DE1917435C3 - Vorrichtung zum Ausgasen hochviskosen chemisch reagierenden Materials - Google Patents

Description

I 917 435

Fig. 2 einen schematischen Vertikalschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie A-A der F i g. 2 und

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie B-B der Fig. 2.

Die F i g. 2 und 3 zeigen einen horizontal angeordneten, langen, zylindrischen Reaktionsbehälter, der mit einem Heizmantel 4 für ein zirkulierendes Heizmedium versehen ist, das in den Heizmantel 4 durch den Einlaß 5 eingespeist und am Auslaß 6 abgelassen wird. Ein Reaktionsmaterial wird in den Behälter durch die Speiseöffmmg 7 eingespeist, in Richtung des anderen Endes des Behälters bewegt und durch eine Auslaßöffnung 8 abgezogen. Während der Bewegung durch den Behälter schreitet die Reaktion (z. B. Polykondensation) fort, und gasförmige Nebenprodukte werden durch die öffnung 9 abgezogen. Der Inhalt (Reaktionsmasse) im Behälter wird kontinuierlich gerührt.

Gemäß der Erfindung wird ein Schneckenband 1 benutzt, das die Form einer Schraube hat, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Das Schneckenblatt 1 ist aus einem Band hergestellt, welches so gewunden ist, daß es im ganzen eine kontinuierliche Schraube bildet. Das Schneckenblatt I hat keine zentrale Tragachse. Um die mechanische Festigkeit des Schneckenblattes 1 zu verbessern, sind vorzugsweise mehrere Tragstangen 3 vorgesehen. In der gezeigten Ausführungsform sind vier Tragestangen 3 horizontal und parallel zueinander durch das Schneckenblatt 1 geführt. Das Schnecken»-'!.-. ;t! ist horizontal im Behälter angeordnet (seine Rotationsachse ist horizontal). Vorzugsweise bekommt das Schneckenblatt 1 eine höhere Steigung (wie aus F i g. 2 zu ersehen) in Richtung des Gefäßausganges.

An und entlang dem Schneckenblatt 1 sind eine Reihe von Schabern 2 in geeigneten Abständen voneinander angeordnet In der gezeigten Ausführungsform sind die Schaber 2 jeweils im Winkel von 90° zu benachbarten Schabern 2 angeordnet, wie es in den F i g. 4 und 5 gezeigt ist. Jeder Schaber 2 steht vom Umfang des Schneckenblattes 1 radial nach außen, bis nahe an die innere Wand (Seiten- und Bodenwand) des Behälters, und zwar mit einem geringen Abstand davon, z. B. 5 mm oder weniger. In der gezeigten Ausfiihrungsform sind die Schaber 2 in einem Winkel bezüglich der Rotationsachse des Schneckenbandes 1 angebracht Es ist jedoch auch möglich, die Schaber 2 parallel zur Richtung der Rotationsachse des Schneckenbandes 1 anzubringen.

Wie in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt ist, sind zwei solche Schneckenbänder 1 vorhanden. Diese beiden Schneckenbänder 1 sind seitlich nebeneinander parallel zueinander angeordnet. Die Anordnung ist so, daß die benachbarten Schneckenbänder ineinandergreifen, sich jedoch nicht berühren. Sie rotieren in entgegengesetzten Richtungen. Deshalb wird eine Brücke aus viskosem Reaktionsmaterial, die sich zwischen benachbarten, umwälzenden Abschnitten, z. B. zwischen α und b (Fig. 3) an einem Schneckenband gebildet hat, durch einen drehenden Abschnitt mit den entsprechenden Schabern (z. B. c) auf dem anderen Schneckenband gebrochen, weil sich der letztere im Zwischenraum zwischen α und b bewegt.
Weiterhin sind die Größe, die Winkellage und die Dichte (Anzahl und Abstand) so gewählt, daß ihre Projektionen entlang der Linie l-m (F i g. 3) auf die Wand praktisch die ganze Linie l-m bedecken. Deshalb wird praktisch jeder Teil der inneren Wand (Seiten- und Bodenwand) der unteren Hälfte des Behälters beim Rotieren der Schneckenbänder mit diesen Schabern gereinigt.

Jedes Schneckenband mit den darauf angebrachten Tragstangen ist an jedem Ende durch eine an eine Welle 10 oder 10' angebrachte Scheibe gesichert. Die Wellen 10 und 10' sind nach außen durch die Stirnwand des Behälters geführt. Diese Wellen 10 und 10' werden in entgegengesetzten Richtungen angetrieben. Die Schneckenbänder sind in der Nähe von den Seiten- und Bodenwänden des Behälters angeordnet.

Während des Stillstandes liegt gewöhnlich wenigstens ein Drittel der Schneckenbänder über dem Niveau der Reaktionsmasse im Behälter. Deshalb wird die obere Wand des Behälters nicht von den Schneckenbändern oder den Schabern bestrichen, jedoch verursacht dies keine merklichen Schwierigkeiten, weil die gesamte viskose Masse, die sich an der oberen Wand des Behälters ablagert, infolge ihres eigenen Gewichtes herabtropft oder herabfällt.

Das hochviskose Material wird langsam vom Einlaß zum Auslaß des Behälters bewegt, ohne daß praktisch eine Durchmischung in axialer Richtung stattfindet. Um das viskose Material zu fördern, können die Schneckenbänder 1 und/oder die Schaber 2 in einem geeigneten Winkel bezüglich dei axialen Richtung angebracht sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ten 637 685 und 660491 jeweils eine Vorrichtung

   Patentanspruch: zum Behandeln von festen, körnigen Stoffen mit * Flüssigkeiten im Gegenstrom bekannt, bei der die Vorrichtung zum Ausgasen hochviskosen zwischen den einzelnen Windungeη der Hauptchemisch reagierenden Materials bei der Poly- 5 schnecke befindlichen Teileeiner HUfsschnecke nut kondensation eines Polyesters, bestehend aus größerer Steigung als ebene Flachenl ausgebildet sind einem Behälter, in dem zum Umwälzen und For- Außerdem ist aus der deutschen Patentschnft dem des Materials zwei Schneckenbänder ohne 1 111 154 eine Vorrichtung zum kontinuierlichen zentralen Schaft ineinandergreifend gegenläufig Behandeln von hochviskosem Material bekannt, die rotierendangebrachtsind, dadurch gekenn- io einen beheizten Behälter und eine Einnchtung zum zeichnet, daß jedes Schneckenband (1) im Umwälzen und Fördern des Materials aufweist Bei Umfangsbereich mit mehreren zur Drehachse (10) dieser bekannten Anordnung besteht die Einnchtung im wesentlichen parallel angeordneten Tragstan- zum Umwälzen und Fordern des Matenals aus meh- ;gen (3) ausgestattet ist, an denen radial nach reren ineinandergreifenden Schnecken
   außen gerichtete Schaber (2) abgestützt sind, die * Weiterhin ist es aus der USA-Patentschnft im unteren Bereich des Behälters auf 5 mm und 3 206287 grundsätzlich bekannt, an Schneckenbanweniger an die beheizte Behälterwand herange- dem Schaberelemente anzuordnen, die eine beheizte führt sind und daß die Steigung jedes spiralform!- Behälterwand überstreichen.

   gen Schneckenbandes (1) zum AusJaßende des Bei den bekannten Vorrichtungen tritt der NachBehälters hin größer wird. *> teil auf, daß auf Grund einer unterschiedlichen oder

   verhältnismäßig langen Verweilzeit des Behandlungsgute!'! im Behälter kein homogenes Produkt erzielt wird, da in einigen Teilen des Behandlungsgutes die chemische Reaktion bereits im Behälter ζυ weit fort-

   25 schreitet, so daß das Behandlungsgut verdorben ist.

   Femer kann es bei den bekannten Vorrichtungen

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aus- zu lokalen Überhitzungen des Behandlungsgutes an gasen hochviskosen chemisch reagierenden Materials der Behälterwand kommen, wodurch eine bei erhohbei der Polykondensation eines Polyesters, bestehend ter Temperatur verkürzte Reaktionszeit bedingt ist, aus einem Behälter, in dem zum Umwälzen und For- 30 so daß auch bei gleicher Verweilzeit des Behanddem des Materials zwei Schneckenbänder ohne zen- lungsgutes im Behälter ein unterschiedlicher PoIytralen Schaft ineinandergreifend gegenläufig rotierend merisationsgrad des Produktes auftreten kann,
   angebracht sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine In einer Vorrichtung zur Behandlang hochviskosen Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen. Materials, z. B. in einer Vorrichtung zur Durchfüh- 35 durch die das Behandlungsgut unter Vermeidung rung des letzten Stadiums einer Polymerisation oder einer lokalen Überhitzung an der heißen Behälter-Pol) kondensation bei der Herstellung einer Folie wand bei im wesentlichen konstanter Aufenthaltszeit oder eines folienbildenden Polyeders, wobei die im Behälter so intensiv durchmischt wird, daß eine Reaktionsmasse ein hochviskoses, flüssiges Material die Ausgasung fördernde besonders starke ständige ist, muß das Material gut umgewälzt werden, so daß 4° Oberflächenemeuerung erreicht ist.
   lokale Überhitzung und Degradation verhindert wer- Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung den und die Oberfläche der reagierenden Masse vor, daß jedes Schneckenband im Umfangsbereich ständig erneuert wird, um das Entweichen flüchtiger mit mehreren zur Drehachse im wesentlichen parallel Nebenprodukte der Polymerisation zu erleichtem. angeordneten Tragstangen ausgestattet ist, an denen Um weiterhin eine konstante oder einheitliche Ver- 45 radial nach außen gerichtete Schaber abgestützt sind, weilzeit der Reaktionsmasse im Behälter zu erreichen, die im unteren Bereich des Behälters auf 5 mm und darf es keine Stellen geben, wo das Reaktionsmaterial weniger an die beheizte Behälterwand herangeführt abgelagert wird oder hängenbleibt. sind und daß die Steigung jedes spiralförmigen Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist Schneckenbandes zum Auslaßende des Behälters hin aus der deutschen Patentschnft 44 105 grundsätzlich 50 größer wird.

   bekannt, die zwei berührungsfrei ineinandergreifende Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann

   zur Mündung des Behälters konvergierende und ent- jegliche lokale Überhitzung und lokale thermische

   gegengesetzt rotierende Schnecken aufweist. Bei die- Degradation des Materials oder Polymers verhindert

   ser bekannten Anordnung sind die rotierenden werden und die Durchmischung des Reaktionsmateri-

   Schnecken nicht mit einer zentralen Welle ausgestat- 55 als in axialer Richtung wird auf einem Minimum ge-

   tet. halten, so daß eine homogene Reaktion oder ein

   Weiterhin ist aus der deutschen Auslegeschrift Polymerisationsprodukt in kurzer Zeit erhalten wer-

   1 180 349 eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines den kann.

   knetbaren Materials bekannt, bei der zwei auf Dre- Die Vorrichtung ist insbesondere zur Durchfüh-

   hung gekuppelte und mit Spiel ineinandergreifende 60 rung des letzten Stadiums der Polykondensation bei

   Bandwendeln vorgesehen sind, deren Wendelflächen der Herstellung eines hochviskosen Polymers, z. B.

   im wesentlichen radial gerichtet sind und zur korn- Polyethylenterephthalat oder eines anderen copoly-

   primierenden Behandlung von im Bereich der Band- merisierten Polyesters (z. B. Polyäthylenisoterephtha-

   wendel befindlichem Material zusammenwirken. Die lat) besonders geeignet.

   Bandwendeln sind um eine zentrale Welle herum- 65 Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise

   geführt, derart, daß zwischen der zentralen Welle und durch die Zeichnung erklärt; in dieser zeigt:

   der Bandwendel ein freier Ringraum gebildet ist. Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teils einer erfin-

   Ferner ist aus den beiden deutschen Patentschrif- dungsgemäßen Schnecke,