Durchblick in Sachen Durchfluss: So verlieren Feststoffe im Reaktor ihren Schrecken

Anbieter zum Thema

VERDER Deutschland GmbH & Co. KG

Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG

AxFlow GmbH

AM Technology Constant Innovation

Um einen Teil des Recycle-Flusses in den Reaktor umzuleiten, kann das Coflore-Ventil SXV von AM Technology eingesetzt werden. Dieses erfüllt zwei Funktionen: Falls das Zuführmaterial frei von Partikeln ist, aber während der Reaktion Feststoffe gebildet werden, ist eine Dosierung von oben erforderlich. Das SXV verhindert, dass sich im Reaktor Gas ansammelt (was das verfügbare Volumen verringert) bzw. dass Gas zurück in den Vorratstank gelangt. Falls das Zuführmaterial Feststoffe enthält, sorgt das SXV dafür, in der Zufuhrleitung das richtige Verhältnis von Feststoffen zu Flüssigkeit aufrecht zu erhalten.

Feststoffe werden in einem Reaktor problemlos transportiert, solange sie durch den Mischprozess in Suspension gehalten werden. Passives Mischen beruht auf hohen axialen Geschwindigkeiten, die ein turbulentes Mischen erzeugen. Daher sind passiv mischende Reaktoren (wie statische Mischer) auf Reaktionen mit kurzen Verweilzeiten limitiert (kleiner als 20 s).

Aktives und passives Mischen

Aktives Mischen hält Feststoffe unabhängig von der Verweilzeit in der Suspension. Die AM Technology Coflore-Reaktoren können dadurch Mischungen aus Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen mit Reaktionszeiten von Sekunden bis Stunden handhaben. So verwendet der Coflore-ATR Reaktorrohre, in denen aktiv gemischt wird. Kurze vertikale Kanäle verbinden die Rohre miteinander, wodurch der Transfer der Suspension von einem Rohr ins nächste durch die Schwerkraft unterstützt wird. So können Partikel bis zu einem Durchmesser von etwa 1 mm (in manchen Fällen auch größer) verwendet werden.

Falls Material mit Feststoffen den Reaktor verlässt, sollte die Produktleitung vertikal in einen Feststoff-Separator unterhalb des Reaktors führen. Der Separator nutzt typischerweise eine Filtration, aber auch andere Methoden sind denkbar. Die gefilterte Flüssigkeit aus dem Separator wird anschließend zu einem Flüssigkeitsproduktbehälter oberhalb des Reaktors geführt, sodass der Reaktor immer mit Flüssigkeit gefüllt ist.

Die Schwerkraft als Helfer

Eine Durchflusskontrolle ist wesentlich um die Verweilzeit zu regulieren. Allerdings sind Kontroll­elemente wie Pumpen, Ventile und Massenflussmesser in Flüssigkeiten mit Feststoffen nicht einsetzbar. Kommen diese sowohl in der Zuführleitung als auch in der Entleerungsleitung vor, kann die Suspension über ein Coflore-Ventil und eine vertikale Leitung in den Reaktor geführt werden. Das Material fließt über eine vertikale Entleerungsleitung in einen Feststoff-Separator, hinter dem sich ein Durchflussmesser befindet. Gibt es zwei Zufuhrströme, wird der Fluss im sauberen Strom und zudem in der Leitung hinter dem Feststoff-Separator gemessen. Der Einstellwert für den Fluss am Auslauf wird aus der Differenz ermittelt.

(ID:44870713)