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DE1442466A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Trennen von Fluessigkeiten mit/von Feststoffen - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Trennen von Fluessigkeiten mit/von Feststoffen

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Publication number
DE1442466A1
DE1442466A1 DE19621442466 DE1442466A DE1442466A1 DE 1442466 A1 DE1442466 A1 DE 1442466A1 DE 19621442466 DE19621442466 DE 19621442466 DE 1442466 A DE1442466 A DE 1442466A DE 1442466 A1 DE1442466 A1 DE 1442466A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
funnel
tip
funnel tip
solids
vessel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19621442466
Other languages
English (en)
Inventor
Nicodemus David Otis
Ambrogi William Peter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm and Haas Co
Original Assignee
Rohm and Haas Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm and Haas Co filed Critical Rohm and Haas Co
Publication of DE1442466A1 publication Critical patent/DE1442466A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B03B5/62Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by hydraulic classifiers, e.g. of launder, tank, spiral or helical chute concentrator type
    • B03B5/623Upward current classifiers
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Description

  • Vorrichtung. zum kontinuierlichen Mischen und Trennen von Flüssigkeiten mit/von Feststoffen.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Trennen von Flüssigkeiten mit/von Festatoffen, deren Dichte sich von der der Flüssigkeiten unterscheidet, wobei ein Gefäß durch einen schalen- oder trichterförmigen Einsatz in zwei Kammern geteilt ist, eine Einlaß -öffnung in die der Trichterspitze zugewandte Kammer führt, das Gemisch aus Flllssigkeit und Feststoffen durch mindestens eine mit abstand von der Spitze des Trichters im Trichter angebrachte Öffnung von der der Trichterspitze zugewandten Kammer in die der Trichterspitze abgewandte Kammer gelangt, die Feststoffe sich in der Triehterspitze sammeln und durch mindestens eine Öffnung in der Trichterspitze von der der Trichterspitze abgewandten Kauner in die der Trichterspitze zugewandte Kammer bewegen und die klare Flüssigkeit aus der der Trichterspitze abgewandten Kammer abgesogen wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß in der der Trichterspitze zugewandten Kammer Mischeinrichtungen zum Mischen der Feststoffe mit den durch die Einlaßbffnung ein tretenden Flüssigkeiten angeordnet sind, die das Gemisch von den in der Trichterspitze vorhandenen Öffnungen fort und auf die mit Abstand von der Trichterspitze angeordneten Öffnungen zu bewegen, und daß die nicht unterbrochene Trichter -fläche zwischen der Trichterspitze und den mit Abstand von der Trichterspitze angeordneten Öffnungen so groß ist, daß sich gegenEber der verhältnismäßig bewegten Mischzone ini der der Trichterspitze zugewandten Kammer eine Ruhezone in der gesam -ten der richterspitze abgewandten Kammer ausbildet.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen aus einem Absetztrichter, der entweder allein oder in Verbindung mit anderen Teilen geeigneter Form den gesamten Querschnitt einer Reaktionskammer, eines Tanks oder eines Gefäßes ausfüllt, in dem unlösliches Material, z. B. ein fester Katalysator, in innigem Kontakt mit einer Flüssigkeit heftig gerührt wird. Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung wird das Rühren so vorgenommen, daß im mittleren Bereich unterhalb des Absetztrichters ein in Abwärtsrichtung führender Strom erzeugt wird. Am Ende dieses in Abwärtsrichtung führenden Stroms wird das aus festem Material und Flüssigkeit bestehende Gemisch dann seitlich und nach aufwärts geführt, so daß es durch eine oder mehrere Öffnungen gelangt, die im Boden des Absetztrichters mit Abstand von der mittleren, in der Spitze des Trichters befindlichen RIickführungsöffnung angeordnet sind.
  • Innerhalb des Trichters, dessen Spitze nach abwgrts weist, und der wenigstens eine Öffnung hat, die ihn mit der darunter befindlichen Wirbel zone der Reaktionskammer verbindet, befindet sich eine Ruhezone, in der die Flüssigkeit und die Fest -stoffe im wesentlichen ruhen und nicht bewegt werden. In dieser Ruhezone steigt die Flüssigkeit, die zu diesem Zeitpunkt chemische oder physikalische Veränderungen durch das Mischen in der darunter befindlichen Wirbel zone erfahren haben kann, bis zu einer sIöhe, wo sie aus dem Reaktor durch eine oder mehrere, in seiner Wand befindliche Öffnungen abfließen kann. In der Zwischenzeit setzt sich das schwerere feste Material in Richtung auf die in der Trichterspitze befindliche Öffnung ab und gelangt durch diese in die darunter befindliche Wirbelreaktionszone zur weiteren Verwendung.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich der Trichter im unteren Teil des Reaktionsgefäßes und seine Spitze ist nach oben gerichtet.
  • Diese noch eingehender zu beschreibende Modifikation macht die Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten aus einem Gemisch möglich, bei dem die h'eststoffe gewichtsmäßig leichter sind als die Flüssigkeit und die Trennung wird daher durch die aufsteigenden Feststoffe ermöglicht, wenn die Elüssigkeit unten abgezogen wird.
  • Die nachfolgend beschriebenen Zeichnungen dienen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 1 ist ein vertikaler Querschnitt durch eine Reaktionskammer einer Ausführungsform der erfindungsgemaBen Vorrichtung.
  • Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die gleiche Vorrichtung in Höhe der Linie 2-2 der Fig. 1.
  • Fig. 3 zeigt den Auslaß aus der Reaktionskammer als Konstruktionseinzelteil, wobei diese Ansicht entlang der Linie 3-3 der-Fig. 1 verläuft.
  • Fig. 4 ist eine andere Variation der Konstruktion nach Fig. 1, bei der anstelle eines Trichters mit gerader Seitenwand. ein Abecheider mit rundem Boden vorgesehen ist.
  • Fig. 5 zeigt. eine weitere Ausführungsform, bei der das-triehterfUrmige Absetzgefäß eine gesonderte Einheit darstellt, die so an der Reaktionskammer befestigt ist, daß sie entfernt werden kann.
  • Fig. 6 ist eine andere Variation der Konstruktion nach Fig. 1, bei der der Trichter von einem plattenartigen Teil nach abwärts führt, das sich von den Wänden des Reaktionsgefäßes aus nach einwärts erstreckt, so daß der Trichter nicht unmittelbar an den Wänden der Kammer befestigt ist.
  • Fig. 7 ist ein vertikaler Querschnitt ähnlich wie Fig. 1, der eine andere Modifikation der Vorrichtung zeigt.
  • Um bei der Beschreibung der Konstruktion und des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine zweckmäßige Bezugsgrundlage zu haben, wird als eines der vielen chemi -schen Verfahren und anderen Behandlungen, die mit der neuen Vorrichtung durchgeführt werden können, die kontinuierliche Herstellung von Alkylphenolen angeführt. Es ist weitgehend bekannt, Alkylphenole durch diskontinuierliche Umsetzung von Phenol und einem Olefin in Gegenwart eines geeigneten Katalysators herzustellen. In der Vergangenheit wurden während vieler Jahre Katalysatorent wie Bortrifluorid, verwendet. Kürzlich hat man nun gefunden, daß gewisse feste Materialien, z.B. Ionenaustauschharze, noch erfolgreicher als Katalysatoren bei dieser Art von Umsetzung wirken, wobei die Qualität des Produktes und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens die Verwendung solcher Katalysatoren wesentlich attraktiver erscheinen lassen als alle bisher für diesen Zweck verwendeten Katalysatoren. Dieses sonst außerordentlich interessante technische Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß bisher keine zufriedenstellende kontinuierliche Arbeitsweise bekannt geworden ist, die das diskontinuierliche Verfahren ersetzen könnte. Der Anwendung einer kontinuierlichen Umsetzung steht inerter Linie entgegen, daß die verhältnismäßig teuren Ionenaustauschharze oder die anderen festen Katalysatoren möglichst ohne Material verluste, die beim Ausfließen der Eatalysatorperlen zusammen mit den Reaktionsprodukten aus dem Reaktionsgefäß auftreten können, zurttckgewonnen werden müssen.
  • In, den Zeichnungen wird ein Reaktor oder ein Reaktionsgefäß mit 10 bezeichnet. Eine Zuführungsleitung 12 ist zur Zufuhrung der flüssigen Bestandteile, die in dem Reaktionsgefäß umgesetzt werden sollen, vorgesehen, und führt die Flüssigkeiten vorzugsweise in den unteren Teil des Gefäßes.
  • Das Rohr kann im oberen Teil des Reaktionsgefäßes einge -führt werden, und eine Verlängerung kann innen bis in die Nähe des Gefäßbodens (wie in Fig. 1 gezeigt) führen, oder der Einlaß kann in der Nähe des Gefäßbodens (hier nicht gezeigt) liegen und dadurch eine solche Verlängerung über -flüssig machen. Eine aus einem Rohr 14 bestehende Auslaß -leitung, die zum Abziehen des Reaktionsproduktes dient, befindet sich in der Nähe des oberen Teils des Reaktionsge -fåßes. Es kann eine becherartige Abschirmung 16, deren Funktion nachstehend erklärt wird, innerhalb des Gefäßes an der Öffnung der Gefäßwand vorgesehen sein, die zu dem Auslaßrohr 14 führt.
  • Ein Trichter 20, der mit Abstand von seiner Spitze wenigstens eine Öffnung 28 in seinem Boden aufweist, ist innerhalb des Gefäßes 10 derart starr befestigt, daß sein Rand 22 vollständig den Querschnitt des Gefäßes ausfüllt, und zwar vorzugsweise in der Nähe des oberen Teils des Ge-Gefäßes, jedoch in jedem Fall an einer Stelle unterhalb der Abschirmung 16 und des Auslaßrohrs 14. Der Trichterrand ist so in dem Gefäß befestigt, daß das in der Wirbelmischzone 24 des Gefäßes befindliche Material nur durch eine der Öff -nungen 28 durch den Trichter in die Ruhezone 26 gelangen kann.
  • An der Spitze des Trichters 20, die sich unterhalb des Trichterrandes befindet und in dem Reaktionsgefäß nach ab -wärte rührt, befindet sich wenigstens eine Öffnung 30, die dazu dient, die Wirbelmischzone 24 mit der Ruhe zone 26 zu verbinden.
  • Bei Reaktionsgefäßen der vorstehend beschriebenen Art ist es im allgemeinen notwendig, ein Rt1hrwerk vorzusehen. Es gibt zwar zahlreiche Möglichkeiten, auf welche Weise diea vorgenommen werden kann, jedoch ist eines der einfachsten Verfahren die Verwendung eines motorgetriebenen Propellers.
  • Da die erfindungsgeinäße Vorrichtung in der Mitte des richters die zentral angeordnete Öffnung 30 hat, ist es ein fach, eine Welle 32 mit einem oder mehreren PropelLern 34 durch die Öffnung zu führen. Eine Muffe 36 umgibt die Welle.
  • 32,' um jede Riihrwirkung durch die Welle in der Ruhezone 26 auf ein Minimum herabzusetzen ; Die Muffe ist durch ; einen Bundring 38 starr gelagert, der wiederum mit Hilfe von sich radial erstreckenden Armen 40 an der Gefäßwand befestigt ist.
  • Ähnliche Halterungen 42, die an dem einen Ende der Trichterwand und an ihrem anderen Ende an der Muffe befestigt sind, dienen gleichfalls dazu, die Muffe in ihrer Stellung zu verankern. Ein Motor 44 dient zum Antrieb der Welle 32 und des Propellers 34.
  • Bei der zur Erläuterung dienenden Umsetzung werden Phenol und Olefin durch die Leitung 12 kontinuierlich in den Boden des Reaktionsgefäßes 10 geführt. Der saure Katalysator, der in diesem Falle aus festen Ionenaustauschharzperlen 48 besteht, wird nach einem beliebigen Verfahren, beispielsweise durch die Öffnung 30 in dem Trichter 20, in das Gefäß geschüttet. Natürlich können auch flüssigkeitsdichte Teuren oder Ventile an einer anderen Stelle in der Gefäßwandung vorgesehen sein, um diese Materialien zuzuführen. Um die Zeichnungen so einfach als möglich zu halten, sind Vorrichtungen zum Erwärmen oder Kühlen der in dem Reaktionsgefäß befindlichen Reaktionsteilnehmer nicht gezeigt. Solche Vorrichtungen können beispielsweise als Wärmeaustauscher in From von Spulen innerhalb oder an der Außenseite des Gefäßes angebracht sein und heiße oder kalte Flüssigkeiten oder Gase enthalten.
  • Wenn die Reaktionsteilnehmer in dem Gefäß sind und die Komponenten unter entsprechenden Temperaturbedingungen gehalten werden, kann der Motor 44 angestellt und können die Reaktionsteilnehmer mittels der Welle 32 und des Propellers 34 so heftig gemischt werden, wie zur Erzielung der erwünschten Umsetzungsbedingungen erforderlich ist. Wenn das Rühren des aus Feststoffen und Flüssigkeiten bestehenden Gemischs in dem Gefäß fortgesetzt wird, werden die Materialien radial nach außen und nach oben in Richtung auf den oberen Teil des Gefäßes bewegt. Da für die Materialien kein anderer Weg besteht, um durch den Trichter zu gelangen, als durch die in der Trichterwand befindlichen seitlichen Öffnungen 28, gelangt ein aus dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch bestehender kontinuierlicher Strom durch diese Öffnungen in die Ruhezone 26, wenn eine entsprechende Rührwirkung ausgeübt wird. Wegen der nach abwärts führenden Pumpenwirkung in dem Bereich unterhalb der Trichterspitze kann von dem Feststoff-FlUssigkeits-; emisch nichts aufwärts durch die Öffnung 30 in den Trichter gelangen.
  • Unabhängig davon, wie stark die in der Wirbelzone 24 des Gefäßes vorhandenen Materialien gerührt werden, ver -lieren die Materialien, nach dem sie einmal durch die Öffnungen 28 in die Ruhezone 26 des Gefäßes gelangt sind, ihre Wirbelbewegung und bilden eine ziemlich unbewegte Masse.
  • Die Unterseite des Trichters bewirkt den Abbruch der Wirbelbewegung der in der Zone 24 anwesenden Materialien, bevor das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch in die obere Ruhezone 26 gelangt.
  • In der Ruhezone 26 kann sich das feste Material 48 infolge seiner größeren Dichte gegenüber der Flüssigkeit absetzen. Da das flüssige Material kontinuierlich durch das Rohr 12 in das System eingeführt wird, wird das als flüssiges Material in der Zone 26 erhaltene Reaktionsprodukt ständig dazu geführt, die Kammer durch die Auslaßleitung 14 zu verlassen. Wenn die Flüssigkeit auf diese Weise ausströmt, enthält sie praktisch kein festes Material mehr, da keine heftige Wirbelbewegung mehr erfolgt, die die Feststoffe dazu bringen könnte, mit der Flüssigkeit aus der Zone 26 auszuströmen.
  • Stattaassen fallen die Feststoffe auf den Boden des Trichters 20 und rutschen durch die Öffnung 30 erneut in das Gefäß 24.
  • Die Vorrichtung erlaubt daher die Anwendung eines mit hohem Druck arbeitenden Verfahrens und seine Regulierung, ohne daß die normalerweise bei Feststoff-FlUssigkeits-8ystemen auftretenden Probleme hinsichtlich der Regulierung des Druckunterschieds zwischen der Umsetzungskammer und den anschließenden Vorrichtungen mittels eines Regulierventils oder einer anderen den Durchfluß beschränkenden Vorrichtung entstehen. Durch interne Trennung der festen und flüssigen Phasen und Zurückbehalten der Feststoffe innerhalb des Reaktors wird die Konstruktion eines mit Hochdruck ar -beitenden Reaktionssystems wesentlich vereinfacht.
  • Ein anderer Vorteil der neuen Vorrichtung besteht darin, daß verschiedene derartige Vorrichtungen hintereinander geschaltet werden können, um ein komplexeres Reaktorsystem zu bilden. Die interne Trennung des festen Katalysators erlaubt die unmittelbare Verbindung von ähnlichen Vorrich -tungen, die verschiedene Katalysatortypen enthalten können Für den Fachmann auf dem Gebiet der chemischen Verfahrenstechnik liegt es auf der Hand, daß die vorliegende Erfindung bei vielen katalytischen und anderen Verfahrens typen angewendet werden kann.
  • Der Trichter 20 kann z. B. in Abhängigkeit von der Natur der Chemikalien, die umgesetzt werden sollen, aus vielen Materialien bestehen, wobei nicht rostender Stahl ein Material ist, das bei fast jedem Verfahren verwendet werden kann. Die Tiefe des Trichters von seinem oberen Rand bis zur nach unten führenden Spitze und der Winkel der Trichterspitze können in Abhängigkeit von der Kapazität und der Höhe des Reaktionsgefäßes 10 so verändert werden, wie es die Verwendung erfordert. Ferner kann die Größe und die Anzahl der Öffnungen 28 so reguliert werden, daß eine größere oder kleinere Menge mit höherer oder niedrigerer Durchflußgeschwindigkeit des Feststoff-Flüssigkeits-Gemischs von der Reaktionszone 24 durch die Ruhezone 26 strömt. Durch Regulierung der Größe der Öffnung 30 und gewünschtenfalls durch Einsatz von mehr als einer dieser Öffnungen in der Nähe der Spitze des Trichters kann die Menge, in der das feste Material 48, das sich in dem Trichter befindet, durch diese Öffnung oder Öffnungen wieder zurück in das Reaktionsgefäß 24 gelangt, reguliert werden.
  • Eine vereinfachte Vorrichtung zum Rühren des Feststoff-Flüssigkeits-Gemischs wird in Form des mit einem Motor angetriebenen Propellers 34 gezeigt. Wie bereits erwähnt wurde, können auch andere Vorrichtungen zum Rühren des Gemischs verwendet werden. Die einfache Welle 32 könnte eine Vielzahl von Flügelrädern haben. Turbinenschaufelräder können gleichfalls eingesetzt werden. Es kann auch mehr als eine Einheit zum Rühren des Gemischs verwendet werden, wobei die Einheiten voneinander getrennt und nicht zentral, wie erläutert, in dem Reaktionsgefäß angeordnet sind. Es ist sogar möglich, von außen angetriebene Mischvorrichtungen (nicht gezeigt) zu verwenden. Der Motor 44 oder andere Vorrichtungen zum Rühren des in dem Gefäß vorhandenen Gemischs können durch einen Drehzahlregler gesteuert werden. Tatsächlich können fast alle bekannten oder anderweitig brauchbaren Vorrichtungen zum Rühren des Gemischs sowie Prallwände oder andere Vorrichtungen zum Leiten oder anderweitig Regulieren des aus der Scklämmung bestehenden Stromes verwendet werden. Es ist lediglich notwendig, daß das Bewegungsschema innerhalb der Reaktionszone 24 eine zentrale Aufwärtsbewegung des Gemisches im Gefäß vermeidet und damit sein Durchdringen durch die Öffnung 30 (oder durch mehrere Öffnungen) in der Trichterspitze verhindert, jedoch dafür sorgt, daß sich das Gemisch aufwärts durch die seitlich mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen 28 in die Ruhezone 26 entsprechend der vorstehenden Beschreibung bewegt.
  • Typisch für kleinere Abänderungen, die zweckmäßiger -weise vorgenommen werden können, ist das becherartige oder kastenförmige Teil 16, das in den Figuren 1 und 3 gezeigt wird. Dieses gibt eine weitere Sicherung gegen die Möglichkeit, daß zerstreute Feststoffteilchen 48 auf irgendeine Weise durch die Reaktionszone 26 aufsteigen und in das Auslaßrohr 14 für die flüssigen Produkte dringt. Tatsächlich verschiebt der Becher 16 den Punkt, an dem die Auslaßleitung 14 in der Gefäßwandung 10 angeordnet ist, nach oben, so daß die Flüssigkeit bis zu diesem Punkt ansteigen muß, wo sie die Lippe des Bechers überströmt, bevor sie aus der Ruhezone 26 ausströmt. Falls das Auslaßrohr 14 in der Nähe des allerobersten Bereichs der Gefäßzone angeordnet ist, so daß die Flüssigkeit eine maximale Höhe in der Ruhezone 26 erreicht, bevor sie aus dem Gefäß ausfließen kann, fließt die Flüssigkeit zu dem Zeitpunkt aus, wo sie den untersten Rand der Auslaßöffnung 14 erreicht. Mittels des Bechers 16 ist die Flüssigkeit jedoch gezwungen, wenigstens auf ein höheres Niveau zu steigen als der obere Rand der Auslaßöffnung 14 liegt, und dies gibt zusätzlich die Möglichkeit, alle Feststoffteilchen abzufangen, bevor sie in die Auslaßöffnung gelangen.
  • Eine weitere Äusführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird schematisch in Fig. 7 gezeigt. Daraus ist ersichtlich, daß der Trichter 60 umgekehrt wurde und vorzugsweise im unteren Bereich des Gefäßes angeordnet wird. Eine Einlaßöffnung ist bei 62 und eine Auslaßöffnung bei 64 vorgesehen. Ein Rtihrwerk wird bei 66 gezeigt. Diese Ausführungsform der Erfindung ist bei Flüssigkeits-Feststoff-Gemischen von Nutzen, bei denen die Flüssigkeit schwerer als die Feststoffe ist. Die Flüssigkeit gelangt in den oberen Bereich des Gefäßes, mischt sich mit dem festen Katalysator in der Reaktionszone 74 und die Flüssigkeit (einschließlich wenigstens eines Teils des festen Materials) fällt in den unteren Teil durch die seitlichen Öffnungen 68 in den Trichter 60 und gelangt aus dem Reaktor durch die Auslaßöfinung 64. Die festen Teilchen in dem Gemisch, die die leichtere der beiden Eomponenten darstellen, steigen aus dem Bereich innerhalb des Trichters aufwärts und gelangen von der Ruheone 72 durch die zentrale Öffnung oder Öffnungen 70 in die Wirbelmischzone 74. Dieser Kreislauf setzt sich dann fort.
  • Die beschriebene Vorrichtung hat viele Verwendungszwecke, wie d. aB Waschen von Perlen, wie Ionenaustauschharzteilchen, das Sortieren von Teilchen, das Trennen von Feststoffkatalysatorteilchen verschiedener Art bei verschiedenen Verfahren.
  • Lediglich zur Erläuterung wurden vorstehend die katalytischen. kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Alkylphenolen mittels Ionenaustauschharzkatalysatoren beschrieben. Ein weiteres kontinuierliches katalytisches Verfahren, das unter Verwendung von perlförmigen Ionenaustauschkatalysatoren arbeitet, ist das Kracken von t-Butylacetat unter Bildung von Isobutylen und Essigsäure.
  • Die erfindiingsgemäße Vorrichtung macht praktisch die Verwendung von Sieben und anderen Arten von Filtervorrichtungen überflüssig, die gewöhnlich zum Trennen von Feststoffkatalysatoren und anderen Materialien aus Flüssigkeiten in eiher Reaktionskammer verwendet wurden. Solche Siebe und Filter machen es praktisch unmöglich, derartige Reaktionssysteme kontinuierlich zu betreiben, da die Siebe und Filter mit dem festen Material verstopft werden, so daß hohe Druckabfalle entstehen. Im Gegensatz dazu wird nach der vorliegenden Erfindung eine kontinuierliche Trennung von Fest- -stoffen von Flüssigkeiten möglich, ohne daß ein Druckabfall stattfindet. Tatsächlich kann jedoch gewünschtenfalls oder falls es bei gewissen Arten von chemischen Umsetzungen erforderlich ist, das Reaktionsgefäß geschlossen werden und das gesamte Reaktionssystem unter Druck oder unter einem Vakuum gehalten werden. Dadurch daß man unter Druck arbeitet, können flüchtige Bestandteile in flüssigem Zustand gehalten werden, während das flüssige Produkt kontinuierlich von dem Reaktionsgemisch getrennt und ohne Druckverlust abgezogen werden kann.
  • Das Gefäß 10 muß nicht zylindrisch sein. Ein rechtwinkliges Gefäß, bei dem die Oberfläche 22 des Trichters gleichfalls rechtwinklig ist, um sich der Form des Gefäßes anzupassen, kann' gleichfalls verwendet werden. Der Trichter muß nicht die gerade, in Fig. 1 gezeigte Seitenwand haben, sondern kann statt dessen eine gebogene Seitenwand, wie die konkave, bei 20a in Fig. 1 gezeigte Wand oder eine konvexe Wand (hier nicht gezeigt) haben. Der Trichter muß auch nicht mit dem Reaktionsgefäß eine Einheit bilden. Er kann statt dessen demontierbar an dem Gefäß mittels entsprechender Flanschen 50 und Bolzen 52, wie in Fig. 5 dargestellt, befestigt sein. Tatsächlich sind solche Befestigungsvorrichtungen nicht notwendig, vorausgesetzt, daß der Trichter genau in einen Behälter paßt, in dem das Mischen durchgeführt werden soll, so daß die Vorrichtung transportabel wird und in mehr als einem Behälter oder einer Reaktionskammer verwendet werden kann. Es ist auch möglich, die Vorrichtung so einzusetzen, daß das Gefäß 10 sich mehr in einer horizontalen statt in einer vertikalen Stellung befindet, wobei der Trichter 20 das Gefäß in eine erste und in eine zweite Kammer teilt.
  • Eine weitere Modifikation wird in Fig. 6 gezeigt, in der der Kegel 20c mittels eines ringförmigen Flansches 54 befestigt ist, der den Zwischenraum zwischen der äußeren diametralen Oberfläche des Kegels und der Gefäßinnenwand überbrückt, statt an der Wand lOc des Gefäßes befestigt zu sein. Teil 54 ist starr oder demontierbar so an dem Gefäß 10 in der gezeigten Weise befestigt, daß keine Flüssigkeit an der Verbindungsstelle durchdringen kahn.
  • In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszahlen gleiche Teile. In den Figuren 4 und 5 haben die durch Zahlen bezeichneten Teile eine weitere Identifikation mittels der Buchstaben "a" und "b" erfahren, um anzuzeigen, daß sie zu einer Vorrichtung gehören, die eine teilweise Modifikation der Fig. 1 ist.

Claims (4)

  1. PatentansprUche : 1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Trennen von Flüssigkeiten mit/von Feststoffen, deren Dichte sich von der der Flüssigkeiten unterscheidet, wobei ein Gefäß durch einen schalen- oder trichterförmigen Einsatz in zwei Kammern geteilt ist, eine Einlaßöffnung in die der Trichterspitze zugewandte Kammer führt, das Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen durch mindestens eine mit Abstand von der Spitze des Trichters im Trichter angebrachte Öffnung von der der Trichter spitze zugewandten Kammer in die der Trichterspitze abgewandte Kammer gelangt, die Feststoffe sich in der Trichterspitze sammeln und durch mindestens eine Öffnung in der Trichter spitze von der der Trichterspitze abgewandten Kammer in die der Trichterspitze zugewandte Kammer bewegen und die klare der Flüssigkeit aus derrTrichterspitæe abgewandten Kammer abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der der Trichterspitze zugewandten Kammer Mischeinrichtungen zum Mischen der Feststoffe mit den durch die Einlaß öffnung eintretenden Flüssigkeiten angeordnet sind, die das Gemisch von den in der Trichterspitze vorhandenen Öffnungen fort und auf die mit Abstand von der Trichterspitze angeordneten Öffnungen zu bewegen, und daß die nicht unterbrochene Trichterfläche zwischen der Trichterspitze und den mit Abstand von der Trichterspitze angeordneten Öffnungen so groß ist, daß sich gegenüber der verhältnismäßig bewegten Mischzone in der der Trichterspitze zugewandten Kammer eine Ruhezone in der gesamten der Trichterspitze abgewandten gammer ausbildet.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Mischen und Trennen von Flüssigkeiten, die leichter als die Beststoffe-sind, die Trichterspitze, nach unten gerichtet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Mischen und Trocknen von Flüssigkeiten, die schwerer als die Feststoffe sind, die Trichterspitze nach oben gerichtet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, daß die Schalen - bzw. Trichterwand konvex oder konkav gekrümmt ist.
DE19621442466 1961-04-18 1962-04-13 Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen und Trennen von Fluessigkeiten mit/von Feststoffen Pending DE1442466A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US103829A US3129066A (en) 1961-04-18 1961-04-18 Mixer-settler apparatus

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