152480. lajstromszámú szabadalom • Szűkítő tányéros keverő berendezés rotációs filmbepárlókhoz és filmreaktorokhoz
152480 Ezen hátrányok kiküszöbölésére szolgál a találmány szerinti szűkítő tányéros forgórész, melynek lényege, hogy a filmbepárlókhoz vagy filmreaktorokhoz használt keverő berendezés tengelyén a függőleges merevlapátokon vagy 5 lengőlapátokon kívül szűkítő tányérok vannak, melyek az áramló gőz vagy gáz szabad áramlási keresztmetszetét célszerűen csökkentik és az ennek következtében megnövekedett lineáris gázsebesség fokozza az anyag és hőátadás mér- 1° tekét. Az 1. ábra bemutatja a hengeres filmbepárló készülék hosszmetszetét, belsejében az 1 keverőtengellyel, 2 merevlapátokkal és az 1 tengelyre merőleges síkban elhelyezkedő 4 szűkítő tányé- 15 rokkal. A 2. ábra a filmbepárló hosszmetszetét mutatja, belsejében az 1 keverőtengellyel, 3 lengőlapátokkal és a tengelyre merőleges síkban el- 20 helyezkedő 4 szűkítőtányérokkal. A 3. ábra a 2. ábra A—A metszősík menti metszetét mutatja. A 4. ábra egy filmbepárló készülék testrészletének hosszmetszetét mutatja 1 keverőtengely- 25 lyel, 2 merevlapátokkal és 5 kúpos szűkítő tányérokkal. Az 5. ábra a 4. ábra B—B metszősík menti metszetét mutatja. A találmány kiviteli példáját az alábbiakban 3" részletesen ismertetjük. A szokásos típusú filmbepárlők és filmreaktorok alkalmassá tehetők a gáz(gőz)-folyadék közötti reakciók, illetőleg műveletek kivitelezé- 35 sere jóval hatásosabb formában, ha 1 keverőtengelyt 4 szűkítő tányérokkal látják el. Ebben az esetben megmaradnak a filmbepárlók, illetőleg reaktorok ismert előnyei, nevezetesen a jó hűtési és fűtési körülmények, turbulens fo- 40 lyadék áramlás és viszonylag rövid tartózkodási (reakcióidő), valamint a készülék nagy fajlagos kapacitása anélkül, hogy a készüléken belül nagy nyomásesés lépne fel. Ha akár a 2 merev, akár a 3 lengőlapátos keverőtengelyen a függő- 45 leges elrendezésű lapátokon kívül 4 vízszintes, vagy 5 a keverő tengelyével szöget bezáró tányérokat helyeznek el különböző számban olyan átmérővel, hogy azok a szűkítő tányérok helyén a gáz; vagy gőz sebességét a lecsökkentett áram- 50 lási keresztmetszet miatt lényegesen megnövelik, úgy ezeken a helyeken a folyadék és a gáz/gőz között nagymértékben javul az anyagátaclás (hőátadás) mértéke. A tányérok számától és a szűkítés mértékétől függően ily módon 55 nagyságrendileg növelhető az anyagátadás, valamint a készülék teljesítménye. Így az esetek nagy részében olyan műveletek, illetőleg reakciók kivitelezésére válik alkalmassá a készülék, melyeknek végrehajtása a találmány tárgyát 60 képező forgórész nélkül csak rosszabb hatásfokkal, vagy egyáltalán nem volna lehetséges. A szűkítő tányérok átmérőjét és számát úgy kell megválasztani, hogy a reaktorban folyadék felgyülemlés ne jöhessen létre. 05 A készülék működési elve a következő: a vízgőzdesztillációra kerülő anyagot vagy az abszorbciós, deszorbciós, illetve chemiszorbciós művelet folyékony komponensét az 1. ábrán feltüntetett készülék 6 csonkján keresztül táplálják a készülékbe, míg a vízgőzt vagy az abcsorbciós művelet gázkomponensét a 7 csonkon vezetik be ellenáramban. A folyékony halmazállapotú anyagok a 8 csonkon keresztül, a gáz, illetve gőznemű anyagok a 9 csonkon keresztül távoznak a készülékből. A folyadékot az 1 keverőtengely lapátjai forgás közben juttatják a 10 köpennyel ellátott fűthető vagy hűthető felületre, amelyen az lefelé csurog és az ellenáramban mozgó gázzal vagy gőzzel igen intenzíven érintkezik a 4 vagy 5 szűkítőtányérok helyén fellépő nagy gáz vagy gőzsebesség miatt. Példa ellenáramú vízgőzdesztillációra. 58% neutrális olaj és 42% alkilszulfonsavas fenolészter tartalmú nyers elegyet 61,2 kg/óra sebességgel táplálunk egy olyan rotációs filmdesztillálóba, amelynek belső átmérője 82 mm, fűtött felülete 0,12 m2 , szűkítő tányérokkal lecsökkentett szabad áramlási keresztmetszete 4,2 •10~4 m 2 . A nyers eleggyel egyidőben ellenáramban betáplálunk óránként 30,3 kg 148 C°ra túlhevített vízgőzt. A desztillálóban uralkodó nyomás 70 Hgmm. Ily módon óránként 31,5 kg 203 C° lobbanáspontú 84%-ig olajmentesített fenolésztert nyerünk. Ugyanilyen körülmények között, szűkítő tányérok alkalmazása nélkül 122 kg, tehát kb. négyszeres mennyiségű vízgőz felhasználásával nyerünk a fentivel azonos tulajdonságú terméket. Példa chemiszorbcióra: 10 térfogatszázalék CG2 -t tartalmazó levegőből 6 m3 -t fúvatunk az előző példában ismertetett készülékbe. A készülék felső csonkján keresztül 120 liter 8—10%-os nátriumhidroxid oldatot táplálunk be óránként. A gáz COa tartalma 99—100%-ban eltávolítható. Szabadalmi igénypontok: 1. Keverőberendezés hengeres vagy kúpos filmreaktorokhoz és/vagy filmbepárlókhoz azzal jellemezve, hogy a keverőnek a bepárlórészben futó tengelyén (1) a függőleges merevlapátokon (2) és/vagy lengőlapátokon (3) kívül szűkítőtányérok (4) vannak felerősítve. 2. Az 1. igénypont szerinti keverőberendezés kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a szűkítő tányérok (4) a tengelyre merőleges körlap alakúak, vagy azzal szöget bezáró kúposak (5) vagy a célnak megfelelően ugyanazon tengely hossza mentén különböző átmérőjűek. 2
