Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11928
.pdf
Соединения двигателей позволяют компрессору работать в нормальном режиме, поскольку последний
забирает через порты -29 воздух или смесь, испаряет их и подает по трубопроводу -30 в силовой цилиндр. С
помощью дополнительных соединительных элементов камеры отдельных цилиндров могут быть
перегруппированы для выполнения различных функций.
На рисунке z снова показан компрессорный двигатель 31, два компрессора которого 33 и 34 выполняют
функцию системы охлаждения, в то время как силовой цилиндр 35 приводится в движение как обычный
двигатель внутреннего сгорания. «Выхлопные газы подаются по трубопроводу 36 в силовой цилиндр 35
двигателя компрессора 32, где они передают свою энергию». После этого они по трубопроводу 37 попадают в
охладитель, а затем в конденсатор 38, который был доведен до низкой температуры с помощью системы
охлаждения. Осажденная вода проходит через трубу 80 37 к месту использования, например, к системе
впрыска горячих отработавших газов, а остальная часть отводится через трубу 40. Компрессоры -33 и -34
установки 32 8S работают так же, как и компрессоры установки 31 для системы охлаждения, например,
установки охлаждения аммиака, поскольку они прокачивают его по трубопроводу 41 охлаждающей среды и
проталкивают через охладитель 38. Здесь он расширяется при одновременном производстве холода и
достигает конденсатора 42, к которому может передаваться тепло, выделяемое двигателями; отсюда он
далее отводится по трубопроводу 41.
Через трубу 95 43 выхлопные газы двигателя могут напрямую поступать в систему охлаждения. Компрессоры
в нормальном режиме работы забирают воздух через трубопровод 44, конденсируют его и подают через трубу
45 в силовой цилиндр i00. В этом случае трубы, ведущие к системе охлаждения, перекрыты.
Раздел соответствует рис. 3.
На плане, как показано на рис. 4, изображена конструкция, состоящая из пластины 46. 105 Через струю 47
влажный воздух достигает холодного канала (конденсатной камеры) 48, в котором происходит осаждение
воды, которая затем отводится по трубе 49. Осушенный воздух выходит через трубу E3. Инжир. На рисунке 5
11O показана ребристая охлаждающая пластина 46. На рис.
6, В показанной на рисунке системе охлаждения используется наружная стенка 51, состоящая из контейнера
52 и внешнего контейнера 51. С помощью трубы 53 воздух 115 проходит через кольцевую струю 54, которая
позволяет регулировать движение внутреннего контейнера 52. Воздух расширяется во внутренней камере.55
и здесь охлаждается. Контейнер 51 окружен рубашкой 56; в эту промежуточную камеру влажный воздух
подается и охлаждается на холодной верхней поверхности контейнера 51, так что вода выпадает в осадок и
отводится через трубу 57, в то время как воздух выходит через 58.
На рис. 7 показана комбинация компрессорного двигателя и системы охлаждения.
Компрессоры 59 и 60 забирают через одну из описанных систем охлаждения i30 a 400,914 61 воздух через
трубу 62, которая проходит через показанный на рисунке двигатель, соединяющий компрессор и
охлаждающий контейнер со стенкой 63 и двигателем, который в нормальном режиме работы забирает воздух,
выделяя воду, которая отводится через опору 93, и заряд через трубу 64. Мощность поступает в компрессоры
94 и 95, конденсирует камеру двигателя, показанную на рисунке 65, и выводит через трубопроводы 96 и 97.
70, - Через устройство с дроссельными заслонками в рабочий цилиндр 98. Кроме того, температура
всасываемого предварительно сконденсированного воздуха также может регулироваться, поскольку часть
несущей поверхности, которая является конусообразной, может подаваться через трубопровод 12 в передний
край. Регулировка поперечных сечений струи, выполненной в виде трубы 99, где она 75 в соответствии с рис.
8 приводит к охлаждению, а затем к передаче охлаждающей жидкости через показанную на рис. 8 систему
охлаждения с помощью трубопровода 100 в расширительную камеру 101.
крышки 66 и винта 67'. В результате расширения происходит охлаждение воздуха через трубу 68, минуя
направляющее воздействие. Это воздействие, для конструкций, выполненных в контейнере 102, может
осуществляться в виде струй, направляющих воздух для повторного охлаждения охлаждающей воды.
Холодная стенка контейнера, так что часть изобретения не ограничивается предварительной очисткой воды, в
то время как осушенный воздух с помощью конкретных форм или деталей конструкции, определяющих
поведение дискового затвора в трубе 70, может отводиться контролируемым давлением в конкретных
случаях. Изобретение не ограничивается предварительной очисткой воды, в то время как осушенный воздух
может отводиться в зависимости от конкретных условий. 85 В частности, описана технология ведомого
трубопровода, и на рис. 9 показан план такого устройства, определяющий характер нашего изобретения, в
котором воздух поступает в трубопровод 68. Если мы установим характер нашего изобретения и покажем,
каким образом это должно быть выполнено, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_400915.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=400915&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB400915A
[]
XcZZ7Z r--'
Примечание. Заявка на патент утратила силу.
На этом отпечатке показана Спецификация в том виде, в котором она стала доступна для публичного
ознакомления 26 февраля 1932 года в соответствии с разделом 91 (3) (a) Законов.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: январь. 30, 1932. № 2842/32.
Полная версия не принята.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
400,915 Усовершенствования, касающиеся производства и использования базового ионообменного
материала.
Я, Ирфунав Дуглас Ньюрг, гражданин Швеции, проживающий в Хигандсе, Швеция, настоящим заявляю о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Давно известно, что некоторые глины, в частности так называемые кейперовые глины, содержат вещества,
обладающие свойствами обмена оснований.
Для обеспечения практического применения таких глин для умягчения воды, то есть для предотвращения
максимально возможного оседания глины, было принято подвергать глину в сыром виде нагреву или обжигу
при температуре, более или менее вызывающей спекание глины. Однако известно, что глина в своем
необработанном состоянии представляет собой очень неоднородное образование, содержащее смесь
кварца, полевого шпата, глинистого налета и так называемого глинистого вещества в различных пропорциях.
В следующей таблице приведены некоторые данные, касающиеся глины со сравнительно сложным составом.
Эта глина встречается в Сконе, Швеция, но подобные глины довольно распространены и в других странах.
Состав рассматриваемой глины, как правило, следующий:
SiO2 60% A120. 20% TiO2 1%, Fe2O, 9-10%, CaQ 1-2%, MgO 1-2%, Na2O 1-20%, K2O 1-2%. Эта глина
содержит диоксид кремния в виде мелкозернистого кварца (около 30%), полевой шпат (около 5%) и каолин
(около 12%). В своем естественном состоянии:
Глина обладает: емкостью обмена оснований около 1,80; магний и калий в основном связаны с полевым
шпатом и глинистым минералом.
Натрий и часть кальция присутствуют в веществе, используемом для обмена оснований, в [. Цена 11-]
приблизительное соотношение 2:1, рассчитанное по формуле NaO:CaO. Оставшийся кальций находится в
глине в виде корок карбоната кальция. В сырой глине до сушки содержится от 10 до 15 % воды, в которой
растворяются сода и бикарбонат кальция, что придает глиняной воде слабую щелочную реакцию по
отношению к метилоранжу. Процентное содержание соды по отношению к карбонату кальция в глинистой
воде находится в равновесии с процентным содержанием NaO и CaO соответственно в веществе,
осуществляющем ионообмен. Хлориды, нитраты и сульфаты присутствуют в глинистой воде лишь в
незначительных количествах. Содержание растворимого в соде диоксида кремния составляет 0,5%.
Если эту сырую глину подвергнуть обжигу или запеканию при температуре 725 градусов, произойдут
несколько изменений. Степень и характер этих изменений зависят не только от характеристик используемой
печи, размера загрузки, размера зерен и процентного содержания влаги, но и от способа нагрева, времени
обжига, максимальной температуры обжига и атмосферы внутри печи. Что касается последнего, то
выяснилось, что водородная атмосфера в противовес воздушной или инертной атмосфере оказывает крайне
негативное воздействие на способность к обмену щелочами. Вредное воздействие водородной атмосферы
заметно уже при температуре около 220 градусов Цельсия.
В невосстановительной атмосфере, напротив, до достижения температуры от 400 до 500 градусов Цельсия не
происходит никаких быстрых или значительных изменений. При температуре выше этого значения базовая
теплообменная способность определяется способом, указанным в немецком патентном документе.
Номер 423224 постоянно уменьшается.
Длительное время обжига также негативно влияет на указанную способность, которая практически исчезает
при температуре 800 градусов Цельсия. Быстрота растворения в соляной кислоте также увеличивается.
2
400,915 Температура горения достигает указанного предела.
Напротив, склонность к образованию грязной корки уменьшается с повышением температуры и увеличением
времени обжига.
Таким образом, обжиг или нагревание негативно влияют как на способность сырой глины к обмену
основаниями, так и на ее растворимость в соляной кислоте, и благоприятно лишь в плане образования
глинистой массы.
В результате проведенных исследований в связи с этими обстоятельствами я установил: (а) что вещество,
участвующее в обмене оснований, находится в так называемом глинистом веществе глины.
(б) Что кварц, полевой шпат и блестки, содержащиеся в глине, неактивны и должны быть удалены.
(c) Что сода в глиняной воде в процессе обжига разлагает вещество, осуществляющее обмен оснований, так
что большая или меньшая его часть становится неактивной.
(d) Что вещество, осуществляющее обмен основных элементов в глинистом веществе, значительно более
устойчиво к термическому разложению, если оно состоит из щелочного цеолита, чем если оно состоит из
кальциевого или магниевого цеолита.
(e) Таким образом, определенный процент кальциевого или магниевого цеолита должен быть преобразован в
соответствующий процент щелочного цеолита перед обжигом таким образом, чтобы исключить повторное
преобразование до или после обжига.
(f) Процедуру сушки следует проводить таким образом, чтобы образовалось множество мелких пор
(обеспечивающих наибольшую площадь контакта с обрабатываемой водой и наибольшую плотность).
(g) Температура 800 градусов Цельсия, обычно считающаяся верхним пределом температуры выпечки, может
быть существенно превышена, если использовать вышеупомянутые наблюдения.
(h) Выпечка должна производиться в отсутствие каких-либо веществ, обладающих сильной кислотной или
щелочной реакцией при температуре выпечки.
Знание этих обстоятельств, а также некоторых других фактов, которые будут изложены ниже, позволило
предложить метод, в котором следует выделить следующие этапы: (А) Мелкодисперсное распределение
глины и ее превращение в так называемую сырую суспензию.
(B) Разделение исходной суспензии на осадок и так называемую чистую суспензию.
(C) Загущение чистой суспензии добавлением щелочной соли, в результате чего образуется нижний слой
загущенной чистой суспензии, измененной в результате щелочного обмена, и верхний слой чистой воды,
содержащий, помимо прочего, соду из глинистой воды.
(D) Дальнейшая обработка чистой суспензии и удаление воды.
B5 (E) Дальнейшая обработка высушенного материала путем измельчения и сортировки до достижения
желаемого размера зерна, в результате чего указанный материал получается частично в виде зерен, а
частично в виде мелкого порошка.
(F) Выпекание или нагревание и последующая обработка.
Основные особенности метода будут продемонстрированы на следующих примерах:
Пример 1.
Глина указанного выше состава 75 измельчается в шаровой мельнице вместе с таким же количеством
обычной воды в соответствии с приведенным ниже анализом, в результате чего получается однородная так
называемая суспензия (этап А).
80 К сырой суспензии добавляют, предпочтительно при перемешивании, вдвое больший объем обычной воды
при обычной или более высокой температуре; затем суспензию оставляют в покое на несколько часов, в
результате чего образуется осадок, богатый кварцем (85%), и верхний слой так называемой чистой суспензии
(этап B).
Чистую суспензию переносят в другую емкость и добавляют щелочную соль, предпочтительно поваренную
соль (NaCl), 9, возможно, после нагревания. Количество добавляемой соли зависит от нескольких факторов в
тот или иной момент. К таким факторам относятся скорость загустения, общая степень загустения на единицу
количества соли и степень ионного обмена. Эти факторы, в свою очередь, зависят от того, используется ли
обычная или повышенная температура, например, 30 градусов Цельсия. Обычно 100% поваренной соли, от 2
до 4% от количества сухого вещества суспензии, является оптимальным количеством. При добавлении
большего или меньшего процента соли, чем указано выше, скорость загустения 10,5 уменьшится.
Примерно через двадцать четыре часа объем чистой суспензии уменьшился примерно вдвое. Затем верхний
прозрачный слой воды удаляется, после чего добавляется 110 высушенный или обожженный порошок,
оставшийся после процесса измельчения. (Шаг C.) Теперь при перемешивании вводят определенное
количество тринатрийфосфата для превращения оставшегося 1/15 кальциевого и магниевого цеолита в
натриевый цеолит путем образования труднорастворимых фосфатов кальция и магния.
Используя процентное содержание поваренной соли, подходящее для загущения суспензии, невозможно
достичь полного превращения в Na-цеолит, и в ходе этой процедуры образуется легкорастворимый CaCl2,
который при последующем выпаривании или сушке может регенерировать Ca-цеолит. Таким образом,
очевидно, что добавление тринатрийфосфата в сочетании с добавлением поваренной соли особенно
подходит. Масса переносится в испарительную установку и слабо высушивается или обжигается (шаг D).
После измельчения и сортировки, в результате которых получаются зерна желаемого размера и порошок
(этап E), материал подвергают обжигу при температуре от 800 до 900 градусов.
Высушенный или обжаренный порошок вводится в процесс в соответствии с вышеизложенными указаниями.
Затем с зерен удаляют пыль, после чего их обрабатывают водой или водным раствором при более высокой
температуре (от 100 до 200 градусов Цельсия) (шаг F).
ПРИМЕР 2.
Что касается шага C, процедура идентична процедуре из Примера 1.
Для дальнейшей очистки от соды и хлорида кальция, образующихся в результате обмена основаниями между
Ca-цеолитом и NaCl, добавляют свежий объем воды, содержащий около 3% NaCl, при перемешивании и
возможном нагревании массы примерно до 50 градусов. После того как масса загустеет и образуется
прозрачный верхний слой, последний удаляется, при этом также удаляется определенная часть соды и
хлорида кальция в зависимости от степени загустения. После повторения описанной выше процедуры вода
удаляется для дальнейшей обработки в автоклаве и фильтрации или с помощью центрифуги. Затем
суспензию сушат и подвергают дальнейшей обработке, как указано в Примере 1.
EXAn1? Л1 3.
Это особенно подходит для глины с низким содержанием инертных веществ и соды в глиняной воде.
Сырая суспензия готовится из небольшого количества воды, нейтрализованной кислотой, или из воды,
которая при нагревании утратила свою временную жесткость, и к ней при нагревании добавляют обычную
соль или тринатрийфосфат. Указанные соли добавляются в таких количествах, чтобы обеспечить
превращение ионообменного вещества в цеолит натрия. Масса подвергается испарению, а дальнейшая
обработка проводится, как указано в примере 1.
Таким образом, процессы разбавления и загущения здесь исключены.
Для более подробного разъяснения вышеизложенных утверждений можно упомянуть следующее:
Обычная вода, которая встречается в Роганайсе, в Сконе, Швеция, по своим свойствам может быть
непосредственно использована для указанных процедур. Результаты анализа следующие: сухой остаток,
960-1008 мг на литр.
Содержание CaO: 129-137 мг на литр.
Содержание MgO: 47-99 мг на литр.
Содержание FeOO составляет примерно 0,7 мг на литр.
Содержание Cl в пересчете на NaCl составляет примерно 187 мг на литр.
S03 11 примерно 280 мг на литр.
D.H.GI. в сумме от 200 до 300, D.IH.G. временно от 170 до 200, щелочность 6,1 (D.R.G. обозначает немецкие
степени жесткости 7j).
При использовании этой воды можно получить стабильную сырую суспензию, если соотношение глины и воды
по весу составляет 1:1. При разбавлении исходной суспензии 75% тем же количеством воды в объеме 1,1
осадок не образуется или образуется лишь незначительно. Если же, с другой стороны, 1 объем исходной
суспензии разбавить 2 или более (в пределах определенного предела) 80 объемами воды, образуется
максимальное количество осадка.
При добавлении небольшого количества нейтральной соли, например, поваренной, осажденный осадок снова
переходит в суспензию, а при более высокой концентрации указанной соли, как указано выше, происходит
загустение чистой суспензии. Таким образом, эксперименты показали, что если смешать 100 кубических
сантиметров чистой суспензии с 0 кубическими сантиметрами дистиллированной воды, образуется осадок
объемом 40 кубических сантиметров. Если добавить 150–200 мг CaCl2, или около 500 мг NaCl, или около 1000
мг Na2CO2, или около 300 мг 95% NaCl, осадок перейдет в суспензию.
Причина того, что кейперглина с рассматриваемой водой сначала образует стабильную суспензию, но при
дальнейшем разбавлении той же водой разделяется, по-видимому, заключается в том, что концентрация
бикарбонатов натрия и кальция в исходной суспензии изначально настолько высока, что различные частицы
кварца и глинистого шлама могут удерживаться во взвешенном состоянии, но при дальнейшем разбавлении
эта концентрация настолько уменьшается, что указанные частицы больше не могут удерживаться во
взвешенном состоянии.
Это подтверждается тем фактом, что если попытаться приготовить сырую суспензию с помощью воды, не
содержащей соли (дистиллированной воды), то получится лишь тонкая, нестабильная суспензия.
Из вышеизложенного также очевидно, что для достижения одного и того же эффекта, то есть преодоления
веса частиц, требуются разные количества (концентрации) различных электролитов, и что этот эффект,
сначала увеличиваясь с концентрацией до определенного предела, будет уменьшаться или в конечном итоге
перерасти в осаждающий эффект, который суммируется с действием веса.
В последнем упомянутом случае в смеси 125 двух электролитов концентрация одного из них может быть
такой, что он действует как суспендирующий электролит, в то время как действие другого электролита — как
осаждающий электролит, и может преобладать над действием первого.
400,915 При использовании других природных водных ресурсов, разумеется, перед началом эксплуатации их
необходимо привести в состояние, соответствующее состоянию воды Хогандса. Это можно сделать,
например, путем разбавления конденсированной водой, полученной при испарении чистой суспензии, или
путем умягчения или электроосмоса природной воды.
Для вышеупомянутой процедуры загущения можно использовать и другие щелочные соли (включая соли
аммиака, но не карбонаты), помимо обычной соли. Их можно добавлять по отдельности, в смеси или по
одному.
Вместо тринатрийфосфата можно использовать другие щелочные фосфаты, а также оксалаты, бораты,
силикаты и т. д. щелочей. Поскольку количество солей, безусловно, определяется главным образом
количеством цеолита кальция и магния в глине, но часть солей также расходуется на известковые отложения
(а также на известь и магний в используемой воде), целесообразно предварительно максимально удалить эти
известковые отложения, что можно сделать с помощью хорошо известных методов.
Поскольку целью изобретения является использование вещества, осуществляющего обмен оснований в
таком гетерогенном материале, как глина, очевидно, что изобретение должно быть адаптировано в
соответствии с природой глины и воды. Таким образом, в некоторых случаях может быть целесообразно
исключить один или несколько этапов метода.
Изобретение также включает в себя особый способ умягчения воды с помощью щелочного ионообменного
материала, при котором указанный материал и вода приводятся в контакт друг с другом в канале с
поперечными сечениями последовательно изменяющихся размеров. На чертеже в качестве примера показан
вертикальный разрез емкости с ионообменным материалом, с помощью которого может быть осуществлен
данный метод.
На прилагаемом чертеже 1 1 обозначает наружный контейнер (предпочтительно цилиндрической формы), на
дно которого укладывается слой 2 гравия, несущий базисный сейсмический материал 3. Конический элемент
4 выступает вниз в центре емкости 1, и с помощью этого элемента достигается изменение размера сечения
канала для воды. Конический элемент 4 опирается на верхний край емкости 1 посредством фланца 5. Вода
поступает через трубку 6 и выходит из емкости через трубку 7, или наоборот. Трубки 6 и 7 снабжены боковыми
трубами, управляемыми кранами или клапанами, что позволяет осуществлять их регенерацию раствором
щелочной соли. На входах и выходах воды могут быть установлены распределительные устройства.
Описанный выше метод умягчения, помимо прочего, позволяет предотвратить или уменьшить образование
каналов в массе под действием потока воды, что обеспечивает эффективное использование базовой
обменной способности фильтра.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения, 75.
и каким образом это делается
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_400916.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=400916&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB400916A
[]
Примечание. Заявка на патент утратила силу.
На этом печатном экземпляре показана Спецификация в том виде, в котором она стала доступна для
публичного ознакомления 1 февраля 1932 года в соответствии с разделом 91 (3) (а) Законов.
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА '- , \'- '1 Дата подачи заявки: Янв. 30, 1932. № 2881/32.
Полная версия не принята.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Обработка химических соединений.
400M916 Мы, THE KorrPPRS Comr. PAXY или DELAWARE, корпорация, учрежденная в соответствии с
законами штата Делавэр, одного из Соединенных Штатов Америки, расположенная по адресу: Koppers
Building, город Питтсбург, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, производитель, правопреемник
MAX DONAu:IR, гражданина Соединенных Штатов Америки, проживающего по адресу: 94, Morgan Place,
Южный Арлингтон, штат Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки, инженер-химик, настоящим заявляем о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Хорошо известно, что тиоцианат аммония можно превратить в тиомочевину путем нагревания до подходящей
температуры. Преобладающая теория относительно эффекта такого нагревания заключается в том, что он
вызывает молекулярную перестройку в соответствии с уравнением: NHXCNS = CS(NH2)2.
Степень этой конверсии зависит от температуры, до которой нагревается тиоцианат, продолжительности
периода, в течение которого конверсируемая масса поддерживается при этой температуре, и других
факторов. Например, при температуре 1400 °C равновесие достигается, когда масса продукта превращения
содержит 280% тиомочевины, но для достижения этой точки требуется восемь часов. При 180 °C равновесие
достигается при 210 °C, то есть при концентрации тиомочевины 210 °C, но это равновесие достигается через
полчаса.
Однако к 1800 году потери тиомочевины в результате разложения на сероводород и цианамид сравнительно
высоки. Кроме того, эти продукты разложения приводят к дальнейшим потерям, если им позволить остаться в
конверсионной смеси, так что общие потери могут составлять от 3% до 50% от общего количества тиоцианата
аммония или от 20% до 300% от извлекаемой тиомочевины при каждом нагреве. Потери на уровне 1400
минимальны.
Реакция, в результате которой в процессе превращения высвобождается большая часть 112S,
предположительно следующая:
CS(NHf2) + тепло = Ha S + CN·NH2 тиомочевина цианамид 50 Цианамид реагирует с тиоцианатом аммония с
образованием тиоцианата гуанидина, который остается в качестве примеси в массе продукта реакции:
ON.NH, + NHKCNS = CNS. CNE, 55 гуанидинтиоцианат.
Если H2S не удаляется, он реагирует с NH1CNS с образованием тритиокарбоната аммония NIICNS + 21H2S
=CS(SNHD)2 60, что приводит к дальнейшим потерям в результате сублимации в неизмененном виде или
разложения с образованием сероуглерода и сульфида аммония.
Очевидно, что важно свести к минимуму потери от разложения⁶, поскольку для получения количества
тиомочевины, эквивалентного исходному количеству тиоцианата, необходимо несколько раз повторно
перерабатывать неконвертированные остатки. Например, если выход тиомочевины 7Q, извлекаемой после
одной конверсии, составляет 15% от массы конверсии (180%), что является типичным диапазоном для
процессов, известных из предшествующего уровня техники, то для получения полной конверсии в
тиомочевину необходимо повторно переработать неконвертированные остатки 7ES шесть раз или более.
Поскольку потери при разложении умножаются на потери при повторной переработке, в прошлом часто
случалось, что в виде тиомочевины извлекалось лишь от 500% до 80-60% тиоцианата.
В известных ранее процессах тиоцианат аммония обычно нагревали до температуры от 1400 до 1800 °C и
выдерживали при этой температуре в течение достаточного времени, чтобы достичь равновесия в процессе
превращения. Затем конверсионную массу растворяли в воде, предпочтительно в расплавленном состоянии,
и полученный раствор 90 переносили в котел с рубашкой охлаждения или другой подходящий охлаждающий
сосуд, охлаждаемый, например, ледяной водой, примерно до 250 °C, а затем охлаждающим рассолом
примерно до 0 °C.
При температуре ниже 25°F двойная соль тиомочевины и 95%-ного тиоцианата аммония начала
кристаллизоваться в виде длинных тонких игольчатых кристаллов. По мере охлаждения и кристаллизации эти
игольчатые кристаллы вызывали загустение суспензии до почти полного затвердевания, что значительно
затрудняло работу с ней, требовало постоянного перемешивания и существенно снижало эффективность
охлаждения. Кристаллизация пшеничной муки была завершена, двойная соль была отфильтрована и
повторно растворена, после чего смесь снова охлаждена для кристаллизации тиомочевины. Если требовался
очень чистый продукт, эту тиомочевину снова перекристаллизовывали.
В соответствии с одной из особенностей нашего изобретения тиоцианат аммония быстро нагревают до
температуры несколько выше точки плавления, например, до 1600 °C, а затем дают ему довольно медленно
остыть в конверсионном резервуаре с рубашкой охлаждения или хорошо изолированном резервуаре.
Большая часть превращения происходит за сравнительно короткое время, и по мере снижения температуры
достигается максимальная степень превращения. Охлаждение жидкой конверсионной массы продолжается
до тех пор, пока не будет достигнута температура, немного превышающая точку затвердевания (или
плавления), например, от 1100 до 1200 °C.
Мы добились весьма удовлетворительных результатов, например, поддерживая температуру расплавленной
массы на уровне около 1600 градусов в течение примерно двух часов, а затем позволяя ей снизиться до 1100
градусов на ночь.
Затем расплавленная смесь выгружается на охлажденный гранулирующий диск, валик для отслаивания или
подобное устройство, на котором завершается охлаждение и затвердевание, а полученная масса
мелкодисперсно разделяется на хлопья или гранулированные частицы.
Это очень эффективный способ охлаждения, позволяющий свободно улетучиваться любому H-S,
выделяющемуся в процессе конверсии, благодаря чему полученный при повторном растворении раствор
практически не содержит продуктов разложения и, следовательно, более пригоден для повторной
переработки. Это также оставляет массу 46 в таком состоянии, что охлаждающий эффект, получаемый при
добавлении воды к твердому тиоцианату аммония, который растворяется эндотермически, может быть с
успехом использован для отделения тиомочевины от смеси.
Полученная в результате конверсии масса в виде хлопьев или гранул затем переносится в резервуар для
растворения и смешивается с соответствующим количеством водной жидкости, такой как вода и маточный
раствор, полученный в результате перекристаллизации тиомочевины. Эта жидкость предпочтительно имеет
температуру.
Температура составляет примерно от 100 до 140 °C, и предпочтительно вещество поставляется в таком
количестве, чтобы полученный раствор содержал тиацианат аммония около 53 граммов на литр.
При добавлении воды при этой температуре к конверсионной массе содержащийся в ней тиоцианат аммония I
C5 быстро растворяется, и температура раствора падает примерно до -100 °C. При предварительном
охлаждении воды или раствора до 40 °C были получены температуры до -20 °C путем растворения
конверсионной массы. 70 При температуре -10 °C растворимость тиомочевины в воде составляет всего 35
грамм на литр, в то время как тиоцианат аммония остается растворимым до 535 грамм на литр. В результате
достигается соотношение растворимости более 15 к 1,7T, что исключительно высоко и лучше, чем у
большинства более дорогих органических растворителей.
Поскольку это удовлетворительное соотношение достигается путем начала приготовления раствора с
использованием растворителя (воды или маточного раствора) при температуре от 100 до 140 °C, как указано
выше, редко бывает целесообразно нести дополнительные расходы на предварительное охлаждение
растворителя до более низких температур. Вода с температурой 85°C доступна во многих местах, по крайней
мере, большую часть года, без какого-либо искусственного охлаждения, а вода, встречающаяся в природе при
несколько более высоких температурах, например, 220°C, также дала удовлетворительные результаты на
этом этапе процесса.
Тиоцианат аммония быстро растворяется из тонких хлопьев или гранул конверсионной массы, но двойная
соль тиоцианата аммония и тиомочевины практически не растворяется и остается в виде мелкого белого
порошкообразного осадка. Образуется суспензия, которая, как правило, довольно прозрачна и гораздо легче
фильтруется и обрабатывается, чем суспензия, образующаяся в предыдущих процессах, когда игольчатые
кристаллы двойной соли почти приводили к затвердению суспензии.
Двойная соль отфильтровывается, как и прежде, и растворяется в горячей воде, к которой при желании можно
добавить обесцвечивающий уголь 105 и вспомогательное фильтрующее средство. Полученный раствор
фильтруют в горячем состоянии для удаления углерода и/или других твердых частиц, а затем охлаждают для
выделения тиомочевины в кристаллической форме. 10 При желании, как и прежде, можно провести
дополнительную перекристаллизацию.
Маточный раствор, из которого отделяется двойная соль, концентрируют и выпаривают досуха, а полученные
таким образом твердые вещества маточного раствора добавляют к свежему тиоэванату аммония и
подвергают повторной обработке. Маточный раствор после первой перекристаллизации тиомочевины может
быть использован для растворения хлопьевидной конверсионной массы, а маточный раствор после
окончательной перекристаллизации, если это практикуется, может быть использован для той же цели или для
первой перекристаллизации.
Благодаря этим усовершенствованиям 125 существующих ранее механизмов, мы смогли
Полученные выходы тиомочевины составляют 85% и более, по сравнению с 50% или около того, о которых
сообщается в литературе, а также нам удалось добиться значительной экономии количества воды и/или
маточного раствора, который предпочтительно подается при температуре от 100 до 140 °C из резервуара 23
через трубу 24 в резервуар для растворения.
В процессе смешивания с холодной водой 70%-ный тиоцианат аммония быстро растворяется, охлаждая
раствор примерно до 100 °C, как указано выше.
Двойная соль тиоцианата аммония и тиомочевины, будучи практически нерастворимой при этой температуре,
остается нерастворенной в виде белого осадка, который образует прозрачную суспензию с раствором
тиоцианата аммония.
Эта суспензия подается насосом 25 80 через фильтр 26, который отделяет двойную соль от маточного
раствора. Маточный раствор, состоящий преимущественно из раствора тиоцианиата аммония, подается по
трубе 27 в испаритель 28, а двойная соль выгружается в бункер 29 или другое подходящее подающее
устройство, которое подает ее в резервуар для растворения 31.
В резервуаре 31 двойная соль растворяется в воде, подаваемой по трубе 33, и/или в маточном растворе,
полученном на более поздней стадии процесса, подаваемом по трубе 34. Эта вода или жидкость нагревается
до температуры, при которой двойная соль относительно хорошо растворяется, например, около 600 °C, с
помощью парового змеевика 35 в резервуаре, а для облегчения растворения двойной соли при
необходимости используется мешалка 36.
При желании в раствор можно добавить обесцвечивающий уголь и/или вспомогательное средство для
фильтрации, чтобы облегчить удаление органических красящих веществ и других примесей, таких как углерод
и сера, выделяющиеся в результате разложения, происходящего в процессе превращения. 05 Горячий
раствор подается сжатым воздухом через трубу 37 или другое подходящее средство подачи, через трубу 38,
фильтр 39, с помощью которого удаляются твердые частицы, и трубу 40, в накопительный резервуар или
охлаждающий бак 42.
В этом резервуаре 42 раствор охлаждается с помощью охлаждающей трубки 43 или иным подходящим
способом примерно до 0 °C для кристаллизации тиомочевины.
Затем суспензия продувается воздухом, подаваемым по трубе 44, или иным способом переносится по трубе
46 в фильтр 48, с помощью которого удерживается закристаллизованная тиомочевина. Эти кристаллы
тиомочевины обычно содержат 95% или более тиомочевины и обладают достаточной чистотой для
большинства целей.
Маточный раствор проходит из фильтра 48 по трубам 49 и 50 в резервуар 23, откуда его отводят и используют
для растворения дополнительного количества хлопьевидной конверсионной массы. Маточный раствор можно
использовать для этой цели отдельно или после смешивания с водой, подаваемой в резервуар 23 по трубе
52. Как указано выше, стоимость обработки воды или спиртного составляет 130.
Исходя из вышеизложенных целей и с учетом других целей, мы теперь, со ссылкой на прилагаемый чертеж,
опишем предпочтительный метод осуществления нашего усовершенствованного процесса производства и
выделения тиомочевины. На чертеже единственная фигура представляет собой частично схематическое
изображение, частично в проекции, частично в вертикальном разрезе, устройства, пригодного для
Соседние файлы в папке патенты