CN105038895A - 一种安全环保燃料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种安全环保燃料，包括以下组分：质量比为80％-90％的六次甲基四胺，3％-10％的石蜡，5-11％的硬脂酸，0.005％-0.015％的二茂铁，由下述方法制得：将石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留10-14小时后粉碎，得到混合物A；将六次甲基四胺加热并保持恒温100-150℃，搅拌15-20分钟，加入混合物A，得到混合物B；充分搅拌混合物B，同时喷入3-10％的氧化钙溶液，时间60-100分钟，温度100-150℃；粉碎混合物B至80-110目，同时强力搅拌；压块成型。本发明提供的环保安全燃料及其制备方法，制得的固体燃料具有热值高、燃烧时无毒、无异味，安全环保等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种安全环保燃料及其制备方法，属于化工技术领域。
背景技术
六次甲基四胺为一种多环杂环胺类化合物，又名乌洛托品，可用于制作固体燃料，与传统的固体酒精燃料相比，具有热值高、污染少等优点。中国专利申请名为“环保节能燃料”，公开号：101285016A，公开日：2008.10.15，公开了一种以六次甲基四胺为主要活性成分的固体燃料，包括：80％-87％的六次甲基四胺、3-5％的硬脂酸、2-2.5％的食用石蜡、5-12％的乙醇以及0.2-0.5％的食用香料，具有化学稳定性强、经济、环保、热值高等优点。
但是上述专利申请也存在明显的缺陷与不足：为控制成本，制作固体燃料的六次甲基四胺，通常采用化工厂的废弃原液制得，含有较多硫酸盐、铵盐等杂质。在制作固体燃料过程中，未采取有效的方法和步骤去除，使得成品中仍然包含较高含量的硫酸盐、铵盐杂质，因而制得的成品固体燃料在燃料时，产生较多的SO2、NO等刺鼻、有毒气体，污染环境、影响健康，特别是在近距离使用(如火锅燃料)时更加不便。显然，我们需要一种更加环保健康的生活用固体燃料。
二茂铁是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物，具有消烟助燃作用，因此常用于添加到固体、液体或气体燃料中。中国专利申请名称为“环保型醇基燃料添加剂及其运用”，公开号：102041117A，公开日：2011.05.04，公开了一种含有二茂铁的醇基燃料添加剂，包括：二茂铁3-8份、异丁醇20-30份、正锌醇15-20份和过氧化钠2-8份和六亚甲基四胺25-35份、粗苯10-20份。但是上述专利申请也存在明显缺陷：二茂铁的含量较高，虽具有较好的消烟助燃效果，但同时提高燃料成本较高，限制了使用范围；并且含有毒性较大的粗苯，做为生活燃料时对健康危害很大。
发明内容
为解决现有技术的六次甲基四胺固体燃料存在的含有较多的硫酸盐、铵盐等杂质、燃烧时有异味、不环保等缺陷与不足，本发明提供一种新型的六次甲基四胺固体燃料及其制备方法，该燃料具有热值高，燃烧时无毒、无异味，特别安全环保等优点，适用于日常生活使用。
本发明为实现技术目的采用的技术方案是：一种安全环保燃料，包括以下组分：质量比为80％-90％的六次甲基四胺，3％-10％的石蜡，5-11％的硬脂酸，0.005％-0.015％的二茂铁；
所述环保安全燃料通过下述方法制得：
1)将按照上述质量配比的石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留10-14小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温100-150℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入3-10％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间60-100分钟，温度100-150℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至80-110目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料。
一种安全环保燃料，包括以下组分：质量比为83％-86％的六次甲基四胺，5％-8％的石蜡，7-10％的硬脂酸，0.007％-0.012％的二茂铁。
一种安全环保燃料，包括以下组分：质量比为85％的六次甲基四胺，7％的石蜡，8％的硬脂酸，0.008％的二茂铁。
一种安全环保燃料的制备方法，包括以下步骤：
1)将石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留10-14小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温100-150℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入3-10％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间60-100分钟，温度100-150℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至80-110目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料；
其中，所述安全环保燃料的组分配比为：质量比为80％-90％的六次甲基四胺，3％-10％的石蜡，5-11％的硬脂酸，0.005％-0.015％的二茂铁。
一种安全环保燃料的制备方法，所述步骤3)的氧化钙溶液浓度为4％-8％，搅拌水洗时间为70-80分钟。
一种安全环保燃料的制备方法，所述步骤4)中，将混合物B粉碎至90-100目，强力搅拌时间为60-80分钟。
一种安全环保燃料的制备方法，所述安全环保燃料的组分配比为：质量比为83％-86％的六次甲基四胺，5％-8％的石蜡，7-10％的硬脂酸，0.007％-0.012％的二茂铁。
一种安全环保燃料的制备方法，所述安全环保燃料的组分配比为：质量比为85％的六次甲基四胺，7％的石蜡，8％的硬脂酸，0.008％的二茂铁。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、燃料在制作过程中采用氧化钙溶液进行水洗，六次甲基四胺中的的硫酸盐、铵盐等杂质，与氧化钙发生中和反应而被去除，因而制得的燃料成品杂质含量显著降低，燃料非常环保安全。
2、燃料制作过程中采用两次粉碎法，并辅之以强力搅拌，能够充分释放残余氨气及胺类物质，进一步降低燃料成品中的有害杂质，使燃料更加安全环保。
3、因为采用了合理的组分及配比，以及特殊的制作工艺，使二茂铁的使用量大幅降低，并且同样达到良好的消烟助燃效果，有效降低了成本。
4、本发明的环保安全燃料的原料成本低廉、来源广泛，制作方法简单、易操作，燃料的燃烧热值高、燃烧时间长，燃烧时无毒、无异味，是一种非常经济实用、安全环保的燃料，特别适用于日常生活(例如火锅燃料)使用。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
本发明提供的环保安全燃料，包括以下组分：质量比为80％-90％的六次甲基四胺，3％-10％的石蜡，5-11％的硬脂酸，0.005％-0.015％的二茂铁。进一步优选地采用以下组分及配比：质量比为83％-86％的六次甲基四胺，5％-8％的石蜡，9-10％的硬脂酸，0.008％-0.012％的二茂铁。
上述环保安全燃料通过下述方法制得：
1)将按照上述质量配比的石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留10-14小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温100-150℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入3-10％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间60-100分钟，温度100-150℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至80-110目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料。
本发明提供的环保安全燃料，六次甲基四胺的含量适中，二茂铁的含量相比现有技术显著降低，燃料的燃烧热值高、无烟无味，且成本低廉。本发明的燃料的制备方法中，采用氧化钙水洗步骤，六次甲基四胺中的硫酸盐、铵盐等重污染重杂质，与氧化钙发生中和反应而被去除，并采用两次粉碎法辅之强力搅拌，能够进一步释放污染性杂质，因此，本发明的环保安全燃料燃烧时完全没有异味、没有污染，非常安全环保，特别适合日常生活使用(如用作火锅燃料)。
本发明提供一种安全环保燃料的制备方法，包括以下步骤：
1)将石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留10-14小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温100-150℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入3-10％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间60-100分钟，温度100-150℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至80-110目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料；
其中，所述环保安全燃料的组分配比为：质量比为80％-90％的六次甲基四胺，3％-10％的石蜡，5-11％的硬脂酸，0.005％-0.015％的二茂铁。
步骤2)中，优选使用具有内、外夹层的合成搅拌机，中间植入导热油，采用电加热，有利于保持恒定温度。
步骤3)的氧化钙溶液浓度优选4％-8％，搅拌水洗时间优选60-80分钟。
步骤4)优选将混合物B粉碎至90-100目，强力搅拌时间为60-80分钟。
步骤5)优选使用80-120T专指压片机，按3:1加料压块成型。
本发明提供的环保安全燃料的制备方法，氧化钙水洗步骤能有效去除硫酸盐、铵盐等污染重的杂质；两次粉碎法并辅之强力搅拌，能够进一步释放、去除污染性杂质，制备原料来源广泛、成本低廉，制备方法简单、易操作，对设备、工艺参数要求低，并能够有效去除燃料中污染性杂质，制得的燃料成品的各项环保性能指标均显著优于国家标准。
实施例1
环保安全燃料的组分及配比为：质量比为80％的六次甲基四胺、10％的石蜡，10％的硬脂酸、0.015％的二茂铁，采用下述步骤制备：
1)将按照上述配比的石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留14小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温150℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入10％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间100分钟，温度150℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至110目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料。
实施例2
环保安全燃料的组分及配比为：质量比为86％的六次甲基四胺、3％的石蜡，11％的硬脂酸、0.012％的二茂铁，采用下述步骤制备：
1)将按照上述配比的石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留12小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温120℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入7％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间80分钟，温度120℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至90目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料。
实施例3
环保安全燃料的组分及配比为：质量比为90％的六次甲基四胺、5％的石蜡，5％的硬脂酸、0.005％的二茂铁，采用下述步骤制备：
1)将按照上述配比的石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留10小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温100℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入3％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间60分钟，温度100℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至80目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料。
实施例4
环保安全燃料的组分及配比为：质量比为83％的六次甲基四胺、9％的石蜡，8％的硬脂酸、0.008％的二茂铁，采用下述步骤制备：
1)将按照上述配比的石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留10小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温120℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入8％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间60分钟，温度150℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至80目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料。
实施例5
环保安全燃料的组分及配比为：质量比为85％的六次甲基四胺、8％的石蜡，7％的硬脂酸、0.007％的二茂铁，采用下述步骤制备：
1)将按照上述配比的石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留12小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温150℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入4％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间80分钟，温度100℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至100目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料。
实施例6
环保安全燃料的组分及配比为：质量比为86％的六次甲基四胺、7％的石蜡，7％的硬脂酸、0.007％的二茂铁，采用下述步骤制备：
1)将按照上述配比的石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留14小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温100℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入7％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间80分钟，温度120℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至110目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料。
本发明的实施例1、2、3、4、5、6的燃料成品，经检测，燃料热值分别达到7397、8225、8545、7452、8015、8117千卡/千克，远高于现有技术的同类产品的最大燃烧热值3800千卡/千克。
经检测，实施例1-3的燃料成品在燃烧时无烟、无异味，其环保性能指标远远优于国家标准，具体如下表：
燃烧室有害气体浓度检测对照表
| 有害气体种类 | CO | CH | SO2 | NOx | 甲醇 |
| 本发明实施例1 | 1.62 | 0.22 | 0.21 | 0.14 | 0.12 |
| 本发明实施例2 | 1.33 | 0.30 | 0.17 | 0.13 | 0.23 |
| 本发明实施例3 | 1.45 | 0.18 | 0.13 | 0.13 | 0.36 |
| 本发明实施例4 | 1.55 | 0.23 | 0.22 | 0.12 | 0.33 |
| 本发明实施例5 | 1.43 | 0.25 | 0.18 | 0.13 | 0.29 |
| 本发明实施例6 | 1.58 | 0.30 | 0.17 | 0.13 | 0.31 |
| 国家标准 | 9.00 | 0.5 | 0.15 | 3.00 |
Claims (8)
1.一种安全环保燃料，其特征在于包括以下组分：质量比为80％-90％的六次甲基四胺，3％-10％的石蜡，5-11％的硬脂酸，0.005％-0.015％的二茂铁；
所述环保安全燃料通过下述方法制得：
1)将按照上述质量配比的石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留10-14小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温100-150℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入3-10％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间60-100分钟，温度100-150℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至80-110目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料。
2.根据权利要求1所述的一种安全环保燃料，其特征在于包括以下组分：质量比为83％-86％的六次甲基四胺，5％-8％的石蜡，7-10％的硬脂酸，0.007％-0.012％的二茂铁。
3.根据权利要求1所述的一种安全环保燃料，其特征在于包括以下组分：质量比为85％的六次甲基四胺，7％的石蜡，8％的硬脂酸，0.008％的二茂铁。
4.一种安全环保燃料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将石蜡、硬脂酸和二茂铁混合，密封停留10-14小时后粉碎，得到混合物A；
2)将六次甲基四胺加热并保持恒温100-150℃，搅拌15-20分钟，再加入步骤1)得到的混合物A，得到混合物B；
3)充分搅拌混合物B，在搅拌的同时喷入3-10％的氧化钙溶液对混合物B进行水洗，搅拌水洗时间60-100分钟，温度100-150℃；
4)将经过步骤3)搅拌水洗后的混合物B冷却至室温，粉碎至80-110目，再强力搅拌，充分释放残余氨气及胺类物质；
5)将经过步骤4)的混合物B压块成型，得到成品燃料；
其中，所述安全环保燃料的组分配比为：质量比为80％-90％的六次甲基四胺，3％-10％的石蜡，5-11％的硬脂酸，0.005％-0.015％的二茂铁。
5.根据权利要求4所述的一种安全环保燃料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)的氧化钙溶液浓度为4％-8％，搅拌水洗时间为70-80分钟。
6.根据权利要求4所述的一种安全环保燃料的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，将混合物B粉碎至90-100目，强力搅拌时间为60-80分钟。
7.根据权利要求4所述的一种安全环保燃料，其特征在于所述安全环保燃料的组分配比为：质量比为83％-86％的六次甲基四胺，5％-8％的石蜡，7-10％的硬脂酸，0.007％-0.012％的二茂铁。
8.根据权利要求4所述的一种安全环保燃料，其特征在于所述安全环保燃料的组分配比为：质量比为85％的六次甲基四胺，7％的石蜡，8％的硬脂酸，0.008％的二茂铁。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |