Состав для снижения гидродинамического сопротивления воды

Состав для снижения гидродинамического сопротивления воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И. Л. Ноах, А. И. Сердюк, H. M. Лебедев, и С. И. Кузьмин (72) Авторы изобретения

Донецкий государственн;пЪ университет и В исследовательский институт противопожарн (71) Заявители (54) СОСТАВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ВОДЫ

Изобретение относится к добавкам, эффективно снижающим гидродинамичес- кое сопротивление жидкостей в трубопроводах. В промышленности широко распространены системы, в которых циркулирует по водопроводам вода нли водные растворы поверхностно-активных веществ (ПАВ), обладающие смачивакицей и пенообразующей способностью.

Известны составы на основе поверхностно-активных веществ, например диталана, которые обеспечивают.снижение гидродинамического сопротивления только в сочетании с электролитом. В качестве электролита исполь1$ зован хлористый натрий при концентрации в растворе ЗЖ. Концентрация диталана, основным поверхностно-активным веществом которого служат алке.нилсульфаты аммония фракции С -С, составляет 0,1-1,57. (11 и (2).

Недостатками состава являются высокая коррозионная активность, из-sa присутствия электролита, а также резкое уменьшение гидродинамической эффективности во времени. В связи с этим этот состав не находит широкого применения в качестве добавки для сниже" ния гидродинамического сопротивления жидкости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав, содержащий полиэтиленоксид (ПЭО). Молекулярная масса

ПЭО, используемого для снижения гидродинамического сопротивления воды, составляет 3,5-5 млн. Концентрация полимера лежит в пределах от 16 % до

10 7. (3).

Недостатками такого состава является то, что полиэтиленоксид с таким молекулярным весом в нашей стране в промьшцтенных масштабах, необходимых для его использования в народном хозяйстве, в настоящее время не производится. Кроме того, растворы с такой добавкой не обладают смачивакицей и пенообразуквцей способностями. Это

865879 4 (25-457) для состава полиэтиленоксид вторичный алкилсульфат натрия наблюдается в диапазоне концентраций полимера 0,01-0,047. При концентрации полиэтиленоксида менее 0,017 синергетический эффект отсутствует из-за незначительного содержания полимера— при концентрации более 0,047. эффект снижения сопротивления уменьшается за счет увеличения молекулярной вязкости полимера.

20

ЭффективКратность

Стой- СмачиваюСостав добавки, 7 кость, щая спос собность, ность

ПО-ЗА(3-6) + ПЭО (О, 01) 50 6, 5 282

ПО-3А (3-6) + ПЭО (О, 04) 50 6, 5 282

ПО-3А (3 -6)

ПЭО (0,01)

ПЭО(0,04)

ПО-1Д(6) + ПЭО(0,01)

ПО-1Д(6) 6,0 270 6

5 О

0 600

25 0 О

600

5 7,0 281

О 6 5 270 не дает возможности использовать их там, где наряду со снижением гидродинамического сопротивления необходимо наличие смачивающих и пенообразую" щих свойств.

Цель изобретения — повышение эффективности состава, Поставленная цель достигается составом, при следующем соотношении компонентов, вес,.:

Полиэтиленоксид 0,01-0,04

Вторичный алкил— сульфат натрия 0,78-1,56

Вода Ос тально е

Отличительным признаком состава является наличие в нем вторичного алкилсульфита натрия и указанное соотношение инградиентов. Полиэтиленоксид используется с молекулярной массой от 0,8 го 2,5 млн, а поверхностно-активчое вещество — алкилсульфат натрия, содержит в алкильной цепи более

8 атомов углерода.

Выбор компонентов состава основан на синергетическом действии смеси: вторичный алкилсульфат натрия — полиэтиленоксид.

Состав приготовляется растворением полиэтиленоксида в водном растворе вторичного алкилсульфата натрия. 3аметный синергетический эффект снижения гидродинамического сопротивления!

Как видно из таблицы, кратность, стойкость и смачивакицая способность предлагаемой системы вода — ПА — полимер значительно больше по сравнению с известной, раствором полиэтиЗначение концентрации вторичного алкилсульфата натрия выбрано на основании рекомендации о применении

3-67 раствора пенообразователя ПО-3А для пожаротушения. При концентрации

ПО-3А менее 37. теряются пенообразуюп(ие свойства, при концентрации более

67. применении ПО-ЗА не экономично.

Пенообразователь ПО-ЗА представляет собой 267-ный водный раствор вторичного алкилсульфата натрия.

Пенообразователь ПО-1Д-26-2фный водный раствор рафинированного алкиларилсульфоната и дан для сравнения. Синергетический эффект состава рафинированного алкиларилсульфсната полиэтиленоксид не существенен.

В таблице приведены данные по эффективности снижения гидродинамического сопротивления. леноксида. В диапазоне концентрации

SS пеиообразователей 3-67, т.е. концентрация вторичного алкилсульфата нат-! рия 0,78-1,56 значения величины кратности и стойкости, не изменяются. Та5 8658

1 ким образом, предлагаемый способ име ,ет ряд преимуществ по сравнению с известным: с1) величина эффекта снижения гидродинамического сопротивления выше в среднем на 10-15Х; о ) одновременно с гидродинамической эффективностью раствор имеет высокие пенообразующую и смачивающую способности;

1О

Ь ) концентрация полиэтиленоксида в составе уменьшена в 8-10 раз;

Ъ ) используется полиэтиленоксид с более низкой молекулярной массой, выпускаемой наряду со вторичными алкилсульфатами натрия отечественной промышленностью.

Зкономическая эффективность применения состава может быть получена за

26 счет снижения диаметра трубопровода при сохранении его пропускной способности. При уменьшении гидравлического сопротивления воды íà 50Х металло79 6 емкость трубопровода снижается на

10-12Х. .Формула и;обретения

Состав для снижения гидродинамического сопротивления воды, включающий полиэтиленоксид, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности, он дополнительно содержит вторичный алкилсульфат нат-: рия, при следующем соотношении компонентов, вес.Ж:

Полиэтиленоксид 0,01-0,04

Вторичный алкил— сульфат натрия 0,78-1,56

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Повх И. и др..ИФЖ, 1974, т. 24, Ф 4, с. 682-686.

2. Червонцева Н.Н. и др. Украинский химический журнал 45, 11- 6, 1979, с. 539-542.

3. Патент США Ф 3559664, кл. 137-13, 1971.

Составитель Г. Беремштайн

Редактор Н. Рогулич Техвеп C. ЛигуноВа Корректор.Г. Решетник Заказ 7988/37 Тираж 687 : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб,> д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4