CN1176191C - 采暖控温阀用蜡介质及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采暖控温阀用蜡介质及其制备方法。本发明的目的产物是含有C9～C20成分的液体石蜡、蜡膏或皂蜡等原料经按5～20℃的宽度馏分进行减压蒸馏，各馏分以熔点温度为最终温度进行发汗，然后等重量比例混合、精制等工艺制备的。用该产物制备的采暖控温阀可在5～30℃范围内控温，且每度的行程值基本一致。本发明产品可以用于需要行程均匀自动控温器件，特别是作为采暧控温阀的感温介质。

Description

采暖控温阀用蜡介质及其制备方法
1、技术领域
本发明属于特种蜡技术领域，特别是涉及一种自动调温阀用蜡质感温介质，具体地说是采暖控温阀用蜡质感温介质的制备方法。
2、背景技术
用蜡类物质作感温介质的控温阀是一种自力式的开关，是利用蜡类介质相变过程中体积变化控制阀门开度从而达到控制物流流量的目的，其同时具有感应环境温度变化和输出动作的双重作用。这种蜡质控温阀因具有温度特性不随系统压力而明显变化、机械强度高、化学稳定性好、容易批量生产并安装、成本低、温控稳定可靠等优点，因而在内燃机冷却系统、各种发动机冷却等系统上得以广泛应用。
现有技术制备的蜡介质适用范围较窄(一般只有15℃左右)，制备手段单一(以溶剂法为多)，且控温的线性程度很差(给使用带来诸多不便)，例如：DD241,829、DD 241,830等专利介绍以溶剂萃取的方法制备80～90℃范围内控温的蜡介质。DD 247,572、SU 1,084,289、RU 2,009,171、US 5,223,122等专利介绍的制备方式，均以溶剂萃取为主。这些专利介绍的制备方式不仅对环境有污染，而且产物适用范围窄、控温线性差，已难以适应各种新的机械、电器所需控温阀的要求。
在北方冬季采暖是个大问题。为降低对大气的污染，集中供暖势在必行。但由于一些原因使收缴采暖费比例低与必须供暖的矛盾日益突出。所以实施分户控温、计量、收费是采暖收费制度改革的方向，这就要求配备采暖控温阀以使用户可以根据实际情况调节室温。同时安装采暖控温阀也是节约能源的一种有效手段，据报道如实现采暖控温可节省能源12.5％。
感温蜡已在一些领域广泛应用，但在采暖控温方面还没有技术公开，主要原因在于没有性能适宜的感温蜡材料。
3、发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于采暖控温阀用的感温蜡，具体地说是可在5～30℃范围内控温，且每度的行程值基本一致(行程值均匀)的感温蜡。
本发明的目的产物可通过下述方式实现：
本发明的采暖控温阀用蜡介质，是利用含有C9～C20成分的石油蜡类物质为原料，经减压蒸馏-发汗-混合-精制等工艺制备的，是具有正构烷烃含量高等特点的高结晶度蜡类物质。所述的石油蜡类物质是组分适宜的液体石蜡、皂蜡或蜡膏。
本发明采暖控温阀用蜡介质的生产过程是：
(1)在具有15～20块理论塔板的蒸馏装置中将原料按5～20℃的馏分宽度制取260～340℃馏分；
(2)将上述减压蒸馏产物以其熔点为终点温度进行发汗提纯；
(3)将上述经发汗提纯的产物按每个组分重量相同的比例加热熔融并混合均匀；
(4)将上述混合均匀的产物经白土精制即得目的产物。精制过程是加入3％～5％活性白土并在110～130℃下反应0.5～1小时等条件下进行的。
本发明的优点是：通过选择适宜的原料，采用一定的分馏、精制方法，制备出可以用于自动控制采暖温度的感温蜡。本发明制备方法的原料价格便宜，产品性能稳定，可用于住户在室内控温的采暖控温阀，可在5～30℃范围内控温，且每度的行程值基本一致，如果需要也可以在其它温度区间进行线性控温。本发明感温蜡的物理、化学性质稳定，用于制备采暖控温阀时，可以获得良好的使用效果，并可具有较长的使用寿命。
4、附图说明
图1至图3是本发明实施例1至实施例3制备的采暖控温阀蜡质感温介质的膨胀性能曲线，图中横座标为温度，纵座标为相对行程量。
5、具体实施方式
利用蜡质温控阀具有感应温度变化并作出相应调整的特性，可将其应用于采暖的自动调温，其原理是通过其感应居室温度的变化控制采暖热水的流量，从而达到自动调节居室温度的目的。
利用本发明制备的蜡介质制成的蜡质温控阀可根据实际情况自动调节采暖热水的流量，从而达到自动调节居室温度的目的。通过选用适宜原料，并采用一定的分馏、精制过程，获得性能优良的感温蜡产品。
以下通过实施例说明本发明的蜡介质的制备方法及膨胀性能。
实施例1
(1)以液体石蜡为原料，在具有17块理论塔板的蒸馏装置中，在1.33×103Pa压力下，以5℃为间隔制备260～340℃的馏分，各段馏分产物熔点如表1所示；
(2)将上述各馏分以其熔点为终点温度进行发汗提纯，各提纯组分熔点如表1所示；
                  表1 各组分减压蒸馏-发汗产物熔点
馏分范围℃            减压蒸馏产物熔点℃        发汗产物熔点℃
260～265              5.0                       5.3
265～270              6.9                       7.0
270～275              9.0                       9.2
275～280              11.0                      11.1
280～285              13.0                      13.3
285～290              15.1                      15.4
290～295              17.1                      17.3
295～300              19.0                      19.2
300～305              20.9                      21.1
馏分范围℃          减压蒸馏产物熔点℃      发汗产物熔点℃
305～310            23.8                    24.1
310～315            25.5                    25.8
315～320            27.0                    27.3
320～325            28.4                    28.6
325～330            29.6                    29.9
330～335            30.6                    30.9
335～340            31.8                    32.1
(3)将上述经发汗提纯的各组分按重量相同的比例取样，并加热熔融，混合均匀；
(4)将上述混合组分在110℃加入5％活性白土，混合1小时后过滤即得目的产物。
由此产物制成的采暖控温阀的膨胀性能曲线如图1所示。
实施例2
(1)以液体石蜡为原料，在具有17块理论塔板的蒸馏装置中，在1.33×103Pa压力下，以10℃为间隔制备260～300℃的馏分；在相同的蒸馏条件下，以皂蜡(熔点42.5℃)为原料制备300～340℃的馏分，各段馏分产物熔点如表2所示；
(2)将上述各馏分以其熔点为终点温度进行发汗提纯，各提纯组分熔点如表2所示；
(3)将上述经发汗提纯的各组分按重量相同的比例取样，并加热熔融，混合均匀；
(4)将上述混合组分在120℃加入5％活性白土，混合0.5小时后过滤即得目的产物。
由此产物制成的采暖控温阀的膨胀性能曲线如图2所示。
                表2 各组分减压蒸馏-发汗产物熔点
馏分范围℃          减压蒸馏产物熔点℃      发汗产物熔点℃
260～270            6.2                     6.5
270～280            10.1                    10.5
280～290            14.1                    14.4
馏分范围℃          减压蒸馏产物熔点℃      发汗产物熔点℃
290～300            18.0                    18.3
300～310            22.1                    22.5
310～320            26.5                    26.7
320～330            29.2                    29.5
330～340            31.5                    31.7
实施例3
(1)以液体石蜡为原料，在具有17块理论塔板的蒸馏装置中，在1.33×103Pa压力下，以20℃为间隔制备260～300℃的馏分；在相同的蒸馏条件下，以减一线蜡膏为原料制备300～340℃的馏分，各段馏分产物熔点如表3所示；
(2)将上述各馏分以其熔点为终点温度进行发汗提纯，各提纯组分熔点如表3所示；
(3)将上述经发汗提纯的各组分按重量相同的比例取样，并加热熔融，混合均匀；
(4)将上述混合组分在130℃加入4％活性白土，混合0.5小时后过滤即得目的产物。
由此产物制成的采暖控温阀的膨胀性能曲线如图3所示。
                表3 各组分减压蒸馏-发汗产物熔点
馏分范围℃           减压蒸馏产物熔点℃      发汗产物熔点℃
260～280             8.4                     8.8
280～300             16.5                    17.0
300～320             23.8                    24.7
320～340             29.5                    30.4

Claims (2)

1、一种采暖控温阀用蜡介质的制备方法，以石油蜡类物质为原料，经减压蒸馏、发汗、混合、精制工艺制备的，具体制备方法包括：
(1)在具有15～20块理论塔板的蒸馏装置中将原料按5～20℃的宽度制取馏分；
(2)步骤(1)中所得减压蒸馏馏分以其熔点为终点温度进行发汗；
(3)步骤(2)中经发汗提纯后的物质按等重量比进行熔融混合；
(4)步骤(3)所得产物加入3％～5％活性白土并在110～130℃下反应0.5～1小时。
2、按照权利要求1所述的采暖控温阀用蜡介质的制备方法，其特征在于所述的石油蜡类物质是含有C9～C20成分的液体石蜡、蜡膏或皂蜡。
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