Способ получения твердого топлива

(22) Заявлено 09.10.68 (21) 1277225/23(51) М. Кл. С 10/ 7/02С 08 д 9/10С 08 д 37/32 оединением заявкиГосударственный комите Совета Министров ССС по делам изобретенийи открытий оритет 10.10.67 (31) ИР 10 Ь 12764вано 15.10.75. Бюллетень38(32) При (33) ГДР Опубли ко 62.62;678524121088.8) 3) УД Дата о пя описания 30.01.7 лпкИностранцы Мартин Шпихал и Ра(ГДР) остранное предприятие абрик Кетен Якоби иия ернд Мюлле ман(71) Заявптел о,К Хемиш ПЛИВА 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕР к о оль Изобретение относится бласти получения твердого топлива, исп зуемого 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, поливиниловый 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, формальдегида, 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, напри мер проточной эмульгирующей машины, Простые мешалки позволяют осуществлять лишь периодический способ, при котором преимущества предлагаемого способа не проявляются в полной мере. В противоположность это 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, находящегосяв жидком виде, например бензина, бензола, керосина, дизельного топлива, веретенного масла, парафинового масла, отходов масла, неочищенного парафина, мазута, технических 20 нефтепродуктов, причем в углеводороде илив смоле распределены эмульгаторы и отверждающие средства. Одновременно в одной из двух фаз или в обеих фазах могут быть растворены красители, в зависимости от их раст воримости в этих фазах.В качестве эмульгаторов приемлемы анионоактивные вещества такого типа, которые располагаются в эмульсионной системе награнице раздела фаз масло/вода. В некоторых случаях возможно получать эмульсию без использования эмульаторов, в частности при применении смол, имеющих активные заряды, однако активные эмульгаторы способствуют 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 1 ва, 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 отвери(дения или обоих последних, При большом числе оборотов общепринятых эмульгирующих машин подаваемая смесь нагревается за время пребывания в машине 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 о о 15 20 25 3,) 35 40 45 50 уд 65 пру гки, может 1)аботать ка( э 1(струдср, в зависимости от вь:оора устройс 1 ва, формуюшего прутки.П р 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 таким путем смолы вводят в единицу времени в эмульгирующую машину с одной стороны, а с другой стороны в машину вводят смесь, состоящую из 86,58 оо. ч. дизельного масла, 0,27 об. ч. 40%- ного раствора алкилсульфоната и 0,16 об, ч. фосфорной кислоты, конце трация которой составляет 500 г/л. В машине происходит эмулыировапие введенных компонентов. Образовавшуюся 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. /оПример 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/о-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, причем487930 чз О р з 1л а и 3 О О р е т с ц и 51 Составитель С. Пурина Редактор Т. Девятко Тс.;рел Т, Миронова Ь,орректор Л. Орлова Заказ 3389(11 Изд. ЪЪ 1861 Тираж 593 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открыта Москва, Ж, Раушская наб., л. 45Типография, пр. Сапунова, 2 вытекание углеводородов не наблюдается. Содержание твердой смолы составляет 2,8 вес. %.П р и м е р 3. 100 молей мочевины подвергают соместной конденсации с 178 молями форм 1 Льг 1 СГ 11 да, взятого в виде водного раствора, 4,64 молями аммиака, находяпТимися в во;1 цом растворг, и водным раствором сульфида аммоппя, содержащим 4,62 моля сульфида аммония, при температуре кипения с обратных холодильником до тех пор, пока время желатинизации 10 мл охлахкденной до 20 С пробы при прибавлении к ней 1 мл вод- НОГО раствора фосфорной кислОты концент 1 эации 160 г/л не станет равным 150 с. По достижении такого состояния полученную смолу нейтрализуют цатровой щелочью и охлаждают.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. П р имер 4. При получении смолы аналогично примеру 3 33 моля мочевины заменяют либо 33 молями этилидеюОчевины, либо 36 молями тиомочевины, либо 35 молями 5 метилмочевины,. Полученные смолы могутв соответствии со способом, описанным в примере 1, превращаться в твердые пены, однако при этом изменяют количества фосфорной кислоты в зависимости от цзмснецця 10 реакции желатицизацни. Прочностные свойства полученных продуктов соответствуют значению, указанному в примере 3. Содержание твердой смолы в продуктах 6,2 - 6,6%, Горючие свойства соответствуют свойствам про 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 й с я тем, что в качестве высокомолекулярного соединения используют продукт коц денсацин мочевины, формальдегида и сульфида аммония.