CH242598A - Verfahren und Vorrichtung zur Dispergierung fester und flüssiger Stoffe. - Google Patents

Description

  



  Verfahren und Vorrichtung zur Dispergierung fester und   : Rüssiger    Stoffe.



   Die Dispergierung von festen in. flüssigen Stoffen sowie von flüssigen, nicht   miteinan-    der mischbaren Stoffen untereinander mittels schnellaufender   Miihlen und Riihrwerke    ist bekannt. Für manche Zwecke jedoch, wie für die Dispergierung eines in Lösung befindlichen festen Stoffes in Fl ssigkeiten unter Verdampfung des Lösungsmittels sind diese Vorrichtungen nicht geeignet, da sie entweder geschlossen sind, und somit die Verdampfung des Lösungsmittels   unmöglich ma--    chen, oder die Dispergierung des festen Stoffes unter gleichzeitiger Verdampfung des Lösungsmittels erfordert eine für einen technischen Vorgang zu lange Zeit.



   Es wurde nun gefunden, dass sich diese Nachteile der bekannten Verfahren vermeiden en lassen, wenn man die miteinander zu dispergierenden'Stoffe auf einem sich mit mindestens 500 Umdrehungen pro Minute mit einer Welle, die in   einem. Führungsrohr    angeordnet ist, drehenden Teller, in dessen kon  kavem. Teil ringförmige Erhebungen    vorhanden sind, besitzt, die mit   dem Fuhrungsrohr    fest verbundenen, sich nicht drehenden Glokken derart gegenüberstehen, daB durch Heben oder Senken des Führungsrohres beliebig einstellbare Schlitze entstehen, wobei die Zufuhr der miteinander zu dispergierenden Stoffe an der   zutiefst    liegenden Stelle des Tellers durch ein oder mehrere   Zuführungs-    rohre erfolgt, dispergiert.



   In der Zeichnung ist eine zur Durchfüh  rung    dieses Verfahrens zur Dispergierung fester und flüssiger   Stoffe geeignete Vorrich-    tung dargestellt. Es bedeutet   b    einen Teller, der sich mit der Welle a dreht, die in einem Führungsrohr c angeordnet ist. Der Teller b besitzt drei einander parallele Erhebungen e,   e,    und   e2,    von denen e2 gleichzeitig seinen äussern Rand darstellt.

   Diesen Erhebungen stehen drei mit dem Führungsrohr c   fest ver-    bundene Glocken g,   gt    und   g2    derart gegen über, dass durch Heben oder Senken des Führungsrohres c beliebig einstellbare Schlitze entstehen, An der   zutiefst    liegenden Stelle des Tellers   b    mündet,   der Welle a bezw.    ihrem Führungsrohr c benachbart, das Zuführungsrohr d.



   Das Arbeiten mit dieser Vorrichtung ge  schieht    wie folgt :
Durch das   Zuleitungsrohr    d werden die miteinander zu dispergierenden Stoffe, beispielsweise eine wässerige Lösung und ein mineralisches oder pflanzliches   01,    an der zutiefst liegenden Stelle des konkaven Tellers   b, das heisst    innerhalb des durch   b    und die innerste Glocke g gebildeten Hohlraumsaufgegeben und durch die mehr als 500 Umdrehungen pro Minute betragende Drehung des Tellers b   in wirbelnde Bewegung unter    teilweiser Zerstäubung versetzt und   schliess-    lich durch den zwischen der Erhebung e und der mit dem Führungsrohr c fest   verbun-    denen Glocke g entstandenen Schlitz in den nächsten,

   durch die Glocke   g,    begrenzten Hohlraum gedr ckt. Hier findet derselbe Vorgang statt. Das Gemisch verlässt diesen Hohlraum durch den zwischen der mit dem   Fiihrungsrohr-c    gleichfalls fest verbundenen Glocke g, und der Erhebung   e1    des   rotieren-    den konkaven Tellers   b    gebildeten Schlitz und tritt nun, in den durch die äussere Glocke begrenzten Hohlraum, wo es nochmals unter teilweiser Zerstäubung durcheinandergewirbelt wird.

   Diesen Hohlraum verlässt das nun in eine homogene Dispersion verwandelte Gemisch durch den zwischen der mit dem   Fiihrungsrohr    c fest verbundenen   Glocke g2    und der mit den Erhebungen e und   e1    parallelen Erhebungen   e2    des konkaven Tellers   b    befindlichen Schlitz und wird in einem beliebigen Sammelgefäss aufgefangen.



     Die-Vorrichtung kann    aus verschieden  sten,    für den genannten Zweck geeigneten Werkstoffen, z. B. aus Glas oder für Ausführungen technischen Ausmasses aus geeigneten Metallen, wie Bronze oder Stahl bestehen.



   Die Anzahl der Erhebungen e des Tellers b und der mit ihnen Schlitze bildenden gegen überstehenden Glocken   g    richtet sich nach den zu verarbeitenden Stoffen und dem ge  wünschten Dispersitätsgrad, doch werden in    der Regel zwei derselben notwendig sein.



   Das Verfahren eignet sich ausgezeichnet zur Dispergierung aller fein zerkleinerten Feststoffe in Flüssigkeiten, beispielsweise von Pigmentfarben in Wasser oder Ölen, ferner zur Herstellung einschlägiger   pharmazeu-      tischer    Zubereitungen, wie Salben und dergleichen, ebenso wie zur Herstellung von Dispersionen bezw. Emulsionen von   Flüssig-    keiten untereinander, z.   B.    wässeriger Disper  sionen    in der Íl-, Fett- und   Wahrungsmittel-    industrie und dergleichen, gegebenenfalls unter Zusatz von Emulgatoren und bezw. oder Schutzkolloiden bekannter Art.



   Eine besonders vorteilhafte Anwendungsart des Verfahrens ist die Dispergierung von festen, in einem Lösungsmittel gelösten Stoffen in   F'liissigk. iten    unter gleichzeitiger Verdampfung des Lösungsmittels, wobei naturgemäss der Siedepunkt der flüssigen Phase erheblich höher liegen muss als der des Lö  sungsmittels.    Dieser Vorgang findet z. B. bei der Dispergierung   von wässerigen : ataly-    satorlösungen in einer ¯ligen Phase zur ehemischen Umwandlung der letzteren statt, wobei vor der Umsetzung das eingebrachte Wasser entfernt werden muss.



   Somit kann das Verfahren mit ausgezeichnetem Erfolg bei der Oxydation von Paraffinkohlenwasserstoffen, beispielsweise von solchen, die durch   Eohlenoxydhydrie-    rung nach Franz Fischer oder durch Hydrierung von Tieftemperaturteeren aus Steinkohlen erhalten werden, ferner von solchen aus Braunkohlenhart-oder-weichparaffinen sowie aus Erdölen, vermittels Sauerstoff oder mole  kularen Sauerstoff enthaltenden    Gasen, wie Luft in Gegenwart von   wasserlöslichen Kata-      lysatoren,    wie z. B.   Ealiumpemiangajiat,    angewendet werden.

   Hierbei wird die wässerige   Eatalysatorlösung    in den gegebenenfalls durch Hitze verflüssigten   Paraffinkohlen-    wasserstoffen dispergiert, wobei es wichtig ist, dass das Wasser vor der eigentlichen Oxydation   restlos-entfernt    wird.



   Das Verfahren eignet sich sowohl für unter  brochenen    als auch besonders vorteilhaft für ununterbrochenen Betrieb, da mittels der be  se. hriebenen Vorrichtung    schon bei mässigen   A. bmessungen    derselben grosse Mengen fester und bezw. oder flüssiger Stoffe zu homogenen Dispersionen verarbeitet werden   kön-    nen.



   Beispiel :
1500 Gewichtsteile Gatsch aus der   Koh-      lenoxydhydrierung    nach   Fischer-Tropsch    und eine Lösung von 2 Gewichtsteilen   Kalium-    permanganat in 30 GewichtsteilenWasserwerden innerhalb von einer Stunde durch das Zuleitungsrohr d in den von der Glocke g begrenzten innern Hohlraum des sich mit 7000 Umdrehungen pro Minute drehenden konkaven Tellers   b    gegeben.

   Die Weite der Schlitze zwischen den Glocken g und den Erhebungen e des Tellers   b    beträgt   0,      4 mm.    Die Temperatur der Mischung beim Aufgeben auf den Teller b ist   130 .    Aus dem äussern Schlitz zwischen der Glocke   ga und    der Erhebung   ev    des Tellers b tritt eine praktisch wasserfreie homogene Dispersion von Mangandioxyd in Gatsch mit einer Temperatur von   102  aus,    die ohne weiteres zur Oxydation mittels Luft geeignet ist. Der Durchsatz durch die Vorrichtung erfolgt so schnell, dass die Dispersionsbildung praktisch innerhalb der Stunde beendet ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I : Verfahren zur Dispergierung fester und flüssiger Stoffe, dadurch gekennzeichnet, dal3 man die miteinander zu dispergierenden Stoffe auf einem sich mit mindestens 500 LTmdrehungen/Minute mit einer Welle, die in einem Fiihrungsrohr angeordnet ist, drehenden Teller, in dessen konkavem Teil ringför- mige Erhebungen vorhanden sind, die mit dem Führungsrohr fest verbundenen, sich nicht drehenden Glocken derart gegenüberstehen, dass durch Heben und Senken des Führungsrohres beliebig einstellbare Schlitze entstehen, wobei die Zufuhr der miteinander zu dispergierenden Stoffe an der zutiefst liegenden Stelle des Tellers durch minde stens ein Zuführungsrohr erfolgt, dispergiert.

   UNTERANSPRUCH : Verfahren nach Patentanspruch I zur Di spergierung von festen, in einem Losungsmit- tel gelösten Stoffen in Fl ssigkeiten unter gleichzeitiger Verdampfung des Lösungsmit- tels.

   PATENTANSPRUCH II : Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, bestehend aus einem sich mit mindestens 500 Umdre hungen mit einer Welle (et) die in einem Führungsrohr (c) angeordnet ist, drehenden Teller (b), in dessen konkavem Teil ringför- mige Erhebungen (e, e,, e) vorhanden sind, die mit dem Führungsrohr (c) fest verbun- denen, sich nicht drehenden Glocken (g, 9l, g2) derart gegenüberstehen, dass durch Heben oder Senken des Führungsrohres (c) beliebig einstellbare.

   Schlitze entstehen, wobei die Zufuhr der miteinander zu dispergierenden Stoffe an der zutiefst liegenden Stelle des Tellers (b) durch mindestens ein Zuführungs- rohr (d) erfolgt.