178338. lajstromszámú szabadalom • erendezés szilárd szemcsés anyag jellemzőitől eltérő jellemzőket mutató tömör alkotórészek kiválasztására
178338 4 Az edény, előnyösen egy polimerizáló reaktor anyaga bármilyen olyan anyag lehet, amely a működési körülmények között alak- és mérettartó, valamint kellően szilárd. Ugyanilyen követelményeket kell kielégíteni a belső szerkezetrészek anyagának is. Egy a környezeti nyomás és hőmérséklet fölött működő polimerizáló reaktorhoz előnyösen alkalmazható például szénacél. A reaktor előnyösen kör keresztmetszetű és a több (esetleg csak egy) terelőlap-lapátkerék kombinációt tartó, forgatható hajtótengely az edénnyel, illetve reaktorral egytengelyűén van elhelyezve, ezen hosszirányban végignyúlik és a reaktor két végén van ágyazva. A terelőlap-lapátkerék kombinációk és a keverő lapátkerekek mereven vannak a hajtótengelyhez erősítve, a hajtótengellyel együtt forognak és kellő módon merevek. A terelőlaphoz tartozó lapátkerekek és maguk a terelőlapok az edény, illetve reaktor belsejében a hajtótengelyre keresztirányban nyúlnak el és ezek külső kerülete kis távolságra van az edény, illetve reaktor belső felületétől. A terelőlapok és lapátkerekek, illetve reaktor belső felülete közötti távolság előnyösen a lehető legkisebb, amit csak a jó mechanikai működés és a kedvező, gazdaságos konstrukciós kialakítás egyáltalán lehetővé tesz, A lapátkerekek úgy vannak kialakítva és a hajtótengely mentén úgy vannak elhelyezve, hogy a szemcsés anyaghalmaz szemcséi gyakorlatilag sem hátra, sem előre nem mozognak el, azaz a szemcseágyban nagy visszakeverés nem fordul elő. Mindegyik terelőlaphoz egy elülső és egy hátsó lapátkerék tartozik, amelyek mindegyikének legalább egy lapátja van. A lapátkerekek és a terelőlap a hajtótengellyel együtt forognak, és a terelőlap előtt és mögött elhelyezett lapátkerekek előnyösen hegesztés révén vagy valamilyen más módon a terelőlaphoz vannak erősítve. Mivel az edény belsejében előnyösen keresztirányban elnyúló lapátkerekek külső végei az edény, illetve reaktor belső felületétől kis távolságra vannak, ezért a szemcseágy belsejében levő, kiválasztani kívánt tömör alkotórészek hatásosan érintkeznek a lapátok felületével az alatt az idő alatt, amíg a lapátkerekek lapátjai a szemcseágyban mozognak. A lapátok előnyösen sík felületűek és elég szélesek ahhoz, hogy a szemcseágyban levő tömör alkotórészekkel hatásosan kapcsolódjanak és ezeket hatásosan mozgassák. így a lapátok a szemcseágyban nem okoznak nagymértékű előre vagy hátra mozgást, azaz a szemcseágyban nem jön létre nagymértékű visszakeverés, azonban a szemcsehalmaz szemcséi és az ezek között levő, eltávolítani kívánt tömör alkotórészek mindegyik terelőlapon keresztül előre tudnak haladni és a szemcsehalmaz szemcséi a terelőlapon át hátrafelé is tudnak áramlani. Olyan lapátkerekek is vannak a hajtótengelyre erősítve, amelyeknek legalább egy lapátja van, amely keverési célokra szolgál. Előnyösen több egymás mellett elhelyezett keverőlapát úgy van a hajtótengely hossza mentén fölerősítve, hogy ezek helyi keverést végeznek. Előnyösen mindegyik lapátkeréknek két lapátja van, amelyek egymáshoz viszonyítva 180°-kal elfordítva vannak elhelyezve, és mindegyik lapátkerék a két szomszédos lapátkerékhez viszonyítva bizonyos szöggel elfordított helyzetben van. A jó mechanikai működés megkívánja, hogy a lapátkerekek minden lényeges hajtótengely hosszhoz ki legyenek egyensúlyozva. Mindegyik terelőlap kerületén legalább egy nyílás a hátul elhelyezett lapátkerékhez viszonyítva úgy van kialakítva, hogy a szemcseanyag ágyban levő tömör alkotórészek gyakorlatilag csak előre tudnak áthaladni a kerületi nyíláson. Ezenkívül mindegyik terelőlapnak legalább egy a szemcseágy magasságát kiegyenlítő belső nyílása van, amely az elöl levő lapátkerékhez viszonyítva úgy van elhelyezve, hogy az összes tömör alkotórész egy kis mennyisége hátrafelé keresztülhalad a terelőlapon, ennek belső nyílásán. Előnyös, ha a terelőlapban levő kerületi nyílás és belső nyílás területe körülbelül egyenlő. A kerületi nyílás és belső nyílás területének összege előnyösen a terelőlap felületének körülbelül 10—50%-a, még előnyösebben az ossz terület a terelőlap felületének 20—40%-a. A nyílások nagyságának és alakjának önmagukban nincs jelentősége, azonban a nyílásoknak elég nagynak kell lenni ahhoz, hogy a tömör alkotórészek mozgási sebessége a céloknak megfelelő legyen és hogy a szemcsés anyagnak terelőlapon való átáramlása nulla felé tartson. A nyílások nagysága, alakja és viszonylagos elhelyezése függhet a szemcsés anyag áramlási jellemzőitől és a tömör alkotórészek nagyságától és viszonylagos sűrűségétől, tömörségétől is. A tömör alkotórészek előnyösen egy polimer szemcseágyban levő polimer alkotórészek. A tömör alkotórészek előnyösen eléggé súlyosak ahhoz, hogy ne lebegjenek a kevert szemcseágy felszínén. Előnyös, ha hajlamosak arra, hogy keverés közben a szemcseágy alsó háromnegyed részében, alsó felében oszoljanak el. Abban az esetben, ha a szemcseágy szemcsés politén, a szemcsesúly milliliterenként körülbelül 0,4 g és 0,6 g között van. Ekkor a tömör alkotórész súlya milliliterenként 0,6 g és 0,9 g között van. Ha az ágy szemcsés polipropilén, a megfelelő számok 0,25—0,45, illetve 0,6—0,95. Az ágyban levő szemcsék nagyságának nincs jelentősége, azonban eltérés van a szemcsék nagysága és a tömör alkotórészek nagysága között. Egy használható vízszintes reaktor edény van a szakirodalomban ismertetve, amely a találmányunk szerinti berendezés edényeként jól alkalmazható. A rajzon látható módon a 10 hajtótengely hosszának nagy részén egymás mellett és egymáshoz viszonyítva elfordított helyzetben 13 és 14 lapátkerekek vannak elhelyezve, amely lapátkerekek mindegyikének két-két lapája van. A 10 hajtótengely és a lapátkerekek egy része az 1. ábrán nincs föltüntetve. A 10 hajtótengely az edényhez, reaktorhoz való csatlakozási helyén 11 és 12 csapágyak révén forgathatóan van ágyazva. Az 1. ábrán látható módon két 15 terelőlap a reaktort három részre osztja. A reaktort egyik végén az ábrán nem látható véglap, másik végén egy szintén nem látható kivezető terelőlap határolja. A három rész közül a dúsulás irányában elöl levő reaktorrész a legkisebb. A 15 terelőlapok és valamennyi 13, 14 lapátkerék együtt forog a 10 hajtótengellyel. A hátsó oldalon elhelyezett lapátkerék, a 13 lapátkerék a 15 terelőlappal érintkezik és a 13 lapátkerekek mindegyikének egy lapátja fölfelé keresztülhalad a szemcseágyon, miközben a tömör alkotórészeket és szemcséket fölfelé maga előtt tolja. Ekkor megközelítően ötven-ötven százalék annak valószínűsége, hogy az alkotórészek a 15 terelőlap 21 kerületi nyílásán keresztül a dúsítás irányában előre haladnak. A 15 terelőlappal érintkező, elöl elhelyezett 14 lapátkerekek a terelőlapokban levő 19 belső nyílásokhoz viszonyítva úgy vannak elhelyezve, hogy a 14 lapátkerekekkel kapcsolatba kerülő tömör alkotórészek vagy szemcsék nem esnek keresztül a 19 belső nyíláson, hanem ugyanabban a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
