Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13663
.pdf
ПРИМЕР 5.
Часть смеси спиртов, использованной в Примере 4, превращается в их серный эфир с помощью 12 частей
хлорсульфоновой кислоты. После сушки натриевую соль серного эфира нагревают в течение 20 часов вместе
с 250 частями диметиланилина при слабом кипении.
После подщелачивания реакционной смеси с помощью водного раствора едкого натрия, неизмененный
диметиланилин отгоняют, а продукт реакции извлекают из высоковязкого остатка с помощью разбавленной
водной соляной кислоты, причем полученный из его гидрохлорида амин не перегоняется при температурах до
1700 градусов Цельсия при 8 миллиметрах ртутного столба.
Дата: 15 сентября 1930 года.
Дж. Й. и Г. У. Джонсон, 47, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон,
В.К.2, Агенты.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве органических соединений, содержащих азот. Я, Джеймс Йейт Жунсокс,
подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
Уважаемые господа из графства Лондон, настоящим заявляю о характере данного изобретения (о котором
мне сообщила из-за границы компания I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft из Франкфурта-на-Майне,
Германия, акционерное общество, организованное в соответствии с немецким законодательством) и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
В спецификации № 350080 описан 105 способ получения смачивающих, проникающих, пенообразующих и/или
диспергирующих агентов, который заключается в реакции нейтральных эфиров кислородсодержащих,
предпочтительно полиосновных, минеральных кислот с алифатическими спиртами, содержащими более
атомов углерода в своей молекуле, с прореагированием по меньшей мере с двумя молекулярными
соотношениями аммиачных оснований, т.е. с аммиаком, четвертичными аммониевыми основаниями или
органическими соединениями, содержащими аминогруппы.
Вместо сложных эфиров кислот могут быть использованы соли указанных сложных эфиров минеральных
кислот, в этом случае реакцию также можно проводить с эквимолекулярными пропорциями соли сложного
эфира и указанных аммиачных оснований. Это может быть достигнуто, например, путем нагревания
компонентов, если это необходимо, в присутствии подходящих разбавителей, таких как вода, этиловый спирт,
бензол, дибутиловый эфир, ксилол, нитробензол и другие подобные инертные разбавители, а также, при
желании, с использованием катализаторов, содержащих медь, таких как металлическая медь или медные
сплавы, или солей, например, медно-оловянных сплавов, хлорида меди(I) или сульфата меди(II), и
предпочтительно в закрытом сосуде, особенно если используются легколетучие амины, при этом повышается
давление в сосуде. Образующиеся амины, которые, как правило, нерастворимы в воде, но могут быть
растворимы в ней, если содержат несколько гидроксильных или карбоксильных групп, могут быть отделены
обычным способом от любых побочных продуктов, образовавшихся одновременно.
В основания можно ввести одну или несколько алкильных групп путем соответствующего выбора количества
компонентов, участвующих в реакции, т.е.
Как правило, вводится только одна алкильная группа, если основание используется в значительном избытке
по сравнению с минимальным количеством, указанным выше, тогда как в основном две или три алкильные
группы вводятся в аммиак или первичные амины, если используется минимальное количество основания, при
этом в этом случае большее количество основания остается невостребованным; однако, как правило,
получаются смеси, в которых любой из продуктов присутствует в преобладающем количестве в соответствии
с указанными условиями. Реакцию обычно проводят при температурах от 800 115 до 3000 градусов Цельсия,
а чаще всего от 1000 до 2500 градусов Цельсия.
В качестве подходящих сложных эфиров минеральных кислот можно, например, использовать серные
сложные эфиры алифатических первичных, вторичных или третичных спиртов 120, содержащих более 5
атомов углерода, таких как гексиловый спирт, этилпропилкарбинол, диметилизобутилкарбинол, деканол,
додеканол, пентадеканол, цетиловый спирт, гептадеканол, октадециловый спирт, 9,10-октадецен-1-ол (путем
восстановления этилового эфира олеиновой кислоты с помощью натрия), многоатомные спирты, такие как
октодекандиол или сорбитол, а также смеси спиртов, полученные путем деструктивного окисления 130,
фонированного алифатического спирта, содержащего не менее 6 атомов углерода на органическом азотистом
основании. В спецификации №
306,116, Мои зарубежные корреспонденты описали способ производства смачивающих, очищающих,
эмульгирующих и диспергирующих агентов, который заключается в конденсации при нагревании до
температуры выше 1500 градусов Цельсия аминов, содержащих по меньшей мере 2 органических радикала с
гидроксильными группами, с органическими карбоновыми, сульфоновыми или сульфонированными
карбоновыми кислотами, содержащими по меньшей мере 8 атомов углерода в молекуле, причем все
компоненты не содержат хромофорных групп. Номер спецификации.
278,982 Описывается процесс получения производных санталола, заключающийся во взаимодействии
гексаметилентетрамина с эфирами санталила, например, с сульфатом санталила.
В спецификации № 267132 мои зарубежные корреспонденты описали способ получения полициклических
ароматических соединений с боковой цепью или их сульфоновых кислот, который заключается в обработке
полициклических ароматических соединений кислыми серными эфирами спиртов, содержащих три или более
атомов углерода в молекуле, с использованием или без использования конденсирующих агентов, таких как
концентрированная серная кислота. В той форме, в которой указанная спецификация стала доступна для
публичного ознакомления, она включает конденсацию моно- или полинуклеарных гетероциклических
азотсодержащих соединений, таких как пиридин или хинолин, с кислыми серными эфирами спиртов при
рабочих условиях, изложенных в примерах спецификации, при этом реакция проводится в кислой среде, а
алкильный радикал, соответствующий используемому спирту, таким образом вводится в ядро в виде
углеводородной боковой цепи, связанной с атомом углерода.
Введение алкильных групп, содержащих более 5 атомов углерода, в аммиак или в органические соединения,
содержащие аминогруппы, до настоящего времени осуществлялось путем действия галогеналкилов или
сложных эфиров ароматических сульфоновых кислот на азотистые основания. Диметилсульфат и
диэтилсульфат также применялись для введения метильных или, соответственно, этильных групп в такие
азотистые основания. Лишь в очень немногих случаях соли сложных эфиров кислот, содержащих кислород,
применялись в качестве алкилирующих агентов для азотсодержащих соединений. Были использованы соли
метил- и этилсерной кислот, при этом этильное соединение реагировало медленнее, чем соответствующее
метильное соединение.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что ценные органические соединения, содержащие азот,
получают путем окисления одной молекулярной доли кислоты или 369,614 парафинового воска, или спиртов,
получаемых путем восстановления алифатических карбоновых кислот, сложных эфиров алифатических
карбоновых кислот или материалов, содержащих их, таких как животные или растительные жиры или масла,
например, животный жир, оливковое масло, соевое масло, кокосовое или касторовое масло, растительные
масла и тому подобное, а также серные эфиры других алифатических соединений, содержащих
гидроксильные группы, например, гидроксистеариновая кислота, рицинолеиновая кислота,
тетрадецилдигидроксипропиловый эфир (получаемый из соединения натрия тетрадецилового спирта и
глицерин-альфа-монохлоргидрона) и тому подобное. Также могут быть использованы сложные эфиры серной
кислоты, полученные из ненасыщенных алифатических соединений, содержащих более атомов углерода,
например, из гексилена, октодецилена, олеиновой кислоты или ее сложных эфиров или амидов.
Вместо эфиров серной кислоты можно использовать, например, эфиры сернистой кислоты, фосфорной
кислоты, борной кислоты и тому подобных; эфиры азотной и хлорной кислот также использовать не следует,
поскольку в этом случае реакция может привести к взрыву.
В целом, для алкилирования подходят аммиак и все основные органические азотсодержащие соединения,
такие как метиламин, этиламин, бутиламины, гексиламин, диэтиламин, триметиламин, три-н-бутиламин,
этилендиамин или циклоалифатические амины, например, циклогексиламин и подобные им, ароматические
амины, например, анилин, монометиланилин, диметиланилин, диэтиланилин, нафтиламин, бензиламин,
аминоантрахиноны и подобные им, а также гетероциклические соединения, например, пиперидин, пиридин,
хинолин и пиррол. Также могут использоваться амины, содержащие гидроксильные, галогенные, нитрогруппы,
сложноэфирные, эфирные и подобные группы, связанные с атомом углерода, такие как моно-, ди- или
триалкиламины, например, моноэтаноламины или пропаноламины, диэтаноламины, триэтаноламины или
смеси этих алкилоламинов. Если использовать третичные амины, не содержащие атома водорода,
связанного с атомом азота, то, по-видимому, промежуточно образуются четвертичные соли, которые затем
при дальнейшем нагревании превращаются в амины, так что происходит повторное алкилирование исходного
амина; реакция протекает аналогичным образом, если в качестве исходного материала выбраны
четвертичные основания.
В большинстве случаев выходы очень удовлетворительные, но при работе с серными эфирами и
гетероциклическими основаниями типа пиридина выходы ниже, чем при работе с нетретичными циклическими
основаниями.
Согласно настоящему изобретению, также стало возможным легко и просто получать в промышленных
масштабах труднодоступные амины жирных кислот с длинными углеродными цепями, т.е. содержащие от 8 до
18 атомов углерода, с хорошим выходом. Такие амины, как пентадециламин, до сих пор можно было получить
только дорогостоящим и очень сложным методом через уретан из-за невозможности реакции деградации
Гофмана амидов кислот в случае более высоких членов этой серии. 75 Полученные амины могут быть
использованы для самых разных целей, например, в качестве промежуточных продуктов для производства
красителей, фармацевтических препаратов, а также в качестве смачивающих, очищающих и эмульгирующих
агентов и т.д.
Приведенные ниже примеры дополнительно иллюстрируют, как данное изобретение может быть реализовано
на практике, однако изобретение не ограничивается этими примерами. 85 деталей указаны по весу.
ПРИМЕР 1.
500 Часть неочищенного додецилового спирта этерифицируют 320 частями хлорсульфоновой кислоты.
Образовавшийся серный эфир медленно вводят при охлаждении в 3000 частей 20-процентного водного
раствора аммиака, смесь загружают в автоклав с перемешиванием и добавляют около 500 частей жидкого
аммиака. После нагревания в течение примерно 10 часов при температуре от 150 до 160 градусов Цельсия
образовавшийся маслянистый слой отделяют, промывают водой, а полученный монододециламин при
необходимости очищают перегонкой. 100 ПРИМЕР 2.
Части аммониевой соли монооктодецилового эфира серной кислоты нагревают в течение 5 часов при 1500
градусах Цельсия в автоклаве со 130 частями 33%-ного водного раствора метиламина.
Образовавшийся кристаллический осадок измельчают, а амин подвергают экстракции этиловым эфиром.
Полученный после отгонки эфира 110 неочищенный продукт затвердевает и имеет температуру плавления от
примерно 400 до 450 градусов Цельсия. Гидрохлорид монометилоктадециламина кристаллизуется из спирта в
виде листочков, обладающих перламутровым блеском. 115 ПРИМЕР 3.
Части натриевой соли монооктодецилового эфира серной кислоты нагревают в течение 5 часов при
температуре около 1500 градусов Цельсия в автоклаве с 60 частями воды и 40 частями 120% 92-процентного
моноэтаноламина. Моноэтанол октадециламин может быть извлечен из кристаллического осадка, который
отделяется, например, с помощью бензола, и может быть дополнительно очищен путем превращения в
гидрохлорид или фракционной перегонки.
ПРИМЕР 4.
части смеси спиртов, полученных каталитическим восстановлением коко 13Q 369,614 в герметичном
автоклаве в течение 6 часов при 150 градусах Цельсия, при этом гексаметилентетрамин разлагается.
Маслянистый продукт реакции отделяют и перегоняют в вакууме. Получается смесь аминов 70, которая легко
растворяется в водных растворах кислот.
ПРИМЕР 8.
Части натриевой соли сернокислотного эфира олеинового спирта, получаемого путем воздействия на
указанный спирт хлорсульфоновой кислотой в холодном растворе этилового эфира, нагревают вместе с 80
частями или около того 50-процентного водного раствора диметиламина в течение 8 часов до 80 1500
градусов Цельсия. Образовавшийся маслянистый продукт реакции отделяют от водного раствора и
промывают разбавленным водным раствором каустической соды. При взаимодействии с разбавленной
водной соляной кислотой ноктодеценил-x-диметиламин образует сильно пенящиеся прозрачные растворы.
EX:XPLE 9.
72 Части октодекандиола, получаемого каталитическим восстановлением касторового масла, суспендируют в
100 частях этилового эфира и добавляют части хлорсульфоновой кислоты.
Полученный дисернокислотный эфир октодекандиола превращается обычным способом в натриевую соль, и
раствор сгущается до 95% с добавлением 320 частей.
Затем пастообразную массу нагревают с 140 частями н-бутиламина в автоклаве с перемешиванием в течение
8 часов до 2000 градусов Цельсия, после чего продукт реакции растворяют в этиловом эфире и промывают
разбавленным водным раствором каустической соды. Отгоняя эфир, остается неочищенный полутвердый
продукт реакции, растворимый в разбавленном водном растворе уксусной кислоты. В ПРИМЕРЕ 10 части
смеси спиртов с температурой кипения от 900 до 1400 градусов Цельсия при 15 миллиметрах ртутного
столба, состоящей в основном из октанола, деканола и додеканола, полученной каталитическим
восстановлением какао-жира и перегонкой полученного продукта, превращают в серные эфиры кислот с
помощью хлорсульфоновой кислоты. Натриевую соль 115 смеси серных эфиров нагревают в автоклаве в
течение 8 часов до 1800 градусов Цельсия вместе с 650 частями 50-процентного водного раствора
диметиламина. После охлаждения продукт реакции образует 120 два слоя, верхний из которых отделяют и
промывают водой.
Результат.
Смесь аминов с высокой молекулярной массой образует при взаимодействии с разбавленной водной соляной
кислотой прозрачную и сильно выраженную реакцию. 125.
Пенообразующие растворы.
EXAmiFL-E 11.
300 Часть сорбитола вводят в 600 частей моногидрата серной кислоты при температуре от 200 до 250
градусов Цельсия, после чего 130 частей жира медленно смешивают с 77 частями оксихлорида фосфора при
температуре от 50 до 100 градусов Цельсия, а затем реакционную смесь нагревают при 25 миллиметрах
ртутного столба до температуры от 350 до 400 градусов Цельсия для удаления образовавшейся соляной
кислоты.
Сырую смесь фосфорных эфиров нагревают вместе с 1000 частями циклогексиламина в автоклаве до 250
градусов Цельсия в течение 8 часов. После охлаждения неизмененный циклогексиламин отгоняют,
подщелачивая реакционную смесь водным раствором едкого натрия, а образовавшуюся смесь аминов
экстрагируют из маслянистого остатка разбавленной водной уксусной кислотой. Раствор ацетата обладает
хорошей пенообразующей и смачивающей способностью.
EXA34PLP, 5.
20 Часть смеси спиртов, используемой в процессе согласно приведенному выше Примеру 4, превращается в
их серный эфир с помощью 12 частей хлорсульфоновой кислоты. После сушки натриевую соль серного эфира
нагревают в течение 20 часов вместе с 250 частями диметиланилина при слабом кипении.
После подщелачивания реакционной смеси с помощью водного раствора едкого натрия, неизмененный
диметиланилин отгоняют, а продукт реакции извлекают из высоковязкого остатка с помощью разбавленной
водной соляной кислоты, причем полученный из его гидрохлорида амин не перегоняется при температурах до
1700 градусов Цельсия при 8 миллиметрах ртутного столба.
ПРИМЕР 6.
375 Частицы хлорсульфоновой кислоты вводят при температуре от 200 до 300 градусов Цельсия в 500 частей
смеси спиртов, имеющих температуру кипения от 1000 до 1600 градусов Цельсия при 15 миллиметрах
ртутного столба и полученных путем восстановления какао-жира. Серный эфир смеси спиртов добавляют в
2000 частей примерно 80-процентного водного раствора неочищенного моноэтаноламина, содержащего
небольшое количество ди- и триэтаноламинов, после чего смесь нагревают в течение 6 часов до 200 градусов
Цельсия. Образуются два слоя, верхний из которых отделяют и очищают от воды и остатков этаноламина
путем нагревания до 1500 градусов Цельсия в вакууме. Прое.
Этот продукт представляет собой смесь децил- и тетрадециламинов, содержащих от одного до двух
этанольных радикалов, связанных с азотом, и некоторых этанольных аминов, содержащих 2 децил- и
тетрадецильных радикала.
ПРИМЕР 7.
Части натриевой соли серного эфира, упомянутого в примере 6 выше, нагревают вместе со 100 частями
гексаметилентетрамина в 369,614 Дж. Медленно добавляют 600 частей дымящейся серной кислоты,
содержащей 23 процента триоксида серы, и всю смесь перемешивают в течение нескольких часов либо при
комнатной температуре, либо при нагревании до 300-350 градусов Цельсия до полного растворения сорбита.
Затем вязкий продукт реакции перемешивают с известковой пульпой для осаждения свободной серной
кислоты, раствор отфильтровывают от сульфата кальция, а растворенные соли кальция превращают в
натриевую соль обычным способом. Раствор сгущают до 800 частей, а затем нагревают в автоклаве с
перемешиванием в течение 10 часов до температуры от 150 до 160 градусов Цельсия вместе с 800 частями
н-бутиламина. После охлаждения раствор отделяют от сульфата натрия и подщелачивают
концентрированным водным раствором едкого натрия, в результате чего продукт реакции вместе с остатками
бутиламина отделяется в виде маслянистого слоя.
Путем дистилляции маслянистый продукт очищают от бутиламина, диспергируют в воде для удаления
нерастворимых в воде масел и снова осаждают из водного раствора с помощью концентрированного водного
раствора каустической соды.
ПРИМЕР 12.
35 Части аммониевой соли сернокислотного эфира октадецилового спирта нагревают со 100 частями
18,5-процентного водного раствора аммиака в автоклаве в течение 5 часов до температуры от 150 до 1550
градусов Цельсия. После охлаждения образовавшийся твердый кристаллический осадок отделяют от водного
раствора. При перекристаллизации из бензола или этилового спирта диоктодециламин, получаемый в
значительных количествах, легко извлекается в чистом виде и имеет температуру плавления от 730 до 740
градусов Цельсия.
ПРИМЕР 13.
Части натриевой соли сернокислотного эфира октадецилового спирта нагревают в течение 10 часов до 200
градусов Цельсия вместе с 1000 частями 50-процентного раствора.
водный раствор триэтаноламина.
После охлаждения отделившаяся твердая масса фильтруется под вакуумом, промывается водой и
высушивается. При перегонке в вакууме при давлении от 2 до 3 миллиметров ртутного столба продукт
очищается от октадецилового спирта, образовавшегося в результате гидролитического расщепления.
Твердый остаток, содержащий смесь гидроксиалкиламинов, по-видимому, в основном
N-диэтанолоктадециламинов, при взаимодействии с разбавленной водной уксусной кислотой образует почти
прозрачный раствор.
Если серные эфиры спиртов с более низкой молекулярной массой, чем октадециловый спирт, например,
октанола, деканола или додеканола, или их смесей, вступать в реакцию с триэтаноламином описанным
способом, получается смесь жидких гидроксиалкиламинов, соли которых обладают высокой пенообразующей
и смачивающей способностью при растворении в водных растворах.
ПРИМЕР 14.
Части натриевой соли серного эфира октадецилового спирта нагревают в течение 8 часов при температуре от
180 до 2000 градусов Цельсия с 50 частями 1,3-пропаноламина и 100 частями воды. Получают
моно-гидроксипропил-N-октодециламин, который выделяют из твердого продукта реакции экстракцией с
помощью этилового эфира или бензола и могут дополнительно очищать путем превращения в соляную соль и
перекристаллизации в этиловом спирте.
ПРИМЕР 15.
Части натриевой соли смеси серных эфиров, полученной согласно Примеру 6, нагревают в течение 8 часов до
200 градусов Цельсия с 200 частями 1%-ного водного раствора триметиламина. Полученная смесь аминов
при разбавлении водой отделяется от реакционного раствора в виде маслянистого слоя.
ПРИМЕР 16.
Части натриевой соли, упомянутой в Примере 15, нагревают в автоклаве в течение 6 часов до температуры от
1800 до 2000 градусов Цельсия вместе с 50 частями тетраэтиламмонийхлорида и 40 частями водного
раствора каустической соды концентрацией 10 Н. Давление значительно повышается, и после охлаждения и
сброса остаточного давления (100%) образовавшееся масло отделяется, а содержащиеся в нем амины с
высокой молекулярной массой извлекаются путем экстракции водным раствором соляной кислоты. 105
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_369615.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=369615&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB369615A
[]
4-, /
Ki l l:: ' \, СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА e I" A " d? Дата подачи заявки: 18 сентября 7930 г. № 27,950/30.
3RJ) Полная версия принята к публикации: 18 марта 1932 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Процесс и устройство для получения тепла и холода с помощью атмосферного воздуха или для отделения
влаги от атмосферного воздуха.
Я, д-р Эдмунд Альтбникирх, проживающий по адресу: Банхоф-штрассе, 56, Нойенхаген, недалеко от Берлина,
Германия, гражданин Германской Республики, настоящим заявляю, что характер данного изобретения и
способ его осуществления будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к способу и устройству для получения тепла и холода с помощью
атмосферного воздуха или для отделения влаги от атмосферного воздуха.
Многие природные условия, не являющиеся условиями равновесия, могут быть использованы для
производства энергии, например, в виде электроэнергии или тепла. Одним из часто встречающихся условий
является то, что вода имеет тенденцию испаряться в окружающий воздух, пока последний не насыщен.
Таким образом, относительная сухость воздуха может быть использована для получения энергии, например,
для создания разницы температур либо путем снижения существующей температуры для охлаждения, либо
для повышения ее для отопления, либо для получения влаги из атмосферного воздуха.
Отделение влаги от атмосферного воздуха может быть полезно либо в случае дефицита воды, которую,
следовательно, можно получить из воздуха, либо в случае необходимости использования более сухого
воздуха, чем существующий атмосферный воздух, для целей сушки или охлаждения.
Удаление влаги из воздуха означает, что последний еще больше отклоняется от вышеупомянутого состояния
равновесия. Для этого необходимо наличие разницы температур, например, между солнечным светом и
тенью, при этом тепло должно подаваться в аппарат при более высокой температуре и отводиться при более
низкой температуре. — Атмосферный воздух проходит через определенный диапазон влажности,
изменяющийся между его первоначальным содержанием влаги и содержанием влаги в конце процесса.
Согласно изобретению, воздух последовательно пропускают через две зоны [Цена - -раствор для поглощения
влаги, например, водный солевой раствор, и промежуточную зону чистой воды, при этом концентрация
указанного раствора увеличивается в одной зоне раствора и уменьшается в другой для получения
соответственно тепла и холода. При применении этого процесса для отделения влаги от атмосферного
воздуха тепло и холод, образующиеся в соответствующих зонах, компенсируются внешними источниками
холода и тепла, такими как, например, тень и солнечный свет, при этом воздух проходит через конденсатор,
расположенный между двумя зонами. 65 При осуществлении процессов согласно изобретению содержание
влаги в атмосферном воздухе увеличивается как по сравнению с его начальным, так и с конечным значением
с помощью абсорбционного раствора, с которым он контактирует, в диапазоне температур, например, от
100°C до 150°C, и доводится до конечного значения в диапазоне температур, например, 200°C.
до 300 °C. Для этой цели предпочтительнее противоточный поток между воздухом и абсорбционным
раствором, если воздух и раствор претерпевают значительные изменения парциального давления пара или
концентрации соответственно в течение их 80 °C.
кровообращение.
Для того чтобы изобретение было понятным и легко осуществимым, оно будет подробно описано ниже со
ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
На рисунках 1-4 схематически представлены типовые конструкции аппаратов для производства тепла и
холода.
На рисунках 5-7 также схематически показаны примерные формы устройств для отделения влаги от
атмосферного воздуха.
Обращаясь сначала к рисунку 1, на котором изображен аппарат, использующий эффект нагрева 9r, можно
увидеть, что два сосуда 1 и 2 сконструированы таким образом, что они на протяжении всего пути, в
противоточном режиме, контактируют раствор для поглощения влаги и ненасыщенный атмосферный воздух.
Абсорбционный раствор W00 I1L 369,615 представляет собой, например, водный солевой раствор, который
изначально имеет давление пара, равное парциальному давлению водяного пара в окружающем воздухе. С
помощью:
С помощью приводных устройств, таких как, например, импеллер, раствор вытекает из сосуда 1 через
соединительную трубу 3 в сосуд 2, а затем через соединительную трубу 4 обратно в сосуд 1. Ненасыщенный
атмосферный воздух поступает в сосуд 1 через 5 часов и обтекает раствор в этом сосуде с помощью любого
подходящего средства, например, вентилятора, и проходит через трубу 6, ведущую вертикально вниз в
емкость с водой 7. Затем он проходит через трубу 8, ведущую вертикально вверх от сосуда 7, через емкость с
абсорбционным раствором 2 и, наконец, через еще одну трубу 9, ведущую вертикально вверх от сосуда 2, в
атмосферу.
Воздух, поступающий через отверстие 5, поначалу не может поглощать влагу из абсорбционного раствора в
сосуде 1, поскольку давление пара этого абсорбционного раствора, как уже упоминалось, находится в
равновесии с парциальным давлением водяного пара в воздухе при существующей температуре. Однако, как
только ненасыщенный воздух проходит через трубу 6 и соприкасается с чистой водой в емкости 7, он
начинает поглощать водяной пар, при этом необходимое для этого тепло поступает извне в достаточном
количестве, так что температура понижается лишь незначительно. Затем воздух проходит по трубе 8 в
контейнер с абсорбционным раствором 2. В этом случае вещество отдает часть своего водяного пара
абсорбционному раствору, поскольку парциальное давление водяного пара в воздухе теперь выше, чем
давление пара абсорбционного раствора. Теперь воздух выходит из аппарата через трубу 9. При поглощении
водяного пара в сосуде выделяется тепло, что приводит к повышению температуры в сосуде.
Горячий водный раствор проходит по трубе 4 в абсорбционный сосуд - 1. Благодаря этому раствору
ненасыщенный воздух, поступающий через отверстие 5, теперь может поглощать влагу с кончика лопасти. С
помощью ребер или других теплообменных устройств, связанных с сосудом 1, обеспечивается возврат тепла,
используемого для забора воды воздухом, извне без существенного снижения температуры. «— Воздух,
прошедший через сосуд 6.0 1, обогащенный водяным паром, тем не менее, поглощает больше воды в
контейнере для хранения 7, поскольку он содержит чистую воду. Воздух, настолько насыщенный влагой,
может отдавать влагу в процессе абсорбции.
: taúiner 2 даже при повышенной температуре в нем. Выделяющееся при этом тепло в сосуде 2 может быть
частично использовано для любых целей. Воздух выходит из абсорбционного сосуда 2 с большей
влажностью, чем при входе в абсорбционный сосуд 70 1 1, поскольку абсорбционный раствор в сосуде -2,
имеющем более высокую температуру, также имеет более высокое давление пара. После того, как
первоначальное движение начато, как объяснялось ранее, например, с помощью вентилятора, горячий
влажный воздух поднимается в трубе 19 и тем самым создает эффект тяги, вследствие чего вентилятор в
определенных обстоятельствах может быть выключен, так как атмосферный воздух поступает в устройство
под действием всасывания выходящего горячего воздуха.
Труба 4 поднимается вверх из сосуда 2, так что более горячий абсорбционный раствор может подниматься, а
после охлаждения 85 он опускается в сосуд 1. Таким образом, разница в удельной плотности может быть
достаточной для того, чтобы вызвать автоматическое перемешивание абсорбирующего раствора. Следы
воздуха, которые могут скапливаться в самой верхней части трубы 4, поднимаются в деаэрационный сосуд 10
и могут периодически удаляться оттуда.
Следующий пример поможет объяснить вышесказанное:
Атмосферный воздух с точкой росы -10°C поступает через трубу 5 и, проходя через сосуд 1, поглощает влагу
при постоянной температуре +10°C, в результате чего его точка росы повышается до +10°C. Затем воздух по
трубе 6 поступает в емкость с водой 7, где также поглощает влагу, повышая свою точку росы до +10°C. После
этого он по трубе 8 поднимается в сосуд 2. После того, как вещество 1{5 выделяет влагу в этом сосуде при
постоянной температуре +200 °C, одновременно снижая точку росы до -20 °C, оно покидает аппарат через
трубу 9. Воздух, поступающий через отверстие 5, предпочтительно предварительно нагревается воздухом,
выходящим через отверстие 9, что обеспечивает определенную экономию тепла в системе.
Абсорбционный раствор, состоящий, например, из водного раствора щелочи, в результате этого процесса
снизит концентрацию щелочи, например, с 410/ до 300/ в сосуде 2 и повысит ее с 30% до 41% в сосуде 1.
Предпочтительно организовать теплообменник (лифт) в циркуляционной системе раствора между трубами,
через которые проходят растворы различной температуры; такое устройство может быть, например, в форме
множества ребер, соединенных между наложенными друг на друга горизонтальными участками труб. 3.-48
Таким образом, в сосуде 2. Концентрация раствора (4-1%) в сосуде 1, прилегающем к выходной трубе 3,
определяется частично начальным давлением водяного пара в воздухе, поступающем в указанный сосуд
через трубу 6, и частично температурой, при которой происходит обмен влагой между этим воздухом и
абсорбционным раствором, выходящим из сосуда. Аналогичным образом концентрация раствора в сосуде 2
определяется частично парциальным давлением водяного пара в воздухе, поступающем из контейнера 7, и
частично температурой, при которой происходит обмен влагой между этим воздухом и раствором, выходящим
из сосуда 2.
Количество воды, использованной в сосуде 7, может быть восполнено через трубу 71.
С помощью теплоизолирующей перегородки 22, 24 сосуды 1 и 7, температура которых поддерживается
наружным воздухом, отделены от сосуда 2, в котором вырабатывается полезное тепло.
Этот процесс также может быть проведен с использованием охлаждающего эффекта. С этой целью тепло,
выделяемое в абсорбционном сосуде 2, отводится достаточно быстро наружу, так что температура внутри
него не может существенно повыситься по сравнению с температурой окружающей среды. Затем
абсорбционный раствор в сосуде 2 настолько сильно обогащается водой, что, достигнув его дна, он может
отдавать воду поступающему ненасыщенному воздуху даже при более низкой температуре, чем температура
окружающей среды. Более низкая температура, достигаемая в сосуде за счет отвода тепла, может быть
использована для охлаждения; более низкая температура также может поддерживаться и использоваться в
сосуде 7.
Атмосферный воздух, выходящий из сосуда 2 через трубу 9, содержит больше водяного пара, чем воздух,
поступающий через трубу 5, несмотря на то, что он отдал влагу из сосуда 2. Таким образом, он поступает в
этот сосуд с содержанием влаги, которое выше, чем у воздуха, выходящего при температуре 4S 9. Благодаря
этому временному повышению содержания влаги выше конечного значения из определенного количества
воды получается как можно больше тепла и холода при температуре на несколько градусов выше и ниже,
соответственно, чем в окружающей среде.
В качестве пояснения к описанному выше процессу охлаждения приводится следующий пример:
Для создания охлаждающего эффекта тепло, выделяемое в сосуде 2, должно быстро передаваться наружу
этого сосуда; в этом случае охлаждающий эффект происходит в двух разных точках, первая — за счет
испарения воды в контейнере 7.
z40 и второй путем испарения ионов влаги из абсорбирующего раствора в сосуде 1.
Замена воды, испарившейся в сосуде 1, из внешнего источника не требуется, поскольку эта вода, наоборот,
замерзает в сосуде 2 через трубу 4. Это становится возможным благодаря тому, что соответствующее
количество воды осаждается из циркулирующего воздуха в контейнер 2, что приводит к значительной
экономии воды. 70 После прохождения через весь процесс воздух остается достаточно хорошо очищенным от
степени насыщения влагой, поскольку после насыщения в сосуде 7 он отдал в сосуде 2 значительное
количество влаги (75%) абсорбционному раствору. Затем этот воздух может подаваться по трубе 9 в
аналогично сконструированный аппарат, в котором он снова проходит тот же процесс, чтобы снова
производить холод и тепло при тех же температурах, что и в сосудах 1 и 2.
Этот шаг можно повторять с тем же количеством воздуха до тех пор, пока оно не приблизится к состоянию
насыщения. 85 На рисунке 2 показана схема, которая наглядно отображает движение воздуха и
абсорбционных растворов при воспроизведении процесса.
Атмосферный воздух, поступающий через отверстие 105, проходит через сосуды 101, 107 и 102, как
объяснялось ранее, и выходит через отверстие 109 с повышенным содержанием влаги. Однако оно не
попадает непосредственно в атмосферу, а проходит через аналогичный аппарат, работающий в течение 95
секунд, где протекает через сосуды 201, 207 и 202, и, наконец, выходит в атмосферу в точке 209.
Поскольку воздух, поступающий в сосуд 201, содержит больше влаги, чем воздух, поступающий в сосуд 101,
он не может поглотить столько влаги в сосуде 201, сколько в сосуде 101. Следовательно, судно 201 может
быть сделано соответственно короче, и по той же причине судно 202 короче, чем судно 102.
На рисунке 3 показана модифицированная схема, представленная на рисунке 2, в которой входные и
выходные сосуды каждого из наложенных друг на друга устройств объединены. В этой модифицированной
конструкции сосуды 301, 401, 302 и 402 (соответствующие соответственно 101, 201, 102 и 202 на рисунке 2)
соединены таким образом, что образуются два контура абсорбционного раствора и два воздушных контура.
Одна схема абсорбционного раствора включает сосуды 301, 302 и соединительные трубы 303, 304, а другая
схема включает сосуды 401, 402 и соединительные трубы 403, 404. Одна из воздушных цепей i20 включает в
себя сосуд 301, в который воздух поступает через трубу 305, трубу 30.51.
Судно 401, контейнер для воды 307 и судно 402. Выходная труба 309 из сосуда 4921 снабжена
соответствующими «дроссельными» средствами 125, так что только часть воздуха из этого сосуда выходит в
атмосферу, а остальная часть проходит дальше:
in'gyirto the1 vessel302. Throilht'-ipe 30$' ho tob"enomplete thseoÄ'd aid crcuit,' whichi'cfoprises said vessel 302,
pipe'301, avessel 139 369,615 401, container 307 and vessel 402. Таким образом, видно, что сосуд 40-1,
контейнер 307 и сосуд 402 являются общими для обеих цепей, при этом воздух, поступающий в сосуд 401 из
атмосферы через сосуд 301, смешивается с воздухом, возвращающимся в указанный сосуд 401 из сосуда
302. Сосуды 401 и 402, общие для обеих воздушных цепей, снабжены воздушными пространствами примерно
в два раза большими, чем у сосудов 301 и 302, и содержат пропорционально большее количество
абсорбционного раствора. Емкость резервуара для воды равна емкости сосудов 107 и 207 (рис. 2).
Предпочтительно поддерживать концентрацию растворов, циркулирующих в противоположных направлениях
в трубах 304, 403, практически на одном уровне, и это может быть обеспечено при условии, что циркуляция
абсорбционного раствора поддерживается в направлении, указанном стрелками, путем поддержания
температуры сосудов 301, 401, а также содержания водяного пара в воздухе в указанных сосудах практически
равными. Необходимую циркуляцию раствора можно обеспечить, например, путем нагрева вертикально
расположенных участков труб 304, 403, обозначенных стрелками, направленными вверх.
Эти две соединительные трубы можно объединить в одну трубу, по которой протекает лишь такое количество
раствора, при котором количество раствора, протекающего по трубе 403, превышает количество раствора,
протекающего по трубе 304. Разделение между сосудами 301 и 401, с одной стороны, и между 402 и 302, с
другой стороны, становится излишним, и изготавливается устройство, показанное на рисунке 4. Здесь
имеются только два абсорбционных сосуда: 501 и 502. Раствор, циркулирующий с помощью подходящих
средств, например, импеллера, вытекает из 501 через соединительную трубу 503 в абсорбционный сосуд 502
и выходит из него через соединительную трубу 504 обратно в абсорбционный сосуд 501. Вторая
соединительная труба 603 также подает абсорбционный раствор из емкости 501 в емкость 502, так что
соединительная труба 504 должна подавать обратно в емкость 501 соответственно большие объемы. При
прохождении воздуха через отверстие 501, входящий через отверстие 505, происходит смешивание воздуха с
Соседние файлы в папке патенты