CN101568390A - 填充碳的压力容器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于可释放加压气体或其它活性成分的容器(10)。容器(10)用装上吸附抛射剂的活性碳填满。容器(10)为当前在气溶胶、喷粉器及雾角中使用的烃或氟烃抛射剂提供替代品。另外还提供一种用于制造这种替代系统的方法。

Description

填充碳的压力容器及其制造方法
背景技术
本申请要求享有2006年11月22日提交的美国临时申请No.60/866,879的优先权。
烃或氟烃气体被用于各种用途，列举几种，比如致冷、空气调节及气溶胶抛射。氟烃(HFC)气体具有非常高的全球变暖潜能(GWPs)，并且HFCs在气溶胶中的使用大部分限于要求不易燃或无毒抛射剂的制品。这些用途中的许多种在欧盟中已经作为逐渐淘汰的目标。例如，填充HFC的新颖气溶胶，如聚会角(party horns)和支持者角(supporter horns)举例说明的那种要在2009年7月被禁止。对于HFCs的其它专门用途包括用于从例如成像或医疗设备、或敏感材料，比如胶片和数据存储介质的表面无接触清除碎屑的除尘器。烃还用来释放象剃须胶或膏之类的制品，或者用来产生声音，比如用噪声发生器或信号角。为了海上和工业安全，信号角填充有氟烃抛射剂。含有烃气体的物品在气溶胶抛射剂中很普遍。HFCs仍然被用在市场的适当场所，比如在工业领域。
然而在使用中，这些物品可能释放不良和/或对环境有害的蒸汽。为了使这样的蒸汽减至最少，政府有关部门正在考虑限制烃和氟烃气体的使用。即使抛射剂装在气溶胶罐中，并在使用期间不被释放到周围环境，但用过的罐被处置和容器破裂或氧化时，抛射剂也将最终释放到大气中。另外担心的是，烃类是高度易燃、易挥发的有机化合物(VOCs)。因此，采用烃气体的物品可能是天生危险物，对其使用不当可导致严重事故和伤亡。
发明内容
在各个实施例中，本发明指向一种为传统压力容器提供替代品的填充碳的压力容器，这些传统压力容器依靠用于发射和新颖气溶胶等的烃或氟烃。在实施例中，容器制造有第一部分和第二部分，所述第一部分设计成保持装填有气体的碳材料，该气体在大约1至15barg压力范围内起到抛射剂的作用，所述第二部分设计成从第一部分中吸收的碳材料释放气体。可替换地，在实施例中，容器的第一部分含有通过添加固体二氧化碳而装填的碳材料。在各个实施例中，气囊安装在容器的第一部分中，而第二部分设计成用来从气囊排放制品。
在各个实施例中，本发明还提供一种方法，该方法使压力容器包括用活性碳填满或部分填满的可密封容器，为了被碳吸收将抛射剂引入到容器中，并在得到足够的压力级时，将容器密封。抛射剂可通过施加压缩气体流来添加。气体流可通过阀施加到容器内。碳材料也可以通过添加固体二氧化碳来装填。
本发明的其它实施例、特征、方面及优点通过下面详细描述、附图、及本发明的附属权利要求书将更好地理解，或者更为清楚。
附图说明
附图表示本发明实施例的示例。在这些图中：
图1表示本发明的方面的容器的实施例。
图2表示本发明的方面具有气囊的容器的实施例。
图3表示本发明的方面具有气囊的容器的另一个实施例。
图4表示本发明的方面具有活塞的容器的实施例。
具体实施方式
如图1中所示，本发明的一个实施例为容器10的形式，该容器10具有第一部分12和第二部分14。第一部分12适合于装有大约1至15barg压力范围的碳材料16。碳材料16包括装填有抛射剂的活性碳。碳可通过将压缩气体引入到容器10或将固体二氧化碳添加到容器10中而被装填。抛射剂将把吸附剂“装填”到用于所需用途的有效压力并取决于碳对抛射剂的量和比率关系。
第二部分14在容器10中形成，其结构考虑到气体从碳材料16释放。例如，释放装置可以包括与第二部分成整体的阀18，延伸到用碳材料16填满或基本上填满或部分填满的第一部分12中，并连接到致动器20上。阀18用来用气体装填碳，或者在阀被压接到罐上之前，可将固体形式的抛射剂引入到罐中(装有碳)。抛射剂可以是空气、氧、氮、二氧化碳、惰性气体或一氧化二氮、或它们的组合。在示例中，选择的抛射剂是二氧化碳或一氧化二氮。二氧化碳是优选的，因为对环境较好。二氧化碳可作为气体或固体引入。
当希望从容器10的第一部分12中的碳材料16释放气体时，阀18能被启动。来自容器10的气体将释放到大气中。阀的运动将对准阀杆上的孔口，而使气体能被释放。可选择地，阀18配装有阀浸入管和过滤器装置19。过滤器19可以是用来从分配气体除去碳粉尘的滤尘器。过滤器19可保持在连接到阀系统的容器中。尽管通常由金属制造，但容器本体可以由玻璃、塑料、金属或任何其它适合于保持容器10的加压内容物的材料制成。在示例中，容器10是雾角(fog horn)或喷粉器。
如图2所示，本发明的另一个实施例为容器10的形式，该容器10具有第一部分12和第二部分14，其中，第一部分12在大约1至15barg压力范围内除碳材料16之外还适合于容纳气囊30。气囊30例如是象层压铝袋之类的袋，并且能装制品或其它成分32，该制品或其它成分32可希望将从容器10中分配。适合的袋是具有适于制品或活性成分32的强度和渗透特性(例如CO2的低渗透性)的那些袋，比如3或4袋式镀铝袋。
第二部分14装有阀18，该阀18延伸到第一部分12的气囊30中。阀18采用凸型或凹型配件。阀18可以用来用制品或其它成分32填充气囊30，并且随后产生用于从容器10排出成分32的释放通道。阀18例如通过对准阀杆上的孔或孔口来操作，使得在袋中其附近范围内的内容物可释放到外部。在示例中，阀18由致动器20接合，该致动器20位于容器10的顶部。当希望释放成分32时，按压致动器20，导致阀18打开，使来自碳材料16的气体能膨胀。阀18可连接到弹簧上，以便当致动器20被释放时，阀返回到其原始位置。当阀被打开时，碳材料16中所含的并且作用在气囊30上的压力又强迫成分32从气囊30中分配。结果，由碳/吸附材料16占据的第一部分12的体积膨胀。致动器20适合制品分配要求。
当采用气囊时，不发生抛射剂(例如CO2)或碳释放到容器10的外部，但压力将稍微降低，因为气体占据的体积在成分被分配时，以减小气囊的体积为代价已经增大。
可选择地，吸附剂垫40设置在第一部分12中，在气囊30附近，比如在气囊30与碳材料16之间。垫40可将碳材料与在从气囊30泄漏情况下的制品32隔离保护。垫40由适合于吸收气囊30中所装具体制品的材料制造。
根据本发明的方面，碳材料16只填充第一部分12的下部体积。使用有效量的碳。有效量是适合于为预期使用达到所需压力的量。碳量是所需初始压力、所需最终压力、罐的体积和气囊体积的函数，并且给出这些参数，能计算碳(和气体)的量。
碳材料16由许多碳源中的一个制备，这些碳源其中包括：天然碳源，比如泥炭、木材、煤、坚果壳(比如椰子)、石油焦炭、骨头、及竹笋、果核和各种种子；和合成碳源，比如聚(丙烯腈)或苯酚甲醛。碳被活化，以产生足以吸附的交错微孔网和表面面积。微孔具有各种尺寸，其范围从微孔至分子大小组织的亚微孔尺寸。较大输送微孔提供通向较小微孔的入口，抛射剂，比如气态物质的大部分吸附作用均发生在这些较小微孔中。通过在高温下使用蒸汽、二氧化碳或其它气体的气体活化或使用例如氯化锌或磷酸的化学活化来进行碳活化。其它活化过程可以用来实现微孔结构和表面面积，该微孔结构和表面面积提供扩大的物理吸附性能和大量吸附孔隙度。
对于本发明的实施例，制备活性碳，以含有比较普遍的微孔和低吸附焓。这能实现基本上最大气体运送。微孔的尺寸范围从大约0.5nm至大约2.5nm。在实施例中，微孔大约为1.0-2.0nm。吸附焓小于大约25kJ(被吸附物的摩尔)-1。换句话说，为最大气体体积运送提供的碳具有对压缩气体的高能力吸收和排放时的低滞留(或剩余)。为了高吸收，活性碳具有高浓度的微孔。为了低滞留，选择具有低吸附焓(对于粒状气体)的碳，因为在这两个变量之间具有比较好的相互关系。不像依赖于吸附永久气体的传统分配系统，在本发明实施例中活性碳的应用使抛射剂/气体能凝结或不动，从而导致提高气体储存和运送能力。通常，气体储存通过提高在固定体积的容器中的压力来完成，并且在容器中的气体量，在非极端条件下基本上遵循理想气体定律。本容器的实施例可比无填充碳的容器实际上输送更多气体，尽管体积耗费在碳架上。
活性碳可以采取各种形式，最普通的为粉末、粒状或丸状制品。活性碳也可以是布、毡或织物的形式。在实施例中，粒或丸用来减少粉尘产生。可选择地，采用粉末或碳形式的组合物。另外，这些形式以各种尺寸出现，这些尺寸能影响活性碳的吸附动力学。基础碳、活化过程和活性碳的最终形式和尺寸都能影响材料的吸附性能。
根据本发明的方面，第一部分12在下部中装有碳材料，比如在图2中所示位于罐10的底部。第一部分12适合于装压力范围内的碳材料16。比压通常取决于制品或成分32的特性，比如其粘度或密度和用户在实用或美学意义上的评价，例如它在排出时可能是较高或较低压力或者较大或较小流量。比压通过使用碳和气体二氧化碳的重量组合确定，该重量组合将产生通常一致的排出速率。压力表可用来测量容器10的实际压力。容器排出时得到的最终压力不应比初始压力小得太多。在大多数情况下，压降ΔP不应超过2bar，并且在某些情况下小于大约1bar是所希望的。第一部分12应当装有足够量的装填碳材料16，以向用户提供从开始到结束觉察不到的来自罐的压力和流率。
曾进行试验，以确定容器10的适当压力对具有本发明的方面的活性碳材料的容器和仅具有压缩气体的容器作为排出内容物32的比例的函数。试验的结果绘制在下面的曲线图上。
Figure A20078004818000091
其它开始和结束压力能依据罐和袋的体积、所选择的碳量和二氧化碳的量来选择。然而，原理在每种情况下都是相同的：碳的效应急剧减小压降，并且往往使压力曲线更成水平状态。
在本发明的示例中，容器设计成具有适合于容纳用于选择用途的适当压力级的形状和尺寸。例如，容器可以用装气体的碳填充到由各种有效规范(例如欧洲运输规范)规定的最大安全压力极限。这些极限也可以由罐的设计压力规定。当希望罐装较低压力(与用于没有碳的压缩气体的罐相比)时，容器可以由例如塑性材料制成，并且模压成用于高效包装和大量运输的正方形或矩形或其它方便的形状。有些用途使用较低压力。例如，肥皂和剃须胶罐通常要求4或5barg。
在示例中，相同(最大)压力被用在罐中，不管它是本发明的方面的吸附气体还是仅为压缩气体。从吸附气体可得到的气体体积越大就使能使用越低的压力。这样仍然比压缩气体产生更大的释放体积。因此，对于给定压力来说，来自吸附气体的气体体积比单独来自压缩气体的大。需要时，较低压力可以使能使用塑料罐。
容器10可设计成与由锡板或铝制造的标准气溶胶型罐类似。该容器可具有各种尺寸、形状或结构。所述容器可包括阀上袋、罐中袋或活塞操作装置。例如，容器10以如下方式提供烃抛射剂的更换：活性成分32封装在适当袋30内，并且在活性碳上吸附的气体用来有效地挤压袋，或者操作活塞，由此分配活性成分32。活性成分或制品被储存在与碳材料16分离的外壳30中。这不像传统的气溶胶，在这种气溶胶中，抛射剂(即烃或氟烃)通常与活性成分相混合，从而在致动时，抛射剂与活性制品一起被释放到环境中。气囊30使活性成分能释放，且没有抛射剂排出，因为活性碳/气体材料保持在第一部分12中。储存的制品或成分32可包括各种制品中的任一种或多种，其中包括喷发剂、除臭剂、杀虫剂、空气清新剂、清洁制品等，以及较高粘度或不同流变的材料，比如粘结剂、密封剂、润滑剂、玛
Figure A20078004818000101
脂、油漆、食品、及象“喷雾串(silly string)”之类的新颖制品等。
在本发明的实施例中，容器110的第一部分112具有由活塞113分离的两个室122、124，例如如图4中所示。第一室122设计成在大约1至15barg压力范围内保持用气体装填的碳材料116，并且还装有抛射剂室115。抛射剂室115装有包括活性碳和抛射剂的吸附气体材料116。第二室124设计成装制品或活性成分132。在示例中，第二室124装密封剂。容器110的第二部分114配装用于从中释放成分132的阀室118和输送管120。可替换机构可以用于制品132的有效释放。
活塞113通常形成开口圆筒，该开口圆筒在中部具有中空圆柱形杆。在罐基底上的孔与杆的底部之间具有足够宽的间隙，以使活性碳和固体CO2能引入，尽管碳和CO2能以其它方式引入。例如，碳和CO2可在柱塞插入到罐中之前添加。在该情况下，罐在其基底上不必装有孔。添加的碳/CO2抛射剂的适当量是施加用于从第二室124释放成分132有效的压力所必需的装填碳材料116的量。在示例中，活塞113由象聚丙烯之类厚的强度高的塑性材料制造。可以使用其它聚合物。这种厚的构造将由采用较轻材料(例如，如果在阀上袋系统中使用的袋对选择的压力太薄)而导致的可能故障降至最小。
118内装的阀的操作释放成分132。在碳材料116上装填的气体膨胀，向第二部分114推动活塞113并将成分132推到罐外(即像医用注射器排放)。
根据本发明实施例制造压力容器的一种方法包括：用活性碳填满或基本上填满可密封容器；为了以碳吸附而将压缩气体流施加到容器中；和在得到足够的压力级时密封容器。气体为了吸附施加到碳微孔中，直到达到平衡压力。例如，调节的压缩气体圆筒可以连接到罐上并进气，直到罐达到所述被调节的压力。在另一个示例中，使罐数次遭受压缩气体的调节压力，使得每次受调节压力使其更接近平衡压力。气体或压缩气体能通过阀添加到容器中。压缩气体根据其对碳的亲合力选择。不同气体因为在吸附蒸汽与吸附剂之间不同的相互作用潜力而提供气体的不同吸收量、不同剩余物并由此不同的可输送体积。
用于根据本发明的方面制造压力容器的方法包括：用碳填充容器；添加固体CO2；将阀上袋插入到容器中；和将阀上袋压接在容器上。例如，这通过使用一种装置完成，该装置将装有阀的环形件强加到罐的颈部上，并且将两者压接在一起。然后将罐组装好，准备使活性成分经过阀能被装填。
为了碳吸附可通过将压缩气体流或液体或固体施加到容器中来添加气体。
例1
为了与本发明的实施例相比曾测试典型的空气喷粉器。典型喷粉器包括容器，该容器具有513cm3容量并装有300cm3的液化HFC134a。液体的体积和罐的结构曾设置成保证只输送HFC蒸汽。因此当按压罐阀时，没有液体被分配，即使当罐被倒置时也是如此。阀浸入管的长度设置成存在于液位上方。通过使喷粉器完全散布，确定装有足以产生在环境温度和压力下测出的大约85升134a蒸汽的液体体积。这个量相当于大约360克的HFC 134a被直接发射到大气中。HFC134a的CO2全球变暖潜能(GWP)是3,200(超过20年时间)。因此，360克的HFC 134a相当于1,152,000克(即在这个时标范围内大于每罐一吨二氧化碳)。
在本发明的示例中，尺寸和结构与上述典型空气喷粉器相类似的空气喷粉器容器以500cm3的活性碳填充，并且装填有二氧化碳，以达到大约10barg的压力。二氧化碳的量是93克(大约52升气体)。用二氧化碳填充装碳罐可以通过使用压缩气体来实现(或者通过添加为达到所需压力计算的固体二氧化碳的重量)。填满的容器在容器的压力达到大气压力之前输送42升排放的总气体体积。这与来自相同尺寸容器只有5升的输送气体相比，该容器装填了没有碳的10barg的二氧化碳。试验结果表明，来自填充有装上压缩气体的碳的容器比仅装压缩气体的容器每容器具有更多的空气“喷射”。对于固体和气体两种抛射剂的试验结果在给定质量通常是相同的。可采用较多或较少量的活性碳，或者随着总气体体积相应而生的变化可使用较大或较小的填充压力。在这个示例中，加装气体的碳填充的容器当与装填有HFC134a的典型“空气”喷粉器相比时每容器输送较少喷射。与从典型HFC空气喷粉器排放的85升气化物相比，输送42升的排放量。通过扩大罐的体积和/或通过提高较高额定压力罐中的容器压力，能增加喷射的数量。在这个示例中，可以设想，使容器的体积加倍会补偿不足，并且产生相等数量的喷射。
例2
曾作试验，以比较压缩的二氧化碳气体、吸附的二氧化碳和典型的商业制造的HFC喷粉器的效率。同样类型和体积的容器用压缩二氧化碳和吸附二氧化碳装填到大约10barg压力。对每个容器的压力测量值在标准温度下作了记录。通过按压其致动器一次五秒从每个容器排出气体。记录了气体的重量损失，而后使容器在恒温控制水槽中能热平衡到25℃。过程被重复，直到每个容器的压力分布能被确定。每个容器的压力/排放量分布在下面曲线图中示出。
Figure A20078004818000131
伴随每次5秒喷射的压缩气体罐的快速压降清楚地表明其效率低。在另一极端，HFC喷粉器显示了平衡后相当恒定的压力值，直到所有HFC液体被用尽，在该阶段压力对以后排放迅速下降。比较起来，吸附二氧化碳的容器在压力减小到不再起作用的能级之前，使实现了较多数量的有效喷射。
在吸附系统中有效喷射的数量是阀类型的函数。具体地说，它是在阀杆上孔口的数量和有效面积的函数。较大面积比较小面积将输送更有力的喷射，但也将罐较快地用尽，因为每个喷射将排放较大量的气体。不同阀的类型作了比较。它们产生与所示曲线类似的曲线。
气体的动能由公式1/2mv2 rms得出，式中，vrms表示组成气体的分子的均方根速度。为了实用目的，vrms能用表面线性速度代替，该表面线性速度定义为容积流率除以阀孔口的面积。对于HFC喷粉器，1秒喷射的动能(相当于喷射的功率)能由阀孔口的每单位时间和面积排出的质量来确定。对于示例中使用的典型喷粉器，这表示与40瓦特的值相等。作为喷射数量函数装有吸附二氧化碳(配有相同尺寸的阀)的罐的喷射功率的曲线得出能适合表达式：P＝738.5n-1.912的平滑曲线，式中，P是功率，而n是≥40瓦特的喷射数量。代入P＝40而解出n，在这个示例中，表示25×1秒喷射的潜力。用于吸附CO2罐的40瓦特值对应于大约3barg。
通过使用阀和穿过调节器的流量将储存吸附二氧化碳的容器的压力调节到大约3barg，可以实现另外75×1秒相等功率喷射。
例3
发现市场上可买到的气角(gas horn)(又名雾角、晚会角或支持者角)罐(260cm3)装有75.4克的高度易燃丙烷/丁烷混合物(在环境温度6.7bara的压力下操作)。在罐中可得到的总气体体积估计为38升。罐的倒置和阀的致动引起液体烃通过角大量地喷射，并以正常竖直的模式操作射出烃蒸汽。
类似体积的罐用活性碳填充，并用二氧化碳加压到10barg。罐输送21.8升的气体体积。
可以采用各种量的活性碳，或者随着总气体体积相应而生的变化可使用较大或较小填充压力。可替换地，罐可以用固体二氧化碳装填，而剩余容积用设计成产生最终合成压力的一重量固体碳填充。
各罐装有吸附到活性碳上的二氧化碳，每个罐用9.5barg压力装填，这些罐曾制备成装有两个不同尺寸的阀。发出声音的响度测量使用放置在距离声源大约2米地方的Tenma(72-860)声级计进行。
在上述距离地方，较小尺寸的阀具有大约105dB的初始声级，而较大阀则发出大约125dB的初始声级。为了比较，商用650ml“空气”喷粉器-称作Sprayduster(填充有氟烃)和商用260ml雾角-称作晚会角FOGO(填充有烃混合物)与填充有碳(307克)和CO2(98克)的两个650ml尺寸罐作比较。第一吸附剂罐装有小尺寸阀，而第二罐则装了较大尺寸阀。商业制造的HFC罐给出118dB的读数，而填充烃的晚会角发出112dB。
气体通过经由致动器释放从装有活性碳/二氧化碳的罐中周期地排出，并且在声级测量之前记录了压力。曾使用测试角(trial horn)，将来自小尺寸阀的测量声音确定在恒定声级下，直到获得大约5barg的压力。此后注意到，声级稍微下降，直到在2.8barg的压力下，判断角是无效的。在较大阀的情况下，声级对大约5barg再次恒定。以后，测出的声级逐渐下降，在0.2barg下达到107dB。
例4
装有烃或氟烃抛射剂的替代物的碳和CO2的气溶胶罐曾用如下过程制备：
将预定量的活性碳添加到市场上可买到的容器中，随后是预定重量的二氧化碳。按照下表选择数量。装有阀的袋(例如阀上袋)被插入到容器中。容器而后被压接。由此产生的组件然后准备好用活性成分填充，并使用适当的致动器。将要使用的致动器取决于气溶胶罐的以后使用和所要求的分配的形式，例如喷雾或喷流。
这种使用固体形式的二氧化碳填充气溶胶罐的方法比用压缩气体填充可能更高效，因为它不要求气体冲洗。只要求一次添加二氧化碳便使吸附过程产生的热量由固体致冷剂的升华所需的热量有效地抵消。比较起来，在压缩气体的情况下，罐由于吸附过程产生的热量而受到过压力。合成热析出抵消了可实现的吸附程度，而且罐必须随后冷却并用气体重新装填，以便最大量的二氧化碳能被活性碳吸收。有许多市场上可买到的系统，这些系统可用来高效和实用地从该气体的气源中产生固体二氧化碳。在这里所述的示例中，固体CO2从装有浸入管的压缩气瓶产生，使得当气瓶阀被打开时，通过实验室规模的制粒机排出液体二氧化碳。
对于具有变量的碳和二氧化碳的装碳材料，为了使用高活性椰壳基活性碳的210cm3的容器体积和大约75cm3的活性成分，使用了以实验为基础的模型来计算初始压力和最终压力。根据这些计算的实验结果示出在下表中。
Figure A20078004818000161
对于给定组的条件，使用的碳越多，从初始压力到最终压力的压降越低。
为了防止在填充过程中或在用户使用期间袋30发生机械故障，吸附剂垫40可以有选择地被插入在容器中。在示例中，垫40其中包括棉花或合成吸附剂，比如尿布材料。垫40具有大约1cm的深度，其尺寸加工成在第一部分12的周边范围内，并且被置于袋的下面碳的顶部上。在袋刺破的情况下，其内容物(像液体内容物)会暴露于活性碳吸附剂垫并被吸附，因此有效地防止其与活性碳接触。否则有可能一些二氧化碳随罐内压力的伴生增大而会移离活性碳。在溶剂是水基、或部分水基的场合，使用淀粉基水吸附剂是方便的，比如在尿布中通常使用的那样，尽管可采用其它吸附剂材料。
例5
在下面的示例中，制备装有碳和二氧化碳的罐，这样使提供4.2到4.4bara之间的初始压力。增添77cm3的水使罐内压力升高到10.2最大bara。插入到另一个类似填充罐中的是淀粉基吸附剂的盘，该盘被置于活性碳的顶部上，这样合理地使液体能进入与盘接触，且没有碳的不适当接触。然后增添77cm3的水使罐内压力升高到在25℃下测得的最大5.4bara。这比没有吸附剂盘制备的罐低大约5bar。
例6
在本发明的实施例中，对填充有活性碳/CO2和配有专有的间隙失效的工业密封剂的容器作了测试，以展示从‘罐中袋’系统中有效成分分配。罐体积通常是330cm3，并装有在整体罐中袋系统中所保持的大约222cm3(270克)的密封剂。在罐基底中的橡胶阀将烃混合物密封。
通过首先计算产生7bara的全罐压力和5bara的全部排出罐压力所需的粒状活性碳和固体二氧化碳的适当重量制备了碳材料。用于活性碳基于实验的等温线、其它气体测量值和操作温度可能与确定重量比相关。在示例中，25度C用来确定，32.3克的碳重量和9.1克的CO2重量借助这种具体构造将取得所需的压力。
实施了如下方法：
(i)初始称重密封剂的罐(装烃抛射剂)。
(ii)将罐基底中的插塞缓慢和小心地从基底孔中去除，并使烃抛射剂混合物能缓慢地从罐孔中排出(烃的重量损失记录为12.6克)。
(iii)在被排空的罐内“空的”空间体积通过经基底孔缓慢引入被测量的水的体积直到罐内空的空间被充满来确定。填充“空的”空间的水的体积是＝108cm3。添加的水从罐基底排出，并使空间体积能干燥。
(iv)为了在罐中取得7bara的初始压力，将活性碳的计算重量(32.3克)经基底上的小孔添加到罐的空白空间中。固体CO2的计算重量(9.1克)然后经基底孔添加到称重碳上。当达到所需固体CO2的重量时，迅速插入Nicholson插塞，以将罐中的基底孔密封。
(v)在达到环境温度条件20分钟平衡之后，通过顶部阀配件的密封剂的试用分配对于在分配过程中的成分的稳定、均匀和可控制流动认为是成功的。实现267克的密封剂完全有效排出。罐受到破坏打开时，观察到密封剂袋完全被排空。
在本发明实施例的示例中，可以预料，另一种抛射剂被代替，比如空气、氧、氮、二氧化碳或惰性气体(例如氩)或这些气体的混合物。在活性碳上吸附的其它较少环境良性气体，比如一氧化二氮，也可用作烃或氟烃抛射剂的替代物，并且可能对健康、安全及环境周围产生希望有的变化。
例7
商用粘性密封剂被发现设计成使用如图4中所示的活塞装置113来操作，该粘性密封剂包括三甲氧基乙烯基硅烷，并装在大约150cm3容量的罐110中。罐的排出操作压力在大约4.9barg下测量。滑动配合活塞被观察到有效地将密封剂与氟烃抛射剂分离，并具有牢固的塑性结构。罐因此有效地分离成两个室；其中第一室装有抛射剂，具有大约50cm3容量；和其第二室，其装有密封剂，具有大约100cm3容量。橡胶插塞插入物从位于罐基底上的圆形孔中除去，而将HFC抛射剂(大约4克)被释放到大气中。
根据本发明的方面，抛射剂室115通过在罐基底处的孔以碳材料116部分填充，该碳材料116由被计算的活性碳的量和固体二氧化碳的量构成；并将橡胶插塞140重新插入。活性碳和二氧化碳的量是使用上述模型计算的，这样使在6-7bara区域内产生开始压力和5bara完全排放中最终压力(在25℃下测量的压力)。在第二部分114的释放阀操作时，气体在第一室112中膨胀，使活塞113推撞第二室124，从而从释放部分114释放制品132。注意到，成产生的罐以非常满意和受控流率产生制品132，比如在这种情况下为密封剂的完全排出。下表示出对许多变量计算的开始压力和结束压力，这些变量包括：成分的各种体积、抛射剂室体积、碳重量和CO2重量。
成分        抛射剂室    活性碳    CO2重量/  开始压力    结束压力    ΔP/bar
体积/cm3                重量/克   克        /bar        /bar
            体积/cm3
100         47          16.18     4.88      7.0         5.2          1.8
100         47          13.41     4.15      7.0         5.0          2.0
100         47          18.37     5.19      6.5         5.0          1.5
100         47          11.10     3.36      6.5         4.5          2.0
100         47          15.35     4.18      6.0         4.5          1.5
90          47          19.27     5.70      7.0         5.5          1.5
75          47          19.43     5.74      7.0         5.7          1.3
50          47          17.77     5.31      7.0         6.0          1.0
100         100         35.13     10.58     7.0         6.0          1.0
200         100         31.95     9.73      7.0         5.2          1.8
250         100         41.61     12.29     7.0         5.2          1.8
以上所示和描述的并在附图和示例中的本发明的实施例均是本发明的范围内可能形成的许多实施例的典型。将要理解，提出详细的实施例、附图和示例是为了阐明，而不是限制。在附属权利要求书中限定的本发明的范围内，可以对本发明作另外改变、修改或变更。

Claims (20)

1.一种用于释放加压内容物的容器，其包括：
第一部分，
第二部分，其限定用于第一部分的释放装置，和
碳材料，其容纳在第一部分中，其中，所述碳材料包括用抛射剂装填的活性碳，以产生大约1至15barg的压力。
2.根据权利要求1所述的容器，其中，所述活性碳来源于天然或合成源。
3.根据权利要求1所述的容器，其中，所述活性碳含有微孔，这些微孔具有大约0.5nm至大约2.5nm范围内的尺寸。
4.根据权利要求1所述的容器，其中，所述活性碳具有小于大约25kJ(被吸附物的摩尔)-1的吸附焓。
5.根据权利要求1所述的容器，其中，所述抛射剂是压缩气体。
6.根据权利要求5所述的容器，其中，所述压缩气体选自包括空气、氧气、氮气、二氧化碳、惰性气体和一氧化二氮、或它们的组合的组。
7.根据权利要求1所述的容器，其中，所述抛射剂以固体二氧化碳的形式引入。
8.根据权利要求1所述的容器，其中，所述活性碳填满或基本上填满所述第一部分。
9.根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器为圆筒、立方体或矩形箱的通常形式。
10.根据权利要求1所述的容器，其还包括设置在所述第一部分中的气囊。
11.根据权利要求10所述的容器，其中，所述气囊包含要从所述容器分配的制品。
12.根据权利要求10所述的容器，其还包括位于所述气囊附近的吸附剂。
13.一种用于排出制品的容器，其包括：
第一室；
第二室，其与第一室相邻设置，并适于接收制品；
释放机构，其被设计成装配有第二室并有选择地从该第二室中排出制品；
碳材料，其设置在第一室中，其中，所述碳材料是用抛射剂装填的活性碳，以产生大约1至15barg的压力；和
活塞，其位于第一室与第二室之间，并在第一室中的气体膨胀时向释放机构运动，以加压第二室而从其该第二室中释放制品。
14.根据权利要求13所述的容器，其中，抛射剂以固体二氧化碳或压缩气体的形式被引入。
15.根据权利要求13所述的容器，其中，所述活性碳含有微孔，这些微孔具有大约0.5nm至大约2.5nm范围内的尺寸。
16.根据权利要求13所述的容器，其中，所述碳具有小于大约25kJ(被吸附物的摩尔)-1的吸附焓。
17.一种用于制造用来释放加压内容物的容器的方法，其包括步骤：
(a)将活性碳引入到容器中；
(b)将抛射剂引入到容器中，用于吸附到活性碳上；和
(c)在得到足够的压力级或高达大约15barg的压力时，密封容器。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述步骤(b)还包括步骤：将真空施加在所述容器中的阀上，以得到大约0.1bar的压力。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，步骤(b)的所述抛射剂通过将压缩气体流施加到所述容器中而被引入。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，步骤(b)的所述抛射剂通过添加足够量的固体二氧化碳而被引入。
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