BRPI0610688B1

BRPI0610688B1 - Apparatus and method for mixing at least one first and second fluids and process for manufacturing isocyanates

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Publication number: BRPI0610688B1
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Publication date: 2017-07-25

Description

“APARELHO E PROCESSO PARA MISTURAR PELO MENOS UM PRIMEIRO E UM SEGUNDO FLUIDOS E PROCESSO PARA FABRICAR ÍSOCIANATOS” DESCRIÇÃO“APPARATUS AND PROCESS TO MIX AT LEAST ONE AND ONE FLUIDS AND PROCESS TO MANUFACTURE ISOCYANATES” DESCRIPTION

[0001J Esta invenção está relacionada a um novo aparelho para mistura de fluidos, em especial amina e fosgênio, e a um processo para misturar amina e fosgênio com a finalidade de obter carbamoil cloreto e isocianato.This invention relates to a novel fluid mixing apparatus, especially amine and phosgene, and a process for mixing amine and phosgene for the purpose of obtaining carbamoyl chloride and isocyanate.

[0002] Muitos documentos divulgam bocais para mistura de fluidos, em especial fluidos reagentes. Um exemplo particular é encontrado na reação de fosgenação na qual uma mistura rápida é um parâmetro chave. Assim sendo, muitos desenhos tem sido propostos para esses bocais, a maior parte com jatos co-axiais, os quais podem se chocar ou não.Many documents disclose fluid mixing nozzles, especially reagent fluids. A particular example is found in the phosgenation reaction where a rapid mix is a key parameter. Thus, many designs have been proposed for these nozzles, mostly with coax jets, which may or may not collide.

[0003] No entanto, existe ainda uma necessidade para melhorar ainda mais a eficiência de mistura desses bocais, em especial na reação dc fosgenação.However, there is still a need to further improve the mixing efficiency of such nozzles, especially in the phosgenation reaction.

[0004] Um objeto desta invenção é, portanto, proporcionar um aparelho para misturar pelo menos um primeiro e um segundo fluidos, compreendendo (a) um primeiro bocal que compreende um primeiro duto de fluxo que define uma primeira câmara de fluxo, e possuindo uma primeira ponta de bocal que possui uma primeira abertura de descarga; e (b) um segundo bocal que compreende um segundo duto de fluxo que define uma segunda câmara de fluxo, e possuindo uma segunda ponta de bocal que possui uma segunda abertura de descarga; onde o dito primeiro duto de fluxo e o dito segundo duto de fluxo são enrolados em espiral um sobre o outro; onde durante a operação do dito aparelho, o primeiro fluido que flui na primeira câmara de fluxo e que sai através da primeira abertura de descarga, forma um primeiro jato de fluido, e o segundo fluído que flui na segunda câmara de fluxo forma na segunda abertura um segundo jato de fluído, os ditos primeiro e segundo jatos de fluído se chocando um com o outro, misturando deste modo o primeiro e o segundo fluidos, [0005] A invenção proporciona em especial um aparelho substancialmente redondo para misturar pelo menos um primeiro e um segundo fluidos, compreendendo: (a) um primeiro bocal que compreende um primeiro duto de fluxo que define uma primeira câmara de fluxo, e possuindo uma primeira ponta de bocal que possui uma primeira abertura de descarga; e (b) um segundo bocal que compreende um segundo duto de fluxo que define uma segunda câmara de fluxo, e possuindo uma segunda ponta de bocal que possui uma segunda abertura de descarga; onde o dito primeiro duto de fluxo e o dito segundo duto de fluxo são enrolados em espiral um sobre o outro de acordo com uma espiral de Arq ui medes possuindo entre 1 e 20 voltas, e onde os ditos primeiro e segundo bocais são afunilados; onde durante a operação do dito aparelho, o primeiro fluido que flui na primeira câmara de fluxo e que sai através da primeira abertura de descarga, forma um primeiro jato de fluido, e o segundo fluido que flui na segunda câmara de fluxo forma na segunda abertura um segundo jato de fluido, os ditos primeiro e segundo jatos de fluido se chocando uni com o outro, misturando deste modo o primeiro e o segundo fluidos.An object of this invention is therefore to provide an apparatus for mixing at least one first and a second fluid, comprising (a) a first nozzle comprising a first flow duct defining a first flow chamber, and having a first nozzle tip having a first discharge opening; and (b) a second nozzle comprising a second flow duct defining a second flow chamber, and having a second nozzle tip having a second discharge opening; wherein said first flow duct and said second flow duct are coiled about each other; wherein during operation of said apparatus, the first fluid flowing into the first flow chamber and exiting through the first discharge opening forms a first jet of fluid, and the second fluid flowing into the second flow chamber forms into the second opening a second jet of fluid, said first and second jets of fluid colliding with each other, thereby mixing the first and second fluids. The invention provides in particular a substantially round apparatus for mixing at least one first and second fluid. a second fluid comprising: (a) a first nozzle comprising a first flow duct defining a first flow chamber and having a first nozzle tip having a first discharge opening; and (b) a second nozzle comprising a second flow duct defining a second flow chamber, and having a second nozzle tip having a second discharge opening; wherein said first flow duct and said second flow duct are coiled about each other according to a spiral of Arq measurements measuring between 1 and 20 turns, and wherein said first and second nozzles are tapered; wherein during operation of said apparatus, the first fluid flowing into the first flow chamber and exiting through the first discharge opening forms a first fluid jet, and the second fluid flowing into the second flow chamber forms into the second opening a second fluid jet, said first and second fluid jets colliding with each other, thereby mixing the first and second fluids.

[0006J Um outro objeto desta invenção é também proporcionar um processo para misturar pelo menos o primeiro e o segundo fluidos, compreendendo as etapas de: (a) formar um primeiro jato de fluido, consistindo do primeiro fluído, na primeira posição de descarga; (b) formar um segundo jato de fluido, consistindo do segundo fluido, na segunda posição de descarga; e (c) envolver, em forma de espiral, cada jato de fluido sobre o outro, de tal modo que os ditos primeiro e segundo jatos de fluido se chocam, um sobre o outro, misturando deste modo o primeiro e o segundo fluidos.Another object of this invention is also to provide a process for mixing at least the first and second fluids, comprising the steps of: (a) forming a first fluid jet consisting of the first fluid at the first discharge position; (b) forming a second fluid jet consisting of the second fluid at the second discharge position; and (c) spirally enveloping each jet of fluid over the other such that said first and second fluid jets collide with one another, thereby mixing the first and second fluids.

[0007] A invenção proporciona em especial um processo para mistura de pelo menos um primeiro e um segundo fluidos, compreendendo as etapas de: (a) formar um primeiro jato de fluido, consistindo do primeiro fluido, na primeira posição de descarga; (b) formar um segundo jato de fluido, consistindo do segundo fluido, na segunda posição de descarga; e (c) envolver, em forma de espiral, cada jato de fluido sobre o outro, de acordo com uma espiral de Arquimedes possuindo entre 1 e 20 voltas, de tal modo que os ditos primeiro e segundo jatos de fluido se chocam, um sobre o outro, e, deste modo, misturando o primeiro e o segundo fluidos.The invention provides in particular a process for mixing at least one first and a second fluid comprising the steps of: (a) forming a first fluid jet consisting of the first fluid at the first discharge position; (b) forming a second fluid jet consisting of the second fluid at the second discharge position; and (c) spiral-enveloping each jet of fluid over the other, according to an Archimedes spiral having between 1 and 20 turns, such that said first and second jets of fluid collide, one upon another. the other, and thereby mixing the first and second fluids.

[0008] O processo da invenção é especialmente útil para a produção de isocianatos; a invenção proporciona, portanto, também um processo para fabricação de isocianatos, compreendendo o processo de mistura da invenção sendo aplicado a amina e fosgênio, seguido pela etapa de reagir a amina e o fosgênio misturados. Esses processos são levados a efeito, de forma notável, no aparelho da invenção.The process of the invention is especially useful for the production of isocyanates; The invention therefore also provides a process for manufacturing isocyanates, comprising the mixing process of the invention being applied to amine and phosgene, followed by the step of reacting the mixed amine and phosgene. These processes are remarkably carried out in the apparatus of the invention.

[0009] Outros objetos, características e vantagens, tomar-se-ão mais evidentes após uma referência à especificação que se segue.Other objects, features and advantages will become more apparent upon reference to the following specification.

[00010] A invenção é baseada no uso de um bocal semelhante a uma espiral, referido daqui por diante como bocal em espiral. A geometria específica permite que fluxos finos venham a se chocar uns com os outros, enquanto, ao mesmo tempo, possuem uma alta energia de mistura.[00010] The invention is based on the use of a spiral-like nozzle, hereinafter referred to as a spiral nozzle. Specific geometry allows fine flows to collide with each other while at the same time having a high mixing energy.

[00011] Descrição resumida dos desenhos: [00012] A FIG. 1 é uma vista de seção em corte, axial, de um conjunto de bocal de mistura de jatos, coaxial, simples, convencional.Brief Description of the Drawings: FIG. 1 is an axial sectional view of a conventional single coaxial jet mixing nozzle assembly.

[00013] A FIG. 2 é uma vista de seção em corte, axial, de um subconjunto de bocais da invenção.[00013] FIG. 2 is an axial cross-sectional view of a subset of nozzles of the invention.

[00014] A FIG. 3 é uma vista de fundo, aumentada, de um subconjunto de bocais da invenção.[00014] FIG. 3 is an enlarged bottom view of a subset of nozzles of the invention.

[00015] A FIG. 4 é uma vista de topo, aumentada de um subconjunto de bocais da invenção.[00015] FIG. 4 is an enlarged top view of a subset of nozzles of the invention.

[00016] A FIG. 5 é uma vista de seção em corte, axial, de um bocal da invenção.[00016] FIG. 5 is an axial sectional view of a nozzle of the invention.

[00017] As FIGS. 6A, 6B, 6C e 6D são formas de realização adicionais da invenção.[00017] FIGS. 6A, 6B, 6C and 6D are additional embodiments of the invention.

[00018] A FIG. 7 é uma vista de seção em corte, axial, de uma forma de realização adicional de um subconjunto de bocais da invenção.[00018] FIG. 7 is an axial cross-sectional view of a further embodiment of a nozzle subset of the invention.

[00019] Tomando como referência agora a FIG. 1, está mostrado ali um conjunto simples de bocal de mistura pelo choque de jatos coaxiais, 100, para mistura de dois fluidos. O conjunto de bocal de mistura por choque de jatos coaxiais 100 compreende um duto de fluxo interno 102 e uma ponta de bocal do duto de fluxo interno 104 dispostos de forma coaxial por dentro do duto de fluxo externo 101 e da ponta de bocal do duto de fluxo externo 105. A câmara de fluxo 120 é definida como o espaço dentro do duto de fluxo 102 e da ponta de bocal do duto de fluxo interno 104. A câmara de fluxo 120 possui duas extremidades, a extremidade de suprimento 130 e a extremidade de descarga 110. A extremidade de descarga 110 da câmara de fluxo 120 é formada pela ponta de bocal do duto de fluxo interno 104 e possui uma abertura de descarga de um diâmetro determinado. A câmara de fluxo 121 tem início no espaço anular entre o duto de fluxo externo 101 e o duto de fluxo interno 102. A câmara de fluxo 121 continua como o espaço anular entre a ponta de bocal do duto de fluxo externo 105 e o duto de fluxo interno 102. A câmara de fluxo 121 continua ainda como o espaço anular entre a ponta de bocal do duto de fluxo externo 105 e a ponta de bocal do duto de fluxo interno 104. A câmara de fluxo 121 possui duas extremidades, a extremidade de suprimento 131 e a extremidade de descarga 132. A extremidade de descarga 132 da câmara de fluxo 121 é formada pela extremidade de descarga da ponta de bocal do duto de fluxo externo 105. A extremidade de descarga 110 da câmara de fluxo 120 e a extremidade de descarga 132 da câmara de fluxo 121 ficam substancialmente próximas na dimensão axial. O primeiro fluido flui através da câmara de fluxo 120 e é descarregado pela extremidade de descarga 110, na forma do jato 103. O diâmetro inicial do jato 103 é substancialmente igual ao diâmetro da abertura de descarga da ponta de bocal 104. O segundo fluido flui através da câmara de fluxo 121 e é descarregado pela extremidade de descarga 132, na forma do jato anular 106. A espessura inicial do jato 106 é substancialmente igual à metade da diferença entre o diâmetro da abertura de descarga da ponta de bocal 105 menos o diâmetro da ponta de bocal 104. Os dois jatos coaxiais 103 e 106 se chocam e se misturam na medida em que eles deixam as extremidades de bocal 104 e 105, para formar o jato composto 107. A força de acionamento principal para essa mistura é a energia cinética e a razão de dissipação da energia da turbulência dos jatos 103 e 106. As velocidades dos fluidos são selecionadas pelos projetos em relação aos bocais 104 e 105. O ângulo pelo o qual as pontas de bocal 104 e 105 são afuniladas (i.e., o ângulo de choque) poderá variar, e.g., de 30° a 60°.Referring now to FIG. 1, there is shown a simple set of coaxial jet shock mixing nozzle 100 for mixing two fluids. The coaxial jet shock mixing nozzle assembly 100 comprises an inner flow duct 102 and an inner flow duct nozzle tip 104 arranged coaxially within the outer flow duct 101 and the duct nozzle tip. 105. The flow chamber 120 is defined as the space within the flow duct 102 and the nozzle tip of the internal flow duct 104. The flow chamber 120 has two ends, the supply end 130 and the flow end. 110. The discharge end 110 of the flow chamber 120 is formed by the nozzle tip of the internal flow duct 104 and has a discharge opening of a certain diameter. Flow chamber 121 begins in the annular space between the external flow duct 101 and the internal flow duct 102. The flow chamber 121 continues as the annular space between the nozzle tip of the external flow duct 105 and the flow duct. 102. The flow chamber 121 still continues as the annular space between the nozzle tip of the external flow duct 105 and the nozzle tip of the internal flow duct 104. The flow chamber 121 has two ends, the end of 131 and discharge end 132. The discharge end 132 of flow chamber 121 is formed by the discharge end of the nozzle tip of the external flow duct 105. The discharge end 110 of flow chamber 120 and the discharge end discharge 132 from flow chamber 121 are substantially close in axial dimension. The first fluid flows through the flow chamber 120 and is discharged from the discharge end 110 in the form of the jet 103. The initial diameter of the jet 103 is substantially equal to the diameter of the nozzle tip discharge opening 104. The second fluid flows through the flow chamber 121 and is discharged by the discharge end 132 in the form of the annular jet 106. The initial thickness of the jet 106 is substantially equal to half the difference between the nozzle tip discharge opening diameter 105 minus the diameter of the nozzle tip 104. The two coaxial jets 103 and 106 collide and blend as they leave the nozzle ends 104 and 105 to form the composite jet 107. The main driving force for this mixture is the energy kinetics and the energy dissipation ratio of the turbulence of the jets 103 and 106. The fluid velocities are selected by the designs relative to the nozzles 104 and 105. The angle at which the points nozzles 104 and 105 are tapered (i.e. the angle of shock) may vary, e.g., from 30 ° to 60 °.

[00020] Este dispositivo, embora seja conhecido por muitos anos, ainda requer melhorias em termos de eficiência de mistura.This device, although known for many years, still requires improvements in mixing efficiency.

[00021] O conjunto de bocal da presente invenção proporciona portanto um aparelho para a mistura de pelo menos um primeiro e um segundo fluidos, o aparelho compreendendo um primeiro meio de conjunto de bocal para formar um primeiro jato de fluido em espiral 206, consistindo do primeiro fluido, e um segundo meio de conjunto de bocal para formar um segundo jato de fluido em espiral, coaxial com e envolvendo em tomo do dito primeiro jato de fluido em espiral 206, o segundo jato de fluido em espiral consistindo do segundo fluido, de tal modo que o segundo jato de fluido em espiral 207 se choca sobre o primeiro jato de fluido em espiral 206, misturando desta forma o primeiro e o segundo fluidos. Esta peça será referida, opcionalmente, como o subconjunto de bocais 201.The nozzle assembly of the present invention therefore provides an apparatus for mixing at least one first and a second fluid, the apparatus comprising a first nozzle assembly means for forming a first spiral fluid jet 206, consisting of the first fluid, and a second nozzle assembly means for forming a second spiral fluid jet, coaxial with and surrounding about said first spiral fluid jet 206, the second spiral fluid jet consisting of the second fluid of such that the second spiral fluid jet 207 collides with the first spiral fluid jet 206, thereby mixing the first and second fluids. This part will optionally be referred to as the nozzle subset 201.

[00022] Poderá ser possível proporcionar outros dutos para outros fluidos, caso isto venha a se tomar necessário.It may be possible to provide other ducts for other fluids should this become necessary.

[00023] Com referência agora à FIG. 2, está mostrada ali uma vista de seção em corte longitudinal, ampliada, do conjunto de bocal da invenção. O subconjunto de bocais 210 fica colocado em um alojamento inferior 250. O conjunto enrolado em forma de espiral compreende um primeiro duto 2002 e um segundo duto 203 dispostos como se segue. A primeira câmara de fluxo 220 é definida como o espaço dentro do primeiro duto de fluxo 202 e a primeira ponta de bocal do duto de fluxo 204 (referenciada somente no lado esquerdo do desenho). A primeira câmara de fluxo 220 possui duas extremidades, a extremidade de suprimento (referenciada somente no lado direito do desenho) e a abertura de descarga 210 (referenciada somente no lado esquerdo do desenho). A abertura de descarga 210 da primeira câmara de fluxo 220 é formada pela extremidade de descarga da primeira ponta de bocal do duto de fluxo 204 e possui um vão de descarga de um determinado valor. A segunda câmara de fluxo 221 é definida como o espaço dentro do segundo duto de fluxo 201 e a ponta de bocal do segundo duto de fluxo 205 (referenciada somente no lado direito do desenho). A segunda câmara de fluxo 221 possui duas extremidades, a extremidade de suprimento 231 (referenciada somente no lado esquerdo do desenho) e a abertura de descarga 211 (referenciada somente no lado direito do desenho). A extremidade de suprimento 231 está mostrada, nesta forma de realização, como uma extremidade morta, uma vez que a placa 251 vai forçar o fluido a fluir a partir da entrada lateral (lúmen de introdução). Isto será divulgado ainda mais tendo como referência a FIG. 3, a FIG. 4 e a FIG. 5. A abertura de descarga 211 da câmara de fluxo 221 é formada pela extremidade de descarga da segunda ponta de bocal de duto de fluxo 205 e possui um vão de descarga de um valor determinado. Deve ser observado que, para a forma de realização que está retratada, os dutos 202 e 203 partilham as paredes comuns 241 e 242 (mostrado na FIG. 4), exceto para a volta mais externa onde o duto 203 é formado junto com o alojamento inferior 250, o qual, deste modo, participa para formar o conjunto enrolado em espiral. Este conjunto produz um primeiro e um segundo jatos, 206 e 207, respectivamente, que saem da primeira e segunda aberturas de descarga, respectivamente. Os jatos 206 e 207 se chocam e se misturam na medida em que eles deixam as pontas de bocal 204 e 205 para formar o jato composto 208. O ângulo de afundamento mais externo dos dutos de fluxo poderá variar, e.g., de 30 a 60°, sendo mais preferido de 40 a 50°C, e tipicamente cerca de 45°C. O ângulo de afundamento de um determinado duto de fluxo, em um determinado ponto, deverá ser entendido como o ângulo entre o eixo do conjunto e a direção geral do fluxo na saída do duto determinado, no ponto determinado, previamente ao choque. Deve ser entendido que o duto de fluxo vai possuir um ângulo de afundamento que vai variar ao longo do percurso do duto de fluxo. De modo especial, o ângulo de afundamento poderá aumentar do centro para a parte externa do aparelho. Deve ser observado também que o ângulo de afundamento interno do duto de fluxo poderá variar também de 0 a 45°, de preferência de 0 a 15°.Referring now to FIG. 2, there is shown an enlarged longitudinal cross-sectional view of the nozzle assembly of the invention. The nozzle subset 210 is located in a lower housing 250. The spiral-wound assembly comprises a first duct 2002 and a second duct 203 arranged as follows. The first flow chamber 220 is defined as the space within the first flow duct 202 and the first nozzle tip of the flow duct 204 (referenced only on the left side of the drawing). The first flow chamber 220 has two ends, the supply end (referenced only on the right side of the drawing) and the discharge opening 210 (referenced only on the left side of the drawing). The discharge opening 210 of the first flow chamber 220 is formed by the discharge end of the first nozzle tip of the flow duct 204 and has a discharge gap of a certain value. The second flow chamber 221 is defined as the space within the second flow duct 201 and the nozzle tip of the second flow duct 205 (referenced only on the right side of the drawing). The second flow chamber 221 has two ends, the supply end 231 (referenced only on the left side of the drawing) and the discharge opening 211 (referenced only on the right side of the drawing). The supply end 231 is shown in this embodiment as a dead end as plate 251 will force fluid to flow from the side inlet (introduction lumen). This will be further disclosed with reference to FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5. The discharge opening 211 of the flow chamber 221 is formed by the discharge end of the second flow duct nozzle tip 205 and has a discharge gap of a determined value. It should be noted that, for the embodiment shown, ducts 202 and 203 share common walls 241 and 242 (shown in FIG. 4), except for the outermost loop where duct 203 is formed together with the housing. 250, which thereby participates in forming the spiral wound assembly. This set produces first and second jets 206 and 207 respectively leaving the first and second outlet openings respectively. The jets 206 and 207 collide and mix as they leave the nozzle tips 204 and 205 to form the composite jet 208. The outermost sinking angle of the flow ducts may vary, eg, from 30 to 60 °. , most preferably from 40 to 50 ° C, and typically about 45 ° C. The sinking angle of a given flow duct at a given point shall be understood as the angle between the axis of the assembly and the general direction of flow at the outlet of the given duct at the given point prior to impact. It should be understood that the flow duct will have a sinking angle that will vary along the flow duct path. In particular, the sinking angle may increase from the center to the outside of the appliance. It should also be noted that the internal sinking angle of the flow duct may also vary from 0 to 45 °, preferably from 0 to 15 °.

[00024] Na forma de realização conforme mostrada, deverá ser observado que a dita primeira câmara de fluxo 220 possui dimensões substancialmente decrescentes ao longo do primeiro duto de fluxo, no sentido da primeira abertura de descarga. A relação (vão da extremidade de suprimento 230) para (vão da abertura de descarga 210) poderá variar de 1 a 10, sendo de preferência de 2 a 4.In the embodiment as shown, it should be noted that said first flow chamber 220 has substantially decreasing dimensions along the first flow duct towards the first discharge opening. The ratio (supply end gap 230) to (discharge opening gap 210) may range from 1 to 10, preferably from 2 to 4.

[00025] Na forma de realização conforme mostrada, deve ser observado que a dita segunda camada de fluxo 221 possui também dimensões que decrescem substancialmente ao longo do segundo duto de fluxo, no sentido da segunda abertura de descarga.In the embodiment as shown, it should be noted that said second flow layer 221 also has dimensions that substantially decrease along the second flow duct towards the second discharge opening.

[00026] Na forma de realização conforme mostrada (como será indicado também na FIG. 4), deve ser observado que a dita segunda câmara de fluxo 221 possui também dimensões que decrescem substancialmente da parte externa para a parte interna dos dutos enrolados em espiral. A relação (vão da extremidade externa) para (vão da extremidade interna) poderá variar também no nível de suprimento ou no nível de descarga, ou em ambos.In the embodiment as shown (as will also be indicated in FIG. 4), it should be noted that said second flow chamber 221 also has dimensions that substantially decrease from the outside to the inside of the spiral wound ducts. The ratio (outermost span) to (innermost span) may also vary in supply level or discharge level, or both.

[00027] Aqui, as diversas dimensões das respectivas aberturas de descarga (i.e., a largura ou o vão) são selecionadas de modo a conferirem as velocidades requeridas. Tipicamente, a velocidade (superficial) do jato 206 deverá ser de 1,52 - 27,43 m/s, de preferência de 6,09 - 21,33 m/s. Tipicamente, a velocidade (superficial) do jato 207 deverá ser de 1,52 - 21,33 m/s, e de preferência de 3,04 - 12,19 m/s. O vão na ponta do bocal 204 é tipicamente de 1,0-5,0 mm, sendo de preferência de 1,2 - 2,5 mm. O vão na ponta do bocal 205 é de 1,0-5,0 mm, sendo de preferência de 1,2 - 2,5 mm. Esses vãos poderão ser constantes ou poderão variar ao longo da espiral. A espessura da parede, ou o vão de separação, é geralmente menor que cada um dos vãos das aberturas de descarga e serão tipicamente de 0,7 - 2,5 mm, sendo de preferência de 0,7 - 1,5 mm. Caso sejam consideradas cada uma das aberturas de descarga, poderá ser medido um comprimento aproximado para a descarga (considerada como uma linha desenvolvida). As aberturas de descarga possuem tipicamente um comprimento L tal que a relação L no vão é de 20 a 200, sendo de preferência de 60 a 150. O vão de descarga 210 pode ser menor, igual ou maior que o vão de descarga 211. O vão de descarga 211 pode variar também da parte externa para a parte interna, sendo, e.g., o 211 na parte externa é a metade do 211 na parte interna. O vão de descarga 210 pode variar também da mesma forma, caso seja necessário.Here, the various dimensions of the respective discharge openings (i.e. the width or span) are selected to match the required speeds. Typically, the (surface) velocity of jet 206 should be 1.52 - 27.43 m / s, preferably 6.09 - 21.33 m / s. Typically, the (surface) velocity of jet 207 should be 1.52 - 21.33 m / s, and preferably 3.04 - 12.19 m / s. The gap at the tip of the nozzle 204 is typically 1.0-5.0 mm, preferably 1.2 - 2.5 mm. The gap at the tip of the nozzle 205 is 1.0-5.0 mm, preferably 1.2 - 2.5 mm. These gaps may be constant or may vary along the spiral. The wall thickness, or separation gap, is generally smaller than each of the discharge opening spans and will typically be 0.7 - 2.5 mm, preferably 0.7 - 1.5 mm. If each discharge opening is considered, an approximate discharge length (considered as a developed line) may be measured. The discharge openings typically have a length L such that the ratio L in the gap is from 20 to 200, preferably from 60 to 150. The discharge gap 210 may be smaller, equal to or larger than the discharge gap 211. Discharge gap 211 may also vary from the outside to the inside, eg, the 211 on the outside is half the 211 on the inside. Discharge gap 210 may also vary in the same manner if necessary.

[00028] Tomando como referência agora a FIG. 3, está mostrada ali uma vista inferior ampliada do subconjunto de bocais da primeira forma de realização da invenção, sem o alojamento inferior. Podem ser observados os dutos 202 e 203 compartilhando paredes comuns, onde o duto 202 é aquele resultante da volta tipo alça enquanto o duto 203 resulta do enrolamento (e finalmente do envolvimento dentro do alojamento inferior). O espaço interno de introdução é identificado como 232 no desenho.Referring now to FIG. 3, there is shown an enlarged bottom view of the nozzle subset of the first embodiment of the invention without the bottom housing. Ducts 202 and 203 can be observed sharing common walls, where duct 202 is that resulting from loop-like loop while duct 203 results from winding (and finally wrapping within the lower housing). The internal introduction space is identified as 232 in the drawing.

[00029] Tomando como referência agora a FIG. 4, está mostrada ali uma vista de topo ampliada do subconjunto de bocais da primeira forma de realização da invenção, sem o alojamento inferior. Na FIG. 4 podem ser vistas as paredes 241 e 242, bem como o espaço para introdução do segundo fluido 232, onde a seta representa a direção geral de injeção do fluxo no segundo duto 203. Isto será ainda melhor divulgado tendo como referência a FIG. 5.Referring now to FIG. 4, there is shown an enlarged top view of the nozzle subset of the first embodiment of the invention without the lower housing. In FIG. 4 can be seen the walls 241 and 242, as well as the space for introducing the second fluid 232, where the arrow represents the general direction of flow injection into the second duct 203. This will be further disclosed by reference to FIG. 5

[00030] Tomando como referência agora a FIG. 5, está mostrada ali uma vista de seção em corte longitudinal, ampliada, do conjunto enrolado em espiral da invenção. O primeiro e o segundo dutos, 202 e 203, estão ainda representados, bem como o alojamento inferior 250. Pode ser observado na FIG. 5 uma segunda cobertura de fluido 251, para introdução do segundo fluido. Uma vez que a cobertura fica colocada no topo do segundo duto 203 o qual resulta do enrolamento (e finalmente do envolvimento dentro do alojamento inferior), a cobertura 251 irá também, na forma de realização mostrada, possuir uma forma que é enrolada em geral. Quando alimentado para dentro do segundo duto 203, a partir do espaço interno de introdução 232, o segundo fluido irá então fluir de acordo com uma direção (identificada na FIG. 4 pela seta) que será substancialmente tangencial ao eixo do bocal. Pelo uso de uma alimentação tangencial para a segunda alimentação, há um benefício extra ao atingir um vetor de velocidade tangencial, resultando em um efeito de redemoinho e finalmente em uma mistura acentuada. 253a e 253b são pontas de dentes.Referring now to FIG. 5, there is shown an enlarged longitudinal cross-sectional view of the spiral wound assembly of the invention. The first and second ducts 202 and 203 are further depicted as well as the lower housing 250. It can be seen from FIG. 5 a second fluid cover 251 for introducing the second fluid. Since the cover is placed on top of the second duct 203 which results from coiling (and finally wrapping within the lower housing), cover 251 will also, in the embodiment shown, have a shape that is coiled generally. When fed into the second duct 203 from the inner introducing space 232, the second fluid will then flow according to a direction (identified in FIG. 4 by the arrow) that will be substantially tangential to the nozzle axis. By using a tangential feed for the second feed, there is an extra benefit to achieving a tangential velocity vector, resulting in a swirl effect and finally a sharp mix. 253a and 253b are tooth tips.

[00031] Conforme pode ser derivado dos desenhos precedentes, o conjunto de bocal da invenção é enrolado ou envolvido em espiral sobre ele mesmo. O termo “dutos envolvidos em espiral um sobre o outro” é pretendido cobrir aqueles casos onde um duto vai envolver o outro por mais de uma volta. Deverá ser considerado, em geral, para a finalidade da presente invenção, que uma curva formará uma volta caso saia uma linha reta que venha a interceptar a dita curva em pelo menos 3 diferentes locais. Poderá ser contado o número de voltas pela contagem do número de interseções da dita linha reta com a curva. Uma maneira de expressar isto é contar o número de interseções como 2n+l, onde n é o número de voltas. Uma espiral é pretendida aqui cobrir qualquer curva substancialmente contínua desenhada com distâncias sempre crescentes a partir de um ponto fixo. Envolvido é usado aqui para designar que existe mais de uma volta, resultando em uma superposição de dutos. Uma “volta” não significa ser a mesma necessariamente redonda, embora isto venha a ser a forma de realização preferida, e isto cobre também os dutos envolvidos de forma quadrada, tipo espiral. A assimetria que resulta desse desenho acentua a mistura dos dois fluidos. O número de voltas não é crítico, e poderá variar entre amplos limites, tal como entre 1 e 20 voltas. Em uma forma de realização, esse número é bastante elevado, como por exemplo, para a primeira forma de realização mostrada, a qual poderá ser considerada como a forma de realização de “espiral compacta”. O número de voltas poderá variar neste caso entre 3 e 10. Em outra forma de realização, este número é bastante baixo, e poderá ser considerada como uma forma de realização de “espiral aberta”. O número de voltas poderá variar então entre 1,05 e 1,5. O caso no qual dutos duplos são envolvidos é previsto também. O primeiro e o segundo dutos de fluxo são, de preferência, envolvidos cada um sobre o outro de acordo com uma espiral Arquimediana, e mais preferivelmente de acordo com uma espiral de Arquimedes.As may be derived from the foregoing drawings, the nozzle assembly of the invention is coiled or coiled about itself. The term "spiral-wrapped ducts" is intended to cover those cases where one duct will wrap the other for more than one turn. It will generally be appreciated for the purpose of the present invention that a curve will form a loop if a straight line exits said curve at at least 3 different locations. The number of turns can be counted by counting the number of intersections of said straight line with the curve. One way to express this is to count the number of intersections as 2n + 1, where n is the number of turns. A spiral is intended here to cover any substantially continuous curve drawn with ever increasing distances from a fixed point. Wrapped is used here to denote that there is more than one loop, resulting in a duct overlap. A "loop" does not mean to necessarily be the same round, although this will be the preferred embodiment, and this also covers the square, spiral-like ducts involved. The asymmetry that results from this design accentuates the mixing of the two fluids. The number of turns is not critical, and may vary between wide limits, such as between 1 and 20 turns. In one embodiment, this number is quite high, for example for the first embodiment shown, which may be considered as the "compact spiral" embodiment. The number of turns may in this case range from 3 to 10. In another embodiment, this number is quite low, and may be considered as an "open spiral" embodiment. The number of turns can then vary between 1.05 and 1.5. The case in which double ducts are involved is predicted as well. The first and second flow ducts are preferably wrapped each other according to an Archimedean spiral, and more preferably according to an Archimedean spiral.

[00032] Uma espiral Arquimediana é uma espiral com uma equação polar r=a01/y, onde r é a distância radial, 0 é o ângulo polar, e y é uma constante que determina o quão compacta a espiral se acha “envolvida”. Uma espiral de Arquimedes é a espiral para a qual y é um.[00032] An Archimedean spiral is a spiral with a polar equation r = a01 / y, where r is the radial distance, 0 is the polar angle, and y is a constant that determines how compact the spiral is "wrapped". An Archimedes spiral is the spiral for which y is one.

[00033] A FIG. 6 mostra outras formas de realização da invenção. A FIG. 6A representa a forma de realização de “espiral aberta”. A FIG. 6B representa a forma de realização de “espiral quadrada”. A FIG. 6C representa a forma de realização de “espiral em coração”. A FIG. 6D representa a forma de realização de “espiral sigmóide”. A FIG. 5 mostra outra forma de realização da invenção, compreendendo um dispositivo de limpeza. Nesta forma de realização, um condutor 252, montado de forma coaxial ao longo do bocal, é provido de pontas de dentes 243a, 243b, 243c, etc. As pontas de dentes ficam localizadas em um dos dutos, neste caso no primeiro duto 202. Quando o condutor 252 é deslocado ao longo do eixo do bocal, com o uso de meios mecânicos apropriados (não mostrado), as pontas de dentes irão raspar sujeiras e depósitos alojados no primeiro duto 202. Um conjunto de bocal desentupido pode ser obtido, deste modo, sem ser necessário parar o processo para remover, do conjunto, o bocal entupido ou com restrição de fluxo.[00033] FIG. 6 shows other embodiments of the invention. FIG. 6A represents the "open spiral" embodiment. FIG. 6B represents the "square spiral" embodiment. FIG. 6C represents the "heart spiral" embodiment. FIG. 6D represents the embodiment of "sigmoid spiral". FIG. 5 shows another embodiment of the invention comprising a cleaning device. In this embodiment, a conductor 252, coaxially mounted along the mouthpiece, is provided with tooth tips 243a, 243b, 243c, etc. Tooth tips are located in one of the ducts, in this case first duct 202. When conductor 252 is moved along the nozzle axis using appropriate mechanical means (not shown), the tooth tips will scrape dirt and deposits housed in the first duct 202. An unclogged nozzle assembly can be obtained in this way without having to stop the process for removing the clogged or flow restricted nozzle from the assembly.

[00034] A FIG. 7 mostra outra forma de realização da invenção, a qual corresponde àquela da FIG. 1, na qual a parte do fundo do subconjunto de bocais foi modificada para uma forma curvada. Isto pode ser representado como a supressão de uma parte que corresponde a uma porção de uma esfera (ou de qualquer outra forma arredondada).[00034] FIG. 7 shows another embodiment of the invention which corresponds to that of FIG. 1, in which the bottom part of the nozzle subset has been modified to a curved shape. This can be represented as the deletion of a part corresponding to a portion of a sphere (or any other round shape).

[00035] As superfícies do conjunto de bocal da invenção podem ser também tratadas e/ou acabadas com tratamentos de superfície convencionais, incluindo revestimentos, polimento, adição de elevações ou chanfros, caso assim necessário.The surfaces of the nozzle assembly of the invention may also be treated and / or finished with conventional surface treatments, including coatings, polishing, elevation or chamfering if required.

[00036] A invenção proporciona várias vantagens em relação aos conjuntos de bocal da tecnologia precedente. Uma vantagem é um ganho substancial na eficiência da mistura, se comparado com os conjuntos de bocal precedentes. A geometria específica o bocal não requer o choque em outras superfícies, e isto evita erosão e um alinhamento oneroso. A presente invenção poderá proporcionar também um ajuste do subconjunto de bocais 201 (incluindo a placa de cobertura 251 e os condutores associados, caso existentes) em relação ao alojamento inferior 250. O movimento axial do subconjunto de bocais 201 em relação ao alojamento inferior 250 é obtido por meios mecânicos (não mostrado) para ajuste da posição axial do subconjunto 201. Esses meios mecânicos poderão compreender, tipicamente, um eixo no qual o subconjunto é montado, e meios para deslocamento desse eixo. Pelo ajuste do subconjunto em relação ao alojamento inferior, podem ser variadas as dimensões do duto mais externo 203 próximas do alojamento inferior 250 e, portanto, a vazão através deste duto. Isto vai proporcionar meios para ajuste da reação que vá ocorrer. Uma vantagem da forma de realização com subconjunto móvel é a possibilidade de ajuste em linha da área da seção em corte para o fluxo do jato mais externo. A possibilidade de ajuste em linha indica uma capacidade de produzir ajustes sem uma interferência indevida no processo em progresso. Em processos em escala comercial, a possibihdade de ajuste em linha permite um ajuste freqüente dos bocais para, e.g., máxima queda de pressão ou vazão no ponto de descarga mais externo do bocal. Outra vantagem é a capacidade melhorada de parada em processos comerciais. A possibihdade de ajuste poderá permitir uma faixa mais ampla de razões de operação para alguns processos. Uma outra vantagem é a capacidade de encostar o subconjunto em relação ao alojamento inferior 250 através do seu curso total com o conjunto de bocal instalado. Os conjuntos de mistura em escala comercial podem ficar entupidos com entulho ou depósitos sólidos. O fato de encostar o subconjunto 201 no alojamento inferior 250 poderá raspar fora e remover o entulho e os depósitos alojados no duto mais externo, no caso de qualquer ponta de dentes não estar presente nesse local do duto.The invention provides several advantages over prior art nozzle assemblies. One advantage is a substantial gain in mixing efficiency compared to the preceding nozzle assemblies. The specific geometry of the nozzle does not require shock to other surfaces, and this prevents erosion and costly alignment. The present invention may also provide an adjustment of the nozzle subset 201 (including the cover plate 251 and associated conductors, if any) with respect to the lower housing 250. The axial movement of the nozzle subset 201 relative to the lower housing 250 is obtained by mechanical means (not shown) for adjusting the axial position of subset 201. Such mechanical means may typically comprise an axis on which the subset is mounted, and means for displacing that axis. By adjusting the subassembly relative to the lower housing, the dimensions of the outermost duct 203 proximate to the lower housing 250 and thus the flow through this duct can be varied. This will provide means for adjusting the reaction that will occur. An advantage of the movable subset embodiment is the possibility of in-line adjustment of the cross-sectional area to the outward jet stream. The possibility of inline tuning indicates an ability to make adjustments without undue interference in the process in progress. In commercial scale processes, the possibility of in-line adjustment allows frequent adjustment of the nozzles to, e.g., maximum pressure drop or flow at the outermost discharge point of the nozzle. Another advantage is the improved ability to stop business processes. The possibility of adjustment may allow a wider range of operating ratios for some processes. Another advantage is the ability to abut the subassembly relative to the lower housing 250 through its full stroke with the nozzle assembly installed. Commercial scale mix sets may become clogged with debris or solid deposits. Touching subassembly 201 to the lower housing 250 may scrape off and remove debris and deposits housed in the outermost duct if any prongs are not present at that duct location.

[00037] O conjunto de bocal é simples de fabricar e instalar, onde um processo para sua fabricação é usinagem por descarga elétrica de arame, a qual é uma tecnologia amplamente disponível. Um processo para fabricação do subconjunto de bocais do aparelho da invenção deverá compreender, tipicamente, as etapas de (a) proporcionar uma pré-forma; e (b) usinar por descarga elétrica de arame a dita pré-forma. O alojamento poderá ser fabricado com o uso de usinagem convencional. Uma vantagem adicional é que não existem partes que se movem ou giram continuamente, evitando assim qualquer desgaste mecânico do sistema.The nozzle assembly is simple to manufacture and install, where one process for its manufacture is wire discharge machining, which is a widely available technology. A process for manufacturing the nozzle subset of the apparatus of the invention should typically comprise the steps of (a) providing a preform; and (b) by electrically discharging wire into said preform. The housing may be manufactured using conventional machining. An additional advantage is that there are no continuously moving or rotating parts, thus preventing any mechanical wear of the system.

[00038] A invenção é especialmente útil para reações químicas muito rápidas onde uma mistura rápida é crucial. Assim sendo, a invenção é útil como um reator de pré-fosgenação para a preparação de isocianatos. Nesta forma de realização, o fluido que flui através do percurso interno é uma amina primária, opcionalmente dissolvida em um solvente. Nesta forma de realização, o fluido que flui através do percurso externo é fosgênio, opcionalmente dissolvido em um solvente. Assim sendo, a invenção é útil para a fabricação de diversos isocianatos, e que poderão ser selecionados de, e.g., poliisocianatos aromáticos, alifáticos, cicloalifáticos e aralifáticos.[00038] The invention is especially useful for very fast chemical reactions where rapid mixing is crucial. Accordingly, the invention is useful as a pre-phosgenation reactor for the preparation of isocyanates. In this embodiment, the fluid flowing through the internal pathway is a primary amine, optionally dissolved in a solvent. In this embodiment, the fluid flowing through the external pathway is phosgene, optionally dissolved in a solvent. Accordingly, the invention is useful for the manufacture of various isocyanates, which may be selected from, e.g., aromatic, aliphatic, cycloaliphatic and araliphatic polyisocyanates.

[00039] O conjunto de bocal permite minimizar o excesso de fosgênio usado na reação, ou possuir uma concentração da combinação mais elevada, ou uma maior produção. A concentração da combinação se refere à concentração da amina dentro do solvente e da mistura de amina que compreende a alimentação de amina ao bocal.The nozzle assembly makes it possible to minimize excess phosgene used in the reaction, or to have a higher combination concentration or higher throughput. The concentration of the combination refers to the concentration of the amine within the solvent and the amine mixture comprising the amine feed to the nozzle.

[00040] É possível, como em técnicas conhecidas, reciclar uma solução de solvente, fosgênio e isocianato, sozinha ou em combinação, de volta para o fluxo de fosgênio. Em uma forma de realização é preferido não reciclar essa solução.It is possible, as in known techniques, to recycle a solvent, phosgene and isocyanate solution, either alone or in combination, back to the phosgene stream. In one embodiment it is preferred not to recycle this solution.

[00041] Em particular são produzidos poliisocianatos aromáticos tais como metileno difenil diisocianato (MDI) (e.g., na forma de seus 2,4’-, 2,2’- e 4,4’-isômeros, e misturas dos mesmos), e misturas de metileno difenil diisocianatos (MDI) e oligômeros do mesmo conhecidas nesta tecnologia como “crus” de MDI polimérico (polimetileno polifenileno poliisocianatos) possuindo uma funcionalidade isocianato maior que 2, tolueno diisocianato (TDI) (e.g., na forma de seus 2,4- e 2,6-isômeros e misturas dos mesmos), 1,5-naftaleno diisocianato e 1,4-diisocianato benzeno (PPDI). Outros poliisocianatos orgânicos que podem ser obtidos incluem os diisocianatos alifáticos tais como isoforona diisocianato (IPDI), 1,6-diisocianato hexano e 4,4’-diisocianato diciclo-hexilmetano (HMDI). Ainda outros isocianatos que podem ser produzidos são xileno diisocianatos e fenil isocianatos.In particular aromatic polyisocyanates such as methylene diphenyl diisocyanate (MDI) (eg, in the form of their 2,4'-, 2,2'- and 4,4'-isomers, and mixtures thereof) are produced, and mixtures of methylene diphenyl diisocyanates (MDI) and oligomers thereof known in this technology as "raw" polymeric MDI (polymethylene polyphenylene polyisocyanates) having an isocyanate functionality greater than 2, toluene diisocyanate (TDI) (eg, as its 2.4 - and 2,6-isomers and mixtures thereof), 1,5-naphthalene diisocyanate and 1,4-diisocyanate benzene (PPDI). Other organic polyisocyanates that can be obtained include aliphatic diisocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI), 1,6-diisocyanate hexane and 4,4'-diisocyanate dicyclohexylmethane (HMDI). Still other isocyanates that can be produced are xylene diisocyanates and phenyl isocyanates.

[00042] Caso necessário, a geometria do conjunto de bocal da invenção pode ser adaptada ao isocianato específico a ser fabricado. Os testes de rotina irão permitir, a uma pessoa especializada nesta tecnologia, definir os valores ótimos para os vãos e os comprimentos, bem como para as condições de operação.If necessary, the nozzle assembly geometry of the invention may be adapted to the specific isocyanate to be manufactured. Routine testing will enable a person skilled in this technology to set optimal values for spans and lengths as well as operating conditions.

[00043] O conjunto de bocal da invenção pode ser usado em um reator tipo tanque clássico agitado continuamente (com ou sem chicanas). O conjunto de bocal poderá ficar no espaço de vapor ou ficar submerso. O conjunto de bocal da invenção pode ser usado em todos os equipamentos existentes, com uma adaptação mínima, economizando custos, deste modo. Além disso, o conjunto de bocal da invenção pode ser usado em qualquer tipo de reator; por exemplo, o conjunto de bocal pode ser montado no fundo de um reator rotativo equipado com impelidores e chicanas, ou o conjunto de bocal pode ser usado na forma de um dispositivo de injeção em um reator do tipo rotor/estator.The nozzle assembly of the invention may be used in a continuously stirred classic tank reactor (with or without baffles). The nozzle assembly may be in the steam space or submerged. The nozzle assembly of the invention can be used on all existing equipment with minimal adaptation thereby saving costs. In addition, the nozzle assembly of the invention may be used in any type of reactor; for example, the nozzle assembly may be mounted to the bottom of a rotary reactor equipped with impellers and baffles, or the nozzle assembly may be used in the form of an injection device on a rotor / stator type reactor.

[00044] As condições de processo são aquelas usadas tipicamente. A relação molar fosgênio:amina é geralmente em excesso e varia de 1,1:1 a 10:1, sendo de preferência de 1,3:1 a 5:1. Um solvente é usado geralmente para a amina e o fosgênio. Os exemplos de solventes são alquil e alquilaril clorados tais como monoclorobenzeno (MCB), o- e p-diclorobenzeno, triclorobenzeno e os correspondentes de tolueno, xileno, metilbenzeno, naftaleno, e muitos outros conhecidos nesta tecnologia, tais como, tolueno, xilenos, nitrobenzeno, cetonas e ésteres. A concentração da combinação de amina pode ser de 40 a 100 % em peso. A temperatura do fluxo de amina fica compreendida, em geral, de 40 a 80°C, ao passo que a temperatura do fluxo de fosgênio fica compreendida, em geral, de -20 a 0°C. O processo é conduzido a uma pressão (na zona de mistura) geralmente de atmosférica a 690 kPa man.[00044] Process conditions are those typically used. The phosgene: amine molar ratio is generally in excess and ranges from 1.1: 1 to 10: 1, preferably from 1.3: 1 to 5: 1. A solvent is usually used for amine and phosgene. Examples of solvents are chlorinated alkyl and alkylaryl such as monochlorobenzene (MCB), o- and p-dichlorobenzene, trichlorobenzene and their corresponding toluene, xylene, methylbenzene, naphthalene, and many others known in the art, such as toluene, xylenes, nitrobenzene, ketones and esters. The concentration of the amine combination may be from 40 to 100% by weight. The amine flux temperature is generally from 40 to 80 ° C, while the phosgene flux temperature is generally from -20 to 0 ° C. The process is conducted at a pressure (in the mixing zone) generally of atmospheric at 690 kPa man.

[00045] É possível também o uso de um ou mais reatores adicionais (esp. CSTRs) para completar a reação. No processo para fabricar isocianatos, é possível também o uso de unidades típicas para reciclagem de solvente e/ou do excesso de fosgênio, para remoção de HC1 e para reciclagem de HC1 a cloro, etc.It is also possible to use one or more additional reactors (esp. CSTRs) to complete the reaction. In the process for making isocyanates, it is also possible to use typical units for solvent and / or excess phosgene recycling, for removal of HCl and for recycling of chlorine HCl, etc.

[00046] As formas de realização preferidas da invenção, descritas e mostradas, são exemplos somente, e não são exaustivas do escopo da invenção.Preferred embodiments of the invention, described and shown, are examples only, and are not exhaustive of the scope of the invention.

REIVINDICAÇÕES

Claims

Apparatus for mixing at least one first and a second fluid, characterized in that it comprises: (a) a first nozzle comprising a first flow duct (102) defining a first flow chamber (120), and having a first nozzle tip (104) having a first discharge opening (110); and (b) a second nozzle comprising a second flow duct (101) defining a second flow chamber (121), and having a second nozzle poem (105) having a second discharge opening; wherein said first flow duct (102) and said second flow duct (101) are spirally wound over one another; wherein during operation of said apparatus, the first fluid flowing into the first flow chamber (120) and exiting through the first discharge opening (110) forms a first fluid jet (103), and the second fluid flowing into the The second flow chamber (121) forms in the second discharge opening (132) a second fluid jet (106), the first and second fluid jets colliding with each other, thereby mixing the first and second fluids.

Apparatus according to claim 1, characterized in that said first flow duct (102) and said second flow duct (101) are coiled about each other according to an Archi median spiral.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the first and second nozzles define a first (102) and a second (101) duct that is tapered.

Apparatus according to Claim 3, characterized in that the taper angle increases from the inside to the outside of the apparatus.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that said first flow duct (102) and said second flow duct (101) are coiled about one another, thereby forming 1 at 20 turns.

Apparatus according to claim 5, characterized in that it thus forms between 1.05 and 1.5 turns.

Apparatus according to claim 5, characterized in that it thus forms between 3 and 10 turns.

Apparatus according to claim 1, characterized in that said first chamber (120) has substantially decreasing dimensions along the first flow duct (102) towards the first discharge opening (110).

Apparatus according to claim 1, characterized in that said second chamber (121) has substantially decreasing dimensions along the second flow duct (101) towards the second discharge opening (132).

Apparatus according to claim 1, characterized in that said second chamber (101) has substantially decreasing dimensions from the outside to the inside of the spiral wound ducts (102, 101).

Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a fluid cover (251) or in the first or second flow chamber for tangentially feeding said first or second fluid respectively.

Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it is substantially round.

Apparatus according to claim 1, characterized in that it is substantially round and for mixing at least one and one first fluid, wherein said first flow duct (102) and said second flow duct (101) they are coiled about each other according to an Archimedean spiral having between 1 and 20 turns, and wherein said first and second nozzles are tapered; wherein during operation of said apparatus, the first fluid flowing into the first flow chamber (120) and exiting through the first discharge opening (210) forms a first fluid jet (103), and the second fluid flowing into the The second flow chamber forms in the second discharge opening (211) a second fluid jet (106), said first and second fluid jets colliding with each other, thereby mixing the first and second fluids.

Apparatus according to claim 13, characterized in that said first and second nozzles define a first and a second flow duct (102, 101) that are tapered, with a sinking angle increasing from the inside to the outside of the appliance.

Apparatus according to claim 13, characterized in that said first flow duct (102) and said second flow duct (101) are spiral wound each other, thus forming between 1, 05 and 1.5 back.

Apparatus according to claim 13, characterized in that said first flow duct (102) and said second flow duct (101) are coiled about each other so that they form between 3 and 1 ° C. 10 laps.

Apparatus according to claim 13, characterized in that said first and second chambers (120, 121) have substantially decreasing dimensions along the first (102) and second flow ducts (101) towards the first (110) and second discharge openings (132), respectively.

Apparatus according to claim 13, characterized in that said second chamber (121) has substantially decreasing dimensions from the outside to the inside of the spiral coiled ducts.

Apparatus according to claim 13, characterized in that said first discharge opening (110) and said second discharge opening (132) are separated by a wall having a thickness not substantially exceeding dimension of each of said discharge openings (110,132).

Apparatus according to claim 13, further comprising a cover for the fluid in either the first (120) or second chamber (121) for tangentially feeding said first or second fluid respectively.

Apparatus according to claim 1, characterized in that it further comprises a cleaning device consisting of a displacement conductor (252) provided with prongs 253a and 253b.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the body part of the nozzle subset has been changed to a curved shape.

A process for mixing at least one first and a second fluid by an apparatus as defined in claim 1, characterized in that it comprises the steps of: (a) forming a first fluid jet consisting of the first fluid in a first unloading position; (b) forming a second fluid jet consisting of the second fluid in a second discharge position; and (c) spiraling each jet of fluid over each other so that said first and second fluid jets collide with each other, thereby mixing the first and second fluids.

Process according to Claim 23, characterized in that the step of spiraling each fluid jet is according to an Archimedean spiral.

Process according to Claim 23, characterized in that the step of spiraling each fluid jet comprises forming between 1 and 20 turns.

Process according to claim 23, characterized in that said first fluid jet and said second fluid jet are swirled.

Process according to Claim 23, characterized in that the first fluid comprises an amine and the second fluid comprises phosgene, or the first fluid comprises phosgene and the second fluid comprises an amine.

Process according to Claim 23, characterized in that it further comprises the step of: (c) spiraling each jet of fluid over the other according to an Archimedean spiral having between 1 and 20 turns such that said first and second fluid jets collide with each other, thereby mixing the first and second fluids.

A process according to claim 28, characterized in that said Archimedes spiral has between 1.05 and 1.5 turns.

Process according to Claim 28, characterized in that said Archimedes spiral has between 3 and 10 turns.

Process according to claim 28, characterized in that said first fluid jet and said second fluid jet are swirled.

Process according to Claim 28, characterized in that the first fluid comprises an amine and the second fluid comprises phosgene, or the first fluid comprises phosgene and the second fluid comprises an amine.

A process for the manufacture of soils comprising the mixing process as defined in claim 23, followed by the step of reacting the mixed amine and phosgene.

Process according to claim 33, characterized in that it is for the manufacture of an isocyanate selected from the group consisting of methylene diphenyl diisocyanate and polymeric variants thereof, loluene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,4-diisocyanate. benzene, xylene diisocyanate, phenyl isocyanate, isophorone diisocyanate, 1,6-diisocyanate hexane, and 4,4-diisocyanate dicyclohexylmethane.