CN101516488B - 混合具有细粒固体的密闭容器中的液体的方法,这种容器,喷射器喷射嘴以及这种喷射嘴的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合基本密封的容器中的液体或液体与细粒固体的混合物的方法和装置,所述液体或混合物仅填充流体相可占用的容器内部体积的一部分,且该容器其余可占用内部体积由气相填充。根据本发明,以存在于所述液体或混合物中的抽吸装置的推进流的形式将相同的液体或混合物供给至容器。在最简单的形式中,通过具体为抽吸装置的喷射器(即,通过水-喷射泵原理)来实施本发明的方法。推进流被泵送通过推进喷嘴,该推进喷嘴安装在喷射器中,使得在推进流通过喷嘴的过程中,例如通过伸入容器的气相的提升管从气相吸入气体,并且该气体与推进流一起以分散的气泡的形式被释放到储存容器的液体内容物中。

Description

混合具有细粒固体的密闭容器中的液体的方法,这种容器,喷射器喷射嘴以及这种喷射嘴的用途
技术领域
本发明涉及一种混合存在于基本密闭的容器中的液体或液体及细粒固体的混合物的方法,其中限制条件是该液体或混合物仅填充流体相可占用的容器内部体积的一部分,且该容器其余可占用内部体积由气相填充,该方法包括将基本相同的液体或基本相同的混合物以布置于容器的液体或混合物中的抽吸装置的动力射流的形式供应至该容器中。
背景技术
液体或液体及细粒固体的混合物在基本密闭的容器中(例如用于储存的目的)的储存是公知的。通常,这些容器也称为罐。通常,这些容器并非完全密闭,而是通常具有例如至少一个抽出点,经由该抽出点借助例如泵可根据需要抽出储存于该容器中的内容物。相应地,该容器通常也具有至少一个供给点,要储存的内容物可经由该供给点供应至该容器。截止构件(例如阀栓或浮球阀)通常使液体或混合物能进入或放出,并同时确保当容器不运转(即不抽出其中的内容物也不向其中供给内容物)时防止泄漏。用于量测罐(容器)中温度、填充液位及压力的仪器可以以类似方式引入该容器中。
通常,要储存于罐中的液体或液体及细粒固体的混合物并未完全填充流体(气体或液体)相可占用的内部体积。相反,出于多种不同原因,该内部体积的一部分由气相占用。当液体或混合物在常压下储存时,原则上基本密闭的容器可在气相侧上(例如经由引导穿过燃烧器的废气系统(或另一废气净化系统(例如气体洗涤系统)))向大气开放。开孔横截面通常是首先充分小,其次在容器填充及排空期间使气体以明显的压降保持平衡。通常,这种开孔横截面的平均直径≤25cm(在填充体积典型地≥100m3、通常高至10000m3时)。或者,在不允许高压或低压的情况下,针对响应压力(其可在常压或高于或低于常压下)紧密密封的用于压力释放的装置(例如截止阀)通常也安装在相关的储存容器中。通常,储存罐中的填充液位是在气相及液相中预定高度处通过计量少量(根据容器中气相体积,通常<1体积%/小时)量测气体来连续测定。当内容物已知时,则各种情况下直接由此目的所需的计量压力差计算填充液位。
在很多情况下,由于抽出和/或添加而随时间变化的这种储存罐的内容物需不时或连续地混合,以增加或确保其均匀性。其原因可基于多种理由。当容器的内容物是液体及细粒固体的混合物(例如浆液)时,通常存在细粒固体在该罐中储存期间在重力作用下沉淀出来、从而在该时间段内这些罐的内容物分层的风险。举例而言,在从储存罐抽取的情况下,则可能被抽取的不再是期望的混合物而仅仅是其中存在的液体。上述情况的实例包括聚合物的水性悬浮液。根据液相的比重,在其中分散分布的细粒固体也可成奶油状并在液相/气相界面中富集。其一个可能的实例是聚合物分散液(也就是聚合物的水性分散液)。
当罐(容器)中仅储存液体时,其同样可为多相(例如乳液;实例包括水包油乳液及油包水乳液)且在长时间储存期间分层而未中间匀化,这通常是不想要的。
然而,化学上均匀的液体在储存期间也可形成不期望的物理不均匀性。这些可包括例如不均匀的温度分布(例如由太阳辐照在罐的一侧上而引起)。这种不均匀性的结果可是例如所储存液体的不期望的结晶或不期望的分解。通常,出于保持所期望储存温度的目的,也可将一部分所储存液体连续抽出、引导穿过优选间接热交换器、且随后循环至储存罐中。在该情况下,储存容器操作者通常通过适当快速混合使仍存在于储存容器中的液体与经由热交换器循环至其中的液体间的温度更快平衡。
为安全储存自由基可聚合化合物(或包括这些化合物的溶液),例如丙烯醛、甲基丙烯醛、丙烯酸、甲基丙烯酸和/或其酯(尤其是C1-至C8-烷基酯),不仅要小心控制液体罐内容物所需温度。事实上,须将所谓的抑制剂(自由基清除剂)添加至上述通常至少单烯不饱和的有机化合物(单体)中,以避免及阻止意外引发的不期望的自由基聚合的发生,在多数情况下,这些抑制剂仅在分子氧(其本身又可是抑制剂)存在的情况下才呈现其全部功效。出于该原因,这些单体通常在包括分子氧的气体气氛下储存(参见,例如WO 2005/049543及US-A 6,910,511),且应确保液体单体(或其溶液)不会耗尽溶于其中的分子氧。举例而言,当单体暂时局部结晶且随后恢复至溶液中时,可发生后一种情况。所造成的分子氧局部耗尽可通过适当混合同等地抵消。
尽管采用上述预防性措施,但仍会触发罐内容物的不期望的自由基聚合,这可通过在极短时间内将用于立即终止自由基聚合的介质添加至这些罐内容物中并使其极快地分布在这些罐内容物中而抵消(参见,例如WO00/64947、WO 99/21893、WO 99/24161、WO 99/59717)。也在该情况下,添加介质后需极均匀且快速地混合这些罐内容物。
原则上,罐的液体内容物可通过例如在靠近罐底部的位置(例如经由“喷淋头”)将适宜的气体鼓泡或喷射至罐中而混合(参见图1)。在这些液体罐内容物中,上升的气泡通过夹带液体而完成所期望的混合。因此,无论液体液位的高度如何,全部(原则上,混合作用甚至自底部向上而增强)液体容器内容物通过此大体积的流动而被覆盖并有效地混合。然而,此过程的缺点是,在混合期间持续需要适宜的混合气体(在工业规模上,需较大气体体积流来混合这些罐内容物)。此外,必须将该气体持续引导到罐外。在鼓泡穿过要混合液体的罐内容物的情况下,所述气体通常又对于存在于罐中的液体达到饱和,且由于该负载(例如在所储存的有机液体的情况下),所述气体通常不能以简单方式释放至环境中。相反,在大多数情况下,需要相对复杂(昂贵)的废气处理(例如燃烧(在这些情况下,当该罐充满时不可避免地逸出的气体在燃烧器中燃烧)或洗涤)。原则上,引导出该罐的混合气体也可循环返回至罐中,以鼓泡穿过罐的液体内容物。然而,不利的是,需要单独的循环气体压缩器来将废气再压缩至容器底部的压力。这些压缩机不仅昂贵而且造成高维护水平及相当大的能源需求。
或者,罐内容物可借助于搅拌器混合。然而,这需要单独的驱动源及引导穿过容器壁的驱动轴。然而,通常发现引导穿过容器壁的旋转组件的密封尤其困难。此外,在罐为大填充体积的情况下(工业规模储存罐的填充体积通常是100m3至10000m3,通常200至1000m3或300至800m3,特征性地为500m3),搅拌器的制造已相当昂贵。
基于该背景,已发现可通过下列步骤适当混合液体罐内容物:借助适用于罐抽取的泵从罐中抽取储存于该罐(容器)中的液体或液体及细粒固体的混合物的一部分,并经由靠近该罐底部设置且向上导引的动力喷嘴(在最简单的情况下是沿流动方向横截面变窄的流动通道,其中流过液体的压能以低损失转化为额外的动能,由此使液体流加速)将至少一些所抽出部分作为(动力液体)液体射流(动力射流)循环至该罐中。
在该过程中,根据自由射流定律,向上沿其路径穿过存在于罐中的液体的液体射流被液体吸入,并使液体介质混合。或者或另外,出于混合目的,可以通过由上述动力射流供应液体或混合物的方式实现用液体或混合物填充(再填充,第一次填充也如此)容器。
然而,该混合方法的缺点是,自由射流的混合作用仅影响其周围相对有限的空间,因此所实现的混合作用通常不完全令人满意(图2)。
另一缺点是,由于液体射流(尤其是罐中填充液位下降的情况下)相对高的平均动量密度(及速度),因此其可相对容易地离开存在于罐中的液相(穿过液相与气相之间的相界面),且该离开可能伴随气相内强烈的液滴形成(喷雾形成)。当罐内容物包括其气相在分子氧存在下可能爆炸的有机液体(例如丙烯醛、甲基丙烯醛、丙烯酸、甲基丙烯酸、这些酸的酯或其它有机单体)时,所述方法尤其不利(参见,例如DE-A 10 2004 034515)。首先,气相中细粒分布的液滴增加了气相中有机材料的含量,其结果使得原来不会爆炸的气相变为爆炸性气相,且所形成液滴在其飞过气相时由于摩擦通常会使其表面带有电荷。由此产生的火花放电能触发点火。当这些液滴是聚合物水性分散液的液滴时,这些也可例如不可逆地以非期望方式在其穿过气相的路径上形成薄膜并在后续使用中干扰该聚合物分散液。
当罐内容物是细粒固体在液体中的浆液时,则通过穿过相界面的射流抛至容器内壁上的固体可能粘附在内壁上,这使该固体从储存于容器中的浆液分离出。
然而,在另一液体的情况下,尤其由于小喷雾液滴具有高蒸汽压,所以如上所述建立的喷雾也不利。此可产生损害罐内容物的温度恒定性的非期望的蒸发冷却。
为加强混合(参见Chemie-Ing.Techn.42,1970,第474至479页),在本申请图3的现有技术中,(在入口及出口处敞开的)混合室(2)安置在动力喷嘴(1)外(标号总与本申请的图相对应)。结果,如同自由射流情况一样,存在于罐空间中的液体并未沿射流路径被吸入,而是根据动量定律所传送的量须穿过混合室的入口横截面(3)进入(在下文中也以简单的术语称为动量交换室或称为动量交换管;尽管横截面无需是圆形,然而,从应用观点看管状实施例是适宜的)。下文将动力喷嘴与混合室(举例而言,混合室连接在动力喷嘴下游作为具有较大横截面的短管)的这种排布称为喷射嘴。在该喷射嘴中,具有较高速度的动力射流进入与罐体积相比较小的动量交换室中(通常,动量交换室的体积仅是罐内部体积的约0.0001至1%),且在进入时吸入循环量的存在于该罐中的液体。这些适宜的喷射嘴的制造商是例如D-76275 Ettlingen的GEA Wiegand GmbH。
流出动量交换管的混合物与动力射流相比,其组成部分的动量明显减弱(平均动量密度降低),由此降低上述伴随液滴形成(喷雾形成)的离开的可能性(其将仅在相对低液位的相界面处且以减弱的平均离开动量密度进入;参见图4)。连同从下方作用的抽吸一起,向上流出动量交换管的流出物形成具有根据图5的连续场力线的大体积循环流动场,在喷射嘴斜向上且优选在罐中安装成稍微抬高的情况下(参见,例如Acrylate Esters,A Summary Of Safety And Handling,第3版,2002,由Atofina,BASF,Celanese,Dow and Rohm&Haas编译),所述流出物与动力喷嘴相比可产生改进的(尤其是更完全的)混合,然而,其仍不能完全令人满意。此外,当填充液位(相界面)降至抽吸液位以下时,动力射流也无阻挡地穿过动量交换管,并喷射形成具有上述风险的细粒液滴(图6)。一般而言,在动力射流液体进入喷射嘴之前须流经阀门,而当罐中填充液位低于预定液位时阀门关闭并阻止动力射流流经阀门。混合作用通常也自底部向上而下降。
发明内容
鉴于该现有技术,本发明的目的是提供一种混合液体罐内容物的经改良的方法,该方法可适用于所有上述问题情形且尤其也能更快混合。
具体实施方式
因此,本发明提供一种混合存在(储存)于基本密闭的容器中的液体或液体及细粒固体的混合物的方法,其中限制条件是该液体或混合物仅填充流体相可占用的容器内部体积的一部分,且该容器其余可占用内部体积由气相填充,该方法包括将基本相同的液体或基本相同的混合物以布置于容器的液体或混合物中的抽吸装置的动力射流的形式供应至该容器中,其中,抽吸装置借助于动力射流从存在于该容器中的气相吸入气体,并将所吸入气体连同动力射流一起释放至存在于该容器中的液体或混合物中。
适当地根据本发明,本发明的方法可以以简单的方式这样实施:该方法包括从容器抽出一部分液体或混合物,并使至少一些所抽出部分作为抽吸装置动力射流的组成部分来循环。原则上,本发明方法中抽吸装置的动力射流也可仅是预先自容器抽出的容器中液体或混合物的至少一些(或全部)。
如果需要,未作为动力射流循环的所抽出部分的任何一部分均可传送至其它用途。
可以认识到,本发明方法也可在作为动力射流进给至容器的液体或混合物不包括从容器抽出的液体或混合物的情况下实施。举例而言,这可借助将要引导至容器中用于再填充的液体或混合物作为抽吸装置的动力射流供应至容器中来实现。可以认识到,本发明方法中抽吸装置的动力射流也可包括要引导至容器中进行再填充的液体或混合物、以及预先从容器中抽出的液体或混合物的混合物。
通常,本发明方法中气相基本上不经历任何化学转化。换句话说,在本发明方法中气相基本上未消耗。一般而言,当从气相中吸出并连同动力射流释放至存在于容器中的液体或混合物中的气体鼓泡(上升)穿过所储存液体或混合物后,该气体的≤1体积%、优选≤0.75体积%、更优选≤0.5体积%或≤0.25体积%、且最优选≤0.1体积%发生化学变化。
在最简单形式中,本发明方法可借助于喷射器(即,通过水-喷射泵原理)作为抽吸装置实施。在该情况下,以下列方式经由安装至喷射器中的动力喷嘴泵送动力射流:当动力射流穿过喷嘴时,气体例如经由伸入容器气相中的提升管(其通常由固定至容器壁的管配件夹持)被从气相中吸出并以分开的气泡的形式连同动力射流释放至储存容器的液体内容物中。喷射器(在文献及下文中也称为喷射压缩机)的基本结构及标记示于图7中(也参见Chem.-Ing.Techn.47.,1975/No.5,p.209;Chemie-Ing.-Techn.MS201/75;vt>>verfahrenstechnik<<15(1981)No.10,p.738-749;″Untersuchungen an Wasserstrahl-Luftpumpen mit einem einzigenkreiszylindrischen Treibstrahl″[Investigations on water-jet air pumpswith a single cylindrical motive jet],D.I.G.v.Pawek-Rammingen,Thesis1936,Brunswick Technical University;及″Mixing shocks and theirinfluence on the design of liquid-gas ejectors″,J.H.Witte,Thesis,Technical University,Delft(December 1962))。
喷射器(参见例如图7)通常由下列构件组成(或包括):动力喷嘴(1)、抽吸室(4)(其通常环绕动力喷嘴)、通入混合室(通常为混合管)的入口(5)、混合管(混合室)(6)及扩散器(7)。离开动力喷嘴的动力液体(其在点(0)处泵送至喷射器中)的快速喷射在抽吸室中产生低压。结果,气体从抽吸室(其入口(8)与容器中气相连接(相界面以上),例如经由透气型连接(例如适当的提升管))中被吸入(输送),并由于混合管(混合室)及扩散器中动力液体与气体之间的动量交换而压缩、分散于动力液体中并与其一起释放至罐液体中。当气体在罐液体中上升时,气泡带走液体并在所储存液体或所储存混合物中产生所期望混合(其甚至沿向上方向变得愈加有效)。穿过相界循环至气相中的气体可再次被吸入等等。
在本发明的适宜的喷射器中,其喷嘴开孔产生具有增强的湍流的液体射流的动力喷嘴尤其有利,这是因为具有增强的湍流的离开的动力射流尤其有效地从抽吸室带走气体(气相与液相间的接触表面增加),由此产生增强的抽吸作用并增加每单位时间内所吸入气体的量,由此改进所期望的混合。当在动力射流经过动力喷嘴之前使其产生微小的漩涡运动时,可实现动力射流离开动力喷嘴后变宽的另一改进。举例而言,这可通过恰好在动力喷嘴上游安装适宜的漩涡体(9)实现。本发明有用的这些漩涡体优选是例如叶片环,如vt>>verfahrenstechnik<<15(1981)No.10 p.739的图3中所示。然而,当使用使液体射流产生过大漩涡(即,过度漩转的湍流动力射流)的漩涡体时,也可损害抽吸性能。原则上,漩涡也可通过供应至动力喷嘴的切向动力液体产生。
或者和/或除了动力射流的漩涡,举例而言,通过使动力射流的出口横截面具有多个出口孔(动力喷嘴的横截面设置有动力射流分流器),动力射流可分流(成多个单独的射流)。在最简单的方式中,这是通过将具有多个通道孔(在最简单情况下为环状)的筛(板)纳入动力射流的出口横截面中来实现,如例如由所引用的J.H.Witte的论文第14页图2中所示。
举例而言,本发明也可使用槽缝式喷嘴(例如同心环状间隙)代替孔(在该情况下是指筛或多孔喷嘴)。
鉴于在本发明使用喷射器的过程中混合作用尤其通过将气体喷射至所储存液体或所储存液体及细粒固体的混合物中来实现的事实,储存容器中的喷射器(如喷射嘴)既无需斜向上安置也无需稍微抬高。相反,该喷射器可靠近储存罐底部安装。此外,也可将动力喷嘴(在喷射器中(且因此喷射器本身))平行于储存罐底部(即,通常水平地)安装而基本上不损失混合效能。作为水平安装的结果,储存容器中相界面(液体界面)可降至明显较低的液位,然后才会出现液体未充分覆盖的状况。在进一步使液体界面降低至水平安装的喷射器的扩散器以下的情况下,离开喷射器的水平射流尤其在其预先形成漩涡和/或分流的情况下变宽,且当其碰撞容器壁时与喷射嘴相比产生减少量的喷雾。用来混合储存罐液体内容物的喷射器的设计(其取决于例如罐内容物的材料数据及罐几何形状)可根据所引用文件中所作出的论述来实施。适于所储存液体/混合物的特性的有用制造材料包括不锈钢及塑料(例如,经纤维强化的塑料基质,如EP-A 245844中所建议)。当储存内容物是丙烯醛、甲基丙烯醛、丙烯酸、甲基丙烯酸、其酯或其溶液时,所建议的喷射器材料具体而言是DIN材料号1.4541及1.4547的不锈钢。原则上,本发明喷射器的使用对于本发明方法而言已足够。适当地根据本发明,喷射器在容器中定位成使得扩散器出口位于容器中间。可以认识到,根据本发明在同一个容器中也可同时操作多个喷射器。在该情况下,适当地根据本发明,应使用相同尺寸的喷射器。这些喷射器原则上可相对于彼此以任何位置布置于罐中,且举例而言形成星形或球星形状(Kugelsternform)。本发明有利的是,输送动力射流的泵可与用来抽出储存于容器中的液体/混合物的泵相同(然而,也可使用两个泵用于两个目的)。在所储存液体包括(甲基)丙烯酸单体(或以液体形式储存的其它化学品)情况下,有用的这些输送泵是例如WO 2004/003389中所建议的具有双滑动环密封件的输送泵。
替代这些输送泵的输送泵是例如US-A 5,727,792、US-A 4,168,936、EP-A 1 092 874及US-A 4,865,333中所述的输送泵。
借助于用于本发明方法(且用其实现混合作用)的喷射器每单位时间内从气相所吸入气体的量根据本发明可通过以下方式增强(通常2至3倍):使本发明方法的喷射器的益处与该文件开始时了解到(且例如也阐述于DE-A 24 04 289中)的喷射嘴的有益特征以适宜的方式结合,得到所谓的喷射器喷射嘴作为本发明使用的抽吸装置来替代喷射器,该喷射器喷射嘴示意性示于图8中(喷射器喷射嘴的原理阐述于例如Chemie-ing.-Techn.47.,1975/No.5,p.209、Chemie-Ing.-Techn.MS201/75、Chemie-ing.-Techn.61(1989)No.11,p.908-909、DE-A 24 10 570及DE-A 15 57 018中)。
在物理方面,其原因是,喷射器中的气体仅与动力射流的液体接触,同时另外从喷射嘴的动量交换室中的周围液体吸入大量的动力射流。以最简单形式表示,喷射器喷射嘴只是一个其中所使用的动力射流为在喷射器的动力喷嘴外形成的所吸入气体与经由喷射器动力喷嘴所泵送的动力液体的混合物的喷射嘴。
为此目的,喷射器喷射嘴的喷射器部件的抽吸室并非如同在仅喷射器情况下一样具有至混合管(混合室)的无缝过渡。相反,这里抽吸室设计成提供混合喷嘴(10)(抽吸室向混合喷嘴敞开),来自“喷射器”的动力液体与所吸入气体的混合物(如喷射嘴情况下的动力射流)从混合喷嘴喷射至动量交换管(通常为动量交换室(在入口及出口处敞开))中。在该喷射器喷射嘴中,抽吸室通常首先具有恒定的横截面,且然后通常沿流动方向(但未必尽然)向扩散器敞开(该扩散器沿流动方向具有变宽的横截面)。因此,每单位时间从储存罐中的混合喷嘴/动量交换管过渡部的环境中所吸入液体的量是每单位时间泵送至喷射器部件中的动力液体的倍数(通常1或2至10倍,通常4至8倍)。
因此,喷射器喷射嘴中整体沿流动方向的夹带所吸入气体的液体量(通常以每单位时间计)明显大于仅有喷射器的情况。由此产生明显更高的抽吸力,并产生用于本发明的目的增强的混合作用。以简化的术语表示,喷射器的混合管中分开的液体液滴输送连续的气相,而喷射器喷射嘴的动量交换管中的液体流输送分布于其中的气泡。
根据本发明,有利地,喷射器喷射嘴的喷射器部件中的动力喷射嘴也包括使离开该动力喷射嘴的动力射流变宽和/或分流的组件。如已在喷射压缩机的描述中详细阐述一样,有用的这些元件是例如漩涡体和/或穿孔或槽缝式筛(动力射流分流器)。与单纯的喷射压缩机相比,喷射器喷射嘴的另一益处是产生更细粒的气体分布,其同样对所期望的混合具有有益的影响。总的来讲,在喷射器喷射嘴中,喷射器部件中所吸入的气体与起吸入作用的动力射流一起被引导至混合喷嘴中,且在其中混合在一起。由此得到的动力液体-气体混合物被一起引入(喷射至)动量交换室(在其最窄横截面处)中,该动量交换室布置于所储存的液体介质中、沿动力液体-气体混合物的进入方向延伸、且与容器体积相比非常小(通常,动量交换室体积是容器最大液体容量的百分之一至十万分之一或百万分之一)。同时,(在该文件中将在所储存液体介质不存在的情况下经由混合喷嘴的最窄横截面积的中心离开(流出)(并引导至动量交换室中)的射流称为从混合喷嘴引导至动量交换室的中心射流(参见图15中(11))当从混合喷嘴流出的动力液体-气体混合物进入动量交换室时,会从环境吸入所储存的液体介质。由于动量交换管的(进入动量交换室的)相对窄的横截面,所吸入的“第二”液体流大大加速。其结果是,喷射器部件中产生降低至气体吸入压力的静压。同时,在进入动量交换室后的第二液体流的部分内,所吸入的液体及动力液体-气体混合物高度强烈地混合。这可在分散相中实现突然变化,以致结果是以细粒分布于液体中的气泡形式夹带气体。
针对具体混合问题,喷射器喷射嘴的设计又可参考该文件中所引用文件结合喷射器喷射嘴(有用的构造材料是针对喷射器所述的材料)来实施。
动力液体离开混合喷嘴时的速度通常是10至100米/秒,优选15至70或至30米/秒。动量交换室的进入孔的平均直径通常是混合喷嘴的平均直径的1.1至4倍、优选1.2至2倍,且该动量交换室的长度通常是其液压直径的3至30倍,优选3至10倍。
离开动量交换室的质量流速通常具有103至105N/m2、优选5×103至2×104N/m2的平均动量密度。相比而言,本发明方法中动力射流的平均动量密度通常是2.5×104至107N/m2,通常105至5×106N/m2
可以认识到,平均直径是指具有与喷嘴或动量交换室的进入孔的所讨论的横截面(其也可是多边形)相同表面积的圆的直径,该喷嘴或进入孔的横截面均无需是圆形。动量交换室通常具有恒定的横截面,而扩散器通常具有沿流动方向扩大的横截面。原则上,动量交换室可以构造成多种形式,该形式合适地适应混合喷嘴的形式。
一般而言,所使用的动量交换室通常是圆柱形管,而扩散器是圆锥体。当动量交换室构造为圆柱形管时,其长度通常是其直径的3至30倍、优选3至10倍,在该情况下其直径同时是其液压直径。当动量交换室在其长度上不具有圆形横截面或恒定横截面时,其长度通常是其液压直径的2至30倍、优选3至10倍。液压直径应理解成指,在相同吞吐量及相同长度下呈现与所述动量交换室相同压降的圆柱形管的直径。
在本发明适宜的喷射器喷射嘴中,适当地从应用观点出发,混合喷嘴的最窄横截面积位于距喷射器部件的动力喷嘴相当于混合喷嘴最窄液压直径的1至10倍处。
此外,适当地根据本发明,本发明适宜的喷射器喷射嘴中混合喷嘴的最窄横截面积伸入动量交换室(通常位于中心)的距离不比相当于动力喷嘴的最窄液压直径0至3倍或至2倍更深。
有利地根据本发明,混合喷嘴伸至动量交换室中。原则上,混合喷嘴的最窄横截面积至进入动量交换室(的位置)也可具有一定距离,该距离可是动力喷嘴的最窄液压直径的例如高至1倍或数倍。
此外,有利地从应用观点出发,本发明适宜的喷射器喷射嘴的混合喷嘴的最窄横截面积是最窄动力喷嘴横截面积的1.5至15倍、优选2至10倍。离开喷射器部件中动力喷嘴的动力射流的速度按适于本发明喷射器喷射嘴的方式通常为20至50米/秒。
此处关于喷射器喷射嘴的喷射器部件的可能尺寸所作出的论述也适用于单独的喷射器。
如已在使用单纯的喷射器的情况下所述,本发明方法也可在同一储存容器中使用多个(一束)喷射器喷射嘴代替仅一个喷射器喷射嘴。如也在喷射器情况下,本发明可适当地在容器中间垂直指向下方安置喷射器喷射嘴(或喷射器)(尤其用于避免本发明要储存的混合物中细粒固体的沉积物)。在一个喷射器喷射嘴的情况下,本发明也可将多个包括其混合喷嘴的喷射器部件与经组合的动量交换室组合,在该情况下喷射器喷射嘴进入孔横截面应对应于在喷射器喷射嘴单独使用情况下特定混合喷嘴所需横截面的和。
原则上,动量交换室及喷射器喷射嘴的喷射器部件(也包括混合喷嘴)可经由连接组件(优选经由三个连接组件(能完全令人满意地定中心),两两围成120°)彼此连接。然而,它们也可拧入彼此中。在该情况下,所安装槽缝适当准许吸入周围液体。
通常,在用喷射器喷射嘴实施本发明方法的情况下,传送至动量交换室中的总液体体积与所供应气体体积的比率可介于0.1至10之间。
动量交换室中的动量交换及扩散器中动能至压能的转换会在喷射器喷射嘴中建立静压。由于大量液体具有较喷射器情况下更好的效能,因此发生该压缩操作。另一有利因素是:由于与常用喷射器的混合室相比通常具有更大直径的动量交换室中的壁摩擦,在其它条件相同的情况下,流动损失由于流速较低而较小。
该文件图9示出本发明使用优选喷射器喷射嘴作为抽吸装置、主要利用气体对填充有液体或液体及细粒固体的混合物的罐进行混合的实施例的示意图。根据图10,水平安装喷射器喷射嘴的可能性允许液体界面(相界面)降低至相当低的液位,然后才出现液体未充分覆盖的情况。在液体界面(相界面)进一步降低至喷嘴以下的情况下,不吸入更多附加的液体。然而,当水平离开的射流碰撞容器壁时(尤其在喷射器部件中的动力喷嘴上游另外使用漩涡体的情况下)(图11),其不再产生大量喷雾,这是因为所述射流无法作为束状射流到达容器壁。
在本发明尤其优选实施例中,根据图12用于本发明方法的抽吸装置也可是喷射器喷射嘴,其中混合喷嘴与动量交换室(动量交换管)之间的抽吸区域(针对周围液体)设置有具有至少一个孔(至少一个进入孔(至少一个抽吸孔))的套管,其中限制条件是,该至少一个孔位于离开混合喷嘴进入动量交换室的中心射流下方(此处,在下方意指从中心射流朝向容器或罐底部方向)。该至少一个进入孔最佳设计成通向容器底部方向的浸没管(向外敞开),从而布置成靠近容器底部(由于从下方抽吸,所述布置造成极快的混合)。原则上,该浸没管的横截面可是如所期望的,即圆形、椭圆形或多边形。通常,本发明方法中浸没管的横截面在其长度上恒定。本发明中优选的是具有圆形横截面的浸没管。在中心射流下方从混合喷嘴引导至动量交换室的至少一个抽吸孔的平均直径通常是该混合喷嘴平均直径的1至20倍、优选2至10倍。通常,浸没管构造成使得经过该浸没管的流动产生最小的压降。原则上,该至少一个抽吸孔也可设计成沿浸没管长度分布于其壁中的孔和/或槽缝。浸没管在其布置靠近底部的端部可如挂肉钩一样向上弯曲,以便抽吸孔不指向容器底部而是指向容器顶(盖)。弯曲部也可设计成如高尔夫球杆一样,并与平行于容器底部的抽吸孔一起向外敞开。此外,包括抽吸孔的浸没管可伸至一凹部中,该凹部在顶部敞开并靠在容器底部上。也有利的是,浸没管的抽吸孔及离开动量交换室(管)的出口可在空间上相互独立地定位(例如彼此相距最大距离)(在空间位置中不必相互关联)。即使在储存容器中填充液位极低的情况下,使用浸没管(其可无缝焊接至套管,或拧入套管中,或接合至布置于套管中的适宜连接(例如用凸缘连接至连接短管上))的实施例仍使得基本上实质上不损害本发明方法的性能。最坏的情况下,当输送泵暂时切断时,这会出现问题。在该情况下,浸没管不再向混合喷嘴填充所储存液体或所储存液体及细粒固体的混合物,而是填充气体。然而,在喷射器喷射嘴的喷射器部件中的动力喷嘴的动力射流充分产生漩涡和/或分流(例如借助于漩涡体和/或动力射流分流器和/或动力射流的切向供给)的情况下,重新启动后所产生抽吸力足以使浸没管中液体或混合物液位立即升至所期望程度,并能继续本发明的过程。
在本发明方法中,容器中气相的体积应为该容器中所储存液体或混合物体积的至少5体积%或至少10体积%。然而,基于相同标准,其也可是30体积%、60体积%、90体积%、150体积%、250体积%、350体积%及更高。
此外,当本发明方法中每分钟每升储存容器的液体内容物注入至少约10-5标准升(在0℃及1atm下以单位升表示的气体体积)气体(但通常不超过1×10-1标准升)时,本发明也有利。
容器本身优选具有柱形(例如具有圆形或正方形或矩形横截面)结构,该结构在顶部以圆锥形顶或半球形或拱形顶终止。
本发明方法尤其适合有利地储存该文件开始时所述的所有液体(但也可为例如苯、甲苯、醇、其它烃)或液体及细粒固体的混合物。这些液体通常覆盖着对于该液体蒸汽达饱和的气体(即,该气相通常不仅由所蒸发的液体组成)来运输。
有用的这些气体包括例如惰性气体如N2、稀有气体如Ar和/或CO2
可以认识到,这些气体也可是空气或分子氧与惰性气体的其它混合物。罐中绝对压力可是例如常压至50巴;罐中温度可是例如0(或更低)至100(或更高)℃。
在本发明方法中,上述两个参数皆不受任何限制。
当所储存液体是至少一种单烯不饱和有机化合物(例如N-乙烯基甲酰胺、乙酸乙烯酯、马来酸的酯、苯乙烯和/或N被取代的丙烯酰胺)或包括至少一种该单烯不饱和有机化合物的溶液时,尤其当其为了抑制不期望的自由基聚合而包括附加聚合抑制剂时,本发明方法尤其有利。
这些至少单烯不饱和有机化合物的其它实例包括丙烯醛、甲基丙烯醛、丙烯酸、甲基丙烯酸及丙烯酸和/或甲基丙烯酸与单元或多元烷醇的酯。这些酯尤其包括其醇具有1至20个碳原子或1至12个碳原子或1至8个碳原子者的酯。这些酯的示例性代表包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯酸异丁基酯、丙烯酸第三丁基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁基酯及甲基丙烯酸第三丁基酯。用于上述单体及其存于有机或含水溶剂中的溶液的自由基聚合的有用抑制剂是例如对苯二酚单甲醚(MEHQ)、对苯二酚、苯酚(例如,2,4-二甲基-6,6-丁基苯酚)、醌、丁基邻苯二酚、啡噻嗪、二苯胺、对苯二胺、硝酰基和/或亚硝基化合物如硝基苯酚(且也可是WO 00/64947中所述的所有其它聚合抑制剂)。以单体含量计,用于储存目的所添加的聚合抑制剂的量可是0.5至1000ppm(以重量计)(通常1至600ppm(以重量计)或2至500ppm(以重量计))。
在冰丙烯酸(丙烯酸含量≥99.5重量%)情况下,通常添加200±20ppm(以重量计)的MEHQ作为储存抑制剂(储存温度建议:15至25℃)。在丙烯酸正丁基酯(丙烯酸正丁基酯含量≥99.5重量%)及其它(甲基)丙烯酸酯的情况下,通常添加15±5ppm(以重量计)的MEHQ作为储存稳定剂(储存温度建议:20至35℃)。对于所提及的其它(甲基)丙烯酸单体及其溶液而言,MEHQ也是优选的储存稳定剂。
如上文已述,上述聚合抑制剂(尤其是MEHQ)通常仅在分子氧存在的情况下呈现其全部抑制作用。然而,尤其是(甲基)丙烯酸单体与分子氧能形成爆炸性混合物。
为了即使在储存罐中喷雾(喷雾形成)的情况下排除相应的爆炸,如WO 2005/049543和US-A 6,910,511的上下文中所建议,到目前为止,要么必须借助于从安全技术观点出发可广泛采用的液体液位控制来防止这种喷雾形成,要么必须相应地限制储存罐中气相的氧含量。
相比而言,使用本发明的过程,即使容器中液体液位相对较低,也可防止喷雾形成,这允许利用对于罐中所储存液体达饱和的空气相对简单且可靠地覆盖罐内容物。然而,当所储存丙烯酸(所储存丙烯醛)是通过在丙烷存在下丙烯异相催化部分气相氧化、或通过丙烷自身异相催化部分气相氧化得到的丙烯酸(丙烯醛)时,在要储存的粗丙烯酸(要储存的粗丙烯醛)与产物气体混合物分离后,其通常以对于丙烷达饱和的形式得到。在该情况下,该气体混合物另外包括可燃丙烷。为安全储存,在该情况下可取的是,通过在根据WO 2005/049543的贫乏空气下储存在气相中,而在限制氧浓度时符合下限。
原则上,随着储存容器中填充液位不断下降,在本发明方法中可降低形成动力射流的供给(循环)速率。
一般来说,本发明方法中将分子氧引入要储存的液体中或引入要储存的混合物中非常简单。
尤其出于该原因,本发明方法尤其适合含有特别大量罐内容物的储存罐。
因而,本申请具体包括下列发明实施例:
实施例:
1.一种混合存在于基本密闭的容器中的液体或液体及细粒固体的混合物的方法,其中限制条件是该液体或混合物仅填充流体相可占用的容器内部体积的一部分,且该容器其余可占用内部体积由气相填充,该方法包括将基本相同的液体或基本相同的混合物以布置于容器的液体中或混合物中的抽吸装置的动力射流的形式供应至容器中,其中抽吸装置借助于动力射流从存在于容器中的气相吸入气体、并将所吸入气体连同动力射流一起释放至存在于该容器中的液体或混合物中。
2.根据实施例1的方法,其中抽吸装置包括至少一个喷射器,该喷射器具有动力喷嘴及抽吸室,该抽吸室(经由可从气相吸入气体的连接部)与气相连接,且经由喷射器的动力喷嘴传送动力射流。
3.根据实施例2的方法,其中在动力射流穿过动力喷嘴之前使其产生漩涡运动。
4.根据实施例3的方法,其中用安置在动力喷嘴上游的漩涡体产生漩涡运动。
5.根据实施例3的方法,其中通过将动力液体切向供应至动力喷嘴来产生漩涡运动。
6.根据实施例1至5中任一实施例的方法,其中当动力射流穿过动力喷嘴时使其分流。
7.根据实施例6的方法,其中动力喷嘴是筛网式喷嘴或槽缝式喷嘴。
8.根据实施例1的方法,其中抽吸装置包括至少一个喷射器喷射嘴,该喷射器喷射嘴具有动力喷嘴、环绕该动力喷嘴并向混合喷嘴敞开的抽吸室、及该混合喷嘴出口朝向其中的动量交换室,其中抽吸室(经由可从气相吸入气体的连接部)与气相连接,且动力射流(为含有所吸入气体的混合物)穿过喷射器喷射嘴的动力喷嘴、经由混合喷嘴、传送至动量交换室中。
9.根据实施例8的方法,其中在动力射流穿过动力喷嘴之前使其产生漩涡运动。
10.根据实施例9的方法,其中用安置在动力喷嘴上游的漩涡体来产生漩涡运动。
11.根据实施例9的方法,其中通过将动力液体切向供应至动力喷嘴来产生漩涡运动。
12.根据实施例8至11中任一实施例的方法,其中当动力射流穿过动力喷嘴时使其分流。
13.根据实施例12的方法,其中动力喷嘴是筛网式喷嘴或槽缝式喷嘴。
14.根据实施例1至7中任一实施例的方法,其中喷射器水平安装于容器中。
15.根据实施例8至13中任一实施例的方法,其中喷射器喷射嘴水平安装于容器中。
16.根据实施例8至13及15中任一实施例的方法,其中从混合喷嘴至动量交换室的过渡部设置有具有至少一个孔的套管,其中限制条件是该至少一个孔位于从混合喷嘴引入动量交换室的中心射流(11)的下方。
17.根据实施例8至13及15中任一实施例的方法,其中从混合喷嘴至动量交换室的过渡部设置有具有至少一个孔的套管,该孔向通向容器底部方向的浸没管敞开。
18.根据实施例1至17中任一实施例的方法,其中所述液体包括至少一种选自下列集合的有机化合物:丙烯醛、甲基丙烯醛、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
19.根据实施例1至17中任一实施例的方法,其中所述液体包括N-乙烯基甲酰胺。
20.根据实施例18或19的方法,其中所述液体包括至少一种溶解的聚合抑制剂。
21.根据实施例1至20中任一实施例的方法,其中所述气相包括分子氧。
22.根据实施例1至21中任一实施例的方法,其中容器中气相体积是储存于该容器中的液体或混合物体积的至少5体积%。
23.根据实施例1至22中任一实施例的方法,其中从气相中抽出至少10-5标准升气体/分钟/升存在于该容器中的液体或液体及细粒固体的混合物、并释放至存在于该容器中的液体或混合物中。
24.根据实施例1至23中任一实施例的方法,其中作为动力射流供给至容器中的液体或混合物包括存在于该容器中的已预先从该容器中抽出的一部分液体或混合物的一部分或全部。
25.根据实施例1至23中任一实施例的方法,其中作为动力射流供给至容器中的液体或混合物不包括存在于容器中的已预先从该容器中抽出的一部分液体或混合物。
26.根据实施例1至25中任一实施例的方法,其中作为动力射流供给至容器中的液体或混合物已预先传送通过热交换器。
27.一种容器,其也包括气相、液体或液体及细粒固体的混合物,且也包括至少一个喷射器,该喷射器包括动力射流和具有与气相的连接部(通过该连接部可从气相吸入气体)的抽吸室。
28.一种容器,其也包括气相、液体或液体及细粒固体的混合物,且也包括至少一个喷射器喷射嘴和与气相的连接部(通过该连接部可从气相吸入气体),该喷射器喷射嘴具有动力喷嘴、环绕该动力喷嘴并向混合喷嘴敞开的抽吸室、及该混合喷嘴的出口朝向其中的动量交换室。
29.  一种喷射器用于存在于基本密闭的容器中的液体或液体及细粒固体的混合物的气体引发混合的用途,其中限制条件是,该液体或混合物仅填充流体相可占用的容器内部体积的一部分,且该容器其余可占用内部体积由气相填充。
30.一种喷射器喷射嘴用于存在于基本密闭的容器中的液体或液体及细粒固体的混合物的气体引发混合的用途,其中限制条件是该液体或混合物仅填充流体相可占用的容器内部体积的一部分,且该容器的其余可占用内部体积由气相填充。
31.一种喷射器喷射嘴,具有动力喷嘴、环绕该动力喷嘴并向混合喷嘴敞开的抽吸室、及该混合喷嘴出口指向其中的动量交换室,其中从混合喷嘴至动量交换室的过渡部设置有一套管,且该套管具有至少一个用于浸没管的连接部或至少一个通入该套管的浸没管。
本发明方法也适合将另一液体或另一混合物极快地混合至存在于基本密闭的容器中的液体或液体及细粒固体的混合物中,其中限制条件是,该液体或混合物仅填充流体相可占用的容器内部体积的一部分,且该容器的其余可占用内部体积由气相填充(且也不考虑容器中给定的填充液位)。在该情况下,以最简单方式实施的过程是,要作为本发明动力射流供应的混合物或液体完全是要混于其中的其它液体或其它混合物。适当地根据本申请,当其它液体或其它混合物供应完后,为进一步促进容器中形成均匀的混合物,随后借助于例如用于容器排液的泵将此时存在于容器中的液体或混合物总量的一部分从该容器中抽出,并使所抽出部分的至少一些(如果适当,在其被引导穿过热交换器后)作为存在于容器中的液体或混合物中并根据本发明使用的抽吸装置的动力射流再循环至该容器中。
或者,所述过程也可先使用其它液体或其它混合物与存在于其中已预先抽出的一部分液体或混合物的混合物作为本发明要使用的抽吸装置的动力射流。适当地根据本申请,在要供应的其它液体或其它混合物的总量供应完后,为进一步促进容器中形成均匀的混合物,随后借助于例如用于容器排液的泵将此时存在于容器中的液体或混合物总量的一部分从该容器中抽出,并使所抽出部分的至少一些(如果适当,在其被引导穿过热交换器后)作为存在于容器中的液体或混合物中并根据本发明使用的抽吸装置的动力射流再循环至该容器中。
如果适当,在所供应的其它液体或其它混合物的总量供应完后,也可通过供应基本相同的液体或混合物作为动力射流而不预先从容器中抽出液体或混合物,来进一步促进在容器中形成均匀的混合物。
当存在于容器中的液体或存在于容器中的混合物液体是一种已包括至少一种具有至少一种烯是不饱和部分的化合物(例如丙烯醛、甲基丙烯醛、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯)的液体或混合物时(通常以通过添加聚合抑制剂而稳定的形式存在),则会由于各种原因而存在不期望的自由基聚合。为在该不期望的自由基聚合变得更明显之前使其极快地终止,现有技术中建议基本上立即混合高浓度的自由基聚合抑制剂溶液(参见WO 00/64947、WO 99/21893、WO 99/24161、WO 99/59717)。
这些溶液可以是例如如上文所述本发明中要混入的液体。具体而言,这些“短时间终止溶液”可以是包括至少10重量%啡噻嗪、5至10重量%对-甲氧基苯酚及至少50重量%N-甲基吡咯啶酮的抑制剂溶液。
或者,使用上述WO文件中所建议的所有其它“短时间终止溶液”。
因此,本专利申请另外包括下列发明实施例:
32.一种将另一液体或另一混合物混合至存在于基本密闭的容器中的液体或液体及细粒固体的混合物中的方法,其中限制条件是,该液体或混合物仅填充流体相可占用的容器内部体积的一部分,且该容器其余可占用内部体积由气相填充,该方法包括将其它液体或其它混合物作为存在于容器中的液体或混合物中的抽吸装置的动力射流供应至该容器中,其中抽吸装置借助于动力射流从存在于容器中的气相吸入气体、并将所吸入气体连同动力射流一起释放至存在于容器中的液体或混合物中。
33.根据实施例32的方法,其中存在于容器中的液体包括具有至少一种烯不饱和部分的化合物,且作为动力射流供应的其它液体是抑制剂溶液,该抑制剂溶液包括至少10重量%的啡噻嗪、5至10重量%的对-甲氧基苯酚、及至少50重量%的N-甲基吡咯啶酮。
工作实例
根据图13(圆柱形底部,直径为8.5米,至圆锥形顶的起点的高度为10米),在室外罐(壁厚:5毫米,制造材料:DIN 1.4541不锈钢)中,在所期望的内部温度20℃下、于常压下、及以最大填充高度储存用200ppm(以重量计)MEHQ稳定的冰丙烯酸(GAA)。储存罐中最大填充高度是9米。在最大填充高度时剩余的气体体积是69m3
从罐抽液是借助位于D-67227 Frankenthal的KSB Aktiengesellschaft生产的CPK 50-200离心泵来实施。
存在于具有双滑动环密封的泵中的屏障流体是乙二醇与水的混合物。储存罐中的冰丙烯酸由空气覆盖。借助于经由燃烧器向大气敞开的废气系统(圆锥形顶中的孔横截面=20cm2),在填充期间可将气体由罐的气相释放至燃烧器,以释放压力。
以相应方式,在从罐中抽出冰丙烯酸期间,经由压力保持装置补充空气,以平衡压力。如图13中可见,靠近底部,图14的喷射器喷射嘴(由DIN-1.4541不锈钢制造)水平安装,使其扩散器伸至大约罐的中间。图14中的尺寸是喷射器喷射嘴以毫米表示的随附尺寸(标称宽度)和以度数表示的角度(NW表示标称宽度)。壁厚是1至6毫米。图15另外从侧面及正面示出布置在喷射器部件的动力喷嘴上游的漩涡体,且其漩涡角度为30°。图14也示出伸入罐气相中的提升管与喷射器喷射嘴的喷射器部件的抽吸室的连接部(12)。
在1周的时段内使用离心泵从罐中连续抽出40m3/h的冰丙烯酸,并经由图13中的热交换器使其作为动力射流循环至喷射器喷射嘴中。不管外部温度(在实验期间其在±15°范围内变化)如何,在储存罐的抽出点处,温度恒定保持在20±1℃范围内。
最后,将1升0.1重量%啡噻嗪在冰丙烯酸中的溶液自顶部(在最大填充高度)一次性引入罐中。5分钟后,所添加啡噻嗪的均匀分布浓度在抽出点处已达到其理论值的约±10%范围内。
随后,保持循环速率,但抽出速率增加20m3/h,即该罐以20m3/h排空。可毫无问题地从罐中抽出其液体内容物的99%而不会在该罐中形成喷雾(原则上,也可经由并不引导穿过循环泵的出口从该罐中抽出冰丙烯酸)。
图16另外示出所用漩涡体的三维图。
出于阐释的目的,图17示出喷射器喷射嘴的三维图(截面),且图18示出相应的分解图。
此外,图13中的缩写表示:
TIA+“温度报警指示器”;
LIS “液面指示器开关”;过填充保护(+),不足填充保护(-);
TIS+“温度安全指示器”;
FIS “流量安全指示器”;
F   “流量”(作为泵保护的小的安全流量)。
此外,图13示出位于容器顶上的双向截止阀,及位于泵外但位于排液处的上游的单作用(仅向外敞开)的截止阀。
于2006年09月21日提交的美国临时专利申请No.60/846095以文献引用的方式并入本申请中。参照上述教导,可对本发明作出多种改变和变型。因此认为,本发明可在所附权利要求的范围内与本文具体阐述的方式不同地实施。

Claims (23)

1.一种混合储存于储存罐中的液体或液体及细粒固体的混合物的方法,其中限制条件是该液体或混合物仅填充流体相可占用的储存罐内部体积的一部分,且该储存罐其余可占用内部体积由气相填充,该方法包括将基本相同的液体或基本相同的混合物以布置于储存罐的液体中或混合物中的抽吸装置的动力射流的形式供应至储存罐中,其中抽吸装置借助于动力射流从储存于储存罐中的气相吸入气体、并将所吸入气体连同动力射流一起释放至储存于该储存罐中的液体或混合物中,
其中,气相包括分子氧,并从所述抽吸装置穿过所述液体或液体及细粒固体的混合物循环返回至气相中;
所述液体包括至少一种选自下列集合的有机化合物:N-乙烯基甲酰胺、丙烯醛、甲基丙烯醛、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯;
所述液体包括至少一种溶解的聚合抑制剂;
从气相中抽出至少10-5标准升气体/分钟/升储存于储存罐中的液体或液体及细粒固体的混合物、并释放至储存于储存罐中的液体或混合物中,
当穿过所储存的液体或混合物鼓泡上升后时,从气相中吸出并连同动力射流释放至储存于储存罐中的液体或混合物中的气体的≤1体积%发生化学变化。
2.如权利要求1的方法,其特征在于,抽吸装置包括至少一个喷射器,该喷射器具有动力喷嘴及抽吸室,该抽吸室与气相连接,且经由喷射器的动力喷嘴传送动力射流。
3.如权利要求2的方法,其特征在于,在动力射流穿过动力喷嘴之前使其产生漩涡运动。
4.如权利要求3的方法,其特征在于,用安置在动力喷嘴上游的漩涡体产生漩涡运动。
5.如权利要求3的方法,其特征在于,通过将动力液体切向供应至动力喷嘴来产生漩涡运动。
6.如权利要求2至5中任一项的方法,其特征在于,当动力射流穿过动力喷嘴时使其分流。
7.如权利要求6的方法,其特征在于,动力喷嘴是筛网式喷嘴或槽缝式喷嘴。
8.如权利要求1的方法,其特征在于,抽吸装置包括至少一个喷射器喷射嘴,该喷射器喷射嘴具有动力喷嘴、环绕该动力喷嘴并向混合喷嘴敞开的抽吸室、及该混合喷嘴出口朝向其中的动量交换室,其中抽吸室与气相连接,且动力射流穿过喷射器喷射嘴的动力喷嘴、经由混合喷嘴、传送至动量交换室中。
9.如权利要求8的方法,其特征在于,在动力射流穿过动力喷嘴之前使其产生漩涡运动。
10.如权利要求9的方法,其特征在于,用安置在动力喷嘴上游的漩涡体来产生漩涡运动。
11.如权利要求9的方法,其特征在于,通过将动力液体切向供应至动力喷嘴来产生漩涡运动。
12.如权利要求8至11中任一项的方法,其特征在于,当动力射流穿过动力喷嘴时使其分流。
13.如权利要求12的方法,其特征在于,动力喷嘴是筛网式喷嘴或槽缝式喷嘴。
14.如权利要求2至5中任一项的方法,其特征在于,喷射器水平安装于储存罐中。
15.如权利要求8至11中任一项的方法,其特征在于,喷射器喷射嘴水平安装于储存罐中。
16.如权利要求8至11中任一项的方法,其特征在于,从混合喷嘴至动量交换室的过渡部设置有具有至少一个孔的套管,其中限制条件是,该至少一个孔位于从混合喷嘴引入动量交换室的中心射流的下方。
17.如权利要求8至11中任一项的方法,其特征在于,从混合喷嘴至动量交换室的过渡部设置有具有至少一个孔的套管,该孔向通向储存罐底部方向的浸没管敞开。
18.如权利要求1至5和8至11中任一项的方法,其特征在于,储存罐中气相体积是储存于该储存罐中的液体或混合物体积的至少5体积%。
19.如权利要求1至5和8至11中任一项的方法,其特征在于,作为动力射流供给至储存罐中的液体或混合物包括储存于该储存罐中的已预先从该储存罐中抽出的一部分液体或混合物的一部分或全部。
20.如权利要求1至5和8至11中任一项的方法,其特征在于,作为动力射流供给至储存罐中的液体或混合物不包括储存于储存罐中的已预先从该储存罐中抽出的一部分液体或混合物。
21.如权利要求1至5和8至11中任一项的方法,其特征在于,作为动力射流供给至储存罐中的液体或混合物已预先传送通过热交换器。
22.一种将第二液体混合至储存罐中的第一液体中的方法,其中限制条件是,该储存罐中的第一液体仅填充流体相可占用的储存罐内部体积的一部分,且该储存罐其余可占用内部体积由气相填充,所述储存罐包括气体抽吸装置和供应至所述储存罐的第二液体的动力射流,该气体抽吸装置完全布置在第一液体中,其中气体抽吸装置借助于动力射流从储存于储存罐中的气相吸入气体、并将所吸入气体连同动力射流一起释放至储存于储存罐中的第一液体中,
其中,所述气相从所述气体抽吸装置穿过所述第一液体循环返回至气相中,储存于储存罐中的第一液体包括具有至少一种烯不饱和部分的化合物,而作为动力射流供应的第二液体为自由基聚合抑制剂溶液。
23.如权利要求22的方法,其特征在于,储存于储存罐中的第一液体包括具有至少一种烯不饱和部分的化合物,且作为动力射流供应的第二液体是抑制剂溶液,该抑制剂溶液包括至少10重量%的啡噻嗪、5至10重量%的对-甲氧基苯酚、及至少50重量%的N-甲基吡咯啶酮。
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