[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
[0002] Zur Behandlung von Suspensionen, insbesondere zur Feinzerkleinerung deren Feststoffanteils
sind Mahlanlagen bekannt, bei denen die zu behandelnde Suspension einer Kreislaufführung
unterliegt, in welche neben einer Dispergiereinrichtung eine Kugelmühle eingebunden
ist. Über eine Förderpumpe, welche an geeigneter Stelle in die, die Dispergiereinrichtung
mit der Kugelmühle verbindende Rohrleitung eingesetzt ist, wird die Suspension innerhalb
dieser Kreislaufführung umgewälzt. Derartige Mahlanlagen werden beispielsweise zur
Verarbeitung von Lackfarben und Pigmentpasten eingesetzt.
[0003] Weitere Beispiele von zur diskontinuierlichen Behandlung von Feststoffen in Flüssigkeiten
bestimmten Mahlanlagen bestehen aus einer mittels einer hydraulisch betätigten Hubsäule
in einen, die zu behandelnde Suspension enthaltenden Behälter absenkbaren Rührwerksmühlen-Einheit,
deren konstruktiver Aufbau den bekannten Dissolvern entspricht. Über die Rotation
eines Siebkorbes wird eine Umwälzwirkung auf die Suspension ausgeübt und es kann der
genannte Produktbehälter zwecks Einhaltung von Temperaturgrenzwerten kühlbar, nämlich
doppelwandig ausgeführt sein. Darüber hinaus kann über einen abgedichteten Behälterdeckel
eine weitgehend emissionsarme Feinstvermahlung erreicht werden. Derartige Rührwerksmühlen
sind beispielsweise aus dem Prospektblatt

NETSCH-Turbomill

der Firma NETSCH bekannt.
[0004] Diese bekannten Mahlanlagen zeichnen sich durch einen relativ komplexen Aufbau aus
oder es wird das Mahlverfahren zum Teil in einem offenen System durchgeführt. Hinzu
tritt in manchen Fällen eine unzureichende Umwälzwirkung und - hiermit zusammenhängend
- eine eingeschränkte Mahlwirkung. Diese Unzulänglichkeit wird in Systemen mit schwieriger
Rheologie um so bedeutender. Beispielsweise neigen gewisse Systeme beim Umpumpen zu
einer Lösungsmittelverarmung, die Anlaß zu Anbackungen, Verstopfungen und Sedimationen
gibt.
[0005] Aus dem DE 295 18 987 U1 ist eine Dispergiervorrichtung bekannt, welche aus einer,
innerhalb eines vertikal angeordneten zylindrischen Behälters höhenverstellbar angeordneten
Rührwerkskugelmühle besteht, unterhalb welcher - relativ zu dem Behälter in einer
festen Höhenposition - eine als Dissolver ausgebildete Strömungserzeugungseinrichtung
angebracht ist. Die Rührwerkskugelmühle besteht aus einem siebartig perforierten Gehäuse
in der Form eines torusförmigen, sich koaxial zu der Achse des Behälters erstreckenden
Ringkanals, dessen äußere Peripherie mit Abstand zur Innenseite des Gehäuses gehalten
ist und welcher eine zentrale Öffnung umschließt, durch welche die sich in Achsrichtung
des Behälters erstreckende Antriebswelle des Dissolvers hindurchgeführt ist. Diese
Antriebswelle ist am oberen Ende des Behälters in einer Hohlwelle geführt, mittels
welcher das sich innerhalb der Rührwerkskugelmühle befindliche, durch ein System von
Kreisringscheiben gebildete Rührwerk antreibbar ist. Das Rührwerk einerseits und der
Dissolver andererseits sind mittels außerhalb des Behälters befindlicher Antriebe
antreibbar - es kann jedoch auch ein gemeinsamer Antrieb für beide Einrichtungen vorgesehen
sein. Die Rührwerkskugelmühle ist im übrigen an Stangen innerhalb des Behälters aufgehängt
und es ist eine weitere, der Höhenverstellung dienende Antriebsvorrichtung vorgesehen.
Während der Dissolver eine Vordispergierung des Dispergiergutes bewirkt, wobei sich
die Rührwerkskugelmühle in einer angehobenen Position, d.h. außerhalb des Dispergiergutes
befindet, wird durch Absenkung der Rührwerkskugelmühle neben einer Mahlwirkung auch
eine Feindispergierung erreicht. Im abgesenkten Zustand taucht das siebartige Gehäuse
der Rührwerkskugelmühle in das durch den Dissolver in eine Rotationsströmung versetzte
Dispergiergut ein, wobei das sich ausbildende Strömungsfeld eine Kreislaufführung
bildet, welche das genannte Gehäuse teilweise durchsetzt. Ein Vorteil dieser bekannten
Vorrichtung besteht darin, daß die genannte Kreislaufführung vollständig innerhalb
des Reaktionsbehälters ausgebildet ist. Es steht jedoch der Vorgang des Dispergierens
im Vordergrund und es hängt die erreichbare Mahlwirkung von der konkreten Ausbildung
der Strömungsführung innerhalb der Kreislaufführung ab.
[0006] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art
dahingehend auszugestalten, daß diese bei einfachem konstruktivem Aufbau zusätzlich
zu dem Zerkleinerungsverfahren auch die Durchführung heterogener, mit dem Zerkleinerungsverfahren
im Zusammenhang stehender Reaktionen ermöglicht und insbesondere für Über- und Unterdruckbetrieb
geeignet ist sowie den eingangs bezeichneten rheologischen Problemen stofflicher Systeme
Rechnung trägt. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale
des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
[0007] Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Reaktionsbehälter, der einen geschlossenen Reaktionsraum
umgrenzt und der die wesentlichen Komponenten der Vorrichtung, nämlich ein Mahl- und
ein Rührsystem beinhaltet. Der Reaktionsbehälter ist druckfest ausgebildet und gleichermaßen
für Über- und Unterdruckbetrieb ausgelegt. Die Kreislaufführung, welcher die zu behandelnde
Suspension unterliegt, ist in diesem hermetisch gegenüber dem Außenraum abgeschlossenen
Reaktionsraum untergebracht, so daß sichergestellt ist, daß die Suspension zwischen
dem Mahl- und dem Rührsystem einer Zwangsführung unterliegt und auf diese Weise auch
eine effektive Mahlwirkung erfährt. Das abgeschlossene kompakte System ermöglicht
die Durchführung auch heterogener Reaktionen zwischen Feststoffen, Flüssigkeiten und
Gasen innerhalb des Reaktionsbehälters, ohne daß externe Reaktionsschleifen durchlaufen
werden müssen. Im Rahmen des Mahlsystems kommt ein feststehender, mit dem Reaktionsbehälter
in Verbindung stehender Mahlkorb zum Einsatz, der eine Füllung aus Mahlkugeln mit
einem Durchmesser von beispielsweise 1 mm bis 5 mm trägt, die diesen beispielsweise
mit einem Füllungsgrad von ca. 80 % ausfüllen können. Die Auswahl von Größe und Werkstoff
der Mahlkörper bzw. Mahlkugeln erfolgt in Abhängigkeit von den zu mahlenden Feststoffen
und der gewünschten Mahlqualität, insbesondere der Feinheit der in der Suspension
geführten Partikel. Der Mahlkorb befindet sich erfindungsgemäß in einem rohrförmigen
Einsatzkörper, der zweckmäßigerweise von der Oberseite des Reaktionsgefäßes aus in
eine hier angeordnete Öffnung dichtend eingesetzt ist. Die Qualität dieser Dichtung
ist in Abhängigkeit von den Prozeßparametern des Mahlprozesses, insbesondere unter
Berücksichtigung eines Über- und Unterdruckbetriebes sowie den Eigenschaften der zu
behandelnden Suspension gewählt. Innerhalb dieses Einsatzkörpers befindet sich das
Mahlsystem an einem Endbereich desselben und es ist ferner wenigstens ein Rühr- und/oder
Förderorgan vorgesehen, welches dem Mahlsystem zweckmäßigerweise benachbart angeordnet
ist. Dadurch, daß ein solches Förderorgan innerhalb des rohrförmigen Einsatzkörpers
angeordnet ist, ergibt sich eine verbesserte Förderwirkung, die auf die zu behandelnde
Suspension ausgeübt wird, welche auf diese Weise einer intensiven Umwälzwirkung ausgesetzt
ist. Alternativ hierzu kann sich der Mahlkorb auch in einer Bypassleitung befinden,
wobei sich auf einer oder auf beiden Seiten des stirnseitig wiederum beispielsweise
durch Siebplatten begrenzten Mahlkorbes Rühr- und/oder Förderorgane befinden. Als
Rühr- und/oder Förderorgane werden erfindungsgemäß unterschiedliche Typen von Rührern
eingesetzt, z.B. Propeller-, Anker- oder Turbinenrührer. Die Auswahl des konkret eingesetzten
Rührertyps erfolgt nach Maßgabe seiner Zweckbestimmung, nämlich einerseits eine Zwangsführung
für die zu behandelnde Suspension und damit deren Umwälzbewegung sicherzustellen und
andererseits innerhalb der Suspension einen einwandfreien Dispersionszustand aufrechtzuerhalten,
insbesondere um Feststoffablagerungen zu verhindern. Da die üblichen Betriebsdrehzahlen
von relativ langsam drehenden Anker-, Blatt- oder auch Gitterrührern sich von denjenigen
relativ schnell drehender Propeller- und Turbinenrührer unterscheiden, sind in Abhängigkeit
von den konkret eingesetzten Rührertypen in einzelnen Fällen unterschiedliche Antriebe
erforderlich bzw. zweckmäßig.
[0008] Das Mahl- und Rührsystem können entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3
gemeinsame Antriebseinheiten aufweisen - für beide Systeme können auch getrennte Antriebseinheiten
vorgesehen sein. Letzteres bringt den Vorteil einer weitergehenderen Regelung der
für den Rühr- und Mahlprozeß wesentlichen Parameter mit sich.
[0009] Entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 ist der Reaktionsbehälter vorzugsweise
als rotationssymmetrisches Gefäß ausgebildet, innerhalb welchem das Mahl- und Rührsystem
zentrisch bzw. koaxial oder auch exzentrisch angeordnet sein kann. Hierbei können
das Mahl- und Rührsystem als eine kompakte Baueinheit ausgebildet sein - diese Systeme
können jedoch auch getrennt voneinander im Rahmen der Kreislaufführung innerhalb des
Reaktionsgefäßes angeordnet sein. Darüber hinaus können Funktionselemente des Rührsystems
auch in unmittelbarer Nähe des Mahlsystems angeordnet sein. Entscheidend für die Verteilung
dieser Funktionselemente entlang der genannten Kreislaufführung für die Suspension
sind deren rheologische Eigenschaften, an welche diese Elemente konstruktiv angepaßt
sind. So muß ein einwandfreier Dispersionszustand innerhalb der Suspension aufrechterhalten
werden und es muß sichergestellt sein, daß diese innerhalb der eingangs genannten
Kreislaufführung eine Zwangsführung durch das Mahlbett des Mahlsystems erfährt.
[0010] Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 verläuft die Achse des Mahlsystems parallel
zur Achse des Reaktionsbehälters. Dies ist eine bevorzugte Orientierung dieser Achse
- es ist jedoch in Abhängigkeit von der konkreten geometrischen Ausgestaltung des
Reaktionsbehälters gleichermaßen möglich, die Achse des Mahlsystems in beliebiger
Winkelanordnung zur Achse des Reaktionsbehälters verlaufen zu lassen.
[0011] Die Antriebseinheiten befinden sich entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 7 außerhalb
des Reaktionsbehälters, insbesondere außerhalb dessen Reaktionsraumes. Dies bedingt
die Anwendung geeigneter Dichtungen oder die Verwendung von Antrieben mit Spalttopf
bzw. von Magnetantrieben im Falle besonderer Anforderungen an die Druckfestigkeit
und die Leckagefreiheit. Die Antriebseinheiten bestehen im allgemeinen aus Motor-Getriebe-Einheiten,
wobei Verstellgetriebe zur Realisierung einer Drehzahlregelbarkeit eingesetzt werden
können. Besonders vorteilhaft sind jedoch rein elektrische Drehzahlregelungen, beispielsweise
auf der Basis einer Frequenzregelung bei Ein- oder Mehrphasen-Wechselstrommotoren.
Grundsätzlich kommen jedoch auch drehzahlregelbare Gleichstromantriebe in Betracht.
[0012] Die Merkmale des Anspruchs 8 sind auf eine alternative Unterbringung des Mahlsystems
in einer mit dem Reaktionsbehälter in Verbindung stehenden Bypassleitung gerichtet.
Grundsätzlich können dem Reaktionsbehälter auch mehrere Bypassleitungen zugeordnet
sein, um eine besonders intensive Mahlwirkung zu entwickeln, wobei jede Bypassleitung
über zwei Anschlußpunkte mit dem Reaktionsbehälter in Verbindung steht und wobei mehrere
Paare derartiger Anschlußpunkte in vorzugsweise gleichmäßiger Umfangsverteilung dem
Reaktionsbehälter zugeordnet sind. Diese Anordnung des Mahlsystems eröffnet verbesserte
Zugangsmöglichkeiten für Wartungs- und Kontrollzwecke.
[0013] Die Merkmale der Ansprüche 9 bis 11 sind auf Möglichkeiten der Temperierung der Suspension
während des Behandlungsverfahrens gerichtet. Über ein Wärmeträgermedium kann auf diesem
Wege entweder Wärme in den Reaktionsraum eingebracht werden oder es kann diesem auf
dem gleichen Wege auch Wärme entzogen werden. Eine weitere Möglichkeit des Wärmeentzugs,
welche insbesondere bei Leichtsiedern Anwendung finden kann, ist die Anordnung eines
oder mehrerer Rückflußkühler.
[0014] Die gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 innerhalb des Mahlkorbes angeordneten Mahlscheiben
sind mit Durchbrüchen in der Form von Schlitzen, Spiralen, Kreuzen usw. versehen und
üben während der Drehbewegung eine Mitnahmewirkung auf die Mahlkugeln aus.
[0015] Der Mahlkorb ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 13 mit durch Siebflächen
gebildeten Ein- und Austrittsöffnungen für die zu behandelnde Suspension ausgerüstet
und ist vorzugsweise rotationssymmetrisch bezüglich der Achse des Mahlsystems ausgebildet.
[0016] Die Merkmale der Ansprüche 14 und 15 sind auf die Anordnung dieser zur Führung der
Suspension durch das Mahlbett hindurch dienenden Öffnungen des Mahlkorbes gerichtet.
Diese können bei einer zylindrischen Ausbildung desselben entweder in dessen Stirnseiten
oder in diesen Stirnseiten jeweils benachbarten Umfangsabschnitten angeordnet sein.
Letztere Variante eröffnet günstige Lagerungsmöglichkeiten der Antriebswelle des Mahl-
bzw. Rührsystems an den als Kreisplatte ausgebildeten Stirnseiten sowie eine größere
Siebfläche zur Reduzierung von Druckverlusten.
[0017] Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 19 und 20 ist der Mahlkorb in einer solchen Rohrkammer
untergebracht, deren Querschnitt gegenüber den übrigen Leitungsabschnitten der Bypassleitung
erweitert ist, so daß ein hinreichendes Mahlkammervolumen bereitgestellt ist. Dies
bringt ferner innerhalb des Mahlbettes den Vorteil einer verminderten Strömungsgeschwindigkeit,
einer erhöhten Verweilzeit und damit einer verbesserten Mahlwirkung mit sich.
[0018] An die Rohrkammer schließen sich beispielsweise konische Übergangsrohrabschnitte
an, und es befindet sich entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 21 das genannte
Rühr- und/oder Förderorgan außerhalb dieser Rohrabschnitte, somit an einer geeigneten
sonstigen Stelle innerhalb der Bypassleitung.
[0019] Die Merkmale des Anspruchs 22 sind auf die genauere Ausbildung der Bypassleitung
gerichtet. Diese kann beispielsweise aus untereinander gleichen Rohrkrümmern bestehen,
die an den genannten Anschlußpunkten des Reaktionsbehälters angesetzt sind und unter
Zwischenanordnung von sich konisch erweiternden Rohrabschnitten die Verbindung zu
der obengenannten Rohr- bzw. Mahlkammer herstellen.
[0020] Die Merkmale des Anspruchs 23 verdeutlichen den in geometrischer Hinsicht sehr einfachen
mechanischen Aufbau des Reaktionsbehälters. Indem insbesondere der Bodenbereich konisch
oder kugelflächenartig ausgebildet ist, wird der Bildung von Feststoffablagerungen
entgegengewirkt, wobei die Rührorgane derart gewählt werden sollen, daß die durch
diese in die Suspension eingebrachte Strömungswirkung jeden Bereich der Bodenfläche
gleichförmig erfaßt.
[0021] Die Merkmale des Anspruchs 24 sind auf weitere Möglichkeiten der Verbesserung der
auf die zu behandelnde Suspension auszuübenden Dispergierwirkung gerichtet. Durch
geeignete Wahl der in den unterschiedlichen Kammern eingesetzten Rührorgane können
auf diese Weise weitere Turbulenzen in die Strömung eingebracht werden, welche der
Bildung von Feststoffablagerungen entgegenwirken.
[0022] Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 25 sind der Einsatzkörper bzw. der Mahlkorb
mit Service-Öffnungen zur Entnahme von Mahlkugeln bzw. zur Einbringung von Mahlkugeln
ausgerüstet. Insbesondere dann, wenn der Mahlkorb in einer Bypassleitung zu dem Reaktionsbehälter
angeordnet ist, gestalten sich derartige Wartungsarbeiten, die mit der Entnahme von
Mahlkörpern sowie dem Einfüllen von Mahlkörpern zusammenhängen, verhältnismäßig einfach.
[0023] Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 26 ist der Reaktionsbehälter mit einer Austragsleitung
für ein dampfförmigens Reaktionsprodukt ausgerüstet. Nachdem der Reaktionsbehälter
ein hermetisch abgeschlossenes, eine Wärmezufuhr und eine Wärmeabfuhr und damit ein
Behandlungsverfahren bei hohen Betriebstemperaturen, insbesondere in der Nähe des
Siedepunktes ermöglichendes System ist, kann über einen in dieser Austragsleitung
angeordneten Kondensator das dampfförmige Reaktionsprodukt in flüssiger Form gewonnen
werden. Durch Vorschaltung eines Rückflußkühlers, der zur Durchführung einer Teilkondensation
ausgelegt ist, besteht die Möglichkeit einer destillativen Aufbereitung des Reaktionsproduktes
mit Hinblick auf eine größere

Reinheit

des in dem Kondensator gewonnenen flüssigen Produktes. Optionell kann anstelle eines
Rückflußkondensators auch eine Rektifikationskolonne verwendet werden, die eine Abtrennung
eines flüchtigen Reaktionsproduktes in höherer Reinheit gestattet.
[0024] Die Merkmale des Anspruchs 27 sind auf die Plazierung eines Austragsorgans für ein
flüssiges Reaktionsprodukt sowie ein Zuführorgan für die zu behandelnde Suspension
gerichtet. Der erfindungsgemäße Reaktionsbehälter ist grundsätzlich für einen diskontinuierlichen
Betrieb ausgelegt, der eine mehrfache Umwälzung der zu behandelnden Suspension innerhalb
eines, das Mahlsystem beinhaltenden Kreislaufes vorsieht. Grundsätzlich besteht jedoch
auch die Möglichkeit, den Reaktionsbehälter im Rahmen eines kontinuierlichen Mahlverfahrens
einzusetzen.
[0025] Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen schematisch
wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt;
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt;
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt;
Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt.
[0026] Mit 1 ist in Fig. 1 ein druckfester, in geeigneter Weise ortsfest aufgestellter Reaktionsbehälter
bezeichnet. Dieser ist für einen diskontinuierlichen Betrieb bestimmt und kann über
einen zeichnerisch nicht dargestellten, im oberen Bereich angeordneten Zulaufstutzen
mit dem zu behandelnden Produkt, z. B. einer Suspension beschickt werden. Über ein,
am tiefsten Punkt des Bodens 2 angeordnetes Organ 3 kann das in der Regel fließfähige
Produkt nach erfolgter Behandlung ausgetragen werden. Der, bezüglich der Achse 4 rotationssymmetrische
Reaktionsbehälter 1 wird mit der Suspension bis zu einem Niveau 5 beschickt, und es
kann der obere Bereich 6 mit einer Ausgangsleitung 7 für ein gasförmiges Reaktionsprodukt,
z. B. Dampf, ausgerüstet sein. Die Ausgangsleitung 7 führt zunächst zu einem Rückflußkühler
8, in welchem eine Teilkondensation stattfindet, wobei eine Komponente des Dampfes
kondensiert und in den Reaktionsbehälter 1 zurückfließt. Das verbleibende dampfförmige
Produkt wird schließlich in einem Kondensator 9 kondensiert und liegt an der Stelle
10 als gegebenenfalls weiter verarbeitbares Flüssigprodukt vor.
[0027] Wie bereits oben erläutert, kann anstelle eines Rückflußkühlers 8 eine, zur Lösung
des jeweiligen Trennproblems geeignete Kolonne eingesetzt werden.
[0028] Insbesondere bei Leichtsiedern läßt sich auf diesem Wege zusätzlich und äußerst wirkungsvoll
Prozeßwärme aus dem Reaktionsbehälter 1 entfernen.
[0029] Mit 11 ist ein, zu der Achse 4 rotationssymmetrischer zylindrischer, sich durch den
oberen Bereich 6 hindurch und in den Reaktionsbehälter 1 hinein erstreckender und
mit Abstand vor dem Boden 2 endender, eine unterseitig offene Stirnseite 12 aufweisender
Einsatzkörper bezeichnet. Der Mantelabschnitt dieses Einsatzkörpers 11 ist in der
Nähe des oberen Bereiches 6 mit einer Reihe von im Querschnitt kreisförmigen, in vorzugsweise
gleichförmiger Umfangsverteilung angeordneten Öffnungen 13 versehen, welche durchgängige
Verbindungen zwischen dem Innenraum 14 des Einsatzkörpers 11 und dem, zwischen dessen
Außenseiten und den zugekehrten Innenseiten des Reaktionsbehälters 1 sich erstreckenden
Ringraum 15 bilden. Der Einsatzkörper 11 ist im übrigen dichtend in eine, in den oberen
Bereich 6 des Reaktionsbehälters 1 eingeformte Öffnung 16 eingesetzt und wird oberseitig
durch eine kreisförmige Abschlußplatte 17 ebenfalls dichtend verschlossen. Diese Abschlußplatte
17 ist zu Montage- und Inspektionszwecken vorzugsweise lösbar an dem Einsatzkörper
11 befestigt.
[0030] Mit 18 ist ein System von die äußere Mantelfläche des Reaktionsbehälters 1 gleichförmig
überdeckenden, der Führung eines Wärmeträgermediums dienenden Halbrohrschlangen bezeichnet,
welche einen geschlossenen Leitungszug bilden, der in zeichnerisch nicht dargestellter
Weise mit einer geeigneten Wärmequelle oder auch einer Wärmesenke in Verbindung steht.
Dieses System 18 dient nach Maßgabe des innerhalb des Reaktionsbehälters 1 ablaufenden
Prozesses der Beheizung oder auch der Kühlung der genannten Suspension. Der Reaktionsbehälter
kann auch mit einem doppelwandigen Mantel zur Führung eines Wärmeträgermediums ausgerüstet
sein. Der Reaktionsbehälter 1 einschließlich des genannten Systems 18 ist im übrigen
- in zeichnerisch nicht dargestellter Weise - mit einer wärmedämmend wirkenden Umhüllung
versehen, so daß die Prozeßtemperatur innerhalb des Reaktionsbehälters 1 weitestgehend
unabhängig von der Umgebungstemperatur steuerbar ist.
[0031] Mit 19 ist ein zylindrischer, in den Einsatzkörper 11, und zwar in dessen unteren
Bereich angeordneter bzw. eingesetzter Mahlkorb bezeichnet, der den Querschnitt des
Einsatzkörpers 11 ausfüllt und dessen obere und untere Stirnseiten 20, 21 durch Siebplatten
gebildet werden.
[0032] Die untere Stirnseite 21 erstreckt sich mit geringem Abstand zu der unterseitigen
Stirnseite 12 des Einsatzkörpers 11.
[0033] Mit 22 ist eine Antriebswelle bezeichnet, welche mit einer, außerhalb des Reaktionsbehälters
1 angeordneten Antriebseinheit 23 in Wirkverbindung steht und sich somit durch die
Abschlußplatte 17 hindurcherstreckt. Als Antriebseinheit 23 kann grundsätzlich jeder
vorzugsweise drehzahlregelbare Elektroantrieb Verwendung finden, wobei eine Drehzahlregelung
über ein Verstellgetriebe oder nach Maßgabe der Art des Elektroantriebs auf rein elektrischem
Wege, z. B. über eine Frequenzregelung erfolgen kann.
[0034] Die koaxial zu der Achse 4 verlaufende Antriebswelle 22 erstreckt sich im übrigen
durch beide stirnseitigen Siebplatten des Mahlkorbes 19 hindurch und ist im übrigen
an diesem Mahlkorb und/oder dem Einsatzkörper 11 in geeigneter Weise gelagert. Sie
trägt innerhalb des Mahlkorbes 19 mehrere, axial beabstandete, vorzugsweise als Lochscheiben
ausgebildete Mahlscheiben 24, deren jeweilige Peripherie mit Abstand zu den zugekehrten
Innenseiten des Mahlkorbes 19 verläuft.
[0035] Innerhalb des Mahlkorbes 19 befindet sich eine Vielzahl von Mahlkugeln, die beispielsweise
einen Durchmesser von 1 mm bis 5 mm aufweisen können und werkstofflich aus Keramik,
z. B. auf der Basis von Aluminiumoxid oder Zirkoniumoxid, aus Glas oder aus Metall,
z. B. Edelstahl oder einem sonstigen Stahl bestehen können. Diese Mahlkugeln 25 können
beispielsweise ca. 80 % des Volumens des Mahlkorbes 19 ausfüllen.
[0036] Die, in den Mahlscheiben 24 angebrachten Löcher können durch beliebige geometrische
Formen, z. B. Schlitze, Spiralen, Kreuze usw. gebildet werden. Ihr Zweck besteht darin,
die Drehbewegung der Mahlscheiben 24, die mit der Antriebswelle 22 in drehfester Verbindung
stehen, auf diese Mahlkugeln 25 zu übertragen, eine Zerkleinerungswirkung auf die,
durch den Mahlkorb 19 bewegten Feststoffe auszuüben und den Strömungswiderstand der
Suspension durch das Mahlbett zu verringern.
[0037] Ebenfalls mit der Antriebswelle 22 in drehfester Verbindung stehen Förderorgane wie
ein unterseitiger, d. h. sich unterhalb der Stirnseite 21 befindlicher und ein oberseitiger,
d. h. sich oberhalb der oberseitigen Stirnseite 20 befindlicher Propellerrührer 26,
27. Es ist die Drehrichtung der Propellerrührer 26, 27 und z. B. der Steigungswinkel
deren Flügel dahingehend gewählt, daß innerhalb der den Reaktionsbehälter 1 ausfüllenden
Suspension sich innerhalb des Einsatzkörpers 11 global eine von unten nach oben gerichtete
Strömung in Richtung der Pfeile 28, somit das Mahlbett durchströmend, ergibt.
[0038] Die Förderwirkung der Propellerrührer 26, 27 wird dadurch unterstützt, daß diese
sich innerhalb der Ummantelung des Einsatzkörpers 11 befinden, so daß insoweit eine
Führungswirkung auf die Suspensionsströmung ausgeübt wird.
[0039] Mit 3' sind mehrere als Strombrecher fungierende, innerhalb des Einsatzkörpers 11
oberhalb der Stirnseite 20 angeordnete Leisten bezeichnet.
[0040] Erreicht wird auf diese Weise, daß die Suspension unter dem Einfluß der Förderwirkung
der Propellerrührer 26, 27 über die untere Stirnseite 12 in den Einsatzkörper 11 eintritt,
das Mahlbett durchströmt, hierbei der Zerkleinerungswirkung der als Folge der Drehbewegung
sich ständig aufeinander abwälzenden Mahlkugeln 25 unterliegt und den Einsatzkörper
11 schließlich durch die oberseitigen Öffnungen 13 radial zur Außenseite, nämlich
in Richtung des Ringraumes 15 verläßt, um in der Folge über diesen Ringraum 15 zurück
zum Boden 2 zu strömen. Durch eine zumindest teilweise sphärische Ausbildung des Bodens
2, insbesondere jedoch in Verbindung mit der dicht oberhalb des Bodens erfolgten Anordnung
des Propellerrührers 26, wird an dieser Stelle eine Turbulenz und ein Sog erzeugt,
wodurch verhindert wird, daß sich im Bodenbereich des Reaktionsbehälters 1 Feststoffe
absetzen können.
[0041] Der Reaktionsbehälter 1 ist - wie eingangs bereits erwähnt - druckfest ausgebildet
und kann nach Maßgabe des in dem System 18 strömenden Wärmeträgermediums beheizt oder
gekühlt werden. Er bildet ein hermetisch geschlossenes System, innerhalb welchem Mahlprozesse
unter gleichzeitigem Ablauf heterogener Reaktionen unter Vakuum- oder Überdruckbedingungen
durchführbar sind. Der Reaktionsbehälter 1 bildet ein einfaches kompaktes Reaktionssystem,
welches keine externen Aggregate benötigt und insbesondere bei rheologisch schwierigen
Stoffsystemen einsetzbar ist.
[0042] Bei den folgenden zeichnerischen Ausführungsbeispielen eines Mahlreaktors sind Funktionselemente,
die mit denjenigen gemäß Fig. 1 übereinstimmen auch entsprechend beziffert, so daß
auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.
[0043] Wesensmerkmal des in Fig. 2 gezeigten Reaktionsbehälters 1 ist ein sich koaxial zu
der Achse 4 erstreckender Einsatzkörper 28', innerhalb welchem, sich wiederum koaxial
zu der Achse 4 erstreckend, eine Antriebswelle 29 gelagert ist. Mit der Antriebswelle
29 in drehfester Verbindung stehen mehrere, axial beabstandete Mahlscheiben 24, die
in ihrer Beschaffenheit und ihrer Zweckbestimmung denjenigen gemäß Fig. 1 entsprechen.
[0044] Der Einsatzkörper 28' weist an seiner Unterseite eine konische Erweiterung 30 auf,
und es befindet sich innerhalb des Einsatzkörpers 28' und zwar dessen unteren Bereiches
ein Mahlkorb 31, dessen obere und untere Stirnseiten 32, 33 wiederum nach Art von
Siebplatten ausgebildet sind. Anstelle eines Gefäßes, welches global aus den genannten
Stirnseiten 32 und 33 sowie entsprechenden Mantelseiten besteht, kann das Gefäß bzw.
der Siebkorb strukturell jedoch auch lediglich durch die genannten Stirnseiten 32,
33 und im übrigen durch die Wandungen des Einsatzkörpers 28' gebildet werden. Bei
dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die untere Stirnseite 33 zugleich
den Abschluß des Einsatzkörpers 28'. Letzteres ist jedoch nicht zwingend notwendig.
[0045] Der durch die Stirnseiten 32, 33 axial umgrenzte Raum dient der Aufnahme von Mahlkugeln
25. Es ist die, stirnseitig an ihrem unteren Ende mit Abstand oberhalb der unteren
Stirnseite 33, somit innerhalb des Mahlkorbes 31 endende Antriebswelle 29 hohl ausgebildet
und dient insoweit der koaxialen Aufnahme einer weiteren Antriebswelle 34, die sich
durch die gesamte Länge der Antriebswelle 29, somit auch durch den Mahlkorb 31 hindurch
erstreckt und an ihrem, aus der unteren Stirnseite 33 herausragenden Ende ein Rührorgan
nach Art eines Ankerrührers 35 trägt. Die Rührflügel dieses Rührorgans umgreifen das
untere Ende des Einsatzkörpers 28 mit Abstand und ragen in den, zwischen der Außenseite
des Einsatzkörpers 28' und den zugekehrten Innenseiten des Reaktionsbehälters 1 bestehenden
Ringraum 36 hinein. Mit 3'' ist eine weitere, als Strombrecher fungierende Leiste
innerhalb des Ringraumes 36 bezeichnet, die sich in unmittelbarer Nähe der Rührflügel
des Ankerrührers 35 erstreckt.
[0046] Auf der Antriebswelle 29, und zwar mit dieser drehfest verbunden, befindet sich in
unmittelbarer Nähe oberhalb der oberen Stirnseite 32 ein Förderorgan nach Art eines
Propellerrührers 37, welches in Verbindung mit der Umdrehungsrichtung der Antriebswelle
29 derart beschaffen ist, daß es innerhalb der Suspension des Reaktionsbehälters 1
innerhalb des Einsatzkörpers 28', somit dessen Mahlbett durchströmend eine aufwärts
in Richtung der Pfeile 28 gerichtete Strömung erzeugt. Diese Strömung bewirkt einen
Übertritt der Suspension über die Öffnungen 13 in den Ringraum 36 und eine innerhalb
des Ringraumes 36 global absinkende Strömung in Richtung auf die untere Stirnseite
33 des Einsatzkörpers 28' hin, in welcher aufgrund der Wirkung des Propellerrührers
37 eine Sogwirkung entwickelt wird. Die Flügel und sonstigen Strukturteile des Ankerrührers
35 sind im übrigen mit geringem Abstand von dem Boden 2 und den Wandungen des Reaktionsbehälters
1 geführt, so daß aufgrund der Drehbewegung dieses Rührers Ansatzbildungen von Feststoffen
verhindert werden. Ankerrührer werden im allgemeinen bei niedrigeren Drehzahlen als
Propellerrührer betrieben, so daß bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 voneinander
getrennte Antriebe für diese unterschiedlichen Rührertypen vorgesehen sind.
[0047] Für das Mahlwerk, nämlich das System der Mahlscheiben 24 einschließlich des Propellerrührers
37 einerseits und für den Ankerrührer 35 andererseits sind getrennte Antriebe vorgesehen,
die wiederum vorzugsweise drehzahlregelbar ausgebildet sind. So ist mit 38 eine Antriebseinheit
bezeichnet, die mit der Antriebswelle 34 in Verbindung steht. Mit 39 ist eine weitere
Antriebseinheit bezeichnet, die in der Zeichnung jedoch lediglich anhand eines, mit
der Ankerwelle 29 in drehfester Verbindung stehenden Antriebsrades angedeutet ist.
[0048] Wesentlich ist für diese Ausführungsform, daß die Antriebswellen 29, 34 nach Maßgabe
ihrer unterschiedlichen Zweckbestimmungen mit unterschiedlichen Drehzahlen und im
Bedarfsfall auch mit unterschiedlichen Drehrichtungen betrieben werden können. Auf
diese Weise bestehen verfeinerte Möglichkeiten, das Strömungsfeld nach den rheologischen
Eigenschaften der innerhalb des Reaktionsbehälters 1 zu behandelnden Suspension einzustellen.
[0049] Wesensmerkmal der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1 und 2 ist, daß der Mahlkorb zentrisch
bezüglich des Reaktionsbehälters 1 und zwar koaxial hinsichtlich dessen Achse 4 angeordnet
ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der dortige, einen Mahlkorb 40 enthaltende
Einsatzkörper 41 zwar zylindrisch ausgebildet, jedoch exzentrisch bezüglich des Reaktionsbehälters
1 angeordnet. Die Achse 42 des Einsatzkörpers 41 erstreckt sich jedoch parallel zur
Achse 4 des Reaktionsbehälters 1. In Richtung dieser Achse 42 erstreckt sich eine
Antriebswelle 43, welche eine obere Abschlußplatte 44 des Einsatzkörpers 41 durchdringt
und an ihrem unteren Ende innerhalb des Mahlkorbes 40 endet. Sie trägt auf ihrem,
sich innerhalb des Mahlkorbes erstreckenden Abschnitt wiederum eine Reihe von Mahlscheiben
24. Die Antriebswelle 43 trägt im übrigen oberhalb der oberen Stirnseite 45 des Mahlkorbes
40 einen Propellerrührer 46, der in Abstimmung mit der Umdrehungsrichtung der Antriebswelle
43 derart ausgebildet ist, daß er einen aufwärts in Richtung der Pfeile 28 gerichteten
Sog innerhalb der Suspension erzeugt, welche somit das Mahlbett durchströmt.
[0050] Mit 47 ist die untere Stirnseite des Mahlkorbes 40 bezeichnet.
[0051] Die Antriebswelle 43 steht außerhalb des Einsatzkörpers 41 mit einer Antriebseinheit
48 in Verbindung, welche ähnlich der Antriebseinheit 23 (Fig. 1) ausgebildet sein
kann.
[0052] Der Einsatzkörper 41 ist in eine exzentrisch angebrachte Öffnung 49 des oberen Bereichs
6 des Reaktionsbehälters 1 dichtend eingesetzt, welches - wie in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
angedeutet - beispielsweise über eine ringflanschartige Auflage eines an dem Reaktionsbehälter
1 angebrachten, sich koaxial zu der Achse 42 erstreckenden Rohrstutzens 50 geschehen
kann.
[0053] Wesentlich ist, daß diese Auflagerung und Anbringung des Einsatzkörpers 41 druckfest
ausgebildet ist.
[0054] Mit 52 ist eine, sich koaxial zu der Achse 4 des Reaktionsbehälters 1 erstreckend,
an ihrem unteren, dem Boden 2 benachbarten Ende ein Rührorgan nach Art eines Turbinenrührers
51 tragende Antriebswelle bezeichnet. Diese steht außerhalb des Reaktionsbehälters
1 mit einer Antriebseinheit 53 in Verbindung, die ähnlich der Antriebseinheit 48 ausgebildet
sein kann. Entsprechend den unterschiedlichen Rührertypen sind auch bei dieser Ausgestaltung
voneinander getrennte Antriebe vorgesehen. Die exzentrische Anordnung des Einsatzkörpers
41 wirkt innerhalb des Reaktionsbehälters 1 faktisch wie ein Strombrecher.
[0055] Der Turbinenrührer 51 erzeugt ein Strömungsfeld, welches die Suspensionsströmung
durch den Einsatzkörper 41 und damit das Mahlbett unterstützt.
[0056] Wesensmerkmal des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels ist, daß der dortige Mahlkorb
54, dessen obere und untere Stirnseiten 45, 47 wiederum durch Siebplatten gebildet
werden, in einer zylindrischen Rohrkammer 55 angeordnet ist, die sich außerhalb des
Reaktionsbehälters 1 befindet und deren Achse sich jedoch parallel zu dessen Achse
4 erstreckt. Die Rohrkammer 55 verjüngt sich oberhalb und unterhalb, jeweils im Anschluß
an die Stirnseiten 45, 47 und steht über Rohrkrümmer 56, 57 und Anschlußstutzen 58,
59 mit dem Innenraum des Reaktionsbehälters 1 in durchgängiger Verbindung. In Verbindung
mit dem, oberhalb der oberen Stirnseite 45 angeordneten, nach Art eines Propellerrührers
46 ausgebildeten Förderorgangs, welches mit der Antriebswelle 43 in drehfester Verbindung
steht, kann somit ein Suspensionsstrom aus dem Reaktionsbehälter 1 in Richtung der
Pfeile 60 abgezweigt werden, der durch das Mahlbett des Mahlkorbes 54 hindurch und
zu dem Reaktionsbehälter 1 zurückgeführt wird.
[0057] Mit 61 ist ein zur Achse 4 rotationssymmetrischer, in Richtung zum Boden 2 hin konisch-trichterartig
eingezogener und in einer zentralen kreisförmigen Öffnung 62 endender Einsatz bezeichnet.
Durch die Öffnung 62 hindurch erstreckt sich die Antriebswelle 52, die unterhalb dieser
Öffnung 62 ein nach Art eines Ankerrührers 63 und oberhalb dieser Öffnung 62 nach
Art eines Turbinenrührers 64 ausgebildetes Förderorgan trägt. Feststoffe, die sich
auf der Oberseite des Einsatzes 61 ablagern, gleiten unter Schwerkraftwirkung auf
dieser Fläche abwärts, um über die Öffnung 62 in den Einwirkungsbereich des Ankerrührers
63 zu gelangen. Aufgrund des, durch letzteren erzeugten Zentrifugalkraftfeldes reichern
sich Feststoffe wiederum in radial äußeren Bereichen des Reaktionsbehälters 1 an und
werden von hier über die Anschlußstutzen 59 dem Mahlbett zugeführt. Der Ankerrührer
63 unterstützt somit die Strömung in Richtung der Pfeile 60. Eine Wirkung des Einsatzes
61 besteht darin, daß ein Ansteigen der Suspension entlang der Innenwandung des Reaktionsbehälters
1 in dem, durch den Ankerrührer 63 erfaßten Bereich begrenzt wird, welches ebenfalls
die ausgeübte Förderwirkung in Richtung der Pfeile 60 verbessert.
[0058] Wesensmerkmal des in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiels ist ein Mahlkorb 65, dessen
obere und untere Stirnseiten 66, 67 durch geschlossene Kreisplatten gebildet werden.
Es sind jedoch die, sich an die Stirnseiten 66, 67 anschließenden Mantelabschnitte
68, 69 nach Art eines Siebes ausgebildet, so daß über diese Abschnitte 68, 69 ein
Suspensionsstrom möglich ist. Die Mantelabschnitte 68, 69 ragen jeweils in rotationssymmetrischer
Anordnung in erweiterte zylindrische Abschnitte 70, 71 eines Einsatzkörpers hinein,
innerhalb welchem sich in einer, dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 entsprechenden
Weise die Antriebswelle 22 erstreckt, mit der - jeweils oberhalb und unterhalb des
Mahlkorbes 65 - ein Propellerrührer 27, 26 in drehfester Verbindung steht. Der durch
die zylindrischen Abschnitte 70, 71 sowie den Mahlkorb 65 gebildete Einsatzkörper
11' entspricht funktionell im übrigen dem Einsatzkörper 11 gemäß Fig. 1.
[0059] Entsprechend der, über die Propellerrührer 26, 27 ausgeübten Förderwirkung strömt
die zu behandelnde Suspension über die untere Stirnseite 12 des Einsatzkörpers 11'
in den unteren zylindrischen Abschnitt 71 ein und wird radial über den Mantelabschnitt
69 in das Mahlbett eingeführt, welches sie am oberen Ende des Mahlkorbes 65 wiederum
radial verläßt, um in den zylindrischen Abschnitt 70 einzutreten und diesen über die
radial gerichteten Öffnungen 13 wieder zu verlassen. In den äußeren Ringraum 15 des
Reaktionsbehälters 1 stellt sich auf diese Weise global eine axial nach unten gerichtete
Strömung ein.
[0060] Die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 massive Ausgestaltung der Stirnseiten
66, 67 nach Art von Kreisplatten ermöglichen eine verbesserte Lagerung für die, durch
diese Platten hindurchgeführte Antriebswelle 22 sowie eine Vergrößerung der Siebfläche.
Jeder Einsatzkörper ist mit geeigneten Öffnungen zur Entnahme sowie zum Einfüllen
der Mahlkugeln ausgerüstet.
[0061] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 besteht eine besonders einfache Möglichkeit
zum Austausch der Mahlkugeln sowie zur Durchführung von Wartungsarbeiten an dem Einsatzkörper
bzw. dessen Einbauten.
1. Vorrichtung zur Behandlung von Suspensionen, mit einem Mahlsystem, welches ebenso
wie ein Rührsystem in eine Kreislaufführung für die Suspensionen eingebunden ist,
mit einem Reaktionsbehälter (1), innerhalb und/oder an welchem - eine bauliche Einheit
mit diesem bildend - das Mahl- und das Rührsystem angeordnet sind, wobei der die Kreislaufführung
aufnehmende Reaktionsbehälter (1) einschließlich des Mahl- und des Rührsystems als
geschlossenes, für einen diskontinuierlichen Betrieb bestimmtes System ausgebildet
sind,
dadurch gekennzeichnet,
- daß das Mahlsystem durch einen von einer Antriebswelle (22, 29, 43) zentral durchdrungenen
Mahlkorb (19, 31, 40, 54, 65) gebildet ist,
- daß der Mahlkorb (19, 31, 40, 54, 65) in einem global rohrförmigen Einsatzkörper
(11, 28', 41, 11') oder in einer Bypassleitung, diese querschnittsmäßig ausfüllend,
angeordnet ist,
- daß innerhalb des Einsatzkörpers oder in der Bypassleitung - der Ober- oder Unterseite
des Mahlkorbes (19, 31, 40, 65) benachbart - oder in der Bypassleitung, und zwar stromaufwärts
und/oder stromabwärts bezüglich des Mahlkorbes (54) ein Rühr- und/oder Förderorgan
angeordnet ist und
- daß als Rühr- und/oder Förderorgan Propellerrührer (26, 27, 37, 46), Ankerrührer
(35, 63) oder Turbinenrührer (51, 64) vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- daß für das Mahl- und das Rührsystem eine gemeinsame Antriebseinheit (23, 38) vorgesehen
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- daß für das Mahl- und das Rührsystem voneinander getrennte Antriebseinheiten (38,
39, 48, 53) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der Reaktionsbehälter (1) als ein zu einer Achse (4) rotationssymmetrisches
Gefäß ausgestaltet ist,
- daß das Mahl- und das Rührsystem als eine zu dieser Achse (4) rotationssymmetrische
Baueinheit ausgebildet sind
und
- daß diese Baueinheit unter Belassung eines diese außenseitig umgebenden Raumes (15,
36) innerhalb des Reaktionsbehälters angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der Reaktionsbehälter (1) als ein zu einer Achse (4) rotationssymmetrisches
Gefäß ausgebildet ist,
- daß das Mahlsystem als eine zu dieser Achse (4) exzentrisch angeordnete Baueinheit
ausgebildet ist und
- daß die das Rührsystem bildenden Bauelemente sowohl innerhalb als auch außerhalb
der genannten Baueinheit angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Achse (42) des Mahlsystems parallel zur Achse (4) des Reaktionsbehälters
(1) verläuft.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Antriebseinheiten (23, 38, 39, 48, 53) außerhalb des Reaktionsbehälters
(1) angeordnet sind,
- daß die Antriebswellen (22, 29, 34, 43, 52) des Mahl- und/oder Rührsystems über
druckfeste Wandungsdurchführungen des Reaktionsbehälters mit den Antriebseinheiten
(23, 38, 39, 48, 53) in Verbindung stehen und
- daß die Antriebseinheiten (23, 38, 39, 48, 53) drehzahlregelbar ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
- daß das Mahlsystem in einer mit dem Reaktionsbehälter (1) in Verbindung stehenden
Bypassleitung angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der Reaktionsbehälter (1) mit einer Kühl- oder Beheizungseinrichtung ausgerüstet
ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Kühl- oder Beheizungseinrichtung durch eine zur Führung eines Wärmeträgermediums
bestimmte und ausgestaltete Doppelwandigkeit des Reaktionsbehälters (1) oder eine
außenseitig angebrachte Rohrschlangenanordnung gebildet wird,
- wobei das Wärmeträgermedium in einem eine Wärmesenke und/oder eine Wärmequelle enthaltenden
Kreislauf geführt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Kühleinrichtung durch wenigstens einen Rückflußkühler (8) gebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
- daß mit der Antriebswelle (22, 29, 43) - axial voneinander beabstandet und innerhalb
des Mahlkorbes (19, 31, 40, 54, 65) angeordnet - mehrere Mahlscheiben (24) in drehfester
Verbindung stehen,
- daß der Innenraum des Mahlkorbes nach Maßgabe eines wählbaren Füllungsgrades mit
Mahlkörpern, z. B. Mahlkugeln (25) gefüllt ist und
- daß der Mahlkorb mit eingangs- und ausgangsseitigen, einen Durchtritt der Mahlkörper
unterbindenden, für einen Durchfluß der zu behandelnden Suspension bestimmten Öffnungen
ausgerüstet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der Mahlkorb (19, 31, 40, 54, 65) rotationssymmetrisch bezüglich der Achse (4,
42) des Mahlsystems ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die genannten Öffnungen durch die als Siebplatten ausgebildeten Stirnseiten
(20, 21; 32, 33; 45, 47) des Mahlkorbes (19, 31, 40, 54) gebildet werden.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die genannten Öffnungen durch endseitige, als Siebabschnitte ausgebildete Umfangsabschnitte
des Mahlkorbes (65) gebildet werden.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die unterseitige Stirnseite (12) des Einsatzkörpers (11, 28', 41, 11') die Eintrittsöffnung
und oberseitige, radial orientierte Öffnungen (13) des Einsatzkörpers die Austrittsöffnung
für die Suspension oder umgekehrt bilden.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der Mahlkorb (19, 31, 40, 65) an dem der unterseitigen Stirnseite (12) benachbarten
Ende des Einsatzkörpers (11, 28', 41, 11') angeordnet ist und sich axial über eine
Teillänge desselben erstreckt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der Einsatzkörper (11, 28', 41, 11') in eine oberseitige Öffnung (16, 49) des
Reaktionsbehälters (1) dichtend eingesetzt ist und
- daß der Einsatzkörper (11, 28', 41, 11') oberseitig durch eine Abschlußplatte (17,
44), welche der Führung der Antriebswelle (22, 34, 43) dient, dichtend abgeschlossen
ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Antriebswelle (43) des Mahlsystems dichtend durch eine Wandungsöffnung der
Bypassleitung hindurchgeführt ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der Mahlkorb (54) in einer Rohrkammer (55) angeordnet ist, die einen integralen
Bestandteil der Bypassleitung bildet,
- daß die Rohrkammer (55) sich koaxial zur Achse (42) des Mahlsystems erstreckt und
- daß die Rohrkammer (55) eingangs- und ausgangsseitig über sich verjüngende Rohrabschnitte
in sich anschließende Strukturelemente der Bypassleitung übergeht.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
- daß wenigstens ein Rühr- und/oder Förderorgan außerhalb der sich verjüngenden Rohrabschnitte
angeordnet ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Stirnseite (12) des Einsatzkörpers (11, 28', 41, 11') bzw. der eine Anschlußpunkt
der Bypassleitung mit Abstand zum Bodenbereich des Reaktionsbehälters (1) angeordnet
ist und
- daß die Öffnungen (13) des Einsatzkörpers (11, 28', 41, 11') bzw. der andere Anschlußpunkt
der Bypassleitung mit Abstand von der oberen Abschlußwandung des Reaktionsbehälters
(1) angeordnet sind.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der Boden (2) und die obere Abschlußwandung des Reaktionsbehälters (1) strukturell
einander gleich, nämlich kugelflächen- oder kegelartig ausgebildet sind.
24. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
- daß innerhalb des Reaktionsbehälters (1) wenigstens ein eine trichterartige, eine
zentrale Öffnung (62) aufweisender, den Innenraum des Reaktionsbehälters (1) in zwei
über die genannte Öffnung in einer, einen Suspensionsdurchtritt ermöglichenden Verbindung
stehenden Kammern unterteilender Einsatz (61) angeordnet ist,
- wobei die Antriebswelle (52) durch die Öffnung (62) hindurchgeführt ist und
- wobei in den Kammern unterschiedliche Rührorgane (63, 64) mit der Antriebswelle
(52) in drehfester Verbindung stehen.
25. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 16 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der Einsatzkörper (11, 28', 41, 11') bzw. der Mahlkorb (19, 31, 40, 65) mit
Entnahme- und Befüllöffnungen für die Mahlkörper ausgerüstet ist.
26. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
- daß an dem Reaktionsbehälter (1) eine Austragsleitung (7) für ein dampfförmiges
Reaktionsprodukt angeordnet ist und
- daß im Zuge der Austragsleitung (7) zumindest ein Kondensator (9) angeordnet ist.
27. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
- daß im Boden (2) des Reaktionsbehälters (1) ein Austragsorgan für ein fließfähiges
Reaktionsprodukt vorgesehen ist und
- daß im oberen Bereich des Reaktionsbehälters (1) ein Zuführungsorgan für die zu
behandelnde Suspension vorgesehen ist.