混合密闭容器中的液体或液体及细粒固体的混合物的方法,喷射器喷射嘴以及该喷射嘴的用途技术

技术编号:5442908 阅读:230 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种混合存在于容器中的液体或液体及细粒固体的混合物 的方法。根据所述方法,相同的液体或相同的混合物通过喷射器以动力射 流的形式供给至容器,其中,所述喷射器具有动力喷嘴和动量交换室。动 力喷嘴与动量交换室之间的抽吸区域设置有一具有抽吸孔的套管,该抽吸 孔位于由动力喷嘴导入动量交换室中的中心射流下方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种混合存在于基本密闭的容器中的液体或液体及细粒固体的混合物的方法,其中限制条件是该液体或混合物仅填充流体相可占用的容器内部体积的一部分,且该容器其余可占用内部体积由气相填充,该方法包括将基本相同的液体或基本相同的混合物以喷射嘴的动力射流的形式供应至容器中,所述喷射嘴布置在容器的液体或混合物中,并具有动力喷嘴及该动力喷嘴的出口指向其中的动量交换室。
技术介绍
液体或液体及细粒固体的混合物在基本密闭的容器中(例如用于储存的目的)的储存是公知的。通常,这些容器也称为罐。通常,这些容器并非完全密闭,而是通常具有例如至少一个抽出点,经由该抽出点借助例如泵可根据需要抽出储存于该容器中的内容物。相应地,该容器通常也具有至少一个供给点,要储存的内容物可经由该供给点供应至该容器。截止构件(例如阀栓或浮球阀)通常使液体或混合物能进入或放出,并同时确保当容器不运转(即不抽出其中的内容物也不向其中供给内容物)时防止泄漏。用于量测罐(容器)中温度、填充液位及压力的仪器可以以类似方式引入该容器中。 通常,要储存于罐中的液体或液体及细粒固体的混合物并未完全填充流体(气体或液体)相可占用的内部体积。相反,出于多种不同原因,该内部体积的一部分由气相占用。当液体或混合物在常压下储存时,原则上基本密闭的容器可在气相侧上(例如经由引导穿过燃烧器的废气系统(或另一废气净化系统(例如气体洗涤系统)))向大气开放。开孔横截面通常是首先充分小,其次在容器填充及排空期间使气体以明显的压降保持平衡。通常,这种开孔横截面的平均直径≤25cm(在填充体积典型地≥100m3、通常高至10000m3时)。或者,在不允许高压或低压的情况下,针对可在常压或高于或低于常压下的响应压力紧密密封的用于压力释放的装置(例如截止阀)通常也安装在相关的储存容器中。通常,储存罐中的填充液位是在气相及液相中预定高度处通过计量少量量测气体(根据容器中气相体积,通常≤1体积%/小时)来连续测定。当内容物已知时,则各种情况下直接由此目的所需的计量压力差计算填充液位。 在很多情况下,由于抽出和/或添加而随时间变化的这种储存罐的内容物需不时或连续地混合,以增加或确保其均匀性。其原因可基于多种理由。当容器的内容物是液体及细粒固体的混合物(例如浆液)时,通常存在细粒固体在该罐中储存期间在重力作用下沉淀出来、从而在该时间段内这些罐的内容物分层的风险。举例而言,在从储存罐抽取的情况下,则可能被抽取的不再是期望的混合物而仅仅是其中存在的液体。上述情况的实例包括聚合物的水性悬浮液。根据液相的比重,在其中分散分布的细粒固体也可成奶油状并在液相/气相界面中富集。其一个可能的实例是聚合物分散液(也就是聚合物的水性分散液)。 当罐(容器)中仅储存液体时,其同样可为多相(例如乳液;实例包括水包油乳液及油包水乳液)且在长时间储存期间分层而未中间匀化,这通常是不想要的。 然而,化学上均匀的液体在储存期间也可形成不期望的物理不均匀性。这些可包括例如不均匀的温度分布(例如由太阳辐照在罐的一侧上而引起)。这种不均匀性的结果可是例如所储存液体的不期望的结晶或不期望的分解。通常,出于保持所期望储存温度的目的,也可将一部分所储存液体连续抽出、引导穿过优选间接热交换器、且随后循环至储存罐中。在该情况下,储存容器操作者通常通过适当快速混合使仍存在于储存容器中的液体与经由热交换器循环至其中的液体间的温度更快平衡。 为安全储存自由基可聚合化合物(或包括这些化合物的溶液),例如丙烯醛、甲基丙烯醛、丙烯酸、甲基丙烯酸和/或其酯(尤其是C1-至C8-烷基酯),不仅要小心控制液体罐内容物所需温度。事实上,须将所谓的抑制剂(自由基清除剂)添加至上述通常至少单烯不饱和的有机化合物(单体)中,以避免及阻止意外引发的不期望的自由基聚合的发生,在多数情况下,这些抑制剂仅在分子氧(其本身又可是抑制剂)存在的情况下才呈现其全部功效。出于该原因,这些单体通常在包括分子氧的气体气氛下储存(参见,例如WO 2005/049543及US-A 6,910,511),且应确保液体单体(或其溶液)不会耗尽溶于其中的分子氧。举例而言,当单体暂时局部结晶且随后恢复至溶液中时,可发生后一种情况。所造成的分子氧局部耗尽可通过适当混合同等地抵消。 尽管采用上述预防性措施,但仍会触发罐内容物的不期望的自由基聚合,这可通过在极短时间内将用于立即终止自由基聚合的介质添加至这些罐内容物中并使其极快地分布在这些罐内容物中而抵消(参见,例如WO00/64947、WO 99/21893、WO 99/24161、WO 99/59717)。也在该情况下,添加介质后需极均匀且快速地混合这些罐内容物。 原则上,罐的液体内容物可通过例如在靠近罐底部的位置(例如经由“喷淋头”)将适宜的气体鼓泡或喷射至罐中而混合(参见附图说明图1)。在这些液体罐内容物中,上升的气泡通过夹带液体而完成所期望的混合。因此,无论液体液位的高度如何,全部(原则上,混合作用甚至自底部向上而增强)液体容器内容物通过此大体积的流动而被覆盖并有效地混合。然而,此过程的缺点是,在混合期间持续需要适宜的混合气体(在工业规模上,需较大气体体积流来混合这些罐内容物)。此外,必须将该气体持续引导到罐外。在鼓泡穿过要混合液体的罐内容物的情况下,所述气体通常又对于存在于罐中的液体达到饱和,且由于该负载(例如在所储存的有机液体的情况下),所述气体通常不能以简单方式释放至环境中。相反,在大多数情况下,需要相对复杂(昂贵)的废气处理(例如燃烧(在这些情况下,当该罐充满时不可避免地逸出的气体在燃烧器中燃烧)或洗涤)。原则上,引导出该罐的混合气体也可循环返回至罐中,以鼓泡穿过罐的液体内容物。然而,不利的是,需要单独的循环气体压缩器来将废气再压缩至容器底部的压力。这些压缩机不仅昂贵而且造成高维护水平及相当大的能源需求。 或者,罐内容物可借助于搅拌器混合。然而,这需要单独的驱动源及引导穿过容器壁的驱动轴。然而,通常发现引导穿过容器壁的旋转组件的密封尤其困难。此外,在罐为大填充体积的情况下(工业规模储存罐的填充体积通常是100m3至10000m3,通常200至1000m3或300至800m3,特征性地为500m3),搅拌器的制造已相当昂贵。 基于该背景,已发现可通过下列步骤适当混合液体罐内容物借助适用于罐抽取的泵从罐中抽取储存于该罐(容器)中的液体或液体及细粒固体的混合物的一部分,并经由靠近该罐底部设置且向上导引的动力喷嘴(在最简单的情况下是沿流动方向横截面变窄的流动通道,其中流过液体的压能以低损失转化为额外的动能,由此使液体流加速)将至少一些所抽出部分作为(动力液体)液体射流(动力射流)循环至该罐中。 在该过程中,根据自由射流定律,向上沿其路径穿过存在于罐中的液体的液体射流被液体吸入,并使液体介质混合。 或者或另外,出于混合目的,可以通过由上述动力射流供应液体或混合物的方式实现用液体或混合物填充(再填充,第一次填充也如此)容器。 然而,该混合方法的缺点是,自由射流的混合作用仅影响其周围相对有限的空间,因此所实现的混合作用通常不完全令人满意(图2)。 另一缺点是,由于液体射流(尤其是罐中填充液位下降的情况下)相对高的平均动量密本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合存在于基本密闭的容器中的液体或液体及细粒固体的混合物的方法,其中限制条件是,该液体或混合物仅填充流体相可占用的容器内部体积的一部分,且该容器其余可占用的内部体积由气相填充,该方法包括将基本相同的液体或基本相同的混合物以喷射嘴的动力射流的形式供应至容器中,所述喷射嘴布置在容器的液体或混合物中,并具有动力喷嘴及该动力喷嘴的出口指向其中的动量交换室,其中,动力喷嘴与动量交换室之间的抽吸区域设有具有至少一个抽吸孔的套管,其中限制条件是,至少一个出口孔位于从动力喷嘴导入动量交换室中的中心射流下方。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.21 DE 102006045089.2;2006.9.21 US 60/846,091.一种混合存在于基本密闭的容器中的液体或液体及细粒固体的混合物的方法,其中限制条件是,该液体或混合物仅填充流体相可占用的容器内部体积的一部分,且该容器其余可占用的内部体积由气相填充,该方法包括将基本相同的液体或基本相同的混合物以喷射嘴的动力射流的形式供应至容器中,所述喷射嘴布置在容器的液体或混合物中,并具有动力喷嘴及该动力喷嘴的出口指向其中的动量交换室,其中,动力喷嘴与动量交换室之间的抽吸区域设有具有至少一个抽吸孔的套管,其中限制条件是,至少一个出口孔位于从动力喷嘴导入动量交换室中的中心射流下方。2.如权利要求1的方法,其特征在于,至少一个抽吸孔构造成至少一个从套管朝向容器底部开放的浸没管。3.如权利要求1及2中任一项的方法,其特征在于,在动力射流穿过动力喷嘴之前使其产生漩涡运动。4.如权利要求1至3中任一项的方法,其特征在于,用安置在动力喷嘴上游的漩涡体产生漩涡运动。5.如权利要求1至3中任一项的方法,其特征在于,通过将动力液体切向供应至动力喷嘴来产生漩涡运动。6.如权利要求1至5中任一项的方法,其特征在于,当动力射流穿过动力喷嘴时使其分流。7.如权利要求6的方法,其特征在于,动力喷嘴是筛网式喷嘴或槽缝式喷嘴。8.如权利要求1至7中任一项的方法,其特征在于,所述液体包括选自下列集合的至少一种有机化合物丙烯醛、甲基丙烯醛、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。9.如权利要求1至7中任一项的方法,其特征在于,所述液体包括N-乙烯基甲酰胺。10.如权利要求8或9的方法,其特征在于,所述液体包括至少一种溶解的聚合抑制剂。11.如权利要求1至10中任一项的方法,其特征在于,所述气相包括分子氧。12.如权利要求1至11中任一项的方法,其特征在于,作为动力射流供给至容器中的液体或混合物包括存在于该容器中的已预先从该容器中抽出的一部分液体或混合物的一部分或全部。13.如权利要求1至11中任一项的方法,其特征在于,作...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·布莱希施米特U·哈蒙FG·马丁K·J·米勒恩格尔P·策纳
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:DE

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