DE19945508C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl

Info

Publication number
DE19945508C2
DE19945508C2 DE19945508A DE19945508A DE19945508C2 DE 19945508 C2 DE19945508 C2 DE 19945508C2 DE 19945508 A DE19945508 A DE 19945508A DE 19945508 A DE19945508 A DE 19945508A DE 19945508 C2 DE19945508 C2 DE 19945508C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shear
shear chamber
pipeline
chamber
emulsion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19945508A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19945508A1 (de
Inventor
Michael Marmetschke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19945508A priority Critical patent/DE19945508C2/de
Publication of DE19945508A1 publication Critical patent/DE19945508A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19945508C2 publication Critical patent/DE19945508C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/42Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41Emulsifying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41Emulsifying
    • B01F23/414Emulsifying characterised by the internal structure of the emulsion
    • B01F23/4145Emulsions of oils, e.g. fuel, and water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/42Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F2025/91Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
    • B01F2025/915Reverse flow, i.e. flow changing substantially 180° in direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F2025/91Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
    • B01F2025/916Turbulent flow, i.e. every point of the flow moves in a random direction and intermixes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41Emulsifying
    • B01F23/414Emulsifying characterised by the internal structure of the emulsion
    • B01F23/4146Emulsions including solid particles, e.g. as solution or dispersion, i.e. molten material or material dissolved in a solvent or dispersed in a liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/82Combinations of dissimilar mixers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl, bei dem das Wasser, das Öl und wenigstens ein Zusatzstoff in einer druckdichten Scherkammer Scherkräften ausgesetzt werden und bei dem das Gemisch nach dem Auslaß aus der Scherkammer (1) einer Richtung (11) zugeführt wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (11) ein Volumen aufweist, das im wesentlichen etwas geringer ist als das Aufnahmevolumen der Scherkammer (1) und daß durch Schließen eines am Ende der Rohrleitung (11) angeordneten Drosselventils (12) eine Umwälzströmung in der Rohrleitung (11) erzeugt wird, so daß das Gemisch - verursacht durch die Mittel in der Scherkammer (1) - wieder in die Scherkammer (1) zurückströmt. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren und die Vorrichtung erlauben ein Dispergieren, Durchmischen und Reagieren in der Scherkammer (1), wobei die Verweilzeit der miteinander in Verbindung zu bringenden Substanzen innerhalb der Scherkammer (1) ausreichend lang gewählt werden kann, um eine Reaktion der Stoffe miteinander zu gewährleisten (in Verbindung mit Figur 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Aus der EP 0 301 766 A1 ist ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird der Zusatzstoff in die Wasserphase gebracht, wobei Mischvorrichtungen verwendet werden, in denen stets Scherkräfte wirken. Somit ist es bei diesem bekannten Verfahren nicht möglich, die Verweilzeit zweier zu verbindender Substanzen in der Scherkammer je nach Bedarf unterschiedlich lang zu halten unter gleichzeitiger Variationsmöglichkeit in bezug auf die Stärke der Scherkräfte in der Scherkammer.
Aus der DE 36 01 680 C2 ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen eines dispersen Feststoffes mit Flüssigkeiten bekannt, bei der die Zeit zum Durchleiten der pulverförmigen Stoffe durch das Mischsystem so lange wie möglich ausgedehnt werden kann, um ein ausreichendes Mischen und Kneten mit einer Passierscherkraft zu erreichen. Nachteilig hierbei ist jedoch, daß nach einem ersten Dispergiervorgang weiterhin Scherkräfte auf das Medium einwirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Dispergieren, Durchmischen und Reagieren mittels einer Scherkammer zu schaffen, bei dem die Verweilzeit der miteinander in Verbindung zu bringenden Substanzen innerhalb der Scherkammer ausreichend lang gewählt werden kann, um eine gewünschte Reaktion der Stoffe miteinander zu gewährleisten, und bei dem gleichzeitig eine Regelung der Scherkräfte in der Scherkammer möglich ist, um so ein destruktives Nachdispergieren fertiger Emulsionen durch erneute Scherkrafteinwirkung zu verhindern. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird in bezug auf das Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die Rohrleitung ein Volumen aufweist, das im wesentlichen etwas geringer ist als das Aufnahmevolumen der Scherkammer und daß durch Schließen eines am Ende der Rohrleitung angeordneten Drosselventils eine Umwälzströmung in der Rohrleitung erzeugt wird, so daß das Gemisch - verursacht durch die Mittel in der Scherkammer - wieder in die Scherkammer zurückströmt. Es wird so erreicht, daß die Verweilzeit des Gemisches in der Scherkammer beliebig lang gewählt werden kann, um eine gewünschte Reaktion der Stoffe des Gemisches miteinander zu gewährleisten.
Vorzugsweise werden im Gleichtakt mit dem Aufbau der Umwälzströmung in der Scherkammer die Scherkräfte reduziert, indem die Drehzahl eines in der Scherkammer verwendeten Rotors abgesenkt wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bereits eine Emulsion hergestellt worden ist, die durch eine weitere Einwirkung der Scherkräfte zerstört werden könnte. Da zur Reaktion der Stoffe des Gemisches oftmals eine relativ lange Zeitdauer erforderlich, ist die herkömmlich gegebene Verweilzeit in der Scherkammer in der Regel zu kurz, um eine ausreichende Reaktion zu ermöglichen. Daher ist beim Stand der Technik häufig eine Nachreaktion des Zusatzstoffes mit dem Medium innerhalb eines extra dafür vorgesehenen Tanks erforderlich.
Beispielsweise benötigen Xanthane und andere als Strukturbildner eingesetzte Biopolymere, mit denen Pigmente in die Emulsion gebracht und in dieser gehalten werden können, für ihre Vorreaktion in Wasser einen relativ langen Zeitraum. Xanthane sind zudem äußerst anfällig für Verklumpung in Rühr- und Mischsystemen und vor allem auch in Rohrleitungen. Durch relativ schnell auftretende Xanthan-Ablagerungen in Rohrleitungen kann deren Querschnitt erheblich vermindert werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, solche Ablagerungen von Xanthanen stark zu reduzieren bzw. ganz zu vermeiden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß zunächst eine Emulsion durch Zusammenführen der Wasser- und Ölphase erzeugt wird und anschließend der Emulsion ein Zusatzstoff unter Anwendung von Scherkräften, die in der druckdichten Scherkammer erzeugt werden, zugeführt wird.
Alternativ ist es vorgesehen, daß gleichzeitig die Ölphase, die Wasserphase und ein Zusatzstoff unter Anwendung von Scherkräften, die durch die druckdichte Scherkammer erzeugt werden, zusammengeführt werden.
Vorzugsweise wird die Umwälzströmung in der Rohrleitung periodisch alternierend erzeugt. Somit wird in stetiger Weise zunächst durch die Einwirkung von Scherkräften ein Dispergieren des Zusatzstoffes in dem Wasser, Öl bzw. in der Emulsion gewährleistet und während der Phase der Umwälzströmung, d. h. während der Rückstauphase eine Reaktion der Stoffe im Gemisch erreicht. Ferner wird eine verbesserte Durchmischung und somit auch eine Verkürzung der Reaktionszeiten erzielt. Nach Aufhebung der Phase der Umwälzströmung kann die fertig aufbereitete Emulsion in einen vorgesehenen Tank geleitet werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird in bezug auf die Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst.
Indem die Rohrleitung ein Volumen aufweist, das im wesentlichen etwas geringer ist als das Aufnahmevolumen der Scherkammer und das Drosselventil am Ende der Rohrleitung angeordnet ist sowie eine Steuervorrichtung zur Betätigung des Drosselventils vorgesehen ist, konnte erreicht werden, daß bei geschlossenem Drosselventil in der Rohrleitung - verursacht durch die Mittel in der Scherkammer - eine Umwälzung stattfindet. Bei geschlossenem Drosselventil ergibt sich außerdem der vorteilhafte Effekt, daß, sofern der Staudruck größer wird als der Pumpdruck der Scherkammer, die Förderleistung der Scherkammer und somit auch die Einwirkung der Scherkräfte auf das Gemisch selbsttätig verringert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich eine elektronische Steuerung vorgesehen, die während der Betätigung des Drosselventils die in der Scherkammer ausgeübten Scherkräfte einstellbar reduziert.
Vorteilhaft kann es sein, wenn in der Rohrleitung Mittel zur Verwirbelung angeordnet sind, wobei die Mittel zur Verwirbelung beispielsweise einen Rührer aufweisen können. Ferner kann als Mittel zur Verwirbelung auch ein verbreitertes Rohr verwendet werden, in dem sich in Fließrichtung schräg angeordnete Lamellen befinden. Dadurch, daß das Gemisch gegen diese schräg angeordneten Lamellen trifft, wird dieses verwirbelt und so eine zusätzliche Durchmischung erreicht. Ferner kann es auch vorgesehen sein, zwischen dem Auslaß der Scherkammer und dem Drosselventil einen verbreiterten Rohrabschnitt anzuordnen, der eine U-förmige Innenlamellierung aufweist, deren offenes Ende die Eintrittsöffnung der in den verbreiterten Rohrabschnitt einmündenden Rohrleitung umgibt. Der verbreiterte Rohrabschnitt ist vorzugsweise innen mit Teflon beschichtet, um Ablagerungen zu verhindern. Ferner sind vorzugsweise auch Mittel zum Heizen und Kühlen des verbreiterten Rohrabschnitts vorgesehen.
Ferner kann es vorgesehen sein, daß die Scherkammer zwei Zufuhröffnungen aufweist, nämlich eine, die direkt in den Bereich eines Rotors und eines Stators der Scherkammer mündet, und eine weitere Zufuhröffnung, die außerhalb dieses Bereiches in die Scherkammer mündet. So kann eine gegenüber Scherkräften empfindliche Substanz zunächst in das Gemisch eingegeben werden, bevor sie in der Regel geringer eingestellten Scherkräften der Scherkammer ausgesetzt wird.
Vorzugsweise weist die Rohrleitung einen Abschnitt mit einem dadurch verringertem Innendurchmesser auf, daß mindestens eine Lamelle an der Innenwandung angeordnet ist, die entlang des Innenumfangs eine abnehmende bzw. zunehmende Dicke aufweist. Dadurch erhält hindurchfließende Flüssigkeit eine Drallbewegung, die die Verwirbelung durch die Verwirbelungsmittel fördert.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich insbesondere zur Herstellung von Imprägniermitteln. Diese werden insbesondere für den Oberflächenschutz bzw. für eine Tiefenbehandlung von Holz eingesetzt. Für die Herstellung der Imprägniermittel bedarf es der Zugabe einer Reihe von Zusatzstoffen, die entweder der fertigen Emulsion oder der Wasser- bzw. der Ölphase zugegeben werden müssen. Zu diesen Zusatzstoffen zählen z. B. Pigmente und Gelbildner.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Zusatzstoffe dem gewünschten Medium zugegeben werden, ohne daß sogenannte "Slurries" erforderlich sind, in denen der Zusatzstoff gelöst wird, bevor er anschließend in die Primäremulsion gegeben wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung weisen ferner den Vorteil auf, daß der Energieverbrauch gegenüber dem Stand der Technik reduziert werden kann, da ein langwieriges Rühren mit hohem Energie- und Heizeinsatz überflüssig wird. Mit Hilfe der Erfindung kann eine Produktion von Imprägniermitteln in relativ kurzer Zeit stattfinden, da eine zusätzliche Lagerung, bei der ein Reagieren durch Rühren stattfindet, nicht mehr erforderlich ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei wird auf die Figuren Bezug genommen. Es zeigen:
Fig. 1, schematisch eine Scherkammer mit nachfolgenden Mitteln zur Verwirbelung eines Mediums und mit einem Drosselventil, wobei es sich um eine ausschnittsweise Darstellung einer Gesamtvorrichtung zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl handelt, bei der beispielsweise ferner Tanks zur Lagerung der Emulsion und anderer Medien vorgesehen sind;
Fig. 2, eine ausschnittsweise schematische Darstellung einer weiteren, der Fig. 1 entsprechenden Gesamtvorrichtung mit einem Reduzierstück in der Zuführung zu den Mitteln zur Verwirbelung;
Fig. 3, einen Abschnitt der in der Fig. 2 dargestellten Abschnitt der Rohrleitung im Querschnitt.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 weist eine druckdichte Scherkammer mit einem Stator und einem durch einen Motor 2 angetriebenen Rotor 22 auf. Die Scherkammer 1 besitzt einen Einlaß 3, der durch ein Drosselventil 4 verschließbar ist, und ferner einen Auslaß 5 für ein Gemisch. Darüber hinaus ist an der Scherkammer 1 eine Eingabeeinheit 6 für feste oder flüssige Zusatzstoffe angeordnet, die dem Gemisch in der Scherkammer 1 zugeführt werden sollen. Es sind zwei Zufuhröffnungen 7 und 8 vorgesehen, die jeweils über ein Drosselventil 9 und 10 verschließbar sind. Diese Zuführungen sind so ausgelegt, daß eine direkt in den Bereich Rotor 22 - Stator mündet, während die andere außerhalb dieses Bereiches innerhalb der Scherkammer mündet, wodurch eine längere Verweilzeit des eingegebenen Zusatzstoffes in der Scherkammer 1 erreicht wird. Auslaßseitig führt eine Rohrleitung 11 von der Scherkammer 1 über ein Drosselventil 12 zu einer Verteilerbatterie 13, die mit Drosselventilen 14 versehene Zuleitungen zu Tanks der Gesamtanlage aufweist.
In der Fig. 1 sind drei verschiedene Typen von Mitteln 16, 18, 19 zur Verwirbelung des Gemisches nach dem Austritt aus der Scherkammer 1 dargestellt. Die Mittel 16, 18, 19 zur Verwirbelung sind zwischen dem Auslaß 5 der Scherkammer 1 und dem Drosselventil 12 angeordnet.
Bei den Verwirbelungsmitteln kann es sich beispielsweise um einen verbreiterten Rohrabschnitt 15 mit in Fließrichtung des Gemisches schräg angeordneten Lamellen 16 Lamelle 18 vorgesehen sein, deren offenes Ende die Eintrittsöffnung der in den Rohrabschnitt 17 einmündenden Rohrleitung 11 umgibt.
Die Mittel zur Verwirbelung können auch einen Rührer 19 aufweisen, der in einem verbreiterten Rohrabschnitt 20 der Rohrleitung 11 angeordnet ist. Zusätzlich sind in dem verbreiterten Rohrabschnitt 20 in Fließrichtung des Gemisches schräg gestellte Lamellen 21 angeordnet.
Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt folgende Funktionsweise zugrunde: Ein Medium, das mit einem Zusatzstoff zu versehen ist, wird über den Einlaß 3 in die Scherkammer 1 geführt. Dieses Medium kann beispielsweise die Wasser- oder die Ölphase sein oder auch bereits eine Emulsion. Über die Zufuhröffnung 7 bzw. 8 wird der Zusatzstoff innerhalb der Scherkammer 1 in dem Medium dispergiert und mit diesem vermischt, indem die Drehzahl des Motors 2 des Rotors 22 so eingestellt wird, daß auf das Medium Scherkräfte einwirken. Da der Zufluß des Mediums durch den Einlaß 3 kontinuierlich ist, fließt ein Gemisch durch den Auslaß 5 in die Rohrleitung 11. In periodischen Abständen wird das Drosselventil 12 teilweise oder vollständig geschlossen, so daß ein Rückstau entsteht und eine Umwälzströmung des Gemisches innerhalb der Rohrleitung 11 und der Scherkammer 1 ausgebildet wird. Während dieses Rückstaus wird gleichzeitig mittels einer nicht gezeigten elektronischen Steuervorrichtung die Rotordrehzahl verringert, so daß die auf das Gemisch einwirkenden Scherkräfte einstellbar reduziert werden können. Aufgrund der Einwirkung der Mittel 16, 18 bzw. 19 zur Verwirbelung wird das Gemisch während des Rückstaus, d. h. während der Umwälzung zusätzlich verwirbelt. Das Gemisch gelangt während der Umwälzung immer wieder in die Scherkammer 1 zurück, in der aufgrund der reduzierten Scherkräfte lediglich ein Rühren des Mediums stattfindet. Durch die Umwälzung ist somit eine zusätzliche Verweilzeit des Gemisches in der Scherkammer 1 geschaffen worden. Während dieser zusätzlichen Verweilzeit findet lediglich ein Rühren in der Scherkammer 1 statt, so daß ausreichend Zeit zur Reaktion des Zusatzstoffes in dem Gemisch gegeben ist. Sofern das Gemisch eine bereits bestehende Emulsion ist, ist es dabei wichtig, daß nur geringe Scherkräfte einwirken, da diese die Emulsion zerstören können. Darüber hinaus sind Scherkräfte, nachdem der Dispergiervorgang beendet ist, nachteilig, da durch die Einwirkung von Scherkräften auf das Gemisch dessen Temperatur erhöht wird und auch dadurch das Zerfallen einer Emulsion begünstigt werden kann.
Durch anschließendes Öffnen des Drosselventils 12 fließt das Gemisch mit deutlich verringertem Gegendruck in die Verteilerbatterie 13, von der aus es beispielsweise in Tanks geführt wird.
Durch anschließendes Öffnen des Drosselventils 12 fließt das Gemisch mit deutlich verringertem Gegendruck in die Verteilerbatterie 13, von der aus es beispielsweise in Tanks geführt wird.
Durch den beschriebenen periodischen Auf- und Abbau des Gegendrucks in der Rohrleitung 11 und die gleichzeitig erfolgende Reduzierung bzw. Verstärkung der Scherkräfte in der Scherkammer 1 kann somit auf effektive Art und Weise ein Dispergieren, Durchmischen, und auch Reagieren eines Zusatzstoffes in dem Gemisch erreicht werden, ohne daß für die Reaktion des Zusatzstoffes in dem Gemisch eine weitere Verarbeitung des Gemisches beispielsweise in einem gesonderten, eine Rührvorrichtung aufweisenden Tank erforderlich ist.
In Fig. 2 sind im Vergleich zu Fig. 1 gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Scherkammer 1' ist vom Prinzip her wie die Scherkammer 1 der Fig. 1 aufgebaut. Mit dem Bezugszeichen 22 ist der Rotor bezeichnet. Von der Scherkammer 1' führt die Rohrleitung 11 zu den Mitteln zur Verwirbelung in Form des verbreiterten Rohres 15 mit einer Innenbeschichtung 26 aus Teflon und der Lamellenanordnung 16. Die Rohrleitung 11 weist unmittelbar vor den Mitteln zur Verwirbelung einen Abschnitt 23 mit verringertem Innendurchmesser auf. Der Innendurchmesser dieses Abschnitts 23 ist, wie in der Fig. 3 dargestellt, dadurch reduziert, daß an der Innenwandung Lamellen 24 angeordnet sind. Die Stärke der Lamellen 24 verringert sich in Richtung der Mittel zur Verwirbelung.
Der Abschnitt 23 mit verringertem Innendurchmesser bewirkt, daß das Gemisch aus der Scherkammer 1' mit einer Drallbewegung, wie durch den Pfeil 25 dargestellt, in das verbreiterte Rohr 15 gelangt. Dadurch wird die Verwirbelung gefördert. Aufgrund der in Richtung der Mittel zur Verwirbelung auslaufenden Stärke der Lamellen 24 wird die Umwälzung des Gemisches begünstigt.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl, bei dem das Wasser, das Öl und wenigstens ein Zusatzstoff in einer druckdichten Scherkammer Scherkräften ausgesetzt werden und bei dem das Gemisch nach dem Auslaß aus der Scherkammer (1) einer Rohrleitung (11) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (11) ein Volumen aufweist, das im wesentlichen etwas geringer ist als das Aufnahmevolumen der Scherkammer (1) und daß durch Schließen eines am Ende der Rohrleitung (11) angeordneten Drosselventils (12) eine Umwälzströmung in der Rohrleitung (11) erzeugt wird, so daß das Gemisch - verursacht durch die Mittel in der Scherkammer (1) - wieder in die Scherkammer (1) zurückströmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Erzeugung der Umwälzströmung die Scherkräfte in der Scherkammer reduziert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Emulsion durch Zusammenführen der Wasser- und Ölphase erzeugt wird und anschließend der Emulsion ein Zusatzstoff unter Anwendung von Scherkräften, die in der druckdichten Scherkammer (1) erzeugt werden, zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig die Ölphase, die Wasserphase und ein Zusatzstoff unter Anwendung von Scherkräften, die durch die druckdichte Scherkammer (1) erzeugt werden, zusammengeführt werden.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzströmung in der Rohrleitung (11) periodisch alternierend erzeugt wird.
6. Vorrichtung zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl mit einer druckdichten Scherkammer (1), die mindestens einen Einlaß (3, 7, 8) und mindestens einen Auslaß (5) aufweist, mit Mitteln (22) in der Scherkammer (1) zur Erzeugung von Scherkräften, mit einer Rohrleitung (11) im Anschluß an den Auslaß (5) und mit einem Drosselventil (12) in der Rohrleitung (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (11) ein Volumen aufweist, das im wesentlichen etwas geringer ist als das Aufnahmevolumen der Scherkammer (1), daß das Drosselventil (12) am Ende der Rohrleitung (11) angeordnet ist und daß eine Steuervorrichtung zur Betätigung des Drosselventils (12) vorgesehen ist, so daß bei geschlossenem Drosselventil (12) in der Rohrleitung (11) - verursacht durch die Mittel (22) in der Scherkammer (1) - eine Umwälzströmung stattfindet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrleitung (11) Mittel (16, 18, 19) zur Verwirbelung angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verwirbelung einen Rührer (19) aufweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verwirbelung einen verbreiterten Rohrabschnitt (15) aufweisen, in dem sich in Fließrichtung schräg angeordnete Lamellen (16) befinden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verwirbelung einen verbreiterten Rohrabschnitt (17) mit einer U-förmigen Innenlamellierung (18) aufweisen, deren offenes Ende die Austrittsöffnung die in den verbreiterten Rohrabschnitt (17) einmündende Rohrleitung (11) umgibt.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherkammer (1) eine Zufuhröffnung (7) aufweist, die direkt in den Bereich eines Rotors (22) und eines Stators mündet, und eine weitere Zufuhröffnung (8), die außerhalb dieses Bereiches in die Scherkammer (1) mündet.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (11) einen Abschnitt (23) mit einem dadurch verringertem Innendurchmesser aufweist, daß mindestens eine Lamelle (24) an der Innenwandung angeordnet ist, die entlang des Innenumfangs eine veränderliche Dicke aufweist, so daß das hindurchfließende Gemisch eine Drallbewegung erhält.
DE19945508A 1999-09-23 1999-09-23 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl Expired - Fee Related DE19945508C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19945508A DE19945508C2 (de) 1999-09-23 1999-09-23 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19945508A DE19945508C2 (de) 1999-09-23 1999-09-23 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19945508A1 DE19945508A1 (de) 2001-04-12
DE19945508C2 true DE19945508C2 (de) 2001-09-06

Family

ID=7922962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19945508A Expired - Fee Related DE19945508C2 (de) 1999-09-23 1999-09-23 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19945508C2 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20091797A1 (it) * 2009-10-19 2011-04-20 Giordano Colombo Apparecchiatura di reazione ed emulsificazione, particolarmente per emulsionare acqua e combustibile diesel e metodo di emulsificazione utilizzante tale apparecchiatura
US10751675B2 (en) 2014-11-10 2020-08-25 Eme Finance Ltd. Device for mixing water and diesel oil, apparatus and process for producing a water/diesel oil micro-emulsion
DE102014016840A1 (de) * 2014-11-13 2016-05-19 Harry Kieß Mischeinrichtung zur Erzeugung hochdisperser Emulsionen
IT201600132801A1 (it) 2016-12-30 2018-06-30 Eme International Ltd Apparato e processo per produrre liquido derivante da biomassa, biocarburante e biomateriale

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0301766A1 (de) * 1987-07-28 1989-02-01 The British Petroleum Company p.l.c. Herstellung von Brennöl-Emulsionen
DE3601680C2 (de) * 1985-01-22 1992-07-23 Kabushiki Kaisha Hunken, Tokio/Tokyo, Jp

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3601680C2 (de) * 1985-01-22 1992-07-23 Kabushiki Kaisha Hunken, Tokio/Tokyo, Jp
EP0301766A1 (de) * 1987-07-28 1989-02-01 The British Petroleum Company p.l.c. Herstellung von Brennöl-Emulsionen

Also Published As

Publication number Publication date
DE19945508A1 (de) 2001-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4433744C2 (de) Vorrichtung zum Vermischen von Medien zur Erzeugung flüssiger Systeme
DE69915810T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum zuführen einer chemikalie in eine flüssigkeit
DE3851106T2 (de) Vorrichtung zum Mischen fliessfähiger Medien.
EP1280598A2 (de) Kavitationsmischer
DE69402299T3 (de) Vorrichtung und verfahren zur flüssigkeitbehandlung
DE69223944T2 (de) Gerät und verfahren zum mischen von flüssigkeiten
DE69916651T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum mischen von hochmolekularen materialien mit flüssigkeiten
DE10019759C2 (de) Statisches Mischsystem
DE19945508C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Emulsion aus Wasser und Öl
EP0221849B1 (de) Rohrreaktor
EP0424894B1 (de) Verfahren zum Einbringen eines Behandlungsmediums in den Abgasstrom bei Verbrennungsprozessen
EP1771385B1 (de) Hydrodynamische homogenisation
EP3334519B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum dispergieren mindestens einer substanz in einem fluid
EP1593473A1 (de) Mehrkomponenten-Mischkopf
EP2247373B1 (de) Verfahren und verwendung einer vorrichtung zur belüftung von wasser
DE2741243A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur durchmischung zweier medien
EP1203888A1 (de) Vorrichtung zur beinflussung der strömung eines strömenden mediums
DE69011357T2 (de) Schneidverfahren und Vorrichtung.
DE2604610B2 (de) Vorrichtung zur erzeugung eines unmittelbar verbrennbaren, emulgierten oel-wassergemisches
DE3321143A1 (de) Vorrichtung zum aufbereiten von vorzugsweise in behaeltern befindlichen fluessigkeiten, insbesondere von guelle, sowie verteilungsvorrichtung hierfuer
DE20222016U1 (de) Vorrichtung zum Behandeln von Werkstücken
DE102006034079A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Dispersionen
DE19812407A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Imprägniermitteln
DE10118710B4 (de) Vorrichtung zum Mischen eines Gases mit einer Flüssigkeit und zum Abstrahlen des Gemisches
EP2985073B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von farben und lacken

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee