DE102008032595B4

DE102008032595B4 - Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von ionischen Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE102008032595B4
Application number: DE102008032595.3A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2028-07-12
Also published as: DE102008032595A1

Abstract

Verfahren sowie technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten, bei dem die Kontrolle der Reaktionswärme durch ein Lösungsmittel erfolgt, welches die Ausgangsstoffe bzw. Reaktionsprodukte selektiv löst und in welchem die Reaktion stattfindet und die Reaktion der Ausgangsstoffe in einem kontinuierlich arbeitenden Reaktor erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass- das Lösungsmittel und die Ausgangsstoffe in Einzeltropfen zerteilt und durch Vertropfung bzw. Versprühen zum Einlass des Reaktors gefördert werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Methode sowie einen technischen Prozess zur Herstellung Ionischer Flüssigkeiten, bei dem diese in einem kontinuierlichem Verfahren synthetisiert werden und die Reaktionswärme durch die Verwendung eines geeigneten Lösemittels kontrolliert wird. Das Lösemittel ist in der Lage, die Reaktionstemperatur durch seinen eigenen Siedepunkt zu begrenzen. Zusätzlich wird durch Vertropfen oder Versprühen der Reaktionslösung der Wärmeaustausch enorm beschleunigt und die Reaktionszeit erheblich verkürzt. Die erreichte konstante Reaktionstemperatur ermöglicht die Synthese von Ionischen Flüssigkeiten in hervorragenden Ausbeuten und Qualitäten. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.
Ionische Flüssigkeiten sind im Grunde Salzschmelzen mit Schmelzpunkten unter 100°C. Um eine Assoziation niedriger Temperaturen mit dem Wort Schmelze zu vermeiden, werden sie als ionische Flüssigkeiten bezeichnet. Ionische Flüssigkeiten bestehen aus Kationen und Anionen, wie z. B.:

Je nach gewählter Kation/Anion-Kombination sind die physikalischen und chemischen Eigenschaften einer ionischen Flüssigkeit sehr unterschiedlich. Alle ionischen Flüssigkeiten haben jedoch definitionsgemäß folgende Eigenschaften gemeinsam:
- - Sie bestehen ausschließlich aus Ionen;
- - Sie sind unter 100°C flüssig;
- - Sie verdampfen unterhalb ihrer thermischen Zersetzung nicht.
- - Sie sind nicht brennbar
- - Sie sind elektrisch leitend

Ionische Flüssigkeiten sind seit Jahrzehnten bekannt. Sie wurden für Anwendungen als Flüssigelektrolyt in der Elektrochemie entwickelt. Gegenstand der Forschungen waren zunächst jedoch nur sehr wasser- und luftempfindliche Schmelzen auf Aluminiumchloridbasis. Der Durchbruch wurde erst 1992 erzielt, mit der Entdeckung luftstabiler und weniger hydrolyseempfindlicher ionischer Flüssigkeiten wie der Tetrafluoroboratschmelzen. Seit Ende der 1990er Jahre werden ionische Flüssigkeiten mit stetig wachsender Variationsbreite auch kommerziell hergestellt.
Ionische Flüssigkeiten zeigen als alternative Lösungsmittel in chemischen und biokatalytischen Reaktionen interessante Eigenschaften: Ihre Nichtflüchtigkeit bietet verfahrenstechnische Vorteile. Zudem eröffnen ihre außergewöhnlichen Löslichkeitseigenschaften neue Möglichkeiten in chemischen Synthesen. Die ionischen Flüssigkeiten selbst können in den meisten Fällen nach der Verwendung leicht zurückgewonnen und erneut eingesetzt werden, was die Effizienz der chemischen Prozesse zusätzlich steigert.
Die molekulare Vielfalt ionischer Flüssigkeiten ermöglicht prinzipiell Ihren Einsatz in einer Vielzahl technischer Anwendungsgebiete, wie z. B.:

- Chemische Verfahrenstechnik
- als Lösungsmittel für organische und anorganische Synthesen sowie für die Synthese von Polymeren
- als Elektrolyt in Brennstoffzellen, Kondensatoren, Batterien,
- als Trennmittel
- als elektroelastischer Werkstoff, z. B. in Aktuatoren
- als Wärmeträger
- Flüssigkristalle für Displays

Vor diesem Hintergrund ist es nicht verwunderlich, dass sowohl zahlreiche Synthesemöglichkeiten als auch immer mehr Anwendungen für Ionische Flüssigkeiten in der Literatur der letzten Jahre beschrieben sind. Beispielhaft sind nachfolgend einige davon zusammengefasst:

In der Offenlegungsschrift DE 10 2005 025 531 A1 werden z. B. unterschiedliche Ionische Flüssigkeiten niedriger Viskosität und hoher elektrochemischer Stabilität beschreiben, die hauptsächlich für elektrochemische Anwendungen gedacht sind. Auch werden mehrere Synthesewege aufgezeigt, wie diese Verbindungen im Labor hergestellt werden können.

Mit der Herstellung im Labormaßstab von Ionischen Flüssigkeiten mit Alkylsulfaten oder funktionalisierten Alkylsulfaten als Anion, befasst sich die Patentanmeldung DE 103 19 465 A1 . Diese Verbindungen sind als halogenfreie Lösungsmittel, Extraktionsmittel und Wärmeträger von erheblicher technischer Bedeutung.
Ein Laborverfahren zur Herstellung von Ionischen Flüssigkeiten mit halogenhaltigem Anion hat die Patentanmeldung EP 1182196 A1 zum Gegenstand.
Alkylammoniomsalze als Kation einer Ionischen Flüssigkeit und deren Herstellungsverfahren sind in der Anmeldung GB 2444614 A1 beschrieben.
Ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation aus einem Liganden aus der Klasse der Kronenether zusammen mit einem Metallion gebildet wird, sowie deren Herstellungsmethode finden sich in der Anmeldung US 2006 211871 A1 wieder.
Ionische Flüssigkeiten mit Alkylsulfaten als Anionen, sowie eine Lobormethode zu deren Herstellung sind Gegenstand der Anmeldung US 2008 033178 A1 .
All diese Literaturstellen zeigen, wie vielfältig die Ionenzusammenstellungen und die Synthesemöglichkeiten für Ionische Flüssigkeiten sind. Die beschriebenen Methoden sind im Labormaßstab zwar praktikabel, stoßen jedoch an ihre Grenzen, wenn es darum geht die Substanzen im technischen Maßstab herzustellen.
Befasst man sich eingehender mit den Möglichkeiten zur Synthese Ionischer Flüssigkeiten im technischen Maßstab, wird ein Aspekt deutlich: Das große Problem bei der Herstellung Ionischer Flüssigkeiten in größeren Mengen ist die Kontrolle der Temperatur während des Reaktionsprozesses. Um die Ausgangsstoffe zur Reaktion zu bringen, muss dem System erst einmal Wärme zugeführt werden. Ist die Reaktion aber dann im Gange, verläuft diese stark exotherm, war eine effiziente Abführung der entstehenden Wärme aus dem System erfordert. Obwohl es vielerlei Lösungsansätze gibt, die teilweise auch auf Mikroreaktionskomponenten zurückgreifen, konnte dieses Problem noch nicht zufriedenstellend gelöst werden. Dies führt dazu, dass Ionische Flüssigkeiten, im Unterschied zu anderen Grundchemikalien oder Lösungsmitteln derzeit nur in relativ kleinen Mengen hergestellt werden können. Diese Tatsache spiegelt sich nicht zuletzt auch in deren relativ hohen Preis wieder.
In EP 0 989 134 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von ionischen Flüssigkeiten, die einen Komplex aus einem Metallhalogenid und einem Ammoniumhalogenid umfassen, offenbart. Dabei wird trockenes Amin mit trockener Salzsäure in Gegenwart eines trockenen Metallhalogenids in Kontakt gebracht.
EP 1 658 262 B1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung ionischer Flüssigkeiten, ionischer Feststoffe oder Gemische derselben. Des Weiteren wird in dieser Druckschrift offenbart, dass das Verfahren unter Zugabe eines Lösungsmittels erfolgt.
In DE 10 2007 003 139 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Salzverbindungen, insbesondere von ionischen Flüssigkeiten, offenbart. Die Herstellung erfolgt dabei derart, dass die Mischung der Edukte unter Rühren unter einer InertgasAtmosphäre und ggf. in Gegenwart eines Lösungsmittels erhitzt wird. Die zur Herstellung der Salze erforderlichen Edukt-Ströme werden getrennt voneinander durch eine Zuführvorrichtung in eine Mischkammer geführt, wobei die einzelnen in den Strömen enthaltenen Edukte miteinander, unter Erhalt einer Edukt-Mischung, gemischt und dann in Form einer Edukt-Mischung einer Reaktionszone zugeführt werden. Die Salzbildung erfolgt in der Reaktionszone.
In DE 10 2005 055 815 A1 wird eine bestehende ionische Flüssigkeit im Beisein einer Säure in eine andere ionische Flüssigkeit umgewandelt.
In WO 2006/021303 A1 wird ein mögliches Verfahren zur Synthese von Immidazolium-Methylsulfiten offenbart. Dabei kann das herzustellende Produkt sowohl in Gegenwart eines Lösungsmittels als auch in Abwesenheit dieses Lösungsmittels hergestellt werden.
In DE 102 49 747 A1 wird ein Wirbelkammer-Reaktor offenbart. Gemäß dem angegebenen Verfahren werden zwei oder mehrere Flüssigkeiten oder Suspensionen durch zwei oder mehrere Düsen, die nichtkoaxial zueinander ausgerichtet sind, in eine Wirbelkammer gespritzt. Es erfolgt eine turbulente Durchmischung der flüssigen Phase, die eine Stoffveränderung herbeiführt.
Ausgehend von dieser Sachlage, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ionische Flüssigkeiten in einem kontinuierlichem Verfahren im technischen Maßstab zu synthetisieren, bei dem der Ausgangsstoff in geeigneter Weise dem Reaktor zugeführt und die Reaktionswärme durch die Verwendung eines geeigneten Lösemittels kontrolliert wird.
Die Reaktion der Ausgangsstoffe erfolgt in einem kontinuierlich arbeitenden Reaktor.
Das Lösemittel ist in der Lage, die Reaktionstemperatur durch seinen eigenen Siedepunkt zu begrenzen.
Das Lösungsmittel und die Ausgangsstoffe werden in Einzeltropfen zerteilt und durch Vertropfen bzw. Versprühen zum Einlass des Reaktors gefördert.
Zusätzlich wird durch Vertropfen oder Versprühen der Reaktionslösung der Wärmeaustausch enorm beschleunigt und die Reaktionszeit erheblich verkürzt. Die erreichte konstante Reaktionstemperatur ermöglicht die Synthese von Ionischen Flüssigkeiten in hervorragenden Ausbeuten und Qualitäten.
Die Grundidee des Verfahrens besteht demnach darin, sowohl die erforderliche Aktivierungswärme als auch die entstehende Reaktionswärme durch die Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels zu kontrollieren. Das Lösungsmittel, das die Ausgangsstoffe enthält wird in Einzeltropfen zerteilt. Die Reaktion findet in den Tropfen des Lösungsmittels statt, was eine optimale Temperaturkontrolle ermöglicht. Die praktische Umsetzung dieses Prinzips erfordert einen grundsätzlich neuer Ansatz der Prozessierung von Ionischen Flüssigkeiten.
Ein zentraler Punkt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Vertropfung bzw. das Versprühen des Reaktionsgemisches. Obwohl eine ganze Reihe von unterschiedlichen Düsen kommerziell erhältlich sind, muss hier auf eine Sondekonstruktion zurückgegriffen werden. Die Düse muss die entstehenden Tropfen, bzw. den sich bildenden Flüssigkeitskegel so ausrichten, dass er so nahe wie möglich an die Reaktorwand kommt, jedoch diese nicht berührt. Auf diese Weise wird ein guter Wärmeaustausch der Tropfen mit dem Reaktor gewährleistet.
Wird die Flüssigkeit versprüht kann mit einer modifizierten Hohlkegeldüse gearbeitet werden. Bei dieser Düse wird der Luftkern, der sich in ihrem Inneren bildet, im laufenden Betreib verändert, was zu einer Änderung des Sprühwinkels führt. Die Veränderung des Luftkerns kann beispielsweise pneumatisch, durch das axiale Einblasen eines Gases erreicht werden. Sie kann aber auch über einen axial angebrachten, beweglichen Dorn erfolgen.
Soll das Reaktionsgemisch in Form von größeren Tropfen eingebracht werden muss es vertropft und nicht versprüht werden. Hierfür eignen sich insbesondere so genannte Zweistoffdüsen. Bei diesen Düsen wird konzentrisch zu den flüssigkeitsführenden Kapillaren, ein Gasstrom geblasen. So wird ein sauberer Tropfenabriss und eine enge Tropfenverteilung gewährleistet. Um einen ausreichenden Volumendurchsatz zu erreichen, werden Mehrkapillardüsen verwendet. Bei diesen Düsen sind sowohl die Kapillaren für den Flüssigkeitstransport als auch die Kanäle für das sie konzentrisch umströmende Gas in übereinander liegende Platten eingearbeitet. Alternativ können anstelle des konzentrischen Gasstroms zwecks Gewährleistung eines sauberen Tropfenabrisses die Kapillaren in Schwingung versetzt werden. In diesem Fall und auf kann auf den konzentrischen Luftstrom verzichtet werden und man spricht von Vibrationsdüsen.
Ausführungsbeispiele
Eine Ionische Flüssigkeit, wie in der Erfindung beschrieben, kann wie folgt hergestellt werden:
Ausführungsbeispiel 1:
N-Methylimidazol und Dieethylsulfat (Molverhältnis 1:1) werden getrennt in eine Düse zum Einlaß des Reaktors gefördert und dort kontinuierlich mit dem gleichen Volumenverhältnis Toluol gemischt. Diese Mischung wird unmittelbar auf die Packung des Reaktors am Einlass getropft. Die Flußrate der Reaktionsmischung wird so eingestellt, dass sich eine Reaktionstemperatur unterhalb des Siedepunktes des Toluols einstellt. Gegebenenfalls ist der Reaktor entsprechend zu heizen oder zu kühlen. Die Reaktionsmischung bildet bei fortschreitendem Umsatz zwei Phasen aus, wovon eine ausschließlich die ionische Flüssigkeit N-Methylimidazolium-ethylsulfat enthält. Die Toluolphase enthält dann die Ausgangssubstanzen. Die Durchflußgeschwindigkeit, d. h. die Verweilzeit im Reaktor auf kleiner 10 Minuten eingestellt, so dass ein vollständiger Umsatz erreicht wird. Ausbeute > 98%.
Ausführungsbeispiel 2:
N-Methylimidazol und 1-Hexylbromid (Molverhältnis 2:1) werden getrennt in eine Düse zum Einlaß des Reaktors gefördert und dort kontinuierlich mit dem gleichen Volumenverhältnis Xylol gemischt. Diese Mischung wird unmittelbar auf die Packung des Reaktors am Einlass gesprüht. Die Flußrate der Reaktionsmischung wird so eingestellt, dass sich eine Reaktionstemperatur unterhalb des Siedepunktes des Xylols einstellt. Gegebenenfalls ist der Reaktor entsprechend zu heizen oder zu kühlen. Die Reaktionsmischung bildet bei fortschreitendem Umsatz zwei Phasen aus, wovon eine ausschließlich die ionische Flüssigkeit N-Methylimidazolium-hexylbromid und N-Methylimidazol enthält. Die Xylolphase wird enthält 1- Hexylbromid. Die Durchflußgeschwindigkeit, d. h. die Verweilzeit im Reaktor auf kleiner 15 Minuten eingestellt. Ausbeute nach Abdestillieren des Überschusses an N-Methylimidazol > 99%
Ausführungsbeispiel 3:
N-Methylimidazol und 1-Butylbromid (Molverhältnis 1:1) werden getrennt in eine Düse zum Einlass des Reaktors gefördert. Diese Mischung wird unmittelbar auf die Packung des Reaktors am Einlaß gesprüht, wobei zusätzlich anstelle des Lösemittels 1-Butylbromid zugesetzt wird. Die Flußrate der Reaktionsmischung wird so eingestellt, dass sich eine Reaktionstemperatur etwa des Siedepunktes von 1-Butylbromid einstellt. Gegebenenfalls ist der Reaktor entsprechend zu heizen oder zu kühlen. Die Reaktionsmischung bildet bei fortschreitendem Umsatz zwei Phasen aus, wovon eine ausschließlich die ionische Flüssigkeit N-Methylimidazolium-butylbromid und N-Methylimidazol enthält. Die zweite Phase enthält überschüssiges 1-Butylbromid. Die Durchflußgeschwindigkeit, d. h. die Verweilzeit im Reaktor auf kleiner 20 Minuten eingestellt. Ausbeute nach Abdestillieren des Überschusses an N-Methylimidazol > 97%
Technischer Prozess
Ein Beispiel für einen möglichen technischen Prozess, zur Herstellung von Ionischen Flüssigkeiten, wie in der vorliegenden Erfindung dargestellt, ist in 1 gezeigt:

Bei dem Prozess aus 1 werden die Ausgangssubstanzen AS1 (z. B. Diethylsulfat) und AS2 (z. B. Methylimidazol) zuerst in entsprechenden Behältern [VB1 bzw. VB2] vorgelegt und von dort über die Pumpen [P1 und P2] zu einer Mischkammer [MK] transportiert. Die Mischkammer kann über eine Kühl- oder Heizvorrichtung auf die Ausgangstemperatur [Ti] gebracht werden. Diesem Gemisch wird eine geeignete Menge eines Lösemittels (z. B. Toluol) über die Pumpe [P3] kontinuierlich aus [VB3] zugeführt. Das Lösemittel hat die Aufgabe, die Reaktionstemperatur in engen Grenzen zu halten. Dabei sollten entweder die zu bildenden Ionische Flüssigkeit oder nicht umgesetzte Ausgangssubstanzen in dem gewählten Lösemittel löslich sein. Die Komponenten AS1, AS2 und das Lösemittel LM werden über die Pumpe [P5] am Kopf eines kontinuierlich betriebenen Reaktors [R] aufgegeben. Die Aufgabe kann dabei durch eine geeignete Vorrichtung [DSK], z. B. eine einzelne Düse oder durch Düsenarrays in Form von Tropfen, von fließender Flüssigkeit, oder durch Versprühen erfolgen.

Der kontinuierlich betriebene Reaktor wird in geeigneter Weise, z. B. von Außen oder durch Elemente von Innen, beheizt oder gekühlt, um die Reaktionstemperatur einstellen zu können. Der Reaktor kann zusätzlich Einbauten enthalten, die eine enge Verweilzeitverteilung ermöglichen. Je nach Erfordernis kann im Reaktor zusätzlich ein Temperaturgradient [T1; T2; T3] eingestellt werden.
Die Ausgangssubstanzen reagieren bei der Passage durch den Reaktor. Dabei lösen sich entweder nicht umgesetzte Ausgangssubstanzen oder die Ionische Flüssigkeit in dem eingesetzten Lösemittel. Nach Verlassen des Reaktors über das Ventil [V1] werden die entstandenen flüssigen Phasen in dem Separator [SEP] getrennt. Dieser Separator kann je nach Bedarf entweder eine einfache Dekantiereinheit sein, oder falls erforderlich auch als Destilliereinheit ausgeführt werden.
Im Fall der Unlöslichkeit der Ionischen Flüssigkeit [IL] in dem Lösemittel kann diese direkt über das Ventil [V2] abgetrennt werden. Die Phase, die das Lösemittel und eventuell nicht umgesetzte Ausgangssubstanzen enthält [LMAS] wird im Kreislauf über die Pumpe [P4] dem Reaktor erneut zugeführt. Damit wird eine vollständige Umsetzung der Ausgangsprodukte erreicht.
Im Fall der Löslichkeit der Ionischen Flüssigkeit [IL] im Lösemittel muss anstelle des Separtors SEP eine Sperariereinheit vorgesehen werden, die dann z. B. auch durch Destillation das Reaktionsgemisch in die einzelnen Komponenten auftrennt. Die Ionische Flüssigkeit wird auch in diesem Fall aus dem System entfernt und die nicht reagierten Komponenten sowie das Lösungsmittel werden dem Kreislauf erneut zugeführt.

Claims

Verfahren sowie technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten, bei dem die Kontrolle der Reaktionswärme durch ein Lösungsmittel erfolgt, welches die Ausgangsstoffe bzw. Reaktionsprodukte selektiv löst und in welchem die Reaktion stattfindet und die Reaktion der Ausgangsstoffe in einem kontinuierlich arbeitenden Reaktor erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass - das Lösungsmittel und die Ausgangsstoffe in Einzeltropfen zerteilt und durch Vertropfung bzw. Versprühen zum Einlass des Reaktors gefördert werden.
Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertropfung bzw. das Versprühen des Lösungsmittels und der Ausgangsstoffe mittels einer oder mehrerer Düsen erfolgt.
Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel separat eingeführt, oder mit den Ausganssubstanzen vorgemischt, oder durch eine Mischkammer unmittelbar vor oder in der Düse, oder im Gegenstrom als Dampf zugesetzt wird.
Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel in der Vorrichtung zirkuliert.
Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösemittel unsubstituierte oder substituierte aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe verwendet werden.
Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssubstanzen in einem geheizten bzw. gekühlten Reaktionsrohr zur Reaktion gebracht werden.
Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zugesetzte Lösemittel den Wärmetransport übernimmt, bzw. die Reaktionstemperatur durch dessen Verdampfungstemperatur einstellt.
Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsrohr bzw. der Reaktor in Zonen mit unterschiedlicher Reaktionstemperatur aufgeteilt ist.
Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangssubstanzen offenkettige oder cyclische Verbindungen verwendet werden, die bei der Reaktion mit einem geeigneten Alkylierungsmittel Ionische Flüssigkeiten des Typs A⁺B^- ergeben.
Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangssubstanzen des Typs A offenkettige oder cyclische Verbindungen verwendet werden, die mindestens eine alkylierbare funktionelle Gruppe beinhaltet und als Ausgangssubstanzen des Typs B offenkettige oder cyclische Verbindungen sein, die mit der Ausgangssubstanz des Typs A unter Ionenpaarbildung reagieren.
Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssubstanz des Typs A ein Stoff aus der Klasse der Amine oder Imine wie z. B. Pyridin, Piperidin, Imidazole usw. ist.
Verfahren und technischer Prozess zur Synthese von Ionischen Flüssigkeiten nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssubstanz des Typs B ein Stoff aus der Klasse der Halogenalkane oder der substituierten Halogenalkane, wie z. B. Diethylsulfat ist.
Vorrichtung, die nach einem Verfahren nach Anspruch 1 bis 12 arbeitet und einen - Reaktor (R) mit Vertropfungs- bzw. Versprüheinrichtung (DSK) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertropfungs- bzw. Versprüheinrichtung (DSK) im Reaktor (R) eine Düse oder ein Düsenarray aufweist, wobei die mindestens eine Düse derart ausgebildet ist, dass die entstehenden Tropfen bzw. der sich bildende Flüssigkeitskegel derart ausgerichtet ist, dass er so nahe wie möglich an eine Reaktorwand kommt, diese jedoch nicht berührt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse oder eine Düse des Düsenarrays im Reaktor (R) eine modifizierte Hohlkegeldüse ist, bei der pneumatisch oder über einen beweglichen, axialen Dorn der Sprühwinkel kontinuierlich verstellt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse oder eine Düse des Düsenarrays im Reaktor (R) ein Düsenkopf ist, bei dem der Tropfenabriss nach dem Prinzip der Zweistoffdüse erfolgt und bei dem sowohl die Kapillaren für den Flüssigkeitstransport als auch die Kanäle für das sie konzentrisch umströmende Gas in übereinanderliegende Platten eingearbeitet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse oder das Düsenarray im Reaktor (R) ein Düsenkopf ist, bei dem der Tropfenabriss über eine Schwingung erzeugt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischkammer (MK) eine sehr schnelle Vermischung mit unmittelbar anschließender Vertropfung bzw. Versprühung gewährleistet und beispielsweise eine statische Mischkomponente und/oder eine Ultraschalldisperserkomponente enthält.