REACTOR DE GRAN VOLUMEN O EVAPORADOR DE PELÍCULA DELGADA CON UN EQUIPO DE PREMEZCLA.

Reactor de gran volumen con una carcasa (12) que encierra una cámara (14) de reactor,

un rotor (78,78'') situado en la cámara (14) de reactor, una abertura (22) de entrada a la cámara de reactor que entra en la cámara (14) de reactor, una salida (24) de producto que sale de la cámara (14) de reactor, y un equipo de premezcla (30) que presenta un estator (42) y un rotor (44) que trabaja juntamente con éste situado sobre un eje (56) accionado, para mezclar un producto de partida introducido a través de una abertura (66) de entrada de producto, cuya abertura (36) de salida de equipo esta situada sobre la abertura (22) de entrada a la cámara de reactor, caracterizado porque el equipo (30) de premezcla esta construido como equipo radial (38) de premezcla, cuya dirección principal de transporte (H) durante el mezclado del producto de partida discurre en dirección radial hacia el exterior respecto del eje de giro del rotor (44), el rotor (44) esta construido en forma de copa, un fondo (54) de rotor esta orientado hacia la cámara (14) de reactor y se asienta sobre el eje (56), una envolvente (58) de rotor solidamente unida con el fondo (54) de rotor situada concéntrica con una parte (50) de estator del estator (42) construida como cilindro hueco así como la parte (50) de estator presentan pasos radiales (62) y la parte (50) de estator esta por el interior radialmente respecto de la envolvente (58) de rotor y esta sujeta en una brida (46) de estator que recubre al rotor y que sale radialmente hacia el exterior desde la parte (50) de estator

El presente invento se refiere a un reactor de gran volumen, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y a la utilización del reactor de gran volumen como evaporador de película delgada según la reivindicación 8.

Los reactores de gran volumen o evaporadores de película delgada son generalmente conocidos entre otros también en la generación y/o procesamiento de plásticos. 5

Los reactores de gran volumen pueden estar construidos por un lado como amasadores o como mezcladores, como por ejemplo en la solicitud de patente europea EP-A-1 477 223 o en la antigua solicitud de patente europea solicitada con el número de patente EP 05008591. Estos dos escritos muestran reactores de gran volumen cada uno de los cuales presenta varios rotores de reactor. Por la solicitud de patente europea EP-A-1 417 998 se conoce igualmente un reactor de gran volumen con solo un rotor. 10

Por ejemplo, por los documentos EP-A-0 960 639 y DD-A-226 778 se conocen aparatos de película delgada.

En los reactores de gran volumen o en los evaporadores de película delgada conocidos se introduce un producto de partida o varios productos de partida a través de una o varias aberturas de entrada de producto en una camara de reactor del reactor de gran volumen o del evaporador de película delgada, en la cual el producto de partida o los productos de partida son procesados mediante un rotor de reactor. Los productos de partida pueden estar presentes 15 como líquidos puros, como por lo menos componentes parcialmente en forma de gas, como suspensiones, como emulsiones, como disoluciones, como pasta, como fundidos viscosos, como productos sólidos granulados, como productos sólidos finos, como espumas o como combinación de ellos.

Los reactores de gran volumen o los evaporadores de película delgada conocidos presentan diversas desventajas puesto que los distintos productos de partida pueden ser introducidos en la camara de reactor, o separados 20 unos de otros o a través de la misma abertura de entrada de la camara del reactor.

En el caso de que varios productos de partida de baja viscosidad deban ser introducidos en la camara de reactor de una amasadora o de un mezclador estos productos de partida de baja viscosidad se mezclan muy mal puesto que el rotor de reactor gira relativamente lento, con lo que ambos productos de partida de baja viscosidad pueden formar dos fases que no se mezclan una con otra dentro de la camara de reactor. 25

Además mediante reactores de gran volumen, cantidades más pequeñas de un segundo producto de partida, por ejemplo un catalizador, se mezclan solo muy mal con un producto de partida en cantidad mucho mayor. En el caso de que el segundo producto de partida se mezcle precisamente fuera de la camara de reactor con el primer producto de partida, puede iniciarse una reaccion precisamente fuera de la camara de reactor. Esto puede llevar a un atasco en una tubería de acometida a la camara de reactor. Sin embargo en el caso de que el segundo producto de partida sea 30 introducido directamente en la camara de reactor existe el problema de que pequeñas cantidades del segundo producto de partida se puedan mezclar muy mal y lentamente con el primer producto de partida. Esto puede llevar en la camara de reactor a un producto no homogéneo y/o grandes aglomerados, puesto que el primer producto de partida apenas puede reaccionar con el segundo producto de partida o lo hace muy parcialmente. Grandes aglomerados llevan a un producto con características no unitarias. Además grandes aglomerados pueden llevar a un daño térmico del producto, 35 puesto que el calor desprendido en la reaccion solo puede ser eliminado muy mal. Además grandes aglomerados pueden llevar a grandes esfuerzos mecánicos inadmisibles del reactor o del evaporador de película delgada.

En el caso de que en un mezclador o en una amasadora se introduzcan varios productos de partida los cuales no se mezclan bien entre sí, en la camara de reactor también se pueden presentar efectos de separación de mezcla.

Además la calidad de producto queda influida negativamente en el caso de que productos de partida que 40 reaccionan fuertemente entre si son introducidos en la camara de reactor a través de varias aberturas de entrada de reactor, puesto que allí diferencias de concentración locales en el interior de la camara de reactor pueden llevar a una calidad de producto no unificada.

Además debido a reacciones exotérmicas que se presentan en el exterior del reactor de gran volumen al conducir juntos diferentes productos de partida, pueden producirse problemas con la eliminación del calor entonces 45 generado.

Los reactores de gran volumen conocidos con rotores de reactor que giran relativamente lentos presentan igualmente problemas en el caso de que uno de los productos de partida este en fase gas y el otro producto de partida en una fase liquida o en una fase del tipo fundida, y el producto de partida presente en fase gas deba dispersarse dentro del producto de partida presente en fase liquida o en fase fundida. 50

Igualmente con los reactores de gran tamaño es igualmente difícil manejar regularmente sistemas de material granulado fino en una fase fluida.

Por los documentos EP-1 048 342 A, GB 2 116 158 A, EP 0 194 812 A, DE 40 0 311 A y US 5.534.113 se conocen combinaciones de reactores o evaporadores de película delgada con equipos de premezcla. Adema el documento FR 925 563 pública un reactor de mezcla radial.

El presente invento tiene como base la misión de crear un reactor de gran volumen o un evaporador de película delgada que estén libres de las desventajas del estado de la técnica, como se ha discutido anteriormente. 5

Esta misión será resuelta con un reactor de gran volumen de acuerdo con la reivindicación 1 y un evaporador de película delgada utilizado como reactor de gran volumen, de acuerdo con la reivindicación 8. Otras formas constructivas preferidas se desprenden de las reivindicaciones secundarias.

De acuerdo con el invento el reactor de gran volumen o el evaporador de película delgada presenta un equipo de premezcla cuya abertura de salida de equipo esta situada en la abertura de entrada a la camara de reactor. Con ello 10 se consigue que el equipo de premezcla puede ser situado en la carcasa con una unión sin tuberías, con lo que se evitan las tuberías y los pasos estrechos ligados con ellas. Además también es posible que un producto de partida suministrado al equipo de premezcla pueda ser preparado en el equipo de premezcla, por ejemplo premezclado, y después entregado inmediatamente al reactor de gran volumen en el cual seguirá siendo porcesado. También se puede pensar que en el equipo de premezcla falte un producto el cual será suministrado igualmente a la camara de reactor. 15

Con ello se puede conseguir que al enviar conjuntamente productos de partida que al principio reaccionan rápidamente y/o intensamente, estos pueden ser premezclados y/o preparados mediante el equipo de premezcla inmediatamente antes de la camara de reactor del reactor de gran volumen o del evaporador de película delgada. El producto preparado en el equipo de premezcla es conducido directamente a la camara de reactor en la cual aquel es preparado como un producto. Mediante la utilización del equipo de premezcla se puede elevar la eficiencia del reactor 20 de gran volumen o del evaporador de película delgada en comparación con el estado de la técnica o la elaboración de ciertos productos de partida con un reactor de gran volumen o un evaporador de película delgada puede ya ser posible ahora, puesto que en el equipo de premezcla las reacciones intensas y/o rápidas que en su caso pueden ocurrir al llevar conjuntamente los productos de partida tienen lugar directamente antes de la cámara de reactor y las consiguientes reacciones lentas tienen lugar en la camara de reaccion bajo la acción del rotor de reactor sobre el producto preparado. 25

Los productos de partida pueden ser introducidos al equipo de premezcla como totalmente líquidos, como componentes parcialmente en forma de gas, como suspensiones, como emulsiones, como soluciones, como pastas, como fundidos viscosos, como sólidos granulados, como sólidos finos, como espuma o como combinación de ellos.

El equipo de premezcla presenta un rotor accionado que trabaja junto con un estator. Con ello el mezclado del producto de partida o de los productos de partida se lleva a cabo activamente en el equipo de premezcla. Mediante el 30 rotor y el estator que trabaja conjuntamente... [Seguir leyendo]

1. Reactor de gran volumen con una carcasa (12) que encierra una cámara (14) de reactor, un rotor (78,78') situado en la cámara (14) de reactor, una abertura (22) de entrada a la cámara de reactor que entra en la cámara (14) de reactor, una salida (24) de producto que sale de la cámara (14) de reactor, y un equipo de premezcla (30) que presenta un estator (42) y un rotor (44) que trabaja juntamente con éste situado sobre un eje (56) accionado, para mezclar un 5 producto de partida introducido a través de una abertura (66) de entrada de producto, cuya abertura (36) de salida de equipo esta situada sobre la abertura (22) de entrada a la cámara de reactor, caracterizado porque el equipo (30) de premezcla esta construido como equipo radial (38) de premezcla, cuya dirección principal de transporte (H) durante el mezclado del producto de partida discurre en dirección radial hacia el exterior respecto del eje de giro del rotor (44), el rotor (44) esta construido en forma de copa, un fondo (54) de rotor esta orientado hacia la cámara (14) de reactor y se 10 asienta sobre el eje (56), una envolvente (58) de rotor solidamente unida con el fondo (54) de rotor situada concéntrica con una parte (50) de estator del estator (42) construida como cilindro hueco así como la parte (50) de estator presentan pasos radiales (62) y la parte (50) de estator esta por el interior radialmente respecto de la envolvente (58) de rotor y esta sujeta en una brida (46) de estator que recubre al rotor y que sale radialmente hacia el exterior desde la parte (50) de estator. 15

2. Reactor de gran volumen según la reivindicación 1, caracterizado porque está construido como amasador o como mezclador.

3. Reactor de gran volumen según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la carcasa (12) en la abertura (22) de entrada a la cámara de reactor presenta una tubuladura (28) de entrada y el equipo de premezcla (30) esta sobrepuesto sobre la tubuladura (28) de entrada o esta metido en la tubuladura (28) de entrada. 20

4. Reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el estator (42) presenta otra parte (52,52') de estator situada concéntrica a la parte (50) de estator y de mayor diámetro, la envolvente (54) de rotor del rotor (44) esta situada entre la parte (50) de estator y las otras partes (52,52') de estator, el rotor (44) presenta otra envolvente (60,60') de rotor concéntrica con la envolvente (58) de rotor y de mayor diámetro, y la otra parte (52,52') de estator esta situada entre la envolvente (58) de rotor y la otra envolvente (58,58') de rotor. 25

5. Reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la brida (46) de estator, en el interior del equipo de premezcla (30), limita una precámara (48) situada sobre la cara de la brida (46) de estator opuesta a la cámara (14) de reactor y en esta precámara (48) desemboca la abertura (66) de entrada de producto.

6. Reactor de gran volumen según la reivindicación 5, caracterizado porque el equipo de premezcla (30) presenta un tubo (70) de entrada de material que circula a través de la precámara (48), cuyo extremo radial termina en el interior de 30 la envolvente (58) de rotor y de la parte (50) de estator y presenta una otra abertura (68) de entrada de producto.

7. Reactor de gran volumen según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el eje (56) presenta un canal (116) de entrada de producto que discurre en dirección axial, del cual sale alejándose una salida radial (118) de producto, la cual sirve como abertura (68') de entrada central de producto.

8. Utilización de un reactor de gran volumen, según una de las reivindicaciones 1 a 7, como evaporador de película 35 delgada.