[go: up one dir, main page]

SU1524912A1 - Gas producer - Google Patents

Gas producer Download PDF

Info

Publication number
SU1524912A1
SU1524912A1 SU884370668A SU4370668A SU1524912A1 SU 1524912 A1 SU1524912 A1 SU 1524912A1 SU 884370668 A SU884370668 A SU 884370668A SU 4370668 A SU4370668 A SU 4370668A SU 1524912 A1 SU1524912 A1 SU 1524912A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
capsules
reagent
gas generator
reaction
Prior art date
Application number
SU884370668A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Волков
Михаил Юрьевич Волков
Мурат Абдрахманович Утемесов
Владимир Алексеевич Шандаков
Георгий Готфильдович Сакович
Original Assignee
Алтайский государственный университет
Предприятие П/Я Р-6462
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алтайский государственный университет, Предприятие П/Я Р-6462 filed Critical Алтайский государственный университет
Priority to SU884370668A priority Critical patent/SU1524912A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1524912A1 publication Critical patent/SU1524912A1/en

Links

Landscapes

  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к конструкции газогенератора дл  получени  селективных газов, например водорода, кислорода, азота и других, путем химической реакции взаимодействи  газообразующих реагентов и смешени  реагентов при равномерной генерации газа и улучшени  выхода газа. Генератор газа содержит капсулы с жидким реагентом, которые размещены внутри твердого реагента в виде правильной упаковки, например октаэдрической, со свободным пространством между капсулами, определ емым стехиометрией химической реакции. В нижний слой введены демпфирующие капсулы, наполненные нейтральным газом, например азотом. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.The invention relates to the design of a gas generator for producing selective gases, such as hydrogen, oxygen, nitrogen and others, by chemically reacting gas-forming reactants and mixing the reactants with uniform gas generation and improving the gas yield. The gas generator contains capsules with a liquid reagent, which are placed inside the solid reagent in the form of proper packaging, for example, octahedral, with free space between the capsules determined by the stoichiometry of the chemical reaction. Damping capsules filled with a neutral gas, for example nitrogen, are introduced into the bottom layer. 1 hp f-ly. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к конструкции газогенератора газа дл  получени  селективных газов, например водорода , кислорода, азота и др., путем химической реакции взаимодействи  газообразующих реагентов и может быть использовано в химической технологии и других отрасл х народного хоз йства , где существует необходимость в автономных источниках газов.The invention relates to the design of a gas generator for producing selective gases, such as hydrogen, oxygen, nitrogen, etc., through a chemical reaction of reacting gas-generating reagents and can be used in chemical technology and other public places where there is a need for autonomous gas sources.

Целью изобретени   вл етс  равномерна  генераци  газа и увеличение выхода газа путем улучшени  смешени  реагентов.The aim of the invention is to uniformly generate gas and increase the gas yield by improving the mixing of the reactants.

На чертеже приведена принципиальна  схема газогенератора.The drawing shows a schematic diagram of the gas generator.

Газогенератор состоит из корпуса 1, внутри которого размещены капсулы 2 с жидким реагентом, между капсулами размещен твердый реагент 3. С одной стороны корпуса 1 размещены штуцер дл  выхода газа 4, фильтр 5 иThe gas generator consists of a housing 1, inside which are placed capsules 2 with a liquid reagent, between the capsules there is a solid reagent 3. On one side of the housing 1 there is a fitting for the exit of gas 4, a filter 5 and

устройство дл  инициации начала реакции , например пороховой зар д 6. В другом противоположном торце размещаетс  слой амортизирующих капсул 7, заполненный инертным газом. Амортизирующие шарики могут размещатьс  также внутри сло  реагентов дл  регулировани  газовыделени .a device for initiating the start of a reaction, for example, a powder charge 6. A layer of shock-absorbing capsules 7 filled with an inert gas is placed in the opposite opposite end. Shock absorbing balls can also be placed inside the reagent layer to control gas evolution.

Генератор работает cлeдyюш м образом .The generator works in the following way.

Жидкий реаге}1т заключаетс  в капсулы 2, которые изготовлены из термонестойкого материала (например, полиэтилен , полистирол). Капсулы 2 с жидким реагентом размещаютс  в корпусе 1 в определешюм пор дке (по определенному типу упаковки) с тем, чтобы свободное пространство между ними бьшо достаточр1ым (но не чрезVLiquid reagent} 1t is enclosed in capsules 2, which are made of a thermostable material (e.g. polyethylene, polystyrene). Capsules 2 with a liquid reagent are placed in the housing 1 in a specific order (according to a certain type of package) so that the free space between them is sufficient (but not through).

мерным) дл  размещени  необходимого количества тве рдого реагента 3. Инициирование реакции проводитс  тепслdimensional) to accommodate the required amount of solid reagent 3. The initiation of the reaction is carried out

с:with:

сл юthe next

4four

CDCD

МM

ЬОBO

ловым способом, например пороховым зар дом 6, или кратковременным электрическим нагревом металлической спирали . При этом происходит разрушение одной или нескольких капсул с жидким реагентом, который вступает в реакцию с твердым реагентом. За счет выдел ющегос  тепла экзотер чической реакции температура в месте реакции резко повышаетс , что приводит к расплавлению и термической деструкции стенок капсул соседнего сло  и процесс приобретает характер, аналогичный процессу горени , например, смесевого твердого топлива. Разрушению капсул 1 акже способствует повышение давлени  в зоне реакгц1и за счет выдел ющегос  газа. Выдел ю1н 1йс  газ через фильтр 5 отводитс  в штуцер 4. При достаточной высоте сло  гранул (при высоте больше диаметра корпуса) максимальное давление будет в зоне реакции , поскольку в данном случае давление газов аналогично поршню и это давление уравновешиваетс  силами трени  гранул о стенки корпуса, Одна- со, когда процесс генерации газа подходит к концу и высота сло  гранул станет сравнима с диаметром корпуса, давление на торцовый слой гранул резко возрастет и может превысить допустимое. Это может привести к возникновению второго очага реакции и даст эффект хлопка в конце цикла, при этом давление в корпусе возрас- 1 ает выше среднего Лп  того,чтобы избежать это,в торце корпуса, противоположном выходному штуцеру, размещаетс  один или несколько р дов капсул 7 с генерируемым пли инертным газом (например, азотом или аргоном) Дeмпфиpy) р ды капсул могут помешатьс  и внутри сло  реакционноспособ ных капсул, когда это необходимо дл  регулировани  скорости реакции.in a specific way, for example, powder charge 6, or by briefly heating the metal helix. When this happens, the destruction of one or more capsules with a liquid reagent, which reacts with a solid reagent. Due to the exothermic reaction, the temperature at the site of the reaction rises sharply, which leads to the melting and thermal destruction of the capsule walls of the adjacent layer and the process takes on a character similar to the process of burning, for example, mixed solid fuel. The destruction of capsules 1 also contributes to an increase in pressure in the reaction zone due to the evolving gas. Separated gas from the filter 5 is discharged into the nozzle 4. With a sufficient height of the layer of granules (with a height greater than the diameter of the shell), the maximum pressure will be in the reaction zone, because in this case the pressure of the gases is similar to the piston and this pressure is balanced by the forces of the granules against the walls of the shell, However, when the gas generation process comes to an end and the height of the granule layer becomes comparable to the diameter of the body, the pressure on the face layer of the granules will increase dramatically and may exceed the allowable value. This can lead to the emergence of a second center of reaction and will give a cotton effect at the end of the cycle, while the pressure in the body increases above the average Lp. To avoid this, one or more rows of capsules 7 are placed at the end of the body opposite to the outlet fitting. with a generated inert gas (e.g., nitrogen or argon), a damper can interfere with the rows of capsules inside the layer of reactive capsules when it is necessary to control the reaction rate.

П р и м е р. Гибридный газогенератор . В качестве реакции выделени  водорода ) реакцию разложени  LiBH вод ой в присутствии соединений Со (II);PRI me R. Hybrid gas generator. As a hydrogen evolution reaction), decomposition of LiBH water is carried out in the presence of Co (II) compounds;

LiBH fLibh f

ZH .,() - l.i.HO ; + АНВ этом случао по стехиометрии на 100 г воды требуетс  Ь г LiBH. Прир 1 г/см , , 0,Ь81 1/см .ZH., () - l.i.HO; + ANB in this case, according to stoichiometry per 100 g of water, b L g LiBH is required. Approximately 1 g / cm, 0, L81 1 / cm.

ниг-таем п.иотиог п.  олм насыпной вес I i ВИ j цВнутреиний дИ Чметр шариков i: водой с1 1 см I r-iM. (.Ч(,:гчи 1 ынар.м толщинуnig-tai p.iotiog p. olm bulk weight I i CI j inner Green dI Amount of balls i: water c1 1 cm I r-iM. (.H (,: gchi 1 ynar.m thickness

оболочки шариков. Примем материал полиэтилен ПЭНД (ГОСТ 16338-77) с пределом прочности при раст жении э 21-25 МПа, В этом случае при давлении р 10 атм ci 10 Па, толщина стенки будет:shell balls. Let us take a polyethylene HDPE material (GOST 16338-77) with a tensile strength of 21-25 MPa, In this case, at a pressure of p 10 atm ci 10 Pa, the wall thickness will be:

pR/( 0,5 р),  pR / (0.5 p),

где R d/2.where r d / 2.

Дл  сферы If 1. В системе СИFor the sphere If 1. In the SI system

0,5-10-3  0.5-10-3

1R 2-1-21-10 - 0,5- 10 .1R 2-1-21-10 - 0.5-10.

0,12 .Ю З м 0,12 мм. 0.12. U Z m 0.12 mm.

Принимаем добавку на технологические причины с 0,08 мм. Тогда расчетна  толщина стенки шарика составитWe accept the additive on the technological reasons from 0,08 mm. Then the calculated wall thickness of the ball will be

S, 3,д+- с 0,2 ммS, 3, d + - with 0.2 mm

и диаметр шарика наружный D 1,4 см. Объем, занимаемый шарикомand outer diameter of the ball D 1.4 cm. The volume occupied by the ball

lu I D 1,44 см.lu i D 1.44 cm

Принимаем октаэдрическую упаковку, при этом объем, занимаемый шарикамиAccept octahedral packaging, with the volume occupied by the balls

следующий:following:

3535

ЗУ2ZU2

0,74.0.74.

Свободный объем ме:кду шариками 1 - 0,26.Free volume IU: balls 1: 0.26.

Тогда объем порошка, приход щийс  на 1 шарик.Then the volume of powder per 1 bead.

VV

порpore

- 1ЛА-0,26 0,74- 1LA-0.26 0.74

0,51 см0.51 cm

00

5five

При насыпном весе р„ 0,681 г/см масса порошка m q 0,54 г. Масса воды в 1 шарике fflg 0,52 г. Таким образом , при эктаэдрической упаковке массы порошка и воды практически соответствуют стехиометрии.With a bulk weight of p „0.681 g / cm, the mass of the powder is m q 0.54 g. The mass of water in 1 ball fflg is 0.52 g. Thus, with ectahedral packaging, the masses of powder and water practically correspond to stoichiometry.

В приведенном примере основньм разрушающим фактором будет тепловое воздействие. При давлении 10 атм температура кипени  воды равна 180 С, в то же врем  температура плавлени In the above example, the main destructive factor will be thermal effects. At a pressure of 10 atm, the boiling point of water is 180 ° C, while the melting point is

полиэтилена низкого давлени  равна 120-125 С. Поскольку температура вlow pressure polyethylene is 120-125 C. Since the temperature in

зоне реакции LiBH с водой достигает ЗОО-АОО С, всегда возможен местный перегрев стенок капсулы и местное расплавление, которое приводит к вы- теканию воды и дальнейшему протеканию реакции.LiBH with water reaches ZOO-AOO C in the reaction zone, local overheating of the capsule walls and local melting is always possible, which leads to water leakage and further reaction.

Изменить скорость реакции и, соответственно , скорость выделени  водорода можно различными способами,на- пример заменив материал стенок капсул (например, полиэтилен на полисте- рол), увеличив или уменьшив толщину стенок капсулы, изменив тип упаковки или форму гранул с жидким реагентом. The reaction rate and, accordingly, the rate of hydrogen evolution can be varied in various ways, for example, replacing the material of the capsule walls (for example, polyethylene by polystyrene), increasing or decreasing the thickness of the capsule walls, changing the type of packaging or the shape of the granules with a liquid reagent.

Предложенна  конструкда  газогенератора обеспечивает равномерный расход газа в течение всего цикла генерации и повышает полезный выход газа при сохранении его автономности. Генератор может работать в услови х невесомости и запуск его возможен дистанционный . Проведение реакции генерации газа послойно позвол ет значительно снизить общий вес генератора The proposed gas generator construction ensures a uniform gas flow during the entire generation cycle and increases the useful gas yield while maintaining its autonomy. The generator can operate in zero gravity and its launch is possible remotely. Carrying out the gas generation reaction in layers can significantly reduce the total weight of the generator.

за счет снижени  веса корпуса по сравнению с генератором импульсного типа.by reducing the weight of the housing compared to a pulse type generator.

Claims (2)

1.Газогенератор газа, содержащий капсулы с жидким реагентом, твердый реагент, инициирующий механизм и патрубок дл  отвода газа, отличающийс  тем, что, с целью равномерной генерации газа и увеличени  выхода газа за счет улучшени  смешени  реагентов, капсулы с жидким реагентом размещены внутри твердого реагента в виде правильной октаэдричес- кой упаковки.1. A gas generator of gas containing liquid reagent capsules, a solid reagent, an initiating mechanism and a gas outlet pipe, characterized in that, in order to evenly generate gas and increase the gas yield by improving the mixing of the reagents, the capsules with the liquid reagent are placed inside the solid reagent in the form of a proper octahedral package. 2.Газогенератор по п.1, отличающийс  тем, что он снабжен дополнительньгми сло ми демпфируюшлх капсул, наполненных нейтральным газом и расположенных под капсулами с твердым реагентом.2. A gas generator according to claim 1, characterized in that it is provided with additional layers of damping capsules filled with neutral gas and located under the capsules with a solid reagent.
SU884370668A 1988-01-27 1988-01-27 Gas producer SU1524912A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884370668A SU1524912A1 (en) 1988-01-27 1988-01-27 Gas producer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884370668A SU1524912A1 (en) 1988-01-27 1988-01-27 Gas producer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1524912A1 true SU1524912A1 (en) 1989-11-30

Family

ID=21352512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884370668A SU1524912A1 (en) 1988-01-27 1988-01-27 Gas producer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1524912A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2121871C1 (en) * 1996-06-14 1998-11-20 Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова Gas generator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № ЗЗГ3596, кл. В 01 J 7/00, 1965. Авторское свидетельство СССР W 580892, кл. В 01 J 7/00, 1975. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2121871C1 (en) * 1996-06-14 1998-11-20 Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова Gas generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4261956A (en) Cartridge for gas generator
JP4276854B2 (en) Hydrogen generating material, hydrogen generating method and hydrogen generating apparatus
US8974765B2 (en) Methods and apparatus for controlled production of hydrogen using aluminum-based water-split reactions
US3871684A (en) Gas generator
US4133426A (en) Hydride container
AU562311B2 (en) Hydrogen sorbent flowaid composition and containment thereof
SU1524912A1 (en) Gas producer
US20110198913A1 (en) Gas Generator For Splitting And Destructing Materials, Ignition Unit And Composition For Use In Gas Generators
US4167807A (en) Improvement in making electrochemical cells employing an alkali metal and a solid electrolyte
GB2165532A (en) Thermochemical hydrogen generator
RU2135439C1 (en) Explosive charge and method of utilization thereof (versions)
US5728368A (en) Chemical heat pump reactor with improved power
US20210114870A1 (en) Thermal gas generator
US9914103B1 (en) Method and apparatus for shockwaves processing with low acoustic and thermal environmental impacts
US5733508A (en) Oxygen generator
RU2090874C1 (en) Process of determination of parameters of capacity for explosion of hydrogen- containing mixtures
US2732800A (en) coursen
RU2174437C1 (en) Generation of low-temperature gas from solid fuel
CN209763887U (en) Shockproof toy gun
US6354220B1 (en) Underwater explosive device
US4794682A (en) Making a power source utilizing encapsulated lithium pellets
RU2158152C1 (en) Fire-extinguishing apparatus
JPH08109003A (en) High-purity hydrogen generation method and cartridge case
RU2130446C1 (en) Explosive powder composition and method of preparation thereof
RU1819668C (en) Gas generator