專利名稱：螺旋混合噴嘴和用于混合兩種或多種流體的方法及用于制造異氰酸酯的工藝的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于混合流體尤其;^ (amine)和碳絲(phosgene)的新 穎裝置，且涉及用于混合胺和碳酰氯以獲絲基甲酰氯(carbamoyl chloride) 和異氰酸酯(isocyanate)的方法。
背景技術(shù)：
許多文檔公開了用于混合流體尤其;l^應性流體的喻嘴。在光氣化反應中發(fā)現(xiàn)一個務沐的例子，其中迅逸的混合是一關鍵M。因此，已經(jīng)為這種t觜 提出了很多設計，大多數(shù)具有同軸的射流，它們可以#、或者不碰撞。 然而，仍然需要進一步改進噴嘴的混合效率，尤其是在光氣化反應(phosgenation reaction)中。 發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的一個目標是提供一種裝置，用于將至少第一和第二流體混合，包括(a)第一噴嘴，包括限定第一流室的第一流管，且具有帶第一排出口的第一喻嘴頭；和(b)第二喻嘴，包括限定第二流室的第二流管，且具有帶第 二徘出口的第二喻嘴頭；其中所述第一流管^;斤述第二流管;fetb螺放式纏繞到對方之上； 其中在操作所ii^置期間，在第一流室中流動并經(jīng)由第一排出口流出的第 一流體形成第一流體射流，在第二流室中流動的笫二流體在第二浙出口處形成 第二流體射流，所述第一及第二流體射^t目JJ3t撞，由此混合了第一和第二流 體。本發(fā)明特別提供了 一種;kJL環(huán)狀的裝置用于混合至少第一及第二流體，包 括(a)第一噴嘴，包括限定第一流室的第一流管，且具有帶第一排出口的第 一辦頭；和(b)第二"^觜，包括限定第二流室的第二流管，且具有帶第1》 出口的第二喻背頭；其中根據(jù)具有1到20個轉(zhuǎn)彎的一阿基米德性螺線(Archimedeanspiral)，所述第一流管^S^斤述第二流管彼此螺炎式麟到對方^Ji,且其中 所述第一^二^fi^f變細；其中在辦所錄置期間，在第一流室中流動并經(jīng)由第一排出口流出的第 一流體形成第一流體射流，在第二流室中流動的第二^^在第二排出口處形成 第二流體射流，所述第一及第二流體射力t4目^^撞，由此混合了第一和第二流 體。本發(fā)明的另一目標是還提f工藝用于混合至少第一及第二流體，包括以 下步驟(a)形成第一流體射流，其在第一排出位置由第一流體組成；(b)形成 第二流體射流，其在第1夂出位置由第二流體組成；和(c)才娥具有l(wèi)到20個 轉(zhuǎn)彎的一阿^ft德性螺線(Archimedean spiral),使*流體射^/^1此螺放 式巻繞，從而使得所述第一及第二流體射5射目^^撞，由此混合了第一及第二 流體。本發(fā)明特別提供了一工藝用于混合至少第一及第二流體，包括以下步驟 (a)形成第一流體射流，其在第一排出位置由第一流體城；(b)形成第二流體 射流，其在第^#出位置由第二流體組成；和00使絲流體射么 :此螺炎式 巻繞，從而使得所述第一及第二流體射;jM目互碰撞，由此混合了第一及笫二流 體。本發(fā)明的工藝對生產(chǎn)異氰酸酯尤為有用；本發(fā)明因》b^提供了一工藝用于 制造異氰酸酯，包括在用于胺和碳酰氯時本發(fā)明的混合工藝，1^的步驟是4吏 ^^的胺和碳ibl^反應。值得注意的是這些步^本發(fā)明的裝置中執(zhí)行。 在參見下列說明之后，其它目標、特4^L優(yōu)點將變得更為顯而易見。 本發(fā)明基于螺放狀喻，觜的使用，在下文中將其稱為螺旋喻貨。特殊的A^T 形狀允許稀薄液^NXf並撞、而在同時具有高混合能量。


附圖的簡JH兌明圖1是常規(guī)的簡易同軸射流^^器噴嘴組件的軸向橫截面圖； 圖2 ;1>^發(fā)明的喻觜子組件的軸向 面圖； 圖3是本發(fā)明的喻觜子組件的底部放大視圖； 圖4是本發(fā)明的 子組件的頂部放大視圖；圖5 ;I^^發(fā)明的喻嘴的軸向沖M面圖；圖6A、 6B、 6C和6D;^本發(fā)明的另一些實施例；和 圖7 ;lj^發(fā)明的"W子組件的另一實施例的軸向;^截面圖。 絲實施方式#參見圖1，該處示出了一簡易的#同輛時流混合器*^組件100， 用于〉膽兩流體。自同械流'^^器賴組件100包括同軸地設置在夕卜部流 管101 ^Mp流管"t^頭105中的內(nèi)部流管102及一內(nèi)部流管^頭104。流 室120被定義為內(nèi)部流管102和內(nèi)部流管喻背頭104內(nèi)的空間。流室120具有 兩端，供給端130及排出端110。流室120的排出端110是由內(nèi)部流管^頭 104的排出端所形成，且其具有給定直徑的一排出端。流室121由夕h^流管101 與內(nèi)部流管102之間的環(huán)形空間開始。流室121在外部流管噴嘴頭105與內(nèi)部 流管102之間的環(huán)形空間繼續(xù)。流室121具有兩端，供給端131及排出端132。 流室121的排出端132由外部流管，頭105的排出端所形成。流室120的排 出端IIO及流室121的排出端132的軸向尺寸;Ut近似。第一流體資L^流室120 JL^排出端110以射流103排出.射流103的初始直徑;Ut等于噴嘴頭104的 排出口直徑。第二流體;緣流室121J^排出端132以環(huán)形射流106排出。射 流106的初始厚度;Ut等于噴嘴頭105的排出口直徑減去噴嘴頭104的直徑的 差值的一半。當兩同軸射流103和106離開喻，觜頭104和105時，它們碰撞并 ;^以形成復合射流107?；旌系闹饕?qū)動力是針流103和106的動能、及其 湍流能量耗散率。這些流體的速率通過喻嘴104和105的相關設計而選取。噴 嘴頭104和105逐漸變細的角度可以例如從30。變至60。。本裝置盡管已經(jīng)為A^斤知多年，其^^效率仍需改進.本發(fā)明的噴嘴組件因此提t(yī)裝置用于混合至少第一和第二流體，該裝置 包括第一M組件機構(gòu)用于形成第一螺旋流體射流206、及第二噴嘴組件^J 用于形成與所述第一螺歡流體射流206同軸JIJ^繞的第二螺旋流體射流207， 第一螺旋流體射流206由第一流體組成，第二螺羞流體射流207由第二流體組 成，從而使得第二螺旋流體射流207撞擊第一螺旋流體射流206，由此混合第 一與第二流體。這^件^fi^^皮稱作t觜子組件20L如*必要，有可食yi供另外一些流管用于其它流體。
參見圖2，該處示出了本發(fā)明的^^觜組件的放大的縱向橫截面圖。噴 嘴子組件201被安置到下部殼體250中。螺旋式巻繞的組件包括如下設置的第 一管202及第二管203。笫一流室220被定義為第一流管202與第一流管^^觜 頭204內(nèi)部的空間(僅才斜己在附圖的左側(cè))。第一流室220具有兩端，供給端 230 (僅樹己在附圖的右側(cè))及排出口 210 (^己在附圖的左側(cè))。第一流室 220的排出口 210由第一流管，頭204的排出端所形成、且具有一給定值的 一排出間隙，笫二流室221 ^C^義為第二流管203與第二流管^頭205內(nèi)部 的空間(僅標記在附圖的右側(cè))。第二流室221具有兩端，供給端231 (僅標 ie^附圖的左側(cè))及排出口 211 (^fsU封e^附圖的右側(cè))。供給端231在實施 例中示為閉:i^，而蓋板251將迫使流^^側(cè)面入口 (導入內(nèi)腔H認。這將 通過參考圖3、圖4和圖5進一步^Hh流室221的排出口 211是由第二流管 噴嘴頭205的排出端所形成、且具有一給定值的一排出間隙。會注意到對于所 描述的實施例，流管202和203合用共有隔壁241和242 (在圖4上示出)， 除了在一起形成管203及由此協(xié)作形成螺旋巻^M件的下部殼體250處的外部 轉(zhuǎn)彎以外。該組件分別產(chǎn)生第一和第二射流206和207，它們分別在笫一和第 1,出口處出射。當射流206和207離開,觜頭204和205時，它們石M并混 合以形成復合射流208。流管的最外部錐角可以變化，例如從30°變到60° ， 優(yōu)選為40°到50° ，典型的約為45。。在指定點處指定流管的錐角將被理解 為在碰撞前，該組件的軸線、和在指定點處指定管的出口處的總流向之間的 角度。將理解為流管會具有沿流管的環(huán)形路徑變化的錐角。尤其是，錐角可以 M置中間到裝置外部增加。還應指出流管的內(nèi)部錐角也可以從0變到45。， 優(yōu)i^i^0變到15。。在所示的實施例中，會注意到所述第一流室220具有沿第一流管朝第一排 出口顯著減小的各尺寸。(供給端230的間隙)與(排出口 210的間隙)的比 率可以從I變到IO,優(yōu)i^L是2到4。在所示的實施例中，會注意到所述笫二流室221也具有沿第二流管朝第二 排出口顯著減小的各尺寸。在所示的實施例中(如圖4上將進一步示出的)，會注意到所迷第二流室 221也具有從蝶旋式巻繞管外部到內(nèi)部顯著減小的各尺寸。(外端間隙)與(內(nèi) 端間隙)的比率也可以在供給水平或者排出7jc平或兩者處變化。此處，選W^嚇出口的^t尺寸(即寬度和間隙)，以產(chǎn)生所需的速率。 通常，射流206的(表觀)速率將為5至90英尺/秒，優(yōu)選為20至70英尺/ 秒。通常，射流207的(表觀)速#為5至70英尺/秒，M為10至40英 尺/秒。在噴嘴頭204處的間隙通常為0.04〃到0.20〃 ，優(yōu)選為O. 05〃到0.10 〃 。在^^觜頭205處的間隙為0. 04〃到0. 20〃 ，優(yōu)選為0. 05〃到0.10〃 。這 些間隙可以是恒定的或者可以沿螺旋線變化。壁厚或隔離間隙通常小于每個排
出口間隙且其通常為0, 03〃到0.10〃 ， >^為0. 03〃到0. 06〃 。如絲慮每 個排出口 ，則可以測量用于排出(作為展開線考慮)的近似長度。排出口典 型地具有一狄L使得L與間隙的比^i^20到200， M為60到150。排出 間隙210可以小于、等于或大于排出間隙211。排出間隙211還可以W卜部到 內(nèi)部變化，且例如外部上的211是內(nèi)部上的211的一半。若需要，排出間隙210 也可以同樣變化。5ML參見圖3，該處示出了沒有下部殼體時，本發(fā)明的一實施例的噴嘴子 組件的放大的底部視圖。可以注意到管202和203合用共有隔壁，在該處管202 由環(huán)狀轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生，而管203由圍繞而產(chǎn)生(J^終由被包圍^A下部殼體而產(chǎn) 生)。導入內(nèi)腔被標識為附圖上的232。#參見圖4，該處示出了沒有下部殼體時，本發(fā)明的一實施例的噴嘴子 組件的放大的頂部視圖。在圖4上，可以見到壁241和242，及第二流體的導 入內(nèi)腔232,該處箭頭^J^二管203中的液流的總;i^向，這將參考圖5 進一步公開。#參見圖5，該處示出了本發(fā)明的螺放巻繞組件的放大的縱向橫截面 圖。仍然出現(xiàn)了第一和第二管202及203，還有下部殼體250?？勺⒁獾皆趫D5 上用于引入第二流體的第二流體蓋251。由于該蓋被設置在由圍繞而形成的(且 最終最終由被包圍^/v下部殼體而產(chǎn)生)第二管203的頂部上，在所示的實施 例中，蓋251還具有;Ut巻繞的形式。當?shù)诙鱚^導入內(nèi)腔232被供給到第 二管203內(nèi)時，第二流體lt^將才N^;Ut與^t軸翻目切的一方向(在圖4上 用箭頭標注)而流動。通過使用用切向ii^第二流體，在實現(xiàn)切向逸變矢量方 面有額夕N^處，導致'旋渦效應并最^致增強^^。 253a和253b是尖齒。如從前述附圖可得到的，本發(fā)明的，組件蝶旋式巻繞或包裹自身。術(shù)語 "管g螺旋式纏繞到對方之上"意在包含一管纏繞另一管超過一圏的那些情 形。因本發(fā)明，通常將考慮到如果存在一直線在至少三個不同位置橫斷一曲 線，則所述曲線將形成一轉(zhuǎn)彎。通過計數(shù)所述直線與所述直線交叉點的數(shù)量， 可以計，彎的數(shù)量。表示其的一種方法是將交叉點數(shù)計為2n+l，其中n是轉(zhuǎn) 彎數(shù)。此處的螺放線意在包含從固定點起不斷增加的距離處所繪的任意;^t連 續(xù)曲線。此處纏^4示有超過一個轉(zhuǎn)彎，導致管的交迭。"轉(zhuǎn)彎"不必一定 意思是圓形，盡管it^L優(yōu)選實施例，且其包括了螺旋狀方形纏繞管。由此設計 產(chǎn)生的不對稱嗜強了該兩種流體的混合。轉(zhuǎn)彎數(shù)不是關鍵的，且可以在寬泛的 限度之間諸如1到20個轉(zhuǎn)彎之間變化。在一個實施例中，例如對于可描述為"緊螺放"的第一實施例，該數(shù)字相當高。M轉(zhuǎn)彎數(shù)可以在3到IO之間變 化。在另一個實施例中，該數(shù)字相當?shù)?，且可以被描迷?斷開螺炎"。則轉(zhuǎn) 彎數(shù)可以l^在1. 05與1. 5之間變化。還預J^JU了麟雙管的情形。才隊阿 基米德性螺線(Archimedean spiral)，且更優(yōu)選地根據(jù)阿基米德螺旋線(Archimedes' spiral),第一和第二流管^^Mfclfc螺放式^;到對方之上。l/v一條阿^K德性螺線(Archimedean spiral)是極坐標方程為r-a 6 的螺旋 線，其中r是徑向距離，e是極角，且y是決定了螺灰線敏緊密程度的一恒 量。 一條阿J^MI螺放線(Archimedes' spiral)是其y為1的螺放線。圖6示出了本發(fā)明的另一實施例。圖6A表示"斷開螺凌"的實施例。圖 6B表示"方形螺放"的實施例。圖6C表示"心臟形螺凌"的實施例。圖6D 表示"S形螺威"的實施例。圖5示出了本發(fā)明的又一實施例，包^""清潔裝 置，在此實施例中，沿喻嘴同軸安裝的一個支架252,裝設有尖齒243a、 243b、 243c等，尖齒位于各管其中之一內(nèi)，在i^SA^—管202。當支架25Ht^適 當?shù)腲fcbL構(gòu)(未示出)沿喻嘴軸線位移時，尖齒##，擦卡在第一管202內(nèi)的 碎片和沉淀。因此可獲得未堵塞的 組件而不必關閉流程以去除堵塞或受限 制的流動"^f組件。圖7示出本發(fā)明的又一實施例，其對應于圖1中的實施例，其中t背子組 件的底部部分已經(jīng)^L^改為彎曲形狀。這可以祐表示為對應于半球部分(或任 何其它圓形)壓制部件。本發(fā)明的 組件表面也可以在必要時用包拾凃?qū)?、拋光、添加凸脊或?槽的常規(guī)表面處理法來加工和/或磨光。本發(fā)明提供超itt^技術(shù)頓組件的多種優(yōu)點。 一個優(yōu)點是相比賄t觜 組件在^^效率方面有很大增益。怖的糾幾何形狀不需要碰撞其它表面， JJM免了腐蝕和昂貴的校準。本發(fā)明也可以為喻觜子組件201 (包括蓋板251 ;M目聯(lián)的支架，如果有的話)相對于于下部殼體250提供調(diào)整。噴嘴子組件201 關于下部殼體的軸向運動是通過用于調(diào)節(jié)子組件201的軸向位置的W^M^ (未示出)而實現(xiàn)的。這些^^L構(gòu)通?？梢园冀M件安裝于其上的軸;5U多 動該軸的機構(gòu)。通i^目對于下部殼體調(diào)節(jié)子組件，隨后可以改變接近下部殼體 250的外部管203的尺寸并因此改變通過該管的流率。這將為即將發(fā)生的M 提供調(diào)整機構(gòu)。具有可動子組件的該實施例的一個優(yōu)點是可在線調(diào)節(jié)最外部射 流的橫截面面積?？稍诰€調(diào)節(jié)'Ii4示在不iH干^t行中的流程的情況下作出 調(diào)整的能力。在^L^生產(chǎn)法中，可在線調(diào)節(jié)性考慮到頻，整喻嘴，例如在^t的最外部排出點處的最^降或J5lt^,另一個優(yōu)點是^的工業(yè)化生產(chǎn)調(diào) 節(jié)能力?？烧{(diào)節(jié)'樹某些^綠可以允許較寬的工作狄范圍。另一偉點PM所安裝的，組件相對于下部殼體250、經(jīng)由其完整運動膝艮而沖擊子組件。 ;USL^產(chǎn)的"^器組件可以為碎片或固體^定所堵塞'在下部殼體250上沖 擊子組件201可以刮擦卡在最外部管中的碎片和沉淀，如^4該管位置處沒有 尖齒的話。，組件制ii^安裝簡易，它的制it^r法是電逸坎電加工，其為一種可廣 泛利用的一種技術(shù)。用于制it^發(fā)明的裝置的怖子組件的一方法將通常包括 以下步驟(a)提供初步加工成品(b)電統(tǒng)故電加工所述初加工成品，外殼可以 用常規(guī)加工制得。 一個另外的優(yōu)點是沒有連續(xù)移動或旋轉(zhuǎn)的部件，因M免了 該系統(tǒng)的任何Wfe^損。本發(fā)明對'^it^^至關重要的高速化學反應尤為有用。因此，本發(fā)明作為 光氣^^前的反應器用于制M氰酸酯是有用的。在這個實施例中，流經(jīng)內(nèi)路 徑的流體是一種伯胺，任^^解在一溶劑中。在這個實施例中，流經(jīng)外#的流體是碳酰氯，^i^k^解在一溶劑中。因此，本發(fā)明對制造樹異氰酸酯 是有用的，且可以例如從芳香族(aromatic)聚亞安酯、脂肪族(aliphatic)聚 亞安酯、脂環(huán)族(cycloaliphatic)聚亞安酯、和芳基脂肪族(araliphatic ) 聚亞安酯中選取。，組件考慮到最小化在反應中使用的過量碳酰氯，或者具有更高〉V^濃 度或更高輸出。^^濃度指的是在溶劑內(nèi)的胺和包括將i^^到t觜的胺^^ 的濃度。如已知技術(shù)，有可能單獨地循環(huán)利用溶劑、碳酰氯、和異氰酸酯的溶液， 或者將它們一起循環(huán)回到碳酰氯流中。在一個實施例中，優(yōu)J^i是不重復^^1尤其是制成了諸如亞甲基二苯基二異氰酸酯(methylene diphenyl diisocyanate) (MDI)的芳香族^Jt安酉旨(aromatic polyisocyanates)(例如 其2，4'-、 2，2'-， 4，4'-異構(gòu)體和它們的濕合物)，及亞甲^苯^=>異氰酸酯 (MDI)與它的在本領域中稱為"天然的"或聚合的MDI (亞甲^苯^異 氰酸酯)的、具有大于2的異氰酸酯官肖yL的a子量聚合物(oligomer)的混 #，曱^Ji異氰酸酯(toluene diisocyanate) (TDI)(例如2，4-、 2， 6-異 構(gòu)體和它們的混合物)，1， 5-萘二異氰酸酯(naphthalene diisocyanate)和 1,4-二異氰酸苯酉旨(diisocyanatobenzene) (PPDI)?？梢缘玫降钠渌袡C聚
亞安酯(organic polyisocyanate)包括脂肪族聚亞安酯(aliphatic diisocyanate)諸如異佛爾酮二異氰酸酉旨(isophorone diisocyanate) (IPDI) ， 1， 6-二異氰酸己烷(diisocyanatohexane)和4， 4'-二異氰酸酯3 己基曱烷(diisocyanatodicyclo-hexylmethane)(麵I)。還有可以制造的 其它異氰酸酯是二曱苯二異氰酸酯(xylene diisocyanate)，異氰酸苯酯 (pheny 1 i s ocyana t e)。如絲必要，本發(fā)明的噴嘴組件的幾何形狀可以適合于待制造的特定異氰 酸酯。定期測試4ff吏本領域的^""技"員能確定間隙及長度、以及運轉(zhuǎn)狀態(tài) 的最優(yōu)值。本發(fā)明的噴嘴組件可以;陂用在經(jīng)典的連續(xù)攪拌槽反應器中(有或無擋 板)。該噴嘴組件可以處于蒸汽域中或^^沒。本發(fā)明的噴嘴組件可以在最小 的改造情況下用于所有5W設備，因此節(jié)省了成本。還有，本發(fā)明的噴嘴組件 可以用于^^可種類的反應器中；例如該《^觜組件可以被安^^裝設有葉#擋 板的一旋轉(zhuǎn)^器底部，或是會觜組件到可以^iUl]作轉(zhuǎn)子/定子類反應器中的 一種注射裝置。工藝#^*是那些通常使用的。碳酰氯與胺的摩爾比率通常是過量的并 從1.1:1到10: 1,優(yōu)i^fe是從1. 3:1到5:1。 一種溶劑通常用于胺和碳酰氯。 典型的溶劑是氯化芳基(chlorinated aryl)和)^芳基(alkylaryl)諸如單氯 苯(monchlorobenzene) (MCB)， o-和p-二氯苯(o-和p-dichlorobenzene)， 三氯苯(trichlorobenzene)和相應的甲苯(toluene) 、 二曱苯(xylene)、曱 苯(methylbenzene )、萘球(naphthalene)、和本領域中已知的許多其它諸如 曱苯(toluene) 、 二曱苯(xylene)、硝基苯(nitrobenzene)、酮(ketone)、 及酯(ester)。胺^給濃度可以是從5到40wt。/。而碳酰氯濃度可以是從40到 100wt%。胺流的溫度通常由40到80。C組成而碳酰氯流的溫度通常由-20到0 。C組成。該工藝在通常^大氣壓到100磅/平方英寸表壓的壓力時(在混合 區(qū)處)實施。也有可能4吏用一個或多個其它反應器(尤其^1連續(xù)攪拌槽反應器)以完成 反應。在用于制造異氰酸酯的工藝中，還有可能使用若干典型單元，用于循環(huán) 利用溶劑和/或過量碳酰氯、去除鹽酸和將鹽酸循環(huán)回收為氯，等等。 范圍
權(quán)利要求
1、一種用于混合至少第一和第二流體的裝置，包括(a)第一噴嘴，包括限定第一流室的第一流管，且具有帶第一排出口的第一噴嘴頭；和(b)第二噴嘴，包括限定第二流室的第二流管，且具有帶第二排出口的第二噴嘴頭；其中所述第一流管及所述第二流管彼此螺旋式纏繞；其中在操作所述裝置期間，在第一流室中流動并經(jīng)由第一排出口流出的第一流體形成第一流體射流，在第二流室中流動的第二流體在第二排出口處形成第二流體射流，所述第一及第二流體射流相互碰撞，由此混合第一和第二流體。
2、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一流管和所述第二流 管根據(jù)一阿基米德性螺線(Archimedean spiral)彼此螺旋式纏繞到對方 U。
3、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一流管和所述第二流 管根據(jù)一阿基米德螺旋線(Archimedes' spiral)彼此螺旋式纏繞到對方 U。
4、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中逐漸變細的所述第一及第二 噴嘴限定了第 一及第二流管。
5、 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中錐角從裝置內(nèi)部到裝置外部 增加。
6、 如權(quán)利要求l、 2或3所述的裝置，其中所述第一流管和所述 第二流管彼此螺it式纏繞到對方之上，由此形成1到20個轉(zhuǎn)彎。
7、 如權(quán)利要求6所述的裝置，由此形成1.05到1.5個轉(zhuǎn)彎。
8、 如權(quán)利要求6所述的裝置，由此形成3到10個轉(zhuǎn)彎。
9、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述第一流室具有沿第一流管朝 第一排出口顯著減小的各尺寸。
10、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第二流室具有沿第二流管 朝第1,出口顯著減小的各尺寸。
11、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第二流室具有從螺放式巻 繞管的夕卜部到內(nèi)部而顯著減小的各尺寸。
12、 如任一前迷權(quán)利要求所述的裝置，還包括在第一或第二流室 上的一流體蓋，用于分別切向進給所述第一或第二流體。
13、 如任一前述權(quán)利要求所述的裝置，是大致圓形的。
14、 一種大致圓形的裝置，用于混合至少第一和第二流體，包括 U)第一喻貨，包括限定第一流室的第一流管，且具有帶第一排出口的第一喻嘴頭；和(b)第二喻嘴，包括限定第二流室的第二流管，且具有帶第-= #出口的 第二喻嘴頭；其中根據(jù)具有1到20個轉(zhuǎn)彎的一阿基米德性螺線(Archimedean spiral)，所述第一流管及所述第二流管;NUb螺威式纏繞，且其中所述第一及 第二< ，變細；其中在操作所#置期間，在第一流室中流動并經(jīng)由第一排出口流出的第 一流體形成笫一流體射流，在第二流室中流動的第二流體在第二排出口處形成 第二流體射流，所述第一及第二流體射; j^目互碰撞，由此混合第一和第二流 體。
15、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中逐漸變細的所述第一及第 二噴嘴限定了第一及第二流管，同時錐角從裝置內(nèi)部到裝置外部增 加。
16、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述第一流管和所述第二 流管to匕螺旋式g到對方之上，由此形成1. 05到1. 5個轉(zhuǎn)彎。
17、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述第一流管和所述第二 流管to螺放式纏繞到對方^Ji，由此形成3到10個轉(zhuǎn)彎。
18、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中其中所述第一和第二流室分別 具有沿第一和第二流管朝第一和第二浙出口顯著減小的各尺寸。
19、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所迷第二流室具有從螺旋式巻 繞管的夕卜部到內(nèi)部而顯著減小的各尺寸。
20、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述第一排出口和所述第 二排出口被厚度不超過每個所述排出口尺寸的一壁所隔離。
21、 如權(quán)利要求14所述的裝置，還包括在第一或第二流室上的 一流體蓋，用于分別切向進給所述第一或第二流體。
22、 用于混合至少第一和第二流體的工藝，包括以下步驟 (a)形成第一流體射流，其在第一排出位置由第一流體組成； (b) 形成第二流體射流，其在第二排出位置由第二流體組成；和(c) 使各流體射流彼此螺旋式巻繞，從而使得所迷第一及第二 流體射流相互碰撞，由此混合第一及笫二流體，
23、 如權(quán)利要求22所述的工藝，其中使每條流體射流彼此螺旋 式巻繞的所述步驟是根據(jù)一條阿基米德性螺線(Archimedean spiral)。
24、 如權(quán)利要求22所述的工藝，其中使每條流體射流彼此螺旋 式巻繞的所述步驟是根據(jù)一條阿基米德螺旋線(Archimedes' spiral )。
25、 如權(quán)利要求22所述的工藝，其中使每條流體射流彼此螺旋 式巻繞的所述步驟包括形成1到20個轉(zhuǎn)彎。
26、 如權(quán)利要求22所述的工藝，其中所述第一流體射流和所述 第二流體射流是巻曲的。
27、 如權(quán)利要求22所述的工藝，其中該第一流體包括一種胺且 該第二流體包括碳酰氯，或者該第一流體包括碳酰氯且該第二流體包 括一種胺。
28、 用于混合至少第一和第二流體的工藝，包括以下步驟(a) 形成第一流體射流，其在第一排出位置由第一流體組成；(b) 形成第二流體射流，其在第二排出位置由第二流體組成；和(c) 根據(jù)具有1到20個轉(zhuǎn)彎的一阿基米德性螺線(Archimedean spiral)，使各流體射;ML此螺旋式巻繞，從而使得所述第一及第二流體射流相^ 雄，由此^^第一;s^二流體。
29、 如權(quán)利要求28所述的工藝，其中所述阿基米德螺旋線 (A^chimedes, spiral)具有1. 05到1. 5個轉(zhuǎn)彎。
30、 如權(quán)利要求28所迷的工藝，其中所述阿基米德性螺線 (Archimedean spiral)具有3至!] 10個轉(zhuǎn)彎。
31、 如權(quán)利要求28所述的工藝，其中所述第一流體射流和所述 第二流體射流是巻曲的。
32、 如權(quán)利要求28所述的工藝，其中該第一流體包括一種胺且 該第二流體包括碳酰氯，或者該第一流體包括碳酰氯且該第二流體包 括一種胺。
33、 用于制造異氰酸酯的工藝，包括如在權(quán)利要求27中所限定 的混合工藝，隨后的步驟是使混合的胺和^J^A反應，
34、 用于制造異氰酸酯的工藝，包括如在權(quán)利要求32中所限定 的混合工藝，隨后的步驟是使混合的^碳^t^反應。
35、 如權(quán)利要求33所述的工藝，用于制造從一組中選取的一種 異氰酸酯，該組包括亞曱J^:苯fci異氰酸酯和它的聚^^f生物、曱t異 氰酸酯、1， 5-p^lL酸酯、1， 4-二^酸苯酯、二曱^ji異氰酸酯、異氰酸 苯酯、^#爾酮二異氰酸酯，1，6-二異氰酸己^4，4'-二異氛酸酯^Sf、己基 曱烷。
36、 如權(quán)利要求34所述的工藝，用于制造從一組中選取的一種 異氰酸酯，該組包括亞曱P苯J^異氰酸酯和它的聚合衍生物、甲t異 氰酸酯、1，5-^i異氰酸酯、1，4-二異氰酸苯酯、二甲仁異氰酸酯、異氰酸 苯酯、##爾酮二異氰酸酯，1,6-二絲酸己錄4，4'-二異氰酸酯J3f己基 甲烷。
37、 如權(quán)利要求l所述的裝置，還包括由裝設有尖齒的可動支架 所組成的一清潔裝置。
38、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中噴嘴子組件的主體部分已經(jīng) 凈U改為彎曲形狀。
全文摘要
一種用于混合至少第一和第二流體的裝置，包括(a)第一噴嘴，包括限定第一流室的第一流管，且具有帶第一排出口的第一噴嘴頭；和(b)第二噴嘴，包括限定第二流室的第二流管，且具有帶第二排出口的第二噴嘴頭；其中所述第一流管及所述第二流管彼此螺旋式纏繞到對方之上。本發(fā)明也提供了一種用于混合若干流體的工藝，尤其適用于制造異氰酸酯，且值得注意的是其在本發(fā)明的裝置中執(zhí)行。
文檔編號B01F5/00GK101155627SQ200680011474
公開日2008年4月2日 申請日期2006年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月8日
發(fā)明者J·L·阿爾布賴特, N·A·格羅布 申請人:亨茨曼國際有限公司