DE1162809B - Vakuum-Duennschichtverdampfer fuer viskose Fluessigkeiten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 01 d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 12a-2

F 36583 IV c/12 a
18. April 1962
13. Februar 1964

Die Erfindung betrifft einen Vakuum-Dünnschichtverdampfer für viskose Flüssigkeiten mit einer innerhalb eines aufrecht stehenden Verdampferraumes drehbar angeordneten, von der Flüssigkeit benetzten Walze als Verdampfungsfläche, die mit mindestens einem im Verdampfungsraum angeordneten Körper einen Keilspaltraum bildet, in den die Flüssigkeit unter Druck zugeführt und aus dem sie unter Druck wieder abgeführt wird.

In den Keilspalträumen findet eine gute Durchmischung der Flüssigkeit statt ohne Zuhilfenahme von mechanischen Rührarmen od. dgl.

Um nun die Schichtdicke auf der Walze, d. h. den Durchsatz durch den Verdampfer der jeweiligen Viskosität des zu behandelnden Produktes anzupassen, ist der mit der Walze einen Keilspalt bildende Körper erfindungsgemäß als konkav zur Walze gebogenes, um ortsfeste Zapfen schwenkbares Schaufelblatt ausgebildet, das federnd auf der Innenwand des Verdampferraumes abgestützt ist. -

Um die von oben nach unten vor sich gehende Förderung der Flüssigkeit, insbesondere solcher von hochviskoser Konsistenz, durch den Keilspaltraum zu beschleunigen, ist das Schaufelblatt auf seiner der Walze zugekehrten Oberfläche mit schräg zur Walzenachse verlaufenden nutartigen Vertiefungen versehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Hierbei zeigt

A b b. 1 einen Längsschnitt und

Abb. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung; in

A b b. 3 ist der Spaltraum in vergrößertem Maßstab dargestellt;

A b b. 4 zeigt eine Draufsicht auf die innere Oberfläche eines Schaufelblattes.

Die beispielsweise zähe Flüssigkeit wird durch den Stutzen 1 dem Verdampferraum zugeführt und mittels einer Hohlschnecke 2 in einen Spalt 3 gefördert. An dieser Drosselstelle wird die Flüssigkeit auf einen bestimmten Druck gebracht, der über dem Atmosphärendruck liegen soll, um den Dünnschichtverdampferraum auch mit Vakuum betreiben zu können. Durch den Ringspalt 3 gelangt die Flüssigkeit auf die Walze 4 und wird von den Keilspalten 8, die zwischen Walze 4 und den Schaufelblättern 5 gebildet werden, eingefangen und immer wieder auf der Walze 4 verteilt. Dabei wird, wie in A b b. 3 dargestellt, die Flüssigkeit am Keilspalt umgewälzt (Pfeil 6). In dem Zentrum dieser Bewegung scheiden sich die Blasen 7, die in dem Material vorhanden sind, infolge ihres Auf-

Vakuum-Dünnschichtverdampfer für viskose
Flüssigkeiten

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,

Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Dr. Wolf Rodenacker, Dormagen

triebs ab und treten aus dem Material in den Vakuumraum 9. Die aus dem Spalt 8 austretende Flüssigkeit 10 wird als blasenfreie Schicht auf der Oberfläche der Walze 4 durch den Raum 9 mitgenommen. Die Schaufelblätter 5 sind oben und unten in

ao den ortsfesten Zapfen 11 schwenkbar gelagert. Die Weite des Keilspaltraumes 8 kann je nach der Viskosität der Flüssigkeit beliebig dadurch eingestellt werden, daß entsprechend starke Federn 12, die auswechselbar sind oder auch von außen einstellbar

as gemacht sind, verwendet werden. Um die zähe Flüssigkeit über die gesamte Walzenlänge schnell zu verteilen und einen möglichst guten Durchsatz durch die Apparatur zu erzielen, werden die Schaufelblätter 5 mit schräg zur Walzenachse verlaufenden Nuten 13 versehen, wie sie in A b b. 4 dargestellt sind. Auf der Einlauf sehe tritt die Flüssigkeit in die in das Schaufelblatt eingefräste Nute 13 und wird dadurch, daß die Umwälzbewegung6 (siehe Abb. 3) der zähen Masse in der Nute 13 des den Spalt 8 begrenzenden Schaufelblattes 5 stattfinden muß, in Richtung des Pfeiles 14 nach unten gefördert und an der Leiste 15 auf die Walze 4 verteilt und von Nute zu Nute nach unten geführt. Durch solch eine Ausbildung der Nuten 13 ist es möglich, auch bei sehr zähen Flüssigkeiten einen großen Durchsatz durch die Apparatur zu erzielen. Dabei ist die Herstellung dieser Nuten sehr einfach, weil sie auch z. B. durch Hobeln des noch ungebogenen Bleches hergestellt werden können. Von der Walze4 (Abb. 1) tritt die Flüssigkeit in die Schnecke 16 über, in der sie gesammelt und unter Druck gesetzt wird. Die Flüssigkeit tritt dann durch Leitung 17 aus der Apparatur, in der sich eine Drosselstelle 18 befindet, die zumindest so eingestellt ist, daß der Druck größer als 1 atü ist, um mit Sicherheit einen Abschluß des Vakuumraumes 9 zu gewährleisten. Der Druck wird an dem Manometer 19 gemessen. Da der Druck gleichzeitig abhängig ist von

^: 409 508/352

der mit Flüssigkeit beaufschlagten Schneckenlänge, so dient die Druckmessung gleichzeitig dazu, das Flüssigkeitsniveau 20 in der Schnecke 16 zu bestimmen. Eine Niveaumessung ist notwendig, um die Zulaufmenge mit der Ablaufmenge in Übereinstimmung zu bringen. Deshalb ist auch die Schnecke 16 mit solchen Gängen versehen, daß sie eine größere Fördermenge als die Schnecke 2 bei der gleichen Drehzahl besitzt. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders stabile Flüssigkeitsniveauregelung in der Evakuierzone.

Die Walze 4 ist mit einem Hohlraum 21 versehen, in den ein ortsfester Heizkörper 22 und ein Thermometer 23 hineinreichen. Der ganze Hohlraum 21 ist beispielsweise mit einem Heizöl, das bis zu dem Niveau 24 reicht, gefüllt. Durch die Drehbewegung der Walze 4 findet eine intensive Rührung der Heizflüssigkeit statt, so daß eine gute Wärmeübertragung von dem Heizkörper 22 über die Heizflüssigkeit 21 auf die Walze 4 und damit auf das auf der Walze befindliche Material erfolgen kann. Die abzusaugenden Gase und Dämpfe treten in den Vakuumraum 9 über und werden durch die Vakuumleitung 25 abgesaugt. Es besteht die Möglichkeit, das Gehäuse des Verdampfungsraumes 26 zu kühlen, so daß die austretenden Dämpfe sich als Kondensat niederschlagen. Es wird in der Sammelrinne 27 gesammelt und über die Leitung 28 an die Atmosphäre gefördert. Der Verdampfungsraum 26 kann natürlich auch mit einer Heizung versehen werden, um die Wirkung der inneren Heizung der Walze zu verstärken. Als Heizflüssigkeiten lassen sich Öle verwenden und auch siedende Flüssigkeiten, wie Diphenyl, abgesehen von der normalen Möglichkeit des Anschlusses an ein Dampfnetz.

Durch die Drehbewegung der Flüssigkeit im Keilspalt, durch das Abscheiden der Blasen auf der Eintrittsseite und das Auftragen einer völlig durchmischten dünnen Schicht läßt sich ein wesentlich höherer Prozentsatz der Bestandteile an Lösungsmitteln, niedermolekularen Anteilen, Weichmachern nebst Gasen entfernen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vakuum-Dünnschichtverdampfer für viskose Flüssigkeiten mit einer innerhalb eines aufrecht stehenden Verdampferraumes drehbar angeordneten, von der Flüssigkeit benetzten Walze als Verdampfungsfläche, die mit mindestens einem im Verdampfungsraum angeordneten Körper einen Keilspaltraum bildet, in den die Flüssigkeit unter Druck zugeführt und aus dem sie unter Druck wieder abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper als konkav zur Walze (4) gebogenes, um ortsfeste Zapfen (11) schwenkbares Schaufelblatt (5) ausgebildet ist, das federnd auf der Innenwand des Verdampferraumes (26) abgestützt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelblatt (5) auf seiner der Walze (4) zugekehrten Oberfläche mit schräg zur Walzenachse verlaufenden nutartigen Vertiefungen (13) versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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