DE2950216C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermischen zweier Flüssigkomponenten der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. im Oberbegriff des Patentanspruchs 10 angegebenen Art.

Bestimmte chemische Reaktionen, die routinemäßig auf industri­ eller Basis durchgeführt werden, werfen große Schwierigkeiten bezüglich der Schnelligkeit auf, mit welcher die Reaktion nach dem Zusammendringen der Reaktionsteilnehmer vor sich geht. Für die Herbeiführung der gewünschten Reaktion ist der Wirkungs­ grad beim Vermischen derartiger Reaktionsteilnehmer von ent­ scheidender Bedeutung. Wenn nämlich das Gemisch aus den Reak­ tionsteilnehmern zu Beginn der Reaktion nicht homogen ist, er­ geben sich stellenweise Unterscheide der relativen molaren Mengenanteile der Reaktionsteilnehmer im Reaktionsgemisch. Diese Unterschiede können zur Entstehung verschiedenartiger Produkte an unterschiedlichen Stellen führen.

Die Reaktion von Phosgen und Polyaminen zur Bildung von Poly­ isocyanaten sowie die Reaktion zwischen Anilin und Formalde­ hyd, gewöhnlich in Gegenwart von Salzsäure, zur Bildung von Methylenbrücken-Polyphenylpolyaminen sind Beispiele für solche Umsatzungen, bei denen der Beginn der Reaktion nach dem Vermi­ schen der Reaktionsteilnehmer nahezu augenblicklich erfolgt. Außerdem kann ein unzureichendes Vermischen der Reaktionsteil­ nehmer in beiden Fällen Anlaß zur Bildung von festen Nebenpro­ dukten geben, die stark zu einer Ausfällung neigen, wodurch die Mischvorrichtung letztlich verstopft.

Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind aus der US-PS 37 81 320 bekannt, dergemäß das Vermi­ schen der beiden Flüssigkeitskomponenten entweder durch Scherkräfte erfolgt, welche auf die beiden Flüssigkomponenten in einem Be­ reich mit hoher Geschwindigkeit umlaufender Mischflügel ausge­ übt werden, oder unter Druckeinwirkung auf die beiden Flüssig­ komponenten, von denen die eine zu einem relativ dünnen Strahl fokussiert in einem Spaltraum auf die andere trifft, die senk­ recht zur erstgenannten in den Spaltraum eintritt. Die Ausbil­ dung von festen Nebenprodukten aufgrund unzureichender Vermi­ schung der beiden Flüssigkomponenten läßt sich mit diesen be­ kannten Verfahren und Vorrichtungen jedoch nicht vollständig vermeiden.

Bei einem weiteren aus der GB-PS 14 71 841 bekannten Verfahren zum Vermischen einer flüssigen mit einer pulverförmigen Kompo­ nente werden diese in Form von Spritzstrahlen in die Mischkam­ mer eingeleitet, die mit Hilfe von Spitzdüsen erzeugt werden. Im einzelnen wird die Flüssigkomponente über Düsen so in die Mischkammer eingeführt, daß im Bereich der Kammerwandung eine Mehrzahl von Flüssigkeitsvorhängen gebildet wird, durch welche die Pulverkomponente in die Mischkammer eingeleitet wird.

Aus der GB-PS 12 40 756 ist es bekannt, zwei Flüssigkomponen­ ten unter quasi laminaren Bedingungen miteinander zu vermi­ schen, wozu die Flüssigkomponenten mit relativ geringer Durch­ flußrate über Düsen in die Mischkammer eingeleitet werden, die einen kreisförmigem Querschnitt aufweisen und unter einem vor­ gegebenen Winkel zur Kammerlängsachse so angeordnet sind, daß sich die Flüssigkeitsstrahlen auf der Kammerlängsachse tref­ fen.

Eine weitere Vorrichtung zum Vermischen zweier Flüssigkompo­ nenten, die praktisch unmittelbar nach ihrer Vereinigung mit­ einander reagieren, ist aus der GB-PS 12 38 669 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die beiden Flüssigkompo­ nenten zunächst längs paralleler, ringförmiger Bahnen geführt, von denen sich die eine schließlich nach außen erweitert und in die andere übergeht. Dabei werden die miteinander vermisch­ ten Flüssigkomponenten von der Vermischungsstelle aus schnell in Strömungsrichtung weitergefördert, so daß ein Zurückgreifen des Mischvorgangs sowie die Ablagerung von festen Nebenproduk­ ten am Vermischungsort weitgehend ausgeschaltet werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß sich bei dieser Vorrichtung schließlich Feststoffschichten an den Wänden der Mischvorrich­ tung in der Nähe des Punktes ablagern, an dem sich die beiden Flüssigkomponenten miteinander vermischen. Dies führt zu einem Aushöhlen des Mischprodukts in der Mischvorrichtung und be­ dingt schließlich eine Außerbetriebnahme derselben zur Reini­ gung und Instandsetzung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Mischverfahren und eine Mischvorrichtung der eingangs genann­ ten Art bezüglich der Vollständigkeit der Vermischung unter weitgehender Vermeidung einer Bildung von Nebenprodukten zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe bezüglich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich der Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan­ spruchs 10. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Patentansprüchen 2 bis 9 angegeben, während vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Patentansprüchen 11 bis 13 angegeben sind.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung für hoch reaktions­ fähige Komponenten,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer bei der Vorrich­ tung nach Fig. 1 verwendeten Strahl- bzw. Spritzdüse,

Fig. 3A eine Aufsicht auf die Oberseite der Spritzdüse nach Fig. 3,

Fig. 3B eine Aufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform der Spritzdüse,

Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer Möglichkeit, nach welcher Strahlen flüssiger Komponenten beim erfindungsgemäßen Verfahren mitein­ ander vereinigt werden, und

Fig. 5 eine Fig. 4 ähnelnde Darstellung einer anderen Möglich­ keit zur Vereinigung der Strahlen der flüssigen Kompo­ nenten.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der Er­ findung besteht im wesentlichen aus einem hohlen, T-förmigen Gehäuse 2, in dessen Querdurchgangsteil ein hohler Spulenkör­ per 4 eingesetzt ist, der mit einem Ringkanal 6 sowie mit zy­ lindrischen Durchgängen 8, 10 und 12 versehen ist, die jeweils in eine durch die Innenwände des Spulenkörpers 4 gebildete Mischkammer 14 einmünden. Die Mischkammer 14 weist eine glockenförmige Öffnung auf, die über einen ausgekleideten Durchgang 18 zu einem Austrag- oder Auslaßrohr 20 führt. Die Auskleidung besteht dabei aus einem Werkstoff, wie Wolfram­ karbid, der für Abrieb, Korrosion und ähnliche Kräfte wider­ standsfähig ist, denen er beim Durchgang des betreffenden Reaktionsgemisches unterworfen sein kann.

Die Durchgänge 8, 10 und 12 nehmen jeweils eine Fächerstrahl- Spritzdüse 22, 24 bzw. 26 auf, deren Düsenspitzen bzw. -enden jeweils in die Mischkammer 14 hineinragen. Die genaue Größe des Vorstands der Düsenenden in der Mischkammer 14 wird durch Flansche 28, 30 bzw. 32 an den Außenenden der Zylinderköpfe der Düsen 22-26 begrenzt, wobei diese Flansche in komple­ mentären Ausnehmungen in den Außenenden der jeweiligen Durch­ gänge 8, 10 bzw. 12 sitzen. Die Fächerstrahl-Spritzdüse 22 und der Durchgang 8, in welchem sie angeordnet ist, sind mit ihren Längsachsen koaxial zur Längsachse des Spulenkörpers 4 ausgerichtet. Die Längsachsen der Spritzdüsen 24 und 26 sowie der diese aufnehmenden Durchgänge 10 bzw. 12 liegen auf einer gemeinsamen Achse praktisch senkrecht zur Längsachse des Spu­ lenkörpers 4.

Die einzelnen Spritzdüsen 22-26 sind verschiebbar in den je­ weiligen Gehäuse-Durchgang 8, 10 bzw. 12 eingesetzt, und sie werden durch Anlage ihrer Außenenden an der Innenfläche des Ge­ häuses 2 in ihrer Lage festgehalten. Die Düse 22 ist durch ei­ nen mit einem zylindrischen Durchgang (Bohrung) 35 versehenen Flansch-Konus 34 festgelegt, der seinerseits mit Hilfe von Stellschrauben 36, 38 und eines O-Rings 40 am Ende des Quer­ durchgangsteils des Gehäuses 2 unter Abdichtung befestigt ist. Der Spulenkörper 4 ist dabei ebenfalls mit Hilfe von O-Ringen 51 und 51 a gegenüber der Innenfläche des Gehäuses 2 flüssig­ keitsdicht abgedichtet und durch Anlage eines Flansches 53 an einen zugeordneten Flansch im Inneren des Gehäuses 2 fest­ gelegt. Weitere Mittel zur Festlegung der Spritzdüsen 22-26 in ihrer Einbauposition können gewünschtenfalls in Form von nicht dargestellten Sicherungsklammern oder dergleichen vor­ gesehen sein.

Das Innere des Speiserohrs 42 steht mit dem Durchgang 35 im Spulenkörper 4 in Verbindung; über diesen Durchgang kann eine der beiden zu vermischenden flüssigen Komponenten der Fächer­ strahl-Spritzdüse 22 zugeführt werden. Die zweite flüssige Kom­ ponente wird durch einen Einlaß(stutzen) 52 über ein nicht dargestelltes Speiserohr zugeführt, das mittels eines Flan­ sches 54 und einer Dichtfläche 56 unter Herstellung einer Ab­ dichtung am Einlaß anbringbar ist. Das über den Einlaß 52 zu­ geführte Strömungsmittel durchströmt den Ringkanal 6 und ge­ langt von hier zu den Spritzdüsen 24 und 26.

Fig. 3 veranschaulicht in perspektivischer Darstellung die Form einer typischen Fächerstrahl-Spritzdüse, wie sie bei der Vor­ richtung nach Fig. 1 und 2 verwendet werden kann. Die Düsen­ mündung 58 der Spritzdüse gemäß Fig. 3 besitzt einen ellipti­ schen Querschnitt, der aus der Aufsicht auf die Spritzdüse nach Fig. 3A deutlicher ersichtlich ist. Obgleich dies die be­ vorzugte Düsenöffnungsform beim Verfahren und bei der Vorrich­ tung gemäß der Erfindung darstellt, sind auch andere Düsenkon­ figurationen anwendbar. Beispielsweise kann der Düsenmund der Spritzdüse einen kreisförmigen Querschnitt und eine insgesamt kegelstumpfförmige Gestalt besitzen, wobei die Grundfläche des Kegelstumpfs an der Oberseite liegt, wie dies aus der Aufsicht auf die Spritzdüse gemäß Fig. 3B hervorgeht.

Die drei Fächerstrahl-Spritzdüsen 22-26 können in jeder Beziehung einander identisch sein. In bevorzugter Ausführungs­ form ist jedoch die Spritzdüse 22 so ausgelegt, daß sie einen kleineren Spritzmusterbogen erzeugt als die beiden anderen Düsen, die ihrerseits vorzugsweise einander gleich sind, d. h. identische Spritzmuster bzw. -schemata erzeugen.

Bei der Durchführung des Vermischens zweier hochreaktions­ fähiger flüssiger Komponenten unter Verwendung der in Ver­ bindung mit Fig. 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtung wird eine erste flüssige Komponente unter Druck über das Speiserohr 42 und den Durchgang 35 zur Spritzdüse 22 gefördert. Die För­ derung erfolgt vorzugsweise unter einem Druck von 10,5-49,2 bar, obgleich der in einem bestimmten Fall angewandte Druck nicht kritisch ist. Die zweite, für die Reaktion notwendige flüssi­ ge Komponente wird vorzugsweise unter demselben Druck wie die erste Komponente über den Einlaß 52 und den Ringkanal 6 den beiden Spritzdüsen 24 und 26 zugeführt.

Die beiden, aus den Düsen 24 und 26 in die Mischkammer 14 ein­ tretenden Ströme der zweiten Komponente besitzen vorzugsweise jeweils dieselbe Form, und sie sind symmetrisch zueinander ausgerichtet, so daß sie einander in einer mit der Längsachse der Mischkammer 14 übereinstimmenden Ebene schneiden. Der aus der Spritzdüse 22 in die Mischkammer 14 eintretende Strahl der ersten flüssigen Komponente trifft dabei auf die einander entgegengerichteten Strahlen der zweiten flüssigen Komponente auf, so daß die beiden Komponenten unter Bedingungen hoher Turbulenz wirksam miteinander vermischt werden.

Die genaue Einbauposition der einzelnen Fächerstrahl-Spritz­ düsen, die Form der von den Düsen erzeugten Strahlen, die Größe und Konfiguration der Mischkammer 14 sowie die von den verschiedenen Düsen erzeugten Spritzmuster bzw. -bilder sind sämtlich Faktoren, welche die Wirksamkeit des Vermischens der beiden flüssigen Komponenten beeinflussen. Die zweck­ mäßigste Kombination dieser Faktoren, bei welcher die vor­ teilhaftesten Ergebnisse beim Vermischen der beiden flüssigen Komponenten erzielt werden, läßt sich durch Versuche bestim­ men.

Im allgemeinen empfiehlt sich jedoch die Verwendung von Fä­ cherstrahl-Spritzdüsen, die einen sogenannten "flachen" Strahl erzeugen, nämlich einen Strahl mit elliptischem Querschnitt gemäß Fig. 3 und 3A, wobei dieser elliptische Querschnitt vorzugsweise eine Hauptachse besitzt, die um mindestens das 1,5fache größer ist als die Nebenachse. Derartige Spritzdü­ sen, welche flache Spritzstrahlen erzeugen, werden vorzugs­ weise so angeordnet, daß sie einander schneidende Spritz­ muster bzw. -bilder liefern, wie sie in stark schematisier­ ter Form in Fig. 4 veranschaulicht sind. In diesem Fall sind die aus den Spritzdüsen 24 und 26 austretenden Flachstrahlen symmetrisch zueinander angeordnet, und sie besitzen einen elliptischen Querschnitt, dessen Längs- bzw. Hauptachse (dar­ gestellt durch die gemeinsame Achse X-X in der Schnittebene der beiden Strahlen) senkrecht zu der Richtung steht, in wel­ cher der Sprühstrahl der anderen Komponenten aus der Spritz­ düse 22 austritt. Dieser letztere Spritzstrahl ist ebenfalls flach mit einem elliptischen Querschnitt, dessen Längs- bzw. Hauptachse (Achse Y-Y am Schnittpunkt dieses Sprühstrahls mit den Strahlen aus den Spritzdüsen 24 und 26) senkrecht zur Bewegungsrichtung der beiden anderen Spritzstrahlen liegt. Schließlich sind Konfiguration und Lage der Spritz­ düse 22 in bezug auf Konfiguration und Lage der beiden an­ deren Spritzdüsen so gewählt, daß die Breite des aus der Düse 22 austretenden Spritzstrahls wesentlich kleiner ist als diejenige der Strahlen der beiden anderen Spritzdüsen an der Stelle, an welcher diese beiden Strahlen aufeinander­ treffen.

Fig. 5 veranschaulicht ein anderes Spritzstrahlschema, bei dem der aus der Spritzdüse 22 austretende flache Spritzstrahl im Vergleich zu Fig. 4 praktisch um 90° verdreht ist, so daß die Längs- bzw. Hauptachse des elliptischen Querschnitts die­ ses Spritzstrahls am Schnitt- bzw. Auftreffpunkt mit den bei­ den anderen Strahlen in deren Strömungsrichtung verläuft. Bei beiden Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4 und 5 wird durch die veranschaulichten Spritzbilder gewährleistet, daß die als Spritzstrahl aus der Spritzdüse 22 austretende flüssige Reak­ tionsteilnehmerkomponente von dem zweiten, aus den Spritzdü­ sen 24 und 26 ausströmenden Reaktionsteilnehmer völlig um­ schlossen und eingehüllt ist.

Die spezielle Kombination der Spritzbilder gemäß Fig. 4 und 5 kann auf verschiedenartige Weise erzielt werden, wie dies für den Fachmann offensichtlich sein dürfte. Beispielsweise können identische Spritzdüsen verwendet werden, die jeweils dasselbe elliptische Spritzmuster bzw. -bild liefern, wobei jedoch die Spritzdüse 22 in einer solchen Position angeordnet wird, daß die Strecke, über welche sich der Spritzstrahl die­ ser Spritzdüse bewegen muß, bevor er auf die Spritzstrahlen der beiden anderen Spritzdüsen 24 und 26 auftrifft, weniger als die Hälfte des Abstands zwischen diesen beiden zuletzt genannten Düsen beträgt. Wahlweise können die drei Düsen innerhalb der Mischkammer 14 im wesentlichen symmetrisch an­ geordnet sein, so daß die Strahllängen bis zum Schnittpunkt bei allen drei Spritzdüsen praktisch gleich groß sind. Um in diesem Fall das angestrebte Ergebnis zu erzielen, wird jedoch die Fächerstrahl-Spritzdüse 22 so ausgebildet, daß der von ihrem Spritzstrahl beschriebene größte Winkel wesent­ lich kleiner ist als bei den Spritzstrahlen der Spritzdüsen 24 und 26. Beispielsweise kann bei einer solchen Ausführungs­ form die Spritzdüse 22 so ausgelegt sein, daß ihr Spritz­ strahl einen Winkel von etwa 45° beschreibt, während die Spritzstrahlen aus den Spritzdüsen 24 und 26 einen größten Öffnungswinkel von etwa 90° besitzen.

Obgleich in der vorstehenden Beschreibung der Fig. 1, 2, 4 und 5 die Verwendung von nur zwei Spritzdüsen 24 und 26 zur Einführung der zweiten flüssigen Komponente vorausgesetzt wurde, können ersichtlicherweise auch drei oder mehr derartige Spritzdüsen verwendet werden; wesentlich ist dabei nur, daß jede dieser Düsen so angeordnet ist, daß ihr Strahl in Richtung auf die Zentralachse der Mischkammer 14 und unter einem rechten Winkel zur Strömungsrichtung des Strahls aus der Spritzdüse 22 ge­ richtet ist.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird bei der Vereinigung der beiden flüssigen Komponenten ein höchst wirksames Vermischen unter äußerst turbulenten Be­ dingungen in der Mischkammer 14 erreicht. Bei der Ausführungs­ form gemäß den Fig. 1 und 2 ist das die drei Spritzdüsen 22-26 aufnehmende, geschlossene Ende der Mischkammer halbkugelförmig ausgebildet. Diese Konfiguration ist des­ halb sehr zweckmäßig, weil durch sie sichergestellt wird, daß sich in diesem Bereich keine "toten Stellen" bilden, in denen Feststoffablagerungen und dergleichen auftreten könnten. Diese spezielle Konfiguration ist jedoch nicht er­ findungswesentlich, vielmehr können andere Formen dieses Be­ reichs der Mischkammer angewandt werden, ohne daß die ins­ gesamt erzielte, ausgezeichnete Mischwirkung beim erfindungs­ gemäßen Verfahren herabgesetzt wird.

Die Gesamtlänge der Mischkammer 14 und ihr Durchmesser sind für den Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht kri­ tisch, vielmehr können die zweckmäßigsten Abmessungen zur Gewährleistung eines optimalen Vermischens jeder einzelnen Komponente einer speziellen Kombination von Reaktionsteil­ nehmer ohne weiteres anhand von Versuchen bestimmt werden.

Das durch Vereinigung der beiden flüssigen Komponenten auf vorstehend beschriebene Weise entstandene Flüssigkeitsge­ misch strömt kontinuierlich unter Druck aus der Mischkammer 14 über das Auslaßrohr 20 zu einer weiteren, nicht dargestellten Reaktionszone, in welcher das Gemisch in Abhängigkeit von der durchzuführenden Reaktion in an sich bekannter Weise einer weiteren Behandlung unterworfen wird. Der Auslaß 16 der Misch­ kammer 14 besitzt gemäß Fig. 1 und 2 eine sich kelchartig erweiternde Glockenform. Diese Form ist jedoch nicht erfin­ dungswesentlich, vielmehr kann mit ihr auf einfache Weise ein Übergang der vermischten Reaktionsteilnehmer von der Misch­ kammer 14 in das Auslaßrohr 20 erreicht werden, das bei der dargestellten Ausführungsform einen größeren Innendurchmesser besitzt als die Mischkammer selbst. Durch die dargestellte spezielle Form des Auslaßteils 16 wird gewährleistet, daß kei­ ne Verengungen, Taschen und dergleichen vorhanden sind, die zur Absetzung von Ablagerungen oder zur Bildung von "toten Stellen" führen könnten, d. h. zu Ansammlungen der vermischten Reaktionsteilnehmer, über welche der Hauptmischstrom hinweg­ strömt.

Ebenso stellt die spezielle Auskleidung 18 gemäß Fig. 1 und 2 ein wahlweise anwendbares Merkmal dar, durch welches eine längere Betriebslebensdauer der Vorrichtung erreicht wird, weil durch diese Auskleidung die Vorrichtung vor Korrosion und schleifenden bzw. Abriebkräften und dergleichen geschützt wird. Die Auskleidung 18 ist an sich jedoch nicht erfindungs­ wesentlich.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für das Vermischen einer großen Vielfalt von Reaktionsteilnehmern anwendbar, die un­ mittelbar nach der Vereinigung in eine schnelle Reaktion mit­ einander eintreten und daher höchst wirksam und schnell mit­ einander vermischt werden müssen, um ein homogenes Reaktions­ gemisch und damit ein homogenes Reaktionsprodukt zu liefern. Beispiele hierfür sind die Reaktionen zwischen Polyaminen und Phosgen (beide Komponenten in Form von Lösungen in einem iner­ ten Lösungsmittel, wie Chlorbenzol) zur Erzeugung der ent­ sprechenden Isocyanate sowie die Reaktion zwischen Anilin (als wäßrige Lösung mit Salzsäure) und wäßrigem Formaldehyd zur Erzeugung eines Gemisches von Methylenbrücken-Polyphenyl­ polyaminen. Bei diesen beiden Reaktionen können bekanntlich unerwünschte Nebenprodukte gebildet werden, von denen einige eine feste Konsistenz besitzen. Die Bildung dieser festen Ne­ benprodukte warf bisher erhebliche Probleme bei der Durchfüh­ rung der genannten Umsetzungen aufgrund der schnellen Ansamm­ lung von Feststoffablagerungen in den bisher zum Vermischen solcher Reaktionsteilnehmer verwendeten Vorrichtungen auf. In vielen Fällen erfolgt die Bildung solcher Feststoffablagerungen so schnell, daß die Verfahrensführung zur Reinigung der Vor­ richtung in kurzen Abständen unterbrochen werden muß. Dies ist aber speziell in Verfahren unvorteilhaft, die kontinuierlich durchgeführt werden sollen.

Mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung kön­ nen die vorstehend geschilderten, bisherigen Schwierigkeiten vermieden und die betreffenden Reaktionen kontinuierlich über lange Zeiträume hinweg und ohne nennenswerte Ansammlung von festen Ablagerungen durchgeführt werden. Weiterhin zeigt es sich, daß die nach dem Verfahren und mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung hergestellten Reaktionsprodukte eine wesentlich verbesserte Zusammensetzungsgleichmäßigkeit und einen beträcht­ lich geringeren Anteil an unerwünschten Nebenprodukten besitzen als nach dem bisherigen Verfahren hergestellte Produkte.

Das Verfahren zur Umsetzung von Polyaminen mit Phosgen zur Er­ zeugung von Polyisocyanaten sowie das Verfahren zur Umsetzung von Anilin mit Formaldehyd (im allgemeinen in Gegenwart von wäßriger Salzsäure im Anilinstrom) zur Erzeugung von Methylen­ brücken-Polyphenylpolyaminen kennzeichnen sich beide dadurch, daß der eine Reaktionsteilnehmer, nämlich Phosgen im zuerst ge­ nannten Fall und Anilin im zweitgenannten Fall, im allgemeinen in einer größeren als der für die Umsetzung benötigten stöchio­ metrischen Menge vorhanden ist. In diesen Fällen ist der im Überschuß einzusetzende Reaktionsteilnehmer derjenige, welcher den beiden Spritzdüsen 24 und 26 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 zugeführt wird, während der andere Reaktionsteil­ nehmer der Spritzdüse 22 zugeleitet wird.

Claims (13)

1. Verfahren zum Vermischen zweier Flüssigkomponenten, die praktisch unmittelbar nach ihrer Vereinigung miteinander reagieren, bei dem die Flüssigkomponenten unter Druck in eine im wesentlichen zylindrische Mischkammer eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Flüssigkom­ ponente in Form eines fächerförmigen Spritzstrahles ent­ lang der Längsachse der Mischkammer in diese eingeleitet wird, daß die zweite Flüssigkomponente in Form von min­ destens zwei fächerförmigen Spritzstrahlen in einer im we­ sentlichen senkrecht zur Längsachse der Mischkammer ver­ laufenden Richtung in die Strömungsbahn der ersten Flüs­ sigkomponente eingeleitet wird, wobei die beiden fächer­ förmigen Querschnitte der zweiten Flüssigkomponente an ihrer Schnittstelle im wesentlichen dieselbe Größe und ei­ ne gemeinsame Längsachse besitzen, die länger ist als die Längsachse des Querschnitts des Spritzstrahles der ersten Flüssigkomponente an der Stelle, an welcher dieser Spritz­ strahl die Spritzstrahlen der zweiten Flüssigkomponente schneidet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fächerförmigen Spritzstrahlen der beiden Flüssigkomponen­ ten jeweils einen elliptischen Querschnitt aufweisen, wo­ bei die Hauptachsen dieser Ellipsen an der Schnittstelle der Spritzstrahlen in derselben Ebene und im wesentlichen in derselben Richtung ausgerichtet sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Flüssigkomponente eine Lösung aus Polymethylenpoly­ phenylpolyaminen in einem inerten Lösungsmittel verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Flüssigkomponente eine Lösung aus Phosgen in einem inertnen organischen Lösungsmittel verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Flüssigkomponente eine wäßrige Formaldehydlösung verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Flüssigkomponente eine wäßrige Lösung eines Gemi­ sches von Anilin und Anilin-Hydrochlorid verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus den beiden Flüssigkomponenten beim Austritt aus der Mischkammer durch eine Expansionszone geführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die relativen molaren Mengenverhältnisse der beiden Flüssig­ komponenten und die Drücke, unter denen sie in die Misch­ kammer eingeführt werden, während des gesamten Mischvor­ gangs auf vorgegebenen Größen gehalten werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Flüssigkomponente in einer Menge eingeführt wird, die über dem für das stöchiometrische Verhältnis bei der zwischen den beiden Flüssigkomponenten erfolgenden Reak­ tion erforderlichen Mengenanteil liegt.

10. Vorrichtung zum Vermischen zweier Flüssigkomponenten, die praktisch unmittelbar nach ihrer Vereinigung miteinander reagieren, nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer im wesentlichen zylindrischen Mischkammer (14), mit Einlässen für die Flüssigkomponenten an dem ei­ nen Ende der Mischkammer, durch welche die Flüssig­ komponenten unter Druck eingeführt werden, und mit einem Auslaß (16) für das Gemisch an dem anderen Ende der Misch­ kammer, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Ein­ laß-Spritzdüse (22) für die erste Flüssigkomponente vorge­ sehen ist, deren Düsenöffnung im wesentlichen längs der Längsachse der Mischkammer ausgerichtet ist und sich in diese hineinerstreckt, daß mindestens zwei weitere Ein­ laßdüsen (24, 26) für die zweite Flüssigkomponente vorgese­ hen sind, die in der Seitenwand der Mischkammer senk­ recht zu ihrer Längsachse angeordnet sind, und deren Dü­ senöffnungen im wesentlichen auf die Längsachse der Misch­ kammer gerichtet sind und sich in diese hineiner­ strecken, daß jede Einlaßdüse (22, 24, 26) eine solche Düsenöffnung aufweist, daß der an ihr austretende Spritz­ strahl fächerförmig ist, und daß die Einlaßdüsen derart zueinander angeordnet sind, daß sich ihre Spritzstrahlen an einer gemeinsamen Stelle in der Mischkammer schneiden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (16) eine Kegelstumpfform besitzt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Einlaßdüsen (24, 26) in der Seitenwand der Mischkammer (14) einander diametral gegenüberstehend an­ geordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einlaßdüse (22, 24, 26) eine Düsenöffnung einer solchen Form aufweist, daß sie die unter Druck hindurchströmende Flüssigkomponente zu einem fächerförmigen Strahl mit el­ liptischen Querschnitt formt.