Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1970
.pdf
помощью толкателя 34. Последний установлен на штоке 35, который проходит через корпус пружины 36 и
снабжен на своем верхнем конце рукояткой управления 37. 38 представляет собой пружину, надетую на шток,
один конец которой упирается во внешний конец корпуса, а противоположный конец — в толкатель. Таким
образом, на этот механизм оказывается податливое давление, которое подает щетину вниз, и в любой
момент, когда необходимо пополнить запас щетки, механизм можно отвести назад с помощью рукоятки 37.
Защелка 39, имеющая рабочую рукоятку, входящую в зацепление с выемкой на хвостовике, служит для
удержания механизма в его внешнем положении во время загрузки емкости.
Для обеспечения доступа к гнезду часть 40 его верхней стенки шарнирно закреплена в точке 41 и обычно
удерживается в нужном положении защелкой 42, имеющей рукоятку 43. Когда эта защелка будет отпущена,
элемент 40 можно повернуть вверх, что позволит вставить щетину и заполнить ею емкость. В нижней части
емкости расположен наклонный элемент 44, образующий сужающееся или клиновидное пространство, на
вершине которого находится механизм для извлечения щетины. Этот элемент 44 совершает
возвратно-поступательное движение во время работы машины, и при его движении вперед вся масса щетины
подается вперед и вниз, в то время как при его движении назад щетина в клиновидном пространстве
прижимается вниз, обеспечивая практически равномерную плотность. Таким образом, функция описанных до
сих пор частей заключается в подаче щетины к вершине клиновидного пространства и в ее непосредственном
взаимодействии с механизмом захвата пучков, который будет описан далее.
Сбор и доставка пуха
МЕХАНИЗМ. На части 25 рамы, изображенной на фиг. 3, установлена вертикально расположенная
направляющая 45, в которой размещены пара возвратно-поступательных ползунков 46 и 47. На слайде 46
имеется выступающий штифт. инг 48 в рычаге колокольного ключа 49. Приводной рычаг 50 этого
кривошипного механизма направлен вниз и соединен звеном 51 с шатуном 52, приводимым в действие
кривошипным пальцем 7. Таким образом, в каждом цикле вращения главного приводного вала рычагу 49
передается возвратно-поступательное и в значительной степени гармоническое движение, которое, в свою
очередь, приводит в действие ползунок 46. Ползунок 47 (рис. 3, 4, 5, 6) приводится в действие косвенно от
ползунка 46 с люфтом и упруго-податливым соединением. Это устройство включает в себя выступающий вбок
палец 53, жестко закрепленный на направляющей 47 и входящий в паз направляющей 46. В этом пазу
находится пружина 54, на которую надет поршень 55, и этот поршень прижимается пружиной к пальцу 53.
Движение ползунка 47 вверх по направляющей 45 ограничивается регулируемым упором 56, а движение
ползунка 47 относительно ползунка 46 во время движения последнего вниз ограничивается регулируемым
упором 57, установленным на 46 для зацепления с пальцем 53.
Таким образом, при воздействии рычага 49 ползунок 46 сначала будет двигаться вниз, в то время как
ползунок 47 будет неподвижно удерживаться у упора 56. Но при соприкосновении упора 57 с пальцем 53 оба
ползунка будут двигаться вместе до завершения своего движения вниз. Выщипывание пучка волос
осуществляется парой взаимодействующих игл для выщипывания, расположенных соответственно на
направляющих 46 и 47, в сочетании с возвратно-поступательным элементом 44 и другими элементами,
которые будут описаны далее. Ключевым моментом для успешного формирования пучка шерсти является
получение пучков одинакового объема в последовательных операциях, а также отделение таких пучков от
массы и их перемещение в механизм укладки без повреждения щетины. При быстрой работе машины
зацепление игл с щетиной, образующей пучок, должно происходить в короткий промежуток времени между
подъемом одной из игл над горловиной магазина щетины и последующим ее опусканием.
Если бы стрелки двигались с постоянной скоростью, этот интервал был бы очень коротким, но из-за
гармонического движения подъем стрелки над Устье щетинного магазина находится во время прохождения
через мертвую точку. Таким образом, эта часть движения занимает от двадцати до сорока градусов цикла.
Еще одна трудность в получении пучков щетины однородной плотности и объема связана с трением, которое
препятствует движению щетинок в любом направлении, кроме того, в котором они непосредственно
приводятся в движение. Следовательно, давление толкателя на всю массу щетинок в магазине не позволит
уплотнить щетинки в вершине клиновидной камеры. Возвратно-поступательное движение наклонного
элемента 44 оказывает поперечное давление на щетинки, направляя их вниз, к дну магазина, но этого одного
недостаточно для обеспечения равномерности плотности, необходимой в самой верхней части этой камеры,
где расположены иглы для сбора ворса. Поэтому я предусмотрел дополнительные средства для сжатия
щетины в этом месте перед тем, как отделить пучок.
Подробно, как показано на фиг. 7, 8, 9, нижний элемент 29 держателя щетины предпочтительно снабжен
коротким горизонтальным участком 58, прилегающим к вершине клиновидного пространства, который
заканчивается вертикально расположенной направляющей 59. Параллельно направляющей 59 расположена
регулируемая направляющая 60, которая установлена на раме для изменения расстояния между ней и
направляющей 59. Элемент 44 также снабжен горизонтально расположенной частью 61, практически
параллельной части 58, которая скользит по направляющей 81, регулируемой по вертикали с помощью
соответствующих средств, таких как резьбовая шпилька 82 и зажимные гайки 83. Направляющие 59 и 60
имеют вертикальные прорези для прохождения игл 62 и 63, которые, соответственно, удерживаются
направляющими 46 и 47. Кроме того, в центральной части 58 имеется прорезь для прохождения через нее
точки давления 64, которая установлена на возвратно-поступательном элементе 65, расположенном под
приемником. Конструкция такова, что движение вперед элемента 44, описанного ранее, позволяет щетинкам в
клиновидной камере расширяться и опускаться вниз, а движение назад этого элемента еще сильнее
прижимает их вниз.
Затем прижимная точка 64 перемещается вперед, продвигая щетинки в компрессионную камеру,
расположенную между параллельными частями 61 и 58, и прижимая их к закругленной вниз поверхности 84
направляющей 81, которая непосредственно примыкает к траектории движения игл. Это обеспечит требуемую
плотность, или, другими словами, : Иглы для сбора ворса 62 и 63 сконструированы таким образом, чтобы
полностью обхватывать пучок ворса после его сбора и во время его перемещения вниз между
направляющими 59 и 60. С этой целью игла 63 снабжена крючком или выступом 67, который, когда ползунок
47 находится в верхнем пределе своего движения, выравнивается. Хвостовик этой иглы простирается вверх к
направляющей 47 и шарнирно прикреплен к ней в точке 68. 69 — это рычаг или палец, отходящий вбок от
иглы выше точки поворота, а 70 — это винт, закрепленный на направляющей 47 и образующий
регулировочный механизм. прижимая к стержню иглы, чтобы она податливо удерживалась у ограничителя 70.
На направляющей 45 расположен кулачок 72, с которым контактирует палец 6.9, когда игла приближается к
нижнему концу своего движения; этот кулачок предназначен для наклона иглы вокруг ее оси вращения и для
бокового отвода крючка или плеча 67. Игла 62 жестко прикреплена к направляющей 46, а на ее нижнем конце
имеется точка захвата 73 и выступающий вбок выступ 74. Точка 73 выровнена с поверхностью направляющей
59, и вся конструкция устроена таким образом, что при опускании этой точки, пока игла 63 неподвижна,
происходит разделение между щетинками, образующими пучок, и соседними щетинками в пространстве
между элементами 44 и 58. Было заявлено, что элемент 44 совершает возвратно-поступательное движение
для осуществления подачи и уплотнения щетинок, как было описано ранее. Эта взаимосвязь осуществляется
посредством соединения с звонком. включает в себя звено 75 с прорезью, взаимодействующее со штифтом
76, выступающим из указанного рычага. Противоположный конец звена 75 шарнирно соединен.
конец этого рычага шарнирно прикреплен к элементу 44. 78 представляет собой подшипник фрикционного
типа для рычага 77, который находится под пределом текучести. Движение, осуществляемое звеном 75 на
одном конце его хода, будет оставаться неподвижным до тех пор, пока потерянное движение не будет
компенсировано указанным звеном при его обратном движении и оно снова не будет приведено в действие в
противоположном направлении. Нижний конец элемента 44 раздвоен, чтобы охватывать иглы 63 и 63, а также
неподвижный подшипник 81, выступающий вверх из направляющей 60, как и прежде.
Возвратно-поступательный элемент 65 приводится в движение возвратно-поступательным движением
ползунка. 86 Рис. 3, 10, 17, который установлен в направляющих 87 на части рамы 25. Ползунок 86, в свою
очередь, приводится в действие ползуном 88, расположенным под ним, который, в свою очередь, приводится
в действие штифтом 89, соединенным с шарнирным соединением шатунов 52 и тяги 51. Таким образом,
ползунок 88 будет совершать полный ход рычага, но ползунок 86 приводится в действие только в
противоположных концах этого хода за счет люфтового соединения между ним и ползуном 88. Это люфтовое
соединение состоит из пальца 90, выступающего вниз из направляющей 86 через паз в ее направляющей,
причем этот палец находится на пути упругих выступов 91 и 95 на направляющей 88. 94 представляют собой
пружины для бамперов 91 и 95, которые упираются в резьбовые втулки 96. Таким образом, в конце хода
шатунного механизма и направляющей 88 движение передается через бамперы и палец 90 на направляющую
86. На этом слайде 86 расположен поворотный штифт 97, образующий соединение между ним и элементом
65, посредством которого движение передается к точке приложения давления 64.
Однако необходимо, чтобы наконечник 64 был поднят вверх и вошел в зацепление с щетинками до начала его
движения вперед, а также извлечен из зацепления с щетинками до начала его обратного движения. Это
достигается за счет рычага качания 98 (рис. 10), соединенного с элементом 65 и входящего в зацепление с
кулачком 99 на направляющей 88. Конструкция кулачка предусматривает возможность подъема и опускания
рычага 98 в нужные моменты времени для установки и извлечения прижимного штифта 64. Устройство для
формирования пучка волос включает в себя сопло 123, имеющее канал 125, через который пучок волос
проталкивается к щетке, и второй канал, который соединен с направляющими для переноса пучка волос, а
также механизм захвата пучка волос с игл. Это сопло крепится с помощью ползунка, приводимого в движение
от кривошипа.9, который, как уже говорилось, имеет меньший ход, чем кривошип.7. В состав устройства также
входит механизм для формирования скоб, состоящий из наковальни. Пропустить скобу через направляющие
для скоб 126, чтобы зацепить ее с пучком нитей, а затем подать пучок нитей и скобу в отверстие задней части
щетки.
Еще одним элементом устройства является защитный экран или дефлектор<sup>127</sup>, который служит
для того, чтобы отодвинуть ранее установленный пучок волос, когда необходимо вставить новый пучок.
Устройство для укладки пучков само по себе не заявлено в качестве предмета заявки, поскольку оно является
предметом параллельной заявки № 19322 от 1923 года.
ПОЛНАЯ СБОРКА. Из описания машины следует, что каждый из описанных узлов представляет собой по
существу отдельные элементы, которые можно регулировать, не затрагивая другие части машины. Таким
образом, механизм сбора пучков образован как отдельный узел, и единственная «рабочая связь» между его
механизмом и механизмом основной машины осуществляется посредством звена 51, которое соединяет
рычаг 50 с шатуном 52. Таким образом, этот узел можно легко отсоединить, не затрагивая другие части
машины. Единственная рабочая связь между механизмом подачи щетины и другим механизмом
осуществляется через звено 75, которое приводит в действие возвратно-поступательный элемент 44, и штифт
89, который соединяет шатун 52 со ползунком 88. В ходе всей операции держатель щетины сначала
регулируется для размещения щетины желаемой длины путем перемещения пластин 30 и 31 по валам 26 и
27. Затем откидная крышка 40 поднимается, и щетинки вставляются в гнездо, при этом поршень 34 сначала
втягивается и временно блокируется защелкой 39.
Размер пучка регулируется путем регулировки винтовых упоров 56 и 57, а также путем регулировки гаек 83
для подъема или опускания направляющей 81, по которой скользит элемент 44. После того, как кулачки были
должным образом сформированы и все остальные необходимые регулировки были произведены, машина
готова к эксплуатации. При запуске двигателя главный приводной вал вращается и с каждым оборотом
совершает небольшой цикл, выполняя следующие операции. Щетинки подаются вниз в держатель для
щетинок и уплотняются до равномерной плотности в клиновидном пространстве, прилегающем к иглам для
сбора шерсти. Иглы-отделители используются для отделения пучка заданного размера и его перемещения
вниз между направляющими 59 и 60 в щель 124 сопла. «Проволока подается в механизм формирования скоб,
обрезается до нужной длины и формируется в скобу, которая затем соединяется с пучком нитей и вместе с
ним проходит через сопло». «Когда машина остановлена, иглы для сбора пучков находятся в нижнем
положении, зуб или острие 64, подающий щетину, смещены назад и вниз, выведены из зацепления со
щетиной, а элемент 44 выдвинут вперед.»
Кроме того, оба шатуна расположены сзади, рядом со своими мертвыми точками. В начале движения иглы
поднимаются вверх, а подающий зуб прижимается к щетинкам. В то время как пучок волос проталкивается
через сопло механизма укладки и попадает в регистрирующее отверстие на задней стороне щетки,
крючкообразная игла 63 останавливается, а игла 62 продолжает подниматься, чтобы очистить пространство
между поверхностями 58 и 61 (рис. 7). Затем подающий зуб 64 перемещается вперед, чтобы прижать щетинки
к игле 63 и закругленному плечу 84 под действием пружины 94. Затем давление сбрасывается, так что при
опускании иглы для прокалывания кончик 64 может свободно перемещаться назад, предотвращая тем самым
вредное давление на щетинки. Собранный пучок волос затем перемещается вниз иглами и осаждается в
сопле; такое осаждение обеспечивается боковым отводом крючкообразной иглы 63 от пути опускающегося
пучка волос.
Поскольку крайне важно избегать повреждения щетины из-за чрезмерного давления, я разработал свою
конструкцию именно с этой целью. Таким образом, после того как подающий зуб 64 сожмет щетинки на пути
игл для захвата, все давление на этот зуб снимается путем отвода приводного пружинного амортизатора 92.
Я также уменьшил трение, предусмотрев для направляющей 86 антифрикционные подшипники,
предпочтительно шариковые подшипники 85. Таким образом, единственным сопротивлением движению
штифта 64, когда опускающаяся игла смещает щетинки, является инерция ползунка 86 и соединенных с ним
частей, а также очень незначительное трение, вызванное движением указанного ползунка. ] Подробно описав
и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_206535.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=206535&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB206535A
[]
Усовершенствования в очистке масел, восков и тому подобного.
Мы, компания THE OIL REFINING IMPROVEMENTS COMPANY LIMITED, зарегистрированная в соответствии с
законодательством Великобритании, по адресу: 175, West George Street, Глазго, и Джон Джеймс Худ, доктор
наук, Лондон, по адресу: 66, Canonbury Park South, Лондон, N. 1, британский подданный, настоящим заявляем,
что сущность данного изобретения заключается в следующем: в патенте № 16617 от 1908 года, выданном
настоящему заявителю, заявлено использование чистого прокаленного тригидрата оксида алюминия или его
ближайшего природного аналога, высококачественного боксита, в качестве материала для очистки масел и
восков с целью их обесцвечивания и дезодорирования путем нитрования через определенное количество
недавно прокаленного материала. Тригидрат оксида алюминия (Al2O33H2O) содержит приблизительно 34%
воды, в то время как высококачественный боксит может содержать 30-32%, а разновидность, известная как
гиббсит, содержит 33% воды. Низкосортный боксит может содержать от 14 до 18% воды, но не более 25%.
Ирландские бокситы, как правило, низкосортного типа, состоят из смеси тригидрата и кремнезема, а также в
большем или меньшем количестве оксида железа и оксида титана; они часто содержат в себе рассеянные
мелкие гексагональные кристаллы кварца или кремнезема.
Можно утверждать, что смесь тригидрата оксида алюминия и диоксида кремния после прокаливания обладает
более активными очищающими свойствами, чем эквивалентное количество оксида алюминия в связанной
форме, например, каолин или каолиновая глина, и были получены патенты на превращение каолиновой
глины в очень активный абсорбент для красителей и т. д. путем добавления к ней различных количеств
тригидрата оксида алюминия. В промышленной практике было установлено, что в процессе, описанном в
вышеупомянутом патенте № 16617 от 1908 года, наблюдаются определенные аномалии в удалении цвета и
следов других примесей с неприятным запахом или сернистых соединений. Например, лабораторные
эксперименты показывают, что в случае с некоторыми маслами и восками, чем выше сорт боксита, тем менее
эффективен материал или тем меньше выход очищенных сточных вод, и что чистый оксид алюминия может
давать наименьший выход среди всех видов боксита, тогда как с низкосортным бокситом, скажем,
ирландского типа, можно получить значительный объем очищенных сточных вод.
В случае с другими видами масел и восков наблюдается обратная ситуация: высококачественный боксит дает
наибольший выход чистых сточных вод, а низкосортный — наименьший. Опять же, некоторые масла,
содержащие следы неприятно пахнущих или сернистых примесей, могут быть очищены путем фильтрации
через боксит, тогда как в случае с другими маслами, содержащими аналогичные примеси, ни
высококачественный, ни низкокачественный боксит не удалят эти примеси. Например, жидкое окрашенное
мазутное топливо, отфильтрованное через высококачественный боксит, может дать лишь небольшой объем
обесцвеченных сточных вод, еще меньший — при использовании чистого оксида алюминия, но гораздо
больший — при использовании низкосортного боксита, например, ирландского типа. Аналогичные результаты
могут быть получены и с использованием неочищенного парафина. Высококачественный боксит может дать
наилучшие результаты, например, с бирманским воском, тогда как низкокачественный материал, такой как
ирландский боксит, будет наиболее эффективен с некоторыми видами шотландского воска. Высокосортный
боксит может удалять определенные сернистые соединения, такие как меркаптаны, из одного масла, но не из
другого, по-видимому, похожего масла, тогда как низкосортный боксит может действовать наоборот, удаляя
меркаптаны из второго масла, но не из первого, однако ни один сорт боксита не сможет удалить другие
сернистые соединения, такие как, например, сероуглерод или низшие члены группы тиофенов, из любого
масла.
Уже из приведенных выше примеров следует, что активность бокситов в качестве очищающего материала
для масел и восков нельзя измерить количеством содержащегося в бокситах оксида алюминия, и поэтому эти
факты явно противоречат общей тенденции утверждений, содержащихся в патенте № 16617 от 1908 года.
Однако расширенные лабораторные эксперименты позволили интерпретировать эти аномалии и показали,
что именно оксид алюминия является активным веществом в боксите, обеспечивающим очистку масел и
восков, и что применение четко определенных предварительных лабораторных тестов к конкретному
используемому бокситу и очищаемому маслу или другому материалу может привести к существенным
улучшениям в промышленном применении боксита для целей очистки. Следует отметить, что патент № 16617
от 1908 года включает в себя как прокаленный магнезит, так и боксит, и приведенные здесь утверждения
относятся к этому материалу, а также к бокситу и к другим веществам, используемым для очистки масел и
восков, таким как фуллерова земля и т. д.
Было установлено, что при наличии набора чистых жидких диэлектриков, варьирующихся, например, от нефти
с температурой кипения 40-50 °C до смазочного масла с температурой кипения 400-450 °C, или таких
жидкостей, как сероуглерод, четыреххлористый углерод, бензол, хлороформ и т. д., каждый член которого
содержит равное небольшое количество окрашенного вещества, например, смолы, чем выше сорт боксита,
тем выше эффективность его очистки или тем больше объем получаемых очищенных сточных вод. Более
того, чем ниже диэлектрическая постоянная среды (или, говоря языком электротехники, чем выше
эластичность среды), тем больше объем очищенных сточных вод. Здесь видно, что эффективность очистки
боксита зависит не только от его высокого качества, но и от характера рабочей среды. Независимо от
качества боксита, его эффективность является мерой упругости диэлектрической среды, которая через него
фильтруется. Известно, что упругость (т. е. величина, обратная диэлектрической постоянной или
диэлектрической проницаемости) петролейного эфира выше, чем у любой из фракций нефти.
Если сравнить объемы петролейного эфира и, скажем, керосина или лампового масла, окрашенных смолой в
одинаковой степени, то обнаруживается, что независимо от марки боксита, гораздо больший объем
петролейного эфира обесцвечивается на заданный вес боксита, чем керосина, а с любой другой фракцией с
меньшей упругостью, чем у керосина, например, смазочным маслом, объем сточных вод значительно меньше,
чем с керосином. Кроме того, лабораторные эксперименты показали, что характер удаляемой примеси — будь
то красящий компонент, неприятный запах или сернистое вещество — существенно влияет на видимую
эффективность боксита. Чем выше диэлектрическая постоянная, или диэлектрическая проницаемость,
примеси в среде, тем легче она удаляется фильтрацией через боксит любого сорта, но чем выше сорт
боксита, тем больше выход очищенной среды. Сопоставив эти установленные факты, можно увидеть, что
эффективность боксита в качестве очищающего агента зависит как от диэлектрической постоянной среды, так
и от диэлектрической постоянной примеси, или, скорее, от отношения второй к первой.
Если диэлектрическая постоянная (диэлектрическая проницаемость) примеси приблизительно такая же или
меньше, чем у среды, ни один сорт боксита не сможет её устранить, но в таком случае боксит может оказаться
весьма эффективным. Например, в бензине, содержащем небольшое количество бензола и прошедшем
фильтрацию через боксит высшего качества, бензола удаляется очень мало, поскольку диэлектрическая
постоянная, или диэлектрическая проницаемость, бензола приблизительно такая же, как у бензина. Но если
тот же бензин перемешать с небольшим количеством азотной кислоты для нитрования бензола, избыток
кислоты смыть, а бензин профильтровать даже через низкосортный боксит, то нитробензол легко удаляется.
Известно, что диэлектрическая постоянная нитробензола имеет очень высокий порядок по сравнению с
диэлектрической постоянной бензола. Аналогичным образом следы некоторых других примесей в бензине,
керосине, воске или растительных маслах можно удалить, предварительно проведя перемешивание масел с
небольшим количеством серной кислоты для сульфонирования примесей или щелочи, а затем
профильтровав через боксит.
Экспериментально установлено, что диэлектрическая постоянная углеводородов, называемых олефинами,
или их фракций, кипящих в определенных температурных диапазонах, таких как 80/100 °C, 150/200 °C и т. д.,
выше, чем у соответствующих фракций парафинов. При перегонке сырой минеральной нефти фракции
содержат небольшие количества олефинов, особенно высшие фракции, в виде керосина и смазочных масел.
Следовательно, если такие фракции, содержащие следы цвета или других примесей, фильтруются через
высококачественный боксит, то олефины, а также цвет удаляются, что можно определить с помощью бромной
пробы сточных вод. В промышленной практике при обработке некоторых масел и восков часто встречается
своеобразная аномалия: низкосортный боксит, например, ирландский, дает гораздо больший объем
очищенных сточных вод, чем высококачественный боксит. Объяснение можно сформулировать следующим
образом: высококачественный боксит, благодаря своей высокой активности, поглощает олефины, а также
окрашенные и другие компоненты, и вскоре насыщается ими, после чего больше не может выполнять никакой
работы, тогда как низкосортный боксит, из-за своей меньшей активности, пропускает большую часть
бесцветных олефинов, но поглощает компоненты с высокими диэлектрическими постоянными, такие как
окрашенные и другие вещества, и, таким образом, дает гораздо больший объем очищенных сточных вод.
Селективность действия любого сорта боксита зависит от диэлектрических постоянных различных
компонентов по отношению к диэлектрической постоянной среды, в которой они растворены.
Чем выше упругость среды, тем легче поглощаются вредные компоненты, и тот, который имеет самую
высокую диэлектрическую постоянную, поглощается первым и наиболее легко. Низкосортный боксит может
быть достаточно активен только для поглощения последнего компонента, то есть компонента с самой высокой
диэлектрической постоянной, тогда как высококачественный боксит будет поглощать другие компоненты,
диэлектрическая постоянная или диэлектрическая проницаемость которых варьируется между
диэлектрической постоянной среды и диэлектрической постоянной с самой высокой диэлектрической
постоянной. В приведенных выше утверждениях олефины упоминаются лишь как представители других
компонентов, которые могут присутствовать в нефти, таких как нафтены или другие углеводороды, или следы
примесей в растительных маслах, диэлектрические свойства которых по отношению к свойствам среды
аналогичны свойствам олефинов. Вышеизложенные факты могут быть использованы в промышленности
таким образом, чтобы значительно повысить эффективность переработки бокситов. Можно выбрать
высококачественный боксит, профильтровать через него некоторое количество очищаемого масла и измерить
объем очищенного стока.
Добавление небольшого количества подходящего материала и повторное проведение эксперимента приводит
к деградации или снижению активности боксита; при этом объем очищенных сточных вод может оказаться
несколько больше, чем раньше. Боксит подвергается дальнейшей деградации, повторно проверяется, и
операция повторяется до тех пор, пока не будет достигнута стадия, на которой дальнейшее добавление
разлагающего вещества уменьшает объем очищенных сточных вод, что соответствует сорту боксита,
необходимому для получения конкретного масла. В качестве примера: тонкое цветное смазочное масло
фильтруется через гранулированный высококачественный боксит, в результате чего получается
определенный объем обесцвеченных сточных вод. Затем этот боксит смешивают с раствором сульфата
железа (содержание сульфата, например, составляет 1% по весу боксита), высушивают и прожигают
докрасна. Обнаружено, что объем сточных вод, получаемых из этого боксита, превышает прежний.
Добавляют еще 1% сульфата железа, прожигают и фильтруют масло, получая еще больший выход продукта.
Процесс деградации повторяется до тех пор, пока не будет установлено, что добавление, например, от 3,5 до
4% сульфата железа к бокситу с последующим прокаливанием дает максимальный выход очищенных сточных
вод. Дальнейшее добавление железа приведет к чрезмерной деградации боксита для получения данного
вида масла, и выход сточных вод снизится. В результате такой обработки становится ясно, что боксит
пропитывается оксидом железа, что снижает активность оксида алюминия и, таким образом, позволяет
бесцветным олефинам в смазочном масле проходить через боксит, сохраняя при этом его цвет.
Первоначальный боксит впитал в себя как краситель, так и олефины, и вскоре утратил способность к
дальнейшему поглощению цвета. На приведенной выше иллюстрации выбран сульфат железа, но могут быть
использованы и другие подходящие материалы, например, соли щелочей или едкий натр; необходимое
количество того или иного вещества может варьироваться и определяться предварительным лабораторным
экспериментом. Поскольку боксит регенерируется путем прокаливания неограниченное количество раз, может
возникнуть тенденция к испарению щелочей, что приведет к изменению качества боксита в исходном
состоянии.
Оксид железа(III) и подобные вещества, такие как соли никеля, марганца, меди и подобных металлов, не
обладают этим дефектом, и после того, как боксит разлагается до надлежащей стадии, этот дефект
становится необратимым. Обратное действие по отношению к вышеописанным операциям может быть
выполнено, то есть содержание боксита или его активность могут быть повышены путем добавления оксида
алюминия в подходящей форме, например, в виде раствора нитрата алюминия, с последующим
прокаливанием. В приведенных выше утверждениях олефины рассматриваются как примеры материалов,
которые препятствуют действию боксита, а окрашенные вещества — как ингредиенты, подлежащие
извлечению, однако диэлектрики, аналогичные олефинам или окрашенным ингредиентам, которые могут
иметь неприятный запах или содержать серу при растворении в любой диэлектрической среде, кроме
парафиновых масел, восков или растительных масел, ведут себя аналогично по отношению к бокситу. В
качестве таких сред могут выступать, например, бензол, сероуглерод, четыреххлористый углерод и т. д. При
проведении лабораторных испытаний для определения необходимой степени деградации боксита, чтобы
сделать его наиболее эффективным для конкретного вида нефти, целесообразно проводить испытания при
разных температурах, поскольку, как известно, диэлектрические постоянные являются переменными
величинами, обычно увеличивающимися с повышением температуры, и для одного диэлектрика увеличение с
повышением температуры больше, чем для другого.
Следовательно, максимальная разница между диэлектрической постоянной удаляемого компонента и
диэлектрической постоянной среды, которая определяет эффективность боксита, может наблюдаться при
некоторой конкретной температуре. Поскольку эффективность очистки боксита зависит не только от его
собственных свойств, но и от диэлектрических характеристик среды и примесей, подлежащих удалению, а
растительные масла обладают относительно низкой эластичностью, что неблагоприятно для очистки боксита,
эластичность среды может быть повышена путем растворения масла или аналогичного органического
материала в высокоэластичном бензине, таком как петролейный эфир. Такой раствор, отфильтрованный
через соответствующим образом разложившийся боксит, может дать выход продукции промышленного
значения, тогда как масло без добавления бензина даст очень малый объем очищенных сточных вод. При
проведении лабораторных испытаний разложения бокситов, например, для очистки смазочного масла, можно
обнаружить, что на каждом этапе разложения, как уже было описано, получается больший объем сточных вод,
вплоть до максимального значения. Однако, если испытания проводятся одновременно с окрашенным
керосином, содержащим мало или совсем не содержащим олефинов на каждом этапе разложения, выход
бесцветных сточных вод уменьшается, демонстрируя своеобразную аномалию: для одного масла
разложение, по-видимому, значительно повышает эффективность боксита, тогда как с керосином, из-за
отсутствия олефинов, эффективность боксита снижается по мере его разложения.
Сырой парафин кристаллизуется из высококипящих масляных фракций, богатых олефинами. Следовательно,
если предварительная обработка для очистки от парафиновой окалины не была проведена эффективно, то
деградированный боксит даст лучший результат. В то же время, если обработка была проведена тщательно
для удаления олефинов, то при использовании этого же цветного воска, чем выше сорт боксита, тем больше
выход бесцветных сточных вод. В приведенных выше утверждениях упоминаются олефины, но другие
бесцветные вещества, не являющиеся олефинами, если они присутствуют в маслах или восках, будут вести
себя аналогично, если их диэлектрические постоянные несколько схожи, то есть имеют промежуточное
значение между диэлектрической постоянной среды (масла или воска) и диэлектрической постоянной
компонента, который необходимо удалить бокситом. Как и в случае с олефинами, эти вещества поглощаются
очень активным бокситом, тем самым снижая его способность к окрашиванию и т. д., в то время как
деградированный боксит пропускает большую часть этих веществ, но поглощает примеси с более высокой
диэлектрической проницаемостью.
В промышленной практике может даже оказаться, что для очистки некоторых керосинов, восков и
растительных масел наиболее эффективными материалами, помимо боксита, являются, например,
разновидности фуллеровой земли или флоридской земли. Легко установить, что эти породы гораздо менее
активны, чем природный боксит, но боксит требует значительной переработки, чтобы стать эффективным для
обработки таких масел или восков, и после этого он значительно превосходит эти породы в качестве
очищающего материала и обладает преимуществом в возможности контроля. Усовершенствования в очистке
масел.
Мы, компания «The Oil Refining Improvements Limited», зарегистрированная в соответствии с
законодательством Великобритании по адресу: 175, West George Street, Глазго, и Джон Джамбс Худ, доктор
наук, Лондон, по адресу: 66, Canonbury Park South, Лондон, N. 1, британский подданный, настоящим заявляем,
что сущность данного изобретения заключается в следующем: хорошо известно, что химические реакции
между органическими веществами и неорганическими веществами, такими как азотная кислота, серная
кислота, сернистая кислота, хлор и т. д., как правило, протекают более эффективно в отсутствие воды, чем в
ее присутствии. Например, при нитровании глицерина, целлюлозы или толуола к азотной кислоте добавляют
концентрированную серную кислоту для соединения с водой, которая может образовываться в результате
реакции или присутствовать в реагирующих веществах. Минеральные масла часто содержат небольшие
количества соединений серы в качестве примесей, которые необходимо удалять из масел, предназначенных
для сжигания в лампах или двигателях внутреннего сгорания, из-за коррозии, вызываемой серной кислотой,
образующейся при сгорании.
Известно, и этот факт в некоторой степени используется в нефтяной промышленности, что при
перемешивании минерального масла, содержащего небольшие количества органических соединений серы, с
разбавленным раствором щелочного гипохлорита в течение значительного времени большая часть серных
соединений окисляется или хлорируется и вымывается из масла. Однако существует опасность того, что
часть масла может быть хлорирована, и образовавшиеся и сохранившиеся в масле хлорные соединения
могут быть столь же нежелательными, как и удаленные серные соединения. Целью настоящего процесса
является усовершенствование и ускорение данного метода хлорирования для удаления сернистых примесей
и любых хлорированных компонентов масла, основанного на заявке на патент № 12628 от 1922 года.
Согласно данному изобретению, через масло пропускается воздух, насыщенный хлором или оксидами хлора,
после чего масло, после достаточного хлорирования, пропускают через фильтр из боксита для удаления
окисленных и хлорированных компонентов. При реализации данного изобретения закрытый сосуд
соответствующей конструкции имеет трубу, проходящую через верхнюю часть и простирающуюся до дна
сосуда и заканчивающуюся плоской спиралью трубы, перфорированной мелкими отверстиями; также к
верхней части сосуда прикреплена выходная труба.
Когда в этот контейнер загружают минеральное масло и через входную трубу подают поток воздуха, воздух
расщепляется на мелкие пузырьки через перфорированную змеевик, вызывая интенсивное перемешивание и
взбалтывание масла. Предусмотрен второй сосуд, в котором может генерироваться газообразный хлор или
оксиды хлора, это может происходить электрическим способом или любым известным химическим способом.
Поток воздуха проходит через этот хлоргенератор, поступая в емкость с маслом, и этот поток воздуха,
насыщенный хлором или оксидами хлора, поступает в масло через перфорированную катушку. Поток воздуха,
насыщенного хлором, продолжается до тех пор, пока опыт и лабораторные анализы не покажут, что
хлорирование было проведено в достаточной степени. Хлор может быть получен, например, из
отбеливающего порошка путем помещения раствора этого вещества в генератор, в который добавляется
слабый и непрерывный поток кислоты, в то время как воздух прокачивается через аппарат, отводя хлор в
емкость с маслом.
Затем сухое масло сбрасывается и пропускается через фильтр, содержащий подготовленный боксит
подходящего качества, для удаления окисленных и хлорированных компонентов масла, как описано в заявке
на патент № 12628 от 1922 года. По мере того, как поток воздуха, проходящий через масло, уносит часть
более легких углеводородов, содержащихся в обрабатываемом масле, поток воздуха, поступающий из
емкости с маслом, проходит через абсорбционную башню, содержащую тяжелое масло или остатки, для
удаления паров углеводородов из воздуха обычным способом. Эти легкие фракции могут быть выделены
путем дистилляции тяжелого абсорбирующего масла. Усовершенствования в очистке масел, восков и тому
подобного.
Мы, компания THE OIL REFINING IMPROVEMENTS COMPANY LIMITED, зарегистрированная в соответствии с
законодательством Великобритании по адресу: 175, West George Street, Глазго, и Джон Джеймс Худ, доктор
наук, Лондон, по адресу: 66, Canonbury Park South, Лондон, N. 1, британский подданный, настоящим заявляем
о природе данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что будет подробно
описано и установлено в следующем заявлении: В патенте, выданном настоящему заявителю, № 16617 от
1908 года, заявлено использование чистого прокаленного тригидрата оксида алюминия или его ближайшего
природного аналога, высококачественного боксита, в качестве материала для очистки масел и восков с целью
их обесцвечивания и дезодорирования путем фильтрации через определенное количество недавно
прокаленного материала. Тригидрат оксида алюминия (Al2O33H2O) содержит приблизительно 34% воды, в то
время как высококачественный боксит может содержать 30-32%, а разновидность, известная как гиббсит,
содержит 33% воды. Низкосортный боксит может содержать от 14 до 18% воды, но не более 25%.
Ирландские бокситы, как правило, низкосортного типа, состоят из смеси тригидрата и кремнезема, а также в
большем или меньшем количестве оксида железа и оксида титана; они часто содержат в себе рассеянные
мелкие гексагональные кристаллы кварца или кремнезема. Можно утверждать, что смесь тригидрата оксида
алюминия и диоксида кремния после прокаливания обладает более активными очищающими свойствами, чем
эквивалентное количество оксида алюминия в связанной форме, например, каолин или каолиновая глина, и
были получены патенты на превращение каолина в очень активный абсорбент для красителей и т. д. путем
добавления к нему различных количеств тригидрата оксида алюминия. В промышленной практике было
установлено, что в процессе, описанном в вышеупомянутом патенте № 16617 от 1908 года, наблюдаются
определенные аномалии в удалении красящих веществ, следов других примесей с неприятным запахом или
сернистых соединений. Например, лабораторные эксперименты показывают, что в случае с некоторыми
маслами и восками, чем выше сорт боксита, тем менее эффективен материал или тем меньше выход
очищенных сточных вод, и что чистый оксид алюминия может давать наименьший выход среди всех видов
боксита, тогда как с низкосортным бокситом, скажем, ирландского типа, можно получить значительный объем
очищенных сточных вод.
В случае с другими видами масел и восков наблюдается обратная ситуация: высококачественный боксит дает
наибольший выход чистых сточных вод, а низкосортный — наименьший. Например, тонкое окрашенное
мазутное топливо, отфильтрованное через высококачественный боксит, может дать лишь небольшой объем
обесцвеченных сточных вод, еще меньший — при использовании чистого оксида алюминия, но гораздо
больший — при использовании низкосортного боксита, например, ирландского типа. Аналогичные результаты
могут быть получены и с использованием неочищенного парафина. Высококачественный боксит может дать
наилучшие результаты, например, при использовании бирманского воска, тогда как низкокачественный
материал, такой как ирландский боксит, будет наиболее эффективен при использовании некоторых видов
шотландского воска. Опять же, некоторые масла, содержащие следы неприятно пахнущих или сернистых
примесей, могут быть очищены путем фильтрации через боксит, тогда как в случае с другими маслами,
содержащими аналогичные примеси, ни высококачественный, ни низкокачественный боксит не сможет
удалить эти примеси. Высокосортный боксит может удалять определенные сернистые соединения, такие как
меркаптаны, из одного масла, но не из другого, по-видимому, похожего масла, тогда как низкосортный боксит
может действовать наоборот, удаляя меркаптаны из второго масла, но не из первого, но ни один сорт боксита
не сможет удалить другие сернистые соединения, такие как, например, сероуглерод или низшие члены
семейства тиофенов, из любого масла. Из приведенных выше примеров следует, что активность бокситов в
качестве очищающего материала для масел и восков нельзя измерить количеством оксида алюминия,
содержащегося в боксите, и поэтому эти факты явно противоречат общей тенденции утверждений,
содержащихся в патенте № 16617 от 1908 года.
Однако расширенные лабораторные эксперименты позволили интерпретировать эти аномалии и показали,
что именно оксид алюминия является активным веществом в боксите, обеспечивающим очистку масел и
восков, и что применение четко определенных предварительных лабораторных тестов к конкретному
используемому бокситу и очищаемому маслу или другому материалу может привести к существенным
улучшениям в промышленном применении боксита для целей очистки. Следует отметить, что патент № 16617
от 1908 года включает в себя как прокаленный магнезит, так и боксит, и приведенные здесь утверждения
относятся как к этому материалу, так и к бокситу.
1
Было установлено, что при наличии набора чистых жидких диэлектриков, варьирующихся, например, от
петролейного эфира с температурой кипения 40/50 °C до смазочного масла с температурой кипения, скажем,
400/450 °C, или таких жидкостей, как сероуглерод, тетрахлорид углерода, бензол, хлороформ и т. д., причем
каждый компонент содержит одинаковое небольшое количество окрашенного вещества, например, смолы,
чем выше сорт боксита, тем выше его эффективность очистки¹ или тем больше объем полученного
очищенного стока. Более того, чем ниже диэлектрическая постоянная среды (или, говоря языком
электротехники, чем выше упругость среды), тем больше объем очищенных сточных вод. Здесь видно, что
эффективность очистки боксита зависит не только от его высокого качества, но и от характера рабочей среды.
Каким бы ни был сорт боксита, его эффективность является мерой упругости диэлектрической среды, которая
через него фильтруется. Известно, что упругость (т.е. величина, обратная диэлектрической постоянной или
диэлектрической проницаемости) петролейного эфира выше, чем у любой из фракций нефти.
Если рассматривать объемы петролейного эфира и, скажем, керосина или лампового масла, окрашенных
смолой в одинаковой степени, то обнаруживается, что независимо от марки боксита, гораздо больший объем
Соседние файлы в папке патенты