Способ получения твердого топлива

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц 48793О

Со:оз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 09.10.68 (21) 1277225/23-5 (51) М. Кл. С 10/ 7/02

С 08g 9/10

С 08g 37/32 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет 10.10.67 (31) ИР 10b 127640 (33) ГДР

Опубликовано 15.10.75. Бюллетень № 38 (53) УДК 662.62:678. .652 41 21 (08 8.8) Дата опубликования описания 30.01.76 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Бернд Мюллер, Мартин Шпихал и Раинер Нойман (ГДР) Иностранное предприятие

«Хемише Фабрик Кетен Якоби и Ко,КГ» (ГДР) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к области получения твердого топлива, используемого в качестве воспламенителя угля.

Известен способ получения твердого топлива путем отверждения жидкого углеводородного топлива, эмульгированного в водном растворе высокомолекулярного соединения, в качестве которого используют казеин, полиBèíèëîBûé спирт.

Предлагаемый способ предусматривает использование в качестве высокомолекулярного соединения продукт конденсации мочевины, формальдегида и сульфида аммония.

Пригодные для использования продукты конденсации мочевины и формальдегида получаются в результате совместной поликонденсации мочевины, форм альдегида, сульфидов аммония, например гидросульфида аммония, сульфида аммония, полисульфида аммония или смеси этих соединений и других соединений аммония, например аммиака, углекислого аммония, гексаметилентетрамина.

Наряду с перечисленными соединениями в качестве кондепсационных компонентов пригодны также такие производные мочевины, как метилмочевина, фенилмочевина, тиомочевина, однако последние соединения являются значительно более дорогими, чем мочевина, и экономические преимущества достигаются с несоответствующими им затратами.

Эмульсии получают при помощи быстродействующей смесительной машины, напри5 мер проточной эмульгирующей машины, Простые мешалки позволяют осуществлять лишь периодический способ, при котором преимущества предлагаемого способа не проявляются в полной мере. В противоположность это10 му проточная эмульгирующая машина делает возможным: непрерывное получение эмульсии из подводимой с одной стороны модифицированной сырой мелкораздробленной мочевиноформальдегидной смолы и подводимого с

15 другой стороны углеводорода, находящегося в жидком виде, например бензина, бензола, керосина, дизельного топлива, веретенного масла, парафинового масла, отходов масла, неочищенного парафина, мазута, технических

20 нефтепродуктов, причем в углеводороде или в смоле распределены эмульгаторы и отверждающие средства. Одновременно в одной из двух фаз или в обеих фазах могут быть растворены красители, в зависимости от их раст25 воримости в этих фазах.

В качестве эмульгаторов приемлемы анионоактивные вещества такого типа, которые располагаются в эмульсионной системе на

487930 границе раздела фаз масло/вода. В некоторых случаях возможно получать эмульсию без использования эмульгаторов, в частности при применении смол, имеющих активные заряды, однако активные эмульгаторы crIособствуют самопроизвольному топкому распределению углеводородов в золе смолы вследствие того, что они снижают энергстичсские затраты.

Таким образом, указанный эффект становится возможным в такой степени, что преимущес 1ва, достигаемые при использовании активного эмульгатора, многократно превышают затраты на очень незначительное количество эмульгатора. Введение эмульгатора может позволить снизить до минимума расход золя смолы.

Скорость отверждения золя смолы и превращения эмульсии в твердую пену являются зависимыми от степени конденсации и скорости желатинизации золя смолы, а также от применения тепла или ускорителей отверждения или обоих последних. При большом числе оборотов общепринятых эмульгирующих машин подаваемая смесь нагревается за время пребывания в ма шине под действием тепла, выделяющегося в результате сил трения.

Этого тепла может быть достаточно, чтобы в определенный промежуток времени произошла желатинизация и отверждение эмульсии во время стабилизации с помощью сил, возникающих на границе раздела фаз. Скорость отверждения может зависеть и от соответствующего предварительного нагревания. Предварительное нагревание необходимо в том случае, когда используются полутвердые при комнатной температуре или твердые углево- дороды. Применение ускорителей отверждения также позволяет обходиться без дополнительного нагревания и отказаться от использования тепла, выделяющегося в эмульгирующей машине в результате трения, а также дает возможность по желанию регулировать скорость отверждения, если используются жидкие при комнатной температуре углеводороды. В качестве ускорителей отверждения могут применяться соединения, обладающие кислой реакцией, например кислые соли, кислоты или вещества, распадающиеся с образованием кислых агентов. Целесообразно одновременное использование тепла и ускорителей отверждения.

Введение обоих жидких компонентов может производиться путем простого сливания жидкостей, если в распоряжении имеется необходимая эмульгирующая машина. Однако в большинстве случаев мощность давления так незначительна, что она недостаточна для формования.

По этой причине рекомендуется применять создающие давление выдавливающие устройства, которые являются одновременно компонентом в постоянной линии эмульгирующей машины.. Комплект устройства — насос — эмульгирующая машина — насадка, формирующая

Э

15 20

3i)

5Q го

1Iph I ки, можс 1)аоо <ы ь h

11ð и м е р 1. 100 молей мочевины подвергают совместной конденсации с 174 молями формальдсгида, взятого в виде водного раствора, 0,7 молями гексаметилентетрамина и

7 молями гидросульфида аммония, представляющего собой водный раствор, при температуре кипения с обратным холодильником до тех пор, пока время жслатинизации 10 мл охлажденной до 20 С пробы при прибавлении к ней 1 мл водного раствора фосфорной кислоты концентрации 160 г/л пе станет равным 200 с. После этого полученную смолу нейтрализую- натровой щелочью и охлаждают.

12,99 об. ч. полученной àêèì путем смолы вводят в единицу времени в эмульгирующую машину с одной стороны, а с другой стороны. в м øèíó вводят смесь, состоящую из

86,58 оо. ч. дизельного масла, 0,27 об. ч. 40 /Оного раствора алкилсульфоната и 0,16 оо. ч. фосфорной кислоты, концентрация которой составляет 500 г/л. В машине происходит эмулы ировапие введенных компонентов. Ооразовавшуюся эмульсию непрерывно экструдируют в течение времени желатинизации, исчисляемого несколькими секундами, через насадку, позволяющую получать прутки. Полученные прутки отверждают после желатипизации, во время которой возможно простое измельчение прутков, например при помощи натянутой проволоки. Возможна также быстрая дальнейшая, приемлемая при данных условиях, непрерывная переработка.

Готовый продукт отличается жесткими, и хрупкими свойствами и имеет предел прочности при сжатии 19,8 кг/см . Он мгновенно загорается при поджигании. 15 г продукта горят в кубической форме в течение 12—

15 мин, причем вытекание углеводородов не наблюдается. Содержание твердой смолы составляет 6,0 вес. /О.

Пример 2. 5,85 об. ч. смолы, полученной в соответствии с примером 1, вводят в единицу времени в эмульгирующую машину с одной стороны, с другой стороны в машину вводят смесь, состоящую из 93,68 об. ч. нефти, 0,29 об. ч. 35 — 40 -ного раствора алкилсульфата и 0,18 об. ч. фосфорной кислоты, концентрация которой составляет 500,г/л. В машине происходит эмульгирование введенных компонентов. Образовавшуюся эмульсию экструдируют в течение времени желатинизации, исчисляемого несколькими секундами, через насадку, позволяющую получать прутки. Образующиеся прутки после желатинизапии отверждают так быстро, чтобы легко можно было производить измельчение прутков. Полученнь;й продукт — твердый и хрупкий и имеет предел прочности при сжатии, равный 11,8 кг/см . Оп мгновенно загорается при поджигании. 15 г продукта горят в кубической форме в течение 10 — 12 мин, причем

487930 ч1оp. !х л а изоорeтепи я

Составитель С. Пурина

Редактор T. Девятко

Тскред Т. Миронова

h,орректор Л. Орлова

Заказ 3389)11 Изд. ¹ 1861 Тираж 593 Подписное

ЦНИИГ!И Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытш!

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 вытекание углеводородов не наблюдается.

Содержание твердой смолы составляет

2,8 вес. %.

Пример 3. 100 молей мочевины подвергают совместной конденсации с 178 молями формальдсгнпа, взятого в виде водного раствора, 4,64 молями аммиака, находя!цимися в водном растворг, и водным раствором сульфида аммония, годер>кап!Их! 4,62 моля сульфида аммония, при температуре кипения с обратным холодильником до тех пор, пока время желатинизации 10 мл охла>кденной до

20 С пробы при прибавлении к ней 1 мл водНОГО раствора !!1осфорной кислоты концент1зации 160 г/л не станет равным 150 с. По достижении такого состояния полученную смолу нейтрализуют патровой щелочью и охла>кда ют.

Смолу .перерабатывают как это описано в примере 1, однако вместо дизельного масла используют веретенное масло. Полученный продукт представляет собой вещество без запаха. Он тверд и хрупок, имеет предел прочности при сжатии 15,1 кг/см, мгновенно загорается при поджигании. 15 г продукта горит в кубической форме в течение 12 — 16 мин.

Пример 4. При получении смолы аналогично примеру 3 33 моля мочевины заменяют либо 33 молями этилиденмочевины, либо 36 молями тиомочевины, либо 35 молями

5 метилмочевины. Полученные смолы могут в соответствии со способом, описанным в примере 1, превращаться в твердые пены, однако при этом изменяют количества фосфор!!ой кислоты в зависимости от пзмснення

10 реакции желатинизацни. Прочностные свойства полученных продуктов соответствуют значению, указанному в примере 3. Содержание твердой смолы в продуктах 6,2 — 6,6%. Горючие свойства соответствуют свойствам про15 дуктов, полученных в примере 3.

Способ получения твсрдого топлива путем

20 отверждения жидкого углеводородного топлива, эмульгированного в водном растворе высокомолекулярного соединения, о т л и ч аю щи и с я тем, что в качестве высокомолеку;Iÿðного соединения испо Iьзуют продукт кон25 денсации мочевины, формальдегида и сульфида аммония.