SU1524912A1 - Gas producer - Google Patents
Gas producer Download PDFInfo
- 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
Links
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 abstract description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 244000154511 Rosa hybrid cultivar Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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)
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)
| 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 |
-
1988
- 1988-01-27 SU SU884370668A patent/SU1524912A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| 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)
| 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 |