Водно-паливна емульсія для двигунів внутрішнього згоряння

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Водно-паливна емульсія для двигунів внутрішнього згоряння, що працює на рідкому вуглеводному паливі, яка містить дисперсійне середовище - вуглеводне паливо, і дисперсійну фазу - воду, та поверхнево-активну речовину, яка відрізняється тим, що як поверхнево-активну речовину водно-паливна емульсія містить добавку на основі метанолу, етаноламіну та Неонілу з додаванням дистильованої води, кількістю не менше 5 % за об'ємом.

Текст

Реферат: UA 88227 U UA 88227 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до паливних емульсій, які можуть бути використані у двигунах внутрішнього згоряння, які працюють на вуглеводневому паливі з додаванням води і емульгаторів - поверхнево-активних речовин. Поверхнево-активні речовини (ПАР) широко використовуються при одержанні ефективних емульгуючих систем і водно-паливних емульсій. Прикладами служать патенти SU: 810760; 816524; 1014275; 1152241; 1579928; 1728290; 2167920; 1243342. Відповідно до пат. 810760 як ПАР використовують сіль карбонової кислоти загальної формули (RCOO)3Me, де R = С9-С21, Me=Fe, Cr; відповідно до пат. 816524 як емульгатор використовують композицію ПАР, що містить маслорозчинну суміш ефірів сорбіту і олеїнової кислоти та водорозчинної Na-солі діетилгексилового ефіру сульфоянтарної кислоти; відповідно до пат. 1243342 як основну ПАР використовують діетаноламід олеїнової кислоти, а також діетаноламінне мило олеїнової кислоти, яке містить діетаноламін, котрий полегшує одержання мікроемульсії; відповідно до пат. 1014275 використовують неіоногену ПАР і додатково сіль імідазоліну і синтетичних жирних кислот фракції С10-С16; відповідно до пат. 1152241 використовують продукт конденсації ефірів малеїнової кислоти і моноетаноламідів жирних кислот С10-С16, відповідно до пат. 1579928 як присадку використовують 4-(N,Nдиметиламінометил)-2,6-дитрет-бутилфенол і додатково аліфатичний амін загальної формули RR1NH, де R-Н або ізопропіл; R1 - алкіл С4-С12 або фракція С17-С21; відповідно до пат. 2167920 використовують систему ПАР, що містить сорбітаносесквіолеат (1), моноолеат поліетиленгліколю (II) і етоксилат нонілфенолу (III) при співвідношенні компонентів І: II: III  3:2:1; Задля розширення діапазону одержання емульсій з великим співвідношенням води і вуглеводного палива та забезпечення високої стійкості до розшарування водно-паливних емульсій, більшість патентів містять багатокомпонентні склади емульгуючих систем, що призводить до ускладнення технології одержання водно-паливних емульсій, погіршення запалення і подорожчання водно-паливних емульсій (пат. Ru № 2365618). За прототип корисної моделі вибраний пат. Ru № 2365618, згідно з яким водно-паливна емульсія призначена для двигунів внутрішнього згоряння, які працюють на рідкому вуглеводному паливі, що містить дисперсійне середовище - вуглеводне паливо, і дисперсійну фазу - воду, містить першу групу компонентів, яка є низькомолекулярною аніонною поверхневоактивною речовиною і неіонною поверхнево-активною речовиною в співвідношенні від 3:1 до 6:1 відповідно, компонент або суміш компонентів із другої групи, яка є гідрофобізатором і високомолекулярною поверхнево-активною речовиною, речовину із третьої групи, вибрану із бетаїну, пропанолу-2, сорбіту, дистилятів нафти, і речовини або суміші речовин із четвертої групи, які є маслокомпенсуючими агентами. Недоліком емульсії за прототипом є також багатокомпонентність емульгуючої системи, не завжди технічно легка доступність вищезгаданих компонентів. Задачею корисної моделі є спрощення одержання водно-паливної емульсії і розширення сировинної бази для її одержання. Поставлена задача вирішується водно-паливною емульсією, в якій як ПАР використовується - кисневмісна добавка (амфолітна поверхнево-активна речовина) на основі метилату етаноламіну та Неонілу, яка дозволяє гомогенізувати систему вуглеводне паливо - вода. Одержують пропоновану добавку взаємодією метанолу з етаноламіном (моноетаноламіном, діетаноаміном, триетаноламіном) кількістю не менш ніж 1 % від кількості метанолу з додаванням дистильованої води при температурі (45-50) °С з наступним нагріванням реакційної маси при температурі (60-65) °С в присутності неіоногенної ПАР, наприклад Неонілу АФБ-12 кількістю (0,05-0,3) % від використованого метанолу протягом (25-35) хвилин. Одержана система метанолу з етаноламіном та Неонолом є стійкою протягом 3-4 місяців; є малотоксичною сполукою (3 клас безпеки), має яскраво виражені поверхнево-активні властивості. Поверхневий натяг 10 % водного розчину, визначений сталагмометричним 2 способом становить 58-62 дин/см , не утворює стійкої піни, поєднує стійкість до термічної дії з високими поверхнево-активними властивостями. Особливо ця система придатна для рідких палив, одержаних із нафти з високим вмістом сірки завдяки властивостям етаноламінів блокувати сірку. Крім того, пропонована система, завдяки мийним властивостям, створює захисну плівку на деталях, що не дозволяє нагару осідати на стінках двигуна. Використовують пропонований метилат у складі водно-паливної емульсії кількістю не менше як 5 % за об'ємом. Пропонована корисна модель дозволяє одержувати водно-паливні емульсії, які є стійкими протягом не менше як 72 години. 1 UA 88227 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Приклади проведення реакцій метанолу з етаноламінами Приклад № 1. Взаємодія метанолу з моноетаноламіном У тригорлу колбу ємкістю 250 мл, оснащену мішалкою, термометром та зворотним холодильником, додають послідовно 200 г метанолу, 7,25 г дистильованої води та 2 г моноетаноламіну. Установку установлюють на водяну баню з контактним термометром. Температуру реакційної маси підтримують (45-50) °С при розмішуванні протягом (25-35) хвилин. Контроль ведуть за рН, який становить 11. Далі при розмішуванні у реакційну масу додають 10 г Неонолу АФБ-12. Після повного розмішування масу підігрівають до температури (60-65) °С і розмішують протягом (40-45) хв. до отримання рівномірної гомогенної системи, рН якої становить 11. Контроль процесу реакції (утворення системи метанол:етаноламін) ведуть титруванням реакційної маси 0,1 НСl в присутності метилового оранжевого, кількість відтитрованого етаноламіну становить не більше 50 % від завантаженого). Одержують продукт (система метанолу з моноетаноламіном та Неонолом) з виходом 96,7 % (219,25 г). Приклад № 2. Взаємодія метанолу з діетаноламіном У тригорлу колбу ємкістю 250 мл, споряджену мішалкою, термометром та зворотним холодильником, додають послідовно 200 г метанолу, 7,25 г дистильованої води та 6 г діетаноламіну. Температуру реакційної маси піддержують (45-50) °С завдяки водяній бані з контактним термометром. Реакційну масу перемішують протягом (25-30) хвилин. Контроль ведуть за рН, який становить 11,0. Далі при розмішуванні у реакційну масу додають 15 г Неонолу АФБ-10. Після його повного розчинення, масу підігрівають до температури (60-65) °С та проводять витримку при перемішуванні протягом (40-45) хвилин до отримання гомогенної системи. Контроль процесу ведуть за рН, який становить 11,0. Одержують продукт (система метанолу з діетаноламіном та Неонолом) з виходом 96,8 % (228,25 г). Приклад № 3. Взаємодія метанолу з триетаноламіном У тригорлу колбу ємкістю 250 мл, споряджену мішалкою, термометром та зворотним холодильником, додають послідовно 200 г метанолу, 7,25 г дистильованої води та 10 г триетаноламіну. Температуру реакційної маси підтримують (45-50) °С завдяки водяній бані з контактним термометром. Реакційну масу перемішують протягом (25-35) хвилин. Контроль ведуть за рН, який становить 11. Далі при розмішуванні у реакційну масу додають 24 г Неонолу АФБ-12. Після його повного розчинення масу підігрівають до температури (60-65) °С і проводять витримку при перемішуванні протягом (40-45) хвилин до отримання рівномірної гомогенної системи. Контроль процесу ведуть за рН, який становить 11,0. Одержують продукт (система метанолу з триетаноламіном та Неонолом) з виходом 97,0 % (241,25 г). Варіанти одержання водяно-паливних емульсій Варіант 1 Дизельне пальне (солярка) - 76 % по об'єму; Вода дистильована - 19 % по об'єму; ПАР одержана по прикладу № 1-5 %. Варіант 2 Бензин марки А-92-79 % по об'єму; Вода дистильована - 15 % по об'єму; ПАР одержана по прикладу № 2 - 6 % по об'єму. Варіант 3 Бензин марки А-92-81 % по об'єму; Вода дистильована - 13 % по об'єму; ПАР одержана по прикладу № 3-7 % по об'єму. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Водно-паливна емульсія для двигунів внутрішнього згоряння, що працює на рідкому вуглеводному паливі, яка містить дисперсійне середовище - вуглеводне паливо, і дисперсійну фазу - воду, та поверхнево-активну речовину, яка відрізняється тим, що як поверхневоактивну речовину водно-паливна емульсія містить добавку на основі метанолу, етаноламіну та Неонілу з додаванням дистильованої води, кількістю не менше 5 % за об'ємом. 2 UA 88227 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Popov Vadym Yevhenovych

Автори російською

Попов Вадим Евгениевич

МПК / Мітки

МПК: C10L 1/18, C10L 1/32

Мітки: двигунів, водно-паливна, згоряння, емульсія, внутрішнього

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-88227-vodno-palivna-emulsiya-dlya-dviguniv-vnutrishnogo-zgoryannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Водно-паливна емульсія для двигунів внутрішнього згоряння</a>

Подібні патенти