Профилактично средство срещу замръзване и замръзване на въглища, откривка по време

профилактично

Собственици на патент RU 2564349:

Изобретението се отнася до въгледобивната промишленост за борба със замръзването на въглища, откривка и замръзването им към стоманени стени по време на транспортиране и съхранение. Профилактично средство на базата на воден разтвор на натриеви соли на карбоксилни киселини, получени при производството на капролактам чрез окисление на циклохексан, съдържа многофункционална добавка на нейонно повърхностноактивно вещество - смес от бутилови етери на пропилей гликоли с обща формула C4H9O [CH2CH (CH3) O] nH, където n = 2-4 в количество 0,05-1. 00%. Изобретението осигурява намаляване на повърхностното напрежение, създаване на равномерно покритие с по-малък разход на реагент на 1 m 2, намаляване на замръзване и замръзване на въглища, откривка, намаляване на силата на лед и опростяване на разтоварването. 3 ил., 4 табл., 6 пр.

Настоящото изобретение се отнася до водоразтворими състави за борба със замръзването на въглища, откривка и замръзването им към метални стени по време на транспортиране и съхранение. Голям обем на извличане и транспортиране на намокрени материали (8-35 тегл.% влага) включва използването на технологично достъпни евтини смеси, подобрени с малки добавки и добавки. Влагата на въглищата и скалите не може да се превърне напълно в състава на антифризи с ниско замръзване на вода, тъй като това изисква твърде много реагенти: гликоли, глицерин, соли и др. Част от водата се превръща в лед. Желателно е добавките да отслабват леда и да улесняват разтоварването на въглища и скали.

Аналитичен преглед на материали за предотвратяване на замръзване и замръзване на въглища и минерали показва, че основната посока в борбата с тези явления остава използването на течностреактиви. В промишлената практика се използват или тестват различни реагенти:

- отпадъци или полупродукти от рафиниране на нефт (северин, ниогрин, универсин и дори масло);

- едно- и двувалентни алкохоли (гликоли), глицерол, полиоли и техните водоразтворими естери;

- ДДС остатъци от производството на бутилови алкохоли или 2-етилхегсанол; соли на неорганични киселини (калциев и натриев хлорид, калциев нитрат и др.);

- соли на органични киселини (ацетати, формиати), включително алкални отпадъчни води от производството на капролактам съгласно схемата на окисляване на циклохексан.

Анализът на проблемите на замръзване е разгледан в материалите на българския задочен семинар, проведен в Якутск под егидата на Сибирския клон на Руската академия на науките през 1994 г. Посочва се, че дори положителните резултати от научните изследвания не са доведени до възможностите за тяхното достъпно икономично промишлено използване, главно поради слабата суровинна база. Сега ситуацията се е променила малко.

Традиционните антифризи се приготвят на базата на гликоли, алкохоли и глицерин. Известна течност "Steol-M" GOST 5020-75, която е смес от глицерин, етилов алкохол и вода с точка на замръзване минус 66 ° C. Течността се приготвя от дестилиран глицерин и ректифициран алкохол, запалима е и има висока цена.

Алкил-заместени гликоли (A.S. № 595278, C09K 3/18), метилови или етилови етери на гликоли и техните смеси образуват антифризи с ниски точки на замръзване, използват се за изсушаване и инхибиране на образуването на хидрат на природен газ (A.S. № 639585, C09K 3/18, A.S. № 8756 75, C09K 3/18, патент на СССР 1 658205, C09K 3/18). ДДС остатъци от производството на гликолови етери - полигликолите TU 6-01-26-12-80 бяха сред най-добрите реагенти за обработка на конвейерни ленти в Якутия[1, стр.75, 80, 81].

Добавянето на водоразтворима сол (калциев и натриев хлорид) разширява приложението на антифризите на основата на полиоли. Средство за борба с прах и замръзване (Патент България 2380390 C1, C09K 3/18) съдържа глицерол (45-90 wt.%), вода (5-50 wt.%), водоразтворими соли (2-15 wt.%). Температура на замръзване до минус 35°C. Продуктът е корозивен.

Наред с гликоли, глицерол или други полиоли във водата се добавят нелетливи съединения с един хидроксил, както и 0,05-2,00 тегл.% диметилполисилоксан. Образува се стабилен филм, който предпазва въглищата от замръзване към транспортната лента. Патент на САЩ № 4162347, C09K 3/18. По време на тестовете температурата на въздуха падна до минус 15°C, което явно не е достатъчно за сибирските условия.

Нарко компаниите имат патент в България България 2440396, C09K 3/18, C09K 3/22. Методи и състави за контрол на прах и замръзване. Предотвратяването на агломерирането на насипен материал (по-специално въглища) и адхезията му към повърхности под въздействието на минусови температури се постига чрез използване на технически продукт, съдържащ глицерин от преработката на масла в биодизелово гориво. Авторите отбелязват, че съдържащите се в техническия глицерин соли на неорганични и органични киселини допринасят за „подобряване на режима на замразяване“, т.е. отслабване на връзките между образуваните ледени кристали. В примера въглища с 8 тегл.% вода не замръзнаха до температура минус 31,7°C при дебит 0,91-1,36 kg/t. В нашата страна преработката на масла в биодизел не е развита и не може да осигури ресурс за антифриз в такъв отрасъл на националната икономика като въгледобива. В допълнение, съставът съдържа малко токсичен метанол (0,01-5,00 тегл.%).

В патент на САЩ No 7138071 B2 „Екологичнобезопасни течности против заледяване” съставът на полиолите е разширен поради монозахариди и техните гликозиди, дизахариди, техните продукти на хидрогениране или алкилиране. Към полиолите се добавят соли на монокарбоксилни киселини, соли на дикарбоксилни киселини (адипинова, глутарова) и техни смеси. Предполага се, че разредените промишлени или селскостопански потоци могат да се използват директно в практиката на настоящото изобретение. Но описанието не посочва примери за използване на отпадъци от производството на капролактам за получаване на състав с ниски температури на замръзване.

Ацетатите и формиатите са изследвани отделно. Водните евтектики на тези соли имат точки на топене до минус 60-70°C. Ресурсите на тези реагенти в момента са ограничени [2].

Български патент 1680750 C09K 3/22 предлага профилактика срещу издухване и замръзване на твърди горива по време на транспортиране, включително алкални и киселинни отпадъчни води от производството на капролактам. Средството (воден разтвор) съдържа в състава си натриеви соли на едноосновни (2-35 тегл.%) и двуосновни (14,6-26 тегл.%) карбоксилни киселини, естери на алкохоли и органични киселини, циклохексанол. Профилактичното средство съдържа 15-30 тегл.% сухо вещество и има точка на замръзване до минус 34 ° C, вискозитет 17-19 MPa·s. Съдържа редица токсични съединения, по-специално циклохексанол. Консумацията на профилактичното средство в количество от 1,5% от теглото на въглищата не предотвратява замръзването на въглищата с висока влажност.

Въз основа на алкалните отпадъчни води от производството на капролактам са разработени няколко индустриални реагента за третиране на въглища от прах, замръзване и замръзване:

- Куйбишевазот - ТУ 113-03-488-84

- Кемерово АЗОТ - STO 05761637-003-2008 (SCHSPK - алкален материал за производство на капролактам); STO 05761637-003-2012(SchKPK - алкален концентрат от производството на капролактам).

ShchKPK се използва във въгледобивната промишленост за обработка на железопътни вагони или други превозни средства, за да се предотврати замръзване на въглища към метални повърхности. Повишената концентрация на сол и високото рН водят до увеличаване на вискозитета, влошаване на разстилаемостта и увеличаване на потреблението на реагент. Работният температурен диапазон за обработка на въглища и откривка не е посочен.

В патента се посочва, че проблемът с разширяването на ресурсната база е решен. По отношение на използването на алкални отпадъчни води от производството на капролактам (ShSPK), това твърдение не е под съмнение, но делът на обикновено дефицитната стабилизираща добавка от 7-10% в примерите е голям (според изобретението, 2-50%). Списъкът на истинските добавки трябва да бъде намален с токсичен метанол и фракция на метанол-етер-алдехид, летливи и запалими алкохолни добавки: етил, изопропил, изобутилова фракция, скъп и оскъден пропилей гликол и диетилен гликол етилов етер.

Друга цел на патента е да се намали вискозитета при ниски температури, за да се получи по-равномерен покривен слой, по отношение на характеристиките на покритието, това не е отразено в примерите.

Съдържанието на влага на въглищата, използвани в серии 1-21, е 9%, така че резултатите не могат да бъдат прехвърлени към въглища с по-високо съдържание на влага. Кафявите въглища от находището Канск-Ачинск съдържат до 35% влага.

Целта на настоящото изобретение е да се разработи многофункционална добавка за SCHPC - алкален концентрат за производството на капролактам, използван във въгледобивната промишленост за предотвратяване на замръзване и замръзване на въглища, откривка по време на транспортиране, която има следните свойства:

- инхибира образуването на обилна устойчива пяна в разтвори на SCCC;

- помага за създаване на равномерен филм върху стените на превозните средства и намаляване на разхода на реагент с 1 m;

- намалява силата на леда в случай на образуването му, което допринася за разтоварването;

- намалява замръзването на въглища с метална стена чрез създаване на хидрофобен филм;

- има ниска летливост и висока точка на кипене, което допринася за запазването на филмите;

- е достъпен технически продукт.

ShKPK съгласно STO 05761637-003-2012 се характеризира с: