Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3588
.pdf
направления вверх точки опоры 88 рычага 46:
Схема, используемая для управления соленоидом 73 совместно с механизмом ускорения, включает в себя
пару переключателей 92, 93, 92, 94, 95, 94, установленных внутри корпуса переключателя, по одному на
каждый из регуляторов 9 и 10. Подвижные элементы 93-95 переключателей шарнирно установлены 50) на
осях 96 и каждый из них снабжен радиально расположенным рычагом 97, на самом внешнем конце которого
находится ролик 98, который соосно с ускоряющим кулачком 99, расположенным на циферблате, связанном с
переключателем, частью которого является соседний рычаг 97. На рисунке 1 показан кулачок 99, который
вот-вот войдет в зацепление с роликом 98 переключателя 94-95-94. Зацепление кулачка 99 с роликом 98
приведет к подъему подвижного элемента переключателя 95 и его зацеплению с элементами переключателя
94, что замкнет этот переключатель. На рисунке 7 схема, воплощающая этот ускоряющий механизм, включает
соленоид 73, описанные здесь ускоряющие переключатели и пару переключателей 100 и 101.
Эти переключатели 100 и 101 расположены любым подходящим механическим способом таким образом,
чтобы попеременно открываться и закрываться 70 при активации рычага реверса на платформе машиниста,
т.е. когда подъемный двигатель вращает барабан подъемника в одном направлении, один из переключателей
замкнут, противоположный переключатель замкнут 75, когда барабан подъемника вращается в
противоположном направлении, а оставшийся переключатель всегда разомкнут, так что срабатывание
ускоряющего переключателя, связанного с замкнутым переключателем 101 или 80, не может вызвать
включение соленоида 73 за счет электрического тока из линии электропередачи 102 и повлиять на механизм
управления способом, описанным выше. 85 Средства для поддержания скорости, обеспечивающей
безопасность человека, предусмотрены в механизме, являющемся частью нашего контроллера, который мы
решили назвать механизмом обеспечения безопасности человека. Этот механизм выполняет две важные
функции: во-первых, он изменяет положение циферблатов 9 и 10 и их приводного вала 8 таким образом,
чтобы скип или клетка могли остановиться на площадке для людей, которая находится на 9'q ниже площадки
для камней, и это воздействует на переключатель управления скоростью 35-37-35 регулятора таким образом,
чтобы этот переключатель размыкался при более низкой скорости подъемного барабана, чем когда
устройство используется для управления скипом или клеткой, так что скорость скипа не может превышать
этот уровень, безопасный для работы людей.
Этот механизм состоит из рычага 105, на котором установлена шестерня 14. 105 Этот рычаг 105 установлен с
шарнирным соединением, соосным с валом 8, на котором расположены шестерни 11. Для каждого из
циферблатов 9 и 10 имеется один рычаг 105. Прорези 106 рычага 105, через которые выступают упорные
штифты 11(-107), служат средством ограничения перемещения рычага 105 вокруг его оси 8. Станет
очевидным, что любое колебательное движение рычага -105 на его поворотной опоре вызовет 115 -
перемещение вперед или назад циферблатов 9 или связанных с ними элементов относительно вала. Таким
образом, устанавливается изменение соотношения между циферблатами 9 и 10 и валом 8, достаточное для
того, чтобы механизм (12t) приводился в действие на разных концах хода. На рисунке 2 показан рычаг 105 в
положении, позволяющем ему остановиться в крайнем верхнем положении, то есть при падении камня.
Механизм обеспечения безопасности человека на рисунке 2 неэффективен.
-Средство для приведения в действие этого механизма состоит из управляющего стержня 108, по одному для
каждого из рычагов 105, которые располагаются для приведения в действие инженером. Эти стержни 130 i1 z.
238,937 108 Они шарнирно соединены в точке 109 с кулачком 110, который, в свою очередь, шарнирно
закреплен в точке 111 на раме 1. Кулачок 110 соединен звеном 112 с рычагом 105 таким образом, что подъем
шатуна 108 и, следовательно, подъем кулачка 110 вызовет отступление циферблата 9 или 10, связанного с
рычагом 105. Когда кулачок 110 поднят, он входит в зацепление с одной из вилок раздвоенного элемента 113,
тем самым поднимая толкатель 67 точно так же, как и при работе кулачка замедления 63, но в меньшей
степени. Это поднятие толкателя 67 изменит механическое соединение регулятора 22 и выключателя
остановки при превышении скорости 3537-35 таким образом, что выключатель разомкнется, когда барабан
подъемника будет вращаться со скоростью, меньшей, чем обычно достаточной для подъема породы. На
рисунке 6 показана система электрических сигналов, используемая совместно с механизмом обеспечения
безопасности человека. Эта система включает в себя лампы накаливания 115 в верхней и нижней части
шахтного ствола, лампу 116 в машинном отделении для защиты клети, удерживаемой одним тросом, а также
лампы 117 в верхней и нижней части шахтного ствола и лампу 118 в машинном отделении для защиты клети,
удерживаемой другим тросом.
Электрические переключатели для управления лампами в этой сигнальной цепи состоят из четырех
неподвижных переключающих элементов 119 и пары подвижных переключающих элементов 120,
соединенных с одним из кулачков 110 посредством звена 121, имеющего плавающее соединение в точке 122
с шарнирно установленным рычагом переключателя 123, на котором опираются подвижные переключающие
элементы 120. Когда рычаг, связанный с циферблатом 10, приводится в действие его соответствующим
элементом 11.0, поднимаясь, подвижные переключающие элементы 120 опускаются и входят в зацепление с
неподвижными переключающими элементами 119, подавая питание на лампы 115 и 116 через источник тока
125.
На противоположной стороне корпуса выключателя расположен выключатель, идентичный по конструкции
выключателю 119-120-11.9, состоящий из неподвижных элементов 126 и подвижных элементов 127, которые
срабатывают при нажатии рычага 105, связанного с циферблатом 9. Этот выключатель 5.5 предназначен для
включения ламп 117 и 118 с помощью источника тока 125, чтобы шахтеры и инженер могли визуально быть
проинформированы о том, что средства индивидуальной защиты находятся в рабочем состоянии и
эффективны для одной из клетей, переносимых одним тросом.
Механизм для подачи звукового предупреждения инженеру о приближении отсека или клетки к одному из
крайних положений, который срабатывает непосредственно перед зацеплением кулачка замедления 66 с
соответствующим роликом 65, предусмотрен в колоколе 128, установленном в точке 129 на раме 1
устройства. Колокол 128 имеет язычок 130, установленный на пружинном рычаге 131, который расположен
таким образом, что радиально отходит от вала 132. Этот вал 132 вращательно закреплен в подшипниках 133
и располагается над периферийным краем каждого из циферблатов 9 и 10.
Циферблаты 9 и 10 снабжены кулачковым механизмом сигнализации 134, который расположен таким
образом, чтобы входить в зацепление с кулачком 135, установленным на валу 132, и вызывать вращение вала
132 и перемещение язычка 130 от колокола 128 против силы натяжной пружины 136. Когда кулачок 134
выходит из зацепления с кулачком 135, пружина 136 вызывает быстрое перемещение вала 132 и,
следовательно, заслонки 130 в исходное положение, при этом ударяя по колоколу 128 и подавая машинисту
звуковой сигнал о том, что скип или клетка приближаются к концу своего хода. После этого машинист может
включить подъемный двигатель, чтобы снизить скорость двигателя и, в конечном итоге, применить тормоза,
когда подъемный двигатель будет выключен.
Как указывалось ранее, инженер может привести в действие подъемный двигатель и тормозной механизм
таким образом, чтобы освободить предохранительное устройство от его механических функций.
Предполагается, что так и будет, поскольку механизм управления предназначен для выполнения того, что
инженер может не успеть сделать по невнимательности или неспособности, и, следовательно, для
предотвращения серьезных аварий и ущерба как имуществу, так и жизни, что не является чем-то совсем уж
редким в данной области техники, где используется обычный механизм управления.
На рисунках 8, 9 и 10 показан один из вариантов исполнения механизма привода тормоза 110, который может
использоваться с нашей усовершенствованной системой управления подъемным двигателем. Это показано с
целью всестороннего установления взаимосвязи различных элементов контроллера с механизмом привода
тормоза 115а. Вал опирается на подшипниковый элемент 151 и несет от него радиально отходящий рычаг
152, на котором закреплен тяжелый груз 153. Относительно короткий рычаг 154 длиной 120 градусов, также
установленный на валу 150, предназначен для соединения любыми механическими средствами, такими как
шатун, с дроссельным механизмом подъемного двигателя. Это может быть обычный дроссель типа 125 или
любой хорошо известный механизм управления, приводимый в действие продольным перемещением такого
соединительного элемента, как шатун 155, который будет перемещаться, когда груз 153 будет падать.
Средство для нормальной фиксации груза 153 в приподнятом положении (см. рисунок 8) состоит из пары
магнитных катушек 156, установленных на опоре 151. На одном конце рычага 158 расположен якорь 157,
который, в свою очередь, шарнирно закреплен на выступе 159 опоры 151. Защелка 160, которая
предназначена для взаимодействия с грузом 153 в точке 161, шарнирно установлена в точке 162 на элементе
151. Этот защелкивающий элемент 160 соединен посредством звена 163 с рычагом 164, который, в свою
очередь, соединен посредством звена 165 с рычагом 158.
Пока катушки магнита 156 находятся под напряжением, защелка 160 блокирует элемент 153, предотвращая
его опускание за счет своего веса. Однако, когда катушки магнита 156 обесточиваются, элемент 151 может
свободно перемещаться, что позволяет защелке 160 перемещаться на своей поворотной опоре 162, а затем
позволяет грузу 153 опуститься и привести в действие описанный выше дроссельный механизм, чтобы
выключить двигатель подъемника. Магнитные катушки 156 расположены в цепи, описанной ранее, которая
включает в себя концевые выключатели 50 и 51 и выключатель превышения скорости 35-37-35. Если хотя бы
один из этих переключателей разомкнут, катушки магнитов 156 обесточатся, что приведет к срабатыванию
механизма закрытия дроссельной заслонки.
После этого подъемный двигатель будет выключен.
Механизм, упомянутый ранее, для постепенного или резкого включения тормозов в зависимости от положения
скипа или клети в шахте и непосредственно зависящий от зацепления кулачков замедления 66 с
соответствующими роликами 65, предусмотрен в наковальне 167, имеющей клиновидный элемент 168,
установленный на ней скользящим образом. Коромысло 169 соединено одним концом с элементом 168, а
противоположным концом 170 — со звеном 171, верхний конец которого шарнирно соединен с рычагом
замедления 63.
В этой конструкции самая тонкая часть клиновидного рычага 168 располагается между наковальней 167 и
регулируемым ударником 179, установленным на рычаге 173 и соединенным с рычагом 152, — когда один из
кулачков замедления 66 находится в полном зацеплении со своим соответствующим роликом 65, тем самым
ограничивая движение рычага 173 вниз. — Когда кулачки замедления 66 не находятся в зацеплении с
роликами 65, самая толстая часть клиновидного элемента 168 располагается между упорным ударником 172
и наковальней 167.
Таким образом, практически полное перемещение груза 153 может быть приложено к тормозному механизму,
когда контейнер или клетка находятся вблизи своего крайнего положения, и тем самым быстро привести в
действие тормоза 70. Когда контейнер или клетка находятся в промежуточных точках своего пути и не
приближаются к предельным точкам посадочной площадки, тормозной механизм будет срабатывать
постепенно. 75 На рисунке 11 показана модифицированная форма градуированного ограничителя 168. Эта
форма напрямую соединена с соединительным звеном 171 и имеет дугообразную поверхность 175, на
которую должен упасть ударник 172. Градуированный стопорный элемент обычно обозначается цифрой 176.
Тяга 177, соединенная в точке 178 с рычагом 173, имеет плавающее соединение в точке 179 с рычагом
управления клапаном 180 (85), который используется для управления тормозным двигателем. Следует
отметить, что при нажатии на рычаг дроссельной заслонки приводится в действие тормозной двигатель.
Этот.?:
Рычаг управления клапаном 180 также соединен посредством звена 181 с соответствующим элементом
управления, расположенным на платформе инженера, так что инженер может вручную управлять тормозным
двигателем независимо от того, что 9,5 вес 153 поднят. Однако, если груз 153 будет опущен, машинист не
сможет снова запустить тормозной механизм до тех пор, пока груз 153 не будет поднят.
Из приведенного выше описания 100 различных частей устройства легко понять принцип его работы.
Предположим, что наше усовершенствованное устройство управления безопасностью для подъемных
двигателей установлено должным образом и что кулачки 105, 61, 66, 99 и 134 правильно отрегулированы на
соответствующих циферблатах 9 и 10.
Это достигается путем перемещения кулачков вдоль периферии циферблатов и затягивания регулировочных
болтов 140, которые также 110 служат для крепления кулачков к циферблатам 9 и 10. Предположим, что
рычаги безопасности 105 находятся в положении, показанном на рисунке 2, и, следовательно, управление
настроено на использование на максимальной скорости, т.е. на скорости распространения звука в породе 115.
Согласно иллюстрации на рисунке 1, скип или клетка приближается к своему верхнему пределу хода.
Дальнейшее движение подъемного барабана вызовет дальнейшее движение циферблата 10 по часовой
стрелке, в результате чего кулачок 134 приведет в действие колокольчик 130 описанным выше способом. К
этому моменту инженер уже должен знать, что кузов или клетка 125 приближается к верхнему пределу своего
хода.
Если инженер правильно управляет подъемным двигателем и тормозным механизмом, чтобы снизить
скорость подъемного барабана и, наконец, задействовать тормоза, наше усовершенствованное устройство
безопасности 130 288,937 238,93t не будет выполнять ни одной из своих функций, но всегда будет готово
выполнить любой из этапов работы подъемного барабана и двигателя 5S, который инженер не выполнит.
Предположим, что инженер не обращает внимания на звуковое предупреждение и по какой-то
непредвиденной причине не может активировать механизм управления нулевым уровнем. По мере
дальнейшего вращения подъемного барабана кулачок замедления 66 будет входить в зацепление с соседним
роликом 65, вызывая подъем толкателя 67.
Подъем толкателя 67 будет постепенным, и если скорость подъемного барабана не будет снижена, рычаг 46
переместится так, что контактные элементы 43 коснутся друг друга, подавая звуковой сигнал о том, что
скорость подъемного барабана слишком высока для безопасности и находится на пределе хода, и, наконец,
переключатель 35-37-35 разомкнется. Сразу после размыкания этого выключателя катушки магнита 156
обесточатся, и элемент 153 опустится, вращая вал 150, что вызовет движение шатуна 155, отключающего
питание, и одновременно позволит рычагу 173 опуститься до упора 168, тем самым приводя в действие рычаг
клапана 180 посредством шатуна 177; и заставляя тормозной двигатель привести тормоза в действие. В этот
момент срабатывание тормозов будет относительно быстрым, поскольку кулачок замедления 66 привел к
перемещению клиновидного упорного элемента 168, при этом его самая тонкая часть расположилась между
наковальней 167 и регулируемым ударником 172.
Предположим теперь, что скорость подъемного барабана недостаточна для срабатывания
предохранительного выключателя 35-37-35.
В этом случае кулачок конечного упора 61 входит в зацепление с роликом 60, установленным на рычаге 59, и
приводит к размыканию концевого выключателя 46 или концевого выключателя 51. Этот переключатель 51
также приведет к обесточиванию катушек магнита 156 и подъемного двигателя, а также к срабатыванию
тормозов для остановки клетки или скипа.
Предположим теперь, что инженер полностью контролирует подъемный механизм и тормозную систему, и что
контейнер или клетка находятся в крайнем верхнем положении. Крайне желательно поддерживать
максимальную скорость при опускании бункера или клетки для следующего груза, и поскольку быстрое
перемещение бункера или клетки на 60° в направлении, отличном от конечной точки движения, не причинит
вреда оборудованию, необходимо задействовать описанный выше механизм ускорения и схему. Это
делается, как показано на рисунке 7, путем замыкания одного из 66 переключателей 100 или 101. Эти
выключатели замыкаются, когда инженер вручную управляет рычагом, который регулирует направление
вращения подъемного барабана. Предположим, что действие этого рычага завершено и один из 70
переключателей 100 или 101 замкнут, то есть тот переключатель, который находится последовательно с
переключателями 94-95-94. Также предусмотрен переключатель 200, имеющий средства, благодаря которым
он замыкается при открытии дроссельной заслонки на 75 градусов больше определенного значения, но
возвращается в открытое положение, как только дроссельная заслонка закрывается на любое значение,
превышающее точку замыкания переключателя.
Это показано на рисунке 7' и состоит из кулачка A, установленного на валу B, который также поддерживает
рычаг дроссельной заслонки C. D обозначает положение рычага дроссельной заслонки в закрытом состоянии,
а E — положение в открытом состоянии. Рычаг F, несущий ролик G (85), шарнирно закреплен рядом с
кулачком A и на своем самом наружном конце несет подвижную пластину H переключателя 200; указанный
рычаг снабжен пружиной для удержания ролика в прижатом к кулачку положении. 90 Если у инженера
дроссельная заслонка открыта частично, то есть более чем на одну треть, кулачок А войдет в зацепление с
роликом G, замыкая переключатель 200. Однако, если дроссельная заслонка C не открыта намеренно с
целью отведения проскока от крайнего положения, она не будет открыта достаточно, чтобы позволить кулачку
A войти в зацепление с роликом, и, следовательно, переключатель останется открытым. Довольно часто
машинист I00 хочет внести небольшое изменение в положение контейнера на конечной посадочной
площадке, но не намерен перемещать контейнер от конечной остановки, как, например, при движении в гору.
Для этого достаточно небольшого перемещения рычага С 105 (в данный момент нет необходимости
использовать механизм ускорения, описанный в спецификации).
Если бы не этот переключатель, то если бы инженер переключил реверс на направление, противоположное
вращению барабана, при приближении к концу хода, что он очень часто делает, механизм ускорения работал
бы при приближении к концу хода, а не так же эффективно, как при удалении, в результате чего допустимая
скорость была бы слишком велика для безопасности. Поскольку цепь должна пройти через выключатель 200,
прежде чем замкнется, отсюда следует, что если этот выключатель 120 разомкнут, механизм ускорения
работать не будет. Это означает, что если реверсивное вращение направлено против движения барабана, а
дроссель открыт достаточно, чтобы сработала функция ускорения 1 25, то пар также будет подаваться против
вращения лебедки, и предохранительное устройство не будет задействовано, поскольку мощность лебедки
будет подаваться для остановки 130 точки для выгрузки людей во время их подъема, и устройство должно
функционировать точно таким же образом.
В этом случае рычаг 108 (см. рис. 2) должен быть поднят, тем самым замыкая переключатель 70 119-120-119.
Это позволит включить лампы 115 и 116, чтобы рабочие в верхней и нижней части шахты, а также инженер
могли знать, что механизм безопасности клетки, в которой находятся 7,5 человек, находится в рабочем
состоянии. При подъеме рычага 108 рычаг 105 будет перемещаться по часовой стрелке (см. рис. 2), в
результате чего циферблат 10 будет продвигаться вокруг своей оси 8, так что кулачки, установленные на
циферблате 80, начнут действовать в точке ниже конечного предела перемещения, то есть точки
приземления человека. Одновременно с подъемом рычага 108 кулачковый элемент 110 войдет в зацепление
с раздвоенным элементом 113 на толкателе 67 и поднимет один конец плавающего рычага 48, тем самым
подняв рабочую точку зацепления 47 рычага 46. Такое расположение различных элементов приведет к
замыканию контактных элементов сигнализации 43 и 45 на 90 градусов при относительно меньшей скорости
подъемного барабана, чем та, которая обычно поддерживается для горных пород.
Следовательно, предохранительный выключатель 35-37-35 будет работать на скорости 95, меньшей, чем та,
которая используется для подъема породы.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_238938.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=238938&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB238938A
[]
РЕЗЕВ с
[Второе издание.] ] ПАТЕНТНОЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАНИЕ Я, ЭДВАРД ЧАРЛЬЗ РОБЬЕРТ МАРКС, подданный
Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс Инн Филдс, 57 и 58, Лондон, W.C. 2, настоящим
заявляю о характере данного изобретения (сообщение, полученное мной из-за рубежа от корпорации Carbide
and Carbon Chemicals Corporation, корпорации, организованной и существующей в соответствии с законами
штата Нью-Йорк, по адресу: Восточная 42-я улица, № 30). Стрит, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Соединенные
Штаты Америки), и каким образом это должно быть выполнено, должно быть подробно описано и установлено
в и посредством
следующее утверждение:
Давно известно, что при сжигании углеводородов в определенных условиях, например, при ограничении
подачи кислорода и быстром охлаждении продуктов сгорания, могут образовываться кислородсодержащие
соединения, содержащие как углерод, так и водород, такие как формальдегид. Это наблюдение породило
надежду на то, что на его основе может быть разработан промышленный процесс получения таких
кислородсодержащих соединений, и было выдвинуто множество предложений, направленных на достижение
этой цели.
Усилия в этом направлении были сосредоточены на получении формальдегида, поскольку это соединение
имеет множество применений, а его простая химическая структура указывает на то, что его получение должно
быть менее сложным, чем получение пресноводных соединений.
производство более сложных кислородсодержащих соединений, таких как спирты, альдегиды и кислоты,
имеющие в молекуле множество атомов углерода.
Поскольку метан очень распространен, встречается в высокой концентрации в виде природного газа, и
поскольку, подобно формальдегиду, в его молекуле содержится всего один атом углерода, этот углеводород
повсеместно считается наиболее перспективным материалом для получения формальдегида путем прямого
окисления, поэтому он практически вытеснил все другие углеводороды.
Ни одно из предложений по производству формальдегида с использованием метана в качестве исходного
материала не увенчалось коммерческим успехом. Известно, что метан — удивительно стабильное вещество,
и для введения атома кислорода в его молекулу требуются относительно высокие температуры; также
известно, что формальдегид нестабилен при самых низких температурах, при которых метан может
окисляться с приемлемой скоростью, и становится всё более нестабильным при более высоких температурах,
но попытки преодолеть это невыгодное соотношение принимали форму усилий по снижению температур
реакции до более благоприятных диапазонов, и практически не уделялось внимания возможности
использования углеводородов, которые окисляются при более низкой температуре.
- Хотя частичное окисление этана было предложено Глоком, тот факт, что он рекомендует для этого процесса
именно те температуры, катализаторы и другие условия, которые он счел подходящими.
Его способность различать метан свидетельствует о том, что его знания о поведении этана были крайне
ограничены. Это становится еще более очевидным из его заявления о том, что продуктами реакции являются
соединения, содержащие два атома углерода в молекуле, а именно этиловый спирт, ацетальдегид и уксусная
кислота. Заявления Глока, несомненно, скорее замедлили, чем продвинули развитие этого искусства,
поскольку принятие его утверждений приводит к выводу, что метан гораздо предпочтительнее в качестве
исходного материала.
Поскольку этан встречается гораздо реже, чем метан, тот факт, что Глок не обнаружил каких-либо более
благоприятных явлений в случае этана, по-видимому, оказался достаточным основанием для того, чтобы
отпугнуть последующих исследователей от попыток проводить эксперименты с этаном и его более сложными
аналогами.
238,938 1 4 Дата подачи заявления: 26 мая 1924 года. № 12,915/ 24.
Завершено: август. 26, 1925.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Частичное окисление углеводородов парафина в газовой фазе.
50( 1 i i i i 1 i i 1 1 i i J J i Также было предложено получать альдегиды путем частичного окисления этилена, как
в чистом виде, так и в смесях, таких как газы, образующиеся при деструктивной перегонке угля, древесины и
тому подобного. Эти смеси могут содержать метан, этан и другие насыщенные углеводороды, но следует
четко понимать, что те, кто разработал процессы получения альдегидов из таких смесей, предполагали только
использование присутствующего этилена и регулировали условия работы таким образом, чтобы метан и этан
не подвергались воздействию.
Согласно данному изобретению, предлагается способ частичного окисления парафиновых углеводородов в
газовой фазе, содержащих множество атомов углерода, до молекулы путем нагревания таких углеводородов
в присутствии окислителя, характеризующийся тем, что окисление осуществляется при температуре в
диапазоне от 620°C до 850°C.
и каждая молекула углеводорода подвергается воздействию указанной температуры окисления в течение
соответствующего периода времени, так что получается результат, приблизительно равный тому, который
можно получить, подвергнув каждую молекулу углеводорода воздействию температуры 700–710 °C в течение
периода чуть менее одной секунды.
Я обнаружил, что формальдегид с наибольшей легкостью можно получить путем частичного окисления этана,
и благодаря более низкой температуре, при которой он образуется из этана, концентрация формальдегида в
продуктах реакции может быть в десять-двадцать раз выше, чем при работе с метаном.
В дополнение к упомянутому выше преимуществу, мы обнаружили и другие результаты, полученные при
использовании этана вместо метана в качестве исходного материала, причем эти результаты сами по себе
достаточны для оправдания выбора этана. Я обнаружил, что, хотя часть этана превращается в
кислородсодержащие соединения, другая часть превращается в этилен — соединение, имеющее признанную
коммерческую ценность благодаря своей высокой химической активности.
Простой способ получения кислородсодержащих углерод-водородных соединений из парафиновых
углеводородов, содержащих более одного атома углерода в молекуле, таких как этан, включает добавление к
такому углеводороду при его прохождении в нагретую зону реакции определенной доли кислорода или
воздуха. Из них я предпочитаю воздух, поскольку считаю, что разбавление реакционной смеси азотом
оказывает благоприятное воздействие на реакцию. Во многих случаях желательно содержание азота даже в
большей степени, чем то, которое получилось бы при добавлении оптимального количества кислорода в виде
воздуха. Следующий конкретный пример послужит дополнительной иллюстрацией процесса, когда в качестве
окислителя используется воздух.
Этан смешивали с воздухом в соотношении один объем этана к двум объемам воздуха, и полученную смесь
пропускали через горячую кварцевую трубку со скоростью 27 литров в час. Трубка имела диаметр полдюйма и
нагревалась до 700–710 °C на протяжении примерно двух футов.
Отходящий газ охлаждали в сосуде, окруженном льдом, а затем промывали холодной водой. Отходящий газ
разделялся на две части, одна из которых возвращалась в печь вместе со свежей смесью. В упомянутом
эксперименте 85 примерно десять объемов отходящего газа рециркулировали таким образом на один объем
свежей смеси, в результате чего средняя молекула совершала одиннадцать проходов через печь, охладитель
и скруббер 90, прежде чем покинуть систему.
Было установлено, что жидкость, сконденсировавшаяся и скопившаяся в охладителе, представляла собой
водный раствор формальдегида. В скруббере были удалены формальдегид M3Jore и некоторое количество
ацетальдегида. Часть воды, собранной в охладителе, и все альдегиды являлись продуктами окисления этана.
Содержание формальдегида в жидкости из охладителя составляло около 10%, и формальдегид
образовывался в количестве примерно 8,5 фунтов, рассчитанном как безводный CH1O0 на тысячу кубических
футов обработанного этана, при этом одновременно производилось 105 1,4 фунта ацетальдегида. Примерно
60-70% всего образовавшегося формальдегида оказалось в охладителе, остальная часть была отделена в
скруббере. 110 Анализ пробы отходящего газа из системы показал следующий состав:
Углекислый газ Этилен - Кислород - Водород - Оксид углерода Метан - Этан - Азот - 0,7% 9,9% 1,7% 6,2%
6,2% 0,7% 13,70/ 60,9% 100,0% (по разнице) Выходящий газ не содержал бензола, диолефинов и смол и,
следовательно, был пригоден для использования содержащегося в нем этилена, например, путем абсорбции
в кислоте, без дополнительной обработки. В результате поглощения этилена кислотой остается остаток,
содержащий значительное количество этана, который можно вернуть в состояние, требующее нагревания.
Чрезмерного повышения концентрации азота можно избежать, используя кислород вместо воздуха для
приготовления смеси, поступающей в печь.
Приведенная ниже таблица, основанная на результатах приведенного выше конкретного примера, показывает
выход различных продуктов. Количество этана, подаваемого в печь, преобразованного в различные продукты,
указано напротив их названий:
Углекислый газ - - 1,2% Оксид углерода и -водород - Метан - - Этиленальдегиды Неизмененный этан 10,5%
1,2% 11,7% - - - 33,4% - - - 7,4% 40,8% 46,3% 100,0% Соответственно, 40,8% обработанного этана было
преобразовано в высокополезные продукты, 46,3% осталось неизменным, 11,7% было преобразовано в
вещества, имеющие топливную ценность, и только 1,2% стало бесполезным продуктом.
Полученный в некоторых модификациях моего изобретения разбавленный раствор, содержащий как
формальдегид, так и ацетальдегид, может быть использован без дополнительной обработки, или же
альдегиды могут быть разделены в виде соответствующих концентрированных водных растворов,
альдегидных соединений и тому подобного.
Вместо этана можно использовать пропан, бутан или парафин более высокой степени, либо смесь
парафинов, с аналогичными результатами; существенное различие в получаемых продуктах реакции
заключается в их присутствии – олефинов с более высокой молекулярной массой, чем этилен, хотя в
некоторой степени образуются и кислородсодержащие соединения с более высокой молекулярной массой,
чем ацетальдегид. При желании, даже с использованием этих высокопарафиновых углеводородов, можно в
больших количествах получать формальдегид и этилен. В целом можно сказать, что легкость, с которой
парафиновые углеводороды реагируют, возрастает с увеличением их молекулярной массы.
Когда парафины получают из определенных источников, например, из природного газа, количество доступных
отдельных парафинов обычно уменьшается по мере увеличения их молекулярной массы. Эти соображения, а
также желаемый состав продукции, определят состав используемого сырья. 60. Присутствие небольшого
количества метана в смеси, поступающей в печь, не исключено, но он действует в основном как разбавитель и
в процессе практически не изменяется. 65 Мой метод применим к газовым смесям, первоначально
содержащим олефиновые углеводороды, при условии наличия также достаточного количества парафиновых
углеводородов с молекулярной массой выше 70, чем у метана. Когда такие смеси, примером которых
являются коксовые газы, обрабатываются в соответствии с моим изобретением, результат полностью
отличается от того, что наблюдалось при предыдущих обработках таких смесей, поскольку происходит
использование как парафинов, так и олефинов для получения кислородсодержащих соединений, а также
дальнейшее использование парафиновых углеводородов для получения углеводородов с меньшим
содержанием водорода.
При указанных в конкретном примере скоростях и размерах молекула смеси прошла через печь за 85 секунд,
что составляет чуть менее одной секунды. Аналогичный эффект достигается при использовании более
длинной трубки и, соответственно, более высокой скорости потока. Используемая температура (700–710 °C)
примерно на 150 °C ниже оптимальной температуры пиролитического разложения этана в отсутствие
окислительного воздействия, как указано выше. Другие температуры, варьирующиеся, например, от 620°C до
850°C при обработке этана, при этом время воздействия предпочтительно должно быть обратно
пропорционально температуре, также использовались с хорошими результатами.
Следует отметить, что рассматриваемые здесь реакции приводят, в качестве прямых или косвенных
продуктов окисления углеводородов, как к образованию других углеводородов с меньшим содержанием
водорода (таких как олефины), так и к образованию кислородсодержащих соединений, таких как альдегиды.
105 Надлежащим контролем условий эксплуатации можно легко осуществить любую из этих трансформаций.
В той мере, в какой я исследовал действие известных катализаторов, таких как 110 тяжелых металлов или их
соединений, я обнаружил, что они бесполезны, а в большинстве случаев даже вредны в связи с моим
изобретением. Наилучшие результаты были получены, когда реакционная смесь была исключена из контакта
со всеми металлами при повышенной температуре, и по этой причине предпочтительнее использовать
нагревательную поверхность из силикона или стекловолокна. Наилучшей из известных мне нагревательных
поверхностей является та, которая состоит из практически чистого диоксида кремния.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_238939.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=238939&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB238939A
[]
_.. _. _. _; _, __ __, = _,: - - -- - -.......
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА - :::.... v' - 238,939 -Заявка -дата: 26 мая 192-4.- № 12,918/24.
2
3.
-- - - Полностью принято:А уг.26, _925.
Фи,.- т[ -КОМ-_ПОЛНАЯ- СПЕЦИФИКАЦИЯ.- - --Усовершенствования в или относящиеся к
-искусству-никелирования. Я, Эдвин Майкрэн B3 KBR, гражданин Соединенных Штатов Америки, Университет
Мичигана, Анн-Арбор, штат Мичиган, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляю о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Данное изобретение относится к способу, использующему 2 унции борной кислоты, 32 унции сульфата никеля
и 3,3 унции хлорида никеля. Определение содержания борной кислоты в таких растворах, содержащих
гексилгексилгексил, методом титрования было практически невозможно с использованием ранее
применяемых индикаторов.
Присутствие никеля в растворе привело к осаждению никеля до начала цветовой реакции, которая указывает
на момент нейтрализации борной кислоты стандартным щелочным раствором, в результате чего содержание
борной кислоты, как указано, превышает фактически присутствующее. Было предложено устранить эту
неточность путем удаления никеля до добавления стандартного щелочного раствора; однако это требует
столько времени и средств, что делает определение этим методом нецелесообразным для контроля состава
коммерческих ванн для никелирования.
Благодаря моему изобретению я могу точно определять содержание борной кислоты в никельсодержащих
растворах без необходимости осаждения никеля и, по сути, независимо от присутствия никеля в них.
При применении моего изобретения используется измеренный объем или единица измерения раствора для
никелирования. К этому добавляют несколько капель кислотного индикатора, известного как метилоранж,
который придает образцу раствора характерный желтоватый цвет. Затем к раствору добавляют стандартную
кислоту (серную) до тех пор, пока его цвет не изменится на красный или красновато-оранжевый. LP"i 112-3
определяет количество или процентное содержание борной кислоты в растворе для никелирования.
В ходе практической работы по никелированию различных изделий было установлено, что желательно, если
не необходимо, добавлять определенную долю борной кислоты в раствор для электролитического покрытия.
Например, раствор, который я использовал с удовлетворительными результатами, содержит на каждый
галлон раствора: 20 ...-- - - (11HBO) --_--..--- (NiSO4). 7 Ho20) -- - - (mlNi. 6 1120) пурпозе Qf добавление a:ci-d
предназначено для превращения любых присутствующих боратов в борную кислоту; изменение цвета на
красный или красновато-оранжевый происходит после завершения этого превращения и без необходимости
использования избытка стандартной кислоты, так что единственной свободной кислотой в образце раствора
будет борная кислота. Чтобы предотвратить диссоциацию боратов щелочных металлов, которые должны
образоваться в дальнейшем, я затем добавляю глицерин или маннит в раствор, затем добавляю несколько
капель индикатора, состоящего из бромкрезолового пурпура (дибромкрезолсульфонфталеин) и
бромтимолового синего (дибромтимолсульфонфталеин), предпочтительно в соотношении пять частей
первого к одной части второго.
Важной особенностью моего изобретения является то, что этот индикатор будет давать отчетливый цвет в тот
момент, когда стандартная щелочь (например, NaOH) будет добавлена в достаточном количестве (с
перемешиванием) для нейтрализации кислоты, превращая борную кислоту в соответствующий борат щелочи.
Это изменение цвета (с зеленого на синий) произойдет в тот момент, когда этот стандартный раствор щелочи
будет добавлен в таком количестве, что на каждую молекулу борной кислоты, содержащуюся в образце
раствора, будет добавлена примерно одна молекула такой щелочи. Указанное изменение цвета на 90
градусов произойдет, когда кислотность изменится с pH=5 на щелочь после добавления реагента при pH=6.
Необходимое количество щелочи для любой соли никеля.
необходимо добавить, чтобы получить этот цвет 3. В технике, относящейся к изменению процесса, будет
достаточно лишь нейтрализовать никелирование способом, как указано в заявке.
Соседние файлы в папке патенты