JPH11514573A - 分散液を調製し分散相で化学反応を行う方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 分散相を構成する少なくとも１つの流体Ａ及びこの分散相を包囲する連続相を構成する少なくとも１つの流体Ｂの分散液を連続的に製造する方法が記述される。少なくとも１つの流体Ａ及び少なくとも１つの流体Ｂを分散装置に供給し、これらを分散室で接触させる。流体Ａ及びＢの流れのそれぞれを、ミクロチャンネル（１ａ、１ｂ）の配列により、流れる流体の別々の糸に分割し、これを同一の速度で流れる同一の流体の各糸と共に分散室（４）中へ放出し、かくして分散相の各ジェット（６ａ）を連続相のジェット（６ｂ）の直ぐに隣らせ、そして分散相のジェット（６ａ）を、それが小滴に壊されるにつれて、連続相の隣るジェット（６ｂ）で包囲する、ミクロチャンネル分散装置（１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂ）が使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 分散液を調製し分散相で化学反応を行う方法 分散は、ある物質を細くし、それを他の中に最小の細さで分布させることを記 述するために使用される術語である。最終混合物は分散液として公知である。分 散液は１つのまたは分散された相を連続相中に含んでなる。即ち混合と比べて、 個々の相が互いに侵入しあうのではなく、その代わりに１つまたはそれ以上の分 散相を均一に可能なだけ微細にし、連続相中に分布させることが目的である。分 散によって製造される分散液の化学分野での典型的な例は、液／液系、例えば乳 化液（分散相：液体、連続相：液体）、気／液系、例えば気体をバブリングした 液体及び溶融物（分散相：気体、連続相：液体／溶融物）例えばプラスチック溶 融物の泡立て、及びミスト（分散相：液体、連続相：気体）、並びに液／固系、 例えば分散過程で、溶解した物質が不溶性沈殿として沈殿することで固体相が生 じる懸濁液（分散相：固体、連続相：液体）である。分散は、軟膏やクリ−ム用 の乳化液を製造する場合のように、微細化という純粋に物理的な過程であり、ま たは多くの工業的適用例におけるように、２相または多相反応系で化学反応を行 う際の最初の開始反応段階として使用される。化学反応を行う場合、分散液の性 質は動力学によって、即ち根底にある反応速度によって実質的に決定される。か くして速い化学反応の場合、反応に関与する相間の物質移動は、化学反応の速度 に決定的である。従って、分散段階の１つの実質的な問題は、物質移動を促進す るために単位容積当たり最大の可能な界面面積を生じさせる、 即ち小さい分散粒子、例えば液体小滴または気泡を生じさせること、及びこの目 的に必要とされるエネルギ−入力を最小にすることである。 工業的分散過程の目的は、１つまたはそれ以上の成分を、微細にし、均一にか つ再現性よく連続相に分布させることである。ここにこの目的は、分散相に対し て定義される粒子寸法を、即ち分散相及び連続相間に対応する大きな単位容積当 たりの界面面積を、狭い粒径分布と共に有する最小の可能な粒子を有する分散液 を製造することである。この分散に使用される分散装置は、分散の仕事を最小の エネルギ−入力で、即ち高効率で行えるように設計され、作られているべきであ る。 従来の技術において、多くの分散装置が分散のために使用されてきた。本質的 には、動的及び静的分散装置［１］、［２］、［３］間に本質的に区別が成され ねばならない。動的分散装置は、生成した状態の分散相及び連続相の両方が通流 しまたは輸送され、そして装置はエネルギ−の導入によって始動され、連続相の 動的エネルギ−が分散相に作用して更に微細化が起こることが特徴である。これ に対し、静的分散装置では、分散相だけがその生成した状態で装置を通流し、輸 送される。 液／液系に対する動的分散装置の例はノズル、下降流ジェット分散器と組み合 わされたノズル、撹拌機及びロ−タ−／ステイタ−系［２］であり、気／液系に 対するそれはインジェクタ−、エジェクタ−（＝ジェット吸引ポンプ）、ベンチ ュリ−ノズル及び撹拌機［１］、［３］、そして液／固系に対するそれは沈殿装 置ノズル及び撹拌機である。 液／液、気／液及び固／液系に対する静的分散装置の例は、水中に沈めた管、 ふるいプレ−ト、金属、ゴムまたはプラスチックから作られた、随時振動するプ レ−トを有する有孔プレ−ト、マニホ−ルドリング及び 焼結ガラスまたは金属プレ−ト（好ましくは気／液系に対して［１］、［３］） である。 現存する従来の技術の動的分散装置を使用することの欠点は、分散相が乱流剪 断場で微細化され、局所的なエネルギ−消費速度の不均一な分布のため、分散相 が広い粒径分布になるということである。更に、静的分散装置と比べて、小さい 分散相の平均粒径を有し且つ対応して大きい単位面積当たりの界面面積を有する 分散液を製造するには、高いエネルギ−導入量が必要とされる。 通常の静的分散装置は、動的に運転される装置よりも確かに効率よい。即ちエ ネルギ−導入量に対して得られる単位容積当たりの界面面積の比は大きい。しか しながら、単位容積当たりの界面面積及びかくして静的装置で実際に達成される 反応器生産量または空間−時間収率は、一般に小さい。静的装置を使用する場合 、分散相が導入される孔（ｂｏｒｅｓ）の直径よりも大きい、即ち普通１ｍｍ以 上の分散相粒子の寸法が得られる。焼結プレ−トは確かに１ｍｍより小さい粒子 を生成させるけれど、それらは汚れたり、外皮を作る傾向があり、その使用は比 較的少ない処理量、即ち比較的小反応装置に限定される。 従来法から始めて、本発明の根底に在る目的は次の通りである。即ち、特別な 用途に適合した高品質な分散液を製造することである。この目的には、分散相が 、寸法が広い範囲内で自由に調節でき、また大きさが好ましくは１ｍｍよりも小 さい微細な粒子の範囲にある粒子からなるということが必要である。これは対応 して大きい単位容積当たりの界面面積をもたらす。更に、狭い粒径分布を確立し うることは有利である。その様な分散液の製造に対するエネルギ−入力は、従来 法の装置より低くな ければならない。更に使用する分散装置は、比較的多量の生産量を可能にし、工 業的実施を可能にしなければならない。 発明の詳細な説明 上述の目的は、分散相を構成する少なくとも１つの流体Ａを、包囲相を構成す る少なくとも１つの流体Ｂの連続相に連続分散するに際して、該少なくとも１つ の流体流Ａ及び該少なくとも１つの流体流Ｂを分散装置に供給し、分散室で一緒 に接触させる、連続分散法によって達成される。本発明の主題の特徴は、流体流 Ａ、Ｂをそれと関連したミクロチャンネルの系によりミクロ構造分散装置中にお いて空間的に別々の、流れる流体フィラメントにばらばらにし、このフィラメン トを、個々の流体について同一の流速で分散室へ放出し、かくして分散室への放 出時に分散相の流体ジェットをそれぞれの場合に連続相の流体ジェットの直ぐに 隣らせ、そしてそれぞれの場合に分散相の流体ジェットを、それが壊されるにつ れて、連続相の隣る流体ジェット中粒子に内包する、ということである。この流 体フィラメントは円筒形、ラメラ形またはいずれか他の幾何学形のものであって よい。 本方法は、気体を流体Ａとして且つ液体を流体Ｂとして使用する場合、或いは 少なくとも２つの液体を流体として使用する場合のいずれかで行うことができる 。最初の場合、本方法は気体のバブリングに対して、また第２の場合、乳化液の 製造に対して使用しうる。 興味ある１つの特別な具体例は、化学的に一緒に反応するエダクト（ｅｄｕｃ ｔ）を流体として使用し、分散直後にエダクトＡ、Ｂの化学反応を分散室で進行 させるものである。 流体流Ａ、Ｂの層流条件は、好ましくはミクロチャンネル中で維持さ れる。かくして層流条件はミクロチャンネルからの放出直後の流体流Ａ及びＢに も存在している。従って、ミクロチャンネルからの放出時に始まる分散相Ａの連 続相Ｂへの分散は、層流条件下に進行する。層流条件下に起こる典型的な分散現 象は、例えば液／液系におけるいわゆる層状微細化［４］及び気／液系における いわゆる気体バブリング［４］である。しかしながら、ミクロチャンネル中、乱 流での運転の妨げになるものは何もない。 特に成功したと認められている１つの具体例は、流Ａ及びＢの流体フィラメン トを、交互に重ねてまたは隣る層の形で分散室に放出する方法である。 流Ａ及びＢの流体フィラメントは、ミクロチャンネル（ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎ ｅｌ）の適当な配置によって、チェス板の配置で分散室へ放出してもよい。 ミクロチャンネル分散装置の形態は、有利にはミクロチャンネルの断面積の４ 倍を円周で割ったものとして定義されるミクロチャンネルの水力学的（ｈｙｄｒ ａｕｌｉｃ）直径ｄが１０〜１０００、好ましくは５０〜２５０μｍの値を仮定 するように設計される。連続相Ｂ及び分散相Ａの流体ジェットの断面比は有利に は１〜１００、好ましくは２〜５０に調節される。 ２５０μｍ以上のミクロチャンネル寸法において、分散装置の機械的安定性を 向上させるために、支持ウエッブ（ｗｅｂ）をミクロチャンネル中に付与してよ い。流体流Ａ及びＢと関連したミクロチャンネルの同一の幾何的寸法（同一の断 面及び同一の長さ）は、流体流Ａ及びＢから形成された流体フィラメントがそれ ぞれミクロチャンネルから同一の流 速で放出されることを保証する。従って流体流Ａと関連したミクロチャンネル中 の流速は同一である。同じ事が流体流Ｂにも当てはまる。かくしてミクロチャン ネル中のＡの流速はＢのそれと異なる。分散相として存在する粒子の寸法はミク ロチャンネルからの放出時の流速に依存するから、均一な放出速度はしばしば工 業的用途には望ましい狭い粒径分布をもたらす。 本発明の方法の更なる発展は、例えば加熱または冷却の目的で温度の制御され た流体の自由なジェットを、Ａ及び／またはＢの自由なジェットの近くにおいて 分散／反応室へ更に導入することにある。 即ち本発明の方法の基本は、分散相に対する流体流Ａ及び連続相に対する流体 流Ｂを、最初にミクロ構造分散装置を用いて個々のミクロチャンネルに分けるこ とで細い流体フィラメントに分割し、そのミクロチャンネルからの放出時に流体 流Ａを壊して、流体流Ｂにより構成される連続相（包囲相）中に分散相として分 布させる、ということである。流体流Ａ及びＢは、ミクロ構造分散装置中でなく て、そこから放出された途端に初めて接触せしめられる。ミクロチャンネルから 分散室への放出時に、分散相は連続相により直接包囲される。このようにして、 小さい粒子の、より大きい粒子への凝集を避けることが可能である。 本発明の方法を用いることにより、１０〜１０００、好ましくは５０〜２５０ μｍというミクロチャンネルの水力学的直径を有するミクロ構造分散装置を用い て、分散相に対し、対応する小さい粒子を調製することが可能である。分散相及 び連続相間の得られる単位面積当たりの界面面積は対応して大きい。これらの操 作は、連続相流体フィラメントと分散相流体フィラメントとがごく近傍にあるこ とによって実質的に具体化 される。少量の連続相だけをミクロ構造分散装置中を通過させ、そして残りの部 分を通常のように、例えば簡単な供給パイプから、即ちエネルギ−を供給してい る分散装置を通さないで導入することも十分である。連続相をミクロ構造分散装 置へ通すために必要とされるエネルギ−入力は一般に低い。ミクロ分散装置を用 いて与えられた単位面積当たりの界面面積を達成するために必要とされる全エネ ルギ−入力は、対比しうる従来法の分散装置より総じて低い。この種の分散は、 中でも分散液の安定性を向上させ、また２相及び多相系における物質移動が律速 の反応の全反応速度を増加させる。ここに粒子の寸法は典型的には＜１０００μ ｍである。所望の粒子寸法は、ミクロチャンネルの寸法を変えることによって達 成でき、即ち粒子は所望の用途に適合させることができる。狭い粒子寸法の分布 は、ミクロチャンネルからの放出時における、好ましくは所望の層流条件の場合 に達成される。層流条件及び得られるミクロチャンネル当たりの低容積流速にも 拘らず、ミクロ構造分散装置を用いて、多くの個々のミクロチャンネルを、好ま しくは放出面積ｃｍ²当たり３０００以上のミクロチャンネルを平行に連結させ る可能性によって、向上した処理量が達成される。ミクロ構造成分技術から、平 行に連結された多数のミクロチャンネルにも拘らず、これらの成分は小さい外部 寸法を有するにすぎないことが知られている。これは工場及び設備におけるその 様な分散装置の設置を容易にする。分散相Ａの流体フィラメント及び連続層Ｂの 流体フィラメントのごく近傍さは、完全にまたは部分的に凝集を、すなわち得ら れる粒子寸法の範囲を広くするより小さい粒子の、より大きい粒子への凝集を抑 制する。ここに連続相Ｂの流体フィラメントは、分散相Ａから形成される粒子に 対する包囲相として働く。か くして粒子はこの包囲相により同様の隣る粒子から分離される。すなわちそれら 粒子は互いに独立になり、流れ出る。Ａ及びＢの流体流を相対的に変えることに より、意図的に粒子の寸法及びその分布に影響させることもできる。即ち分散相 Ａの、連続相Ｂに対する処理量を減じると、より小さい粒子が生成し、対応して より狭い粒子寸法範囲が得られる。 言及しうる上述した方法の典型的な適用分野は、分散液、例えば乳化液、気体 をバブリングした液体、フォ−ム、ミスト及び懸濁液の製造、並びに２相または 多相系での反応である。少なくとも１つの分散／反応室を有するミクロ構造分散 装置及び流体流を供給するための上流誘導装置成分は、本発明の方法の実施に適 当であることが分かった。この装置は、分散相だけをその装置中に通過させるこ とにより静的に、及び分散相及び連続相の両方を通過させることにより動的に運 転することができる。図１は装置の概略的構造を示す。ここに誘導装置成分は、 一方を他の上に、即ちサンドイッチ構造で配置された２つまたはそれ以上のプレ −ト様員からなる。この員はミクロ分散装置の軸に対して斜めに通るミクロチャ ンネルが横切っており、隣る員のチャンネルが互いに接触しないで交差し、分散 ／反応室４へ至る。ミクロチャンネル１ａを有するプレ−トは、ミクロチャンネ ル１ｂを有するプレ−トが続く。即ち２つのプレ−トは積層状に一方が他のすぐ 上に配置され、また２つのプレ−トはそれぞれミクロチャンネル１ａ、１ｂの系 を備え、連続プレ−トのミクロチャンネル系が相対的角度αを形成する。プレ− トは厚さが例えば３０〜１０００、好ましくは５０〜５００μｍである。ミクロ チャンネルの水力学的直径は、１０〜１０００、好ましくは５０〜２５０μｍで ある。焼結プレ−トと比較して、記述したミクロ構造分散装置は、規則 的なチャンネル構造という利点を有し、従って流体の通過の際に比較的圧損が低 い。また同時にこれは焼結プレ−トよりも閉塞の危険が実質的に少ない。 以下図面及び実施例を用いて、本発明を更に詳細に例示する。 図１：分散相Ａ（エダクトＡ）及び連続相（包囲相）Ｂに対する、対称的流路を 持つミクロチャンネル分散装置の基本構造を示す。 図２：エダクトＡ、Ｂと関連した流体ジェットがミクロチャンネル分散装置を出 、分散室または反応室に入るにつれての、それらのミクロ分散の概略的表示であ る。 図３：エダクトＡ、Ｂと関連した流体フィラメントの、分散／反応室へ入るとき の空間的配置が交互に重なった層で特徴付けられる具体例を示す。 図４：エダクトＡ、Ｂの流体フィラメントを、チェス板配置で分散／反応室へ放 出する図３に変わる具体例を示す。 図５ａ：分散室へ開口するミクロチャンネルの断面図を示す。 図５ｂ：ミクロチャンネルの開口が包囲相Ｂに対して、分散相に対する断面より 大きい別の具体例の断面図を示す。 図６ａ：ミクロチャンネル分散装置の構造員として重ねられるいくつかのホイル （ｆｏｉｌ）を示す。 図６ｂ及び６ｃ：図６ａのホイルから作られた誘導装置成分の２つの図を示す。 図６ｄ：ミクロチャンネル分散装置に見られる流状態の概略的表示である。 右から左へ斜め上に走るミクロチャンネル１ａの系は左側の分散室３ ａに開口し、そこへ流体Ａが供給される。同様に斜め下に走るミクロチャンネル １ｂの系は左側の分散室３ｂに開口し、そこへ流体Ｂが供給される。ミクロチャ ンネルの両系は、交差することなしに、共通の分散／反応室４へ開口している。 ミクロチャンネル１ａ及び１ｂの鏡像対称の配置は、絶対的に必要なものではな い。ミクロチャンネル１ｂは、例えばミクロチャンネル１ａよりも、水平軸に対 して異なった傾斜を有していてもよい。即ち例えば分散相の流体流Ａに対するミ クロチャンネル１ａは、Ａの流体フィラメントが分散／反応室４の管壁に平行に ミクロチャンネルを出るように、対称軸に平行に走っていてもよい。このように 、分散装置の与えられた外部寸法に対して、ミクロチャンネルの長さは最小にさ れる。この装置において、１つの系のミクロチャンネルはそれぞれ流状態に関し て同一である。即ち１つの系のミクロチャンネルは、流体流ＡまたはＢがそれぞ れミクロチャンネル１ａまたは１ｂの系内で均一に分割されるように同一の流れ 抵抗を有する。 図２は、ミクロ構造分散装置の開口の断面遠近図を示す。例えば流体流Ａと関 連したミクロチャンネル１ａは最上プレ−トに開口し、一方流体流Ｂに対するミ クロチャンネル１ｂは次の下のプレ−トに開口している。ついで、流体流Ａなど に属するミクロチャンネルを有する他の層またはプレ−トが後続する。流体流Ａ はミクロチャンネルからの放出時に直ぐ分散される。図３及び４は空間的連続性 を示し、流体流Ａ及びＢは開口断面から分散／反応室４に入る。即ちフィラメン ト６ａを有する層はそれぞれの場合流体フィラメント６ｂを有する層に隣ってい る。もちろんこの配置は層が互いに対して隣るように９０°だけ回転していても よい。図５ａ及び５ｂは、生成した粒子間の空間並びに粒子が連続相Ｂ で内包される効率が、ミクロチャンネルの幾何的構造及び分散相Ａに対するミク ロチャンネルの間隔を変えることによりどのように変化させうるかを示す。図１ によるミクロチャンネル分散装置は、３つまたはそれ以上の流体を、それぞれの 場合別々のミクロチャンネル系に分割し、ついで分散／反応室で一緒にするとい うように改変してもよい。 特に効果的であることが分かったミクロ構造分散装置の実際の具体例を、図６ ａ〜６ｄを参照して記述する。 図６ａによるホイル１及び２は、厚さ１００μｍで、数ｍｍの長さと幅を有す る。ホイル１型は、縦方向の混合軸３に対して斜めに走る好ましくは平行の、蜜 に隣ったミクロチャンネルが横切り、このミクロチャンネルが後部の左側から走 って、この軸３に対して鋭角＋αを形成し、ホイルの前面の長い面の中央部分に 開口する。ホイル２型は同様にミクロチャンネル１ｂが横切る。しかしながら、 この場合には、ミクロチャンネルの長軸１ａ及び分散装置のそれ間の角度は−α である。即ちミクロチャンネル１ｂは後部の右側からホイルの前面の長い面の中 央部分に走る。ミクロチャンネル１ａ、１ｂは適した形のダイヤモンドで機械的 に作られていてもよく、好ましくは１０〜２５０μｍの水力学的直径を有し、並 びに中間的ウエッブ（ｗｅｂ）５ａ、５ｂは３０μｍの厚さを有し、ミクロチャ ンネルの床６ａ、６ｂの厚さは３０μｍであってよい。 最も変化する断面のミクロチャンネルを製造するのに必要な道具及び装置は、 例えば独国特許第３７０９２７８Ｃ２号に提示・記述されている。矢印Ａ及びＢ は分散すべき流体Ａ及びＢの流れ方向を表す。 図６ｂは、誘導装置成分６を製造するために、ホイル型１及び２が、上及び下 のカバ−プレ−ト７ａ、７ｂを備え、例えば均一で、耐真空及 び耐圧のミクロ構造品へ拡散溶接することにより一緒に接合される様子を示す。 図６ｂで見られるように、ホイル１及び２によって形成される、分散／反応室に 隣るチャンネル１ａ及び１ｂの開口の配列８ａ、８ｂは互いに上下に配置されて いる。 これらの配列８ａ、８ｂは、共通の分散／反応室４に隣る、約開口５０００／ ｃｍ²の密度を有する通常の、例えば四角の断面を形成する。図６ｃは、流体Ａ 及びＢに対する供給側からの誘導装置成分を示す。この図面及び図６ｄの上面図 から分かるように、長軸３に対して斜めに走るチャンネル１ａ、１ｂは分散／反 応室から流体入り口側へ向かって交互に外側へ広がり、従って流体Ａ及びＢを入 り口室または分配室３ａ及び３ｂを介してそれぞれ誘導装置成分６へ別々に供給 することができる。誘導装置成分６からの放出後、流体Ａ及びＢの流れフィラメ ントは一緒にせしめられ、分散工程が始まる。 実施例１：微粒子化(atomisation)による分散 図１及び図６ａ〜６ｄに示すミクロ構造分散装置を用いて、パラフィン油（動 的粘度１５ｍＰａ・ｓ）を２０℃下に水中に微粒子化(atomise)した。この目的 は、同時に狭い油滴の寸法分布を達成しつつ微細な可能の油滴を作ることであっ た。 用いたミクロ構造分散装置は、１００の重ねたステンレススチ−ル製ホイル（ ホイルの厚さ１００μｍ）からなった。それぞれ５０のホイルは油相と水相とに 関連した。各ホイルには、グラインダ−により形を付けたダイヤモンド具を用い て四角い形（幅ｘ高さ＝１００μｍｘ７０μｍ）を有する５４のミクロチャンネ ルを付けた。ミクロチャンネルの長さは１４ｍｍであった。かくして分散油相及 び連続水相の両方に対して、 ２７００のミクロチャンネルが存在した。パラフィン油のミクロ構造分散装置で の処理量は８ｌ／時であり、水のそれは２０ｌ／時であった。得られるミクロチ ャンネル及びチャンネル出口での流速は、油相（レイノルズ数＝０．７）に対し て０．１２ｍ／秒及び水相（レイノルズ数＝２４）に対して０．２９ｍ／秒であ った。その様なミクロ構造分散装置を用いる分散は、平均油滴直径２３８μｍと 標準偏差４５μｍを有する異常に狭い油滴寸法範囲を与えた。従来法の装置（撹 拌タンク、ノズル、有孔プレ−ト）を用いる対照試験は、その様な狭い油滴寸法 範囲の達成できないことを示す。 例示のために言及しうるこの典型的な適用分野は、ビ−ズ重合反応、例えば均 一な球形のイオン交換樹脂の製造である。 実施例２：液体の気体バブリングによる分散 凝集を防ぐためにイソプロパノ−ル０．２２重量％を含む水に、バブル塔反応 器（高さ２ｍ、直径１５０ｍｍ）中で窒素をバブリングした。このバブル塔反応 器の底部に、実施例１でより正確に定義したミクロ構造分散装置を設置した。ミ クロ分散装置での、水１００ｌ／時及び窒素２Ｎｍ³／時の処理量において、即 ち空の反応器断面に対して３．１ｃｍ／秒の見掛けの気体流速において、直径約 ５００μｍの細かい気泡が得られ、同時に狭い気泡寸法分布が達成された。これ は、バブル塔反応器を上昇する気泡の、対応して狭い滞留時間範囲、並びに気体 及び液体間の大きい単位容積当たりの界面面積をもたらす。通常の気体バブリン グ装置（インジェクタ−、デイフユ−ザ−）を同一の見掛けの気体速度３．１ｃ ｍ／秒で用いる対照試験は、明らかに広い気泡寸法分布を与えた。バブル塔反応 器でこれらの条件下に達成される気体含量は、ミクロ 構造分散装置の場合３５％、インジェクタ−で２０％、及びデイヒユ−ザ−で単 に１１％であった。電力入力０．５ｋＷ／ｍ³において、ミクロ構造分散装置で は３５ｃｍ²／ｃｍ³の最大単位容積当たりの界面面積が達成され、それがインジ ェクタ−では１３ｃｍ²／ｃｍ³に過ぎなかった。 言及しうるこのミクロ構造分散装置の適用分野の例は、全反応速度が物質移動 で決定されるいずれかの気／液反応、好ましくは迅速反応、並びに気相からの反 応成分の最大限の可能な消費を意図する反応である。 文献 ［１］デッカ−（Ｄｅｃｋｅｒ），Ｗ．−Ｄ．，「気泡塔での反応技術（Ｒｅａ ｃｔｉｏｎｓｔｅｃｈｎｉｋ ｉｎ Ｂｌａｓｅｎｓａｕｌｅｎ）」、ザウエル レンダ−（Ｓａｕｅｒｌａｎｄｅｒ）出版社、１９８５年。 ［２］クリンクシ−ク（Ｋｌｉｎｋｓｉｅｋ），Ｂ．，コグリン（Ｋｏｇｌｉｎ ），Ｂ．，「香油及び乳液の製造法（Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ ｚｕｒ Ｈｅｒｓｔ ｅｌｌｕｎｇ ｖｏｎ Ｓａｌｂｅｎ ｕｎｄ Ｅｍｕｌｓｉｏｎｅｎ）」、Ｇ ＶＣ／ＶＤＩプロシ−デイング、１９９１年年会、コロン。 ［３］ゲルステンバ−グ（Ｇｅｒｓｔｅｎｂｅｒｇ），Ｈ．，「吹き込み塔反応 器（Ｂｌａｓｅｎｓａｕｌｅｎ−Ｒｅａｋｔｏｒｅｎ）」、Ｃｈｅｍ．−Ｉｎｇ ．−Ｔｅｃｈ．５１（１９７９）２０８。 ［４］ブラス（Ｂｌａｓｓ），Ｅ．，「気泡及び小滴の形成と凝集（Ｂｉｌｄｕ ｎｇ ｕｎｄ Ｋｏａｌｅｓｚｅｎｚ ｖｏｎ Ｂｌａｓｅｎ ｕｎｄ Ｔｒｏ ｐｆｅｎ）」、デケマ・モノグラフ（Ｄｅｃｈｅｍａ ｍｏｎｏｇｒａｐｈｓ）、１１４巻、ＶＣＨ出版協会。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビーア，ビルヘルム ドイツ連邦共和国デー−76344エゲンスタ イン−レオポルトスハーフエン・グラーベ ナーベーク10 (72)発明者 リンダー，ゲルト ドイツ連邦共和国デー−76149カールスル ーエ・シユテフアン−ロフナー−ベーク２ (72)発明者 ヘルマン，エルハルト ドイツ連邦共和国デー−51375レーフエル クーゼン・フエリツクス−フオン−ロール −シユトラーセ11 (72)発明者 コクリン，ベルント ドイツ連邦共和国デー−51467ベルギツシ ユグラートバツハ・アムゲンスヘンバルト ６ (72)発明者 メンツエル，トマス ドイツ連邦共和国デー−40723ヒルデン・ リヒラターシユトラーセ248

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つの流体流Ａ及び少なくとも１つの流体流Ｂを分散装置に供 給し、これらを分散室（４）で接触させて、分散相を構成する該少なくとも１つ の流体Ａを、包囲相を構成する該流体Ｂの少なくとも１つの連続相に連続分散さ せるに際して、流体流Ａ、Ｂをそれと関連したミクロチャンネル（１ａ、１ｂ） の系によりミクロ構造分散装置（１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂ）中において空間的に 別々の、流れる流体フィラメントにばらばらにし、このフィラメントを、個々の 流体について同一の流速で分散室（４）へ放出し、かくして分散室への放出時に 分散相の流体ジェット（６ａ）をそれぞれの場合に連続相の流体ジェット（６ｂ ）の直ぐに隣らせ、そしてそれぞれの場合に分散相の流体ジェット（６ａ）を、 それが壊されるにつれて、連続相の隣る流体ジェット（６ｂ）中粒子に内包する 、該連続分散法。 ２．気体を流体Ａとして使用し、そして液体を流体Ｂとして使用する、請求の 範囲１の方法。 ３．少なくとも２つの異なる、乳化しうる液体を流体として使用する、請求の 範囲１の方法。 ４．化学的に互いに反応するエダクトＡ、Ｂを流体として使用し、かくしてエ ダクトＡ、Ｂの化学反応を分散室中で、同時に分散させつつ進行させる、請求の 範囲２または３の方法。 ５．流体Ａ、Ｂに対するミクロチャンネル（１ａ、１ｂ）中において、層流状 態を維持する、請求の範囲１〜４の方法。 ６．流体Ａ、Ｂの流体フィラメントを、交互に重ねてまたは隣る層で、反応室 に放出する、請求の範囲１〜５の方法。 ７．流体Ａ、Ｂの流体フィラメントを、チェス板の配列で、分散室に放出する 、請求の範囲１〜５の方法。 ８．分散室（４）へ入る時の流体ジェット（６ａ、６ｂ）の直径または厚さｄ を、１０〜１０００、好ましくは５０〜２５０μｍの値に調節する、請求の範囲 １〜７の方法。 ９．連続相Ｂ及び分散相Ａの流体ジェット（６ａ、６ｂ）の断面比を１〜１０ ０、好ましくは２〜５０の値に調節する、請求の範囲８の方法。 １０．温度の制御された不活性な流体の流体ジェットを、流体ジェット（６ａ 、６ｂ）の近傍で分散室（４）へ導入する、請求の範囲１〜９の方法。