158389. lajstromszámú szabadalom • Vékonyréteges készülék

3 158389 4 a reakcióközeget fűtik vagy hűtik. Hasonlóképpen a két fogashenger üreges és hőátvitelre alkalmas kialakítású, moly célra szabályozható hőmérsékletű fűtésük és szabályozható fordulatszámú meghajtásuk van. A kívánt rétegvastagságot a választott fogmagasság szabja meg. A tartózkodási időt a fogashengerek átmérője és fordulatszáma, vagyis azok kerületi sebessége határozza meg. Az időegységenkénti áthaladó mennyiség a fogmagasságból, a hengerszélességből és a hengerátmérőből, ill. az ezektől függő betöltött mennyiségből és a kerületi sebességből adódik. A reakciótér felső részében a tartózkodási idő szempontjából a két fogashenger kerületi sebességén kívül az a szög is mérvadó, amely alatt az oldalfalak a fogashengereket érintik. A reakcióközeget a reakciótérbe fúvókaszerű furatok vagy rések, előnyösen soros fúvókák vagy résfúvókák oly módon juttatják, hogy a reakcióközeg szabad eséssel halad át a fogashengerek fölötti, többé-kevésbé magas téren és függőleges irányban jut a két fogashenger érintkezési vonalához, vagy pedig azt beépített vezetőcsatorna juttatja ehhez a vonalhoz. A reakcióközeg kilépését a fúvókákból az teszi lehetővé, hogy a köpeny által alsó oldalukon körülvett fogashengerek, egymással kapcsolódva, a reakcióiközeget kipréselik, úgy hogy ez rövid, fűtött csatornán keresztül lefelé távozhatok. A reakcióközeg ilyen be- és kivezetése folytán a vékonyréteges készülék kifelé annyira el van tömítve, hogy független reakcióviszonyokat minden nehézség nélkül fenn lehet tartani. Ez a körülmény igen fontos a magas hőfokon és nagy vákuumban végrehajtott kémiai reakcióknál, így pl. a poliészterek polikondenzációs reakcióinál. Amennyiben többfokozatú és pl. különböző reakcióviszonyok között végzendő kémiai folyamatokról és/vagy fizikai műveletekről van szó, több ilyen vékonyréteges készüléket iktatunk egymás mögé, ami az építőszekrény rendszer alapján tetszőleges elrendezésben, egymás fölött vagy egymás mellett, egymással közvetlen érintkezésben vagy egymástól bizonyos távolságban történhetik. Az egyes készülékeket, keringtető szervekkel, részben vagy teljesen körfolyamban üzemeltethetjük, amivel a mindenkori reakcióviszonyok között hosszabb tartózkodási időket érünk el. Polietiléntereftalát előállítására a készüléket úgy valósítjuk meg, hogy a reakció előrehaladtával változó reakcióviszonyok, nevezetesen a hőmérséklet, a vákuum, a rétegvastagság és a tartózkodási idő, beállíthatók legyenek. Oly célból, hogy a reakció lefolyását diffúziós jelenségek ne gátolhassák, vagyis hogy a lehetséges reakcióhőmérsékleteken a reakció maximális mértékben haladjon előre, aránylag alacsony fogakat kell alkalmazni, melyek a reakcióközeg viszkozitásának növekedtével még kisebb magasságúakra méretezendők. Ez azt jelenti, hogy a fogashengerek állandó fordulatszáma és szélessége mellett az egyik fokozattól a másikig, a csökkenő fogmagasságoknak megfelelően, az átmérőket növelni kell, vagy pedig a fogashengerek állandó átmérője mellett a hengerek szélességét vagy a fordulatszámot és a fokozatok számát kell megnövelni. A vékonyréteges készülékek magukban zárt egységek, melyek különböző hőmérsékleteken és nyomásokon üzemeltethetők. így pl. a poliészterek előállításánál szükséges polikondenzációnál a viszkozitás növekedtével a nyomást 1 torr-ig kell csökkenteni. A találmány szerinti vékonyréteges .készülék elvileg minden olyan kémiai folyamathoz és/vagy fizikai művelethez használható, amelyeknél pontosan definiált tartózkodási időt és rétegvastagságot kell betartani, meghatározott reakcióviszonyok között. Így pl. megfelelő számú készülékkel dimetiltereftalátot átészterezhetünk, ill. tereftalátsavat etilénglikollal elészterezbetünk, amit polietilénterefta'láttá való polikondenzáció követ. A készülék pl. poliamid monomertelenítésére is alkalmas. A rajzok a találmány szerinti vékonyréteges készülék egyik kiviteli alakját példaképpen tüntetik fel. Az 1. ábra több, egymás után elrendezett készülék oldalnézete és résziben metszete. A 2. ábra egy készülék nagyobb léptékű hosszmetszete. A polikondenzációs termékek folyamatos előállítására alkalmas, példakóppeni készülék lényeges része az 1 ház, a két fűthető 2 fogashenger és az 5 leszívócsatorna. A 2 fogashengereket a fűtött 4 köpeny úgy veszi körül, hogy ez a fogashengereket alulról és oldalról szorosan övezi, míg azok felső része a 3 reakciótérbe nyúlik. A 2 fogashengerek fölött helyezkednek el a 7 soros, ül. réselt fúvókák. Mindegyik henger fordulatszáma beállítható és annak nagyságrendje 1—30 fordulat/óra. A fúvókák és a két 2 fogashenger érintkezési vonala közé kívánság esetén a 11 vezetőcsatornát lehet beépíteni, mely a 8 reakicióközeget a, 2 hengerek érintkezési vonalához juttatja. Mindegyik 10 vékonyréteges készüléknek csatlakozásai vannak a difeniles fűtés számára és azokat a 8 reakcióközeg fajtája szerint célszerűen 200—285°-ra fűtjük fel. A 2 fogashengerek érintkezési vonalához felülről juttatott 8 reakcióközeg a — nem ábrázolt — fogközöket kitölti és lassan forgó 2 hengerek hatására folyamatosan távozik. Az első 10 készülékben a 8 reakcióközeg rétegvastagsága a 2 fogashengereken előnyösen 6 mm, Az utóbbiak fűtése folytán fellépő polikondenzáció következtében etilénglikol válik le, mely szabadon elpárolog és az 5 leszívóicsatornán át távozik. Ezzel szemben az alsó, zárt részben folyamatosan nyomás alakul ki, mialatt egy-10 20 25 30 :Í5 40 45 50 55 60 2