Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13935
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_364699.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=364699&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB364699A
[]
ПАТЕНТ k-
Дата принятия Конвенции (Германия): окт. 74, 7929 3649699. Дата применения (в Соединенном Королевстве):
окт. 74, 1930 № 30,781130.
Ifl gj Complete Accepted: Jan 74, 7932.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве губчатого железа и связанные с ним усовершенствования.
Компания W Ve, U Tr EIIOFFINUGSIGIUTTE OBERi I Au SEN Ax KTIE 14 NGESELLSCHAFT, расположенная в
Оберхаузене, Рейнланд, Германия, немецкая компания, настоящим заявляет о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Известные низкотемпературные процессы восстановления для производства губчатого железа используют
вращающуюся печь, шахтную печь или дымоходную печь. Недостатком вращающейся печи является то, что
восстановительный газ контактирует с восстанавливаемой рудой лишь поверхностно, и большая его часть
проходит через вращающуюся печь, не используясь. В шахтных печах этот недостаток менее выражен, но в
этом случае восстановительный поток газа будет использовать стенки, в частности, места наименьшего
сопротивления, так что центр получает меньше газа. Это особенно актуально при обработке мелкозернистых
руд.
При использовании дымоходной печи руда протягивается через нее на подвижной опоре, в то время как
горячий генераторный газ проходит над рудой в противоточном направлении. Поскольку необходимо
обеспечить достаточный зазор для беспрепятственного прохождения, газ будет в основном двигаться вдоль
стенок, в то время как поток газа будет воздействовать лишь в небольшой степени на среднюю и нижнюю
зоны рудного слоя. Указанные процессы имеют еще один общий недостаток: невозможно поддерживать
желаемую температуру в каком-либо конкретном участке печи или сохранять ее постоянной.
Указанные выше недостатки преодолеваются изобретением. Это достигается путем транспортировки руды,
не смешанной с газом или тепловыделяющими примесями, по газопроницаемому конвейеру, например, по
подвижной колосниковой решетке, поперечно через поток горячего или нагретого восстановительного газа,
при этом газ проходит через слой руды. Это приводит к тому, что все части рудного слоя, покоящиеся на
опоре, контактируют с газом. Особенно выгодным способом осуществления процесса является воздействие
нескольких потоков восстановительного газа, которые выходят из камер, расположенных одна за другой на
расстоянии 1/1 дюйма в направлении движения. Температуры этих потоков газа регулируются относительно
друг друга по мере необходимости, так что можно поддерживать любую желаемую температуру постоянной в
любом желаемом диапазоне подвижной колосниковой решетки для каждой руды, в диапазоне, в котором
температура реакции составляет около 800 °C, то есть температура.
Необходимо поддерживать диапазон температур от 800 до 1000 °C, что должно быть установлено
экспериментально.
Согласно изобретению, после выхода из потоков горячего восстановительного газа 65 руда пропускается
через один или несколько потоков восстановительного газа, которые, нагреваясь при контакте с рудой,
поступают в замкнутый поток восстановительного газа 70 и восстанавливают содержание CO в ней.
Устройство для осуществления процесса может быть сконструировано таким образом, что в печи с газовым
нагревом предпочтительно предусмотрена подвижная колосниковая решетка для поддержки руды, 75 при
этом входное отверстие для восстановительного газа расположено над той частью решетки, которая
принимает руду, а всасывающие короба для отвода восстановительных газов расположены под решеткой. 80
Скорость перемещения подвижной колосниковой решетки является регулируемой, так что скорость
прохождения газов и, следовательно, продолжительность их воздействия на руду могут изменяться по мере
необходимости 85 и адаптироваться к наиболее благоприятным условиям. Для получения определенных
температурных диапазонов, которые могут быть градуированы относительно друг друга, газовый вход,
расположенный над подвижной колосниковой решеткой, может быть образован 90 несколькими камерами,
расположенными одна за другой и сообщающимися с соответствующими нагреваемыми газовыми
нагревателями. Рекуператоры, которые, например, могут быть использованы, могут быть расположены вдоль
печи. Рекуперативные нагреваемые трубчатые устройства особенно подходят для осуществления процесса,
поскольку с их помощью можно быстро достичь любой желаемой температуры газа и поддерживать ее
постоянной в течение необходимого времени непосредственно 100 за нагревателем. Газовые камеры,
предпочтительно одна или несколько камер, предназначены для охлаждающего газа, который подается через
руду тем же способом, что и нагревающий газ.
На чертеже показаны два конструктивных примера аппарата для осуществления процесса.
r,g I представляет собой сечение простой криволинейной формы аппарата, работающего на газе,
поступающем из парогенератора.
На рис. 2 представлен продольный разрез печи, показанной на рис. 1.
На рис. 3 представлен поперечный разрез кружева из меха, нагреваемого в камерах.
На рис. 4 представлен продольный разрез печи, показанной на рис. 3, а на рис. 5 — поперечный разрез
бокового уплотнения верхней части колосниковой решетки.
Передвижная колосниковая решетка 1 размещена в корпусе 2 размером 1 м, облицованном кирпичной
кладкой, который в целом окружен полностью герметичной оболочкой из листового металла. Для
предотвращения теплопотерь пространство между кирпичной кладкой и металлической оболочкой заполнено
теплоизоляционным материалом.
Передвижная колосниковая решетка 1 загружается из бункера 3, содержащего измельченную и
предпочтительно предварительно нагретую руду. Загрузочное отверстие 3 бункера расположено таким
образом, что руда опирается непосредственно на передвижную колосниковую решетку 1 и перемещается ею
во время ее движения вперед. Глубина выравнивания слоя руды регулируется скользящим элементом 311.
Восстановительный или горячий газ подается в пространство в верхней части 2 печи над колосниковой
решеткой 1 со слоем руды и проникает через нее, отводясь через всасывающий элемент 3, расположенный
ниже той части колосниковой решетки, которая поддерживает слой руды.
В конструктивном примере, показанном на фиг. 1 и 2, горячий газ отводится непосредственно из доменной
печи 4, с которой выплавляемая печь 2 соединена трубой. Отработанный газ отводится через ящики 6,
расположенные под верхней частью колосниковой решетки, с помощью труб 6' в трубу для сырого газа или
обратно в двуугольную печь в зону пониженного давления.
В показанном конструктивном примере газовые горелки 7 и 3 расположены непосредственно за выходным
отверстием бункера 3', под которыми руда, подлежащая восстановлению, доводится до температуры
восстановления. Горячий газ всасывается вниз через руду, в то время как последняя транспортируется вдоль
нее. Это происходит, например, при нагревании в рекуперативно нагреваемых трубчатых аппаратах 8.
Последние соответствующим образом расположены вдоль печи 2 и предпочтительно разделены на несколько
отсеков. Вместо двух газовых нагревателей может использоваться один нагреватель.
Каждый отсек газового нагревателя соединен трубой 5' с камерой c в верхней части 21 печи над подвижной
колосниковой решеткой. Трубы 5' снабжены соответствующими запорными клапанами 10 B 5, которые
позволяют каждому отсеку работать независимо или совместно с одним или несколькими другими отсеками
на соответствующем участке печи над подвижной колосниковой решеткой. Из камер печи 9 газ подается через
70 щелей или отверстий 11 для обеспечения равномерного распределения на нагретую руду, лежащую на
подвижном ящике 1. Каждой газовой камере 9 соответствует коробка 6, 5, расположенная ниже верхней части
подвижного ящика, через которую нагревательный газ отводится путем всасывания. Всасывание
обеспечивается центробежными насосами 12, которые возвращают газ обратно в нагреватели S. Затем газ
снова проходит через трубы 3' и камеру печи 9 над слоем руды, так что он движется по непрерывному кругу.
Всасывающий патрубок центробежных насосов 12 также снабжен дроссельными клапанами 101,
позволяющими создавать давление в печи над слоем руды.
Продукты сгорания, образующиеся при нагреве руды газовой горелкой 7 и при нагреве горячих газов в
газовых нагревателях 8, отводятся через дымоход, предварительно, однако, направляясь над рудой,
подаваемой в бункер 3, чтобы передать руде их ощутимое тепло. Это может быть осуществлено различными
способами, например, путем промежуточного размещения бункера 3, или горячие газы могут направляться,
способом, не показанным на рисунке, вокруг бункера между выходным отверстием 6n и дымоходом, или же,
как указано стрелкой, направленной влево под отверстием 6n, часть горячих газов может быть проведена
через переднюю часть колосниковой решетки в бункер через выходное отверстие горелки 3n.
Для отвода тепла, передаваемого от горелки 7 на слой руды 10, также предусмотрен водоотвод 6, который
расположен ниже верхней части подвижной колосниковой решетки вместе со слоем руды и сообщается с
колосниковой решеткой.
Верхняя часть подвижного газораспределительного узла 110 герметизирована относительно продольных
стенок печи. b) Направленный вниз край листового металла 1:3, выступающий в желоб 15, заполненный
песком. Это предотвращает боковой выход горячих газов. 115 В качестве восстановительного газа можно
использовать любой газ, содержащий CO, например, доменный газ, отходящие газы (если они не содержат
слишком много диоксида углерода) и газ, отводимый ниже шахты 120 и практически не содержащий CO, а
также любые виды генераторного газа. Поскольку, как известно, определенное содержание водорода влияет
на процесс восстановления, целесообразно добавить определенное количество коксового газа к
восстановительному газу. Также можно использовать только коксовый газ.
По мере того, как монооксид карбона расходуется в процессе восстановления или содержание CO
увеличивается, соответствующий 130-й прибор имеет полное право регулировать скорость циркуляции этого
газа в зависимости от требований процесса.
Однако скорость не должна опускаться ниже определенного значения по следующей причине: Как известно,
углекислый газ, образующийся в процессе восстановления, очень легко прилипает к руде, окружая ее слоем
углекислого газа, так что оксид углерода больше не может воздействовать на руду, если эта оболочка из
углекислого газа не будет сдута сильным потоком газа. Поскольку относительно тонкий слой руды оказывает
лишь очень незначительное сопротивление прохождению газа по всему своему поперечному сечению, каждая
частица руды по всей площади поперечного сечения может равномерно подвергаться воздействию потока
газа, проходящего через нее, так что опасность остановки процесса восстановления из-за образования
оболочки из углекислого газа полностью исключается.
Кроме того, восстановление может происходить быстро, без каких-либо препятствий и равномерно по всей
площади поперечного сечения рудного пласта.
В процессе Виберга и Эдвина восстановительный газ также циркулирует, однако между ними установлен
генератор кокса для регенерации углекислого газа, который затем десорбируется. При этой регенерации
образуется избыток газа, который не требуется для процесса. В зависимости от того, циркулирует ли газ
быстрее или медленнее в указанном процессе, этот избыточный объем образующегося газа увеличивается
или уменьшается. Следовательно, что касается скорости процесса, установлены определенные пределы,
которые не могут быть превышены, в то время как в процессе с подвижной колосниковой решеткой
существует свобода перемещения на 105 футов. Дополнительным средством регулирования процесса
является возможность перемещения подвижной колосниковой решетки на протяжении всего процесса. более
низкая или более высокая скорость 110 Давление газа, преобладающее на всей установке, в первую очередь
зависит от плотности слоя руды, покоящегося на подвижной колосниковой решетке, причем давление над
слоем руды, естественно, выше, чем под подвижной колосниковой решеткой. Из соображений безопасности
следует по возможности поддерживать положительное давление газа во всех частях печи, чего, как уже было
сказано, можно легко добиться путем соответствующего дросселирования всасывания.
Главные преимущества нового процесса заключаются в полном контроле, регулировании и адаптации
температуры, скорости газа и скорости подачи через рудный узел к особенностям восстанавливаемой руды.
Нам известно, что губчатое железо получают путем восстановления и агломерации руд оксида железа или
подобных им. Часть циркулирующих газов отводится и заменяется свежим газом, который подается перед
насосом циркуляции горячего газа с целью его некоторого охлаждения. Отделенный газ, более богатый CO2,
затем используется для нагрева газовых нагревателей.
После завершения восстановления газовый нагреватель в этой части колосниковой печи отключается, и для
охлаждения холодный газ из колосниковых решеток 9' подается через смесь губчатого железа и пустой
породы и отводится тем же путем в качестве нагревающего газа, при этом охлаждающий газ 15 нагревается.
Этот нагретый газ подается в контур восстановительных газов и, как уже было сказано, служит для
восстановления содержания CO.
Охлажденное губчатое железо и свободная пустая порода 2 улавливаются в бункере 14, откуда продукт
может быть транспортирован для дальнейшей обработки и магнитной сепарации.
Процесс осуществляется следующим образом: В процессе низкотемпературного восстановления,
осуществляемого с помощью подвижной колосниковой решетки, восстановление должно проводиться в
диапазоне температур от 800 до 1000 °C. При температурах ниже 800 °C, как известно, происходит
диссоциация монооксида углерода по реакции 2CO = CO + C.
Этому процессу диссоциации необходимо препятствовать, поскольку он представляет собой потери CO и
закупоривает рудный пласт.
Наиболее благоприятное общее потребление тепла (нагрев руды и газа до температуры реакции и покрытие
теплоты реакции) достигается при значении около 8000 (см. Stahl and Eisen 1927, стр. 906, рис. 2, лекция
тайного советника В. Тиста о процессе Вайбера и Эдвина).
Поскольку косвенное восстановление является слабо экзотермическим процессом, то есть не требует
большого количества тепла для его поддержания, необходимо лишь покрыть тепловые потери, которые
испытывает восстановительный газ на пути через всасывающие камеры и циркуляционные насосы к
трубчатому нагревателю, а также тепловые затраты на нагрев дополнительного газа и руды до температуры
восстановления. Однако заметное тепло, все еще накопленное в смеси губчатого железа и пустой породы
после восстановления, не теряется, поскольку оно выделяется охлаждающим газом, который впоследствии
снова используется для восстановления.
Как известно, косвенное восстановление W требует, в отличие от прямого восстановления, избытка
восстановительных средств. Этот избыток на практике достигается путем: обеспечения непрерывной
циркуляции восстановительного газа. В силу особенностей процесса с подвижной колосниковой решеткой,
металлсодержащий материал загружается таким образом, что мелкодисперсная руда тщательно
смешивается с горючими элементами и загружается в отражательную печь, снабженную перфорированным
подом, или в подходящую форму печи с цепной колосниковой решеткой. Горючий газ, такой как доменный или
генераторный газ, подается на нижнюю поверхность загрузки и направляется вверх через внутреннюю часть
массы, при этом противоположная поверхность загрузки нагревается за счет контакта с движущимся телом
горячих печных газов, и тепло, за которым следует восстановление оксидов и агломерация восстановленных
частиц, распространяется за счет внутренней реакции вниз по загрузке от верхней к нижней поверхности, в то
время как летучие продукты и газы, образующиеся из компонентов загрузки, выходят на верхнюю
поверхность, где их полное сгорание увеличивает температуру. объем печных газов.
Нам также известно, что существуют спекательные машины, в которых бесконечная цепь емкостей проходит
над воздухопроницаемыми коробами, которые всасывают воздух через руду в этих емкостях для
поддержания ее сгорания.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_364700.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=364700&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB364700A
[]
К л ' Л-_.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Мы, Чарльз Брэддок, проживающий по адресу: Оукдаун Коттедж, Рейгейт Роуд, Эвелл, графство Суррей,
подданный Великобритании, и компания METERS, L Im Irr D, британская компания, проживающая по адресу:
Блэкфрайарс Хаус, Парсонейдж, Манчестер, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий
характер: данное изобретение относится к газовым счетчикам и, в частности, к средствам управления
газораспределительными клапанами таких счетчиков.
Целью нашего настоящего изобретения является создание средств управления клапанами, обеспечивающих
быстрое открытие и закрытие клапанов, а также вызывающих паузу в движении клапанов при полном
открытии и полном закрытии отверстий.
Изобретение включает в себя управление клапанами с помощью кулачков или эксцентриков, воздействующих
непосредственно на клапаны.
В одном из удобных вариантов применения нашего изобретения, восходящие валы газораспределительного
механизма 364700 приводят в движение общий вал, на котором расположен зубчатый механизм с двумя
зубчатыми колесами, по одному с каждой стороны. Каждое из этих зубчатых колес установлено на шпинделе,
на котором расположен кулачок или эксцентрик в горизонтальном положении.
Каждый эксцентрик работает в корпусе или раме, воздействуя на газораспределительный клапан, так что при
вращении эксцентриков клапаны совершают возвратно-поступательное движение. Клапаны могут быть
расположены рядом друг с другом и перемещаться параллельно. Эксцентрики имеют такую форму, что
заставляют каждый клапан быстро перемещаться при открытии или закрытии отверстия и задерживаться или
останавливаться при полном открытии и полном закрытии отверстий.
Это дает значительные преимущества в работе счетчика, что хорошо понятно. Дата: 14 октября 1930 года.
МАРКС И КЛЕРК.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся газовых счетчиков.
Мы, Том А. К. А. Лейс Брэддок, проживающий по адресу: Oakdown Cottage, Reigate Road, Ewell, Surrey,
являющийся подданным Великобритании, и компания METERS LIMITED, британская компания, проживающая
по адресу: Blackfriars House, Parsonage, Manchester, настоящим заявляем о характере данного изобретения и
о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к газовым счетчикам, и в частности к средствам управления
газораспределительными задвижками таких счетчиков.
Целью нашего настоящего изобретения является создание средств управления клапанами, обеспечивающих
быстрое открытие и закрытие клапанов, а также вызывающих паузу в движении клапанов при полном
открытии и полном закрытии отверстий.
Изобретение включает в себя управление клапанами с помощью кулачков или эксцентриков, воздействующих
непосредственно на рамы или корпуса, расположенные на клапанах. (См. прилагаемые пояснительные
чертежи):
На рисунке 1 представлен поперечный разрез верхней части газового счетчика (с опущенными некоторыми
несущественными частями), демонстрирующий средства управления распределительным клапаном,
расположенные в удобном виде в соответствии с нашим изобретением.
На рисунке 2 представлен вид сверху на устройство управления клапаном.
На рисунке 3 представлен вид сверху отдельного клапана с его кулачком или эксцентриком.
На рисунке 4 представлен вид сбоку, перпендикулярный рисунку 1, на котором изображен один клапан и
средство его управления.
В разных ракурсах одинаковые буквенные обозначения указывают на одни и те же детали.
Валы (не показаны) газораспределительного механизма приводят в движение общий вал a через кривошип a'
(Рисунок 4), на этом валу a находится зубчатое колесо b, соединенное с двумя зубчатыми колесами ac, d, по
одному с каждой стороны от него. Каждое из указанных зубчатых колес c, d установлено на шпинделе на '- ':'
Дата подачи заявки: 15 октября 1930 г. № 30,801/30.
Фотография слева: 14 июля 1931 года.
Полный текст принят: 14 января 1932 г., ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся газовых счетчиков.
Таким образом, эксцентрик представляет собой кулачковый или эксцентриковый механизм, расположенный в
горизонтальном положении. Каждый эксцентрик работает в корпусе или раме, воздействуя на
газораспределительный клапан, так что при вращении эксцентриков клапаны совершают
возвратно-поступательное движение. Клапаны могут быть расположены рядом друг с другом и перемещаться
параллельно друг другу, как показано на рисунке. Эксцентрики имеют такую форму, что заставляют каждый
клапан быстро перемещаться при открытии или закрытии порта и задерживаться или останавливаться при
полном открытии и полном закрытии портов. Это дает значительные преимущества в работе счетчика, как
станет ясно.
Пространство вокруг газовых клапанов, составляющее верхнюю часть корпуса счетчика, может быть открыто
либо для подачи газа, либо для отвода газа под давлением. Соответствующий выход или вход
осуществляется через проход i.
При использовании нашей усовершенствованной конструкции, как показано на рисунке, проходы, ведущие в
измерительные отсеки, могут быть относительно короткими и иметь большое поперечное сечение.
Рамки или корпуса клапанов могут смазываться во время их движения, чтобы уменьшить трение между
кулачком и рамкой.
Уже известно, что газораспределительные клапаны золотникового типа приводятся в действие посредством
соединения штифтом и кулачком между зубчатым колесом и верхней частью золотника клапана.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_364701.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=364701&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB364701A
[]
-V,
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 15 октября 1930 г. № 30,870/30.
364,701 11 X Complete Left: dul Y 75, 7937.
Полностью принято: 14 января, 7932, ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве этилацетата.
Я, Дж. А. Мф. Э. Йейт Джонс Он, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс Инн Филдс,
47, графство Лондон, джентльмен, настоящим заявляю, что характер данного изобретения (которое было
сообщено мне из-за рубежа компанией I G Farbenindustrie Aktiengesellschliaft, Франкфурт-на-Майне, Германия,
акционерным обществом, организованным в соответствии с законами Германии) заключается в следующем:
при производстве этилацетата уже существует практика смешивания раствора этилена в концентрированной
серной кислоте с 5% количеством ледяной уксусной кислоты, по меньшей мере, эквимолекулярной по
отношению к количеству этилена в ней, при этом образующийся после длительного нагревания сложный эфир
затем отгоняют, предпочтительно в вакууме, с добавлением воды.
Однако этот процесс обеспечивает выход продукта лишь на уровне 70-80 процентов, даже если сложный
эфир перегоняется в вакууме. Поэтому производство сложного эфира является трудоемким и дорогостоящим
процессом, а дистиллят всегда содержит значительное количество уксусной кислоты. Большое количество
уксусной кислоты также остается в остаточной серной кислоте, поскольку даже после перегонки большей
части сложного эфира происходит частичное омыление первоначально образовавшегося сложного эфира
из-за присутствия воды.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что указанные возражения преодолены и что очень хорошие
выходы этилацетата получают простым способом, воздействуя на этилсерную кислоту, получаемую путем
введения этилена в концентрированную серную кислоту с уксусной кислотой и водой, при условии, что
количество воды, добавляемой к этилсерной кислоте, поддерживается настолько низким, чтобы
этерификация уксусной кислоты протекала максимально возможно, но настолько высоким, чтобы сложный
эфир мог перегоняться в виде тройной смеси сложного эфира, спирта и воды.
Тройная смесь с самой низкой температурой кипения состоит примерно из 83 процентов сложного эфира, 8-9
процентов воды и 9-8 процентов этилового спирта. Температура кипения этой смеси находится в диапазоне
от 1,5 до 71 градуса Цельсия при 760 миллиметрах ртутного столба и, следовательно, существенно ниже, чем
у этилацетата, воды и уксусной кислоты, и ниже, чем у этилового спирта. Для осуществления практически
полной этерификации и обеспечения возможности непрерывной перегонки этой тройной смеси необходимо,
поскольку спирт и вода переходят одновременно со сложным эфиром, чтобы количество добавляемой
уксусной кислоты всегда было меньше, чем теоретически необходимое для взаимодействия этилсерной
кислоты и уксусной кислоты. Как правило, количество добавляемой уксусной кислоты составляет от 70 до 90
процентов от количества, эквивалентного присутствующему этилену, и Количество добавляемой воды
составляет от 50 до 80 процентов от массы используемого раствора этилена в серной кислоте. Поэтому
количество уксусной кислоты и воды, добавляемых к заданному количеству этилсерной кислоты, ограничено
довольно узкими пределами, если необходимо практически полностью превратить добавленную уксусную
кислоту, а сложный эфир отгонять непосредственно в виде тройной смеси с водой и этиловым спиртом.
Перегонку предпочтительно проводить с помощью фракционирующей колонны.
В отличие от уже известного процесса, в котором сначала необходимо осуществить превращение уксусной
кислоты и этилсерной кислоты, согласно настоящему изобретению возможно добавлять к этилсерной кислоте
сначала воду, а затем уксусную кислоту или же разбавленную уксусную кислоту. Благодаря значительному
повышению температуры, происходящему в соответствии с этим процессом, получается очень хороший
выход сложного эфира, даже если этилсерная кислота содержит большое количество диэтилсульфата, без
необходимости длительного нагревания перед перегонкой сложного эфира.
Этот процесс позволяет напрямую извлечь до 97 процентов добавленной уксусной кислоты в виде сложного
эфира. Приблизительно такой же выход получается и в отношении этилена, присутствующего в виде
этилсерной кислоты.
Та часть этилена, которая превращается в этиловый спирт и содержится в виде спирта в тройной смеси, а
также вода, может быть использована повторно после отделения от дистиллята для обработки
дополнительных количеств этилсерной кислоты. Дистилляцию предпочтительно продолжают после
пропускания тройной смеси, и части, поступающие при более высоких температурах, например, от 75 до 100
градусов Цельсия, и i O, содержащие остаток спирта и уксусной кислоты, а также воду и небольшое
количество сложного эфира, собираются отдельно и используются непосредственно для обработки
дополнительных количеств этилсерной кислоты. Количество воды и уксусной кислоты, используемые в таких
случаях, должно быть соответственно изменено.
Если выделяющуюся в процессе серную кислоту необходимо переработать в сульфат аммония, то аммиак
также можно добавить в количестве меньшем, чем количество серной кислоты, присутствующей в виде
этилсерной кислоты, к этилсерной кислоте с водой и уксусной кислотой.
В соответствии с настоящим изобретением, в котором используется известное явление азеотропии,
достигается исключительно высокий выход этилацетата, чего не удавалось добиться с помощью ранее
известных процессов.
Следующий пример дополнительно проиллюстрирует суть данного изобретения, но изобретение не
ограничивается этим примером. Детали указаны по весу.
ПРИМЕР.
1000 Часть этилсерной кислоты, полученной путем поглощения этилена при температуре около 700 градусов
Цельсия в серной кислоте 96-процентной концентрации и содержащей 209 частей этилена, смешивают с 700
частями воды и 335 частями ледяной уксусной кислоты 96-процентной концентрации. Затем смесь
перегоняют в фракционирующей колонне. Основная часть сложного эфира проходит через колонну при
температуре от 70 до 71 градуса Цельсия в виде тройной смеси. Дистиллят, прошедший через колонну до 76
градусов Цельсия, состоит из 82-83 процентов сложного эфира, около 9 процентов этилового спирта, около 8
процентов воды и содержит лишь несколько десятых процента свободной уксусной кислоты. С учетом
количества используемой уксусной кислоты выход сложного эфира в дистилляте составляет от 87 до 94
процентов от теоретического выхода в зависимости от типа колонны и скорости перегонки.
Затем дистилляцию продолжают до температуры примерно 95–100 градусов Цельсия, и полученный
дистиллят предпочтительно используют непосредственно для дальнейшей обработки этилсерной кислоты. С
учетом количества дистиллята, полученного при температуре от 760 до 100 градусов Цельсия, общий выход
сложного эфира составляет от 93 до 97 процентов от использованной уксусной кислоты.
Дата: 15 октября 1930 года.
Дж. Й. и Г. У. Джонсон, 47, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон, W C 2,
Агенты.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве этилацетата.
Я, Джеймс Йейт Джонсон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
графство Лондон, джентльмен, настоящим заявляю о характере данного изобретения (которое было
сообщено мне из-за границы компанией I G Farbenindustrie Aktiengesellschaft из Франкфурта-на-Майне,
Германия, акционерным обществом, организованным в соответствии с немецким законодательством) и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
При производстве этилацетата уже давно практикуется смешивание раствора этилена в концентрированной
серной кислоте с количеством ледяной уксусной кислоты, по меньшей мере, эквимолекулярной по отношению
к количеству этилена в ней, при этом образовавшийся после длительного нагревания сложный эфир затем
отгоняют, предпочтительно в вакууме, с добавлением воды.
Однако этот процесс обеспечивает выход продукта лишь на 70-80 процентов, даже если сложный эфир
перегоняется в вакууме. Поэтому производство сложного эфира является сложной и дорогостоящей
операцией, и дистиллят всегда содержит значительное количество уксусной кислоты. Большие количества
уксусной кислоты также все еще присутствуют в остаточной серной кислоте, поскольку даже когда большая
часть сложного эфира перегоняется, частичное омыление первоначально образовавшегося сложного эфира
снова происходит во время перегонки из-за присутствующей в нем воды. Мои зарубежные корреспонденты
теперь обнаружили, что указанные возражения преодолены и что очень хорошие выходы этилацетата
получаются простым способом. 364,701 путем воздействия на этилсерную кислоту, получаемую путем
введения этилена в концентрированную серную кислоту, с уксусной кислотой и водой, при условии, что
количество воды, добавляемой к этилсерной кислоте, поддерживается настолько низким, чтобы
этерификация уксусной кислоты протекала максимально возможно, но настолько высоким, чтобы сложный
эфир мог перегнаться в виде тройной смеси сложного эфира, спирта и воды.
Тройная смесь с самой низкой температурой кипения состоит примерно из 83% сложного эфира, 8-9% воды и
9-8% этилового спирта. Температура кипения этой смеси находится в диапазоне от 700 до 710 градусов
Цельсия при 760 миллиметрах ртутного столба и, следовательно, значительно ниже, чем у этилацетата, воды
и уксусной кислоты, и ниже, чем у этилового спирта. Для осуществления практически полной этерификации и
обеспечения возможности непрерывной перегонки указанной тройной смеси необходимо, поскольку спирт и
вода переходят одновременно со сложным эфиром, чтобы количество добавляемой уксусной кислоты всегда
было меньше, чем теоретически необходимое для взаимодействия этилсерной кислоты и уксусной кислоты.
Количество добавляемой уксусной кислоты составляет от 70 до 90% от количества, эквивалентного
присутствующему этилену, а количество добавляемой воды составляет от 50 до 80% от массы этилового
спирта. При использовании серной кислоты, если в перегонной смеси недостаточно воды, перегоняется
дистиллят, богатый спиртом, а соответствующая часть уксусной кислоты остается неэтерифицированной.
При слишком высоком содержании воды сначала происходит перегонка тройной смеси сложного эфира,
спирта и воды, но на более поздней стадии получается дистиллят, содержащий возрастающие количества
спирта, воды и уксусной кислоты вследствие омыления сложного эфира и невозможности его регенерации в
присутствии большого количества воды.
Поэтому количество уксусной кислоты и воды, добавляемых к заданному количеству этилсерной кислоты,
ограничивается довольно узкими пределами, если необходимо обеспечить практически полное превращение
добавленной уксусной кислоты и отгонку сложного эфира непосредственно в виде тройной смеси с водой и
этиловым спиртом. Выход сложного эфира возрастает по мере приближения состава перегонной смеси к
составу тройной смеси, при этом содержание сложного эфира в дистилляте увеличивается одновременно с
уменьшением содержания свободной уксусной кислоты. Перегонку предпочтительно проводить с помощью
фракционирующей колонны.
В отличие от уже известного процесса, в котором сначала необходимо осуществить превращение уксусной и
этилсерной кислот, согласно настоящему изобретению возможно добавлять к этилсерной кислоте сначала
воду, а затем уксусную кислоту или разбавленную уксусную кислоту. Благодаря значительному повышению
температуры, происходящему в соответствии с этим процессом, получается очень хороший выход сложного
эфира, даже когда этилсерная кислота содержит большое количество диэтилсульфата, без необходимости
длительного нагревания перед перегонкой сложного эфира.
Этот процесс позволяет напрямую извлечь до 97 процентов добавленной уксусной кислоты в виде сложного
эфира.
Та часть этилена, которая превращается в этиловый спирт и содержится в виде спирта в тройной смеси, а
также вода, может быть использована повторно, 85 после отделения от дистиллята, для обработки
дополнительных количеств этилсерной кислоты, так что этилен, первоначально присутствовавший в виде
этилсерной кислоты, расходуется на этерификацию 9, если добавить соответствующие количества уксусной
кислоты. Дистилляцию предпочтительно продолжают после пропускания тройной смеси, и части,
поступающие при более высоких температурах, например, от 750 до 1000 градусов Цельсия, и содержащие
остаток спирта и уксусной кислоты, а также воду и небольшое количество сложного эфира, собираются
отдельно и используются непосредственно для обработки дополнительных количеств этилсерной кислоты.
Количество воды и уксусной кислоты, используемое в таких случаях, должно быть соответственно изменено.
Таким образом, спирт, образованный на первом этапе этерификации из этилена, растворенного в серной
кислоте, превращается в В результате обработки этилсерной кислоты образуется сложный эфир, в
результате чего в конечном итоге достигается выход, составляющий 97 процентов от теоретического выхода,
рассчитанного на основе содержания этилена в серной кислоте.
В соответствии с настоящим изобретением, в котором используется известное явление азеотропии,
достигается исключительно высокий выход этилацетата, чего нельзя было достичь с помощью ранее
известных процессов. 120 Следующий пример дополнительно проиллюстрирует, как это изобретение может
Соседние файлы в папке патенты