一种与70%-98%过氧化氢自燃的四组分系燃料制造技术

本发明专利技术涉及一种与70％-98％过氧化氢自燃的四组分系燃料，是新型的无毒自燃混合燃料(NHMF)。针对现有技术中有配方的存在一些问题，而没问题的又未公开配方，本发明专利技术的新燃料是以乙酸钴四水合物、异辛酸钴或乙酰丙酮钴为主催化剂，以二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、二丙基乙醇胺、二丁基乙醇胺等烷基取代醇胺类化合物为副催化剂，以乙醇、丙醇或丁醇为溶剂，以航空煤油为燃烧剂，四组分均匀混合成不饱和溶液。具有实际无毒、不易老化变质、比冲较高、点火延迟期短等优点及与较大浓度范围过氧化氢自燃的效果。主要用作无毒、自燃和可贮存的新型液体火箭燃料、点火剂及燃料/空气炸药的燃料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及与过氧化氢自燃的无毒混合燃料(NHMF)技木。
技术介绍
与过氧化氢自燃的混合燃料早在1944年问世，是由氰铜酸钾、水合肼、甲醇等三组分混合而成，用于纳粹德国Mel63截击机的Walterl09-509火箭发动机。该燃料毒性大和比冲低，未进ー步应用和发展。美国海军空战中心(NAWC)在1997年研制了国外最早的ー种无毒自燃混合燃料(NHMF)，是由醋酸锰四水合物、甲醇等ニ组分混合而成的BlockO燃料。该燃料与96.5% -98. 3%过氧化氢自燃的平均点火延迟期为15. 54ms-16. 73ms，主要问题是易老化 变质和比冲低。1997年后，美国、中国和俄罗斯的一些科研単位都进ー步研究此类燃料，仍以美国海军空战中心(NAWC)的研究最好，从550种燃料中篩选出来的一种醚类燃料和三种胺类燃料都有好的综合性能，与96% -98%过氧化氢自燃的点火延迟期缩短到4ms-13ms。但是，这四种燃料的配方未公开。
技术实现思路
针对与过氧化氢自燃的无毒混合燃料(NHMF)现有技术中有配方的易老化变质、比冲低和点火延迟期偏长，没有这些问题的却未公开配方，且配对与96% -98%过氧化氢自燃，本专利技术给出没有这些问题的ー种与70% -98%过氧化氢自燃的四组分系燃料。本专利技术的与70% -98%过氧化氢自燃的四组分系燃料有主催化剂、副催化剂、溶齐U、燃烧剂等四组分，其中主催化剂和副催化剂是必不可少的组分，而溶剂和燃烧剂是可以减去的组分。减去燃烧剂成三组分燃料。溶剂和燃烧剂都减去成ニ组分燃料。主催化剂是催化过氧化氢并快速着火的含金属元素化合物，大多呈固态，毒性较小，市场有现货供应或可以定制，价格不贵和比冲不低。副催化剂是催化过氧化氢但不着火的一种有机化合物，呈液态，毒性小，市场有现货供应，价格不贵和比冲较高。副催化剂能溶解主催化剂并生成一种对过氧化氢有特强催化能力的络合物。溶剂是溶解主催化剂较多的一种有机化合物，呈液态，无毒性，市场有现货供应，价格低，比冲比甲醇的高。燃烧剂是不溶解主催化剂的ー种非极性有机化合物，呈液态，无毒性，市场有现货供应，价格低，比冲高。燃烧剂一旦被点燃，能快速释放很多热量，加速点火过程的完成，实际上会缩短点火延迟期。主催化剂、副催化剂、溶剤、燃烧剂等四组分彼此不产生任何化学反应，可保证由它们混合而成的液体燃料18个月或更长时间不出现老化变质的沉淀物。本专利技术的与70% -98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，主催化剂的含量越多，一般而言点火延迟期越短，但越容易出现沉淀物。即便在溶解饱和点之下，在长期贮存过程中由于溶剂等组分的挥发，也会到达饱和点和开始出现沉淀物。因此，主催化剂的实际含量要比溶解饱和点含量小，留有余量。余量大对应着更长的保质期。本专利技术的这种四组分系燃料，能与液态含杂质少的90% -98%过氧化氢自燃，但与含杂质少的70% -89%过氧化氢自燃，则需用催化床将70% -89%过氧化氢部分分解成温度较高的气液两相流。过氧化氢的浓度越低，分解率要越高。本专利技术的与70% 98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，具有实际无毒、不易老化变质(保质期至少18个月)、比冲较高(接近用纯煤油的比沖)、点火延迟期短(能达4ms-10ms)等优点及与较大浓度范围过氧化氢自燃的效果，可用作无毒、自燃和可贮存的新型液体火箭燃料、点火剂及燃料/空气炸药的燃料。另外，本专利技术的这种四组分系燃料还可以转化成果减去主催化剂和溶剂，只保留 副催化剂和燃烧剂，成为ー种以改善稳态燃烧性能为目的特殊的ニ组分燃料，可用作98 %过氧化氢三流体燃烧室或其它燃烧室的燃料。具体实施例方式ー种与70% -98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，它包括主催化剂、副催化剂、溶剂和燃烧剂。主催化剂是三种含鈷化合物之一，副催化剂是烷基取代醇胺类化合物，溶剂是醇类化合物，燃烧剂是煤油，四组分均匀混合成不饱和溶液，是ー种新型无毒自燃混合燃料(NHMF) ο主催化剂用こ酸钴四水合物C4H14O8Co、异辛酸钴C16H3tlO4Co或こ酰丙酮钴C10H14O4Co,质量含量为 5% -10%。副催化剂用ニ甲基こ醇胺C4H11ON,ニこ基こ醇胺C6H15ON,ニ丙基こ醇胺C8H19ON或ニ丁基こ醇胺CltlH23ON,质量含量为20% -93%。溶剂用こ醇C2H60、丙醇C3H8O或丁醇C4HltlO,质量含量为0-70%。燃烧剂用2号航空煤油或3号航空煤油，质量含量为0-40%。主催化剂实际质量含量比溶解饱和点的主催化剂质量含量少O. 3% -I. 3%。必须配套使用符合专用标准的高纯度70% -98%过氧化氢。当与70% -89%过氧化氢自燃时，必须先用银网催化床或其它催化床对70% -89%过氧化氢进行部分分解，分解率为10% -70%。只保留副催化剂和燃烧剂，转化成为ー种用来改善98%过氧化氢三流体燃烧室或其它燃烧室稳态燃烧性能的特殊ニ组分燃料。权利要求1.一种与70% -98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，它包括主催化剂、副催化剂、溶剂和燃烧剂，其特征在于主催化剂是三种含钴化合物之一，副催化剂是烷基取代醇胺类化合物，溶剂是醇类化合物，燃烧剂是煤油，四组分均匀混合成不饱和溶液，是一种新型无毒自燃混合燃料(NHMF)。2.根据权利要求I所述的一种与70%-98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，其特征在于主催化剂用乙酸钴四水合物C4H14O8Cck异辛酸钴C16H3tlO4Co或乙酰丙酮钴CltlH14O4Co,质量含量为5% -10%。3.根据权利要求I所述的一种与70%-98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，其特征在于副催化剂用二甲基乙醇胺C4Hn0N、二乙基乙醇胺C6H150N、二丙基乙醇胺C8H19ON或二丁基乙醇胺CltlH23ON,质量含量为20% -93%。4.根据权利要求I所述的一种与70%-98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，其特征在于溶剂用乙醇C2H60、丙醇C3H8O或丁醇C4HltlO,质量含量为0-70%。5.根据权利要求I所述的一种与70%-98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，其特征在于燃烧剂用2号航空煤油或3号航空煤油，质量含量为0-40%。6.根据权利要求I或2所述的一种与70%-98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，其特征在于主催化剂实际质量含量比溶解饱和点的主催化剂质量含量少O. 3% -I. 3%。7.根据权利要求I所述的一种与70%-98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，其特征在于必须配套使用符合专用标准的高纯度70% -98%过氧化氢。8.根据权利要求I所述的一种与70%98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，其特征在于当与70% -89%过氧化氢自燃时，必须先用银网催化床或其它催化床对70% -89%过氧化氢进行部分分解，分解率为10% -70%。9.根据权利要求I所述的一种与70%-98%过氧化氢自燃的四组分系燃料，其特征在于只保留副催化剂和燃烧剂，转化成为一种用来改善98%过氧化氢三流体燃烧室或其它燃烧室稳态燃烧性能的特殊二组分燃料。全文摘要本专利技术涉及一种与70％-98％过氧化氢自燃的四组分系燃料，是新型的无毒自燃混合燃料(NHMF)。针对现有技术中有配方的存在一些问题，而没问题的又未公开配方，本专利技术的新燃料是以乙酸钴四水合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与70％？98％过氧化氢自燃的四组分系燃料，它包括主催化剂、副催化剂、溶剂和燃烧剂，其特征在于：主催化剂是三种含钴化合物之一，副催化剂是烷基取代醇胺类化合物，溶剂是醇类化合物，燃烧剂是煤油，四组分均匀混合成不饱和溶液，是一种新型无毒自燃混合燃料(NHMF)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛明龙，
申请(专利权)人：葛明龙，
类型：发明
国别省市：