-
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung disperser Systeme.
-
Es ist bekannt, disperse Systeme durch mechanische Zerstäubung von
Flüssigkeiten und Schmelzen mit Hilfe von gespannten Gasen und Dämpfen und durch
Einverleiben der zerstäubten Stoffe in ein Dispersionsmittel herzustellen. Man hat
sich dabei einer Düse bedient, durch die ein Zerstäubungsmittel, wie Preßgase Preßluft,
gespannter Wasserdampf u. dgl., ausströmt und dabei die vor die Düse fließenden
Flüssigkeiten oder Schmelzen mitreißt und fein zerstäubt, worauf die zerstäubte
Masse dem zur Bildung des dispersen Systems vorgesehenem Dispersionsmittel einverleibt
wird. Das Zerstäubungsmittel kann auch zugleich das Dispersionsmittel bilden. Bei
diesem bekannten Verfahren tritt der tbelstand auf, daß erhebliche Verluste der
dispersen Phase und des Dispersionsmittels nicht zu vermeiden sind, ebenso wie eine
teilweise Wiedervereinigung der durch die Zerstäubung erzeugten kleinen Teilchen
zu unerwünschten größeren Teilchen nicht zu vermeiden ist.
-
Diese Naditeile beseitigt völlig das vorliegende Verfahren nebst
Vorrichtung, welche den Gegenstand der Erfindung bilden. Die Erfindung geht von
dem Gedanken aus, daß man zum Zerstäuben ausströmenden Dampf verwendet und diesen
im Dispersionsmittel zur Isondensation bringt. Das erreicht man
im
wesentlichen dadurch, daß man die Zerstäubungsdüse unter die Oberfläche des Dispersionsmittels
eintaucht und eine Dampfart wählt, die sich im Dispersionsmittel zu kondensieren
vermag.
-
Ist z. B. das Dispersionsmittel eine wäßrige Flüssigkeit, so zerstäubt
man mit einem Wasserdampfstrahl, der in das wäßrige Dispersionsmittel eingeblasen
und in oder an den die disperse Phase geleitet wird. Der ganze Vorgang der Zerstäubung
vollzieht sich unter der Oberfläche des wäßrigen Dispersionsmittels, so daß die
abgerissenen Teilchen sich sogleich im Dispersionsmittel verteilen können, während
sich der Dampf kondensiert.
-
Will man dagegen ein disperses System herstellen, bei dem z. B. Petroleum
das Dispersionsmittel bildet, so wird man zum Zerstäuben Petroleumdampf oder sonst
eme Dampfart wählen, die sich in Petroleum zu kondensieren vermag wie z. B. Benzindampf,
und in oder an diesen Dampfstrahl die flüssige disperse Phase leiten. Auch hier
wieder läßt man die Zerstäubung unter der Oberfläche des das Dispersionsmittel bildenden
Petroleums vor sich gehen.
-
Die Vorzüge dieser Arbeitsmethode sind einleuchtend. Es geht nichts
vom Dispersionsmittel verloren, und eine Wiedervereinigung der zerstäubten kleinen
Teilchen der dispersen Phase durch Zusammenprallen mit anderen zu größeren Teilchen
wird verhindert.
-
Zweckmäßig fügt man dem Dispersionsmittel ein geeignetes Schutzkolloid
zu, wodurch die Wirkung noch erhöht wird.
-
Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zur beispielsweisen Ausführung
des Verfahrens, und zwar Abb. I die Gesamteinrichtung im Querschnitt, Abb. 2 eine
besondere Ausgestaltung der Zerstäubungsdüse. a ist das Gefäß, in dem die Bildung
des dispersen Systems vor sich gehen soll. Es wird mit dem Dispersionsmittel, z.
B. mit wäßriger Seifenlösung, durch Leitung b aus dem Behälter c, welche das Dispersionsmittel
enthält, gefüllt. Der Zufluß wird durch Hahn d geregelt. In die Flüssigkeit taucht
die Zerstäubungsvorrichtung e mit Düse f, in welche die Dampfleitung g mündet. Die
Vorrichtung e ist durch die Rohrleitung h mit dem Behälter i, der die disperse Phase,
z. B. Öl, enthält, verbunden, wobei Hahn k den Zufluß regelt. I stellt den Überlauf
für das gebildete disperse System, rz. B. Ölremulsion, dar. Die Zerstäubungsvorrichtung
kann, wie Abb. 2 zeigt, auch zweiteilig sein und; aus den durch Verschraubung zueinander
einstellbaren Teilen n und m bestehen. Durch diese Art Runddüse kann man den Verteilungsgrad
regulieren, indem man den unteren Düsenteil m hochschraubt und damit den Querschnitt
bei f enger stellt. Je enger dieser ist, um so besser ist die Verteilung.
-
Das Verfahren verläuft in folgender Weise: Nachdem man das Gefäß
a soweit aus Gefäß c mit dem Dispersionsmittel, z. B. mit 4proz. Lösung von Kaliseife,
gefüllt hat, daß die Zerstäubungsvorrichtung e ganz in die Flüssigkeit eintaucht,
läßt man den Wasserdampf bei f austreten und öffnet gleichzeitig den Hahn k, wodurch
die disperse Phase, z. B. Mineralöl, bei f zum Dampfstrahl geleitet wird. Der bei
f aus einer runden.
-
Öffnung austretende Dampf zerstäubt das Öl, das aus dem ringförmigen
Schlitz in seine Bahn geleitet wird, in feinste Teilchen und schleudert diese ins
Dispersionsmittel hinein.
-
Im vorliegenden Beispiel fließt das Öl unter dem Druck seiner eigenen
Flüssigkeitssäule in die Zerstäubungsvorrichtung. Man kann aber auch die disperse
Phase mit einer Druckpumpe in den Apparat pressen. Ist der Versuch im Gange, so
öffnet man den Hahnd und läßt soviel vom Dispersionsmittel zufließen, daß beim Überlauf
die Emulsion von der gewünschten Konzentration abfließt.
-
PATENT-ANSPRÜCHE: I. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung disperser
Systeme unter msechanischer Zerstäubung von Flüssigkeiten mit Hilfe von gespannten
Gasen und Dämpfen und Einverleibung der zerstäubten Stoffe in ein Dispersionsmittel,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Zerstäubungsvorrichtung unter die Oberfläche
des Dispersionsmittels taucht und das Zerstäubungsmittel im Dispersionsmittel zur
Kondensation bringt, wobei man zweckmäßig die dem Dispersionsmittel entsprechende
Dampfart zur Zerstäubung benutzt.