Способ получения низкозамерзающей жидкости
Изобретение относится к способу получения низкозамерзающей жидкости, включающему приготовление водощелочного и водогликолевого растворов и их смешение с перемешиванием полученной смеси не менее одного часа при поддержании температуры 50…55°С. При этом приготовление водощелочного раствора производят путем загрузки в емкость для водощелочного раствора дистиллированной воды с температурой 50…55°С и выполнением при поддержании этой температуры компаундирования красителя и основы в течение 0,5 часов, компаундирования натра едкого и основы в течение 1,5 часов, компаундирования натрия метасиликата и основы в течение 1 часа, компаундирования калия азотнокислого или селитры калиевой с основой в течение 1 часа и компаундирования нитрита натрия и основы в течение 1 часа. Приготовление водогликолевого раствора производят путем загрузки в емкость для водогликолевого раствора этиленгликоля и дистиллированной воды с температурой 50…55°С и выполнением при поддержании этой температуры компаундирования натра едкого и основы в течение 1,5 часов, компаундирования буры и основы в течение 1 часа, компаундирования кислоты бензойной и основы в течение 1 часа и компаундирования полиметилсилоксана и основы в течение 0,5 часа. При этом соблюдают следующее соотношение компонентов, мас.%: этиленгликоль 91,80, кислота бензойная 3,49, натр едкий 1,30, нитрат натрия 0,21, калий азотнокислый 0,05, бура 1,04, натрий метасиликат 0,107, полиметилсилоксан 0,001, краситель 0,002, вода дистиллированная 2,00. Требуемый технический результат - низкозамерзающая жидкость для использования при температурах до -40°С.
Изобретение относится к технологическим способам получения низкозамерзающих жидкостей преимущественно для применения в двигателях внутреннего сгорания.
Известен способ, включающий смешение фенола, формальдегида и катализатора, конденсацию смеси и ее сушку, а также последующее растворение полученной фенолформальдегидной смолы в органическом растворителе, причем конденсацию смеси проводят путем предварительного смешения формалина с катализатором и дальнейшего подмешивания фенола при молярном отношении формалина к фенолу, равном 1,5-1,6, и молярном отношении катализатора к фенолу, равном 0,1-0,2, с последующим нагревом смеси до температуры 35-40°С и поддержание температуры смеси в процессе конденсации, равной 65-75°С, до достижения коэффициента преломления 1,59-1,60, при этом в качестве катализатора используют жженую магнезию или магний оксид, а в качестве органического растворителя используют этиловый спирт [RU 2285014, C1, C08G 8/10, 2006.10.10].
Недостатком способа является относительно узкая область применения, что не позволяет использовать его для получения низкозамерзающих жидкостей.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения незамерзающей жидкости, включающий приготовление высококонцентрированного раствора диметилсульфоксида в деионизированной воде путем смешивания 70% диметилсульфоксида и 30% воды, в полученный раствор при перемешивании вводят анионное и неионогенное поверхностно-активное вещество, трилон Б, ацетат натрия, карбамид, краситель кислотный синий, отдушку (парфюмерную композицию) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| анионный ПАВ | 0,1-0,25 |
| неионогенный ПАВ | 0,08-0,15 |
| трилон Б | 0,0008-0,0015 |
| ацетат натрия | 0,01-0,1 |
| карбамид | 0,03-0,08 |
| краситель | 0-0,0001 |
| отдушку | 0-0,0003 |
и в полученный раствор добавляют при постоянном перемешивании расчетное количество деионизированной воды, исходя из необходимой температуры начала кристаллизации, и для создания концентрации диметилсульфоксида в растворе от 30 до 50 мас.%, продолжают перемешивание до полной однородности и фильтруют, при этом количество воды берут исходя из необходимой температуры для начала кристаллизации [RU 2333944, C1, C11D 3/43, C11D 1/66, C11D 3/20, 2008.09.20].
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкая область применения, поскольку получаемая по известной технологии низкозамерзающая жидкость может быть использована при температурах до -40°С.
Требуемый технический результат заключается в расширении области применения за счет получения низкозамерзающей жидкости для использования при температурах до -40°С.
Требуемый технический результат достигается тем, что по способу, включающему приготовление первого раствора, второго раствора и их смешение, в качестве первого раствора используют водощелочной раствор, в качестве второго раствора используют водогликолевый раствор, их смешение производят путем закачивания водощелочного раствора из емкости для водощелочного раствора в емкость для водогликолевого раствора с помещенным в нем водогликолевым раствором и перемешивания полученной смеси не менее одного часа при температуре 50…55°С, при этом приготовление водощелочного раствора производят путем загрузки в емкость для водощелочного раствора дистиллированной воды с температурой 50…55°С и выполнения при поддержании этой температуры компаундирования красителя и основы в течение 0,5 часов, компаундирования натра едкого и основы в течение 1,5 часов, компаундирования натрия метасиликата и основы в течение 1 часа, компаундирования калия азотнокислого или селитры калиевой с основой в течение 1 часа и компаундирования нитрита натрия и основы в течение 1 часа, а приготовление водогликолевого раствора производят путем загрузки в емкость для водогликолевого раствора этиленгликоля и дистиллированной воды с температурой 50…55°С и выполнения при поддержании этой температуры компаундирования натра едкого и основы в течение 1,5 часов, компаундирования буры и основы в течение 1 часа, компаундирования кислоты бензойной и основы в течение 1 часа и компаундирования полиметилсилоксана и основы в течение 0,5 часа, при этом соблюдают следующее соотношение компонентов мас.%:
| Этиленгликоль | 91,80 |
| Кислота бензойная | 3,49 |
| Натр едкий | 1,30 |
| Нитрат натрия | 0,21 |
| Калий азотнокислый | 0,05 |
| Бура | 1,04 |
| Натрий метасиликат | 0,107 |
| Полиметилсилоксан | 0,001 |
| Краситель | 0,002 |
| Вода дистиллированная | 2,00 |
Предлагаемый способ получения низкозамерзающей жидкости заключается в следующем.
Способ предназначен для получения низкозамерзающей жидкости преимущественно для применения в двигателях внутреннего сгорания.
Предварительно осуществляют контроль качества исходного сырья.
В качестве исходного сырья используют компоненты со следующими характеристиками:
этиленгликоль - плотность при 20°С 1,110-1,115 г/см3, показатель преломления при 20°С 1,4300-1,4320;
кислота бензойная техническая - температура начала плавления не ниже 121,6°С, массовая доля воды не более 0,1%;
натрий гидрооксид - массовая доля натра едкого не менее 98,0%, массовая доля хлоридов не более 0,005%, массовая доля потери при прокаливании (270-320°С) не более 5%;
натрий азотистокислый (нитрит натрия) - массовая доля воды не более 1,4%, массовая доля хлористого натрия не более 0,17%;
калия азотнокислый (селитра калиевая, натрий азотнокислый) - массовая доля воды не более 0,08%, массовая доля хлористных солей не более 0,017%;
натрий тетраборнокислый 10-водный или бура техническая - массовая доля нерастворимого в воде остатка не более 0,04%, массовая доля буры 10-водной не менее 99,5%;
натрий кремнекислый мета 9-водный - массовая доля окиси натрия 18-21%, массовая доля хлоридов не более 0,02%, оптическая плотность 5% раствора не более 0,05;
флоуресцеин или уранин или краситель органический кислотный ярко-голубой «3» - массовая доля основного вещества не менее 97,5%, растворимость в спирте - полная, оптическая плотность 0,25% раствора 0,46;
полиметилсилоксан (жидкость ПМС-200А) - кинематическая вязкость при 100°С 30-110 сСт, пеногасящая способность не менее 0,5 мм/с;
дистиллированная вода (или паровой конденсат) - рН воды 5,4-6,6, жесткость не более 6,0 мгэкв/кг, отсутствие хлоридов.
Приготовляют два исходных раствора - водощелочной и водогликолевый.
Приготовление водощелочного раствора производят путем загрузки в емкость для водощелочного раствора дистиллированной воды (или парового конденсата) и подогрев ее до температуры 50…55°С. Далее при поддержании этой температуры производят:
компаундирование красителя и основы в течение не менее 0,5 часов;
компаундирование натра едкого и основы в течение не менее 1,5 часов до полного растворения кристаллов;
компаундирование натрия метасиликата и основы в течение не менее 1 часа до полного растворения кристаллов;
компаундирование калия азотнокислого или селитры калиевой с основой в течение не менее 1 часа до полного растворения кристаллов;
компаундирование нитрита натрия и основы в течение не менее 1 часа до полного растворения кристаллов.
Полученный раствор подвергают контролю путем проверки отсутствия кристаллов компонентов и его прозрачности.
Далее готовят водогликолевый раствор путем загрузки в емкость для водогликолевого раствора дистиллированной воды (или парового конденсата) и подогрев ее до температуры 50…55°С. Далее при поддержании этой температуры производят:
загрузку этиленгликоля;
компаундирование натра едкого и основы в течение не менее 1,5 часов до полного растворения кристаллов;
компаундирование буры и основы в течение не менее 1 часа до полного растворения кристаллов;
компаундирования кислоты бензойной и основы в течение не менее 1 часа до полного растворения кристаллов;
компаундирование полиметилсилоксана и основы в течение не менее 0,5 часа.
Полученный раствор подвергают контролю путем проверки соотношения 1 рН - от 8,0 до 10,0.
После приготовления этих растворов осуществляют их смешение путем закачивания водощелочного раствора из емкости для водощелочного раствора в емкость для водогликолевого раствора с помещенным в нем водогликолевым раствором и перемешивании полученной смеси не менее одного часа при поддержании температуры 50…55°С.
Полученная смесь подвергается входному контролю на соблюдении следующих параметров: 1 рН - от 8,2 до 10,5, плотность при 20°С - 1,120-1,150 г/см куб. При приготовлении водощелочного и водогликолевого растворов соблюдают следующее номинальное соотношение компонентов мас.%:
| Этиленгликоль | 91,80 |
| Кислота бензойная | 3,49 |
| Натр едкий | 1,30 |
| Нитрат натрия | 0,21 |
| Калий азотнокислый | 0,05 |
| Бура | 1,04 |
| Натрий метасиликат | 0,107 |
| Полиметилсилоксан | 0,001 |
| Краситель | 0,002 |
| Вода дистиллированная | 2,00 |
При необходимости водощелочной раствор готовят без красителя.
Практическое применение предложенного способа показывает, что температура замерзания полученной низкозамерзающей жидкости лежит ниже 40°С, что подтверждает достижение требуемого технического результата.
При использовании для двигателей внутреннего сгорания рекомендуется разбавление низкозамерзающей жидкости с дистиллированной водой в соотношении 1:1, при котором наблюдается начало кристаллизации смеси при температурах ниже 35°С.
Способ получения низкозамерзающей жидкости, включающий приготовление первого раствора, второго раствора и их смешение, отличающийся тем, что, в качестве первого раствора используют водощелочной раствор, в качестве второго раствора используют водогликолевый раствор, их смешение производят путем закачивания водощелочного раствора из емкости для водощелочного раствора в емкость для водогликолевого раствора с помещенным в нем водогликолевым раствором и перемешивание полученной смеси не менее одного часа при поддержании температуры 50…55°С, приготовление водощелочного раствора производят путем загрузки в емкость для водощелочного раствора дистиллированной воды с температурой 50…55°С и выполнением при поддержании этой температуры компаундирования красителя и основы в течение 0,5 ч, компаундирования натра едкого и основы в течение 1,5 ч, компаундирования натрия метасиликата и основы в течение 1 ч, компаундирования калия азотнокислого или селитры калиевой с основой в течение 1 ч и компаундирования нитрита натрия и основы в течение 1 ч, а приготовление водогликолевого раствора производят путем загрузки в емкость для водогликолевого раствора этиленгликоля и дистиллированной воды с температурой 50…55°С и выполнением при поддержании этой температуры компаундирования натра едкого и основы в течение 1,5 ч, компаундирования буры и основы в течение 1 ч, компаундирования кислоты бензойной и основы в течение 1 ч и компаундирования полиметилсилоксана и основы в течение 0,5 ч, при этом соблюдают следующее соотношение компонентов, мас.%:
| Этиленгликоль | 91,80 |
| Кислота бензойная | 3,49 |
| Натр едкий | 1,30 |
| Нитрат натрия | 0,21 |
| Калий азотнокислый | 0,05 |
| Бура | 1,04 |
| Натрий метасиликат | 0,107 |
| Полиметилсилоксан | 0,001 |
| Краситель | 0,002 |
| Вода дистиллированная | 2,00 |
