches ein Mahlkorb 31, dessen obere und untere Stirnseiten 32, 33 wiederum nach Art von Siebplatten ausgebildet sind. Anstelle eines Gefäßes, welches global aus den genannten Stirnseiten 32 und 33 sowie entsprechenden Mantelseiten besteht, kann das Gefäß bzw. der Siebkorb strukturell jedoch auch lediglich durch die genannten Stirnseiten 32, 33 und im übrigen durch die Wandungen des Einsatzkörpers 28' gebildet werden. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die untere Stirnseite 33 zugleich den Abschluß des Einsatzkörpers 28'. Letzteres ist jedoch nicht zwingend notwendig.
  • Der durch die Stirnseiten 32, 33 axial umgrenzte Raum dient der Aufnahme von Mahlkugeln 25. Es ist die, stirnseitig an ihrem unteren Ende mit Abstand oberhalb der unteren Stirnseite 33, somit innerhalb des Mahlkorbes 31 endende Antriebswelle 29 hohl ausgebildet und dient insoweit der koaxialen Aufnahme einer weiteren Antriebswelle 34, die sich durch die gesamte Länge der Antriebswelle 29, somit auch durch den Mahlkorb 31 hindurch erstreckt und an ihrem, aus der unteren Stirnseite 33 herausragenden Ende ein Rührorgan nach Art eines Ankerrührers 35 trägt. Die Rührflügel dieses Rührorgans umgreifen das untere Ende des Einsatzkörpers 28 mit Abstand und ragen in den, zwischen der Außenseite des Einsatzkörpers 28' und den zugekehrten Innenseiten des Reaktionsbehälters 1 bestehenden Ringraum 36 hinein. Mit 3'' ist eine weitere, als Strombrecher fungierende Leiste innerhalb des Ringraumes 36 bezeichnet, die sich in unmittelbarer Nähe der Rührflügel des Ankerrührers 35 erstreckt.
  • Auf der Antriebswelle 29, und zwar mit dieser drehfest verbunden, befindet sich in unmittelbarer Nähe oberhalb der oberen Stirnseite 32 ein Förderorgan nach Art eines Propellerrührers 37, welches in Verbindung mit der Umdrehungsrichtung der Antriebswelle 29 derart beschaffen ist, daß es innerhalb der Suspension des Reaktionsbehälters 1 innerhalb des Einsatzkörpers 28', somit dessen Mahlbett durchströmend eine aufwärts in Richtung der Pfeile 28 gerichtete Strömung erzeugt. Diese Strömung bewirkt einen Übertritt der Suspension über die Öffnungen 13 in den Ringraum 36 und eine innerhalb des Ringraumes 36 global absinkende Strömung in Richtung auf die untere Stirnseite 33 des Einsatzkörpers 28' hin, in welcher aufgrund der Wirkung des Propellerrührers 37 eine Sogwirkung entwickelt wird. Die Flügel und sonstigen Strukturteile des Ankerrührers 35 sind im übrigen mit geringem Abstand von dem Boden 2 und den Wandungen des Reaktionsbehälters 1 geführt, so daß aufgrund der Drehbewegung dieses Rührers Ansatzbildungen von Feststoffen verhindert werden. Ankerrührer werden im allgemeinen bei niedrigeren Drehzahlen als Propellerrührer betrieben, so daß bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 voneinander getrennte Antriebe für diese unterschiedlichen Rührertypen vorgesehen sind.
  • Für das Mahlwerk, nämlich das System der Mahlscheiben 24 einschließlich des Propellerrührers 37 einerseits und für den Ankerrührer 35 andererseits sind getrennte Antriebe vorgesehen, die wiederum vorzugsweise drehzahlregelbar ausgebildet sind. So ist mit 38 eine Antriebseinheit bezeichnet, die mit der Antriebswelle 34 in Verbindung steht. Mit 39 ist eine weitere Antriebseinheit bezeichnet, die in der Zeichnung jedoch lediglich anhand eines, mit der Ankerwelle 29 in drehfester Verbindung stehenden Antriebsrades angedeutet ist.
  • Wesentlich ist für diese Ausführungsform, daß die Antriebswellen 29, 34 nach Maßgabe ihrer unterschiedlichen Zweckbestimmungen mit unterschiedlichen Drehzahlen und im Bedarfsfall auch mit unterschiedlichen Drehrichtungen betrieben werden können. Auf diese Weise bestehen verfeinerte Möglichkeiten, das Strömungsfeld nach den rheologischen Eigenschaften der innerhalb des Reaktionsbehälters 1 zu behandelnden Suspension einzustellen.
  • Wesensmerkmal der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1 und 2 ist, daß der Mahlkorb zentrisch bezüglich des Reaktionsbehälters 1 und zwar koaxial hinsichtlich dessen Achse 4 angeordnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der dortige, einen Mahlkorb 40 enthaltende Einsatzkörper 41 zwar zylindrisch ausgebildet, jedoch exzentrisch bezüglich des Reaktionsbehälters 1 angeordnet. Die Achse 42 des Einsatzkörpers 41 erstreckt sich jedoch parallel zur Achse 4 des Reaktionsbehälters 1. In Richtung dieser Achse 42 erstreckt sich eine Antriebswelle 43, welche eine obere Abschlußplatte 44 des Einsatzkörpers 41 durchdringt und an ihrem unteren Ende innerhalb des Mahlkorbes 40 endet. Sie trägt auf ihrem, sich innerhalb des Mahlkorbes erstreckenden Abschnitt wiederum eine Reihe von Mahlscheiben 24. Die Antriebswelle 43 trägt im übrigen oberhalb der oberen Stirnseite 45 des Mahlkorbes 40 einen Propellerrührer 46, der in Abstimmung mit der Umdrehungsrichtung der Antriebswelle 43 derart ausgebildet ist, daß er einen aufwärts in Richtung der Pfeile 28 gerichteten Sog innerhalb der Suspension erzeugt, welche somit das Mahlbett durchströmt.
  • Mit 47 ist die untere Stirnseite des Mahlkorbes 40 bezeichnet.
  • Die Antriebswelle 43 steht außerhalb des Einsatzkörpers 41 mit einer Antriebseinheit 48 in Verbindung, welche ähnlich der Antriebseinheit 23 (Fig. 1) ausgebildet sein kann.
  • Der Einsatzkörper 41 ist in eine exzentrisch angebrachte Öffnung 49 des oberen Bereichs 6 des Reaktionsbehälters 1 dichtend eingesetzt, welches - wie in dem gezeigten Ausführungsbeispiel angedeutet - beispielsweise über eine ringflanschartige Auflage eines an dem Reaktionsbehälter 1 angebrachten, sich koaxial zu der Achse 42 erstreckenden Rohrstutzens 50 geschehen kann.
  • Wesentlich ist, daß diese Auflagerung und Anbringung des Einsatzkörpers 41 druckfest ausgebildet ist.
  • Mit 52 ist eine, sich koaxial zu der Achse 4 des Reaktionsbehälters 1 erstreckend, an ihrem unteren, dem Boden 2 benachbarten Ende ein Rührorgan nach Art eines Turbinenrührers 51 tragende Antriebswelle bezeichnet. Diese steht außerhalb des Reaktionsbehälters 1 mit einer Antriebseinheit 53 in Verbindung, die ähnlich der Antriebseinheit 48 ausgebildet sein kann. Entsprechend den unterschiedlichen Rührertypen sind auch bei dieser Ausgestaltung voneinander getrennte Antriebe vorgesehen. Die exzentrische Anordnung des Einsatzkörpers 41 wirkt innerhalb des Reaktionsbehälters 1 faktisch wie ein Strombrecher.
  • Der Turbinenrührer 51 erzeugt ein Strömungsfeld, welches die Suspensionsströmung durch den Einsatzkörper 41 und damit das Mahlbett unterstützt.
  • Wesensmerkmal des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels ist, daß der dortige Mahlkorb 54, dessen obere und untere Stirnseiten 45, 47 wiederum durch Siebplatten gebildet werden, in einer zylindrischen Rohrkammer 55 angeordnet ist, die sich außerhalb des Reaktionsbehälters 1 befindet und deren Achse sich jedoch parallel zu dessen Achse 4 erstreckt. Die Rohrkammer 55 verjüngt sich oberhalb und unterhalb, jeweils im Anschluß an die Stirnseiten 45, 47 und steht über Rohrkrümmer 56, 57 und Anschlußstutzen 58, 59 mit dem Innenraum des Reaktionsbehälters 1 in durchgängiger Verbindung. In Verbindung mit dem, oberhalb der oberen Stirnseite 45 angeordneten, nach Art eines Propellerrührers 46 ausgebildeten Förderorgangs, welches mit der Antriebswelle 43 in drehfester Verbindung steht, kann somit ein Suspensionsstrom aus dem Reaktionsbehälter 1 in Richtung der Pfeile 60 abgezweigt werden, der durch das Mahlbett des Mahlkorbes 54 hindurch und zu dem Reaktionsbehälter 1 zurückgeführt wird.
  • Mit 61 ist ein zur Achse 4 rotationssymmetrischer, in Richtung zum Boden 2 hin konisch-trichterartig eingezogener und in einer zentralen kreisförmigen Öffnung 62 endender Einsatz bezeichnet. Durch die Öffnung 62 hindurch erstreckt sich die Antriebswelle 52, die unterhalb dieser Öffnung 62 ein nach Art eines Ankerrührers 63 und oberhalb dieser Öffnung 62 nach Art eines Turbinenrührers 64 ausgebildetes Förderorgan trägt. Feststoffe, die sich auf der Oberseite des Einsatzes 61 ablagern, gleiten unter Schwerkraftwirkung auf dieser Fläche abwärts, um über die Öffnung 62 in den Einwirkungsbereich des Ankerrührers 63 zu gelangen. Aufgrund des, durch letzteren erzeugten Zentrifugalkraftfeldes reichern sich Feststoffe wiederum in radial äußeren Bereichen des Reaktionsbehälters 1 an und werden von hier über die Anschlußstutzen 59 dem Mahlbett zugeführt. Der Ankerrührer 63 unterstützt somit die Strömung in Richtung der Pfeile 60. Eine Wirkung des Einsatzes 61 besteht darin, daß ein Ansteigen der Suspension entlang der Innenwandung des Reaktionsbehälters 1 in dem, durch den Ankerrührer 63 erfaßten Bereich begrenzt wird, welches ebenfalls die ausgeübte Förderwirkung in Richtung der Pfeile 60 verbessert.
  • Wesensmerkmal des in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiels ist ein Mahlkorb 65, dessen obere und untere Stirnseiten 66, 67 durch geschlossene Kreisplatten gebildet werden. Es sind jedoch die, sich an die Stirnseiten 66, 67 anschließenden Mantelabschnitte 68, 69 nach Art eines Siebes ausgebildet, so daß über diese Abschnitte 68, 69 ein Suspensionsstrom möglich ist. Die Mantelabschnitte 68, 69 ragen jeweils in rotationssymmetrischer Anordnung in erweiterte zylindrische Abschnitte 70, 71 eines Einsatzkörpers hinein, innerhalb welchem sich in einer, dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 entsprechenden Weise die Antriebswelle 22 erstreckt, mit der - jeweils oberhalb und unterhalb des Mahlkorbes 65 - ein Propellerrührer 27, 26 in drehfester Verbindung steht. Der durch die zylindrischen Abschnitte 70, 71 sowie den Mahlkorb 65 gebildete Einsatzkörper 11' entspricht funktionell im übrigen dem Einsatzkörper 11 gemäß Fig. 1.
  • Entsprechend der, über die Propellerrührer 26, 27 ausgeübten Förderwirkung strömt die zu behandelnde Suspension über die untere Stirnseite 12 des Einsatzkörpers 11' in den unteren zylindrischen Abschnitt 71 ein und wird radial über den Mantelabschnitt 69 in das Mahlbett eingeführt, welches sie am oberen Ende des Mahlkorbes 65 wiederum radial verläßt, um in den zylindrischen Abschnitt 70 einzutreten und diesen über die radial gerichteten Öffnungen 13 wieder zu verlassen. In den äußeren Ringraum 15 des Reaktionsbehälters 1 stellt sich auf diese Weise global eine axial nach unten gerichtete Strömung ein.
  • Die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 massive Ausgestaltung der Stirnseiten 66, 67 nach Art von Kreisplatten ermöglichen eine verbesserte Lagerung für die, durch diese Platten hindurchgeführte Antriebswelle 22 sowie eine Vergrößerung der Siebfläche. Jeder Einsatzkörper ist mit geeigneten Öffnungen zur Entnahme sowie zum Einfüllen der Mahlkugeln ausgerüstet.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 besteht eine besonders einfache Möglichkeit zum Austausch der Mahlkugeln sowie zur Durchführung von Wartungsarbeiten an dem Einsatzkörper bzw. dessen Einbauten.

Claims (27)

  1. Vorrichtung zur Behandlung von Suspensionen, mit einem Mahlsystem, welches ebenso wie ein Rührsystem in eine Kreislaufführung für die Suspensionen eingebunden ist, mit einem Reaktionsbehälter (1), innerhalb und/oder an welchem - eine bauliche Einheit mit diesem bildend - das Mahl- und das Rührsystem angeordnet sind, wobei der die Kreislaufführung aufnehmende Reaktionsbehälter (1) einschließlich des Mahl- und des Rührsystems als geschlossenes, für einen diskontinuierlichen Betrieb bestimmtes System ausgebildet sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Mahlsystem durch einen von einer Antriebswelle (22, 29, 43) zentral durchdrungenen Mahlkorb (19, 31, 40, 54, 65) gebildet ist,
    - daß der Mahlkorb (19, 31, 40, 54, 65) in einem global rohrförmigen Einsatzkörper (11, 28', 41, 11') oder in einer Bypassleitung, diese querschnittsmäßig ausfüllend, angeordnet ist,
    - daß innerhalb des Einsatzkörpers oder in der Bypassleitung - der Ober- oder Unterseite des Mahlkorbes (19, 31, 40, 65) benachbart - oder in der Bypassleitung, und zwar stromaufwärts und/oder stromabwärts bezüglich des Mahlkorbes (54) ein Rühr- und/oder Förderorgan angeordnet ist und
    - daß als Rühr- und/oder Förderorgan Propellerrührer (26, 27, 37, 46), Ankerrührer (35, 63) oder Turbinenrührer (51, 64) vorgesehen sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß für das Mahl- und das Rührsystem eine gemeinsame Antriebseinheit (23, 38) vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß für das Mahl- und das Rührsystem voneinander getrennte Antriebseinheiten (38, 39, 48, 53) vorgesehen sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Reaktionsbehälter (1) als ein zu einer Achse (4) rotationssymmetrisches Gefäß ausgestaltet ist,
    - daß das Mahl- und das Rührsystem als eine zu dieser Achse (4) rotationssymmetrische Baueinheit ausgebildet sind
    und
    - daß diese Baueinheit unter Belassung eines diese außenseitig umgebenden Raumes (15, 36) innerhalb des Reaktionsbehälters angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Reaktionsbehälter (1) als ein zu einer Achse (4) rotationssymmetrisches Gefäß ausgebildet ist,
    - daß das Mahlsystem als eine zu dieser Achse (4) exzentrisch angeordnete Baueinheit ausgebildet ist und
    - daß die das Rührsystem bildenden Bauelemente sowohl innerhalb als auch außerhalb der genannten Baueinheit angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Achse (42) des Mahlsystems parallel zur Achse (4) des Reaktionsbehälters (1) verläuft.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Antriebseinheiten (23, 38, 39, 48, 53) außerhalb des Reaktionsbehälters (1) angeordnet sind,
    - daß die Antriebswellen (22, 29, 34, 43, 52) des Mahl- und/oder Rührsystems über druckfeste Wandungsdurchführungen des Reaktionsbehälters mit den Antriebseinheiten (23, 38, 39, 48, 53) in Verbindung stehen und
    - daß die Antriebseinheiten (23, 38, 39, 48, 53) drehzahlregelbar ausgebildet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Mahlsystem in einer mit dem Reaktionsbehälter (1) in Verbindung stehenden Bypassleitung angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Reaktionsbehälter (1) mit einer Kühl- oder Beheizungseinrichtung ausgerüstet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Kühl- oder Beheizungseinrichtung durch eine zur Führung eines Wärmeträgermediums bestimmte und ausgestaltete Doppelwandigkeit des Reaktionsbehälters (1) oder eine außenseitig angebrachte Rohrschlangenanordnung gebildet wird,
    - wobei das Wärmeträgermedium in einem eine Wärmesenke und/oder eine Wärmequelle enthaltenden Kreislauf geführt ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Kühleinrichtung durch wenigstens einen Rückflußkühler (8) gebildet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß mit der Antriebswelle (22, 29, 43) - axial voneinander beabstandet und innerhalb des Mahlkorbes (19, 31, 40, 54, 65) angeordnet - mehrere Mahlscheiben (24) in drehfester Verbindung stehen,
    - daß der Innenraum des Mahlkorbes nach Maßgabe eines wählbaren Füllungsgrades mit Mahlkörpern, z. B. Mahlkugeln (25) gefüllt ist und
    - daß der Mahlkorb mit eingangs- und ausgangsseitigen, einen Durchtritt der Mahlkörper unterbindenden, für einen Durchfluß der zu behandelnden Suspension bestimmten Öffnungen ausgerüstet ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Mahlkorb (19, 31, 40, 54, 65) rotationssymmetrisch bezüglich der Achse (4, 42) des Mahlsystems ausgebildet ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die genannten Öffnungen durch die als Siebplatten ausgebildeten Stirnseiten (20, 21; 32, 33; 45, 47) des Mahlkorbes (19, 31, 40, 54) gebildet werden.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die genannten Öffnungen durch endseitige, als Siebabschnitte ausgebildete Umfangsabschnitte des Mahlkorbes (65) gebildet werden.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die unterseitige Stirnseite (12) des Einsatzkörpers (11, 28', 41, 11') die Eintrittsöffnung und oberseitige, radial orientierte Öffnungen (13) des Einsatzkörpers die Austrittsöffnung für die Suspension oder umgekehrt bilden.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Mahlkorb (19, 31, 40, 65) an dem der unterseitigen Stirnseite (12) benachbarten Ende des Einsatzkörpers (11, 28', 41, 11') angeordnet ist und sich axial über eine Teillänge desselben erstreckt.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Einsatzkörper (11, 28', 41, 11') in eine oberseitige Öffnung (16, 49) des Reaktionsbehälters (1) dichtend eingesetzt ist und
    - daß der Einsatzkörper (11, 28', 41, 11') oberseitig durch eine Abschlußplatte (17, 44), welche der Führung der Antriebswelle (22, 34, 43) dient, dichtend abgeschlossen ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Antriebswelle (43) des Mahlsystems dichtend durch eine Wandungsöffnung der Bypassleitung hindurchgeführt ist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Mahlkorb (54) in einer Rohrkammer (55) angeordnet ist, die einen integralen Bestandteil der Bypassleitung bildet,
    - daß die Rohrkammer (55) sich koaxial zur Achse (42) des Mahlsystems erstreckt und
    - daß die Rohrkammer (55) eingangs- und ausgangsseitig über sich verjüngende Rohrabschnitte in sich anschließende Strukturelemente der Bypassleitung übergeht.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß wenigstens ein Rühr- und/oder Förderorgan außerhalb der sich verjüngenden Rohrabschnitte angeordnet ist.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Stirnseite (12) des Einsatzkörpers (11, 28', 41, 11') bzw. der eine Anschlußpunkt der Bypassleitung mit Abstand zum Bodenbereich des Reaktionsbehälters (1) angeordnet ist und
    - daß die Öffnungen (13) des Einsatzkörpers (11, 28', 41, 11') bzw. der andere Anschlußpunkt der Bypassleitung mit Abstand von der oberen Abschlußwandung des Reaktionsbehälters (1) angeordnet sind.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Boden (2) und die obere Abschlußwandung des Reaktionsbehälters (1) strukturell einander gleich, nämlich kugelflächen- oder kegelartig ausgebildet sind.
  24. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß innerhalb des Reaktionsbehälters (1) wenigstens ein eine trichterartige, eine zentrale Öffnung (62) aufweisender, den Innenraum des Reaktionsbehälters (1) in zwei über die genannte Öffnung in einer, einen Suspensionsdurchtritt ermöglichenden Verbindung stehenden Kammern unterteilender Einsatz (61) angeordnet ist,
    - wobei die Antriebswelle (52) durch die Öffnung (62) hindurchgeführt ist und
    - wobei in den Kammern unterschiedliche Rührorgane (63, 64) mit der Antriebswelle (52) in drehfester Verbindung stehen.
  25. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 16 bis 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Einsatzkörper (11, 28', 41, 11') bzw. der Mahlkorb (19, 31, 40, 65) mit Entnahme- und Befüllöffnungen für die Mahlkörper ausgerüstet ist.
  26. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 25,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß an dem Reaktionsbehälter (1) eine Austragsleitung (7) für ein dampfförmiges Reaktionsprodukt angeordnet ist und
    - daß im Zuge der Austragsleitung (7) zumindest ein Kondensator (9) angeordnet ist.
  27. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 26,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß im Boden (2) des Reaktionsbehälters (1) ein Austragsorgan für ein fließfähiges Reaktionsprodukt vorgesehen ist und
    - daß im oberen Bereich des Reaktionsbehälters (1) ein Zuführungsorgan für die zu behandelnde Suspension vorgesehen ist.
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