Verfahren zur Herstellung disperser Systeme. Es sind verschiedene Verfahren zum Ver mischen von Flüssigkeiten, zur Durchführung von Reaktionen und zur Herstellung disperser Systeme bekannt geworden, bei denen die Verteilung der Flüssigkeiten ineinander in der Weise erfolgt, dass ein oder mehrere Stoffe zerstäubt und die erhaltenen Teilchen in einer andern Flüssigkeit aufgenommen werden. Die Zerstäubung kann dabei entweder durch gespannte Gase und Dämpfe erfolgen, oder aber in der Weise vorgenommen werden, dass man die zu zerstäubenden Flüssigkeiten unter Druck setzt und sie hierauf mittelst der bekannten Streudüsen in kleinste Teile zerlegt.
Um die Aufnahme den zerstäubten blasse im Dispersionsmittel zu erleichtern, ist vorgeschlagen worden, den Zerstäubungs- apparat unter die Oberfläche des Dispersions- mittels einzutauchen. Auf diese Weise gibt man den aus dem Zerstäubungsapparat aus tretenden Teilchen die Möglichkeit, sich in der grollen Masse des Dispersionsmittels gleichmässig zu verteilen.
Bei dieser Art der Vermischung von Flüssigkeiten lässt sich aber der Übelstand nicht vermeiden, dass in unmittelbarer Nähe des Zerstäubungsapparates das. Mengenver hältnis der Flüssigkeiten nicht das gewünschte ist, sondern zu viel von der dispersen Phase und zu wenig vom Dispersionsmittel vor handen ist. Dieser Nachteil macht sich be sonders dann bemerkbar, wenn ein feiner Dispersionsgrad erwünscht ist, Bei der Aus trittsöffnung befinden sich nämlich so viele Teilchen der zerstäubten dispersen Phase, dass eine Wiedervereinigung derselben zu grösseren Gebilden unvermeidlich ist.
Die Herstellung von dispersen Systemen, die einen hohen Prozentsatz an disperser Phase und wenig Dispersionsmittel enthalten, lässt sich mitunter mit diesen bekannten Ver fahren gar nicht durchführen. Wegen der Anhäufung der dispersen Phase bei der Aus trittsöffnung des Zerstäubungsapparates steht zu wenig Dispersionsmittel zur Verfügung, um die gebildeten Teilchen aufzunehmen, zu umschliessen und ein disperses System zu bilden, wie das zum Beispiel beim Verfahren nach D. R. P. Nr. 370299 der Fall ist.
Nach der vorliegenden Erfindung lassen sich diese Nachteile beseitigen, indem man unmittelbar zur Öffnung eines Zerstäubers einen als Dispersionsmittel dienenden Stoff ständig zufliessen lässt und dafür sorgt, dass die entstandene Mischung sogleich aus dem Bereich des Zerstäubers fortgeführt wird. Diese Massnahmen bieten einen besonderen Vorteil, wenn das Dispersionsmittel zugleich Emulgierungsmittel für den zu verteilenden Stoff ist.
Indem nämlich stetig das Emul- gierungsmittel in unvermischter Form an die Düsenöffnung geleitet wird, ist die Wirkung viel besser, als wenn in ihm bereits zahl reiche Teilchen der dispersen Phase suspen diert sind.
Gegenüber dem Verfahren des D. R. P. Nr.<B>405237,</B> wo die Zerstäubung durch ge spannte Dämpfe erfolgt, die sich im Disper- sionsmittel kondensieren sollen, bietet das vorliegende Verfahren gleichfalls grosse Vor teile.
Taucht man nämlich nach dem Ver fahren der erwähnten Patentschrift eine Düse, mit der die Zerstäubung einer Flüssigkeit zum Beispiel durch Wasserdampf erfolgt, in ein wässriges- Dispersionsmittel, so wird bei der Zerstäubung um die Austrittsöffnung der Düse sich ein Dampfraum bilden, in dem die Teilchen der zerstäubten Phase enthalten sind, das Dispersionsmittel dagegen keinen Zutritt hat und bei der erst in einer gewissen Entfernung von der Düse, wenn der Dampf sich zu kondensieren beginnt, die eigentliche Vermischung erfolgen kann.
Wird dagegen gemäss der vorliegenden Erfindung das Dispersionsmittel direkt an die Öffnung des Zerstäubers geleitet, aus der der Dampf mit der zerstäubten Phase austritt, so erfolgt die Kondensation des Dampfes gleich nach dem Austritt aus dem Zerstäuber und die gewünschte Vermischung der Flüssig keiten tritt sofort nach der Zerstäubung ein, noch bevor eine Wiedervereinigung der ein zelnen Teilchen erfolgen kann.
Ausserdem gestattet die vorliegende Er findung auch noch die Energie auszunützen, mit der die verteilte Masse aus dem Zer stäuber ausgestossen wird, was bei den bis jetzt bekannt gewordenen 'Verfahren nicht der Fall ist. Das kann etwa irr der Weise geschehen, dass man das nach der Zerstäu- bung und Vermischung mit dem Dispersions- mittel erhaltene disperse System gegen ent sprechend angeordnete Oberflächen aufprallen oder an ihnen vorbeistreichen lässt, so dass ein weiterer Zerfall der Teilchen erfolgt.
So hat man die Möglichkeit, mit ein und dem selben Verfahren Zerstäubung der dispersen Phase und mechanisches Zerkleinern einer gebildeten Mischung durch Anprall und Rei bung herbeizuführen.
Es hat sich in einigen Fällen als vor teilhaft erwiesen, der dispersen Phase vor der Zerstäubung ein wenig vom Dispersions- mittel zuzumischen. Das gilt besonders dann, wenn das Dispersionsmittel ein Emulgierungs- mittel ist, das den Zerfall der dispersen Phase begünstigt.
Bereits während der Zerstäubung kann in solchen Fällen das Dispersionsmittel seine Wirkung ausüben und den weitgehendsten Zerfall begünstigen.
Diese Erkenntnis lässt sich mit Vorteil dort ausnutzen, wo es sich um das Verteilen von zähflüssigen Stoffen, wie z. B. Pech und Bitumen handelt. Bei dieser beispielsweisen Anwendung vermischt man erst das Pech oder Biturnen mit einem Teil vom Disper- sionsmittel, zerstäubt das Gemisch und fängt die zerstäubte Masse irn Rest des Disper- sionsrnittels auf, das man zur Öffnung des Zerstäubers in beschriebener Weise hinzu fliessen lässt.
Sehr einfach kann diese Arbeitsweise gestaltet werden, wenn man, im mehrfachen Vorgang arbeitend, zunächst die Zerstäubung der dispersen Phase allein, die in einem Teil des Dispersionsmittels aufgenommen wird, erfolgen lässt, darin die erhaltene Mischung in einem zweiten Zerstäuber nochmals zur Zerstäubung bringt und in - den Rest des Dispersionsmittels einleitet.
Es ist einleuchtend, dass das vorliegende Verfahren nicht nur zur Herstellung vor, dispersen Systemen benutzt werden kann, sondern es wird überall dort mit Erfolg ange wandt werden können, wo es sich uni das Vermischen von Flüssigkeiten oder Schmelzen handelt. So lässt sich zum Beispiel die Raffi- nation von Ölen, wo es nur darauf ankommt, vorübergehend eine möglichst innige Ver teilung des Öles mit der zur Raffination dienenden Flüssigkeit herzustellen, mit dem Verfahren gemäss der Erfindung mit Erfolg durchführen.
Bei Reaktionen unter flüssigen Stoffen oder Schmelzen wird das beschriebene Verfahren gleichfalls gute Dienste leisten ; denn jede Reaktion verläuft am schnellsten, wenn eine innige Vermischung der aufein ander reagierenden Stoffe erzielt wird. So lässt sich zum Beispiel die Herstellung von Seifen nach vorliegender Erfindung in der Weise durchführen, dass man die Fette und Öle zerstäubt und die Lauge zufliessen lässt. Während in der Regel die Bildung der Seife längere Zeit in Anspruch nimmt, erfolgt hier die Verseifung fast momentan. Besonders die Herstellung der Kaltseifen lässt sich nach vorliegendem Verfahren einfach und zweck mässig durchführen.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei bei spielsweise Ausführungsformen einer Vor richtung zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung, bei welcher a eine schematisch im Querschnitt gezeichnete Zerstäuberdüse bezeichnet. Die zu zerstäubende Flüssigkeit oder Schmelze wird durch das Rohr b mit einem Überdruck von einigen Atmosphären in die Düse a getrieben, die sie in kleinste Teile aufteilt. Die Düse a ist von einer Hülle d umgeben, in die das Dispersionsmittel ständig durch das Rohr e zufliesst.
Das Dispersionsmittel, das der Mün dung der Düse a zufliesst, nimmt die Teilchen der dispersen Phase auf, und die entstandene Mischung wird sogleich durch den der Düse a benachbarten Ansatzstutzen f aus dem Be reich der Düse a abgeleitet.
Fig. 2 gibt eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens wieder, bei der die Zerstäu- bung durch gespannte Dämpfe oder Gase. erfolgt. Diese werden durch das Rohr y und dessen Mundstücke g' eingeleitet. Beim Aus tritt aus dem letzteren zerstäuben sie die im Raume h enthaltene disperse Phase, die durch das Rohr i ständig zugeleitet wird. Die zerstäubte Masse trifft beim Austritt aus dem Raume h. das Dispersionsmittel, das den Raum lt anfüllt und durch das Rohr in ständig zugeleitet wird.
Die entstandene Mischung wird durch das konische Rohr n sogleich aus dem Bereich des Zerstäubers getrieben; an den Wandungen des Rohres n erfolgt durch Reibung ein weiterer Zerfall der Teilchen der dispersen Phase.
Um die Zertrümmerung noch weiter zu treiben, kann in dieses konische Rohr ein Körper eingefügt werden, auf dem die aus geschleuderte Mischung aufprallt und an dessen Wandungen gleichfalls durch Reibung eine äusserst feine Verteilung erreicht werden kann.
Die Öffnungen, die die Zuflussgeschwindig- keit der dispersen Phase und des Disper- sionsmittels regulieren, können zweckmässig verstellbar eingerichtet werden. Bei Anwen dung einer Dampfart, die sich im Disper- sionsmittel kondensiert, bietet die soeben beschriebene Vorrichtung den Vorteil, dass das Dispersionsmittel gleichzeitig auch als Kühlmantel dient.