Хлорорганическое рабочее тело для турбогенераторов Советский патент 1991 года по МПК C09K5/10 

Изобретение очкоек гея к еплоэнер- гетике5 а именно к вегцествэм, используемым в качестве рабочего тепа в тер- модинам гчсском преобразования тепла в работу, в частности в автономных турбогенератора/; (турбоальтернаторах) , работающих по термодинамическому циглу У. Дж, Ра :кина.

Целью изобретения является увеличение рабочего интервала температур путем снижения температуры кркстяллизации лрк v,oxpahe -:irTi E-ILOK.IX геплофи- зических и диэтеч.р 1 гслих скойств.

Хлороргч .1гчес ;ос ть точео id по по- туч а от j JOJ -Tti--r ;:идтгьчгр зл къ : хлор- бечзолов ч т тшхлорбензолоя или смесей их iepc с погле 0 ir ей очисткой от токопро г-;-япш1 пр:и-есей адспрб- пионкыь; методом а кяной окисью алюминия при в периодической или проточной счстече при объемной скорости 1,5-2,5 .

Состав и основные физико-химические и теплофизические характеристики хпорбензолов и этилхпорбензолов со- - гласно изобретению приведены в таблице .

Свойства изомера 1,3-дкхлорбензола и 1,3-этилмоиохпорбензола не при- водятся из-за нецелесообразности использования их по предлагаемому назначению, так как в процессе каталитического хлорирования производных бензола они практически не образуются, а препгфатшшые способы их получения не технологичны и чрезвычайно дороги. Теплофизические свойства рассматриваемых хлорбензолов близки по значениям и удовлетворяют требованиям к рабочим жидкостям для турбогенераторов, поэтому при разработке композиционной смаси в качестве ключевых показателей выбраны температура кристаллизации и плотность. Плотность рабочего тела оказывает существенное влия- ние на габариты турбоальтернатора, а также на нормальный режим работы турбины.

При изготовлении рабочих жидкостей используют смесь изомеров 1,2-этил- хлорбензола и 1,4-этилхлорбензола, образующуюся в процессе хлорирования этилбензоля з присутствии безводного хлорида железа, алюмосиликатных катализаторов и керамзита, с соотношением 1 s 2 и I54-изомеров, меняющихся в зависимости от природы катализатора в интервале соответстнепно 55-45 и 45- 55 мае Л или 1/ (1,222-0,818) частей. Плотность и температура кристаллизации смеси изомеров практически не за- висит от соотношения изомеров и равна соответственно 1054 кг/м3 и -64°С.

4ь Из представленных в таблице данных видно, что температура кипения, вязкость, скрытая теплота испарения и диэлектрические свойства изменяются у различных составов незначительно. Составы оптимизированы по параметрам: плотности и температуре -шстывания, которые v рабочего тела по примеру 1

0

5

0

5

п

д«-

оптимальны. Изменение концентрации любого из компонентов в смеси за предельные значения приведет к существенному отклонению состава от эвтектического и, следовательно, к значительному повышению температуры застывания .

По сравнению с рабочим телом на основе эвтектической смеси изомеров ди- и трихлорбензолов, имеющей температуру застывания -22°С, рабочее тело согласно изобретения имеет более широкий диапазон рабочих температур, что обеспечивает возможность его использования в условиях Сибири.

Формула изо бретения

1.Хлорорганическое рабочее тело для турбогенераторов на основе изомеров 1,2,4-j 1,2,3-j 1,3,5-трихлорбен- зола и 1,2-дихлорбензола, отличающееся тем, что, с целью увеличения рабочего интервала температур путем снижения температуры кристаллизации при сохранении высоких теп- лофизических и диэлектрических свойств, оно дополнительно содержит смесь изомеров 1,2- и 1,4-этилхлор- бензолов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

1,2-Дихлорбензол17-35

1,2,4-Трихлорбензол44-56

1,2,3-Трихлорбензол3,5-4,5

1,3,5-Трихлорбензол7,5-8,5

Смесь изомеров

1,2 и 1,4-этилхлорбензолов 8-21

2.Рабочее тело по п. 1, отличающееся тем, что соотношение 1,2 и 1,4-этилхлорбензолов изменяется в интервале 17(1,222-0,818) соответственно.

о

3.Рабочее тело по п, 1, отличающееся тем, что в качестве изомера дихлорбенэола оно содержит техническую смесь изомеров t,2- и

1,4-дихлорбензола с содержанием последнего 0,1-3,0 мас.%.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к веществам, используемым в качестве рабочего тела в термодинамическом цикле преобразования тепла в работу, в частности в автономных турбоальтернаторах, работающих по термодинамическому циклу У.Дяс.Ранкина. Цель изобретения - увеличение рабочего интервала температур путем снижения температуры кристаллизапчч при сохранении высоких тегато- фчзгпеских ч диэлектрических свойств. Рабэчее тело по ске-гечием индивидуальных хлорбечзолоя и отктхлорбензолов или гк есей Г чзоморов с поапе- дую чей очисткой от т о ч о при водящих примесей при снед -ющем соотношении нентоя, мае.: 1.7-ч,ихлорбепзол 17,0- 35,0; 1,2S4-трихлорбензол 44.0-5650; 1, 2 3-трт-гсхорбеспол 3,C -4S 7; 1,3S5 трих.порбечяо1 5-8,; спесь ияомеров 1,2- и 1 ,4-эткчхлор ензолср прл их сооткошеччк 1 (1.,ЯТ2) соответственно 8,0-21,0. я качестве изомера дя- хлорбензола рабочее тело содеп- жать тех} ическую смесь изомеров 1 ,2- и 1 s 4-дчхлорбечзота с 2отер г и:ем последнего от 0,1 чо ч. О чгас.%. Рабочая смесь ппптнгс1 - при /0°С 1359 хг/м3, те шепятг1 у ипепия 178- 2(8 С, темпепагуру засттаяния 55°Г, вязкость 1,2 мм2/с при 20°С, скрытую теплоту испаренчч 68 кЛж/кг, высокие диэлектрические свойства. 2 з.п, ф-лы, 2 табл. -ч|