EP2374529A2 - Reaktionsanordnung mit Rührorgan und mindestens einem Stromstörer und Verfahren zum Einziehen eines Gases, leichten Feststoffes oder leichten Fluiden in ein Fluid in einem Reaktionsbehälter - Google Patents

Reaktionsanordnung mit Rührorgan und mindestens einem Stromstörer und Verfahren zum Einziehen eines Gases, leichten Feststoffes oder leichten Fluiden in ein Fluid in einem Reaktionsbehälter Download PDF

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EP2374529A2
EP2374529A2 EP11162042A EP11162042A EP2374529A2 EP 2374529 A2 EP2374529 A2 EP 2374529A2 EP 11162042 A EP11162042 A EP 11162042A EP 11162042 A EP11162042 A EP 11162042A EP 2374529 A2 EP2374529 A2 EP 2374529A2
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EP
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plate
container
shaped element
baffle
arrangement according
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Jürgen Dr. Ing. Reinemuth
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THALETEC GmbH
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THALETEC GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a reaction arrangement with a cylindrical container having a container interior and having an inner wall for receiving fluids, wherein the inner wall against the fluids corrosion resistant, in particular enamelled, with a stirrer with a vertical axis or parallel to the axis of the cylindrical Container arranged rotating shaft and at least one shaft rotating with the stirring element with at least one baffle, which is arranged in the container interior, wherein the baffle is arranged on or adjacent to the inner wall of the container
  • the invention further relates to a method for drawing a gas, light solid or light fluids into a fluid in a reaction vessel.
  • fluids in particular liquids
  • the containers are also referred to as reactors and used in the chemical industry for the production or further processing of chemical products.
  • Such containers have a wall of metal, which is protected as far as possible against corrosion by the reacting substances and can withstand the mechanical loads, so for example, is pressure-tight.
  • a stirrer is provided. It is a rotating shaft with an axis extending usually perpendicular in the container and with sitting on the shaft and the liquids moving and mixing stirring elements.
  • U.S. Patent 5,549,854 a corresponding container with a centrally located mixer and with a variety of the Walls of the cylindrical container arranged individual baffles, so-called Baffles.
  • the baffles in this design are each adjustable and are positioned by joints, hinges and other elements.
  • Each baffle is embedded in the tank via spigots in the upper floor. This creates a configuration with several independent elements.
  • the fluid in the interior of the container which is set in motion by the mixer, is hindered in this movement by the baffles in such a way that a number of eccentric whirlpools are created.
  • the baffles are vertically as long as the cylinder is high, so that mechanical problems arise due to the relatively large bumper length and the large number of baffles. Due to the joints and hinges of the large number of adjustable baffles, the entire system is quite complex and sensitive, especially for particularly aggressive and complex fluids.
  • the container with the mixers and baffles also has the disadvantage of being unable to enamel due to its structure. Joints and hinges can not be realized by email technology. This means that its corrosion resistance is limited and it can only be used for certain liquids for mixing. Arrangements that are not suitable for e-mails and can not be used in enamelled apparatus can not meet many requirements that arise in practice.
  • baffles may not interact with the mixers.
  • a vertical shape of a baffle or a baffle plate or a so-called baffle Adjacent to the container edge here also a vertical shape of a baffle or a baffle plate or a so-called baffle is provided, which is inserted from above into the container and is formed in a horizontal section approximately C-shaped.
  • This baffle does not move and interrupts the liquid flow forced inside the container by the rotary motion of the agitator.
  • the C-shape results in a particularly effective mixing of the liquid, especially when the concave side of the baffle is facing the flowing liquid.
  • the aforementioned enameled stirred tank with stirrers and baffles are also suitable for mixing the liquid in the container and are widely used.
  • reaction arrangements that can be used to mix even the most demanding and aggressive media of various composition, and it is also of interest if gas and / or foam can be drawn into the liquid from above. It may be moreover, be liquids which have a solid and / or gaseous phase. A mixing of such media would be interesting for the user in a variety of cases, but is not satisfactory possible with conventional reaction arrangements.
  • the object of the invention is therefore to propose a reaction arrangement which is more resistant to corrosion than that from U.S. Patent 5,549,854 known, but it is also able to collect gas and in a further embodiment as possible also floating solids and / or foam with in the reacting liquid.
  • Another object of the invention is to propose a method for drawing in a gas, a light solid or a light fluid above a fluid in a reaction arrangement.
  • This first object is achieved by means of the invention in a generic reaction arrangement in that the baffle extends in the upper region of the container further in the direction of the axis of the cylindrical container, as in the lower region of the container, and that the baffle above the uppermost stirring element of the stirring element reaches at least to a distance to the shaft of the stirring member, which is smaller than the distance of the outermost point of the stirring member of the shaft or that the baffle of the inner wall still protrudes beyond the shaft.
  • the latter alternative can be achieved by arranging or bending the baffle or parts of the baffle at an angle that guides the baffle past the shaft.
  • the second object is achieved by means of the invention by a method in which a corresponding reaction arrangement is used, and in which off-center thrombi are produced adjacent to the surface of the fluid in the container interior.
  • the invention is based on the finding that with inventively embodied forms of baffles and the stirrer in the reaction arrangement, this task is solvable. So you are working with a substantially cylindrical container with at least one lower bottom, with a liquid in the container interior. Inside the container, a rotating stirrer is provided inside the container.
  • the stirring element has a vertically arranged shaft and at least one stirring element.
  • at least one baffle, baffle or flow breaker is provided, which has various properties, which are explained in more detail below.
  • baffle is now used whose width is not constant over the entire axial extent of the cylindrical container. Instead, its width is dimensioned so that it protrudes in the upper area of the container further towards the center of the container, as in the lower area.
  • This change in width does not have to increase in the form of an oblique line or continuously or continuously from bottom to top, but this can also be done in jumps, preferably even in a form described below.
  • the baffle above the topmost stirring element of the stirring element approaches at least to a distance to the shaft of the stirring member, which is smaller than the distance of the outermost point of the stirring element of the shaft.
  • a particularly large area is created in the zone below the surface of the fluids to be treated, which must not be penetrated by the flow, but must be flowed around.
  • the areas to the left and right of the obstacle are available for this flow, but also the areas below and above the obstacle, which leads to a strong mixing in the vertical direction, especially in the near-surface areas of the fluids in the container interior.
  • particles are also drawn directly above the surface of the fluid, for example foam particles and near-surface gas particles from the atmosphere above the fluid.
  • the baffle in principle, it is possible to construct the baffle as a one-piece element and to make it approximately plate-shaped. In this case, one could let the container wall adjacent or adjacent to this edge of the baffle run strictly vertical, while you could let the container interior facing edge stepwise or whole or in sections obliquely.
  • One of the properties of a particularly preferred embodiment is to construct the baffle of two plate-shaped elements, which exert an interesting effect on the surface of the liquid.
  • One of the two plates largely corresponds in size and arrangement to what has so far completely identified a baffle.
  • This plate-shaped element is adjacent to the inner wall of the container, extending vertically and thus parallel to the axis of the shaft and has an approximately rectangular cross-section.
  • the vertical extension is preferably much larger than the horizontal extent.
  • the baffle still has a second plate-shaped element. This is located in its upper area.
  • the second plate-shaped element is preferably fastened to the first plate-shaped element.
  • the second plate-shaped element may also be provided separately and separately from the first plate-shaped element and separated from this at the Interior wall of the container attached or attached to the ceiling or the bottom of the container.
  • the second plate-shaped element may be provided alone in the container interior, ie without the first plate-shaped element. This is not preferred.
  • the second plate-shaped element also does not move in the first approximation. However, the second element projects further into the interior of the container than the first, and in preferred embodiments, even further than the center of the container.
  • This second plate-shaped element is preferably also approximately rectangular. If one considers the arrangement of this second plate-shaped element in the container interior with an initially stationary liquid, the second plate-shaped element is preferably completely immersed in the initially stationary liquid.
  • the second plate-shaped element is preferably arranged close to the surface. Particularly preferably, this second plate-shaped element terminates almost flush with the surface of the liquid, as long as the liquid is at rest. With such an arrangement, the effects described below are particularly effective.
  • the second plate-shaped member retards the near-surface flow, forcing it to change direction up and down.
  • the second plate-shaped element is thus overflowed.
  • the overflowing liquid impinges on the liquid flowing between the agitator shaft and the second plate-shaped element and forms a rotating vortex behind the second plate-shaped element. This vortex rotates eccentrically with respect to the axis of the container.
  • This rotating vortex creates a suction on the gaseous phase located above the liquid surface or on the gaseous substance located there, for example on the ambient air or the other atmosphere which has formed above the liquid in the container or in the container interior or has been generated there.
  • This can also be a targeted there provided gas, such as oxygen.
  • This vortex extends to the tips of the stirrer blades of an upper stirrer, from where the vortex-entrained gas is dispersed in the liquid. Since the stirrer with the upper stirrer also has an axial conveying effect, registered gas bubbles are distributed throughout the liquid volume. Supporting the distribution of the gas in the entire volume of liquid is the first sheet-like element of the flow breaker. This ensures a largely homogeneous radial distribution of the gas bubbles in the liquid.
  • a catalytic effect that may be desired by the user through the gas can be carried in this way immediately into the deeper layers of the liquid.
  • the baffle according to the invention is also suitable for drawing in and homogeneously mixing light solids, ie liquids floating on the liquid, and floating fluids having a lower density than the base liquid. This interference also occurs when solid particles again tend to float. In a sense, there is a stirring in of floating solids.
  • the baffle is overflowed by the fluid in order to realize a strong flow shadow behind the component, but on the other hand to prevent the emergence of the floating substances from the baffle.
  • baffle according to the invention in the reaction arrangement is also able to draw foam floating on the liquid surface back into the liquid.
  • the mode of action is exactly the same as drawing in floating solids. In practice, however, this process is slower due to the density differences between liquid and foam.
  • foams often have properties (e.g., sticking to components and the container wall) that make stirring difficult.
  • the number of baffles or flow breakers in a reaction arrangement is preferably two, which are opposite to each other. This has proved to be particularly practical, according to the results of extensive experiments, for the majority of applications. On the one hand, this results in a relatively symmetrical distribution of the vortices in the entire container interior, on the other hand, the ratio of cost to benefit in two baffles after initial tests is particularly favorable.
  • baffles or flow breaker would then be arranged in each case at equal angular intervals on the inner wall of the container.
  • the number of levels with stirring elements of the stirring element should preferably be two, but may also be greater.
  • the width of the second plate-shaped element is greater than that of the first plate-shaped element of the respective baffle. Width is to be understood in the case of a rectangular second plate element, the dimension pointing in the direction of the container interior.
  • the first plate-shaped element is greater than or equal to that of the second plate-shaped element.
  • this vertical dimension of the first plate-shaped element will be significantly greater than that of the second plate-shaped element.
  • the width of the second plate-shaped member is between 0.1 times and 0.7 times this diameter, and is preferably in the range of 0.5 times this diameter.
  • the vertical extent of the second sheet-like element compared to the height of the cylindrical container from the bottom to the liquid level is preferably between 0.1 times and 0.5 times this height, preferably in the range of 0.1 times to 0.2 times this height. This height can also be referred to as level.
  • this distance is particularly preferably 0, so that the surface is located approximately where the Liquid surface is in a dormant state. It is also conceivable, however, to arrange the second plate-shaped element deeper in the liquid or to allow it to protrude from the liquid. It is preferred, however, if not more than 3 ⁇ 4 of the vertical extension of the second plate-shaped element protrude out of the liquid or if the distance of the horizontal upper edge below the liquid surface is not more than 3 ⁇ 4 of the vertical extension of the second plate-shaped element.
  • the distance of the horizontal lower edge of the second plate-shaped member from the uppermost of the stirring elements of the stirring member is between about 0.05 times the inner diameter of the cylindrical container and 0.5 times this diameter. Particularly preferably, this distance is on the order of the vertical extent of the second plate-shaped element.
  • the second plate-shaped element is preferably not arranged in the same vertical plane as the first element inside the container, but the upper edges of the two elements form an angle with each other. If the upper edges are not horizontal, or are not in the same horizontal plane, which is possible in a number of embodiments, a projection of these two upper edges in a common horizontal plane is considered here. In this close the two Upper edges an angle ⁇ , which could be referred to as a folding angle.
  • This angle .alpha. Is preferably between -60.degree. And + 60.degree. And preferably at + 45.degree. With a rotating stirring element in a clockwise direction.
  • the second plate-shaped element may further include an angle ⁇ with a vertical plane.
  • the angle ⁇ is then a kind of tilt angle with which the second plate-shaped element is tilted with respect to the vertical plane.
  • This angle ⁇ is then preferably between -55 ° and + 55 ° and particularly preferably of the order of 0 °.
  • the width in the horizontal direction of the first plate-shaped member which has approximately the shape of a conventional baffle, is in the range between 0 and half of the inner diameter of the cylindrical container.
  • a width of 0 the first plate-shaped element is omitted and only the second plate-shaped element is provided.
  • a width of more than 0 is provided.
  • a vertical extent is greater than that of the second plate-shaped element but less than or equal to the height of the water level of the quiescent liquid above the container bottom minus the vertical extent of the second plate-shaped element.
  • the vertical extent is therefore preferably between about 0.1 times and 0.9 times the distance of the liquid surface of the quiescent liquid above the container bottom.
  • the distance of the first plate-shaped member from the inner wall of the container is between 0 and 0.2 times the inner diameter of the container, preferably about 0.1 times this inner diameter.
  • the stirring member has an outer diameter which is ⁇ 0.2 times the inner diameter of the container and ⁇ 0.8 times this inner diameter.
  • the outer diameter of the stirring element preferably corresponds approximately to twice a sum which consists of the distance between the first plate element and the inner wall of the container, the width of the first plate-shaped element in the horizontal direction and half the width of the second plate-shaped element. This means that the outer diameter reaches approximately to the middle of the surface of the second plate-shaped element.
  • baffle as a whole or the second plate-shaped element is adjustable in its vertical height during operation relative to the liquid surface.
  • the baffle in particular its first plate-shaped element, is equipped as a probe carrier and carries a probe at its lower end.
  • it may be a probe for measuring the temperature of the liquid.
  • either the first plate-shaped element or the second plate-shaped element or both plate-shaped elements can be heated and / or cooled.
  • This can preferably be provided by the fact that the components are provided in their inner with a cavity and can be flowed through by a heating and / or cooling medium.
  • baffles and also other liquid-contacting surfaces of the container are enameled or coated.
  • an inner tube for use as a dip tube is integrated.
  • the two plate-shaped elements can be permanently or detachably connected to each other.
  • the second plate-shaped element not of metal, but of a soft-elastic material. It can then be provided that it automatically deforms within certain limits due to the attacking flow forces.
  • the stirrer can also be further adapted.
  • the stirring elements in the lower level preferably work as a substantially radially acting stirring element.
  • the upper stirring element is preferably a radially / axially conveying stirring element.
  • the second plate-shaped element is provided with recesses.
  • the element can thus be virtually perforated, but the recesses can also extend from the outer edges inwards, so that the plate-shaped element, for example, looks like a fork with prongs.
  • the second plate-shaped element from a partially permeable material. This is about to think of a network or a grid.
  • the second plate-shaped element is profiled, in particular is corrugated or has rounded corners.
  • the second plate-shaped element is bent, and that the bending takes place about a substantially vertical bending axis.
  • the two legs of the curved second plate-shaped element have a different length, wherein the longitudinal dimensions are measured in a plane perpendicular to the shaft, and wherein the ratios of the lengths are between 1.5: 1 and 3: 1.
  • the solution according to the invention lives off when the second plate-shaped element is very wide.
  • the solution according to the invention lives off when the second plate-shaped element is very wide.
  • advantageous concepts arise when it is up to the middle of the container or up to the shaft of the stirrer or even beyond and accordingly also pivoted at an angle in order not to hit the stirrer shaft.
  • FIG. 1 One sees a perspective, obliquely taken from above insight into a container 10 of a reaction arrangement.
  • the container 10 is partially cut here; the area of the wall of the container 10 directed towards the viewer and to the left front is omitted.
  • this container interior 11 is filled with one or more fluids to be mixed and / or reacted in the practical use of the reaction assembly.
  • the fluids there may also be solid particles which are to play a role in the reaction, for example, or which are simply used finely distributed as catalyst or should even become part of the stirred mixture.
  • the liquid in the lower region of the container interior 11 there may also be foam or a solid which is lighter than the liquid in the lower region of the region of the container interior 11.
  • a gas for example air, may also be located above the Liquid within the container 10 are located.
  • This liquid is in the FIG. 1 omitted. Instead, one looks at a container inner wall 12. Since the container 10 itself is cylindrical and in the illustrated embodiment has a vertical cylinder axis, the container inner wall 12 is cylindrical. It is protected against corrosion and especially enamelled. This expands the possibilities for use with certain fluids in the container interior 11.
  • the stirring member 20 has a shaft 21 which can be seen vertically in the cylinder axis of the container 10. This shaft 21 is rotated by a motor (not shown).
  • This stirring element 22 On the shaft 21 there is a first stirring element 22 in the vicinity of the bottom of the wall of the container 10.
  • This stirring element 22 consists in the illustrated embodiment of four paddle-like elements, ie plate-like objects which are at an angular distance of 90 ° in a horizontal plane perpendicular to turn vertical shaft with this shaft. Each of these paddles of the stirring element 22 stands in turn at an angle of approximately 45 ° to the horizontal.
  • a similarly constructed further stirring element 23 is also fastened approximately at half the height of the container 10 to the same shaft 21 of the stirring element 20.
  • the two stirring elements 22 and 23 thus rotate synchronously and tend to result in a uniform movement of the fluids in the container interior 11 about the rotating shaft 21 within the container inner wall 12.
  • baffles 30 which are diametrically opposed within the container interior 11 and do not move. They are (not shown), for example, attached to the container inner wall 12 or inserted from above through the not shown container lid or the container roof and attached thereto.
  • the baffles 30 serve to prevent the rotating liquid from moving freely and to create mixing vortices and currents in the container interior 11.
  • baffles 30 are not just like conventional flat or curved, vertically oriented surface elements, which are therefore usually also referred to as baffles or impact plates. Instead, each baffle 30 has two plate-like or plate-shaped elements 31, 32.
  • the first plate-shaped element 31 of each baffle 30 is vertical and thus parallel to the inner wall 12 of the container 10 adjacent to this inner wall 12, but has a small distance to this.
  • the planar extension of the element takes place approximately in a vertical plane which passes through the shaft 21.
  • This first plate-shaped vertical element 31 of the baffle 30 extends over most of the vertical extent of the cylindrical container 10th
  • the second plate-shaped member 32 of each baffle 30 is formed significantly smaller than the first plate-shaped member 31 and is fixed to the first plate-shaped vertically extending member 31 in the upper portion of the container interior 11 of the container 10.
  • This second plate-shaped element 32 is inclined to the vertical, spanned by the two first plate-shaped elements 31 and the shaft 21 plane. Roughly, the surface of the plate-shaped member 32 is tilted about a horizontal line passing through the first plate-shaped members 31 and the second plate-shaped members 32 by an angle on the order of about 30 °.
  • the plate-shaped elements 32 protrude into the container interior 11 in the direction of the shaft 21 and overlap - apart from their differently placed vertical arrangement - with the area which is swept by the paddles of the two stirring elements 22, 23. They are above, however both stirring elements 22, 23, so that a touch and interaction is excluded in this respect.
  • the second plate-shaped elements 32 of the baffles 30 do not move to a first approximation during the stirring process.
  • probe 33 may be one or more of a variety of measuring instruments or detectors, which serve for example for measuring the temperature of the probe 33 flowing around the fluid ,
  • the agitator rotates with the stirring element 20 and the two stirring elements 22 and 23 about the shaft 21, the liquid in the container interior 11 is set in motion and is no longer at rest. However, the liquid does not become a pure rotational movement about the shaft 21, but is forced by the elements of the baffle 30 to a different movement.
  • FIG. 2 to see a view of the embodiment of the FIG. 1 , seen directly from the front. This means that you can see the container interior 11 of the container 10 while looking at the container inner wall 12.
  • the container interior 11 is filled with a liquid which is in this FIG. 2 is indicated by a liquid level 15 at rest liquid.
  • a quiescent fluid is in the container 10 when it is not in operation. This is the case when the shaft 21 of the stirring member 20 with the Stirring elements 22 and 23 does not rotate and the liquid with the liquid level 15 is without movement.
  • stirring elements 22 and 23 look like when viewed directly from the front. While the stirring elements 22 and 23 extend outwardly from the vertically oriented shaft in the central axis of the cylinder, but do not touch the baffles 30 arranged there in the form of the first plate-shaped elements 31 arranged there, they also extend from the baffles 30 with theirs vertically over the almost entire cylinder length parallel to the shaft 21 extending first flat vertical elements 31 from the second flat inclined elements 32 inward. These flatly arranged elements 32 project obliquely into the container interior 11. It can be seen that this extension extends geometrically beyond the container center and thus by more than the container radius. In the FIG.
  • the second planar, obliquely arranged element 32 which protrudes from the left to be recognized first flat vertical element 31 of the baffle 30 to the right, is arranged in front of the shaft 21 and this hidden from the viewer.
  • the second flat, obliquely arranged plate-shaped elements 32 of the right to see baffle 30 from left and extends behind the shaft 21 even beyond this.
  • the elements 31 and 32 do not move in contrast to the stirring elements 22 and 23.
  • the shaft 21 rotates about its own axis, but remains in place, there is no movement of these elements, which could lead to mutual damage.
  • FIG. 3 can be drawn out even larger out a baffle 30 with a first plate-shaped vertical element 31 and a second obliquely arranged plate-shaped element 32. It can be seen that two angles ⁇ and ⁇ are provided, which describe the relative arrangement of the two plate-shaped elements 31 and 32 to one another in more detail.
  • FIG. 4 a plan view of the plate-shaped vertical elements 31 and 32 of the baffle 30 indicated as they are arranged in the container 10 seen from above. It can therefore be seen on the flat upper edge of the first plate-shaped vertical member 31 which is adjacent to the inner wall 12 of the container 10 is arranged.
  • the second obliquely arranged plate-shaped element 32 can also be seen from above.
  • the angle ⁇ is the angle which the upper edge of the second plate-shaped element 32 occupies with the upper edge of the first plate-shaped element 31 in this plan view.
  • These two upper edges may lie in the same horizontal plane, but this is not a mandatory requirement and may be provided differently in different embodiments.
  • this angle ⁇ is greater than 0, this means that the virtual extension of the upper edge of the element 32 does not intersect the shaft 21 of the stirring element 20.
  • the second element 32 In front of the element 31 is the second element 32. Here he does not see directly on an edge facing him, because the second element 32 is, as in the FIG. 4 indicated by the angle ⁇ pivoted out of his line of sight.
  • the second element 32 is also pivoted out of a vertical plane by an angle ⁇ , which it occupies with the vertical.
  • the second plate-shaped element is thus obliquely in the container interior 11 in this illustrated embodiment, namely obliquely both to the vertical direction and obliquely to the shaft 21st
  • width (31) means the width of the plate-shaped element (31)
  • width (32) means the width of the plate-shaped element (32), similar in terms of height (31) and height (32).
  • FIG. 7 you see a representation similar to FIG. 1 , and here to another embodiment of the invention.
  • the container 10 with the container interior 11 and the preferably enamelled container inner wall 12.
  • stirring elements 22 and 23 in turn consist of several paddle-shaped elements.
  • baffles 30 are provided, of which one can easily see a baffle, while the other is partially hidden in the right half of the wall of the container 10.
  • Each baffle 30 has a first plate-shaped element 31, which has a relatively large vertical extent, and a second plate-shaped element 32, which extends only in the upper part of the container 10.
  • the second plate-shaped element 32 of the baffle 30 is bent. It can be seen that the second, largely concealed baffle has a similar to the shaft 21 symmetrically arranged to the first baffles second plate-shaped element 32.
  • a thromb would form in the fluid inside the container 11, which is aligned concentrically with the shaft 21.
  • baffles 30, in particular the second plate-shaped and bent in this embodiment Elements 32 now influence the flow of the fluid adjacent to the surface, such that a thrombus can form inside the flow-remote, concave region of the curved second plate-shaped element 32 of the baffle 30.
  • This thrombus is now off-center. Its center of rotation is approximately in the illustration in the FIG. 8 in the range of bb / 2. Thus, this center of rotation is eccentric to the shaft 21 of the stirrer.
  • the illustrated and in plan view in the FIG. 8 Particularly well recognizable shape of the second plate-shaped element 32 of the baffle 30 improves the formation of the rotational flow behind this plate-shaped element and thus provides a relation to a straight relationship flat plate significantly enhanced and improved training of the thrombus mentioned.
  • This thrombidation results in a downward flow desired to draw the gas into the fluid. This downward flow can be well observed in thrombi in daily life with swirls.
  • FIGS. 9 to 12 is separately each a baffle 30 (ie without container 10 and stirrer, etc.) shown how it is from different viewing directions with its first, vertically extending plate-shaped member 31 and this is preferably angled and bent formed second plate-shaped element 32.
  • the second plate-shaped curved elements 32 are arranged so that the outer edge of the bent-away end of this element 32 is arranged tangentially or nearly tangentially to the outer edge of the shaft 21 of the stirrer.
  • an arrow 35 is located, which indicates this position.
  • the baffles 30 have only the second plate-shaped element 32 and in which the first plate-shaped element 31 can be dispensed with, or in other words, in which the width of this first plate-shaped element is zero ,
  • container 10 in which a container contents is in the container interior 11, which is stirred, additional media are introduced in solid or liquid form to be mixed with the container contents.
  • the mixing time can be significantly influenced. It has been found in connection with the inventively provided and trained baffles 30 with their excellent surface effect that a particularly suitable point of introduction is approximately at bb / 2, that is approximately in the middle of the width of the second curved plate-shaped elements 32. At the same time this point should the connecting line between the axis of rotation of the shaft 21 of the stirrer and the outer surface of the first plate-shaped element 31 on the side facing away from the flow, so the concave side of the second plate-shaped element 32 lie. This corresponds approximately to D / 4 of the container 10, so a quarter diameter.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reaktionsanordnung mit einem zylinderförmigen Behälter (10) mit einem Behälterinneren (11) und mit einer korrosionsbeständigen Innenwand (12), zur Aufnahme von Fluiden, mit einem Rührorgan (20) mit einer vertikal in der Achse des zylinderförmigen Behälters oder parallel zu dieser angeordneten rotierenden Welle (21) und mindestens einem mit der Welle drehenden Rührelement (22,23), mit mindestens einem Stromstörer (30), der im Behälterinneren angeordnet ist, wobei der Stromstörer an oder benachbart zur Innenwand des Behälters angeordnet ist. Der Stromstörer erstreckt sich im oberen Bereich des Behälters weiter in Richtung zur Achse des zylinderförmigen Behälters, als im unteren Bereich des Behälters. Dabei reicht der Stromstörer oberhalb des obersten Rührelements (23) des Rührorgans mindestens bis zu einem Abstand an die Welle des Rührorgans heran, der kleiner ist als der Abstand des äußersten Punktes des Rührelements von der Welle.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Reaktionsanordnung mit einem zylinderförmigen Behälter mit einem Behälterinneren und mit einer Innenwand, zur Aufnahme von Fluiden, wobei die Innenwand gegenüber den Fluiden korrosionsbeständig, insbesondere emailliert, ist, mit einem Rührorgan mit einer vertikal in der Achse oder parallel zur Achse des zylinderförmigen Behälters angeordneten rotierenden Welle und mindestens einem mit der Welle drehenden Rührelement mit mindestens einem Stromstörer, der im Behälterinneren angeordnet ist, wobei der Stromstörer an oder benachbart zur Innenwand des Behälters angeordnet ist
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Einziehen eines Gases, leichten Feststoffes oder von leichten Fluiden in ein Fluid in einem Reaktionsbehälter.
  • In derartigen Reaktionsanordnungen werden in den Behältern Fluide, insbesondere Flüssigkeiten, miteinander und mit zugegebenen Feststoffen gemischt. Die Behälter werden auch als Reaktoren bezeichnet und in der chemischen Industrie zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von chemischen Erzeugnissen eingesetzt.
  • Derartige Behälter besitzen eine Wandung aus Metall, die nach Möglichkeit gegen Korrosion durch die reagierenden Stoffe geschützt ist und auch mechanisch den Belastungen standhalten kann, also beispielsweise druckdicht ist.
  • Üblicherweise ist ein Rührorgan vorgesehen. Es handelt sich dabei um eine drehende Welle mit einer meist senkrecht im Behälter verlaufenden Achse und mit an der Welle sitzenden und die Flüssigkeiten bewegenden und durchmischenden Rührelementen.
  • Beispielsweise beschreibt die US-PS 5,549,854 einen entsprechenden Behälter mit einem zentral angeordneten Mischer und mit einer Vielzahl von an den Wänden des zylindrischen Behälters angeordneten einzelnen Stromstörern, sogenannten Baffles. Die Stromstörer in dieser Konzeption sind jeweils verstellbar und werden über Gelenke, Scharniere und weitere Elemente positioniert. Jeder Stromstörer ist über Stutzen im oberen Boden in den Behälter eingelassen. Dadurch entsteht eine Konfiguration mit mehreren voneinander unabhängigen Elementen.
  • Die durch den Mischer in Bewegung gesetzte Flüssigkeit im Inneren des Behälters wird in dieser Bewegung durch die Stromstörer so behindert, dass mehrere außermittige Strudel entstehen.
  • Mittels dieser außermittigen Strudel soll es gemäß diesem Vorschlag möglich sein, Gas aus einem Bereich unmittelbar oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche in die flüssige Phase hineinzuziehen. Dadurch soll beispielsweise ein sauerstoffhaltiges Gas wie etwa Luft zu Oxidationszwecken in eine Flüssigkeit hineingezogen werden können.
  • Die Stromstörer sind vertikal so lang, wie der Zylinder hoch ist, sodass durch die relativ große Stromstörerlänge und die Vielzahl an Stromstörers mechanische Probleme entstehen. Durch die Gelenke und Scharniere der Vielzahl der verstellbaren Stromstörer wird die Gesamtanlage recht komplex und empfindlich, gerade auch bei besonders aggressiven und komplexen Fluiden. Der Behälter mit den Mischern und Stromstörern hat auch den Nachteil, aufgrund seines Aufbaus nicht emailliert werden zu können. Gelenke und Scharniere lassen sich emailtechnisch gar nicht realisieren. Das bedeutet, dass seine Korrosionsfestigkeit eingeschränkt ist und er nur für bestimmte Flüssigkeiten zur Mischung eingesetzt werden kann. Anordnungen, die nicht emailgerecht sind und nicht in emaillierten Apparaturen einsetzbar sind, können sehr vielen in der Praxis auftretenden Anforderungen nicht genügen.
  • Schwierig ist es auch, eine passende Anordnung von mehreren Stromstörern in einem beengten Platz eines Reaktors zu realisieren, da die Stromstörer auch nicht mit den Mischern interagieren dürfen.
  • Aus der EP 0 983 789 B1 ist eine für emaillierte Behälter und emaillierte Rührer geeignete Form bekannt. Auch hier ist in einem zylindrischen Behälter ein vertikal angeordnetes Rührorgan vorgesehen, das in seinem Fußbereich benachbart zum Behälterboden Auskragungen aufweist, die bei einem Drehen des Rührers die Flüssigkeit in dem Behälterinneren in Bewegung versetzen.
  • Benachbart zum Behälterrand ist hier eine ebenfalls vertikale Form eines Stromstörers beziehungsweise eine Ablenkplatte oder ein sogenannter Baffle vorgesehen, die von oben in den Behälter eingeführt wird und in einem horizontalen Schnitt etwa C-förmig ausgebildet ist. Dieser Stromstörer bewegt sich nicht und unterbricht die Flüssigkeitsströmung, die innerhalb des Behälters durch die Drehbewegung des Rührorgans erzwungen wird. Durch die C-Form entsteht eine besonders effektive Durchmischung der Flüssigkeit, insbesondere wenn die konkave Seite des Stromstörers der strömenden Flüssigkeit zugewandt ist.
  • Aus der EP 1 585 591 B1 und der US 2006/0163260 A1 sowie der FR 2888132 A1 ist eine weitere Form eines emaillierten Reaktionsbehälters bekannt, bei dem ein Stromstörer vertikal in dem zylindrischen Behälter steht und mit der Außenfläche in einem lokalen Verbindungsteil verbunden ist, das relativ kurz ist. Innerhalb dieses lokalen Verbindungsteils kann auch eine lokale Verbindung eines Hohlraums im Inneren des Stromstörers mit dem Fluid eines Heiz- oder Kühlsystems vorgesehen werden. Dadurch soll gemäß der EP 1 585 591 B1 zusätzlich zur Störung der Flüssigkeit im Behälterinneren auch gleich eine Erwärmung oder Abkühlung dieser strömenden Partikel innerhalb des Behälterinneren abseits von der Behälterwand erzielt werden.
  • In einer Ausführungsform dieser Druckschriften wird auch schon eine aus der vertikalen in eine gekippte Stellung modifizierte Anordnung des Stromstörers vorgeschlagen.
  • Aus der US-PS 4,127,877 sind unregelmäßig geformte, innen hohle Stromstörer bekannt, die so an die Reaktorwandung geschmiegt sind, dass sie eine gemeinsame Emaillierungsschicht besitzen können.
  • Aus der US 2007/021977 A1 ist ein Reaktionsbehälter mit Stromstörern bekannt, die zusätzlich ein Begradigungselement in einem gesonderten Strömungsbereich aufweisen, aber im Übrigen herkömmliche Stromstörer aufweisen.
  • In der US 2004/02403165 A1 wird schließlich ein Reaktionsbehälter vorgeschlagen, der mit unterschiedlich gelochten und geschlitzten Stromstörern ausgerüstet ist.
  • Die Anmelderin selbst hat in der DE 20 2008 009 252 U1 darüber hinaus vorgeschlagen, eine Einbaumöglichkeit für Sonden in den Stromstörern vorzusehen.
  • Aus der WO 2007/039270 A1 ist ein Mischbehälter für flüssige Stoffe bekannt, der ebenfalls mit einem Rührorgan ausgestattet ist, das am unteren Ende einige Platten aufweist, um die Flüssigkeit durchrühren zu können.
  • An der Behälterwandung des zylindrischen Behälters sind demontierbare Zusatzeinrichtungen vorgesehen, die beispielsweise auch Schwallwände, also ebenfalls wiederum Baffles oder dergleichen, sein können.
  • Die vorgenannten emaillierten Rührbehälter mit Rührorganen und Stromstörern sind zum Durchmischen der Flüssigkeit im Behälter auch geeignet und werden vielfach eingesetzt.
  • Anders als die Vorrichtungen aus der US-PS 5,549,854 sind sie allerdings nicht dazu in der Lage, auch ein Einziehen von Gas in die Flüssigkeit in befriedigender Weise zu unterstützen, welches Gas sich etwa oberhalb der Flüssigkeit befinden kann.
  • Die Anwender benötigen allerdings Reaktionsanordnungen, mit denen auch anspruchsvolle und aggressive Medien unterschiedlichster Zusammensetzung gemischt werden können, wobei es auch interessant ist, wenn Gas und / Schaum von oben in die Flüssigkeit hereingezogen werden kann. Es kann sich darüber hinaus auch um Flüssigkeiten handeln, die eine feste und / oder gasförmige Phase aufweisen. Auch eine Durchmischung solcher Medien wäre für den Anwender in einer Vielzahl von Fällen interessant, ist aber mit herkömmlichen Reaktionsanordnungen nicht befriedigend möglich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Reaktionsanordnung vorzuschlagen, die korrosionsfester ist, als die aus der US-PS 5,549,854 bekannten, gleichwohl aber dazu in der Lage ist, auch Gas und in weiterer Ausgestaltung möglichst auch aufschwimmende Feststoffe und/oder Schaum mit in die reagierende Flüssigkeit einzuziehen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Einziehen eines Gases, eines leichten Feststoffes oder eines leichten Fluides oberhalb eines Fluides in einer Reaktionsanordnung vorzuschlagen.
  • Dies erstgenannte Aufgabe wird mittels der Erfindung bei einer gattungsgemäßen Reaktionsanordnung dadurch gelöst, dass der Stromstörer sich im oberen Bereich des Behälters weiter in Richtung zur Achse des zylinderförmigen Behälters erstreckt, als im unteren Bereich des Behälters, und dass der Stromstörer oberhalb des obersten Rührelements des Rührorgans mindestens bis zu einem Abstand an die Welle des Rührorgans heranreicht, der kleiner ist als der Abstand des äußersten Punktes des Rührelements von der Welle oder dass der Stromstörer von der Innenwand noch über die Welle hinausragt..
  • Die letztgenannte Alternative kann dadurch erreicht werden, dass der Stromstörer oder Teile des Stromstörers in einem Winkel angeordnet oder gebogen werden, die den Stromstörer an der Welle vorbeiführen.
  • Die zweitgenannte Aufgabe wird mittels der Erfindung gelöst durch ein Verfahren, bei dem eine entsprechende Reaktionsanordnung eingesetzt wird, und bei dem außermittig Thromben benachbart zur Oberfläche des Fluides im Behälterinneren erzeugt werden.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass mit erfindungsgemäß ausgebildeten Formen der Stromstörer und der Rührer in der Reaktionsanordnung diese Aufgabe lösbar ist. Man arbeitet also mit einem im wesentlichen zylindrischen Behälter mit mindestens einem unteren Boden, wobei sich im Behälterinneren eine Flüssigkeit befindet. Innerhalb des Behälterinneren ist ein rotierendes Rührorgan vorgesehen. Das Rührorgan weist eine vertikal angeordnete Welle und mindestens ein Rührelement auf. Darüber hinaus ist mindestens ein Stromstörer, Baffle oder Strömungsbrecher vorgesehen, der verschiedene, im Folgenden näher erläuterte Eigenschaften besitzt.
  • Anders als in den bisherigen Konzeptionen wird jetzt jedoch ein Stromstörer eingesetzt, dessen Breite nicht über die gesamte axiale Erstreckung des zylinderförmigen Behälters konstant ist. Stattdessen ist seine Breite so bemessen, dass er im oberen Bereich des Behälters weiter in Richtung zur Behältermitte ragt, als im unteren Bereich.
  • Diese Änderung der Breite muss nicht in Form einer schrägen Linie oder stetig oder kontinuierlich sich von unten nach oben vergrößern, sondern dies kann auch in Sprüngen erfolgen, bevorzugt sogar in einer weiter unten beschriebenen Form.
  • Von besonderem Vorteil ist es allerdings dabei, dass der Stromstörer oberhalb des obersten Rührelements des Rührorgans mindestens bis zu einem Abstand an die Welle des Rührorgans heranreicht, der kleiner ist als der Abstand des äußersten Punktes des Rührelements von der Welle. Auf diese Weise wird in der Zone unterhalb der Oberfläche der zu behandelnden Fluide ein besonders großer Bereich geschaffen, der von der Strömung nicht durchdrungen, sondern umströmt werden muss. Für diese Umströmung stehen dabei nicht nur die Bereiche links und rechts von dem Hindernis zur Verfügung, sondern eben auch die Bereiche unterhalb und oberhalb des Hindernisses, wodurch es zu einer starken Durchmischung auch in vertikaler Richtung kommt, und zwar insbesondere in den oberflächennahen Bereichen der Fluide im Behälterinneren.
  • Dieser Effekt wird noch verstärkt, wenn die Oberkante des Stromstörers einen Abstand von der Oberfläche der ruhenden Flüssigkeit im Behälterinneren aufweist, der geringer ist als der Abstand des obersten Rührelements des Rührorgans von der Oberfläche der ruhenden Flüssigkeit im Behälterinneren, und bevorzugt etwa auf der Höhe der Oberfläche der ruhenden Flüssigkeit liegt.
  • Durch das Überströmen und die vertikale Bewegungsrichtung der Fluidpartikel in diesem Bereich des Behälterinneren werden auch Partikel unmittelbar oberhalb der Oberfläche des Fluides in diese hinein gezogen, also etwa Schaumpartikel und oberflächennahe Gaspartikel aus der Atmosphäre oberhalb des Fluides.
  • Grundsätzlich ist es möglich, den Stromstörer als einteiliges Element aufzubauen und ihn etwa plattenförmig zu gestalten. Dabei könnte man die der Behälterwandung benachbarte oder an diese angrenzende Kante des Stromstörers streng vertikal verlaufen lassen, während man die dem Behälterinneren zugewandte Kante stufenförmig oder ganz oder in Teilabschnitten schräg verlaufen lassen könnte.
  • Zu den Eigenschaften einer besonders bevorzugten Ausführungsform gehört es, den Stromstörer aus zwei plattenförmigen Elemente aufzubauen, die einen interessanten Effekt auf Oberfläche der Flüssigkeit ausüben. Eine der beiden Platten entspricht weitgehend in Abmessung und Anordnung dem, was bisher einen Stromstörer bereits vollständig ausgemacht hat. Dieses plattenförmige Element befindet sich benachbart zur Innenwand des Behälters, erstreckt sich vertikal und somit parallel zur Achse der Welle und besitzt einen etwa rechteckigen Querschnitt. Dabei ist die vertikale Erstreckung bevorzugt wesentlich größer als die horizontale Erstreckung.
  • Ganz anders als bei herkömmlichen Reaktionsanordnungen weist der Stromstörer jedoch noch ein zweites plattenförmiges Element auf. Dieses befindet sich in seinem oberen Bereich. Das zweite plattenförmige Element ist bevorzugt an dem ersten plattenförmigen Element befestigt. Das zweite plattenförmige Element kann allerdings auch separat und getrennt vom ersten plattenförmigen Element vorgesehen und getrennt von diesem an der Innenwand des Behälters befestigt oder auch an der Decke oder dem Boden des Behälters befestigt sein. Im Extremfall kann auch das zweite plattenförmige Element allein im Behälterinneren vorgesehen sein, also ohne das erste plattenförmige Element. Dies ist allerdings nicht bevorzugt.
  • Das zweite plattenförmige Element bewegt sich ebenso in erster Näherung nicht. Das zweite Element ragt jedoch weiter in das Behälterinnere als das erste und in bevorzugten Ausführungsformen sogar weiter als bis zur Behältermitte.
  • Dieses zweite plattenförmige Element ist bevorzugt ebenfalls annähernd rechteckig. Betrachtet man die Anordnung dieses zweiten plattenförmigen Elements in dem Behälterinneren bei einer zunächst ruhenden Flüssigkeit, so ist das zweite plattenförmige Element bevorzugt komplett in die zunächst ruhende Flüssigkeit eingetaucht.
  • Das zweite plattenförmige Element ist dabei allerdings bevorzugt oberflächennah angeordnet. Besonders bevorzugt schließt dieses zweite plattenförmige Element nahezu bündig mit der Oberfläche der Flüssigkeit ab, solange sich die Flüssigkeit in Ruhe befindet. Bei einer derartigen Anordnung sind die im Folgenden beschriebenen Effekte besonders wirkungsvoll.
  • Wenn das Rührwerk des Rührorgans dreht, verzögert das zweite plattenförmige Element die oberflächennahe Strömung und zwingt diese zu einer Richtungsänderung nach oben und unten. Das zweite plattenförmige Element wird somit überströmt. Die überströmende Flüssigkeit trifft auf die zwischen Rührerwelle und dem zweiten plattenförmigen Element einströmende Flüssigkeit und bildet hinter dem zweiten plattenförmigen Element einen rotierenden Wirbel. Dieser Wirbel rotiert in Bezug auf die Achse des Behälters außermittig.
  • Dieser rotierende Wirbel erzeugt einen Sog auf die oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche befindliche gasförmige Phase beziehungsweise auf die dort befindliche gasförmige Substanz, beispielsweise auf die Umgebungsluft oder die sonstige Atmosphäre, die sich oberhalb der Flüssigkeit in dem Behälter beziehungsweise im Behälterinneren gebildet hat oder dort erzeugt worden ist. Dies kann auch ein gezielt dort vorgesehenes Gas, beispielsweise Sauerstoff, sein.
  • Dieser Wirbel zieht sich bis zu den Spitzen der Rührerflügel eines oberen Rührelements, von wo aus das von dem Wirbel eingezogene Gas in der Flüssigkeit verteilt wird. Da das Rührorgan mit dem oberen Rührer auch eine axiale Förderwirkung aufweist, werden eingetragene Gasblasen im gesamten Flüssigkeitsvolumen verteilt. Unterstützend für die Verteilung des Gases im gesamten Flüssigkeitsvolumen ist das erste flächenförmige Element des Strömungsbrechers. Diese sorgt für eine weitgehend homogene radiale Verteilung der Gasblasen in der Flüssigkeit.
  • Dadurch können die Gasblasen, wie vom Anwender beabsichtigt, an einer Reaktion in der Flüssigkeit teilnehmen, die dadurch deutlich gleichmäßiger und aufgrund des Eindringens der Gasblasen in tiefere Flüssigkeitsschichten auch schneller in dem gesamten reagierenden Gemenge stattfindet.
  • Auch eine katalytische Wirkung, die möglicherweise vom Anwender durch das Gas gewünscht wird, kann auf diese Weise gleich in die tieferen Schichten der Flüssigkeit getragen werden.
  • Die beschriebene Konfiguration arbeitet mit einem sehr einfachen und für den Benutzer gut nachvollziehbaren Aufbau und benötigt lediglich einen Stromstörer mit zwei Wirkflächen, in die zahlreiche Funktionen automatisch integriert ist.
  • In gleicher Weise wie für das Einziehen von Gas in die Flüssigkeit ist der erfindungsgemäße Stromstörer auch dazu geeignet, leichte, also auf der Flüssigkeit aufschwimmende Feststoffe sowie aufschwimmende Fluide, die eine kleinere Dichte als die der Basisflüssigkeit aufweisen, in diese einzuziehen und homogen einzumischen. Diese Einmischung findet auch statt, wenn Feststoffpartikel wieder die Tendenz zum Aufschwimmen zeigen. Es findet gewissermaßen ein Einrühren von aufschwimmenden Feststoffen statt.
  • In diesem Anwendungsfall hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, dass der Stromstörer von dem Fluid überströmt wird, um einen ausgeprägten Strömungsschatten hinter dem Bauteil zu verwirklichen, aber andererseits das Auftauchen der aufschwimmenden Stoffe von dem Stromstörer zu verhindern.
  • Außerdem ist in dieser Anwendung besonders bevorzugt, dass ein ausreichender Wandabstand des ersten plattenförmigen Elements von der Innenwand des Behälters verwirklicht wird, um ein Aufstauen und Verblocken von aufschwimmenden Feststoffen zu vermeiden.
  • Es hat sich weiterhin gezeigt, dass der erfindungsgemäße Stromstörer in der Reaktionsanordnung auch in der Lage ist, auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmenden Schaum wieder in die Flüssigkeit einzuziehen. Die Wirkungsweise ist genau wie beim Einziehen von aufschwimmenden Feststoffen. In der Praxis läuft dieser Prozess jedoch langsamer ab, was auf die Dichteunterschiede zwischen Flüssigkeit und Schaum zurückzuführen ist. Außerdem haben Schäume oft Eigenschaften (z.B. Ankleben an Bauteile und der Behälterwand), die das Einrühren erschweren.
  • Die Anzahl der Stromstörer beziehungsweise Strömungsbrecher in einer Reaktionsanordnung beträgt vorzugsweise zwei, die einander gegenüber liegen. Dies hat sich nach den Ergebnissen umfangreicher Versuche als für die Mehrzahl der Anwendungsfälle besonders praktikabel erwiesen. Einerseits entsteht so eine relativ symmetrische Verteilung der Wirbel im gesamten Behälterinneren, andererseits ist das Verhältnis von Kosten zu Nutzen bei zwei Stromstörern nach ersten Tests besonders günstig.
  • Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Vorzüge der Erfindung mit Reaktionsanordnungen zu nutzen, die eine andere Anzahl von Stromstörer aufweisen. So kann es insbesondere bei sehr kleinen Reaktionsanordnungen genügen, einen Stromstörer vorzusehen, es sind jedoch auch mehr als zwei, insbesondere drei bis sechs Stromstörer denkbar.
  • Diese Stromstörer beziehungsweise Strömungsbrecher würden dann jeweils in gleichen Winkelabständen an der Innenwand des Behälters angeordnet werden.
  • Die Zahl der Ebenen mit Rührelementen des Rührorgans sollte bevorzugt zwei betragen, kann gegebenenfalls aber auch größer sein.
  • Durch das Vorsehen von zwei Rührerebenen kann im unteren Bereich des zylindrischen Behälters eine Rotationsströmung ähnlich herkömmlichen Reaktionsanordnungen aufgebaut werden, während eine obere Rührerebene sehr viel dichter unter die zweiten plattenförmigen Elemente der Strömungsbrecher gesetzt werden und sich dort drehen kann, sodass die Wechselwirkungen dieser zweiten plattenförmigen Elemente mit den Rührelementen sehr verstärkt wird.
  • Es ergibt sich, dass die Breite des zweiten plattenförmigen Elementes größer ist als die des ersten plattenförmigen Elementes des jeweiligen Stromstörers. Unter Breite ist bei einem rechteckigen zweiten Plattenelement die in Richtung des Behälterinneren weisende Abmessung zu verstehen.
  • Hinsichtlich der vertikalen Abmessungen dagegen ist die des ersten plattenförmigen Elementes größer oder gleich der des zweiten plattenförmigen Elementes. Bevorzugt wird diese vertikale Abmessung des ersten plattenförmigen Elementes deutlich größer als die des zweiten plattenförmigen Elementes sein.
  • Vergleicht man die Breite des zweiten plattenförmigen Elementes mit dem Innendurchmesser des zylindrischen Behälters, so beträgt die Breite zwischen dem 0,1-fachen und dem 0,7-fachen dieses Durchmessers und liegt vorzugsweise im Bereich von dem 0,5-fachen dieses Durchmessers.
  • Die vertikale Erstreckung des zweiten flächenförmigen Elementes verglichen mit der Höhe des zylindrischen Behälters vom Boden bis zum Flüssigkeitsspiegel liegt bevorzugt zwischen dem 0,1-fachen und dem 0,5-fachen dieser Höhe, bevorzugt in dem Bereich des 0,1-fachen bis 0,2-fachen dieser Höhe. Diese Höhe kann auch als Füllstand bezeichnet werden.
  • Betrachtet man den Abstand, den die obere Kante des zweiten plattenförmigen Elementes des Stromstörers (oder auch der Stromstörer) von der Oberfläche der Flüssigkeit im ruhenden Zustand hat, so liegt dieser Abstand besonders bevorzugt bei 0, sodass die Oberfläche ungefähr dort liegt, wo auch die Flüssigkeitsoberfläche im ruhenden Zustand ist. Denkbar ist es aber auch, das zweite plattenförmige Element tiefer in der Flüssigkeit anzuordnen oder auch aus der Flüssigkeit herausragen zu lassen. Es wird dabei dann aber bevorzugt, wenn nicht mehr als ¾ der Vertikalerstreckung des zweiten plattenförmigen Elementes aus der Flüssigkeit heraus ragen beziehungsweise wenn der Abstand der horizontalen Oberkante unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche nicht mehr als ¾ der Vertikalerstreckung des zweiten plattenförmigen Elementes beträgt.
  • Der Abstand der horizontalen unteren Kante des zweiten plattenförmigen Elements von dem obersten der Rührelemente des Rührorgans liegt zwischen etwa dem 0,05-fachen des Innendurchmessers des zylindrischen Behälters und dem 0,5-fachen dieses Durchmessers. Besonders bevorzugt liegt dieser Abstand in der Größenordnung der vertikalen Erstreckung des zweiten plattenförmigen Elements.
  • Modifikationen der Wirkungsweise der Stromstörer sind auch durch eine spezielle Wahl von Winkeln möglich, welche das zweite plattenförmige Element mit den anderen Elementen einschließt.
  • Wo wird das zweite plattenförmige Element bevorzugt nicht in der gleichen vertikalen Ebene, wie das erste Element im Inneren des Behälters angeordnet, sondern die Oberkanten der beiden Elemente schließen miteinander einen Winkel ein. Sofern die Oberkanten nicht horizontal sind, oder nicht in der gleichen horizontalen Ebene liegen, was in einer Reihe von Ausführungsformen so möglich ist, so sei hier eine Projektion dieser beiden Oberkanten in einer gemeinsamen horizontalen Ebene betrachtet. In dieser schließen die beiden Oberkanten einen Winkel α ein, der als Klappwinkel bezeichnet werden könnte. Dieser Winkel α liegt bevorzugt zwischen -60° und +60° und vorzugsweise bei +45° bei im Uhrzeigersinn drehendem Rührorgan.
  • Das zweite plattenförmige Element kann darüber hinaus einen Winkel β mit einer vertikalen Ebene einschließen. Der Winkel β ist dann eine Art Kippwinkel, mit der das zweite plattenförmige Element gegenüber der vertikalen Ebene gekippt ist.
  • Dieser Winkel β liegt bevorzugt dann zwischen -55° und +55° und besonders bevorzugt in der Größenordnung von 0°.
  • Die Breite in horizontaler Richtung des ersten plattenförmigen Elementes, das also ungefähr die Form eines herkömmlichen Stromstörers besitzt, liegt im Bereich zwischen 0 und der Hälfte des Innendurchmessers des zylindrischen Behälters. Im Falle einer Breite von 0 entfällt das erste plattenförmige Element und es ist lediglich das zweite plattenförmige Element vorgesehen. Bevorzugt wird daher eine Breite von mehr als 0 vorgesehen.
  • Eine vertikale Erstreckung ist größer als die des zweiten plattenförmigen Elements, aber kleiner oder gleich der Höhe des Wasserspiegels der ruhenden Flüssigkeit über dem Behälterboden abzüglich der vertikalen Erstreckung des zweiten plattenförmigen Elements.
  • Die vertikale Erstreckung liegt also bevorzugt zwischen etwa dem 0,1-fachen und dem 0,9-fachen des Abstandes der Flüssigkeitsoberfläche der ruhenden Flüssigkeit über dem Behälterboden.
  • Der Abstand des ersten plattenförmigen Elementes von der Innenwand der Behälters liegt zwischen 0 und dem 0,2-fachen des Innendurchmessers des Behälters, vorzugsweise bei etwa dem 0,1-fachen dieses Innendurchmessers. Das Rührorgan besitzt einen Außendurchmesser, der ≥ dem 0,2-fachen des Innendurchmessers des Behälters und ≤ dem 0,8-fachen dieses Innendurchmessers beträgt.
  • Zugleich entspricht bevorzugt der Außendurchmesser des Rührelements etwa dem 2-fachen einer Summe, die aus dem Abstand des ersten Plattenelements zur Innenwand des Behälters, der Breite des ersten plattenförmigen Elements in horizontaler Richtung und der halben Breite des zweiten plattenförmigen Elements besteht. Das bedeutet, dass der Außendurchmesser ungefähr bis zur Mitte der Oberfläche des zweiten plattenförmigen Elements reicht.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn verschiedene Parameter des insbesondere zweiten plattenförmigen Elements des Stromstörers beziehungsweise der jeweiligen Stromstörer veränderbar sind.
  • Dies gilt insbesondere für die Winkel α und/oder β.
  • Bevorzugt ist auch vorgesehen, wenn der Stromstörer insgesamt oder das zweite plattenförmige Element in seiner vertikalen Höhe während des Betriebes relativ zur Flüssigkeitsoberfläche verstellbar ist.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Stromstörer, insbesondere dessen erstes plattenförmiges Element, als Sondenträger ausgestattet ist und eine Sonde an seinem unteren Ende trägt. Es kann sich insbesondere um eine Sonde zur Temperaturmessung der Flüssigkeit handeln.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass entweder das erste plattenförmige Element oder das zweite plattenförmige Element oder beide plattenförmige Elemente beheizt und/oder gekühlt werden können. Dies kann bevorzugt dadurch vorgesehen werden, dass die Bauteile in ihrem inneren mit einem Hohlraum versehen sind und von einem Heiz- und/oder Kühlmedium durchströmbar sind.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, wenn alle Oberflächen der Stromstörer und auch weitere flüssigkeitsberührte Oberflächen des Behälters emailliert oder beschichtet sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass im Inneren des zweiten plattenförmigen Elements entlang seiner Außenfläche ein innen liegendes Rohr zur Verwendung als Tauchrohr integriert ist.
  • Die beiden plattenförmigen Elemente können unlösbar oder auch lösbar miteinander verbunden sein.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, das zweite plattenförmige Element nicht aus Metall, sondern aus einem weich-elastischen Werkstoff aufzubauen. Es kann dann vorgesehen werden, dass es sich innerhalb bestimmter Grenzen durch die angreifenden Strömungskräfte selbsttätig verformt.
  • Das Rührorgan kann auch weiter angepasst werden. So wird bei Reaktionsanordnungen mit einem Verhältnis von Höhe zu Innendurchmesser des zylindrischen Behälters von mehr als 1 vorzugsweise stets mit zwei Rührerebenen gearbeitet. Die Rührelemente in der unteren Ebene arbeiten vorzugsweise als im Wesentlichen radial wirkendes Rührelement. Das obere Rührelement ist dagegen vorzugsweise ein radial/achsial förderndes Rührelement.
  • In einigen Ausführungsformen hat es sich als vorteilhaft für bestimmte Anwendungsfälle erwiesen, wenn das zweite plattenförmige Element mit Ausnehmungen versehen ist. Das Element kann also quasi gelocht sein, die Ausnehmungen können sich aber auch von den äußeren Kanten nach innen erstrecken, sodass das plattenförmige Element beispielsweise wie eine Gabel mit Zinken aussieht.
  • Es ist auch denkbar, das zweite plattenförmige Element aus einem teildurchlässigen Werkstoff aufzubauen. Hierbei ist etwa an ein Netz oder an ein Gitter zu denken.
  • Es kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen werden, dass das zweite plattenförmige Element profiliert ist, insbesondere gewellt ist oder abgerundete Ecken aufweist.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das zweite plattenförmige Element gebogen ist, und dass die Biegung um eine im Wesentlichen vertikale Biegeachse erfolgt.
  • Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die beiden Schenkel des gebogenen zweiten plattenförmigen Elements eine unterschiedliche Länge aufweisen, wobei die Längsabmessungen in einer Ebene senkrecht zur Welle gemessen sind, und wobei die Verhältnisse der Längen zwischen 1,5 : 1 und 3 : 1 liegen.
  • Mit derartigen gebogenen zweiten plattenförmigen Elementen bei Stromstörern lassen sich besonders interessante zusätzliche Effekte erzielen, die die Ausbildung von Thromben begünstigen, die außermittig zur Welle des Rührers sich ausbilden und eine starke Abwärtsströmung für Gase, Feststoffe, Schäume oder leichtere zugeführte Fluide bilden, die sich oberhalb des im Reaktionsbehälter befindlichen Fluides befinden.
  • Grundsätzlich ist es so, dass die erfindungsgemäße Lösung davon lebt, wenn das zweite plattenförmige Element sehr breit ausgebildet ist. Insbesondere dann, wenn es bis zur Mitte des Behälters beziehungsweise bis zur Welle des Rührers ragt oder noch darüber hinaus und dementsprechend auch um einen Winkel geschwenkt ist, um die Rührerwelle nicht zu treffen, entstehen vorteilhafte Konzepte.
  • Dies widerstrebte bisher dem Fachmann auf diesem Sektor, da dadurch ein Eingriff in das eigentliche engere Gebiet des Rührers erfolgt und es im ersten Augenblick auch widersinnig erscheint, einen Stromstörer zu konzipieren, der über die Mitte eines Behälters hinausragt.
  • Als sehr günstig hat sich auch erwiesen, wenn zwischen dem zweiten plattenförmigen Element und der Behälterwand ein deutlicher Abstand gewahrt wird.
  • Es gibt auch Ausführungsformen, die ohne die ersten plattenförmigen Elemente funktionieren und lediglich die zweiten plattenförmigen Elemente aufweisen.
  • Weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der Figurenbeschreibung dargestellt und erörtert.
  • Im Folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
  • Figur 1
    eine perspektivische, teilweise weggebrochene schematische Ansicht auf eine Ausführungsform der Erfindung;
    Figur 2
    eine Vorderansicht der Figur 1;
    Figur 3
    eine perspektivische Darstellung eines Details der Ausführungsform aus den Figuren 1 und 2;
    Figur 4
    eine andere Ansicht des Details aus Figur 3;
    Figur 5
    eine dritte Ansicht des Details aus Figur 3 und 4;
    Figur 6
    eine schematische Darstellung eines weiteren Details der Ausführungsform aus den Figuren 1 und 2;
    Figur 7
    eine perspektivische, teilweise weggebrochene schematische Ansicht auf eine andere Ausführungsform der Erfindung, ähnlich zur Figur 1;
    Figur 8
    eine Draufsicht auf die Ausführungsform aus Figur 7;
    Figur 9
    eine perspektivische Ansicht eines Details der Ausführungsform aus den Figuren 7 und 8;
    Figur 10
    eine Seitenansicht des Details aus Figur 9;
    Figur 11
    eine Draufsicht auf das Detail aus den Ausführungsformen in den Figuren 9 und 10;
    Figur 12
    eine Seitenansicht des Details senkrecht zur Figur 10;
    Figur 13
    eine vereinfachte Draufsicht der Ausführungsform aus der Figur 8 mit zusätzlichen Hinweisen; und
    Figur 14
    eine Darstellung ähnlich der Figur 13 mit einem anderen Hinweis.
  • In der Figur 1 sieht man einen perspektivischen, schräg von oben genommenen Einblick in einen Behälter 10 einer Reaktionsanordnung. Der Behälter 10 ist hier teilweise geschnitten; der auf den Betrachter zu und nach links vorn gerichtete Bereich der Wandung des Behälters 10 ist weggelassen.
  • Man sieht also in ein Behälterinneres 11. Dieses Behälterinnere 11 wird bei der praktischen Verwendung der Reaktionsanordnung mit einem oder mehreren Fluiden gefüllt, die gemischt werden sollen und / oder Reaktionen durchführen können. In den Fluiden können sich auch Feststoffpartikel befinden, die etwa bei der Reaktion eine Rolle spielen sollen oder die einfach fein verteilt als Katalysator dienen oder überhaupt Teil der gerührten Mischung werden sollen.
  • Oberhalb der Fluide, insbesondere also der Flüssigkeit im unteren Bereich des Behälterinneren 11 kann sich auch Schaum oder auch ein Feststoff befinden, der leichter ist als die Flüssigkeit im unteren Bereich des Bereich des Behälterinneren 11. Auch ein Gas, beispielsweise Luft, kann sich oberhalb der Flüssigkeit innerhalb des Behälters 10 befinden.
  • Diese Flüssigkeit ist in der Figur 1 weggelassen. Man blickt stattdessen auf eine Behälterinnenwand 12. Da der Behälter 10 selbst zylindrisch ist und in der dargestellten Ausführungsform eine vertikale Zylinderachse besitzt, ist auch die Behälterinnenwand 12 zylindrisch. Sie ist korrosionsgeschützt und insbesondere emailliert. Das erweitert die Möglichkeiten für den Einsatz mit bestimmten Fluiden im Behälterinneren 11.
  • Um die Fluide im Behälterinneren 11 bei ihren Reaktionen zu unterstützen und / oder eine möglichst gleichmäßige Durchmischung verschiedener Fluide, Feststoffe, Gase oder Schaumpartikel im Behälterinneren 11 herbeizuführen, wird diese Flüssigkeit nebst weiterer Bestandteile im Behälterinneren 11 bewegt. Hierzu dient ein Rührorgan 20. Das Rührorgan 20 besitzt eine Welle 21, die vertikal in der Zylinderachse des Behälters 10 zu erkennen ist. Diese Welle 21 wird durch einen (nicht dargestellten) Motor in Rotation versetzt.
  • An der Welle 21 befindet sich ein erstes Rührelement 22 in der Nähe des Bodens der Wandung des Behälters 10. Dieses Rührelement 22 besteht in der dargestellten Ausführungsform aus vier paddelähnlichen Elementen, also plattenartigen Gegenständen, die im Winkelabstand von 90° in einer horizontalen Ebene senkrecht zur vertikalen Welle mit dieser Welle drehen. Jeder dieser Paddel des Rührelements 22 steht dabei seinerseits in einem Winkel von etwa 45° zur Horizontalen.
  • Durch diese Anordnung der Paddel des Rührelementes 22 kann eine Rotationsbewegung der Fluide im Behälterinneren 11 um die drehende Welle 21 herum erzeugt werden.
  • Um diese Drehbewegung zu unterstützen, ist ein ähnlich aufgebautes weiteres Rührelement 23 etwa in halber Höhe des Behälters 10 ebenfalls an der gleichen Welle 21 des Rührorgans 20 befestigt. Die beiden Rührelemente 22 und 23 drehen also synchron und führen tendenziell zu einer gleichmäßigen Bewegung der Fluide im Behälterinneren 11 um die rotierende Welle 21 innerhalb der Behälterinnenwand 12.
  • Eine lediglich um die Welle 21 rotierende Flüssigkeitsmasse im Behälterinneren 11 würde nur unbefriedigend durchmischt werden. Zu einer mit besseren Durchmischung tragen Stromstörer 30 bei. Dargestellt sind zwei Stromstörer 30, die sich diametral innerhalb des Behälterinneren 11 gegenüberliegen und nicht bewegen. Sie sind (nicht dargestellt) beispielsweise an der Behälterinnenwand 12 befestigt oder von oben durch den nicht eingezeichneten Behälterdeckel beziehungsweise das Behälterdach eingeführt und an diesem befestigt.
  • Die Stromstörer 30 dienen dazu, die rotierende Flüssigkeit an der freien Bewegung zu hindern und durchmischende Wirbel und Strömungen im Behälterinneren 11 zu erzeugen.
  • In der Darstellung der Figur 1 sieht man bereits, dass die erfindungsgemäßen Ausführungsformen von Stromstörern 30 nicht nur wie herkömmlich flache oder gebogene, vertikal ausgerichtete Flächenelemente sind, die deshalb auch meist als Schwallwände oder Anprallplatten bezeichnet werden. Stattdessen weist jeder Stromstörer 30 zwei plattenartige oder plattenförmige Elemente 31, 32 auf.
  • Das erste plattenförmige Element 31 eines jeden Stromstörers 30 steht vertikal und somit parallel zur Innenwand 12 des Behälters 10 benachbart zu dieser Innenwand 12, weist aber einen kleinen Abstand zu dieser auf. Die flächenartige Erstreckung des Elements erfolgt in etwa in einer vertikalen Ebene, die durch die Welle 21 geht. Dieses erste plattenförmige vertikale Element 31 des Stromstörers 30 erstreckt sich über den größten Teil der vertikalen Erstreckung des zylinderförmigen Behälters 10.
  • Das zweite plattenförmige Element 32 eines jeden Stromstörers 30 ist deutlich kleiner als das erste plattenförmige Element 31 ausgebildet und ist im oberen Bereich des Behälterinneren 11 des Behälters 10 an dem ersten plattenförmigen vertikal erstreckten Element 31 befestigt.
  • Dieses zweite plattenförmige Element 32 steht schräg zu der vertikalen, von den beiden ersten plattenförmigen Elementen 31 und der Welle 21 aufgespannten Ebene. In etwa ist die Fläche des plattenförmigen Elementes 32 um eine horizontale, durch die ersten plattenförmigen Elemente 31 und die zweiten plattenförmigen Elemente 32 laufende Linie gekippt, und zwar um einen Winkel in einer Größenordnung von ungefähr 30°.
  • Die plattenförmige Elemente 32 ragen in das Behälterinnere 11 in Richtung der Welle 21 und überschneiden sich - abgesehen von ihrer anders platzierten vertikalen Anordnung - mit dem Bereich, der von den Paddeln der beiden Rührelemente 22, 23 überstrichen wird. Sie befinden sich allerdings oberhalb beider Rührelemente 22, 23, so dass eine Berührung und Interaktion insoweit ausgeschlossen ist.
  • Auch die zweiten plattenförmigen Elemente 32 der Stromstörer 30 bewegen sich in erster Näherung während des Rührvorgangs nicht.
  • Zu erkennen ist in der Figur 1 noch am unteren Ende der beiden ersten plattenförmigen vertikalen Elemente 31 der beiden Stromstörer 30 eine Sonde 33. Bei diesen Sonden 33 kann es sich um eines oder mehrere aus einer Vielzahl an Messinstrumenten oder Detektoren handeln, die beispielsweise zur Temperaturmessung des die Sonden 33 umströmenden Fluides dienen.
  • Dreht sich das Rührwerk mit dem Rührorgan 20 und den beiden Rührelementen 22 und 23 um die Welle 21, so wird die Flüssigkeit im Behälterinneren 11 in Bewegung gesetzt und ist nicht mehr ruhend. Die Flüssigkeit wird aber keine reine Rotationsbewegung um die Welle 21 aus, sondern wird durch die Elemente des Stromstörers 30 zu einer davon abweichenden Bewegung gezwungen.
  • Betrachtet man sich das entstehende Strömungsbild hinter dem zweiten plattenförmigen Element 32, so erkennt man, dass dort die Flüssigkeit benachbart zur Flüssigkeitsoberfläche über die horizontal verlaufende Oberkante des plattenförmigen Elementes 32 strömt. Hinter dem plattenförmigen Element 32 bildet sich eine wirbelbehaftete Zone. Es entsteht eine Blasenlinie, die von dort in Richtung zu den Spitzen des oberen Rührelementes 23 verläuft.
  • In der Figur 2 sieht man eine Ansicht auf die Ausführungsform aus der Figur 1, gesehen direkt von vorne. Das bedeutet, dass man das Behälterinnere 11 des Behälters 10 sieht und dabei auf die Behälterinnenwand 12 blickt. Das Behälterinnere 11 ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die in dieser Figur 2 durch einen Flüssigkeitsspiegel 15 bei ruhender Flüssigkeit angedeutet ist. Eine ruhende Flüssigkeit befindet sich im Behälter 10 dann, wenn dieser gerade nicht in Betrieb ist. Dies ist der Fall, wenn die Welle 21 des Rührorgans 20 mit den Rührelementen 22 und 23 sich nicht dreht und die Flüssigkeit mit dem Flüssigkeitsspiegel 15 ohne Bewegung ist.
  • Im Vergleich zu der Figur 1 kann man gut erkennen, wie die Rührelemente 22 und 23 aussehen, wenn sie direkt von vorne betrachtet werden. Während die Rührelemente 22 und 23 sich von der vertikal ausgerichteten Welle in der Mittelachse des Zylinders ausgesehen nach außen erstrecken, dabei aber die dort angeordneten Stromstörer 30 in Form der dort angeordneten ersten plattenförmigen Elemente 31 nicht berühren, erstrecken sich zugleich von den Stromstörern 30 mit ihren vertikal über die nahezu gesamte Zylinderlänge parallel zur Welle 21 erstreckten ersten flächigen vertikalen Elemente 31 aus der zweiten flächigen schräg angeordneten Elemente 32 nach innen. Diese flächig angeordneten Elemente 32 ragen schräg in das Behälterinnere 11. Man kann erkennen, dass diese Erstreckung geometrisch über die Behältermitte hinweg und damit um mehr als den Behälterradius reicht. In der Figur 2 kann man das daran erkennen, dass das zweite flächige, schräg angeordnete Element 32, das von dem links zu erkennenden ersten flächigen, vertikalen Element 31 des Stromstörers 30 aus nach rechts ragt, vor der Welle 21 angeordnet ist und diese für den Betrachter verdeckt. In gleicher Form ragt von rechts das zweite flächige, schräg angeordnete plattenförmige Elemente 32 des rechts zu sehenden Stromstörers 30 aus nach links und reicht hinter der Welle 21 noch über diese hinaus.
  • Die Elemente 31 und 32 bewegen sich jedoch im Gegensatz zu den Rührelementen 22 und 23 nicht. Da auch die Welle 21 sich zwar um ihre eigene Achse dreht, jedoch am Platz bleibt, gibt es keine Bewegung dieser Elemente, die zu einer gegenseitigen Beschädigung führen könnte.
  • Da die Rührelemente 22 und 23 sich unterhalb der Elemente 32 befinden, findet auch hier keine gegenseitige Störung statt.
  • In der Figur 3 kann man nochmals größer heraus gezeichnet einen Stromstörer 30 mit einem ersten plattenförmigen vertikalen Element 31 und einem zweiten schräg angeordneten plattenförmigen Element 32 erkennen. Man sieht dabei, dass zwei Winkel α und β vorgesehen sind, die die Relativanordnung der beiden plattenförmigen Elemente 31 und 32 zueinander näher beschreiben.
  • Um diese Winkel, die in dieser dreidimensionalen Darstellung schon eingezeichnet sind, nochmals zusätzlich zu verdeutlichen, ist in der Figur 4 eine Draufsicht auf die plattenförmigen vertikalen Elemente 31 und 32 des Stromstörers 30 angegeben, wie diese in dem Behälter 10 von oben gesehen angeordnet sind. Man sieht also auf die flache obere Kante des ersten plattenförmigen vertikalen Elements 31, welches benachbart zur Innenwand 12 des Behälters 10 angeordnet ist.
  • Neben diesem ersten Element 31 ist das zweite schräg angeordnete plattenförmige Element 32 ebenfalls von oben zu erkennen. Der Winkel α ist derjenige Winkel, den die Oberkante des zweiten plattenförmigen Elements 32 mit der Oberkante des ersten plattenförmigen Elementes 31 in dieser Draufsicht einnimmt. Diese beiden Oberkanten können in der gleichen horizontalen Ebene liegen, dies ist jedoch keine zwingende Voraussetzung und kann in unterschiedlichen Ausführungsformen auch unterschiedlich vorgesehen sein.
  • Ist dieser Winkel α größer als 0, so bedeutet dies, dass die virtuelle Verlängerung der Oberkante des Elementes 32 nicht die Welle 21 des Rührorgans 20 schneidet.
  • In der Figur 5 sieht man das Details aus den Figuren 3 und 4, und zwar gesehen aus der Richtung X in der Figur 4. Dies ist die Blickrichtung, die ein Betrachter von der Position der Welle 21 aus in horizontaler Richtung auf die Innenseite des Stromstörers 30 hat.
  • Demzufolge sieht er im Hintergrund die auf ihn zuweisende vertikale Kante des ersten Elementes 31.
  • Vor dem Element 31 befindet sich das zweite Element 32. Hier sieht er nicht direkt auf eine auf ihn zuweisende Kante, denn das zweite Element 32 ist, wie in der Figur 4 angedeutet um den Winkel α aus seiner Blickrichtung heraus geschwenkt.
  • Neben diesem Schwenk um den Winkel α aus seiner Blickrichtung heraus ist außerdem das zweite Element 32 aus einer Vertikalebene heraus um einen Winkel β geschwenkt, den es mit der vertikalen einnimmt.
  • Das zweite plattenförmige Element steht in dieser dargestellten Ausführungsform also schräg im Behälterinneren 11, und zwar schräg sowohl zur Vertikalrichtung als auch schräg zur Welle 21.
  • Auch dies ist in dieser Ausführungsform so vorgesehen, andere Ausführungsformen können hier aber auch andere Anordnungen aufweisen.
  • Unten am Stromstörer 30 erstreckt sich aus dem ersten vertikalen plattenförmigen Element 31 heraus eine Sonde 33.
  • Dies ist nochmals verdeutlicht in der Figur 6 . Hier sieht man die rechte untere Ecke aus der Ausführungsform der Figur 1 vergrößert. In dieser Ecke ragt kurz vor der Behälterinnenwand 12 eine Sonde 33 aus dem ersten flächigen plattenförmige Element 31 des Stromstörers 30 nach unten.
  • Links davon kann man noch eines der Paddel des unteren Rührelements 22 erkennen.
  • Zusammengefasst zeichnet sich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung durch folgende geometrische Zusammenhänge aus:
    • Breite (31) < Breite (32)
    • Höhe (31) ≥ Höhe (32)
    • 0,1 x D ≤ Breite (32) ≤ 0,7 x D, Breite (32) vorzugsweise 0,5 x D
    • 0,1 x H ≤ Höhe (32) ≤ 0,5 x H, vorzugsweise 0,1xH≤Höhe (32)≤0,2 x H
    • -0,75 x Höhe (32) ≤ u ≤ 0,75 x Höhe (32); u vorzugsweise = 0 bei ruhender Flüssigkeit
    • 0,05 x D ≤ a ≤ 0,5 x D; vorzugsweise a = Höhe (32)
    • -60° ≤ α ≤ 60°, vorzugsweise α = 45° bei im Uhrzeigersinn drehendem Rührer
    • -45° ≤ β ≤ 45°, vorzugsweise β = 0°
    • 0 x D ≤ Breite (31) ≤ 0,5 x D
    • Höhe (32) ≤ Höhe (31)≤ (H-Höhe (32))
    • 0,1xH≤Höhe(31)≤0,9xH
    • 0 x D ≤ k ≤ 0,2 x D, vorzugsweise k=0,1 x D
    • 0,2xD≤d≤0,8xD
    • d=2 x (k + Breite (31) + Breite (32)), d.h. Mitte des Elements (32)
  • Die entsprechenden Abkürzungen sind in der Bezugszeichenliste angegeben. Darüber hinaus bedeutet "Breite (31)" die Breite des plattenförmigen Elements (31 ) und "Breite (32)" die Breite des plattenförmigen Elements (32), ähnlich hinsichtlich der Begriffe Höhe (31) und Höhe (32). Die zuletzt genannte Gleichung gilt für Ausführungsformen, die mindestens zwei einander gegenüberliegende Stromstörer 30 aufweisen.
  • In der Figur 7 sieht man eine Darstellung ähnlich wie Figur 1, und zwar hier auf eine andere Ausführungsform der Erfindung. Man sieht auch hier den Behälter 10 mit dem Behälterinneren 11 und der vorzugsweise emaillierten Behälterinnenwand 12.
  • In dem weitgehend zylindrischen Behälter 10 befindet sich eine Welle 21 mit einem daran befestigten ersten Rührelement 22 in der Nähe des Bodens der Wandung des Behälters 10 sowie einem zweiten Rührelement 23 an der gleichen Welle 21 ein Stück darüber. Beide Rührelemente 22 und 23 bestehen wiederum aus mehreren paddelförmigen Elementen.
  • Auch bei dieser Ausführungsform sind Stromstörer 30 vorgesehen, von denen man einen Stromstörer gut erkennen kann, während der andere in der rechten Bildhälfte von der Wandung des Behälters 10 teilweise verdeckt ist.
  • Jeder Stromstörer 30 weist ein erstes plattenförmiges Element 31 auf, das über eine relativ große vertikale Erstreckung verfügt, sowie ein zweites plattenförmiges Element 32, das sich nur im oberen Teil des Behälters 10 erstreckt.
  • Anders als in der Ausführungsform aus den Figuren 1 bis 6 ist das zweite plattenförmige Element 32 des Stromstörers 30 gebogen. Man sieht, dass der zweite, weitgehend verdeckte Stromstörer ein ähnliches zur Welle 21 symmetrisch zum ersten Stromstörer angeordnetes zweites plattenförmiges Element 32 besitzt.
  • Diese gebogenen zweiten plattenförmigen Elemente 32 ermöglichen noch eine zusätzliche Nutzung bestimmter Effekte. Diese treten insbesondere dann ein, wenn wie in der Figur 7 dargestellt zwei im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnete Stromstörer 30 vorgesehen werden, da dann ein besonders günstiges Strömungsbild entsteht.
  • Dabei wird davon ausgegangen, dass hier der Rührer im Uhrzeigersinn um die Welle 21 dreht. Dadurch wird eine Rotationsströmung im Behälter 10 erzeugt, die im Wesentlichen tangential zur Innenwand 12 des Behälters 10 ausgerichtet ist.
  • Gäbe es nun keine Einbauten, so würde sich in dem Fluid im Behälterinnen 11 eine Thrombe bilden, die konzentrisch zur Welle 21 ausgerichtet ist.
  • Ein Eintrag von Gas aus dem Bereich oberhalb des Fluides beziehungsweise der Flüssigkeit erfolgt dann nur in einem geringen Maße und bei geringeren Drehzahlen entfällt ein solcher Eintrag von Gas vollständig. Die in der Figur 7 dargestellten in dem Behälter 10 angeordneten Stromstörer 30, insbesondere die zweiten plattenförmigen und in dieser Ausführungsform gebogenen Elemente 32, beeinflussen nun die Strömung des Fluides benachbart zur Oberfläche so, dass sich innerhalb des strömungsabgewandten, konkaven Bereichs des gebogenen zweiten plattenförmigen Elementes 32 des Stromstörers 30 eine Thrombe ausbilden kann. Diese Thrombe ist nun außermittig. Ihr Rotationsmittelpunkt liegt in etwa in der Darstellung in der Figur 8 im Bereich von bb/2. Damit liegt dieser Rotationsmittelpunkt exzentrisch zur Welle 21 des Rührers.
  • Die dargestellte und in der Draufsicht in der Figur 8 besonders gut zu erkennende Form des zweiten plattenförmigen Elements 32 des Stromstörers 30 verbessert die Ausbildung der Rotationsströmung hinter diesem plattenförmigen Element und sorgt so für eine gegenüber einer geraden beziehungsweisen flachen Platte deutlich verstärkten und verbesserten Ausbildung der erwähnten Thrombe. Diese Thrombe hat eine Abwärtsströmung zur Folge, die zum Einziehen des Gases in die Flüssigkeit gewünscht wird. Diese Abwärtsströmung kann man bei Thromben im täglichen Leben bei Strudeln gut beobachten.
  • In Verbindung mit dem jeweils gegenüberliegenden zweiten plattenförmigen gebogenen Element 32 des anderen Stromstörers 30 wird dieser Thrombenbildungseffekt nochmals verstärkt und es entstehen abwärtsgerichtete Rotationsströmungen hinter jedem der beiden gebogenen zweiten plattenförmigen Elemente der Stromstörer 30.
  • In Versuchen hat sich bestätigt, dass die genaue Form der zweiten plattenförmigen Elemente der Stromstörer einen erheblichen Einfluss auf die Ausbildung der erwähnten Thromben hat und dass dieser Einfluss sich beispielsweise auf die Drehzahl des Rührers auswirkt, die erforderlich ist, um eine sinnvolle rotierende Abwärtsströmung hinter den plattenförmigen zweiten Elementen zu erzeugen.
  • Als besonders günstige und geeignete Werte hat sich herausgestellt:
    • Die Abmessungen bb:ba sollten sich in etwa wie 2:1 verhalten
    • Der Radius br sollte zwischen 0,3 und 0,7 x bb sein, im besten Fall sollte br etwa 0,5 x bb betragen
    • Der Wandabstand sollte in etwa 0,1 x D (D=Behälterdurchmesser) betragen
    • Der Anstellwinkel bs sollte zwischen 0 und 30° betragen, bevorzugt sind Werte von 0 bis 10°
    • Der Öffnungswinkel bp sollte zwischen 60 und 120° sein, bevorzugt um die 90°.
  • Auch die symmetrische Anordnung der beiden plattenförmigen gebogenen Elemente 32 der beiden Stromstörer 30 hat sich als sehr wertvoll erwiesen.
  • In den Figuren 9 bis 12 ist separat jeweils ein Stromstörer 30 (also ohne Behälter 10 und Rührer etc.) dargestellt, wie er sich aus verschiedenen Blickrichtungen mit seinem ersten, vertikal erstreckten plattenförmigen Element 31 und dem an dieses bevorzugt angewinkelt und gebogen ausgebildeten zweiten plattenförmigen Elementes 32 darstellt.
  • In der in Figur 13 ist nun zu erkennen, wie zweckmäßig die Anordnung in einer besonders bevorzugten Ausführungsform sein sollte. Dabei werden die zweiten plattenförmigen gebogenen Elemente 32 so angeordnet, dass die Außenkante des weggebogenen Endes dieses Elements 32 tangential oder nahezu tangential zur Außenkante der Welle 21 des Rührers angeordnet ist.
  • In der Figur 13 ist hierzu ein Pfeil 35 eingezeichnet, der auf diese Position deutet.
  • Wie sich bei den Tests weiter herausgegeben hat, gibt es auch Anwendungsfälle, bei denen die Stromstörer 30 nur das zweite plattenförmige Element 32 aufweisen und bei denen das erste plattenförmige Element 31 entfallen kann oder anders ausgedrückt, bei dem die Breite dieses ersten plattenförmigen Elements Null beträgt. Dieses ist bei Rühraufgaben der Fall, bei denen der Oberflächeneffekt ausschlaggebend ist und andere Rührwirkungen innerhalb des Behälters 10 nicht oder kaum relevant sind. Dies ist zum Beispiel bei reinen Begasungsaufgaben der Fall, ebenso dann, wenn es ausschließlich um das Einrühren von leichten, aufschwimmenden Feststoffen geht.
  • Interessant ist auch die Wahl eines besonders geeigneten Einleitpunktes für Medien, um diese optimal in ein Fluid einrühren zu können. Dies ist in der Figur 14 betont.
  • Oft kommt es nämlich vor, dass in Behälter 10, in denen sich ein Behälterinhalt im Behälterinneren 11 befindet, welcher gerührt wird, zusätzliche Medien in fester oder flüssiger Form eingeleitet werden, um mit dem Behälterinhalt vermischt zu werden.
  • Bei diesen Aufgaben kommt es darauf an, dass die eingeleiteten Medien möglichst schnell und möglichst intensiv mit dem schon vorhandenen Behälterinhalt vermischt werden.
  • Durch die Wahl eines besonders geeigneten Einleitpunktes für die zusätzlichen Medien auf der Flüssigkeitsoberfläche kann die Mischzeit maßgeblich beeinflusst werden. Dabei hat sich in Verbindung mit den erfindungsgemäß vorgesehenen und ausgebildeten Stromstörern 30 mit ihrem ausgezeichneten Oberflächeneffekt herausgestellt, dass ein besonders geeigneter Einleitpunkt etwa bei bb/2 liegt, also etwa in der Mitte der Breite der zweiten gebogenen plattenförmigen Elemente 32. Zugleich sollte dieser Punkt auf der Verbindungslinie zwischen der Drehachse der Welle 21 des Rührers und der Außenoberfläche des ersten plattenförmigen Elementes 31 auf der strömungsabgewandten Seite, also der konkaven Seite, des zweiten plattenförmigen Elementes 32 liegen. Dies entspricht in etwa D/4 des Behälters 10, also einem Viertel Durchmesser.
  • Dies ist durch einen Pfeil 36 in der Figur 14 nochmals betont.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Behälter
    11
    Behälterinneres
    12
    Behälterinnenwand
    15
    Flüssigkeitsspiegel im Behälterinneren 11 bei ruhender Flüssigkeit
    20
    Rührorgan
    21
    Welle
    22
    Rührelement, auch unteres Rührelement
    23
    weiteres (oberes) Rührelement
    30
    Stromstörer
    31
    erstes plattenförmiges, vertikales Element des Stromstörers 30
    32
    zweites plattenförmiges, schräg angeordnetes Element des Stromstörers 30
    33
    Sonde
    35
    Pfeil zur Position der Außenkante
    36
    Pfeil zur Aufgabeposition
    α
    Winkel zwischen Element 31 und Element 32
    β
    Winkel zwischen vertikaler Längskante von Element 31 und schräger Kante von Element 32
    D
    Innendurchmesser des Behälters 11
    H
    Höhe des Behälters 11 von der Bodenfläche bis zum Flüssigkeitsspiegel 15
    a
    Abstand der Unterkante des plattenförmigen Elements 32 von der Oberkante des oberen Rührelements 23
    d
    Außendurchmesser des Rührelements 23
    k
    Abstand des ersten plattenförmigen Elements 31 von der Innenwand 12 des Behälters 10
    u
    Abstand der Oberkante des Elements 32 vom Flüssigkeitsspiegel 15

Claims (27)

  1. Reaktionsanordnung
    mit einem zylinderförmigen Behälter (10) mit einem Behälterinneren (11) und mit einer Innenwand (12), zur Aufnahme von Fluiden,
    wobei die Innenwand gegenüber den Fluiden korrosionsbeständig, insbesondere emailliert, ist;
    mit einem Rührorgan (20) mit einer vertikal in der Achse des zylinderförmigen Behälters (10) oder parallel zu dieser angeordneten rotierenden Welle (21) und mindestens einem mit der Welle (21) drehenden Rührelement (22, 23);
    mit mindestens einem Stromstörer (30), der im Behälterinneren (11) angeordnet ist;
    wobei der Stromstörer (30) an oder benachbart zur Innenwand (12) des Behälters (10) angeordnet ist;
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stromstörer (30) sich im oberen Bereich des Behälters (10) weiter in Richtung zur Achse des zylinderförmigen Behälters (10) erstreckt, als im unteren Bereich des Behälters (10), und
    dass der Stromstörer (30) oberhalb des obersten Rührelements (23) des Rührorgans (20) mindestens bis zu einem Abstand an die Welle (21) des Rührorgans (20) heranreicht, der kleiner ist als der Abstand des äußersten Punktes des Rührelements (23) von der Welle (21), oder dass der Stromstörer (30) von der Innenwand (12) noch über die Welle (21) hinausragt.
  2. Reaktionsanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Oberkante des Stromstörers (30) einen Abstand von der Oberfläche der ruhenden Flüssigkeit im Behälterinneren (11) aufweist, der geringer ist als der Abstand des obersten Rührelements (23) des Rührorgans (20) von der Oberfläche der ruhenden Flüssigkeit im Behälterinneren (11), und bevorzugt etwa auf der Höhe der Oberfläche (15) der ruhenden Flüssigkeit liegt.
  3. Reaktionsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Breite des Stromstörers (30) im Bereich oberhalb des obersten Rührelements (23) des Rührorgans (20) zumindest das 0,1-fache des Innendurchmessers des zylindrischen Behälters (10) beträgt, bevorzugt mehr als das 0,4-fache dieses Innendurchmessers.
  4. Reaktionsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anzahl der Stromstörer (30) zwei beträgt, und
    dass die beiden Stromstörer (30) sich diametral im Behälterinneren gegenüber liegen.
  5. Reaktionsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stromstörer (30) ein erstes plattenförmiges Element (31) und ein zweites plattenförmiges Element (32) aufweist,
    dass das erste plattenförmige Element (31) des Stromstörers (30) benachbart zur Innenwand (12) des Behälters (10) angeordnet ist und etwa senkrecht zur Innenwand (12) des Behälters (10) steht,
    dass das zweite plattenförmige Element (32) weiter in Richtung des Behälterinneren (11) erstreckt ist als das erste plattenförmige Element (31),
    dass die Breite des zweiten plattenförmigen Elements (32) größer ist als die Breite des ersten plattenförmigen Elements (31), und
    dass das zweite plattenförmige Element (32) oberhalb des obersten mit der Welle (21) drehenden Rührelements (22, 23) angeordnet ist.
  6. Reaktionsanordnung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Rührorgan (20) mit Rührelementen (22, 23) in zwei übereinander liegenden Rührerebenen ausgestattet ist, und
    dass beide Rührerebenen unterhalb der zweiten plattenförmigen Elemente (32) der Stromstörer vorgesehen sind.
  7. Reaktionsanordnung nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zweite plattenförmige Element (32) oberhalb des obersten Rührelements (23) des Rührorgans (20) mindestens bis zu einem Abstand an die Welle (21) des Rührorgans (20) heranreicht, der kleiner ist als der Abstand des äußersten Punktes des Rührelements (23) von der Welle (21).
  8. Reaktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die ersten und die zweiten plattenförmigen Elemente (31) in einem Wandabstand zur Innenwand (12) des Behälters (10) angeordnet sind.
  9. Reaktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Oberkante der zweiten plattenförmigen Elemente (32) einen Abstand von der Oberfläche der ruhenden Flüssigkeit im Behälterinneren (11) aufweist, der weniger als ¾ der vertikalen Erstreckung des plattenförmigen Elementes (32) oberhalb oder unterhalb der Oberfläche (15) beträgt, und bevorzugt etwa auf der Höhe der Oberfläche (15) der ruhenden Flüssigkeit liegt.
  10. Reaktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Breite des zweiten plattenförmigen Elementes (32) zwischen dem 0,1-fachen und dem 0,7-fachen des Innendurchmessers des zylindrischen Behälters (10) beträgt, bevorzugt das 0,5-fache dieses Innendurchmessers.
  11. Reaktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die vertikale Erstreckung des zweiten platttenförmig Elementes (32) zwischen dem 0,1-fachen und dem 0,5-fachen der Füllhöhe des zylindrischen Behälters (10) beträgt, bevorzugt das 0,15-fache bis 0,2-fache dieser Füllhöhe.
  12. Reaktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Abstand der horizontalen unteren Kante des zweiten plattenförmigen Elements (32) von dem obersten der Rührelemente (23) des Rührorgans (20) zwischen dem 0,05-fachen und dem 0,5-fachen des Innendurchmessers des zylindrischen Behälters (10) liegt, bevorzugt dabei die Abmessung der vertikalen Erstreckung des zweiten plattenförmigen Elements (32) beträgt.
  13. Reaktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Winkel, den die Oberkante des zweiten plattenförmigen Elements (32) mit der Oberkante des ersten plattenförmigen Elements (31) einschließt Winkel (α), gegebenenfalls betrachtet in einer Projektion in einer gemeinsame horizontale Ebene, zwischen -60° und +60° liegt, vorzugsweise bei 45° bei im Uhrzeigersinn drehendem Rührorgan (20).
  14. Reaktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Winkel, den das zweite plattenförmige Element (32) mit einer vertikal verlaufenden Geraden, insbesondere einer Längskante des ersten plattenförmigen Elements (31) einschließt (Winkel β), zwischen -55° und +55° liegt, bevorzugt bei 0°.
  15. Reaktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Breite des ersten plattenförmigen Elementes (31) in horizontaler Richtung gleich oder weniger als die Hälfte des Innendurchmessers des zylindrischen Behälters (10) beträgt, oder dass kein erstes plattenförmiges Element (31) vorgesehen ist.
  16. Reaktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die vertikale Erstreckung des ersten plattenförmigen Elementes (31) größer ist als die des zweiten plattenförmigen Elementes (32), aber kleiner oder gleich der Höhe der Flüssigkeitsspiegels (15) bei ruhender Flüssigkeit, bevorzugt zwischen etwa dem 0,1-fachen und dem 0,9-fachen des Abstandes der Flüssigkeitsoberfläche (15) der ruhenden Flüssigkeit über dem Boden des Behälters (10).
  17. Reaktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Außendurchmesser des Rührorgans (20) mit seinen Rührelementen (22, 23) ≥ dem 0,2-fachen des Innendurchmessers des Behälters (10) und ≤ dem 0,8-fachen des Innendurchmessers des Behälters (10) beträgt.
  18. Reaktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zweite plattenförmige Element in seiner vertikalen Höhe und/oder in seinem Winkel α und/oder in seinem Winkel β und/oder in seinem Abstand zum ersten plattenförmigen Element (31) verstellbar oder neigbar oder geneigt ist.
  19. Reaktionsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stromstörer (30) als Träger für eine Sonde (33) ausgebildet ist, bevorzugt mit einer Anordnung der Sonde (33) am unteren Ende des ersten plattenförmigen Elements (31).
  20. Reaktionsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stromstörer (30), insbesondere das erste plattenförmige Element (31) und/oder das zweite plattenförmige Element (32), beheizbar und/oder kühlbar ist.
  21. Reaktionsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stromstörer (30), insbesondere das zweite plattenförmige Element (32), aus einem weich elastischen Werkstoff besteht, welcher durch angreifende Strömungskräfte selbsttätig innerhalb bestimmter Grenzen verformbar ist, insbesondere
    dass er aus einem Elastomer-Werkstoff besteht, dessen Shore-Härte wenigstens 40 Shore A und höchstens 95 Shore D beträgt.
  22. Reaktionsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stromstörer (30), insbesondere das zweite plattenförmige Element (32) mit Ausnehmungen verstehen ist, insbesondere gelocht ist oder als teildurchlässiger Werkstoff in Form eines Netzes oder Gitters aufgebaut ist oder von außen nach innen ragenden Ausnehmungen in Form einer Gabel mit Zinken ausgebildet ist.
  23. Reaktionsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stromstörer (30), insbesondere das zweite plattenförmige Element (32), profiliert ist, insbesondere gewellt ist oder abgerundete Ecken aufweist.
  24. Reaktionsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das der Stromstörer (30) mitsamt seinen etwaigen plattenförmigen Elementen (31, 32) emailliert ist.
  25. Reaktionsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zweite plattenförmige Element (32) gebogen ist, und
    dass die Biegung um eine im Wesentlichen vertikale Biegeachse erfolgt.
  26. Reaktionsanordnung nach Anspruch 25,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die beiden Schenkel des gebogenen zweiten plattenförmigen Elements (32) eine unterschiedliche Länge aufweisen, wobei die Längsabmessungen in einer Ebene senkrecht zur Welle 21 gemessen sind, und wobei die Verhältnisse der Längen zwischen 1,5 : 1 und 3 : 1 liegen.
  27. Verfahren zum Einziehen von Gasen, leichten Feststoffteilchen und/oder von leichten Fluiden in einem Reaktionsbehälter in ein darunter liegendes Fluid,
    bei dem ein Reaktionsbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche verwendet wird, und
    bei dem außermittige Thromben benachbart zur Oberfläche des Fluids im Behälterinneren (11) erzeugt werden.
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