專利名稱：甲醇聚合燃料的生產(chǎn)方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及甲醇燃料技術(shù)領(lǐng)域。
已經(jīng)知道，甲醇(CH3OH)在空氣中發(fā)生二次燃燒氧化反應(yīng)后，生成物是草酸(H2C2O4)和水蒸氣(H2O)并釋放熱能(Q)。草酸與水蒸氣溶解后散發(fā)在空氣中，形成刺激氣味，污染周圍環(huán)境，危害人體健康。它的化學(xué)反應(yīng)方程式為(Ⅰ)(Ⅱ)甲醇燃料完全燃燒時(shí)呈藍(lán)色火焰，助燃氧氣不足時(shí)顯淡紅色火焰。液體燃料在外力作用下形成霧氣狀態(tài)時(shí)，遇到微弱的電火花也會(huì)燃燒。其原因是第一次反應(yīng)生成物都是單個(gè)體積分子物質(zhì)(Ⅰ)，H2再次與空氣中的O2二次燃燒后，在高溫中CO2也參加了化學(xué)反應(yīng)，生成H2C2O4結(jié)晶，溶解于水蒸氣，散發(fā)在空氣里。當(dāng)隔離空氣燃燒時(shí)，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮缸內(nèi)燃燒，沒(méi)有外來(lái)補(bǔ)充助燃物質(zhì)，式(Ⅱ)中的氫氣H2在高溫高壓下與氮?dú)釴2起化合反應(yīng)，生成氨氣、銨水等物質(zhì)。它的化學(xué)反應(yīng)方程式為(Ⅲ)(Ⅳ)式(Ⅲ)中N是在空氣里與氧氣混合被壓縮到缸里去的。
據(jù)查閱檢索有關(guān)資料，多年來(lái)已有很多研究利用甲醇燃料的技術(shù)方案。但到目前為此，均未能解決兩個(gè)難題一是燃燒后的尾氣達(dá)不到環(huán)保要求，有害物質(zhì)過(guò)量；二是合成費(fèi)用過(guò)高，難以推廣應(yīng)用。
本發(fā)明提供一種甲醇聚合燃料的生產(chǎn)方法及設(shè)備，在常溫常壓下就可以合成，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，不污染周圍環(huán)境。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)甲醇聚合燃料的生產(chǎn)方法，其特征在于將含有氮和氧元素(NO2)的粉狀煤物質(zhì)與硫磺粉劑按10∶1的重量比混合均勻得到煤硫合劑備用，再用99％的甲醇液體，按100～500∶1的重量比，注入內(nèi)裝有煤硫合劑的閉光容器內(nèi)；在容器內(nèi)攪拌5～10分鐘后加溫到50-60℃度，靜置30～60分鐘，沉淀、過(guò)濾即得到甲醇聚合燃料。
本發(fā)明提供的甲醇聚合燃料是以甲醇原料為主，配有NO2為輔的聚合燃料，它的分子式為2CH3OH·2NO2，呈淡棕色液體，pH=6，屬于中性物質(zhì)，有乙醇芳香氣味，易揮發(fā)，易燃燒；在空氣中燃燒的化學(xué)方程式(Ⅴ)式中Q-指燃燒產(chǎn)生的熱能量NO2自身不會(huì)燃燒，也不助燃，是還原劑。
本發(fā)明提供的甲醇聚合燃料的特點(diǎn)一是輔助原料來(lái)源廣，經(jīng)濟(jì)價(jià)廉，在目前經(jīng)濟(jì)條件情況下，生產(chǎn)合成1000公斤聚合燃料，所需配料成本，折價(jià)合人民幣20元左右；二是生產(chǎn)線機(jī)械設(shè)備安裝簡(jiǎn)易，產(chǎn)品三是燃燒值與甲醇相同沒(méi)有變化，但是在空氣中燃燒后，生成物有所不同，沒(méi)有有害物質(zhì)存在，四是存貯和運(yùn)輸都安全容易，只要具備有汽油貯存和運(yùn)輸裝備條件即可。
現(xiàn)結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例及附圖介紹具體合成技術(shù)情況。


圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備布置示意圖。
如圖所示，本發(fā)明提供的聚合燃料生產(chǎn)步驟和設(shè)備為首先，將含有氮和氧元素NO2的無(wú)煙煤或有煙煤物質(zhì)加工成粉劑，在備料器11中按10∶1的重量比調(diào)入硫磺粉劑，混合均勻；然后再次調(diào)均細(xì)磨一遍，就得到煤硫合劑，經(jīng)備料入口9輸入閉光容器2備用。然后將99％的甲醇液體，按100～500∶1的重量比，通過(guò)泵13由輸入閥8注入內(nèi)裝有煤硫合劑的閉光容器2內(nèi)。由電機(jī)10帶動(dòng)葉輪7中速轉(zhuǎn)動(dòng)5～10分鐘，爾后再通過(guò)容器底部的加溫口5對(duì)容器加溫到50～60℃度；溫度指示儀1裝有容器上部，中部有觀察孔3。電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，可觀察到容器內(nèi)的兩種物質(zhì)聚合反應(yīng)顏色變化的情況，由黑色逐漸變成淡棕色溶液。此時(shí)，也見(jiàn)到懸浮飄游著黑色顆粒的物質(zhì)，即炭黑。靜置30～60分鐘后，容器上部呈棕色或淡棕色溶液，是NO2容解于CH3OH的液體；底部沉積有黑色和淡黃色果粒的物質(zhì)。經(jīng)化驗(yàn)分析，沉積物分別是炭黑雜質(zhì)物和硫磺粉劑，可通過(guò)容器底部的排污口6放出沉淀。容器內(nèi)的棕色液體自輸出閥4送至過(guò)濾器12處理后即得到甲醇聚合燃料2CH3OH·2NO2。
在以上聚合反應(yīng)過(guò)程中，硫磺元素沒(méi)有參加化學(xué)反應(yīng)，只起催化劑作用。其化學(xué)反應(yīng)方程式(Ⅵ)(白色)(棕色)式中MI2指含有氮、氧元素的煤質(zhì)；MI1指沉積物的炭黑雜質(zhì)物；NO2是吸附在MI2的物質(zhì)，是棕色氣體，易容解于CH3OH液體。
MI和2CH3OH聚合反應(yīng)完成后，要經(jīng)過(guò)濾沉淀、排出雜質(zhì)物后，將2CH3OH2NO2存貯在閉光的容器內(nèi)?？烧{(diào)整NO2的比例含量來(lái)控制生產(chǎn)各種不同濃度或標(biāo)號(hào)的燃料。例如一次生產(chǎn)甲醇聚合燃料10噸，按1∶100的重量比計(jì)算，需要硫煤合劑100公斤。其中煤質(zhì)90公斤、硫磺10公斤。
本發(fā)明的生產(chǎn)條件和用途生產(chǎn)2CH3OH·2NO2燃料，沒(méi)有過(guò)多的特殊技術(shù)和設(shè)備要求，只要能抵抗甲醇腐蝕、一立方體積能承受2噸壓力的材料就可制作容器；技術(shù)操作不復(fù)雜，只要有初中文程度，經(jīng)短期培訓(xùn)就可以上崗作業(yè)；對(duì)地面和上空不會(huì)造成有害污染，只要具備約500平方米左右的廠房，便可以架設(shè)生產(chǎn)線。例如在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)條件情況，要建設(shè)一座日生產(chǎn)10噸2CH3OH·2NO2燃料的小廠，約需要投資10萬(wàn)元人民幣左右的設(shè)備購(gòu)置及安裝費(fèi)。
本發(fā)明提供的2CH3OH·2NO2燃料適用于一是民用炊事燃料，使用方法同甲醇一樣。若用于氣化灶也可以，但需要改進(jìn)炊具點(diǎn)燃系統(tǒng)。二是發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，若用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，約需要改進(jìn)點(diǎn)火系統(tǒng)即可。三是生產(chǎn)有機(jī)氮肥，從上述(Ⅴ)化學(xué)反應(yīng)方程式中，可清楚地看到生成物N2氣體比二氧化碳和水分子比重輕，在上部，也不易溶解于它們。經(jīng)降溫到一定程度后就可以回收利用。
權(quán)利要求
1.一種甲醇聚合燃料的生產(chǎn)方法，其特征在于將含有氮和氧元素(NO2)的粉狀煤物質(zhì)與硫磺粉劑按10∶1的重量比混合均勻得到煤硫合劑備用，再用99％的甲醇液體，按100～500∶1的重量比，注入內(nèi)裝有煤硫合劑的閉光容器內(nèi)；在容器內(nèi)攪拌5～10分鐘后加溫到50-60℃度，靜置30～60分鐘，沉淀、過(guò)濾即得到甲醇聚合燃料。
全文摘要
本發(fā)明涉及甲醇燃料技術(shù)領(lǐng)域,特征為:將含有氮和氧元素(NO
文檔編號(hào)C10L1/02GK1318624SQ0110846
公開(kāi)日2001年10月24日 申請(qǐng)日期2001年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月24日
發(fā)明者羅正常 申請(qǐng)人:羅正常