一种固体酒精的制备方法

文档序号:8392238阅读:2152来源:国知局
一种固体酒精的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学技术领域,涉及一种固体酒精的制备方法。
【背景技术】
[0002] 固体酒精(也被称为"酒精块")是一种使用安全、携带方便、经济实惠、无污染, 而且还具有易点燃、火焰温度均匀、热值偏差小等优点的一种燃料。目前已广泛应用于餐饮 业、旅游业和野外作业等行业。目前市面上使用的固体酒精,有的储存稳定性差,放置一段 时间后就会变软,呈膏状,有液体渗出;有的燃烧时冒黑烟,有异味,污染环境;有的燃烧时 会进出黑色颗粒,造成粉尘污染;有的不耐燃烧并且燃烧是有流淌现象;有的燃烧后残渣 较多等一系列缺点。为了消除或改善固体酒精的以上缺点,目前已经研宄出固体酒精的不 同制备工艺,如分别以司盘40、硅胶、醋酸钙、硝化纤维、羟丙基纤维素乙基醚、硝化棉、高分 子聚合物和硬脂酸为固化剂的固体酒精的制备工艺、一种高熔点固体酒精的制备工艺等; 固体酒精制备工艺影响因素的考察实验也有报道。
[0003] 随着对固体酒精燃料研宄的不断深入,人们日益发现它的潜在的价值。但是固体 酒精在燃烧时会产生很多的副产物,如CO、302等。如果把这些副产物排放到大气中,会引 起环境污染。经研宄,在实验中加入助燃剂、改变冷却方式,能够提高固体酒精燃烧时的放 热量,减少燃烧后的剩余残渣。从而研宄各种助燃剂对固体燃料性能的影响,随着对助燃剂 的研宄发现,助燃剂主要有以下三个作用:一,助燃剂能促使固体燃料充分燃烧,起到助燃、 增能、节约能源的作用。助燃剂通过不断的氧化还原,放出源源不断的氧气促使燃料的充分 燃烧。除此之外外不含腐蚀性物质的催化剂,能降低氧的解离能和碳燃烧时所需要的活化 能,增强固体酒精的燃烧,起到助燃、增加放热、节约能源作用。二,助燃剂可以非常有效的 减少有害气体的排放量,保护环境。三,降低企业花费的成本,带来非常大的经济效益。高 效的助燃剂制作成本非常低、种类很多、效果非常明显,使用时只需添加很少的助燃剂就可 以很有效的提高放热量,减少废渣的剩余,有效的提高了能源的利用率。目前发现助燃效果 较为明显的有,碱金属、碱土金属、氢氧化物及其盐类、稀土和过渡金属的氧化物,如Na2C03、 1(20)3、0 &0、似(:1、1?1^冗13、?冗12等。现有的以硬脂酸为固化剂的固体酒精的制备工艺不 添加助燃剂,或者所加助燃剂种类不适宜,或者使用的比例不当,导致所制备的固体酒精 达不到燃烧热量大、无烟、剩余残渣少的要求。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于克服上述技术存在的缺陷,提供一种的固体酒精的制备方法, 通过对比高锰酸钾,溴酸钾,碳酸钠,和氯化钠四种助燃剂,从中选出对固体酒精的燃烧性 能最有利的,同时也易得,价格低廉的助燃剂。并通过对以上影响固体酒精性能的因素(原 料配比、蒸馏水添加量、pH值、冷却方式、助燃剂种类)的考察,研宄制定具有固体酒精的凝 固状态好、燃烧热量大、无黑烟、剩余残渣少等优良性能的固体酒精制备工艺。
[0005] 其具体技术方案为:
[0006] -种固体酒精的制备方法,包括以下步骤:
[0007] (1)称取硬脂酸和酒精加入三颈瓶中,酒精与硬脂酸的质量比40 : 1,加热至完全 溶解;
[0008] (2)加入4%的蒸馏水,添加质量比为0. 014%的高锰酸钾助燃剂;
[0009] (3)将40 %的氢氧化钠溶液缓慢滴加入溶液,并且保持pH为8左右;
[0010] ⑷保持温度在80°C,回流30分钟,采用缓慢冷却的方法使酒精冷却凝固。
[0011] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0012] 本发明得到以高锰酸钾为助燃剂,硬脂酸为固化剂时固体酒精最佳制备工艺:酒 精与硬脂酸的质量比为40 : 1,加入4%的蒸馏水时,相比其他配比硬度较好,添加质量比 为0. 014%的高锰酸钾助燃剂,改善固体酒精的燃烧性能,消除黑烟,热值损失小,减少残渣 量;并且在未额外增加成本的基础上,改变冷却条件,改善其燃烧性能。保持pH值在8左 右,能使固体酒精凝固达到最好。在以上条件下制得的固体酒精具有硬度高、残渣少、放热 量高、易于保存、安全方便携带等特点,可用于餐饮业、旅游及野外作业等行业使用。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
[0014] 1. 1实验原理
[0015] 固体酒精不是把液态酒精变成固体形态的酒精,而是用一种可凝固的物质来承载 酒精,把酒精包容于其中,使其成为固体。硬脂酸与氢氧化钠混合后将发生的反应:
[0016] C17H35COOH+NaOH = C17H35C00Na+H20
[0017] 反应生成的硬脂酸钠是一个长碳链的极性分子,在加热的条件下形成具有网状机 构的立体骨架,均匀的分布在酒精中,冷却后硬脂酸钠固化把酒精分子包裹在固体结构中, 形成固体酒精产品。
[0018] 1.2实验仪器及试剂
[0019] 仪器:三颈瓶,磁力搅拌电热套,冷凝回流管,温度计,铁罐,电子天平。
[0020] 试剂:酒精(95%),硬脂酸(分析纯,国药),氢氧化钠(分析纯),高锰酸钾(分 析纯),溴酸钾(分析纯),氯化钠(分析纯),碳酸钠(分析纯)等。
[0021] 1.3实验步骤
[0022] (1)称取一定量的硬脂酸和酒精加入三颈瓶中,加热至完全溶解;
[0023] (2)将40%的氢氧化钠溶液缓慢滴加入溶液,并且保持一定的pH;
[0024] (3)保持温度在80°C左右,回流30分钟左右,倒出冷却成型。
[0025] 1. 4燃烧实验
[0026] 待酒精块完全冷却后取样品30g,将其置于已称重的铁罐中点燃,把一个盛有 250ml水的烧杯架在酒精罐上加热。记录水的升高温度、固体酒精的燃烧时间、燃烧后剩余 残渣的量及燃烧时的现象。
[0027] 实验结果与讨论
[0028] 为了得到固体酒精的最佳制备条件,使固体酒精性能最优,对制备过程中的原料 配比、蒸馏水的添加量、pH值、冷却方式、助燃剂及助燃剂添加量等条件进行了反复实验研 宄,下面分类讨论各种实验条件对固体酒精性能的影响。
[0029] 2. 1原料配比对固体酒精性能的影响
[0030] 在固体酒精的实验中,主要原料是酒精,硬脂酸和氢氧化钠,其中氢氧化钠的用量 取决于硬脂酸,所以不同配比的酒精与硬脂酸制出的固体酒精性能也不同。下面对不同配 比的原料进行对比实验:
[0031] 表1原料配比对固体酒精性能的影响
【主权项】
1. 一种固体酒精的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: (1) 称取硬脂酸和酒精加入三颈瓶中,酒精与硬脂酸的质量比40 : 1,加热至完全溶 解; (2) 加入4%的蒸馏水,添加质量比为0. 014%的高锰酸钾助燃剂; (3) 将40 %的氢氧化钠溶液缓慢滴加入溶液,并且保持pH为8 ; (4) 保持温度在80°C,回流30分钟,采用缓慢冷却的方法使酒精冷却凝固。
【专利摘要】本发明公开了一种固体酒精的制备方法,得到以高锰酸钾为助燃剂,硬脂酸为固化剂时固体酒精最佳制备工艺:酒精与硬脂酸的质量比为40∶1,加入4%的蒸馏水时,相比其他配比硬度较好,添加质量比为0.014%的高锰酸钾助燃剂,改善固体酒精的燃烧性能,消除黑烟,热值损失小,减少残渣量;并且在未额外增加成本的基础上,改变冷却条件,改善其燃烧性能。保持pH值在8左右,能使固体酒精凝固达到最好。在以上条件下制得的固体酒精具有硬度高、残渣少、放热量高、易于保存、安全方便携带等特点,可用于餐饮业、旅游及野外作业等行业使用。
【IPC分类】C10L7-04
【公开号】CN104711071
【申请号】CN201510111180
【发明人】许良, 国大旺, 王跃飞, 刘景林
【申请人】内蒙古民族大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月7日
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