DE3032465C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stärke-Reaktor mit einem langgestreckten, rohrförmigen, einem einen unter Überdruck stehenden, Dampf aufnehmenden Wärmetauscher-Behälter durchlaufenden Primär-Reaktor, einer Zwangsförderpumpe in Verbindung mit dem Einlaß des Primär-Reaktors, einer Drosselstelle am Auslaß des Primär-Reaktors, und einem langgestreckten rohrförmigen Sekundär-Reaktor anschließend an die Drosselstelle.

Ein derartiger Reaktor ist aus der US-PS 41 37 094 bekannt. Es gibt verschiedene Kohlehydrat-Materialien mit langer Kette und hohem Molekulargewicht, zu denen Stärke als typisches Beispiel zählt. Stärke durchläuft bei der Verflüssigung einen Gelier-Zustand, bei dem sie einen hochviskoses Gel bildet. Bei weiterer Erwärmung wird das Material flüssig. Die zeitweilige Anwesenheit eines hochviskosen Gels bereitet jedoch erhebliche verfahrenstechnische Probleme bei Anlagen, die im Durchlauf arbeiten, da ein sehr hoher Druck zur Förderung des viskosen Materials notwendig ist. Es hat sich gezeigt, daß die Länge der Zone, in der ein hochviskoses Gel vorliegt, auf ein Minimum gebracht werden kann, und daß die Verflüssigung des Stärkeschlamms bei wesentlich geringeren Temperaturen und Drücken erreicht werden kann, als bisher angenommen wurde. Erforderlich ist eine sehr rasche Wärmezufuhr zu dem Stärkeschlamm in einer Vorheizzone, ohne daß die Stärke andererseits anbrennen darf.

Die genannte US-PS hat einen wesentlichen Erfolg auf dem Gebiet der Stärkereaktion gebracht. Bei diesem Verfahren wird ein Stärkeschlamm durch eine Primär-Heizschlange gepumpt, in der er die Gelatinierungs-Stufe durchläuft und die Form einer heißen, frei fließfähigen Flüssigkeit erreicht. Diese Flüssigkeit wird unter hohem Druck durch eine Drosselöffnung in eine abgeschlossene, rohrförmige Reaktionszone gepumpt. Dadurch erhöht sich die Reaktivität des Stärkeschlamms erheblich. Die Vorrichtung wurde mit einem Ölbad betrieben. Wenn sich dieses auf einer gemäßigten Temperatur von etwa 170°C befand, ergaben sich zufriedenstellende Sirupe. Bei einer Beschleunigung des Verfahrens konnte dies jedoch nur bei sehr hohen Drücken erreicht werden. In der Praxis stehen jedoch Pumpen, die einen sauren Stärkeschlamm bei derart extremen Drücken fördern, zu vertretbaren Kosten nicht zur Verfügung.

Eine Anhebung der Temperatur des Ölbades ermöglicht es, die Durchsätze stark zu erhöhen und die Drücke zu senken, jedoch ergibt sich dadurch eine geringere Qualität des erzeugten Sirups.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Reaktor der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der es gestattet, einen qualitativ guten Stärke-Sirup bei gegenüber dem bekannten Verfahren erhöhten Durchsatz zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Reaktor der obigen Art dadurch gelöst, daß der rohrförmige Primär-Reaktor eine Anzahl von parallelen Rohren umfaßt, die an der Eingangsseite mit der Einlaßleitung über einen Strömungsteiler und an der Ausgangsseite über einen kugelstumpfförmigen Strömungssammler mit einer Auslaßleitung verbunden sind, daß die Rohre mit dem erweiterten Ende des kegelstumpfförmigen Strömungssammlers verbunden sind und die Auslaßleitung von dem schmalen Ende des Strömungssammlers ausgeht, und daß die Rohre in den Strömungssammler unter einem Winkel zu dessen Achse derart eintreten, daß sich die austretenden Ströme innerhalb des Behälters schneiden.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung besteht darin, daß anstelle eines dicken Reaktionsrohres mehrere dünne Rohre in einem Bündel verwendet werden. Dadurch ergibt sich eine rasche Erwärmung der Stärke, so daß die Zone, in der ein hochviskoses Gel vorliegt, erheblich abnimmt, und ein geringerer Betriebsdruck ausreicht. Obwohl gesättigter Dampf zur möglichst raschen Erwärmung des Stärkeschlamms eingesetzt wird, brennt der Stärkeschlamm beim Übergang zum flüssigen Zustand nicht an, da die Zone hoher Viskosität verringert ist und der Stärkeschlamm sich somit relativ rasch durch die Rohre bewegen kann. Der Schlamm verbleibt beispielsweise in der Vorheizzone weniger als 100 Sekunden, im allgemeinen nur 25 bis 45 Sekunden. Es ergibt sich ein Sirup sehr hoher Qualität.

Obgleich das Stärke-Material beim Durchgang durch das Gel-Stadium in verschiedene Teilströme getrennt ist und die einzelnen Rohre relativ rasch durchströmt, muß erreicht werden, daß sich das Material am Austritt der einzelnen Zweigleitungen im selben Verfahrensstadium befindet. Die Geschwindigkeit in den einzelnen Rohren muß daher gleich sein. Während die Verteilung auf der Eingangsseite verhältnismäßig einfach zu erreichen ist und nur für eine gleichmäßige Aufteilung auf die einzelnen Leitungen gesorgt werden muß, können bei der späteren Zusammenführung Schwierigkeiten auftreten, da die Ströme aus einzelnen Rohren dazu neigen, kanalförmig oder bahnförmig weiterzulaufen. Daraus können sich unterschiedliche Gegendrücke ergeben, die wiederum die Strömungsgeschwindigkeit in den einzelnen Rohren unterschiedlich beeinflussen.

Erfindungsgemäß ist daher ein Strömungssammler vorgesehen, der kegelstumpfförmig ausgebildet und mit dem erweiterten Ende den einlaufenden Rohren zugewandt ist. Die einzelnen Ströme können ungehindert eintreten, und da die Rohre in einem Winkel zur Achse des Strömungssammlers einmünden, vermischen sie sich unverzüglich. Dadurch werden geringfügige Unterschiede im Zustand der einzelnen Ströme unmittelbar ausgeglichen.

Vorzugsweise umfaßt der Primär-Reaktor mehrere Einlaß-Leitungen, die innerhalb des Wärmetauscher-Behälters über Strömungsteiler in Rohrbündeln übergehen, die anschließend durch Strömungssammler zusammengefaßt werden, die mit mehreren Auslaß-Leitungen verbunden sind.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Als verwendete Materialien kommen Stärke aus Mais, Kartoffeln, Tapioca, Sago, Reis, Weizen, Wachsmais, Getreidehirse oder Wachshirse in Betracht. Sie können verwendet werden in raffinierter Form oder als natürliche Bestandteile in Getreidekörnern.

Es ist ebenfalls möglich, Hemizellulose enthaltende Materialien, beispielsweise Hülsenfasern, heranzuziehen, die in der Naßmühle isoliert worden sind.

Als Zusätze kommen Säure- oder Alkali-Materialien, Salze oder Gemische dieser Stoffe sowie Enzyme zur Erzeugung eines modifizierten Kohlehydrats in Betracht. Alternativ kann der Zusatz ein Kohlehydrat-Derivatmittel, wie etwa Natriumtripolyphosphat, Propylenoxid, 2,3-Epoxypropyl-Trimethyl- Ammoniumchlorid, Natriumchloroacetat, Epoxylchlorohydrin, Acetanhydrid, Maelinanhydrid, 2-chloroethyldithylaminhydrochlorid, 2-3-epoxypropylsulfonat, Triethylamin, Schwefeltrioxid und Harnstoff sein.

Einige der Moleküle ursprünglicher Stärken sind außerordentlich lang, und es kann notwendig sein, diese in der Vorheizzone auf ein für die Behandlung günstigeres Maß zu kürzen. Dies kann mit Hilfe eines Spaltmittels, etwa einer Säure, innerhalb des Kohlehydrat-Schlammes geschehen.

Bei dem mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführbaren Verfahren muß der Kohlehydrat- Schlamm durch eine Gel-Stufe hindurchgehen und anschließend einen Gleichgewichtszustand erreichen. Im Gleichgewicht hat der Schlamm eine Viskosität-Spitze durchlaufen und ist zu einer relativ niedrigen Viskosität, beispielsweise unterhalb von 500 cps bei 90°C unmittelbar nach der Austragung zurückgekehrt, ohne daß eine wesentliche Reaktion des Kohlehydrat-Materials stattgefunden hat.

Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß die Größe der Zone des Gels hoher Viskosität während der Gelatinierungsstufe so gering wie möglich gehalten wird, da auf diese Weise der Gleichgewichtszustand rasch erreicht werden kann, ohne daß es notwendig ist, extreme Bedingungen von Temperatur und/oder Druck in der Vorheizzone einzusetzen. Dies erfordert eine extrem rasche Wärmezufuhr in den Schlamm in der Vorheizzone, ohne daß die Kohlehydrate in nennenswerter Weise verbrennen dürfen. Erfindungsgemäß ist dies erreicht worden mit Hilfe einzelner, rohrförmiger Vorheizzonen begrenzten Querschnitts, die durch ein Heizbad hindurchlaufen, das Dampf mit Überatmosphärendruck enthält. Der Dampf befindet sich üblicherweise in einem Druckbereich von 7 bis 17,5 kg/cm² (bar). Ein Druckbereich von 7 bis 8,7 kg/cm² kann als bevorzugt angesehen werden. Dampf von 7 kg/cm² liefert eine Badtemperatur von 166°C, während der Dampf von 8,7 kg/cm² zu einer Badtemperatur von 185°C führt. Vorzugsweise wird gesättigter Dampf verwendet, da er eine größere Gleichförmigkeit der Erwärmung ermöglicht.

Weiterhin ist es wesentlich, daß das Material so rasch wie möglich durch die Vorheizzone hindurchgeführt wird, da eine lange Erwärmung die Tendenz zu unerwünschten Nebenreaktionen fördert. Dies gilt insbesondere bei der Hydrolyse von Stärke, da langsame Reaktionen die Entstehung von Materialien wie Gentibiose fördern, die dem Produkt einen bitteren Geschmack verleiht. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Kohlehydrat-Schlamm normalerweise durch die Gel-Stufe bis zum Gleichgewicht bei Reaktionstemperatur hindurchgeführt innerhalb etwa 100 Sekunden, vorzugsweise etwa innerhalb 25 bis 45 Sekunden. In diesem Falle wird ein Vorheizrohr mit einem Innendurchmesser von 13 mm verwendet. Bei einer Durchlaufzeit von 50 bis 100 Sekunden wird ein Vorheizrohr mit einem Innendurchmesser von 25 mm eingesetzt. Die tatsächliche Geschwindigkeit des Schlammes liegt üblicherweise bei etwa 15 bis 120 cm/Sekunde, vorzugsweise bei 30 bis 90 cm/Sekunde.

Bei diesen Gleichgewichtsbedingungen und gewünschten Reaktionstemperaturen wird die heiße Kohlehydrat-Flüssigkeit durch eine begrenzte Öffnung hindurchgedrückt in eine abgeschlossene, rohrförmige Reaktionszone. Dabei nimmt der Druck schlagartig ab. Dies bewirkt eine beträchtliche Erhöhung der Reaktivität des Kohlehydrats, so daß sich eine sehr rasche Reaktion mit den reaktiven Zusätzen innerhalb der rohrförmigen Reaktionszone ergibt. Diese Zusätze können mit dem Kohlehydrat-Schlamm vermischt werden, bevor dieser die Vorheizzone durchläuft, oder sie können direkt in das hochreaktive Material unmittelbar anschließend an die Drosselöffnung eingeleitet werden.

Die rohrförmige Vorheizzone kann beliebig gestaltet sein, sofern sie die Möglichkeit bietet, einen kontinuierlichen Materialfluß durchzuführen. Beispielsweise kann es sich um ein Wärmetauscherrohr handeln, durch das das Material mit Hilfe einer Pumpe mit kontinuierlicher Verdrängung hindurchgeführt wird. Zur Erzielung der gewünschten hohen Wärmeübergangswerte in Richtung auf den Schlamm weisen die einzelnen Wärmetauscherrohre vorzugsweise einen verhältnismäßig geringen Durchmesser auf, beispielsweise einen Durchmesser unter 5 cm. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Rohre mit sehr geringen Durchmesser im Bereich von etwa 13 bis 38 cm zu verwenden. Bei Durchmessern von 25 mm und darüber kann es vorteilhaft sein, statische Mischer zur Erzielung einer ausreichenden Vermischung innerhalb der Rohre zu verwenden.

Im übrigen kann eine zusätzliche Erhitzung und Vermischung des Stärke-Schlammes durch direkte Einleitung von Dampf in den Schlamm innerhalb des Rohres erreicht werden, indem beispielsweise der Dampf in den Bereich des Einlasses der Vorheizzone eintritt. Dies kann zu einer sehr raschen Erhöhung der Temperatur des Schlammes führen, bewirkt allerdings auf der anderen Seite einen gewissen Verdünnungseffekt in dem Schlamm. Die zusätzliche Erwärmung bis zum Gleichgewichtszustand wird durch indirekte Beheizung in einem Dampfbad erreicht.

Die verengte Öffnung der Drosselöffnung muß einen Querschnitt aufweisen, der erheblich geringer als der Querschnitt der einzelnen Vorheizrohre ist. Der Durchmesser liegt vorzugsweise im Bereich unterhalb von 6 mm. Die Drosselöffnung zwischen der Vorheizzone und der Reaktionszone kann als einzelne Öffnung oder in der Form einer Anzahl von nebeneinander liegenden Öffnungen ausgebildet sein.

Die Temperatur des Materials beim Durchgang durch die Drosselöffnung beträgt wenigstens 125°C, vorzugsweise 130 bis 170°C bei einer sauren Hydrolyse von Stärke. Bei anderen Reaktionen können die Temperaturen erheblich abweichen.

Der Druck auf der Einlaßseite der Drosselöffnung liegt üblicherweise bei wenigstens 21 kg/cm² (bar), vorzugsweise bei wenigstens 35 bis 70 kg/cm². Der obere Grenzwert beruht im wesentlichen auf der Förderkapazität der verwendeten Pumpe, die den Schlamm durch das System pumpt. Es ergibt sich ein erheblicher Druckabfall an der Drosselöffnung, vorzugsweise in der Größenordnung von 21 bis 42 kg/cm².

Die abgeschlossene, rohrförmige Reaktionszone kann üblicherweise gestaltet sein, sofern sie die Möglichkeit bietet, einen kontinuierlichen Materialfluß aufrecht zu erhalten. Es handelt sich vorzugsweise um ein Wärmetauscherrohr, das entweder das Vorheiz-Dampfbad oder ein getrenntes Wärmetauscherbad bei derselben oder einer unterschiedlichen Temperatur in bezug auf das Vorheizbad durchläuft. Das Reaktionsrohr kann dieselben Abmessungen wie die Vorheizrohre aufweisen, jedoch auch einen größeren oder kleineren Durchmesser als diese in Abhängigkeit von den zu behandelnden Materialien besitzen. Im allgemeinen ist die Größe des Reaktionsrohres weniger kritisch als diejenige des Vorheizrohres, das das in das Reaktionsrohr eintretende Material bereits eine freifließende Flüssigkeit mit Reaktionstemperatur ist.

Die Verweilzeit in der rohrförmigen Reaktionszone mit 13 mm Durchmesser liegt üblicherweise unterhalb von 2 Minuten, wenn ein Stärke-Sirup mit einem D. E.-Wert bis zu 73 und ein Sirup hoher Qualität mit einem D. E.-Wert von 73 im erfindungsgemäßen Sinne erzielt werden soll. Die gesamte Verweilzeit beträgt bei einem Rohr mit 13 mm Durchmesser innerhalb der Vorheiz- und Reaktionszone weniger als 2,5 Minuten.

Vorzugsweise wird der Druck innerhalb des Reaktors vollständig durch die Zufuhrpumpe und nicht durch eine druckempfindliche Rückkopplungsschleife gesteuert. Dies kann erreicht werden mit Hilfe einer Zwangsförderpumpe mit regelbarer Drehzahl, wie etwa einer Moyno-Pumpe, so daß der Druck in dem Reaktor durch die Pumpendrehzahl gesteuert wird. Auf diese Weise bewegt sich das behandelte Material durch den Reaktor als kontinuierlich bewegte Masse hindurch.

Eine bessere Steuerung des Systems ergibt sich, wenn eine Steuerung des Druckes in der Reaktionszone einbezogen wird. Dies kann in einfacher Weise durch Verwendung einer weiteren Drosselöffnung am Auslaßende der Reaktionszone erreicht werden. Der Druck innerhalb der Reaktionszone wird vorzugsweise auf einem Wert gehalten, der ausreicht, um das Material innerhalb der Reaktionszone in flüssigem Zustand zu halten, d. h., bei etwa 14 kg/cm².

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein schematisches Flußdiagramm zur Veranschaulichung eines herkömmlichen Stärke-Reaktors;

Fig. 2 ist die schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 zeigt im einzelnen eine Rohrverzweigung;

Fig. 3a ist ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Rohrverzweigung;

Fig. 4 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verhältnisses des D. E.-Wertes zu der Verweilzeit in dem Reaktor;

Fig. 5 ist ein Diagramm, das das Verhältnis der Glukose-Werte zu der Verweilzeit in dem Reaktor verdeutlicht;

Fig. 6 bezieht sich auf das Verhältnis der Temperaturzunahme bei dampf- und ölbeheizten Reaktoren;

Fig. 7 zeigt den Druckabfall im Verhältnis zur Strömungsgeschwindigkeiten bei einem Dampfreaktor.

Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen Reaktor, soll jedoch im folgenden kurz erläutert werden, soweit dies zum Verständnis des Standes der Technik und einiger gleichermaßen beim Stand der Technik und der Erfindung vorgesehener Merkmale zweckmäßig ist.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist ein Vorratstank 10 für die Zufuhr eines Stärke-Schlammes vorgesehen. Dieser Vorratstank ist mit einer Auslaßleitung 11 verbunden, die in eine Moyno-Pumpe 12 mündet. Der Schlamm gelangt aus der Pumpe mit hohem Druck in die Einlaßleitung 13 und aus dieser in die Heizschlange 14. Der Druck innerhalb der Heizschlange 14 wird geregelt durch Änderung der Drehzahl der Moyno-Pumpe 12.

Der Hauptreaktor dieser Vorrichtung ist ein geschlossener und isolierter Behälter 15, der im wesentlichen einen Dampfkessel darstellt, mit dem eine Einlaßleitung 16 und eine Auslaßleitung 17 für Dampf verbunden ist. Ein Regelventil 30 befindet sich in der Einlaßleitung 16.

Die Heizschlange 14 besteht aus rostfreiem Stahl und ist vorzugsweise schraubenförmig ausgebildet. Sie stellt zunächst den Vorerhitzer für die Reaktion dar, und der Schlamm, der durch die Heizschlange 14 bewegt wird, durchläuft die Gel-Stufe und wird zu einer heißen, freifließenden Flüssigkeit umgewandelt. Der Auslaß der Vorerhitzer-Heizschlange 14 mündet an eine erste Drosselöffnung 18, deren Durchmesser wesentlich geringer als derjenige der Heizschlange 14 ist. Der Auslaß der Drosselöffnung 18 ist mit einem weiteren Rohr 19 aus nichtrostendem Stahl verbunden, das im weiteren Verlauf die rohrförmige Reaktionszone der vorliegenden Erfindung bildet. Dieses Rohr weist ebenfalls eine Schraubenform auf und führt zurück in den Dampfkessel oder Behälter 15. Die Reaktion erfolgt während des Durchgangs der heißen Flüssigkeit durch das Rohr 19.

Zur Regelung des Druckes innerhalb des Rohres 19 ist eine zweite Drosselöffnung 20 am Auslaß vorgesehen. Das Reaktionsprodukt wird durch eine Auslaßleitung 21 abgeführt.

Fig. 2 zeigt schematisch die Anordnung der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Da eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung in einer sehr kurzen Erhitzungszeit des Reaktionsmaterials besteht, ist es außerordentlich wichtig, den Stärke-Schlamm so rasch wie möglich durch die Gel-Stufe hindurch auf die Reaktionstemperatur zu bringen. Dies wird gemäß Fig. 2 dadurch erreicht, daß die Einlaß-Leitung 13 mit einem Rohrverteiler verbunden ist, der zwei Einlaßleitungen 22 und 23 umfaßt. Jede dieser Zweigleitungen ist wiederum unterteilt in drei zusätzliche Rohre 24, 25 und 26, die innerhalb des Behälters liegen. Es entstehen also sechs Vorerhitzerrohre, die den Wärmebehälter 15 durchlaufen. Dies ergibt einen sehr raschen Wärmeübergang zwischen dem Dampf und dem Schlamm innerhalb der Rohre.

Jede Gruppe der drei Rohre läuft zusammen in jeweils einer einzigen Auslaßleitung 27 und 28, und diese mündet ihrerseits in eine weitere einzige Auslaßleitung 29, die mit der Drosselöffnung 18 verbunden ist. Im übrigen erfolgt die Reaktion in der in Fig. 1 beschriebenen Weise.

Da sich die Viskosität des behandelten Materials in weitem Rahmen beim Durchgang durch die Vorheizzone ändert, ist es wichtig, daß die Abmessungen der Rohre so gewählt werden, daß an jedem Punkt des Verfahrens in allen Rohren eine konstante Geschwindigkeit aufrechterhalten wird. Fig. 3 zeigt daher, daß am Auslaß der Rohre 24, 25 und 26 die Abmessungen dieser Rohre 24, 25 und 26 einerseits und der Auslaßleitung 27 andererseits derart gewählt sein müssen, daß die Geschwindigkeiten in allen vier Rohren konstant sind. Das gleiche gilt für die drei Vorerhitzerrohre, die in der Leitung 28 münden, und der Strom in den Leitungen 27 und 28 muß ebenfalls die gleiche Geschwindigkeit aufweisen, so daß die von den verschiedenen Rohren zugeführten Materialien sich jeweils in derselben Behandlungsstufe befinden, wenn sie in das Auslaßrohr 29 und die Drosselöffnung 18 eintreten.

Die Zweigleitungen 22 und 23 können Ventile einschließen, so daß entweder nur eine oder beide Leitungen verwendet werden können. Im übrigen können diese Einlaßleitungen 22 und 23 ebenso wie die Auslaßleitungen 27 und 28 Kupplungen enthalten, so daß einzelne Bündel von Rohren 24, 25, 26 zu Wartungszwecken entfernt werden können. Wenn ein derartiges Rohrbündel herausgenommen ist, kann der Reaktor im übrigen weiterlaufen.

Die Ausführung des Sammelstückes für mehrere Vorerhitzerrohre ist in Fig. 3a gezeigt. Es könnten Schwierigkeiten entstehen, wenn eine Anzahl von Rohren in ein gemeinsames Auslaßrohr einmündet, sofern die Bedingungen in den einzelnen Rohren nicht absolut identisch sind.

Beispielsweise kann die Tendenz bestehen, daß der Strom in einem der Rohre rascher fließt als in den anderen. Dies würde dazu führen, daß der raschere Strom in dem einen Rohr bevorzugt in die Auslaßleitungen eintritt, bezogen auf die übrigen Rohre, so daß sich ein nichthomogenes Produkt ergeben würde.

Das Sammelstück gemäß Fig. 3a weist die Form eines kegelstumpfförmigen Strömungssammlers 31 auf, in dessen weiteres Ende die Rohre 24, 25 und 26 unter einem Winkel zu der Behälterachse eintreten. Auf diese Weise treffen die Ströme auf den Rohren 24, 25 und 26 innerhalb des Strömungssammlers 31 zusammen, so daß sich eine gleichförmige Vermischung ergibt und keiner der Ströme aus den Rohren 24, 25 und 26 durch unmittelbare Einmündung in die Auslaßleitung 27 bevorzugt wird. Dieser Strömungssammler 31 kann in beliebiger Position des Systems verwendet werden, indem zwei oder mehrere Rohre in einem einzigen Rohr zusammengefaßt sind.

Bei der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung verlaufen die Reaktionsrohre durch dasselbe Wärmetauscherbad wie die Vorerhitzerrohre. Es ist jedoch auch möglich und in Abhängigkeit von den durchzuführenden Reaktionen durchaus sinnvoll, die Reaktionsrohre teilweise oder vollständig außerhalb des Wärmetauscherbades anzuordnen oder durch ein getrenntes Wärmetauscherbad mit unterschiedlicher Temperatur hindurchzuführen.

Claims (6)

1. Stärke-Reaktor mit einem langgestreckten, rohrförmigen, einen unter Überdruck stehenden, Dampf aufnehmenden Wärmetauscher-Behälter durchlaufenden Primär-Reaktor, einer Zwangsförderpumpe in Verbindung mit dem Einlaß des Primär-Reaktors, einer Drosselstelle am Auslaß des Primär-Reaktors, und einem langgestreckten, rohrförmigen Sekundär-Reaktor anschließend an die Drosselstelle, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Primär-Reaktor eine Anzahl von parallelen Rohren (24, 25, 26) umfaßt, die an der Eingangsseite mit der Einlaßleitung (13, 22) über einen Strömungsteiler und an der Ausgangsseite über einen kegelstumpfförmigen Strömungssammler (31) mit einer Auslaßleitung (27, 29) verbunden sind, daß die Rohre (24, 25, 26) mit dem erweiterten Ende des kegelstumpfförmigen Strömungssammlers (31) verbunden sind und die Auslaßleitung von dem schmalen Ende des Strömungssammlers ausgeht, und daß die Rohre (24, 25, 26) in den Strömungssammler (31) unter einem Winkel zu dessen Achse derart eintreten, daß sich die austretenden Ströme innerhalb des Strömungssammlers (31) schneiden.

2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Primär-Reaktor eine Anzahl von Einlaßleitungen (13, 22, 23) und eine Anzahl von Auslaßleitungen (27, 28, 29) umfaßt, die jeweils über einen Strömungsteiler und einen Strömungssammler (31) mit einer Anzahl von Rohren (24, 25, 26) innerhalb des Wärmetauscher-Behälters (15) verbunden sind.

3. Reaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (12) eine regelbare Drehzahl aufweist und derart ausgebildet ist, daß die Drehzahlregelung eine Drucksteuerung des Reaktors ermöglicht.

4. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (24, 25, 26) des Primär-Reaktors einen Innendurchmesser von nicht mehr als 38 mm aufweisen.

5. Reaktor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch Ventile zur individuellen Sperrung der einzelnen Einlaßleitungen (13, 22, 23).

6. Reaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte Sekundär-Reaktor (19) durch den Wärmetauscher-Behälter (15) hindurchgeführt ist.