[發(fā)明專利]環(huán)保型軍用固體醇燃料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310654197.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN104694204A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐蘋;劉兆東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島惠城石化科技有限公司
• 主分類號(hào): C10L7/04
• 分類號(hào): C10L7/04
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種環(huán)保型軍用固體醇燃料，是一種固體醇燃料，屬于化工類技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

固體燃料作為一種可隨身攜帶、安全方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的餐飲熱源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍用和民用。在軍用熱源上，烏洛托品固體燃料由于在常溫下有較大的強(qiáng)度，便于貯藏，而且熱值較高，因而至今仍然作為單兵作戰(zhàn)所需燃料。但是，由于其化學(xué)性質(zhì)的特點(diǎn)（分子式為（CH2）6N4），燃燒時(shí)易產(chǎn)生對(duì)人體及環(huán)境有害的氮氧化合物，且不易充分燃燒，會(huì)產(chǎn)生大量黑煙，污染加熱用具，給重復(fù)使用帶來不便，特別是在高原缺氧情況下，燃燒質(zhì)量低，很難發(fā)揮固體燃料的優(yōu)點(diǎn)，并且原料烏洛托品的價(jià)格較高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力差。因此，德國(guó)、日本等國(guó)已開發(fā)了取代烏洛托品固體燃料的固體醇燃料。我國(guó)近年雖然也出現(xiàn)了很多種新型固體酒精燃料，因火焰溫度均勻、安全清潔、使用方便以及攜帶便利等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于火鍋燃料。但由于形成凝膠的化學(xué)組分以及制備工藝上的缺陷，目前這些固體醇燃料仍然存在很多不足，在制備過程中，就容易發(fā)生局部凝膠現(xiàn)象，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的連續(xù)生產(chǎn)；而且硬度不夠，并且不能保存很長(zhǎng)時(shí)間。因此，還不能滿足軍需裝備的要求。

尋找可以滿足均需裝備的需要是今后研究的發(fā)展方向，本研究以硬脂酸和氫氧化鈉為凝膠劑，采用二步合成法，添加可以改變凝膠微觀結(jié)構(gòu)，增加固體燃料物理強(qiáng)度，并提高固體燃料穩(wěn)定性的分散劑，通過常規(guī)的皂化反應(yīng)，使大量脂肪醇牢牢地包裹在硬脂酸鈉鹽的網(wǎng)狀骨架中，研制安全性好、燃燒熱值高、儲(chǔ)存期長(zhǎng)，適用于高原缺氧地區(qū)的環(huán)保型固體醇燃料，對(duì)比現(xiàn)有的軍用固體烏洛托品燃料以及加拿大軍用液體燃料，調(diào)查其燃燒速度、熔點(diǎn)、水的加熱過程以及低壓下的燃燒特性，以期替代傳統(tǒng)軍用固體燃料。

發(fā)明內(nèi)容

新工藝的開發(fā)以及原材料的工業(yè)化對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本是極為重要的。因此，在原料的選擇上盡可能選用工業(yè)品原材料，本品的質(zhì)量份配比范圍為乙醇工業(yè)品30-50，純度≥95%；硬脂酸：工業(yè)一級(jí)40-70；氫氧化鈉：化學(xué)試劑30-60，分析純；分散劑：工業(yè)品40-80；蒸餾水60-80。

對(duì)于加熱熱源，使用恒溫水浴和超聲加熱器，以控制反應(yīng)溫度。實(shí)驗(yàn)儀器采用三口玻璃燒瓶液封裝置，分別裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝管和水銀溫度計(jì)。

最佳工藝條件：反應(yīng)溫度為70,℃，固體醇燃料的化學(xué)組分分別為分散劑1.60%，硬脂酸4.46%，NaOH0.62%，工業(yè)乙醇90.73%，蒸餾水2.59%；產(chǎn)品外觀呈乳白色，凝膠顆粒均勻細(xì)致；硬度大，貯存方便，可用小刀隨意切割。

固體醇燃料的熔點(diǎn)為52,℃，熱值為－28.44kJ/g，燃燒性能穩(wěn)定；燃燒速率與燃燒面積具有指數(shù)關(guān)系，揭示了定量燃燒規(guī)律；起燃容易，不產(chǎn)生黑煙和有害氣體，對(duì)環(huán)境友好，適用于高原缺氧地區(qū)。

具體實(shí)施方式

將工業(yè)乙醇、硬脂酸和分散劑按一定的質(zhì)量比分別加入帶有機(jī)械攪拌的三口玻璃燒瓶液封裝置內(nèi)，然后置于恒溫水浴中，開動(dòng)攪拌器，直至固體硬脂酸原料完全溶解。同時(shí)，另取一個(gè)錐形瓶，加入一定量的固態(tài)氫氧化鈉和少量蒸餾水，使之溶解，然后加入所需要量的工業(yè)乙醇，置于超聲波恒溫加熱器水浴中，邊攪拌，邊加熱，直至氫氧化鈉水溶液完全分散在乙醇中。接著將氫氧化鈉乙醇溶液緩慢加入到硬脂酸乙醇溶液中，進(jìn)行酸堿反應(yīng)，得到清澈的硬脂酸鈉乙醇溶液，然后趁熱倒入模型容器中，使其固化成型。