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DE2051873A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Anwendung von stromungswiderstandvermindernden Addi tiven - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Anwendung von stromungswiderstandvermindernden Addi tiven

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DE2051873A1
DE2051873A1 DE19702051873 DE2051873A DE2051873A1 DE 2051873 A1 DE2051873 A1 DE 2051873A1 DE 19702051873 DE19702051873 DE 19702051873 DE 2051873 A DE2051873 A DE 2051873A DE 2051873 A1 DE2051873 A1 DE 2051873A1
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solution
polymer
liquid
drag
hydration
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DE19702051873
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DE2051873C2 (de
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Walter Ball Pettit III WiI harn Thomas Scotia NY Giles (V St A )
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
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Publication of DE2051873C2 publication Critical patent/DE2051873C2/de
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Anwendung von strömungswiderstandvermindernden Additiven
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Mischung löslicher Polymermaterialien mit einer Flüssigkeit und insbesondere auf das leichte und wirksame Mischen löslicher Materialien mit einem flüssigen Lösungsmittel, um verbesserte strömungswiderstand-reduzierende Lösungen auf kontinuierlicher Basis herstellen zu können.
Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren und eine Vorrichtung zur vollständigen Entwicklung der widerstandsvermindernden Eigenschaften einer Polymerlösung, um optimale Reibungsverminderung
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bei der Injektion in eine Flüssigkeit, die sich relativ zur Injektionsstelle bewegt, zu erreichen. Diese Zusätze sind hydratisiert und werden zum Einspritzen verwendet.
Beispiele für diese Anwendungen sind in den eigenen US Patenten 3 290 883 "Widerstandsverminderung in hydraulischen Geräten", 3 303 810 "Zusatz-Widerstandsverminderung mit Rezirkulation" und 3 303 811 "Verfahren und Vorrichtung zur Widerstandsverminderung" aufgezeigt. Diese erfindungsgemäße Weiterbildung kann auch für irgendwelche anderen Anwendungen benutzt werden, in denen ein Molekül mit hohem Molekulargewicht und linearer Kettenbildung in einer Lösung für eine spätere Verwendung suspendiert werden soll.
Ziel dieser Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen eines Additivs oder Zusatzes mit einer Flüssigkeit und zum Einspritzen dieser Mischung in eine Grenzschicht, um die Reibung zwischen der Flüssigkeit der Grenzschicht und der Oberfläche zu vermindern, die sich relativ zu der Flüssigkeit bewegt. Ein wesentlicher Gesichtspunkt dieser Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung für Marine- oder Schifffahrt-Anwendungen zum schnellen Mischen von Wasser und einem Polymerzusatz, so daß das Polymer unmittelbar vor dem Zeitpunkt wirksam hydratisiert ist, zu dem es entlang der Oberfläche, die geschmiert werden soll, oder entlang der Oberfläche, an der Reibung vermindert werden woll, injiziert wird.
Es ist gefunden worden, daß genügend Zeit während der Hydratisierperiode vorhanden sein muß, damit nahezu der gesamte Polymerzusatz, der in der Mischung vorhanden ist, gleichmäßig gelöst wird. Bei einer ungenügenden Hydratisierungszeit werden die strömungswiderstand-reduzierenden Eigenschaften des Produktes nicht vollständig entwickelt. Bei vorzeitiger Injektion in die Grenzschicht ergibt sich eine bemerkenswert geringere Verminderung des Reibungswiderstandes, es sei denn, es wird überschüssiges Polymer eingesetzt. Aus dieser Entdeckung folgt, daß die strömungswiderstand-reduzierenden Zusätze in
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unwirksamer Weise eingesetzt werden, wenn die Zeit für die Hydratisierung zu kurz ist. Von besonderer Bedeutung ist das Problem in den Fällen, wo den Abmessungen oder den Gewicht der Vorrichtung oder der Zusammensetzung der Mischung Beschränkungen auferlegt sind. In solchen Fällen ist es wünschenswert, das Endprodukt kontinuierlich und wirksam in situ aus einem minimalen Vorrat des widerstandsverminderten Additivs durch Vorrichtungen, die es mit einem Lösungsmittel, das aus dem umgebenden Medium erhalten wird, mischt, zu produzieren. Die Betonung von Gewichts- und Größeneinsparungen in derartigen Systemen hatte bisher zur Folge, daß keine ausreichende Hydratisierung bei dem für WiderstandsVerminderung erforderlichen Durchsatz erreicht wurde.
Andere Probleme entstehen ebenfalls beim kontinuierlichen Mischen eines polymeren Widerstandsvermindernden Zusatzes in situ, um ein wirksames Produkt für die Injektion in die Grenzschicht herzustellen. Wirksame Additive sind sehr hochmolekulare Polymere, da sie den Vorteil bieten, mit äußerst geringer Konzentration eine vergleichsweise hohe Verminderung des Reibungswiderstandes zu ergeben. Derartige Polymere werden durch einwirkende Scherkräfte abgebaut und schließen daher beim Mischen mit dem flüssigen Lösungsmittel, das erforderlich ist, um die Lösungsgeschwindigkeit zu erhöhen, kräftiges Rühren aus. Weiterhin behindert die relativ hohe Viskosität dieser Additive den Hydratisierprozeß, da hochviskose Materialien schwer gleichmäßig in einem flüssigen Lösungsmittel zu dispergieren sind.
Erfindungsgemäß wird ein kontinuierliches Mischsystem und eine Mischtechnik vorgeschlagen, wonach das lösliche polymere widerstandsreduzierende Additiv schnell mit einem flüssigen Lösungsmittel gemischt wird und es der Mischung vor der Injektion in die Grenzschicht ermöglicht wird, eine ausreichende Zeit zu hydratisieren, um das in der Mischung vorliegende Polymere im wesentlichen zu lösen. Die Erfindung findet spe-
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ziell Anwendung in Systemen, in denen die Flüssigkeit Wasser ist und das Additiv ein wasserlösliches hochmolekulares lineares viskoelastisches Polymer, wie z. B. Polyäthylenoxid, ist, das in der Form einer Dispersion von Teilchen mit kleiner Korngröße vorliegt. Der prozentuale Anteil des gelösten Polymeren in der Mischung ist eine Funktion der Zeit nach Eintragen einer bestimmten Menge des Polymeren in eine bestimmte Menge Wasser. Die Lösungsgeschwindigkeit des Polymeren ist im Anfang hoch und fällt anschließend in steigendem Maße ab. Entsprechend hat die Kurve in einer graphischen Darstellung mit logarithmischer Skala, in der als Ordinate Prozent gelöstes Polymer und als Abszisse die Zeit eingetragen ist, einen fe stellen Anstieg, der einer schnellen Lösung entspricht. Dann zeigt sich innerhalb einer kurzen Zeit ein gerundetes Mittelstück, das einer mittleren Lösungsgeschwindigkeit entspricht, und ein kleines geneigtes Er&tück, das sich der 100 % oder vollständigen Lösungslinie weitgehend asymptotisch nähert und einer langsamen Lösungsgeschwindigkeit entspricht. In Fig. k wird eine normierte graphische Darstellung gezeigt, die eine logarithmische Skala für Ordinate und Abszisse oder für die Relation zwischen Prozent gelöstem Polymeren und Zeit aufweist. Prozent gelöstes Polymer wird entsprechend der Formel
als Funktion von k_t aufgetragen. Hierin bedeuten
a*
k Löslichkeits- oder Hydratisierungsgeschwindigkeit ausgedrückt in Masse pro Zeit pro Oberfläche der Aggregatmasse,
t Zeit,
a ursprünglicher Radius der Kornteilchen und
^ die ursprüngliche Dichte der körnigen Polymermasse.
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Angenommen wird eine konstante Löslichkeits- oder Hydratisierungsgeschwindigkeit k. Ebenfalls wird gleichförmige Korngröße angenommen. Die graphische Darstellung steht in Übereinstimmung mit empirisch gefundenen Daten. Beispielsweise ist das unter der Handelsbezeichnung "Polyox" Koaguliermittel bekannte Polyäthylenoxid mit einer gesiebten Korngröße von weniger als 200 mesh (0,0074 cm Durchmesser) der Firma Union Carbide Co. of New York, New York, innerhalb von 12 Sekunden zu 60 % in Lösung gebracht. Mit dem Ausdruck "beträchtliche Menge des in der Mischung enthaltenden Polymeren" werden prozentuale Mengen des Polymeren umfaßt, die in den mittleren Bereich der obengenannten graphischen Darstellung fallen oder etwa zwischen 30 und 95 % liegen. Es wurde gefunden, daß die Zeit der Hydratisierung oder Auflösung einer beträchtlichen Menge des Polymeren nicht wesentlich durch den Konzentrationsspiegel des Polymeren in der Lösung verändert wird. Höhere Konzentrationen des Additivs, die in der Injektionsflüssigkeit benötigt werden, z. B. 1 bis 2 ?, können nach dieser Technik hergestellt und dann verdünnt werden, da gefunden wurde, daß die Verdünnungszeit erheblich kürzer als die Hydratisierungszeit ist, vorausgesetzt daß die Lösung zur Verdünnung eingesetzt wird, wenn ihr Zustand einem Punkt auf dem mittleren Teilstück der obengenannten Kurve entspricht. Es wurde weiter gefunden, daß bei Lösungen, die in der Nähe der 100 ^-Grenze der graphischen Darstellung liegen, d. h. mit nahezu vollständigen Lösungen, deren Hydratisierungszeit zwischen einer halben und 2 Stunden beträgt, die Verdünnungszeit beträchtlich länger als die Hydratisierungszeit ist, insbesondere wenn die bei ier 100 jS-Grenze liegenden Lösungen annähernd gesättigt sind. Es wird angenommen, daß der Grund für den beträchtlichen Anstieg der Verdünnungszeit beim Stehenlassen der Lösungen langkettiger Polymerer darin zu sehen ist, daß sich die langen Ketten "entwirren" oder "entknäulen"und dieser Vorgang und die gleichmäßige Verteilung in einer größeren Menge Lösungsmittel auch unter Rühren viel Zeit erfordert.
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Anstelle der Verdünnung vor der Injektion können auch größere Konzentrationen des Additivs hergestellt und direkt in die Grenzschicht eingespritzt werden, wobei sich die Lösung ebenfalls verdünnt. Wie oben erwähnt, ist es wichtig, daß diese Lösungen einem Punkt entsprechen, der auf dem mittleren Stück der obengenannten graphischen Darstellung liegt. Eine Lösung von hochmolekularem Polyäthylenoxid, das 12 Sekunden lang gelöst wurde, bis etwa 60 % in Lösung gegangen eind, kann in so kurzer Zeit verdünnt werden, daß sie für die meisten Verwendungszwecke geeignet ist. Ganz allgemein können Lösungen im 20 bis 60 i-Bereich in genügend kurzer Zeit hergestellt werden und in einer weit kürzeren Zeitspanne verdünnt werden, so daß sie für die meisten Anwendungszwecke geeignet sind. Es ist w anzunehmen, daß die Verdünnungszeit bei Lösungen im Bereich von 90 bis 95 % und ebenso für die Hydrationszeiten bis zu etwa einigen Minuten, z. B. 5 Minuten, noch wesentlich kürzer als die Hydrationszeit ist. Jedoch können Lösungen, die etwa eine Stunde gelagert wurden und in denen etwa 100 % des Polymeren in Lösung gegangen sind, nicht in genügend kurzer Zeit verdünnt werden, um wirksam zu sein.
Es ist gefunden worden, daß Polymere auch wirksam eingesetzt werden können, wenn man zunächst konzentriertere Lösungen herstellt und diese direkt injiziert, wobei die Verdünnung in der Grenzschicht erfolgt. Natürlich wird die zulässige Hydrationsb zeit und die Verdünnungszeit durch die spezielle Verwendung, bei der eine Verminderung des Strömungswiderstandes erreicht werden soll, bestimmt. Bei den meisten Marinesyetemen ist die Zeit, in der das Polymere in die Grenzschicht tritt, klein im Vergleich zu der Zeit, die für die Hydration benötigt wird. Deshalb muß die Verdünnungszeit relativ kurz sein, damit die Injektion von hochkonzentrierten Lösungen ermöglicht wird.
Eine andere Modifikation der erfindungsgemäßen Technik geht von einer Vormischung des Additivs in einem flüssigen Nichtlösungsmittel neutraler Dichte aus. Danach wird die entstandene Dispersion schnell mit dem Lösungsmittel gemischt, wobei
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das Endprodukt mit einem Minimum an Abbau des polymeren Materials durch Scherkräfte entsteht. Die Hydratisation des polymeren Materials verläuft sehr lei ent bei der Dispergierung in dem flüssigen Lösungsmittel. Die nach den vorgenannten Ausführungsformen erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß für eine gegebene Pließgeschwindigkeit der widerstandsvermindernden Mischung ein System mit geringerer Hydratisations-Volumen-Kapazität erforderlich ist, als man sie beim direkten Mischen des polymeren Materials mit dem Lösungsmittel und nachfolgender Hydratisation benötigen würde. Ebenso werden durch die Verwendung einer Dispergierflüssigkeit neutraler Dichte Vorteile erzielt, da hierdurch der Zusatz von Verdickungsmitteln, deren hohe Viskosität eine gleichmäßige Dispergierung erschwert, eingeschränkt oder vermieden werden kann. Zusätzliche und bedeutende Vorteile werden durch Verwendung eines Polymeren mit kleiner Teilchengröße bei der Herstellung einer Vormischung erzielt. Hierdurch vermindert sich die Zeit und deshalb die erforderliche Tankgröße, um das Polymere zu einer wirksamen Lösung zu hydratisieren.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform besteht darin, daß man die Flüssigkeit des umgebenden Mediums ansaugt, als Hochdruckstrahl in die Mischkammer pumpt, ein polymeres Additiv, das entweder ein fein zerteilter Feststoff oder eine flüssige Dispersion des Polymeren ist, in den Strahl einbringt und das polymere Additiv gründlich mit der Flüssigkeit mischt. Von der Mischkammer gelangt die partiell gemischte Lösung in die Hydratisationskammer, wo das Polymere in Übereinstimmung mit den obengenannten Regeln zur Herstellung einer widerstandsvermindernden Flüssigkeit weitgehend gelöst wird. Die Polymerlösung, die während des Durchganges durch das Misc-hsystem vollständig so behandelt ist, daß sie die gewünschten Widerstandsvermindernden Eigenschaften aufweist, kann ebenso durch weitere Zugabe umgebender Flüssigkeit vor der Injektion verdünnt werden, wodurch das Tankvolumen erheblich vermindert sein kann. Die Vorrichtung wird zwar im wesentlichen am Beispiel der Zubereitung von wasserlöslichen widerstandsvermindernden und viskoelasti-
sehen Polymeren, die in Wasser zum Zwecke der Widerstandsverminderung verwendet werden, beschrieben; es sei jedoch erwähnt, daß diese Vorrichtung auch zum Mischen von nicht-wässerigen Polymermaterialien verwendet werden kann. Beispielsweise können Polyisobutylen oder hochmolekulare Silikone mit Kerosin oder anderen Flugkraftstoffen gemischt werden, um die Leitungskapazität beim Auftanken in der Luft zu erhöhen und somit die gefährlichen Zeitabschnitte zu verkürzen.
Diese und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen einer erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schaubildliche oder schematische Darstellung der Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Behälters für die Polymersuspension, und
Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform ist eine Anordnung zum Mischen von Polymerzusätzen oder Additiven mit einer Flüssigkeit zum Einspritzen dieser Mischung oberhalb oder unterhalb des ZuführungsVerteilers 1. In Fig. 1 ist zwar gezeigt, daß diese Mischanordnung an einer Rohrleitung angeschlossen ist, sie kann aber auch an irgendeiner anderen Stelle angeschlossen sein, wo eine Flüssigkeit entlang einer festen Oberfläche fließt, wie etwa der Seitenwand eines Behälters (Schiffes oder Fahrzeuges). Beispiele hierfür sind in den obengenannten Patentschriften dargelegt.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist ein Zuführungsverteilerrohr 1 auf einer Leitung 2 angeordnet, und durch einen auf dem Umfang befindlichen Schlitz 3 in der Leitungswand wird Wasser in das Zuführungsverteilerrohr eingelassen. Dieses Wasser wird
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einer Rohrleitung 4 zugeführt, und eine Hochdruckpumpe 5 verstärkt den Druck. Das Wasser gelangt dann durch ein Rohr in eine Düsenöffnung 6 in der Wand der Mischkammer 7» und danach Spritzt das Wasser in die Mischkammer hinaus und verbreitert sich in Flußrichtung.
Ein Vorratsbehälter 8 enthält das polymere Material, das in einer Lösung neutraler Dichte suspendiert ist, die etwa das . gleiche spezifische Gewicht wie das Polymer besitzt und mit dem Polymer nicht reagiert. Ein Beispiel einer derartigen Lösung ist eine Lösung neutraler Dichte aus Äthylenglykol, der Bleiazetat oder Zinkjodid zugesetzt ist. Das spezifische Gewidit des Äthylenglykols ist geringer als das spezifische Gewicht des zugesetzten Polymers. Ein weiteres System ist die Kombination aus Glyzerin und Alkohol. Um also eine Lösung mit dem richtigen spezifischen Gewicht zu erhalten, wird beispielsweise eine geeignete Menge an Bleiazetat zugefügt, bis die Lösung das richtige spezifische Gewicht erreicht hat, um das bestimmte zu verwendende Polymer zu suspendieren. Auf diese Weise kann der polymere Zusatz auf unbestimmte Zeit gelagert werden und steht zu jeder Zeit für eine Verwendung zur Verfügung.
Ein Teil des Wassers in dem Rohr 1J strömt durch eine Leitung in den Vorratsbehälter 8. Hier erzeugt es oberhalb der Trennwand 10 einen Druck, so daß bei Beginn des Betriebes in der Anordnung das suspendierte Polymer unterhalb der Trennplatte die Membran 11 zerreißt und durch ein kleines Rohr 12 herausfließt, um sich Tropfen für Tropfen etwa in der Mitte des Strahls in das fließende Wasser zu mischen. Der Strahl kann sich erweitern und erzeugt eine sehr turbulente Mischung zwischen dem Wasser und dem Polymer.
In einer anderen Ausführungsform nach Fig. 2 kann sich die polymere Suspension in einem Vorratsbehälter 13 befinden, der auf der einen Seite einen schmalen Auslaß 14 und in der Wand der anderen Seite einen Kolben 15 aufweist, über die Auslaß-
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seite des Behälters ist eine zerreißbare Membran 11 gespannt, um die Suspensionsflüesigkeit von dem Wasser zu trennen, wenn die Polymereinspritzanordnung nicht benutzt wird. Auf ähnliche Weise können aber auch ein von Hand oder durch eine Magnetspule bedientes Ventil verwendet werden. Wenn die Anordnung benutzt wird, zerreißt die Membran durch die Kraft des Druckes der suspendierten Lösung und die Flüssigkeit fließt aus dem Tank heraus und in das Mischsystem hinein.
Unabhängig von der verwendeten Ausführungsform gelangt das unter hohem Druck befindliche Wasser und das Polymer in einen Hydratisationsbehälter 16 sobald sie in der Mischkammer 7 (Pig. I) P gemischt worden sind. Dieser Hydratisationsbehälter 16 weist zellenförmige oder bienenwabenartige Unterteilungen auf, in denen das fein verteilte Polymer genügend Zeit zur Hydratisation mit dem Wasser findet. Da das Polymer fein verteilt ist und an der Düsenöffnung gut mit dem Wasser vermischt wurde, ist die Hydratisationszeit stark vermindert und die Hydratisation wird vollständig in dem relativ kleinen Hydratisationsbehälter durchgeführt.
Die Behälterabmessungen sind auch durch den Aufbau des Hydratisationsbehälters 16 stark verkleinert, der ein bienenwabenartiges Gebilde 17 aufweist, das sich von der Nähe des einen fc Endes bis in die Nähe des anderen Endes des Behälters erstreckt. Das Polymer und das Wasser durchströmen das bienenwabenartige Gebilde 17, wo durch einwirkende Scherkräfte eine innige und schnelle Mischung dieser Substanz bewirkt wird. Jede Zelle der Bienenwabe bildet einen gleichen Widerstand, so daß die Strömung recht gleichmäßig über den Behälter verteilt wird. Die Durchflußzeit durch den Behälter hindurch ist für jedes Wasserpartikelchen etwa gleich. Dieses wäre nicht der Fall, wenn die Strömung in gerader Linie von dem Eingang 18 zu dem Ausgang 19 hindurchführen würde, wenn sich in dem Behälter kein bienenwabenartiges Gebilde befinden würde. Durch diese Anordnung wird eine sehr hohe Ausnutzung des Behältervolumens erzielt. Die hydratisierte Lösung wird dann mit Hilfe der Nebenleitung 22 zu der geeigneten Injektionskonzentration ver-
ORIGINAL INSPECTED
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dünnt oder kann direkt injiziert werden. Das Verfahren im Hydratdaationstank zu einer hohen Konzentration zu mischen, vermindert dessen erforderliches Volumen erheblich, während es die Herstellung wirksamer Mischungen ermöglicht. Das hydratisierte Polymer gelangt unter verändertem Druck in ein Einspritzverteilerrohr 20 und so—dann zu dem Schlitz 21, der zu der Grenzfläche zwischen der festen Oberfläche und dem Wasser führt, das sich relativ zu der festen Oberfläche bewegt. Die Einführung des hydratisierten Polymers an dieser Grenzfläche ermöglicht es, daß das Polymer entlang des festen Körpers fließt, und das Wasserjströmt mit sehr viel weniger Turbulenz an der überzogenen Grenzfläche vorbei. Hierdurch ist die erforderliche Kraft, um eine bestimmte Flüssigkeitsmenge an einem Ort an der festen Oberfläche vorbeizubewegen, geringer als wenn kein Polymer zugesetzt worden wäre. Umgekehrt betrachtet drückt eine gegebene Kraft eine größere Flüssigkeitsmenge an einem bestimmten Ort an der festen Oberfläche vorbei, wenn ein überziehendes Polymer zugesetzt ist.
Die Größe des Hydratisationsbehälters 16 kann für eine ausreichende Hydratisation durch die Verwendung eines Nebenschlußsystems 22 wesentlich verringert werden. In diesem Fall wird nur ein geringer Teil des Wassers direkt durch die Düse des MischhydratBationsbehälters geführt. Hierdurch werden bedeutend höhere Prozentgehalte an Polymer in der Lösung erhalten. In diesem Fall ist die Konzentration der Addition-Wasser-Mischung aus dem Behälter 16 für die höchste Ausnutzung an der Wasser-Festkörpergrenzfläche zu hoch. Deshalb werden diese höheren Konzentrationen mit dem Nebenfluß vor der eigentlichen Einspritzung und Verwendung verdünnt. Diese Nebenleitungs-Mischeranordnung ist von größerer Bedeutung bei der Bestimmung der Größe der Mischeranordnung, da die Verdünnung gegenüber der Hydratisation in weniger als 1/10 der Zeit durchgeführt werden kann. Eine entsprechende Verkleinerung der Abmessungen des Hydratisationsbehälters bei gleicher Polymerausbeute ist dann im Vergleich zu dem Fall, in dem der ganze Fluß durch den Mischer und den Hydratisationsbehälter hindurchge-
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- 12 führt wird, realisiert.
Das hydratisierte Polymer, das eingespritzt und verwendet worden ist, kann erneut benutzt werden, indem unterhalb des Zuführungsverteilerrohres ein Saugrohr angeordnet und ein großer Teil des hydratisieren Polymers abgezogen wird, wie es in dem bereits erwähnten US Patent 3 303 810 beschrieben ist. Dieses hydratisierte Polymer wird dann durch eine Leitung 23 und einer Pumpe 2k zurückgeführt und vor einer erneuten Einspritzung wird frisches Polymer zugesetzt. Dies wird als eine andere Möglichkeit betrachtet, wenn ein lange dauernder Durchfluß zu erwarten ist und eine Rezirkulation dementsprechend Polymerersparnisse ermöglicht. Wenn der hydratisierte Polymerzusatz unterhalb des Einspritzrohres zurückgewonnen und dann zur erneuten Einspritzung zurückgeführt wird, kann der konzentrierte Polymerzusatz aus dem Hydratisationsbehälter direkt zu dem zurückgewonnenen, etwas verdünnten Zusatz hinzugefügt werden, und die Mischung kann durch das Einspritz-Verteilerrohr 20 und den Einspritzschlitz 21 eingespritzt werden. Wenn der zurückgewonnene Zusatz und die konzentrierten Zusätze im gemischten Zustand eine zu hohe Konzentration ergeben, kann durch die Nebenleitung 22 eine gemessene Wassermenge zugeführt werden bis eine geeignete Konzentration hergestellt ist.
Die Funktionsweise der Anordnung nach Fig. 1 ist, wenn sie an eine Wasser führende Leitung angeschlossen ist, etwa die folgende: Ein Polymer mit hohem Molekulargewicht und Molekülen linearer Kettenbildung wird in einer nicht-reagierenden Flüssigkeit neutraler Dichte suspendiert und unter Druck Tropfen für Tropfen in eine Wasserdüse gedrückt. Das Polymer und das Wasser wirbeln in einem Mischbehälter herum und gelangen dann in einen Hydratisationsbehälter, in dem die Hydratisation vollendet und aus der eintretenden Mischung eine gleichmäßige Polymerlösung gebildet wird. Nach der Hydratisation wird das hydratisierte Polymer in die Grenzschicht zwischen dem Wasser und der festen Oberfläche eingeführt, an der es entlangfließt. Das hydratisierte Polymer kann direkt in die Grenzschicht eingegeben werden oder einem anderen hydratisierten Polymer zugesetzt werden, das
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unterhalb des Zuführungsverteilerrohres aus der Grenzschicht zurückgewonnen worden ist und nun zurückgeführt und erneut in die Grenzschicht zwischen dem Wasser und der festen Oberfläche eingegeben wird. Die Größe des Hydratisationsbehälters kann auf Wunsch verringert werden, indem nur ein kleiner Teil des Wassers durch die Düse, die Mischkammer und dem Hydratisationsbehälter hindurchgeführt wird, während der Rest des Wassers, das mit dem konzentrierten hydratisierten Polymerzusatz zwischen dem Hydratisationsbehälter und dem Punkt der Einspritzung gemischt werden soll, um diese Bauteile herumgeführt wird.
Die Vorteile der Direkteinspritzung der Polymerlösung in die Grenzschicht und Verdünnung an dieser Stelle werden durch das folgende Beispiel veranschaulicht.
Eine Wassertunneleinrichtung, die im Eintrittsbereich eines Rohres (Durchmesser 3,2 cm) eine Strömung aufwies, um eine sich bewegende Grenzschicht zu erzeugen, wurde über eine Anlegekanteninjektion mit einer 20 /iigen Aufschlämmung von ltPolyox"-Koaguliermittel in einer Mischung aus Glyzerin und Alkohol versetzt. Wie oben erwähnt, ist das "Polyox"-Koaguliermittel ein Polyäthylenoxid der Union Carbide Co. Das Mol-Gewicht beträgt ca. 5 x 10 . Die Injektionsdurchflußleistung betrug 1,13 l/Min, auf 2,54 peripherische cm bei einer Eingangskonzentration von 5000 ppm Polyäthylenoxid. Das Polyäthylenoxid wurde ungefähr 10 Sekunden vor der Injektion hydratisiert, wobei zu 40 % Lösung eintrat. Das sind etwa 2000 ppm Polyäthylenoxid. Der Reibungsfaktor für dieses System war 5,17 x 10 ^ (4-fache Wand-Schubspannung) (wall shear stress), geteilt durch den Staudruck (kinetic head). Die Reynold-Zahl wurde mit 4,08 χ 105 bestimmt (Durchschnittsgeschwindigkeit χ Durchmessers kinematische Viskosität). Dieser Reibungsfaktor war etwa der gleiche, wie er bei einer Injektionsgeschwindigkeit von 6,72 1/ Min. auf 2,54 peripherische cm und 600 ppm vollständig hydratisiertem Polyox-Koaguliermittel erhalten wurde. Dementsprechend ergibt die direkte Injektion der konzentrierten partiell hydratieierten Lösung in die Grenzschicht, verglichen mit der
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Injektion einer geringer konzentrierten Lösung von 600 ppm hydratisiertem Polyäthylenoxid, eine 6 : 1 Reduktion der Durchflußleistung mit einer 1,8 : 1 Reduktion im Polymerverbrauch. Dementsprechend wird eine Verminderung der Durchflußerfordernisse erreicht. Das Ergebnis ist, daß nur eine Pumpe geringerer Kapazität für die Mischung des Polymeren erforderlich ist und eine Einsparung an Polymeren für eine gegebene Leistung möglich wird.
Die andere AusfUhrungsform eines Vorratbehälters nach Fig. 2 weist einen Motor 25 für eine Bewegung des Kolbens 15 in dem zylindrischen Behälter 13 auf. Der Motor 25 kann durch den gleichen, nicht dargestellten Schalter gestartet werden, der die Spritzpumpe steuert. Wenn die Pumpe und der Motor gestartet werden, zirkuliert dadurch Wasser unter hohem Druck und bildet an der Öffnung 6 einen Strahl hoher Geschwindigkeit. Die Polymersuspension wird durch die Leitung 12 in den Wasserstrahl eingespritzt, wenn der Motor 25 in Betrieb ist und den Kolben bewegt. Die Punktionsweise der Gesamtanordnung ist auch unter Verwendung dieser Ausführungsform die gleiche wie sie anhand der Pig. I vorstehend bereits beschrieben worden ist.
In dem Hydratisationsbehälter 16 ist eine in Fig. 3 dargestellte Honigwabe 17 angebracht, die den Behälter ausfüllt, 3o daß die gesamte, durch den Behälter hindurchtretende Flüssigkeit beim Durchströmen der Honigwabe beeinflußt wird, wie es oben erläutert ist. Die Honigwabe 17 sollte so fein sein, daß eine Schichtung der Lösung oder ein Kanaleffekt verhindert wird und eine fortgesetzte Mischung und Hydratisation des bestimmten Polymers in der Wasserlösung möglich ist.
Der Ausdruck "Additiv, Zusatz oder Polymer", wie er in dieser Beschreibung verwendet wird, soll alle Polymere und Zusätze einschließen, die die Eigenschaft der Widerstandsverminderung aufweisen, wenn sie mit einer Flüssigkeit gemischt werden. Der Begriff "hydratisiertes Polymer" soll alle diejenigen Zusätze umfassen, die eine ausreichend lange Zeit in einer Flüssigkeit gelöst worden sind, um ihre Eigenschaften der Widerstandsverminderung weitgehend entwickelt zu haben. Ebenfalls umfaßt der
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Ausdruck "Hydratisation" Lösungen nicht wässeriger Polymermaterialien, wie Polyisobutylen, in einem dafür geeigneten Lösungsmittel, z. B. Kerosin und andere Flugkraftstoffe, die ausreichende Zeit gelöst sind, um die strömungswiderstandreduzierenden Eigenschaften voll zu entwickeln.
Im breitesten Sinne offenbart daher die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung eines löslichen polymeren Materials mit einem Lösungsmittel, um eine Lösung herzustellen, die im besseren Maße die Fähigkeit zur Reibungsverminderung besitzt. Als erfindungsgemäßes aktives Ausgangsmaterial kann ein feinzerteiltes lösliches Polymeres eingesetzt werden. Es wird entweder eine flüssige oder trockene Suspension dieses Materials in eine Mischkammer zum schnellen Mischen mit dem Lösungsmittel eingeführt. Um die obengenannte Vormischung des Polymeren herzustellen, können konventionelle Verfahren eingesetzt werden. Die Vormischung steigert dann in der Misch ungs kammer die Lösungs geschwindigkeit.
Es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die obengenannten speziellen Ausführungsformen zu beschränken, da offensichtlich mehrere Variationen innerhalb des Bereichs der folgenden Ansprüche möglich sind.
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Claims (1)

c\j o ig / j Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Zuführung von widerstandsvermindernden Zusätzen, gekennzeichnet durch eine Mischkammer (7) zur schnellen Bildung einer Suspension des löslichen Polymermaterials in einem Lösungsmittel, einen Behälter (16) zum Hydratisieren der Suspension, bis eine beträchtliche Lösung des Polymeren eingetreten ist, wobei die Lösung eine stärkere Konzentration aufweist als sie für die Widerstandsverminderung benötigt wird, und eine Vorrichtung zum Einspritzen der so gebildeten Lösung in die Grenzschicht mit einer Fließgeschwindigkeit, die für eine Widerstandsverminderung ausreicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Mischkammer (7) eine Anordnung aufweist, in der Polymermaterial mit einem Strahl des Lösungsmittels in Berührung gebracht wird und in der die Hydratisation während des Durchflusses der Suspension zu einer durch Widerstandsvermindernde Zusätze zu schmierenden festen Oberfläche fortschreitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel zum Verdünnen der Lösung mit zugefügtem Lösungsmittel vorgesehen sind.
k. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Hydratisationsanordnung eine zweite mit der Mischkammer verbundene Kammer aufweist und die Anordnung zum Einspritzen der gebildeten Lösung in die. Grenzschicht mit der zweiten Kammer verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1I, dadurch gekennzeichnet , daß die Anordnung zum Verdünnen der Lösung zwischen die zweite Kammer und die Anordnung zum Einspritzen der so gebildeten Lösung in die Grenzschicht eingesetzt ist.
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6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl des Lösungsmittels aus Umgebungsflüssigkeit besteht, die aus einer Öffnung in der durch wider3tandsvermindernde Zusätze zu schmierenden Oberfläche entnommen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil des LÖsung3mittelstromes als IJebenrstrom um die Mischkammer herumgeführt wird und die bei der Hydrat isation gebildete Lösung verdünnt.
8. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum Verdünnen der Lösung Umgebungsflüssigkeit aus einer Öffnung in der durch WiderstandsVerminderung zu schmierenden Oberfläche erhält.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennze lehnet , daß die Anordnung zum Verdünnen der Lösung zwischen die zweite Kammer und die Anordnung zum Einspritzen der so gebildeten Lösung in die Grenzschicht eingesetzt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Vorrichtung zum Liefern einer Dispersion eines festen löuLiehen Polymeren in einem Nicht Lösungsmittel enthält.
LL. Vorfahrun /.ur Zuführung einou don Widerstand vermindernden Zu.'i il.Miii, dadurch gekennzei c. h net, daß ο in Von iicAuni I'oLyinurinateriaL mit eitifim fLilwiigon LöjungamittfjL ;;chtu;LL zuv Bildung einer i'Lüu.5 Lgmi iUiupemj Lon tfumiiichfc v/i rl, dLfi.Ui -Uu ipt;rui lon hydr.it. L. 5 luvt wird, hi:i ti I ti- j bfft.t''icht Li c.hfj florigo den PoLynuiren gt.»Lö;5b ist, wc)bf>i s; LfIi ein,» it'irk'.'r konzfuitrierte I.iiiamg bLLdet ala zur l/idfir-.•jt.tmd.r/ei'inindorunti «rforderLlch L:it und die gobLLdotn l,">~ i; mit a inn ν ilniuihuiiMli^V.n Lt, dio tiu:s reicht, V/LdtiCit md:; · iπ I uMing :ui argebon, in oinn (irenüohLcjht eLrif.f-Jprit,/Λ.
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wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Polymerlösung vor der Einspritzung in die Grenzschicht verdünnt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Polymermaterial mit einem Strahl des flüssigen Lösungsmittels unter Turbulenz gemischt wird, so daß eine einheitliche Dispersion des Polymers in dem Lösungsmittel gebildet wird.
lh. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η ™ zeichnet, daß das flüssige Lösungsmittel Umgebungsflüssigkeit i3t, die mit der durch Widerstandsverminderung zu schmierenden festen Oberfläche in Berührung steht.
15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Polymermaterial eine Dispersion neutraler Dichte der festen Polymerpartikelchen in einer nicht lösenden Flüssigkeit ist.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil der Umgebungsflüssigkeit die durch Hydratisation gebildete Lösung verdünnt.
17. Verfahren zur Zuführung eines Widerstands vermindernden Zusatzes zu einer Grundflüssigkeit, um den Widerstand zu vermindern, dor durch die rulative Bewegung dor Grundflüssigkeit zu einem Fahrzeug, dan eine Überfläche in Kontakt mit der GrundflüuüLgkeit hält, entsteht, d a d u r ο h β 0 k ο η η ζ ο i c h η e t , daß eine Menge des lonlichun widerstand»vermindernden Polymers mit einer Menge ilt.T FLüna i^ke Lt {.',emlucht wird, dom polymeren Material uine bestimmte i'uit die Mciglichkoit gegeben wird, eine unvollständig.· L-äaung z\x bilden, die in einem weiteren Zo it raum, der kürzer als der erate Zeitraum ist, mit der !■'LüUiiigkeit verdünnbar ist und die entstehende Lösung
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aus Flüssigkeit und dem Polymeren direkt in die dem Fahrzeug benachbarte Grenzfläche der Flüssigkeit injiziert wird.
18. Kombination nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet , daß die entstehende Lösung eine höhere Konzentration aufweist als zur optimalen Widerstandsverminderung im Bereich der Injektion und der Injektionsgeschwindigkeit erforderlich ist.
19. Kombination nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Flüssigkeit Wasser, das Fahrzeug ein fester Körper, der sich in der Flüssigkeit bewegt, und das widerstandsvermindernde Material ein wasserlösliches, hochmolekulares, lineares, viskoelastisches Polymer ist.
20. Kombination nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das widerstandsreduzierende Mittel mit der Flüssigkeit in Form einer Dispersion von Teilchen geringer Korngröße gemischt wird.
21. Kombination nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die unvollständige Lösung in einem Zeitraum gebildet wird, der kurz ist im Vergleich zu dem Zeitraum, der für die Bildung einer nahezu vollständigen Lösung erforderlich ist, wobei sich die unvollständige Lösung in einem Zeitraum verdünnen läßt, der kürzer ist als der erstgenannte Zeitraum.
22. Kombination nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der erstgenannte Zeitraum kürzer als 5 Minuten ist.
23. Kombination nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die unvollständige Lösung in einem Zeitraum gebildet wird, der kürzer als der zur 95 *igen Lösung des Materials in der Flüssigkeit erforderliche Zeitraum ist und das gesamte Material in der gleichen Menge Flüssig-
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keit auflösbar wäre, wenn die Auflösung weitergeführt würde.
2Ί. Kombination na<ih Anspruch 20, dadurch gekenn zeichnet, daß die unvollständige Lösung in einem Zeitraum gebildet ist, der im Bereich einer 20 bis 95 ?igen Auflösung der Menge des Materials in der Menge der Flüssigkeit liegt, wobei das gesamte Material in der gleichen Menge der Flüssigkeit auflösbar wäre, wenn man die Auflösung zu Ende führen würde.
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GB (1) GB1332502A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2313632A1 (fr) * 1975-06-06 1976-12-31 Gen Electric Composition et procede pour ameliorer les proprietes d'ecoulement de milieux liquides, et procede pour preparer une telle composition

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2305376C2 (de) * 1973-02-03 1975-01-09 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Vorrichtung zum Verhindern ungewollter Zumlschung von widerstandsvermindernden Additiven zu Wasser bei instationären Strömungsvorgängen
JPS54177419U (de) 1978-06-02 1979-12-14
US4263926A (en) * 1978-12-04 1981-04-28 Shell Oil Company Injection system for solid friction reducing polymers
FR2500324A1 (fr) * 1981-02-24 1982-08-27 Stein Industrie Dispositif de melange homogene de liquides en ecoulement a des temperatures differentes
US4722363A (en) * 1986-06-04 1988-02-02 Atlantic Richfield Company Additive injection system for fluid transmission pipelines
US4771800A (en) * 1987-07-13 1988-09-20 Conoco Inc. Dissolution performance by injection through a die-type nozzle
US4756326A (en) * 1987-07-13 1988-07-12 Conoco Inc. Polymeric drag reducer performance by injection through a land-length die
US4771799A (en) * 1987-10-29 1988-09-20 Conoco Inc. Method for improving the performance of highly viscous concentrates of high molecular weight drag reducing polymers
US5067508A (en) * 1990-11-16 1991-11-26 Conoco Inc. Activation of water-in-oil emulsions of friction reducing polymers for use in saline fluids
DE4211138A1 (de) * 1992-04-03 1993-10-07 Putzmeister Maschf Vorrichtung zur Förderung von feststoffreichen Dickstoffen
US5220938A (en) * 1992-04-14 1993-06-22 Vic Kley Fluid flow friction reduction system
US5388905A (en) * 1993-03-30 1995-02-14 Or-Tec, Inc. Polymer mixing/activation system
US5361797A (en) * 1993-06-01 1994-11-08 Schwing America, Inc. Sludge pipeline lubrication system
US5513671A (en) * 1994-07-13 1996-05-07 Schwing America, Inc. Hydraulically controlled water spool valve
FR2755746B1 (fr) * 1996-11-13 1998-12-11 Inst Francais Du Petrole Procede de transport d'un gaz sous pression en presence d'un film liquide
US6349734B1 (en) * 1998-12-31 2002-02-26 Cortana Corporation Method for reducing dissipation rate of fluid ejected into boundary layer
US6357464B2 (en) 1998-12-31 2002-03-19 Cortana Corporation Method for reducing dissipation rate of fluid ejected into boundary layer
US6138704A (en) * 1998-12-31 2000-10-31 Cortana Corporation Method for reducing dissipation rate of fluid ejected into boundary layer
US6200014B1 (en) 1998-12-31 2001-03-13 Cortana Corporation Method and apparatus for mixing high molecular weight materials with liquids
US7287540B2 (en) * 2003-03-14 2007-10-30 Baker Hughes Incorporated Method for introducing drag reducers into hydrocarbon transportation systems
RU2267517C1 (ru) * 2004-11-16 2006-01-10 ООО "Нефтехимсервис" Способ обработки нефти и нефтепродуктов
FR2878018B1 (fr) * 2004-11-18 2008-05-30 Inst Francais Du Petrole Methode de transport d'un produit visqueux par ecoulement en regime de lubrification parietale
EA011962B1 (ru) * 2004-12-06 2009-06-30 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Система и способ для борьбы с образованием пробок в трубопроводе
JP5757625B2 (ja) * 2008-04-25 2015-07-29 エルジー・ケム・リミテッド エポキシ系組成物、接着フィルム、ダイシングダイボンディングフィルム及び半導体装置
US9656221B2 (en) * 2014-01-24 2017-05-23 Baker Hughes Incorporated Systems and methods for treating fluids
EP3212732B1 (de) * 2014-10-31 2022-05-11 Chevron U.S.A. Inc. Polymerzusammensetzungen
US9902894B2 (en) 2014-10-31 2018-02-27 Chevron U.S.A. Inc. Polymer compositions
US10947818B2 (en) * 2018-03-14 2021-03-16 Qiliang Wang System and method for detection and control of the deposition of flow restricting substances
US11313212B1 (en) * 2021-04-07 2022-04-26 Halliburton Energy Services, Inc. Pre-hydration of friction reducers for wellbore fluids
CN115041046B (zh) * 2022-06-09 2023-06-09 安徽科技学院 一种利用烟梗液生产植物营养液装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2954750A (en) * 1954-11-17 1960-10-04 Stuart F Crump Mixer nozzle
US3286674A (en) * 1965-03-17 1966-11-22 Robert G Thompson Solubility acceleration additive for mixing non-newtonian fluids

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2954750A (en) * 1954-11-17 1960-10-04 Stuart F Crump Mixer nozzle
US3286674A (en) * 1965-03-17 1966-11-22 Robert G Thompson Solubility acceleration additive for mixing non-newtonian fluids

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Älteres in Betracht gezogenes Patent: DE-PS 17 81 482 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2313632A1 (fr) * 1975-06-06 1976-12-31 Gen Electric Composition et procede pour ameliorer les proprietes d'ecoulement de milieux liquides, et procede pour preparer une telle composition

Also Published As

Publication number Publication date
JPS546742B1 (de) 1979-03-31
DE7039035U (de) 1976-01-29
DE2051873C2 (de) 1983-03-03
FR2065511A2 (de) 1971-07-30
US3601079A (en) 1971-08-24
GB1332502A (en) 1973-10-03
FR2065511B2 (de) 1973-01-12

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