ES2321412T3 - Mezclador / reactor de gran volumen. - Google Patents

Abstract

Reactor de gran volumen con al menos dos rotores (18, 20) dispuestos con ejes paralelos en una carcasa (14), poseyendo cada uno de los rotores (18, 20) un árbol (22, 24) de rotor y discos (26, 28, 30, 32, 34) con segmentos, que se extienden al menos aproximadamente en sentido perpendicular con relación a los árboles (22, 24) de rotor en planos (36, 38, 40, 42, 44) de segmentos distanciados entre sí en la dirección axial, estando desplazado cada disco (26, 28, 30, 32, 34) con segmentos de un rotor (18, 20) en el sentido del contorno con relación al disco (26, 28, 30, 32, 34) con segmentos adyacente, visto en la dirección axial, del mismo rotor (18, 20) y soporta una barra (52, 54) de modelado, que interactúa con una pared (64) envolvente de la carcasa (14), penetrando durante el funcionamiento los discos (26, 28, 30, 32, 34) con segmentos de uno de los rotores (18, 20) a través de ranuras (60, 62) formadas por las barras (52, 54) de modelado del otro rotor (18, 20) en intersticios entre los discos (26, 28, 30, 32, 34) con segmentos asignados al mismo plano (36, 38, 40, 42, 44) de segmentos del otro rotor (18, 20), caracterizado porque los rotores (18, 20) imprimen en un tramo (142) longitudinal de reactor a la materia de reacción un movimiento de transporte con una componente (80, 182; 198), que se extiende en la dirección axial y en otro tramo (144) longitudinal una componente (168, 186; 202), que se extiende en el sentido contrario.

Description

Mezclador/reactor de gran volumen.

El invento se refiere a un reactor de gran volumen según el preámbulo de la reivindicación 1 así como a un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 17.

Los reactores de gran volumen, llamados también GVR, pueden ser utilizados en especial para tratamientos térmicos y/o físicos y/o químicos de sistemas de sustancias. Bajo tratamiento térmico se entiende en especia la evaporación, la desgasificación y el secado de un sistema de sustancias. El concepto de tratamiento físico abarca en especial la transformación de sustancias, la sublimación, la resublimación, la cristalización o la mezcla de un sistema de sustancias, mientras que el concepto de tratamiento químico abarca de una manera general las reacciones.

Estos reactores de gran volumen poseen usualmente una cámara interior, llamada también cámara de mezcla, con un volumen de aproximadamente 3 a 50.000 litros y en la mayoría de los casos un volumen normalizado de aproximadamente 1.000 a 20.000 litros y garantizan a través de un espectro de viscosidad grande un efecto de mezcla y de modelado bueno y con ello una rápida renovación de la superficie.

A través del documento EP 0 715 881 se conoce un reactor conforme con el género indicado. Dos rotores con ejes paralelos accionados en sentidos contrarios están dispuestos en una cámara de mezcla encerrada en una carcasa. Dos paredes frontales unidas entre sí por una pared envolvente forman una cámara de mezcla cilíndrica. Cada rotor comprende un árbol de rotor y varios discos con segmentos. De cada árbol de rotor sobresalen radialmente varios discos con segmentos. A los discos con segmentos se asignan planos de segmentos distanciados entre sí perpendicularmente en la dirección axial con relación al árbol del rotor. Entre los discos con segmentos y la pared envolvente se halla una ranura. Los discos con segmentos cooperan en cada plano de segmento de un rotor con los discos con segmentos del otro rotor engranando mutuamente a modo de ruedas dentadas.

Cada disco con segmentos de un rotor está dispuesto - visto en la dirección axial - desplazado con relación al disco con segmentos adyacente en un sentido de rotación, respectivamente en el sentido del contorno y está unido por medio de una barra de modelado. Las barras de modelado sirven para cooperar con la pared envolvente de la carcasa. Con un sentido de rotación determinado, la cooperación es la separación de una capa de producto de reacción adherida a la pared envolvente. Las barras de modelado también limpian el otro rotor. Las barras de modelado están dispuestas, para una limpieza lo más completa posible de la pared envolvente, paralelas al correspondiente árbol de rotación así como, visto en el sentido de rotación, en extremos retrasados y adelantados de los discos con segmentos. Las barras de modelado están distanciadas entre sí en la dirección axial por intersticios para hacer posible la penetración del disco con segmentos correspondiente del otro rotor así como para limpiar sus flancos.

Dos discos con segmentos axialmente adyacentes limitan en la dirección axial una cámara. La limitación lateral de las cámaras en el sentido adelantado y en el retrasado sólo tiene lugar de una manera parcial por medio de dos discos con segmentos distanciados en la dirección axial y desplazados en el sentido del contorno, de tal manera, que los discos con segmentos se hallen sobre líneas con forma de espiral, cuyos ejes de las espirales son coaxiales con los correspondientes ejes de los rotores.

Cada cámara está desplazada, vista en el sentido del contorno, con relación a una cámara adelantada y/o retrasada en la dirección axial en el paso de la línea con forma de espiral. Las cámaras están dispuestas en este caso desplazadas entre sí de tal modo, que el solapamiento con la cámara adelantada y/o retrasada, visto en el sentido del contorno, sea asimétrico. Esta asimetría conduce durante el funcionamiento a un comportamiento de transporte también asimétrico, como se describe en la figura 1.

Hay casos en los que este comportamiento de transporte asimétrico no es deseado, ya que conducen a acumulaciones no deseadas de masas en determinados puntos a lo largo del reactor, con lo que sufre la mezcla del producto de reacción.

Además, a través del documento WO 03/035 235 se conoce una modelador mezcladora. En una carcasa están dispuestos dos árboles con ejes paralelos. Sobre los árboles se hallan en un elemento soporte barras de modelado sucesivas en el sentido de rotación y en el sentido del eje, que se extienden en la dirección del árbol, respectivamente inclinadas con relación a él. Las trayectorias de las barras de modelado de los dos árboles se solapan al menos en parte. Las barras de modelado de uno de los árboles penetran durante la rotación entre los elementos soporte del otro árbol.

Un objetivo del presente invento es crear un reactor conforme con el género indicado en el que se pueda influir de manera definida a lo largo de los ejes de rotor en la distribución del producto a mezclar en la cámara de mezcla.

Este objetivo se cumple con un reactor según el invento con la reivindicación 1. Además, este objetivo se cumple con un procedimiento según la reivindicación 17.

Otras configuraciones ventajosas del invento se desprenden de las reivindicaciones subordinadas.

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Dado que en un reactor según el invento los segmentos de los discos y las barras de modelado están dispuestos, tanto en una zona longitudinal, como también en otra zona longitudinal en la manera que sigue, se puede obtener un efecto de transporte del producto a mezclar y/o del producto de reacción.

En un reactor de gran volumen según la reivindicación1 se disponen los segmentos de disco y las barras de modelado de tal modo sobre los correspondientes árboles de rotor, que el movimiento de transporte tenga lugar en un tramo longitudinal en sentido contrario en la dirección axial con relación al movimiento de transporte de otro tramo longitudinal.

Se obtiene una ventaja especial, cuando los rotores, que giran siempre en sentidos contrarios, son accionados alternativamente en los dos sentidos de rotación, como se reivindica en la reivindicación 17. Con este funcionamiento se puede obtener una mezcla especialmente íntima.

Con un reactor de esta clase, según el invento es ahora posible definir de manera intencionada en la dirección axial zonas en la cámara de mezcla de un reactor, que dispongan durante el funcionamiento de una densidad de producto de reacción mayor que la de otras zonas. Estas zonas de la mezcla más íntima, llamadas zonas de compactado, se ofrecen como puntos para la adición de un componente adicional o de uno o varios productos adicionales o, eventualmente, de otro producto de reacción ya premezclado, en especial, cuando se quiere obtener una mezcla y/o una reacción lo más rápida e íntima posible con el producto de reacción, que ya se halla en la zona de compactado.

En las zonas exteriores a las zonas de compactado se disponen ventajosamente en la parte superior de la carcasa entradas, salidas para vapores así como puntos de medición siempre necesarios, ya que en el caso de un llenado parcial del reactor estos puntos tienden menos a apelmazamientos y/o obstrucciones, dado que el producto de reacción no se consolida y sedimenta. Con ello es posible, que la limpieza de un reactor de esta clase sea menos frecuente y/o más sencilla.

En especial en el caso de un funcionamiento por lotes, la disposición de la salida en una zona con una intensidad de mezcla alta puede tener la ventaja de que favorece la evacuación del reactor de un producto de reacción transformada en otro producto.

Otra ventaja del reactor según el invento puede residir, para el caso de un funcionamiento por lotes, en el hecho de que con un producto de reacción formado por varios componentes con distintas viscosidades, en especial un componente líquido y un componente pastoso y con la cámara de mezcla parcialmente llena se pueden disponer de manera definida sobre los rotores uno o varios tramos longitudinales con un sentido del movimiento de transporte contrario al de uno de los tramos longitudinales precedentes para evitar la formación de olas en el componente líquido. Una zona de compactado de esta clase actúa con ello como barrera para determinados componentes líquidos y se encarga de que los componentes líquidos sólo puedan atravesar esta zona de compactado después su incorporación al producto de reacción.

Con la formación de zonas de compactado se puede lograr, que un componente líquido formado por una reacción parcial o aportado desde el exterior permanezca en una determinada zona de la cámara de mezcla hasta que se evapore o sea absorbido por el producto de reacción.

Además, existe la posibilidad de disponer la aportación de componentes o de aditivos en zonas exteriores a las zonas de compactado, ya que en el caso de un llenado total del reactor actúa una resistencia menor del producto de reacción/producto de mezcla, que se halle en esta zona, por lo que se puede realizar con medios más sencillos.

En otro reactor de gran volumen, todos los tramos longitudinales adyacentes crean un movimiento de transporte en el mismo sentido, siendo los movimientos de transporte en los diferentes tramos longitudinales distintos, respectivamente diferentemente intensos. Además, con una disposición correspondiente de los segmentos de disco y de las barras de modelado en tramos longitudinales sucesivos se puede obtener un efecto de transporte progresivo o degresivo en la dirección axial.

Con ello es posible generar zonas de compactado en puntos deseados a lo largo del reactor y crear de manera intencionada zonas exteriores a las zonas de compactado.

Ahora es posible crear zonas con efectos de transporte con distintas intensidades. Las zonas con un efecto de transporte más lento se pueden hallar por ejemplo en las zonas de compactado.

En las zonas exteriores a las zonas de compactado se disponen ventajosamente entradas, salidas de vapores así como punto de medición necesarios en cualquier caso en una parte superior de la carcasa, ya que con un llenado parcial del reactor estos puntos tienden menos a apelmazamientos y/o obturaciones, dado que el producto de reacción no se
apelmaza y/o sedimenta. La limpieza de un reactor de esta clase puede ser por ello menos frecuente y/o más sencilla.

Además, existe la posibilidad de disponer la aportación de los componentes o de los aditivos en zonas exteriores a las zonas de compactado, ya que con un llenado total del reactor, el producto de reacción/producto de mezcla, que se halle en esta zona de la cámara de mezcla, ofrece menos resistencia y se puede realizar por ello con medios más sencillos.

Disponiendo la salida en una zona de compactado se puede favorecer la evacuación del producto. También en otro reactor de esta clase son posibles las ventajas del reactor según la reivindicación 1.

En lo que sigue se tendrán en cuenta, en relación con un reactor según el invento, para un GVR con funcionamiento en dos fases, loas tres mecanismos de transporte físicos siguientes:

a)

Transporte cinemático

b)

Transporte por dispersión axial

c)

Flujo viscoso bajo la influencia de la fuerza de la gravedad.

La participación de cada uno de estos mecanismos en el transporte global, es decir en el movimiento de transporte resultante es influida esencialmente por la forma geométrica del reactor (diámetro, holguras, inclinación, separación entre los discos de segmentos, etc.) así como por las propiedades reológicas del producto de reacción (polvo/granulado, masa fundida, viscosidad, propiedades de flujo, etc.).

El transporte cinemático se basa en la observación de que los elementos de máquina en movimiento, por ejemplo rotatorios (por ejemplo las barras de modelado), barren bajo un ángulo de ataque (inclinación) prefijado las paredes en reposo (pared envolvente) y dan lugar a un flujo neto del producto de reacción con una componente de transporte ciemática en la dirección axial. Para el transporte cinemático es característica la relación entre el sentido de transporte y el sentido de giro de los rotores. Al invertir el sentido de giro varían el sentido del movimiento de transporte y el flujo del producto de reacción resultante de él.

Las barras de modelado rotativas arrastran delante de sí el producto de reacción a lo largo de la pared envolvente de la carcasa con un canto de barrido (transporte cinemático). El ángulo de ataque radial de los flancos de empuje da lugar a que una corriente parcial del producto de reacción, que se halla delante de las barras de modelado, sea desviada hacia el árbol del rotor y pueda escapar por debajo de las barras de modelado. Una componente de transporte cinemático en el sentido radial, originado por la posición oblicua/inclinación de las barras de modelado puede favorecer o inhibir una componente de transporte dispersivo en el sentido axial debida a la disposición de los discos con segmentos sobre los árboles del rotor.

En la zona de solapamiento de los dos rotores se forman cámaras. Cada disco con segmentos y cada barra de modelado de uno de los rotores, que penetran en las cámaras del otro rotor, desplazan con su volumen propio el productor de reacción, que se halla en estas cámaras. El volumen desplazado sólo puede escapar en el sentido de rotación a través de los orificios entre los discos con segmentos, que se extienden en el sentido del contorno, y los discos con segmentos, que limitan axialmente la cámara. Dado, sin embargo, que estos orificios poseen tamaños distintos, la mayoría del producto de reacción escapa con preferencia en la dirección de los orificios grandes, ya que aquí encuentra una resistencia menor. Con ello se produce un movimiento de transporte en la dirección hacia los orificios grandes. La componente axial de este movimiento de transporte se denomina componente de transporte de dispersión axial.

Con una disposición correspondiente de las "cámaras" y con una configuración geométrica correspondiente de las barras de modelado y/o de los discos con segmentos se pueden gobernar de manera definida los comportamientos de transporte y la distribución del flujo del producto de reacción en los diferentes discos con segmentos.

La gravitación o la fuerza de la gravedad tienden a compensar las diferencias del grado de llenado en la cámara de mezcla del reactor. Al aumentar la viscosidad del producto de reacción o con polvos o granulados, que fluyan con dificultad, se reduce la contribución del transporte por gravedad al flujo del producto total. Este mecanismo de transporte es independiente del sentido de rotación y del número de revoluciones.

Otras propiedades y ventajas del presente invento se desprenden de las descripciones siguientes del dibujo. En él muestran, de manera puramente esquemática:

La figura 1, en un desarrollo, un rotor conocido a través del documento EP 0 715 881 con distribución de las masas indicada simbólicamente.

La figura 2, en una sección longitudinal, la carcasa de un reactor según el invento y una primera forma de ejecución del rotor.

La figura 3, en una sección transversal a lo largo de la línea II-II, el reactor representado en la figura 2.

La figura 4, en un desarrollo, el rotor representado en la figura 2, que se construye simétrico con relación a un plano de separación de tramos dispuesto en el centro longitudinal y que posee barras de modelado dispuestas paralelas al eje longitudinal y, además, una distribución de las masas indicada simbólicamente para una revolución.

La figura 5, en un desarrollo, una segunda forma de ejecución de un rotor de un reactor según el invento con plano de separación de tramos situado exteriormente al centro longitudinal.

La figura 6, en un desarrollo, una tercera forma de ejecución de un rotor de un reactor según el invento, que posee una configuración muy parecida a la del rotor de la figura 4, estando dispuestas las barras de modelado inclinadas con relación al eje longitudinal.

La figura 7, en un desarrollo, una cuarta forma de ejecución de un rotor de un reactor según el invento, que posee una configuración muy parecida a la del rotor de la figura 6 estando inclinadas las barras de modelado en sentido contrario con relación al eje longitudinal.

La figura 8, en un desarrollo, una quinta forma de ejecución de un rotor de un reactor según el invento, que posee tres planos de separación de tramos distanciados en el sentido longitudinal, estando dispuestos los tramos longitudinales adyacentes a un plano de separación de tramos simétricamente con relación a este plano de separación de tramos y cuyas barras de modelado están dispuestas paralelas al eje longitudinal.

La figura 9, en un desarrollo, una sexta forma de ejecución de un rotor de un reactor según el invento, que posee una configuración muy parecida a la del rotor de la figura 8, estando dispuestas las barras de modelado inclinadas con relación al eje longitudinal.

La figura 10, en un desarrollo, una séptima forma de ejecución de un rotor de un reactor según el invento, que posee una configuración muy parecida a la del rotor según la figura 9, estando dispuestas las barras de modelado inclinadas en sentido contrario con relación al eje longitudinal.

La figura 11, una representación de los efectos de transporte axiales de un reactor con un rotor según la figura 10 durante el funcionamiento con un sentido de rotación.

La figura 12, una representación de los efectos de transporte del mismo reactor con un sentido de rotación contrario.

La figura 13, una representación de los efectos de transporte axiales de un reactor con un rotor en el que los tramos longitudinales como los del rotor según la figura 6 limitan por pares con otros tramos longitudinales, como los del rotor según la figura 7, durante el funcionamiento en un sentido de rotación.

La figura 14, en un desarrollo una octava forma de ejecución de un rotor de un reactor según el invento, que posee barras de modelado dispuestas paralelas al eje longitudinal con discos con segmentos dispuestos con separaciones distintas en la dirección axial.

La figura 1 muestra en un desarrollo el tramo activo dispuesto entre dos paredes 10, 12 frontales de la carcasa 14 de un reactor 16 de gran volumen (véase la figura 2) de uno de los dos rotores 18, 20. El sentido de rotación del rotor 18 se indica en la figura 1 con la flecha D1. El rotor 18 posee varios discos 28, 30, 32, 34 con segmentos (véanse también las figuras 2 y 3), que sobresalen perpendicularmente en la dirección radial de un árbol 22 del rotor. A los discos con segmentos están asignados planos 36, 38, 40, 42, 44 de segmento, dispuestos perpendicularmente con relación a un eje 46 del rotor (véase la figura 2) y distanciados entre sí en la dirección axial.

Cada uno de los discos 26 con segmentos del árbol 22 de rotor está dispuesto, con excepción de los discos 47 con segmentos del lado del borde, que son asignados a planos 48, respectivamente 50 de segmento del borde en las paredes 10, 12 frontales - visto en la dirección axial - de manera desplazada en el sentido del contorno, respectivamente del sentido D1 de rotación con relación a los dos discos 28, 30 con segmentos del mismo rotor 18 y están unidos por medio de una barra 52, 54 de modelado. Así por ejemplo, un extremo 56, adelantado en el sentido del contorno, del disco 26 con segmentos está unido por medio de una barra 52 de modelado con el disco 30 con segmentos adyacente, mientras que el extremo 58, retrasado en el sentido del contorno, del disco 26 con segmentos está unido por medio de la barra 54 de modelado con el disco 28 con segmentos axialmente adyacente. Las barras 54, 56 de modelado sobresalen en la dirección axial de los correspondientes discos 26, 28, 30 con segmentos. Las barras 52, 52' de modelado axialmente adyacentes en la dirección axial y no desplazadas entre sí en el sentido del contorno están separadas entre sí por un intersticio 60. La longitud de las barras 52, 54 de modelado se elige de tal modo, que contribuyan durante el funcionamiento a la limpieza de los discos con segmentos correspondientes del otro rotor 20. Todas las barras 52, 54 de modelado está dispuestas paralelas al eje 46 del rotor y están previstas para cooperar con una pared 90 envolvente de la carcasa 14 situada entre las paredes 10, 12 frontales.

Los discos 47 con segmentos del lado del borde sólo están unidos por medio de un a barra 66 de modelado con un solo disco 32 con segmentos adyacente en la dirección axial. El extremo 58' retrasado en el sentido del contorno del disco 47 con segmentos del lado del borde soporta una barra 68 de modelado, que no establece una unión axial con un disco con segmentos adyacente.

La disposición y la configuración de los discos 26, 32 con segmentos sobre el árbol 22 del rotor dan lugar a una cámara 70, que se extiende en la dirección axial. La limitación lateral de la cámara 70 sólo es parcial y se realiza en la forma del disco 34 con segmentos adyacente adelantada a la cámara 70 en el sentido D1 de rotación y del disco 28 con segmentos retrasado.

Durante el funcionamiento del reactor 16 según el documento EP 0 715 881, los discos con segmentos y las barras de modelado de uno de los rotores 20 penetran en estas cámaras 70 del rotor 18, con lo que es desplazado el producto de reacción, que se halla en ellas. El volumen de producto de reacción desplazado sólo puede escapar en el sentido contrario al sentido D1 de rotación a través de dos pasos, respectivamente orificios 72, 74. Los pasos 72, 74 son limitados en la dirección radial por el árbol 22 del rotor y por las barras 52, 54 de modelado. En la dirección axial se limita el primer paso 72 por el disco 26 con segmentos y por el disco 28 con segmentos retrasado, mientras que el segundo paso 74 es limitado por el disco 32 con segmentos y el disco 28 con segmentos. Dado, sin embargo, que estos pasos poseen distintas longitudes en la dirección axial, la mayoría del producto de reacción escapa con preferencia en la dirección hacia el orificio más grande, ya que allí encuentra una resistencia hidráulica menor debida a elementos interiores.

Debido a los distintos pasos 72, 74 de la cámara 70 en el sentido D1 de rotación no se desplaza el producto de reacción de manera simétrica con relación al disco 28 con segmentos adelantado en la dirección transversal con relación a la cámara, sino que se desplaza de manera asimétrica. La asimetría está relacionada en este caso con el tamaño de los pasos 72, 74. De ello resultan un comportamiento asimétrico del transporte con un movimiento 78 de transporte. En la figura 1 se representa este comportamiento del transporte simbólicamente por un esquema 76 de desplazamiento de masas, que muestra la distribución de la masa de una cantidad M de producto de reacción antes y después de una revolución completa de los rotores 18, 20.

El desplazamiento axial resultante del producto de reacción en una dirección paralela al eje del rotor fue provocado por un movimiento 78 de transporte, que posee una componente 80 de transporte axial dispersiva.

Dado que las barras 52, 54, 52', 66,68 de modelado del rotor 18 de la figura 1 están dispuestas paralelas al eje 46 del rotor (\alpha = 0), no dan lugar a un transporte cinemático del producto de reacción en la dirección axial.

Del desarrollo del rotor según la figura 1 se desprende, que cada uno de los discos 26, 28, 30 con segmentos están desplazados entre sí con separaciones iguales y repetidas, tanto en el sentido del contorno, como también axialmente. Las cámaras 70 del rotor 18 poseen, con excepción de las cámaras del lado del borde junto a las paredes 10, 12 frontales, la misma longitud en todos los lados. Esto significa, que los discos con segmentos de cada rotor 26, 28, 30, 32, 34, 47 se hallan sobre líneas en espiral con paso constante, cuyos ejes de la espiral son coaxiales con la dirección axial del rotor.

Las figuras 2 y 3 son vistas de un reactor según el invento. El reactor 16 posee una carcasa 14, que, por medio de una primera pared 10 frontal, una segunda pared 12 frontal y una pared 90 envolvente, que une estas paredes 10, 12 frontales, rodea la cámara 92 de mezcla con forma cilíndrica. La carcasa 14 esencialmente cilíndrica descansa horizontalmente sobre una base 94 a modo de bancada.

En la forma de ejecución aquí representada se construye la carcasa 14 en una zona 96 central de la pared 90 envolvente de la cámara 92 de mezcla con una pared doble, para poder aportar o sustraer durante el funcionamiento al reactor 16 la energía térmica adicional necesaria para obtener la reacción deseada. La carcasa 14 posee para ello en la zona 96 de la pared 90 envolvente una entrada 98 de calentamiento/enfriamiento a través de la que se aporta un medio para el calentamiento o el enfriamiento de la cámara 92 de mezcla de una zona 100 con doble pared así como una salida 102 de medio de calentamiento/enfriamiento a través de la que se puede evacuar nuevamente el medio. El medio se lleva en este caso por medio de un circuito cerrado no representado aquí a un refrigerador/intercambiador de calor tampoco representado.

Para la alimentación con componentes y aditivos para producir un producto, llamado en lo que sigue producto de reacción, posee la carcasa 14 una entrada 104 dispuesta en la primera pared 10 frontal en la zona situada en la parte superior de la carcasa 14.

Para la extracción del producto resultante del producto de reacción posee la carcasa 14 una salida 106 dispuesta en la parte inferior de la carcasa junto a la segunda pared 12 frontal.

Para la extracción de los gases generados durante la transformación posee la carcasa 14 del reactor representada en la figura 1 un racor 108 de vapores, dispuesto entre la primera pared 10 frontal y la segunda pared 12 frontal en una zona situada en la parte superior de la carcasa 14.

Según la clase del producto o de la mezcla es posible evacuar el producto de reacción con medios de transporte no representados con detalle, como por ejemplo un husillo de extracción.

Como muestran las figuras 2 y 3, en la carcasa 14 se alojan un primer rotor 18 con forma de cilindro y un segundo rotor 20 con forma de cilindro de tal modo, que sus árboles 22, 24 de rotor estén distanciados entre sí y dispuestos centralmente en la cámara 92 de mezcla así como con ejes paralelos entre sí y con relación a la cámara 92 de mezcla esencialmente cilíndrica. El primer rotor 18 es una ejecución simétrica del segundo rotor 20. Los árboles 22, 24 de los rotores definen una dirección axial y giran alrededor de los ejes 46, 46' de rotor con el mismo número de revoluciones, pero en sentidos D1, D2 contrarios.

Para el accionamiento de los árboles 22, 24 de los rotores se utiliza por ejemplo un engranaje 122 accionado con un motor 120.

Cada árbol 22, 24 de rotor posee varios discos 26, 28, 30, 32, 34, 47, etc. con segmentos, que sobresalen perpendicularmente en la dirección radial. En la sección transversal de la figura 3 del reactor a lo largo de una línea II-II de corte de la figura 2 se asignan a cada uno de los árboles 92, 94 de los rotores tres discos 124, 126, 128, 124', 126', 128' dispuestos uniformemente repartidos sobre el contorno de los correspondientes árboles 22, 24 de los rotores. Los discos 124, 126, 128, 124',126', 128' son iguales desde el punto de vista de la construcción. Vistos en la dirección axial se construyen estrechándose hacia los árboles 22, 24 de los rotores para satisfacer los requerimientos desde el punto de vista de la resistencia y también de la capacidad de limpieza.

Los discos 124, 126, 128, 124', 126', 128' con segmentos están asignados a planos de segmentos, como por ejemplo el plano 130 de segmento, que, con relación a un eje 46 de rotor, están dispuestos perpendicularmente y distanciados entre sí en la dirección axial. Todos los discos 26 con segmentos del árbol 22 del rotor, con excepción de los discos 47 con segmentos del lado del borde asignados a los planos 48, respectivamente 50 junto a las paredes 10, 12 frontales, están dispuestos sobre el mismo rotor 22 - vistos en la dirección axial - desplazados con relación a los dos discos 28, 30 con segmentos adyacentes en el sentido del contorno, respectivamente en el sentido D1 de rotación y están unidos con una barra 52, 54 de modelado. Las barras 52, 54 de modelado representadas en la figura 1 son paralelas al eje 46 del rotor y están dispuestas con ello en una posición neutral.

Las barras 52, 54 de modelado sobresalen en la dirección axial por encima de los correspondientes discos 26, 28, 30 con segmentos. Las barras 52, 52' adyacentes axialmente y no desplazadas entre sí en el sentido del contorno están distanciadas entre sí en la dirección axial por un intersticio 60. La longitud de las barras 52, 52', 54 de modelado se elige en este caso de tal modo, que, durante el funcionamiento, contribuyan a la limpieza de los discos con segmentos correspondientes del otro rotor 20. Todas las barras 52, 52', 54, 68 están dispuestas paralelas al eje 46 del rotor y están previstas para cooperar con la pared 90 envolvente de la carcasa14 situada entre las paredes 10, 12 frontales.

Los discos 124, 126, 128, 124', 126', 128' con segmentos poseen una superficie 132 frontal radialmente exterior en el lado del contorno y orientada contra la pared 90 envolvente y que se extiende concéntricamente con el correspondiente árbol 22, 24 de rotor a una pequeña distancia 134 con relación a la pared 90 envolvente de la carcasa 14 mencionada. Una pequeña ranura 136 entre las barras 52, 52', 54, 68 de modelado y la pared 90 envolvente de la cámara 92 de mezcla es de algunos milímetros, usualmente 1 a 5 mm. El ancho de la ranura también depende del tamaño de construcción de los rotores 18, 20.

El rotor 18 representado en la figura 2 del reactor 16 posee una construcción simétrica con relación a un plano 140 de separación de tramos dispuesto longitudinalmente en el centro. Este plano 140 de separación de tramos se halla al mismo tiempo sobre un plano de segmento y forma un límite entre un tramo 142 longitudinal y otro tramo 144 longitudinal.

Los árboles 22, 24 de los rotores se componen en este caso cada uno de un núcleo 146 de rotor a modo de vástago y de un elemento 148 envolvente con forma de cilindro hueco, que rodea el núcleo 146 del rotor.

Los extremos 58 de los discos 124, 126, 128, 124', 126', 128' con segmentos retrasados en el sentido D1 de rotación soportan elementos de limpieza, esencialmente paralelos a la pared 90 envolvente de la carcasa 14, con forma de barras 54 de modelado, mientras que los extremos 56 adelantados en el sentido D1 de rotación soportan barras 52 de modelado. Las barras 52, 54 de modelado poseen en la forma de ejecución aquí representada una sección transversal con forma de gota, estando dispuesto de manera adelantada, visto en el sentido D1 de rotación, un canto 150 de limpieza.

La sección transversal con forma de gota de las barras 52, 54, 68 de modelado da lugar a que el comportamiento de limpieza de las barras 52, 54 de modelado sólo se manifieste en el funcionamiento en el sentido D1 de rotación, mientras que en el funcionamiento en el sentido D2 de rotación contrario, la pared 90 envolvente y las barras 52, 54, 68 de modelado forman una ranura 136, que se estrecha. En este caso carece de importancia, que las barras 52, 54, 68 de modelado estén inclinadas o no un ángulo \alpha con relación al eje 46 del rotor.

Las barras 52, 54, 68 de modelado sirven para obtener un cizallamiento local mayor. En la fabricación de materiales plásticos, por ejemplo, sirven estas zonas con un cizallamiento mayor como zonas de plastificación. La pequeña ranura 136 de las barras 52, 54 de modelado con relación a la pared 90 envolvente de la carcasa 14 conduce a una mayor aportación de energía. Además, la temperatura alta en esta zona favorece la fusión de un producto de reacción granulado.

El sentido D1/D2 de rotación, la velocidad de los árboles 22, 24 de los rotores y la cantidad de barras de modelado y de discos con segmentos se eligen adaptadas al producto de mezcla/reacción a tratar.

La figura 4 muestra el desarrollo de un rotor 18, 20 de un reactor 16 según el invento. En lo que sigue sólo se describirán las diferencia con relación al rotor según el desarrollo de la figura 1 y según el documento EP 0 715 881. Los elementos iguales o con el mismo efecto se dotan de los mismos números de referencia para una mayor claridad y mejor comprensión.

Los discos 26, 28, 30 con segmentos del rotor 18 correspondiente a la figura 4 están dispuestos en un tramo 142 longitudinal de la misma manera que los de la figura 1. A continuación del tramo 142 longitudinal se halla otro tramo 144 longitudinal. El plano 140 de separación de tramos dispuesto longitudinal y centralmente entre las paredes 10, 12 frontales limita el tramo 142 longitudinal con relación al otro tramo 144 longitudinal. El desarrollo del rotor es en el otro tramo 144 longitudinal un reflejo simétrico, con relación al plano 140 de separación de tramos, de los discos 26, 28, 30 con segmentos y de las barras 52, 54 de modelado del tramo 142 longitudinal. Esto significa también, que todos los discos 26', 28', 30' con segmentos, que se hallan en el otro tramo 144 longitudinal, están dispuestos igualmente sobre líneas con forma de espiral concéntricas con el eje 46 del rotor. Las líneas con forma de espiral del tramo 142 longitudinal poseen un sentido de rotación contrario a las líneas con forma de espiral del otro tramo 144 longitudinal.

Las uniones con los discos con segmentos axialmente adyacentes en la zona del plano 140 de separación de tramos son distintas que en el rotor 18 correspondiente al desarrollo de la figura 1.

Cada uno de los discos 152 con segmentos asignado al plano 140 de separación de tramos soporta en un extremo 58 retrasado en el sentido D1 de rotación una barra 154 de modelado, que no establece una unión con el disco 156, 158 con segmentos axialmente adyacente. La barra 154 de modelado sobresale, igual que las barras 52, 54 de modelado, en la dirección axial por encima del disco 152 con segmentos. Las barras 54, 154 de modelado no desplazadas en el sentido del contorno y axialmente adyacentes están distanciadas entre sí por un intersticio 60. La longitud de las barras 154 de modelado se elige de tal modo, que durante el funcionamiento contribuya a la limpieza del disco con segmentos correspondiente del otro rotor 20. Esto da lugar a que con una disposición según el invento de los discos con segmentos sobre el rotor 18, 20 correspondiente se forme una cámara 160 retrasada con relación al sentido D1 de rotación, que es más larga en la dirección axial que las restantes cámaras 70.

Cada disco 152 con segmentos posee, además, en un extremo 56 adelantado en el sentido D1 de rotación una barra 162 de modelado dispuesta en el sentido del contorno, cada una de las que crea una unión con los discos 156, 158 con segmentos axialmente adyacentes. La barra 140 de modelado sobresale, igual que las barras 154 de modelado mencionadas más arriba, en la dirección axial por encima de los discos 156, 158 con segmentos. Las barras 54, 162 de modelado axialmente adyacentes y no desplazadas entre sí en el sentido del contorno están distanciadas entre sí en la dirección axial por un intersticio 62. La longitud de la barra 162 de modelado se elige en este caso de tal modo, que durante el funcionamiento contribuya a la limpieza de los discos con segmentos correspondientes del otro rotor 20. Esto da lugar a que con una disposición según el invento de los discos con segmentos sobre el rotor 18, 20 correspondiente se forme una cámara 164, adelantada con relación a la barra 162 de modelado en el sentido D1 de rotación, que es más corta en el sentido axial que las restantes cámaras 70.

Una consecuencia de la disposición arriba mencionada en un rotor 18, 20 según el invento es, que en el tramo 142 longitudinal el movimiento 78 de transporte, ya representado en la figura 1, está dirigido en una dirección axial con una componente 80 de transporte axial dispersiva, que se extiende en la dirección axial, mientras que en el otro tramo 144 longitudinal se genera un movimiento 166 de transporte, que posee una componente 168 de transporte axial dispersiva, que, en comparación con la componente 80 de transporte axial dispersiva está dirigida en el sentido contrario.

En esta forma de ejecución de los rotores 18, 20 se define por lo tanto por medio de una disposición definidamente diferente de los discos 26, 26', 28, 28', 30, 30' sobre un rotor 18, 20 y con un funcionamiento en el sentido D1 de rotación una zona 170 de compactado en la que la componente 80 de transporte axial dispersiva y la componente 168 de transporte axial dispersiva actúan en sentidos contrarios. Cuando las líneas con forma de espiral del tramo 142 longitudinal poseen el mismo paso que las líneas con forma de espiral del otro tramo 144 longitudinal, las componentes 80, 168 de transporte axial dispersivas son teóricamente idénticas desde el punto de vista de su valor. La zona 170 de compactado formada se halla por lo tanto en el centro de plano 140 de separación de tramos.

Por lo tanto, la dispersión axial es favorecida por la forma geométrica especial de los rotores 18, 19 por el hecho de que los discos 26, 26', 28, 28', 30, 30', 152 con segmentos se disponen correspondientemente sobre los árboles 18, 20 de los rotores correspondientes. De ello se desprenden comportamientos de transporte simétricos, que se representan en la figura 4 simbólicamente por medio de otro esquema 172 de desplazamiento de las masas.

La figura 5 muestra el desarrollo de un rotor 18, 20 de una segunda forma de ejecución de un reactor 16 según el invento. El plano 140 de separación de tramos está dispuesto sobre los árboles 22, 24 de los rotores de manera desplazada hacia la segunda pared 12 frontal. Por lo demás, la construcción del rotor 22 es la misma que la del rotor 22, que se corresponde con el desarrollo representado en la figura 4. Con ello también se desplaza durante el funcionamiento en el sentido D1 de rotación la zona 170 de compactado formada junto con el plano 140 de separación de tramos en la misma dirección.

La figura 6 muestra el desarrollo del rotor 18, 20 de una tercera forma de ejecución de un reactor 16 según el invento. La disposición de los elementos 26, 26', 28, 28', 30, 30', 152 de disco y del plano 140 de separación de tramos equivale esencialmente a la del rotor 18, que se corresponde con el desarrollo del rotor representado en la figura 4.

Sin embargo, en el rotor 18 de la figura 6, las barras 174, 174', 176, 176' de modelado con un aspecto parecido al de las barras 52, 52', 54, 54' de la figura 4 están dispuestas inclinadas el ángulo \alpha con relación al eje 46 del rotor. Las barras 174, 176 de modelado, que se hallan en el tramo 142 longitudinal, están inclinadas un ángulo -\alpha, de tal modo, que dan lugar a un movimiento 180 de transporte adicional con una componente 182 de transporte cinemática del producto de reacción en la dirección axial. Las barras 174', 176' de modelado, que se hallan en el otro tramo 144 longitudinal, están inclinadas, por el contrario, un ángulo +\alpha, de tal modo, que dan lugar a un movimiento 184 de transporte adicional con una componente 186 de transporte cinemática del producto de reacción en la dirección axial, que posee un sentido contrario al de la componente 182 de transporte cinemática mencionada más arriba.

Las barras 188, 190 de modelado, con un aspecto parecido al de las barras 154, 162 de la figura 4, que son soportadas, respectivamente arrastradas por los discos 152 con segmentos asignados al plano 140 de separación de tramos, poseen en la zona del plano 140 de separación de tramos una disposición quebrada para satisfacer los movimientos 180, 184 de transporte cinemáticos de los correspondientes tramos 142, 144 longitudinales.

La consecuencia de la disposición de las barras 174, 174', 176, 176', 188, 190 de modelado representada en la figura 6 es que actúan favoreciendo, en el funcionamiento en el sentido D1 de rotación, la dispersión axial provocada por los segmentos 26, 26', 28, 28', 30, 30', 152 de los discos.

La figura 7 muestra el desarrollo del rotor 18, 20 de una cuarta forma de ejecución del reactor 16 según el invento. La disposición de los elementos 26, 26', 28, 28', 30, 30', 152 de disco y del plano 140 de separación de tramos equivale esencialmente a la del rotor 18, que se corresponde con el desarrollo del rotor representado en la figura 4,estando dispuestas nuevamente las barra de modelado de manera inclinada con relación al eje 46 del rotor de manera análoga a la de la figura 6.

Sin embargo, en el rotor 18 de la figura 7, las barras 192, 192', 194, 194' de modelado con un aspecto parecido al de las barras 52, 52', 54, 54' de la figura 4 están dispuestas inclinadas el ángulo \alpha con relación al eje 46 del rotor. Las barras 192, 194 de modelado, que se hallan en el tramo 142 longitudinal, están inclinadas un ángulo +\alpha, de tal modo, que dan lugar a un movimiento 196 de transporte adicional con una componente 198 de transporte cinemática del producto de reacción en la dirección axial. Las barras 192', 194' de modelado, que se hallan en el otro tramo 144 longitudinal, están inclinadas, por el contrario, un ángulo -\alpha, de tal modo, que dan lugar a un movimiento 200 de transporte adicional con una componente 202 de transporte cinemática del producto de reacción en la dirección axial, que posee un sentido contrario a la componente 198 de transporte cinemática mencionada más arriba.

Las barras 204, 206 de modelado, con un aspecto parecido al de las barras 154, 162 de la figura 4, que son soportadas, respectivamente arrastradas por los discos 152 con segmentos asignados al plano 140 de separación de tramos, poseen en la zona del plano 140 de separación de tramos una disposición quebrada para satisfacer los movimientos 196, 200 de transporte cinemáticos de los correspondientes tramos 142, 144 longitudinales.

La consecuencia de la disposición de las barras 192, 192', 194, 194', 204, 206 de modelado representada en la figura 7 es que actúan inhibiendo, en el funcionamiento en el sentido D1 de rotación, la dispersión axial provocada por los segmentos 26, 26', 28, 28', 30, 30', 152 de los discos, ya que están dirigidas en el sentido contrario.

La figura 8 muestra el desarrollo del rotor 18 de una quinta forma de ejecución del reactor 16 según el invento. El rotor 18 está configurado esencialmente de tal modo, que su desarrollo equivalga a un desarrollo según la figura 4 en la que sigue en la dirección axial otro plano 208 de separación de tramos, sobre el que el desarrollo de la figura 4 está dispuesto una segunda vez y a continuación.

Al tramo 142 longitudinal sigue por ello siempre otro tramo 144 longitudinal e inversamente. Por ello, el plano 140 de separación de tramos está dispuesto sobre los planos 140 de separación de tramos y las paredes 10, 12 frontales dos veces, mientras que el plano 208 de separación de tramos está dispuesto centralmente entre aquellos.

Dado que las barras 52, 52', 54, 54' de modelado se hallan en la posición neutral con \alpha = 0 o se creará una componente de transporte cinemática en la dirección axial.

El reactor 16 con el desarrollo del rotor según la figura 8 posee durante el funcionamiento en el sentido de rotación D1 un comportamiento de transporte, que crea una zona 170 de compactado en cada plano 140 de separación de tramos. La zona 210 creada en el plano 208 de separación de tramos posee propiedades contrarias a las de la zona 170 de compactado (descompactado).

La figura 9 muestra el desarrollo del rotor 18 de una sexta forma de ejecución del reactor 16 según el invento. El rotor 18 se configura esencialmente de tal modo, que su desarrollo equivalga a un desarrollo según la figura 6 a la que sigue en la dirección axial otro plano 208 de separación de tramos, sobre el que se dispone por segunda vez y a continuación el desarrollo según la figura 6.

Al tramo 142 longitudinal sigue por ello siempre otro tramo 144 longitudinal e inversamente. Con ello se dispone el plano 140 de separación de tramos dos veces entre los dos planos 140 de separación de tramos mencionados y las paredes 10, 12 frontales sobre los rotores 18, 20, mientras que el otro plano 208 de separación de tramos se dispone centralmente entre aquellos.

Las barras 174, 176 de los tramos 142 longitudinales están inclinadas nuevamente un ángulo -\alpha con relación al eje 46 del rotor, mientras que las barras 174', 176' de los otros tramos 144 longitudinales están dispuestas nuevamente inclinadas con un ángulo +\alpha.

Las barras 212, 214 de modelado, con un aspecto parecido al de las barras 204, 206 de la figura 7, que son soportadas, respectivamente arrastradas por los discos 260 con segmentos asignados al plano 208 de separación de tramos, poseen en la zona del plano 208 de separación de tramos una disposición quebrada para satisfacer los movimientos 78, 166 de transporte cinemáticos de los correspondientes tramos 142, 144 longitudinales.

El reactor 16 con un desarrollo del rotor según la figura 9 posee durante el funcionamiento en el sentido D1 de rotación un comportamiento de transporte en el que los movimientos 182, respectivamente 186 de transporte cinemáticos provocados por las barras 174, 174', 176, 176', 212, 214 de modelado actúan de manera favorable sobre los movimientos 80, 168 de transporta axiales dispersivos predominantes.

La figura 10 muestra el desarrollo del rotor 18 de una séptima forma de ejecución del reactor 16 según el invento. El rotor 18 se configura esencialmente de tal modo, que su desarrollo equivalga a un desarrollo según la figura 7 a la que sigue en la dirección axial otro plano 208 de separación de tramos, sobre el que se dispone por segunda vez y a continuación el desarrollo según la figura 7.

Al tramo 142 longitudinal sigue por ello siempre otro tramo 144 longitudinal e inversamente. Con ello se dispone el plano 140 de separación de tramos dos veces entre los dos planos 140 de separación de tramos mencionados y las paredes 10, 12 frontales sobre los rotores 18, 20, mientras que el otro plano 208 de separación de tramos se dispone centralmente entre aquellos.

Las barras 192, 194 de los tramos 142 longitudinales están inclinadas nuevamente un ángulo +\alpha con relación al eje 46 del rotor, mientras que las barras 192', 194' de los otros tramos 144 longitudinales están dispuestas nuevamente inclinadas con un ángulo -\alpha.

Las barras 218, 220 de modelado, con un aspecto parecido al de las barras 188, 190 de la figura 6, que son soportadas, respectivamente arrastradas por los discos 216 con segmentos asignados al plano 208 de separación de tramos, poseen en la zona del plano 208 de separación de tramos una disposición quebrada para satisfacer los movimientos 196, 200 de transporte cinemáticos de los correspondientes tramos 142, 144 longitudinales.

El reactor 16 con un desarrollo del rotor según la figura 10 posee durante el funcionamiento en el sentido D1 de rotación un comportamiento de transporte en el que los movimientos 196, respectivamente 200 de transporte cinemáticos provocados por las barras 192, 192', 194, 194', 218, 220 de modelado actúan de manera inhibidora sobre los movimientos 78, 166 de transporte axial dispersivos predominantes.

La carcasa 14 representada de manera simplificada posee, en la forma de ejecución preferida de un reactor 16 de gran volumen representada esquemáticamente en la figura 11, dos entradas 104 y 104' para la alimentación. La carcasa 14 representada posee, además, de una salida 106 para la extracción del producto de reacción tratado y un racor 108 de vapores para la extracción de los componentes volátiles del producto de reacción. Los rotores 18, 20 se configuran en este caso de tal modo, que den lugar a un desarrollo del rotor como el representado en la figura 10.

Durante el funcionamiento se accionan los árboles22, 24 de los rotores del reactor 16 en sentidos mutuamente contrarios en un primer sentido D1 de rotación. Cuando los segmentos 26, 26', 28, 28', 30, 30' de los discos y los elementos 192, 192', 194, 194', 204, 206, 218, 220 de tal modo, que las componentes 80, 168 de transporte axiales dispersivas sean mayores que las componentes 198, 202 de transporte cinemáticas, el producto de reacción se compacta, debido a los movimientos de transporte resultantes generados, en una zona 170 de compactado, que se halla en la zona de los planos 140 de separación de tramos y se somete a una mezcla especialmente íntima.

La figura 12 muestra el mismo reactor 16 que la figura 11, pero en ella de representa un estado de funcionamiento en el que los árboles 22, 24 de los rotores se accionan con sentidos D2 de rotación contrario al sentido D1 de rotación.

Como consecuencia, todas las componentes 80, 168 de transporte axiales dispersivas, que actúan en la dirección axial así como las componentes 198, 202 de transporte cinemáticas, que actúan en la dirección axial modifican la dirección de su acción. Todas las componentes de transporte representadas en la figura 12 como flechas dirigidas en la dirección axial son designadas con los números 80', 168', 198', 202' de referencia correspondientes.

Admitiendo, que el valor de las componentes 198', 202' de transporte cinemáticas es menor que el de las componentes 80',168' de transporte axiales dispersivas, se desprende de la figura 12, que, en lugar de las zonas 170 de compactado formadas en la figura 11, se formen zonas 170' nuevas en las paredes 10, 12 frontales, que poseen propiedades análogas a las de las zonas 170 de compactado.

De ello se desprende, que un reactor 16 de esta clase según el invento haga posible, con un funcionamiento alternativo hacia delante y hacia atrás en el sentido D1 de rotación, respectivamente D2 de rotación, una mezcla especialmente buena e íntima del producto de reacción. Un reactor 16 con una construcción de esta clase de los rotores 18, 20 y con una construcción de esta clase de la carcasa 14 es por ello especialmente ventajoso para el funcionamiento por lotes. En especial, cuando la salida 106 se halle en un plano de segmentos, que sea al mismo tiempo un plano de separación de tramos como el plano 208 de separación de tramos de la figura 12.

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La figura 13 muestra un reactor 16', que posee rotores 18, 20, cuyo desarrollo muestran varios tramos 142 longitudinales de un rotor 18 según la figura 6 y varios tramos 144 longitudinales de un rotor 18 según la figura 7. Los tramos 142 longitudinales y los tramos 144 longitudinales están dispuestos sucesivamente por pares y por triplicado a lo largo del eje 46 del rotor. La disposición se realiza del tal modo, que a un tramo 142 longitudinal siga siempre otro tramo 144 longitudinal e inversamente. Con ello es evidente, que el plano 140 de separación de tramos está dispuesto tres veces, una vez longitudinalmente en el centro así como otro plano 208 de separación de tramos en el centro entre dos planos 140 de separación de tramos.

La carcasa 14 de la presente forma de ejecución del reactor 16' posee en este caso una entrada 104 en o junto a la primera pared 10 frontal, una salida 106 en o junto a la segunda pared 12 frontal así como dos salidas 108, 108' de vapores en la parte superior de la carcasa 14.

La componente 80 de transporte axial dispersiva está dirigida en un tramo 142 longitudinal en una disposición de esta clase en la misma dirección que la componentes 182 de transporte cinemática. La componente 168 de transporte axial dispersiva está orientada en el otro tramo144 longitudinal en el sentido contrario al de la componente 202 de transporte cinemática. Suponiendo, que en este caso el dimensionado de los discos con segmentos y de las barras de modelado también se realiza de manera análoga al dimensionado descrito en la figura 11, se produce en cada tramo 142, 144 longitudinal un flujo 222, 224 neto, que posee sentidos de acción contrarios en la dirección axial.

Como consecuencia, el producto de reacción es acumulado en el funcionamiento con los árboles 22, 24 de rotor accionados en el sentido D1 de rotación en los planos 140 de separación de tramos, lo que da lugar a zonas 170'' de compactado en estos planos 140 de separación de tramos. Con una disposición alternativa de esta clase de los tramos 142, 144 longitudinales con zonas 170'' de compactado y con otras zonas 210' se puede desplazar durante el tratamiento el producto de reacción introducido a través de la entrada 104 casi paso a paso en la dirección axial desde la primera pared 10 frontal en la dirección hacia la segunda pared 12 frontal.

En este caso es posible aprovechar las zonas 170'' de compactado formadas en los planos 140 de separación de tramos para agregar al producto de reacción parcialmente tratado en entradas 104', 104'', 104''' dispuestas a lo largo de la pared 90 envolvente aditivos en forma líquida, gaseosa, sólida o pastosa hasta que, al final, el producto de reacción tratado abandona nuevamente en forma de producto el reactor 16' por la salida 106.

Con la disposición desplazada longitudinalmente arriba mencionada de entradas 104', 104'', 104''', adicionales se pueden agregar determinados componentes, respectivamente aditivos en un instante posterior al producto de reacción, que se halla en diferentes fases, lo que es especialmente conveniente, cuando un componente o aditivo tenga que ser preparado previamente por enfriamiento o calentamiento o cuando un componente de la reacción pueda ser agregado al reactor 16' en el transcurso ulterior del tratamiento. Estos componentes o aditivos adicionales pueden ser necesarios para poder fabricar mezclas especiales de productos así como para modificar las propiedades del producto.

La disposición representada en la figura 13 en el reactor 16' se presta por ejemplo en especial para su utilización en el caso de un paso continuo del producto de reacción, lo que equivale a una disposición como reactor continuo.

Es posible imaginar, que, partiendo de esta figura 13, se puedan realizar otras combinaciones de tramos 142, 144 longitudinales con componentes de transporte axiales dispersivas y cinemáticas distintas en cada caso en la dirección axial.

La figura 14 muestra el desarrollo de un rotor 18, 20 de una forma de ejecución de un reactor 16'' de gran volumen según el invento. Contrariamente al desarrollo del rotor representado en la figura 1, el rotor 18 según la figura 14 posee cámaras con distintas longitudes.

La cámara 70 limita con el disco 47 con segmentos situado en el borde, a la que sigue en la dirección axial y siempre separada por otro disco 226, 228, 230 con segmentos, una cámara 232 más larga, una cámara 234 todavía más larga y una cámara 236 aun más larga. Los discos 47, 226, 228, 230 con segmentos están dispuestos en una fila 238 de cámaras de manera no desplazada uno con relación al otro en el sentido del contorno. Las barras de modelado adaptadas a las longitudes de las cámaras 70, 232, 234, 236 están adaptadas correspondientemente en longitud.

Las restantes filas de las cámaras sucesivas en la dirección axial están configuradas correspondientemente, estando dispuesta cada cámara axialmente en la misma dirección con relación a la cámara siguiente en el sentido D1 de rotación.

Con ello, todos los discos 47, 226, 228, 230 con segmentos de estos rotores 18, 20 están dispuestos sobre líneas 240 con forma de espiral continuas, cuyo paso varía en la dirección longitudinal en función del lugar (dirección axial).

Con una disposición de esta clase de los discos con segmentos es por ejemplo posible obtener un efecto de transporte progresivo o degresivo en una dirección axial.

Cabe imaginar, que las líneas con forma de espiral no se extiendan de manera continua entre las paredes 10, 12 frontales, sino que lo hagan de manera desplazada, con lo que las líneas con forma de espiral poseen una especie de escalón/desplazamiento.

Las distintas longitudes de las cámaras pueden dar lugar en este caso a dispersiones axiales distintas. Con la disposición de los elementos de disco y de las barras de modelado representada en la figura 14 se genera un movimiento de transporte de la primera pared 10 frontal en la dirección hacia la segunda pared 12 frontal.

También es posible, que un reactor 16'' de gran volumen de esta clase funcione de manera alternativa según la reivindicación 17.

Cabe imaginar, que sobre los árboles 22, 24 de los rotores se dispongan en un primer tramo axial varios discos con segmentos y varias barras de modelado de acuerdo con un tramo 142, 144 longitudinal de un rotor 18, 20 según las figuras 4 a 7, mientras que en otro tramo longitudinal se disponen varios discos con segmentos y varias barras de modelado según un rotor 18, 20 según la figura 14.

También cabe imaginar, que, para una limpieza y un transporte del producto de reacción mejores en un sentido de rotación se configuren los discos con segmentos a modo de perfil, por ejemplo se biselen, a lo largo de su borde para minimizar el cizallamiento del producto de reacción entre el disco con segmentos y la pared 90 envolvente.

También cabe imaginar, que en todos los reactores de gran volumen según el invento se dispongan, en lugar de los discos con segmentos otros elementos tales como ganchos, barras, palas, etc. así como que los discos con segmentos, respectivamente los planos de los segmentos estén inclinados un ángulo pequeño alrededor el eje radial del disco con segmentos.

Las barras de modelado también pueden dar lugar a una reducción del tamaño del producto de reacción, en especial, cuando los productos, que se compactan y aglomeran tiendan a la formación de acumulaciones de material y de puentes.

Las barras de modelado provistas de cantos de limpieza se configuran con preferencia de tal modo, que los cantos de limpieza estén vaciados y se forme un ángulo de Incidencia con relación a las superficies a limpiar. Este vaciado, respectivamente torneado en el dorso da lugar a que el producto de reacción remanente en la ranura entre el canto de limpieza y la superficie opuesta, respectivamente la pared envolvente no sea laminado.

Igualmente cabe imaginar, que determinados componentes o aditivos se aporten a la cámara de mezcla por medio de acoplamientos montados de manera giratoria sobre los árboles de los rotores. En especial en el caso de un aditivo gaseoso puede ser ventajosa esta aportación directa al producto de reacción.

También cabe imaginar, que el reactor posea en lugar de una construcción horizontal una construcción inclinada e incluso vertical para aprovechar, por ejemplo, la fuerza de la gravedad.

Igualmente cabe imaginar, que los rotores no se construyan simétricos con relación a los tramos de separación de tramos, ya que pueden poseer, por ejemplo en diferentes tramos cantidades distintas de elementos de modelado en un plano de segmentos.

También cabe imaginar una forma de ejecución en la que el reactor esté provisto de superficies de intercambio térmico adicionales con las que se pueda calentar y/o enfriar el árbol del rotor y/o los discos con segmentos. Los árboles de los rotores poseen para ello en un extremo exterior de los muñones de los árboles cabezas de hermetización de rotación.

Igualmente cabe imaginar, que se calienten o enfríen varias zonas 100, 100' de la carcasa 14.

En el caso de que el reactor deba ser utilizado como reactor continuo, cabe imaginar también, que a los árboles 22, 24 de rotor se asigne en la salida 106 un medio de extracción adicional, por ejemplo con forma de husillo de transporte.

Con la disposición correspondiente de los elementos de construcción y con una elección correspondiente de la forma geométrica es posible realizar con lo expuesto más arriba reactores para una autolimpieza total y también para una autolimpieza parcial.

Cuando no sea preciso, que el reactor sea plenamente autolimpiante desde el punto de vista cinemático, cabe imaginar, que la carcasa 14 posea en la zona de la cámara 92 de mezcla una sección transversal con forma esencial de corazón o de lazo, teniendo lugar la limpieza parcial de la pared 90 envolvente por medio de las barras de modelado únicamente en la zona de los rotores 18, 20.

Claims (17)

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   1. Reactor de gran volumen con al menos dos rotores (18, 20) dispuestos con ejes paralelos en una carcasa (14), poseyendo cada uno de los rotores (18, 20) un árbol (22, 24) de rotor y discos (26, 28, 30, 32, 34) con segmentos, que se extienden al menos aproximadamente en sentido perpendicular con relación a los árboles (22, 24) de rotor en planos (36, 38, 40, 42, 44) de segmentos distanciados entre sí en la dirección axial, estando desplazado cada disco (26, 28, 30, 32, 34) con segmentos de un rotor (18, 20) en el sentido del contorno con relación al disco (26, 28, 30, 32, 34) con segmentos adyacente, visto en la dirección axial, del mismo rotor (18, 20) y soporta una barra (52, 54) de modelado, que interactúa con una pared (64) envolvente de la carcasa (14), penetrando durante el funcionamiento los discos (26, 28, 30, 32, 34) con segmentos de uno de los rotores (18, 20) a través de ranuras (60, 62) formadas por las barras (52, 54) de modelado del otro rotor (18, 20) en intersticios entre los discos (26, 28, 30, 32, 34) con segmentos asignados al mismo plano (36, 38, 40, 42, 44) de segmentos del otro rotor (18, 20), caracterizado porque los rotores (18, 20) imprimen en un tramo (142) longitudinal de reactor a la materia de reacción un movimiento de transporte con una componente (80, 182; 198), que se extiende en la dirección axial y en otro tramo (144) longitudinal una componente (168, 186; 202), que se extiende en el sentido contrario.
2. 2. Reactor de gran volumen según la reivindicación 1, caracterizado porque el tramo (142) longitudinal y el otro tramo (144) longitudinal limitan uno con otro en un plano (140) de separación de tramos, que se extiende perpendicular a los árboles (22, 24) de los rotores.
3. 3. Reactor de gran volumen según la reivindicación 2, caracterizado porque los rotores (18, 20) se construye en el tramo (142) longitudinal y en el otro tramo (144) longitudinal simétricos con relación al plano (140) de separación de tramos.
4. 4. Reactor de gran volumen según la reivindicación 2 ó 3. caracterizado porque el plano (140) de separación de tramos coincide con uno de los planos (36, 38, 40, 42, 44) de los segmentos y porque cada uno de los discos (152) con segmentos asignado a este plano de segmentos soporta, visto en el sentido del contorno, por un lado, una barra (154) de modelado unida exclusivamente con el disco (152) con segmentos soporte y, por otro, una barra (162) de modelado unida con sendos discos (156, 158) con segmentos adyacentes en la dirección axial.
5. 5. Reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la carcasa (14) posee dos paredes (10, 12) frontales, y porque - con excepción de los discos (47) de segmento al plano (48, 50) de segmentos más próximo a las paredes (10, 12) frontales - cada disco (26, 28, 30, 32, 34) de segmento está unido por medio de al menos una barra (52, 54, 162) de modelado con ambos discos (26, 28, 30, 32, 34) de segmento adyacentes en la dirección axial.
6. 6. Reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se disponen barras (52, 54, 162) paralelas a la dirección axial.
7. 7. Reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se disponen barras (174, 174', 176, 176') de modelado inclinadas con relación a la dirección axial y porque el movimiento de transporte conferido por los rotores (18, 20) a la materia posee en la dirección axial, por un lado, una componente (80, 168) de transporte axial dispersiva originada por los discos (26, 28, 30, 32, 34) de segmento y, por otro, una componente (182, 186) de transporte cinemática en la dirección axial originada por las barras (174', 176', 192', 194') de mezclado dispuestas inclinadas.
8. 8. Reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las barras (174, 176, 192, 194) de modelado del tramo (142) longitudinal están inclinadas en un sentido con relación a la dirección axial y las barras (174', 176', 192', 194') de modelado del otro tramo (144) longitudinal están inclinadas en sentido contrario.
9. 9. Reactor de gran volumen según la reivindicación 7, caracterizado porque al menos en el tramo (142) longitudinal la componente (182) de transporte cinemática y la componente (80) de transporte axial dispersiva poseen el mismo sentido.
10. 10. Reactor de gran volumen según la reivindicación 7, caracterizado porque al menos en el tramo (142) longitudinal la componente (198) de transporte cinemática posee, con relación a la componente (80) de transporte axial dispersiva un sentido axialmente contrario.
11. 11. Reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los discos (36, 38, 40, 42, 44) de segmento están dispuestos sobre líneas con forma de espiral, que se extienden coaxiales con los correspondientes árboles (22, 24) de los rotores.
12. 12. Reactor de gran volumen según la reivindicación 11, caracterizado porque las líneas con forma de espiral poseen en el tramo (142) longitudinal un paso distinto a las líneas con forma de espiral del otro tramo (144) longitudinal.
13. 13. Reactor de gran volumen según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque las líneas con forma de espiral del tramo (142) longitudinal poseen con relación a las líneas con forma de espiral del otro tramo (144) longitudinal un sentido de rotación contrario.

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14. 14. Reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 11a 13, caracterizado porque las barras (52, 54) de modelado poseen una sección transversal con forma esencialmente de gota.
15. 15. Reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la carcasa (14) posee al menos un racor (108) de vapores así como al menos una entrada (104) para poder aportar uno o varios componentes.
16. 16. Reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la carcasa (14) posee al menos una salida (106) para poder extraer la materia de reacción después de realizar un tratamiento.
17. 17. Procedimiento para el funcionamiento de un reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque los rotores (18, 20) son accionados durante el funcionamiento siempre en sentidos contrarios y alternativamente en un sentido de rotación y también en sentidos de rotación contrarios.