DE4237610C2

DE4237610C2 - Plant for the production of dispersions with a high phase interface

Info

Publication number: DE4237610C2
Application number: DE4237610A
Authority: DE
Inventors: Kai Dipl Ing Wagner; Peter Dr Ing Eyerer; Rolf Dipl Ing Weigele
Original assignee: Poly ID AG
Current assignee: EYERER, PETER, PROF. DR.-ING., 76228 KARLSRUHE, DE
Priority date: 1992-11-06
Filing date: 1992-11-06
Publication date: 1996-02-15
Anticipated expiration: 2012-11-07
Also published as: DE4237610A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage, mit der es möglich ist, Dispersionen mit einer großen Anzahl von verhältnismäßig kleinen Blasen in einem im allgemeinen kontinuierlichen Verfahren dahingehend zu erzeugen, daß die erzielte Dispergierwirkung der Anlage über das Vermögen der reinen Dispergiereinrichtung hinausgeht.The invention relates to a system with which it is possible to use dispersions with a large number of relatively small bubbles in one in general to produce continuous processes in such a way that the achieved Dispersing effect of the system on the assets of the pure dispersing device goes out.

Dispersionen treten in einer Vielzahl von technischen Anwendungen auf und werden in den meisten Fällen gezielt mit einer Dispergiereinrichtung erzeugt. Genannt seien hier allgemein Extraktionsverfahren, Begasung in der Biotechnologie und der Kunststofftechnik. Bei der Erzeugung derartiger Dispersionen ist das Ziel eine Vielzahl von kleinen Blasen der dispergierten zweiten Phase (disperser Stoff) in der anderen, diese Blasen umgebenden ersten Phase (Dispersionsmittel). Die Dispersionen zeichnen sich durch eine verhältnismäßig hohe Stabilität gegenüber Koaleszenz der Blasen und eine vergleichsweise große Phasengrenzfläche aus. Im Gegensatz dazu tritt bei gleichem Mengenverhältnis der beiden Phasen und größerem mittlerem Blasendurchmesser der dispergierten zweiten Phase verstärkt Neigung zu Entmischung der Dispersion und Koaleszenz der Blasen auf. Dispersions occur in a variety of technical applications in most cases created with a dispersing device. Be mentioned here extraction processes in general, fumigation in biotechnology and Plastics technology. The goal in producing such dispersions is one Large number of small bubbles of the dispersed second phase (disperse substance) in the other, first phase surrounding these bubbles (dispersant). The Dispersions are characterized by a relatively high stability Coalescence of the bubbles and a comparatively large phase interface. in the Contrary to this occurs with the same quantity ratio of the two phases and larger average bubble diameter of the dispersed second phase reinforced Tendency to segregation of the dispersion and coalescence of the bubbles.

Desgleichen ist die Phasengrenzfläche und damit der Stoffaustausch der beiden Phasen wesentlich niedriger.Likewise is the phase interface and thus the mass transfer of the two Phases much lower.

Das Problem bei der Erzeugung einer feinzelligen Dispersion mit gleichzeitig hohem Anteil der dispergierten zweiten Phase besteht darin, daß diese beiden Ziele gegenläufig sind. Unter konstanten Betriebsbedingungen steigt der mittlere Blasendurchmesser der dispergierten zweiten Phase mit deren Mengenanteil in der Dispersion.The problem with producing a fine-cell dispersion with a high level at the same time Part of the dispersed second phase is that these two goals are opposite. The average increases under constant operating conditions Bubble diameter of the dispersed second phase with its proportion in the Dispersion.

Desgleichen steigt der benötigte Energieeintrag durch die Dispergiereinrichtung überproportional mit sinkendem mittleren Blasendurchmesser der erzeugten Dispersion. Dieser Umstand macht sich insbesondere bei Gas-Flüssig-Dispersionen aufgrund der dort verhältnismäßig hohen Oberflächenkräfte in den Blasen bemerkbar.Likewise, the energy input required by the dispersing device increases disproportionately with decreasing average bubble diameter of the generated Dispersion. This is particularly the case with gas-liquid dispersions due to the relatively high surface forces in the bubbles noticeable.

Momentan gebräuchliche Einrichtungen zur Herstellung von Dispersionen sind unter anderem Statikmischer, Rührer, Strahlmischer und Rotationsmischer. Desgleichen sind Mischer, die mit Schallwellen oder Vibrationen arbeiten, bekannt.Currently used facilities for the production of dispersions are under other static mixer, stirrer, jet mixer and rotary mixer. The same are known mixers that work with sound waves or vibrations.

In einigen Verfahren ist diesen Dispergiereinrichtungen eine Separiereinrichtung nachgeschaltet, jedoch in der Regel mit dem Ziel einer möglichst vollständigen Zerstörung der Dispersion und nachfolgender Weiterverarbeitung, Rückführung oder Entfernung mindestens einer der einzelnen Phasen. Beispielsweise wird in der DE- OS 39 20 472 ein Verfahren zur definierten Beladung einer Flüssigkeit mit einem Gas beschrieben. Auch in der DE-GM 19 15 135 und der DE-PS 29 34 483 werden ähnliche Verfahren dargestellt. Kern dieser Verfahren ist eine Dispergiereinrichtung, die über eine Mischstrecke mit einer Trenneinrichtung verbunden ist. Ziel der Verfahren ist die Lösung einer definierten Menge Gas in einer Flüssigkeit unter Vermeidung einer unkontrollierten Nachbeladung. Aus diesem Grund wird die zuvor in der Dispergiereinrichtung erzeugte Dispersion nach der Mischstrecke durch die Trenneinheit wieder zerstört.In some processes, these dispersers are separators downstream, but usually with the aim of being as complete as possible Destruction of the dispersion and subsequent processing, recycling or Removal of at least one of the individual phases. For example, in the DE OS 39 20 472 a process for the defined loading of a liquid with a Gas described. Also in DE-GM 19 15 135 and DE-PS 29 34 483 similar procedures are presented. The core of these processes is a dispersing device, which is connected to a separating device via a mixing section. goal of The process involves dissolving a defined amount of gas in a liquid Avoiding uncontrolled reloading. Because of this, the previous one dispersion produced in the dispersing device after the mixing section through the Separation unit destroyed again.

Stand der Technik sind des weiteren Einrichtungen zur Regelung des Gasgehalts der Dispersion.State of the art are also devices for regulating the gas content of the Dispersion.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Ziel der Dispergiereinrichtung darin besteht, unter anderem Blasen der dispergierten zweiten Phase mit möglichst kleinem Durchmesser zu erzeugen und daß das Ziel der Separiereinrichtung darin besteht, eine möglichst hohe Zahl derartiger Blasen bei einem im Vergleich zur Dispersion vor der Separiereinrichtung erhöhten Mengenanteil der dispergierten zweiten Phase zu erreichen. Der oder die anderen Ableitungen der Separiereinrichtung werden in einem Kreislauf zur Dispergiereinrichtung zurückgeführt. Eine Ausnahme bilden unerwünschte Verunreinigungen, insbesondere Feststoffe, die falls sie in der Separiereinrichtung abgetrennt werden können, aus dem Kreislauf gezogen werden.The invention is characterized in that the aim of the dispersing device This includes blowing the dispersed second phase with as much as possible to produce small diameter and that the target of the separator therein exists, the highest possible number of such bubbles in one compared to Dispersion in front of the separator increased the proportion of the dispersed to achieve the second phase. The or the other derivatives of the Separation devices become a dispersing device in a circuit returned. An exception are undesirable impurities, in particular solids, which if separated in the separator can be drawn from the cycle.

Das Trennprinzip der Separiereinrichtung beruht auf verschieden schneller Bewegung von Blasen der dispergierten zweiten Phase in einem Kraftfeld, insbesondere einem Zentrifugalfeld. Eine anfangs homogene Blasenverteilung wird daher nach einiger Zeit ortsabhängig.The separation principle of the separation device is based on different speeds Movement of bubbles of the dispersed second phase in a force field, especially a centrifugal field. An initially homogeneous bubble distribution will be therefore depending on the location after some time.

Im folgenden soll der Sonderfall betrachtet werden, daß die dispergierte zweite Phase gasförmig und damit leichter als das Dispersionsmittel ist.The special case that the dispersed second Phase is gaseous and therefore lighter than the dispersant.

Die Blasen dieser Phase steigen in einem beruhigten Behälter umso schneller nach oben, je größer der Blasendurchmesser ist. Aus diesem Grund sinkt der örtliche mittlere Blasendurchmesser in Richtung der Schwerkraft mit der Zeit. Derselbe Vorgang läßt sich mit einem Zentrifugalfeld erreichen. In diesem Fall wirkt die Kraft in radialer Richtung, die Blasen bewegen sich nach innen. Der Vorteil des Zentrifugalfelds liegt in einem beschleunigten Ablauf des Vorgangs.The bubbles of this phase rise all the faster in a calm container above, the larger the bubble diameter. For this reason, the local one sinks mean bubble diameter in the direction of gravity with time. The same The process can be achieved with a centrifugal field. In this case the force works in the radial direction, the bubbles move inwards. The advantage of The centrifugal field is an accelerated process.

Fig. 1 zeigt Teilschritte bei der Klassierung der Blasen, wobei mit gefülltem Kreissymbol Blasen verschiedener Größe der zweiten Phase G (disperser Stoff ⚫) und punktiert im quadratischen Feld die erste Phase F (Dispersionsmittel ∎) dargestellt sind. Fig. 1 shows part of steps in the classification of the bubbles, wherein different with filled circle symbol bubbles size of the second phase G (dispersible material ⚫) and punctures in the square array, the first phase F (dispersant ∎) are shown.

Das Ziel der Trenneinrichtung ist die Anreicherung von Blasen eines bestimmten, in der Regel möglichst kleinen Durchmessers über das Vermögen der Dispergiereinrichtung in Alleinstellung hinaus. Der Vorgang läßt sich im allgemeinen in zwei Teilschritte gliedern (Fig. 1), deren zeitliche Abfolge vom Trennverfahren und der Anwendung abhängt.The aim of the separating device is to enrich bubbles of a certain diameter, which is usually as small as possible, beyond the capacity of the dispersing device on its own. The process can generally be divided into two sub-steps ( Fig. 1), the chronological order of which depends on the separation process and the application.

Durch Abgreifen der Dispersion an verschiedenen Orten des Zentrifugalfelds lassen sich unterschiedliche Blasengrößenverteilungen erhalten. In der Mitte des Zentrifugalfeldes sammeln sich die großen Blasen (G2). G2 muß nicht als Dispersion vorliegen, da die konzentrierten Blasen sich zusammenlagern können, und dadurch eine Entmischung auftritt. Durch Abgreifen von G2 verbleibt eine Dispersion D′1 mit vermehrt kleineren Blasen und geringerem Gehalt von G. Wird D′1 weiterhin oder wiederholt dem Zentrifugalfeld ausgesetzt, reichern sich die nunmehr kleinen Blasen in der Mitte an, während sich am Rand der Stoffstrom F2 bildet. Die mit Blasen angereicherte Dispersion D2 in der Mitte des Zentrifugalfeldes ist auf Grund der bei kleinen Radien niedrigeren Zentrifugalbeschleunigung und der verminderten Steiggeschwindigkeit in Folge der großen Anzahl von Blasen stabil. Durch Abgreifen werden F2 und D2 dem Zentrifugalfeld entnommen.By tapping the dispersion at different locations in the centrifugal field different bubble size distributions are preserved. In the middle of The large bubbles (G2) collect in the centrifugal field. G2 does not have to Dispersion because the concentrated bubbles can accumulate, and thereby segregation occurs. Tapping G2 leaves one Dispersion D'1 with increasingly smaller bubbles and a lower content of G. Will D'1 continued or repeatedly exposed to the centrifugal field, the accumulate now small bubbles in the middle, while the stream F2 forms. The bubble-enriched dispersion D2 in the middle of the centrifugal field is due to the lower centrifugal acceleration at small radii and the reduced rate of climb stable due to the large number of bubbles. By tapping, F2 and D2 are removed from the centrifugal field.

Je nach Grad der Anreicherung kann der Anteil von Restblasen in F2 am Rand vernachlässigbar klein werden. Auch der Gehalt von F in G2 kann sehr niedrig gehalten werden. Daher können die Ströme G2 bzw. F2 in einem Rücklauf den Strömen G1 bzw. F1 am Eingang der Dispergiereinrichtung zugegeben werden (Kreislaufprinzip, siehe Fig. 2).Depending on the degree of enrichment, the fraction of residual bubbles in F2 at the edge can become negligibly small. The content of F in G2 can also be kept very low. Therefore, the streams G2 and F2 can be added in a return to the streams G1 and F1 at the inlet of the dispersing device (circulation principle, see Fig. 2).

Die erfindungsgemäße Anlage kann mit unterschiedlichen Separiereinrichtungen S realisiert werden. Beispielhaft werden hier fünf Möglichkeiten genannt:The system according to the invention can be equipped with different separating devices S will be realized. Five options are mentioned here as examples:

Fig. 3 Hydrozyklon mit zusätzlicher Entnahmevorrichtung des Gasraums, Fig. 3 hydrocyclone with additional removal device of the gas chamber,

Fig. 4 Kombination zweier einstufiger Separiereinrichtungen, Fig. 4 combination of two single-stage separating means,

Fig. 5 Anlage mit zusätzlicher Abtrennung einer festen Phase. Fig. 5 plant with additional separation of a solid phase.

1. Tube centrifuge with double gripper (D2, F2) and additional Removal device of the gas space (G2) for the application that G is gaseous is.
2. Hydrocyclone with additional removal device of the gas space for the application that G is gaseous, FIG. 3.
3. Combination of two separators S1 and S2 with a double gripper for general use, FIG. 4.
4. Combination of two hydrocyclones S1 and S2 for the general application, FIG. 4.
5. In some cases, an additional device for removing contaminants (N) from the separation unit is attached ( Fig. 5), since otherwise the process would often have to be interrupted for cleaning the device or a separate cleaning would be necessary. If the first phase F contains specific solids (e.g. glass fibers) that sediment in the separating device, they can be continuously discharged via N and returned to the dispersing device.

Im Falle der Verwendung einer Dispergiereinrichtung, die eine sehr enge Blasengrößenverteilung hervorbringt, kann die Abtrennung der großen Blasen entfallen. Die Anlage reduziert sich dann auf die Anreicherung der Blasen in einem der beiden verbleibenden Ausgänge, (Fig. 6, Verkürztes Verfahren).If a dispersing device is used that produces a very narrow bubble size distribution, the separation of the large bubbles can be omitted. The system is then reduced to the enrichment of the bubbles in one of the two remaining outlets, ( Fig. 6, shortened procedure).

Die zweite Separierstufe oder -einrichtung läßt sich ebenso durch ein diskontinuierliches Verfahren einsparen. Dabei werden die beiden Teilprozesse der Separation mit derselben einstufigen Separiereinrichtung durchgeführt. Die Dispersion muß in mindestens einem zusätzlichen Behälter (T2) zwischengelagert werden, und der Aufwand für die Verrohrung steigt, (Fig. 7, Verfahren mit geringerem Aufwand für die Separiereinrichtung; Sch1: erster Teilschritt; Sch2: zweiter Teilschritt). The second separation stage or device can also be saved by a discontinuous process. The two sub-processes of separation are carried out with the same single-stage separation device. The dispersion must be stored in at least one additional container (T2), and the piping costs increase ( Fig. 7, Process with less effort for the separating device; Sch1: first sub-step; Sch2: second sub-step).

Im folgenden sollen mögliche technische Anwendungen der Erfindung aufgezeigt werden.Possible technical applications of the invention are shown below will.

Durch die Anlage lassen sich kleine Blasen einer Flüssigkeit G in einer Flüssigkeit F anreichern. Durch Verfestigung der Flüssigkeit F läßt sich somit ein Schaumstoff erzeugen, wenn eine einhergehende Temperaturerhöhung zur Verdampfung von G führt und/oder ein zusätzliches Treibmittel vorhanden ist. Der Schaumstoff zeichnet sich durch eine sehr feine Zellstruktur aus. Dasselbe Verfahren ist bei der Herstellung von Schaumstoffen aus 2-Komponenten-Systemen anwendbar, wenn in mindestens einer der beiden Komponenten ein Treib- oder Nukleiermittel dispergiert wird.The system allows small bubbles of a liquid G in a liquid F enrich. By solidifying the liquid F, a foam can be made generate when an accompanying temperature increase for the evaporation of G leads and / or an additional blowing agent is present. The foam draws is characterized by a very fine cell structure. The same procedure is used for Production of foams from 2-component systems applicable when in at least one of the two components disperses a blowing or nucleating agent becomes.

Gleichzeitig erhöht sich mit der Anzahl von kleinen Blasen die Phasengrenzfläche Fig. Dieser Umstand läßt sich für effizientere Extraktionsverfahren oder Flüssig- Flüssig Reaktionen verwenden.At the same time, the phase interface increases with the number of small bubbles Fig. This fact can be used for more efficient extraction processes or liquid Use liquid reactions.

Die Erzeugung von feinen Gas-Flüssig-Dispersionen wird durch die im allgemeinen hohen Grenzflächenkräfte (Oberflächenspannung) erschwert. Gleichzeitig steigt der mittlere Blasendurchmesser eines Dispergierverfahrens mit dem Gasgehalt der Dispersion. Gasblasen neigen oberhalb eines bestimmten Gasgehalts je nach Medium stark zu Koaleszenz (Zusammenlagerung der Blasen). Die Phasengrenzfläche der beiden Phasen wird dadurch erheblich vermindert, die Flüssigkeit entgast beschleunigt.The generation of fine gas-liquid dispersions is generally by high interfacial forces (surface tension) difficult. At the same time, the average bubble diameter of a dispersion process with the gas content of the Dispersion. Gas bubbles tend to be above a certain gas content Medium strongly to coalescence (blistering together). The The phase interface of the two phases is considerably reduced as a result Fluid degasses faster.

Durch nachträgliche Anreicherung der kleinen Blasen lassen sich sehr feinzellige und dadurch bei einem hohen Gasgehalt stabile Dispersionen erreichen. In gleichem Maß steigt wiederum die Phasengrenzfläche. Dieser Umstand läßt sich für verschiedene Anwendungsfälle nützen:By subsequently enriching the small bubbles, very fine-celled cells can be formed and thereby achieve stable dispersions with a high gas content. In the same The phase interface in turn increases. This fact can be for use different applications:

- Nucleation of raw materials for foam production (especially PUR)
- Production of fine-cell foams by blowing gas (Plastic foams, foam glass, metal foams, ceramic foams)
- Accelerating the gas-liquid mass transfer (biotechnology) thereby
- Accelerating gas-liquid reactions
- Accelerating gas-liquid extractions (stripping).

Bei der Herstellung von Polyurethanschaum (PUR) kann mit Hilfe der Erzeugung feinzelliger Dispersionen auf der Seite der Rohstoffe die Qualität des Schaumstoffs verbessert werden. Durch die Einbringung einer zweiten Phase in die Ausgangskomponenten sollen zwei Ziele erreicht werden:In the production of polyurethane foam (PUR) can be made with the help of production fine-cell dispersions on the raw materials side the quality of the foam be improved. By introducing a second phase into the Starting components should achieve two goals:

1. Reduction in density
2. Improve cell structure.

Im folgenden werden zwei Möglichkeiten einer effizienten Gasbeladung der Ausgangsstoffe dargestellt.The following are two ways of efficient gas loading Starting materials shown.

Das erste, kontinuierliche Verfahren ist unabhängig von der Maschinentechnik der Schäummaschine. Einer oder beide der Ausgangsstoffe werden mit Hilfe der Anlage beladen, (Fig. 8, Kontinuierliches Verfahren zur Dispergierung von Rohstoffen für PUR). Die reine Komponente wird über ein Druckgefälle in die Dispergiereinrichtung gebracht. Dies kann durch eine Pumpe (P1) erreicht werden, die jedoch nicht unbedingt vor der Dispergiereinrichtung stehen muß. Im Falle der Dispergierung löslicher Gase durch Rotationsmischer oder Rührer ist ein niedriger Druck von Vorteil, so daß P1 dann nach der Dispergiereinrichtung stehen kann.The first, continuous process is independent of the machine technology of the foaming machine. One or both of the starting materials are loaded with the aid of the system ( FIG. 8, continuous process for dispersing raw materials for PUR). The pure component is brought into the dispersing device via a pressure drop. This can be achieved by means of a pump (P1), which, however, does not necessarily have to be in front of the dispersing device. In the case of dispersing soluble gases by means of a rotary mixer or stirrer, a low pressure is advantageous, so that P1 can then stand after the dispersing device.

Die in der Dispergiereinrichtung erzeugte Dispersion D1 wird in einer wie oben beschriebenen Separiereinrichtung in verschiedene Teilströme aufgetrennt. Der Anteil mit den großen Gasblasen G2 wird, gegebenenfalls mit Hilfe einer Pumpe zur Dispergiereinrichtung zurückgeführt. Ebenso der Anteil mit hohem Rohstoffkomponentengehalt und möglichst geringer Anzahl Blasen F2. Die stabile Dispersion D2, die infolge der vorangegangenen Separierung eine stark erhöhte Anzahl von Blasen kleineren Durchmessers enthält, wird für den Schäumprozeß, gegebenenfalls unter Verwendung einer weiteren Pumpe, bereitgestellt. Da im allgemeinen die Viskosität der Rohstoffe mit steigender Temperatur sinkt und über die Dispergier- und Separiereinrichtung Wärme eingetragen wird, ist eine Kühleinrichtung (Wärmetauscher W) vor der Verschäumung im Sinne einer stabilen Dispersion und optimaler Schäumbedingungen vorteilhaft. Diese Aufgabe kann auch durch entsprechende Einrichtungen am oder im Maschinentank übernommen werden.The dispersion D1 produced in the dispersing device is in one as above described separation device separated into different substreams. Of the Part with the large gas bubbles G2 is, if necessary with the help of a pump Dispersing device returned. Likewise the proportion with high Raw material component content and the lowest possible number of bubbles F2. The stable Dispersion D2, which increased significantly due to the previous separation Number of bubbles of smaller diameter is used for the foaming process, optionally using a further pump. Since in general the viscosity of the raw materials decreases with increasing temperature and above the dispersing and separating device heat is entered is one Cooling device (heat exchanger W) before foaming in the sense of a stable Dispersion and optimal foaming conditions advantageous. This task can also by appropriate facilities on or in the machine tank will.

Bei kontinuierlichen Schäumprozessen (z. B. Doppelbandware) entfällt der Rücklauf.In the case of continuous foaming processes (e.g. double belt goods), there is no return.

Das zweite, quasikontinuierliche Verfahren kann bei diskontinuierlichen Schäumprozessen, insbesondere bei Hochdruckanlagen verwendet werden, (Fig. 9, Quasistationäres Dispergierverfahren). Der Vorteil liegt in der Verwendung der schon an der Maschine vorhandenen leistungsfähigen Pumpe bzw. Hydraulikeinheit. Über die beiden Dreiwegeventile kann zwischen Dispergieren und Schäumen umgeschaltet werden. Beim Arbeitsgang Dispergieren strömt die gasarme Komponente F2 zur Förderpumpe, die den nötigen Druck für die anschließende Vermischung mit G1/G2 in der Dispergiereinrichtung (Statikmischer) liefert. Die Dispersion D1 wird in einen Puffertank und von dort zur Separiereinrichtung geleitet. Der Puffertank ist notwendig, da die Separiereinrichtung kontinuierlich und die Dispergiereinrichtung diskontinuierlich mit entsprechend höheren Mengenströmen arbeitet. Zusätzlich ist es ungünstig, den Rücklauf direkt in den Maschinentank zurückzuleiten, da im Schäumkreislauf verstärkt Koaleszenz auftreten kann.The second, quasi-continuous process can be used in discontinuous foaming processes, in particular in high-pressure systems ( FIG. 9, quasi-stationary dispersion process). The advantage lies in the use of the powerful pump or hydraulic unit already on the machine. The two three-way valves can be used to switch between dispersing and foaming. During the dispersing operation, the low-gas component F2 flows to the feed pump, which supplies the pressure required for the subsequent mixing with G1 / G2 in the dispersing device (static mixer). The dispersion D1 is fed into a buffer tank and from there to the separating device. The buffer tank is necessary because the separating device works continuously and the dispersing device works discontinuously with correspondingly higher flow rates. In addition, it is unfavorable to return the return directly to the machine tank, since coalescence can occur more in the foaming circuit.

In der Separiereinrichtung erfolgt eine Auftrennung der Dispersion in Teilströme analog zum kontinuierlichen Verfahren. Die Dispersion mit erhöhtem Anteil kleiner Blasen wird im Maschinentank für den Schäumprozeß bereitgestellt. Die abgetrennten Komponenten F2 und G2 werden in den Dispergierkreislauf rückgeführt.The dispersion is separated into partial streams in the separating device analogous to the continuous process. The dispersion with an increased proportion smaller Bubbles are provided in the machine tank for the foaming process. The separated components F2 and G2 are in the dispersion circuit returned.

Beim Arbeitsgang Schäumen fließt die Dispersion D2 über die Förderpumpe in den Vorlauf. Die nicht verschäumte Menge des Rücklaufs wird aus obengenannten Gründen zunächst in den Puffertank gegeben.During the foaming process, the dispersion D2 flows into the Leader. The non-foamed amount of the reflux is from the above For reasons given in the buffer tank first.

Analog zum kontinuierlichen Verfahren kann zur Temperierung der Dispersion nach der Dispergiereinrichtung in D1 und nach der Separiereinrichtung in D2 ein Wärmetauscher stehen.Analogous to the continuous process, the temperature can be adjusted to the temperature the dispersing device in D1 and after the separating device in D2 Heat exchangers are standing.

Anlage mit einer Dispergiereinrichtung (R), einer Separiereinrichtung (S), den Leitungen, die verschiedene Kreisläufe bilden (D1, G2, F2), Einrichtungen zur Aufbringung des für die Stoffströme notwendigen Druckgefälles, sowie den Zu- und Ableitungen (G1, F1, N, D2). Ziel ist die Erzeugung einer feinzelligen Dispersion (D2) mit hoher Phasengrenzfläche, bestehend aus einer flüssigen ersten Phase (F) und einer darin dispergierten flüssigen oder gasförmigen zweiten Phase (G), über das Vermögen der Dispergiereinrichtung in Alleinstellung hinaus. Die Separiereinrichtung (S) ist mit der Dispergiereinrichtung (R) über eine Leitung verbunden und von der Separiereinrichtung (S) wird die feinzellige Dispersion (D2) abgegriffen. Die weiteren in der Separiereinrichtung (S) befindlichen Stoffstromkomponenten werden gegebenenfalls in die Dispergiereinrichtung (R) zurückgeführt.Plant with a dispersing device (R), a separating device (S), the Lines that form different circuits (D1, G2, F2), facilities for Application of the pressure drop necessary for the material flows, as well as the feed and Derivatives (G1, F1, N, D2). The aim is to produce a fine-cell dispersion (D2) with a high phase interface, consisting of a liquid first phase (F) and a liquid or gaseous second phase (G) dispersed therein, via which Ability of the dispersing device alone. The Separating device (S) is connected to the dispersing device (R) via a line connected and from the separating device (S) the fine-cell dispersion (D2) tapped. The others in the separating device (S) Material flow components are optionally in the dispersing device (R) returned.

Claims

1. Plant for producing a dispersion with a high phase interface, consisting of a liquid first phase (F), optionally with Provide solids, and a liquid or gaseous dispersed therein second phase (G), the phases (F, G) being characterized by a Operating conditions in a separator different specific Differ weight and both phases are conditionally solvable with each other a dispersing device (R) to which the two phases (F, G) can be fed and in which the second phase (G) is dispersed in the first phase (F) with a separating device (S) which separates the mixture (D1) from the Dispersing device (R) is supplied in which in the first phase (F) Enrichment of bubbles of a certain phase diameter (G) takes place and with a tapping device for removing the desired Dispersion (D2) and with at least one removal device for Removing at least one further material flow (F2, G2) from the Separation device (S).

2. Plant according to claim 1, characterized in that the Principle of separation of the separating device (S) on different fast movements individual bubbles of the dispersed second phase (G) in the dispersion (D1) based on a force field, in particular a centrifugal field.

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the Function of the separating device (S) is in the dispersing device generated bubbles of the dispersed second phase (G) of a certain accumulate as small a diameter as possible.

4. Plant according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the material flows (F2, G2) as discrete disperse systems in the cycle Dispersing device are feasible.

5. Plant according to claim 1, 2, 3, or 4, characterized in that several separating devices (S) are connected in series.