专利名称：含硅复合固体方便燃料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种固体燃料，特别是含硅复合固体方便燃料及其制备方法。
目前，固体燃料的组成由煤粉或乌洛托品为主组成。如1981年的美国专利US4260395发明了以煤粉、石蜡、粘合剂硅酸钠或硅酸钾、氧化剂硝酸钠或硝酸钾、少量着色剂或适量的芳香剂为组分，经混合、挤压成型，加工成一种合成燃料。这种合成燃料由于以煤粉为主要组分，燃烧后要留下灰渣，且其中硝酸钠或硝酸钾水溶液主要起粘结剂作用，本身不能释放能量。其中硝酸钠或硝酸钾是强氧化剂，其物理的和化学的安全性较差，不宜久贮，不适于作长途运输。
1987年10月7日公布的中国专利申请85107795A是一种固体精细燃料，其组分以乌洛托品、酒精、石蜡乳化液相混合而压成的圆柱形体，但是其发热量不高，其火焰温度只大于700℃。
本发明的目的是提供一种含硅复合固体方便燃料及其制备方法，固体方便燃料在燃烧时无烟、无毒、无灰、无污染，具有物理和化学的安全性并且燃烧温度高。
本发明由如下成分组成(按重量比)六次甲基四胺(乌洛托品)80-90%，石蜡8-15%，硅酸钠或硅酸钾水溶液1-3%，乙醇1-3%，香精适量。
本发明的制备方法是将乙醇加热至70-80℃，在热乙醇液中加入石蜡，进行搅拌，温度保持70-80℃，再加入硅酸钠或硅酸钾水溶液，搅拌均匀，获得乙醇-石蜡-硅酸钠或硅酸钾均相热溶液;在预热到70-80℃的捏合机中，投入六次甲基四胺，进行预捏合，将乙醇-石蜡-硅酸钠或硅酸钾均相热溶液均匀洒入捏合机中的六次甲基四胺粉料内，在70-80℃下进行捏合;将捏合好的混合粉料入模，在压力成型机中加压成型，脱模即为成品。
当用火柴等明火点燃本固体方便燃料时，在燃面处形成一个高温区，高温区内的物质被气化，价电子被激发到高能态，形成活化分子，当达到或超过燃烧反应的阈值时，即与氧气分子发生氧化反应，放出热能。本发明引用了俄罗斯科学家A.库利科夫博士1991年最新发现的硅酸盐裂变释放高能的现象，当燃面上的高温区使硅酸盐熔融，起到了裂变引发的作用，使硅酸盐的特殊链状结构断裂，实现了硅酸盐裂变，释放出大量能量。反应时产生的热能可反馈至燃面，将对燃烧起促进作用，于是，整个燃烧反应就以链式反应持续下去，因此本发明的产品发热量高，其火焰温度大于1000℃。
本发明中的少量添加剂(乙醇、硅酸钠或硅酸钾)在大量母体中的均匀分散，形成分子态分散体系，并在压力下成型，缩小了界面分子间的间距，近乎实现了固相溶液，可使燃烧在分子水平上进行，有效地提供了硅酸盐裂变所需要的临界能量。
由于本发明以富氢组分原料为主，燃烧反应产物基本上是H2O、CO2，不存在H2S、SOX等有害气体，也无灰渣，不污染环境。因为不含强氧化剂，因此物理化学安全性好。
本发明的第1种主要组分是六次甲基四胺，分子式为(CH2)6N4，工业纯。需要用合格产品，不能用次品，否则含杂过多，影响产品质量，使得燃烧时可能略有淡淡鱼腥味，当发生此种现象时，可采取添加适量香精进行气味调整。
本发明的第2种重要组分是硅酸钠或硅酸钾水溶液，硅酸钠分子式为Na2O.MSiO2，工业纯，俗称水玻璃。硅酸盐只有在高模数的情况下才能适于发生链式反应，否则，将一无所获。本发明给出硅酸钠水溶液的模数M必须大于3，且模数越高越好。
硅酸钠水溶液中的Na2O含量的测定。
试剂盐酸，A.R(分析纯)，0.2N(当量浓度)。
甲基红，0.2%的乙醇溶液。
步骤称取试样4-5克(准确至0.002克)，移入250毫升容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，用移液管吸取50毫升，放入300毫升锥形瓶内，加蒸馏水50毫升，摇匀，加甲基红指示剂0.4毫升，用0.2NHCL滴定，当溶液由黄色变为红色为终点。
计算Na2O(%)＝ (NV×0.031)/(G×50/250) ×100式中N-HCL溶液的当量浓度V-滴定用去0.2NHCL的体积(毫升)G-硅酸钠水溶液试样的重量(克)。
0.03L-每毫克当量氧化钠的克数。
SiO2含量的测定。
试剂盐酸A.R，0.5N氢氧化钠A.R，0.5N
甲基红0.2%乙醇溶液氟化钠A.R步骤在测定Na2O后的溶液中，加入3±0.1克粉状NaF，摇动使其溶解，此时溶液又变黄色，立即用意0.5NHCL溶液滴定呈红色不变，再过量2-3毫升，然后用0.5NNaOH溶液回滴至黄色为终点。
同时做空白试验在300毫升锥形瓶中，加入100毫升蒸馏水，0.4毫升甲基红指示剂，然后用0.5NHCL标准溶液滴定至红色，加入3±0.1克粉状NaF，立即用0.5NHCL标准溶液滴定至红色，再过量2-3毫升，然后用0.5N的NaOH溶液滴定至黄色为终点。
计算SiO2(%)＝ (〔(N1V1-N2V2)-(N1V3-N2V4)〕)/(G×50/250) ×100式中V1-加入NaF后滴定用去HCL标准溶液的体积(毫升)。
N1-HCL标准溶液当量浓度。
V2-NaOH标准溶液回滴体积(毫升)。
N2-NaOH标准溶液的当量浓度。
V3-空白试验加NaF后滴定用去HCL标准溶液的体积(毫升)。
V4-空白试验用于NaOH标准溶液回滴体积(毫升)。
G-试样的重量(克)。
模数的计算模数是指二氧化硅的摩尔数与氧化钠的摩尔数在硅酸钠水溶液成品中的比值。可按如下计算M＝ (X1)/(X2) ×1.032式中 X2-SiO2的百分含量。
X1-Na2O的百分含量。
1.032-Na2O的分子量与SiO2分子量的比值。
硅酸钾水溶液的模数计算与硅酸钠水溶液相同。
本发明的第3种组分是石蜡，工业品，质量不能低于58°，外观要求雪白，无杂质，无污染。
本发明的第4种组分是乙醇，分子式为C2H5OH，工业纯。
实施例1在本例中使用如下组成(重量比)六次甲基四胺,工业纯88%石蜡58°工业品10%硅酸钠水溶液M=3.5工业纯1%乙醇工业纯1%香精食品级适量先将乙醇加热到70-80℃，在热乙醇液中加入石蜡，边搅拌边继续加热，保持70-80℃，再加入硅酸钠，搅拌均匀。将乙醇-石蜡-硅酸钠均相热溶液均匀洒入已经在70-80℃下预捏合好的六次甲基四胺粉料中，捏合数十分钟，将捏合好的混合粉料入模，在压力成型机中加压成型，脱模即为成品。
实施例2在本例中使用如下组成(重量比)六次甲基四胺,工业纯85%石蜡58°工业品12%硅酸钠水溶液M=3.5工业纯1%乙醇工业纯2%香精食品级适量制备方法与实施例1相同。
实施例3在本例中使用如下组成(重量比)六次甲基四胺,工业纯83%石蜡58°工业品14%硅酸钾水溶液M=3.5工业纯1%乙醇工业纯2%香经食品级适量制备方法与实施例1相同。
权利要求
1.一种含硅复合固体方便燃料，其特征在于由如下成分组成(按重量比)六次甲基四胺(乌洛托品)80-90%，石蜡8-15%，硅酸钠或硅酸钾水溶液1-3%，乙醇1-3%，香精适量。
2.根据权利要求1所述的含硅复合固体方便燃料，其特征在于硅酸钠或硅酸钾水溶液的模数M必须大于3。
3.根据权利要求1和2所述的含硅复合固体方便燃料，其特征在于石蜡质量不能低于58°。
4.一种含硅复合固体方便燃料的制备方法，其特征在于将乙醇加热到70-80℃，在热乙醇液中加入石蜡，进行搅拌，温度保持70-80℃，再加入硅酸钠或硅酸钾水溶液，搅拌均匀，获得乙醇-石蜡-硅酸钠或硅酸甲均相热溶液;在预热到70-80℃的捏合机中，投入六次甲基四胺，进行预捏合，将乙醇-石蜡-硅酸钠或硅酸钾均相热溶液均匀洒入捏合机中的六次甲基四胺粉料内，在70-80°下进行捏合;将捏合好的混合粉料入模，在压力成型机中加压成型，脱模即为成品。
全文摘要
一种含硅复合固体方便燃料及其制备方法，它由六次甲基四胺、石蜡、硅酸钠或硅酸钾水溶液、乙醇和香精组成，首先制备乙醇-石蜡-硅酸钠或硅酸钾均相热溶液，在捏合机中的六次甲基四胺进行预捏合，将均相热溶液均匀洒入捏合机中的六次甲基四胺粉料内，进行捏合、入模、加压成型。本发明的制品在燃烧时无烟、无毒、无灰、无污染，具有物理和化学的安全性并且燃烧温度高。
文档编号C10L5/00GK1075498SQ93110568
公开日1993年8月25日 申请日期1993年2月10日 优先权日1993年2月10日
发明者杨崇豪 申请人:杨崇豪, 陈卫国