Способ получения кислорода Советский патент 1991 года по МПК C01B13/02 

IC/J

t

| Чгяет

Изобретение касается получения кислорода путем термического разложения госта ва на основе хлората натрия и катализа гора Цель изобретения -увеличение «ыхода кислорода из единицы массы состава и повышение стабильное)и его выделеки вс времени Кислород получают путем терм;- ческого разложения состава содержащего хлорат натрия и пероксид бария при массовом соотношении ВаО2:№СЮз -- 1 .(19-99). Указанный состав используют в кмде гранул или таблеток с эквивалентным циаметром частиц, равным 1,4-9,2 мм. Изобретения позволяет увеличить выход кислорода на 2,4 5,3% и повысить стабильнее ье о выделения во времени. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к получению кислорода путем термокагалитического разложения составов на основе хлората натрия.

Цель изобретения - увеличение выхода кислорода из единицы массы состава и повышение стабильности его выделения во времени.

Кислород получают путем термического разложения состава, содержащего хлорат натрия в качестве источника кислорода и пероксид бария в качестве катализатора, при массовом соотношении хлората натрия и пероксида бария соответственно 1:(19- 99). Указанный состав используют в виде гранул или таблеток с эквивалентным диаметром частиц, равным 1,4-9,2 мм. Эквивалентный диаметр частицы принимается равным диаметру шара, объем которого равен обьему частицы. Если же форма частиц неправильная, то эквивалентный диаметр

частицы принимается равным среднему геометрическому наибольшего и наименьшего размера фракции.

П р и м е р 1. Смешивя эт хлорат натрия и пероксид бария при массовом соотношении BaOaiNaClOa, равном 1.19. Смесь увлажняют 1,5 мас.% воды и прзссуют в цилиндрической пресс-форме до плотности 2,3 г/см3, а затем сушат.

Высушенные шашки диаметром 50 мм и высотой 50-52 мм дробят и отсеивают на ситах. Частицы, оставшиеся после рассева между ситэми с размерами отверстий 1 и 2 мм имеют эквивалентный диаметр dz Vl 2 1,4 мм. Эти частицы помещают в корпус, имеющий внутренний диаметр 29 мм. Насыпная плотность 1,1 г/см3. Процесс генерации кислорода инициируют электрическим током мощностью 100 Вт, пропускаемым через нихромовую спираль в течение 3 мин.

о ю

к ю со

Из 300 г исходного состава выход кислорода 128,4 г, т.е. 42,8%,

Остальные примеры получения кислорода по предлагаемому и известному способам представлены в таблице. Частицы с размерами dz 6,3 мм получают таблетиро- ванием, Например, таблетки диаметром 8 мм и высотой 8 мм имеют dz 9,2 мм.

На фиг. 1,2 показаны графики зависимости расхода кислорода от времени.

Кривая 1 получена для примера 1, кривая 2 - для примера 2, кривая 3 - для примера 6, кривая 4 - для примера 3. Расход кислорода определяли через 1 мин по изменению веса образца.

Количественная оценка стабильности выделения кислорода производилась по величине максимального относительного отклонения расхода от его среднего значения в определенном интервале времени ( Ае). Так как в начальный период стабильность процесса определяется режимом зажигания, а в заключительный период времени расход кислорода уменьшается вследствие естественного выгорания вещества, то за интервал, в котором производится оценка стабильности, принимается т - Тг}.

Гц п 2 Гц , где Тц -время инициирования;

тк - 2мин Г2 тк, где гк- время окончания процесса генерации.

Анализ кривой 1 (см. фиг.1) показал, что П 4 мин, Г2 16 лмн, средний расход-кислорода Qcp - 5,5 л/мин. Максимальное отклонение наблюдалось на 8-й минуте работы - расход составил 6 л /мин. Следовательно, Д 0,5/5,5-100% 9,1%.

Анализ кривых 2-4 (см. фиг. 1,2) показал, что Аесоставляет2,2; 6,0 и 6,0% соответст- венно.

Эквивалентный диаметр частиц, мм1,4 Внутренний диаметр корпуса,

мм 29

Выход кислорода из единицы массы соста- га, %42,8

Соотношение ингредиентов рабочего состава Ва02:№С Оз 1:(19-99) и dz его частиц, равный 1,4-9,2 мм, является оптимальным. При содержании в рабочем составе пероксида бария в количестве менее 1 мас.% или его отсутствие приводит к тому, что процесс генерирования кислорода становится неустойчивым и происходит недогорание насыпного объема. Содержание в

рабочем составе ВаОа в количестве более 5 мас.% нецелесообразно, так как редет к снижению выхода кислорода и уменьшению скорости его выделения. При использовании частиц с dz 1,4 мм состав становится

неспособным к самостоятельному горению, так как процесс генерирования кислорода прекращается через 1-3 мин после зажигания. Увеличение размера частиц 9,2 мм нецелесообразно, так как приводит к уменьшению скорости горения.

Таким образом, изобретение позволяет увеличить выход кислорода из единицы массы рабочего состава на 2,4-5,3%. Кроме того, изобретение позволяет повысить

стабильность выделения кислорода во времени.

Формула изобретения

Способ получения илслорода путем термического разложения состава, содержащего хлорат натрия и пероксид бария, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода кислорода из единицы массы состава и повышения стабильности его выделения во времени, пероксид бария и хлорат натрия используют при массовом соотношении 1:(19-99) соответственно, а состав используют в виде гранул или таблеток с

эквивалентным диаметром частиц, равным 1,4-9,2 мм.

3,8 1,4 3,8

28 29 28

33

43,9 43,7 43,741,7

Ј V € 8 10 12 14 16 12 2о И гч , ргмн

fuz.l

Расход, л/ми

Z

s

6 8 Jo 12 14 -Ь 1« 2о 2г 2 гб

Бремд,мин Ти-г.2

н

чУ