DE3238465A1 - Mixture for gas production - Google Patents
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Abstract
Description
Stoffgemisch zur Gaserzeugung Mixture of substances for gas generation
Die Erfindung bezieht sich auf ein Stoffgemisch zur Erzeugung von Gasen bestimmter Mengen und bestimmten Reinheitsgrades durch Reaktion zweier Komponenten fetten Aggregatzustandes in einem Gasgenerator.The invention relates to a mixture of substances for the production of Gases of certain quantities and certain degrees of purity through the reaction of two components rich physical state in a gas generator.
Zur Erzeugung von Gasen ist es bekannt Gasgeneratoren zu benutzen.It is known to use gas generators to generate gases.
Solche Generatoren können durch chemische Reaktionen zweier oder mehrerer Stoffe Gebrauchsgase erzeugen, deren Zusammensetzung und Reinheitsgrad im wesentlichen von den für die Reaktion benutzten Stoffen abhängt. FUr bestimmte Anwendungsfälle, wie z. B. zum FUllen von Schlauchbooten oder für Schutzmaßnahmen, ist es daher Ublich Gasgeneratoren am Ort des Verbrauchs einzusetzen und das gewünschte Gas durch Zersetzung entsprechender fester und / oder flüssiger Komponenten zu erzeugen.Such generators can be produced by chemical reactions of two or more Substances produce utility gases, their composition and degree of purity essentially depends on the substances used for the reaction. For certain applications, such as B. for filling inflatable boats or for protective measures, it is therefore common Use gas generators at the point of consumption and the desired gas by decomposition to generate corresponding solid and / or liquid components.
Um das jeweils gewünschte Gas zu erzeugen ist es daher notwendig entsprechende Ausgangsstoffe in einem Gasgenerator reagieren zu lassen.In order to generate the gas required in each case, it is therefore necessary to use the appropriate gas Allow starting materials to react in a gas generator.
Ein nichtbrennbares Gas,z. B. Stickstoff, verlangt daher einen dieses Element enthaltenden Ausgangsstoff, um durch Zersetzung daraus den Stickstoff zu gewinnen. Es ist daher ein zweiter Stoff zum Reagieren notwendig um sowohl den Stickstoff als auch in entsprechender Reinheit zu erzeugen.A non-flammable gas, e.g. B. nitrogen, therefore requires one this Element-containing starting material, in order to convert it to nitrogen to win. A second substance is therefore necessary to react to both nitrogen as well as in appropriate purity.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Stoff bzw. ein Stoffgemisch vorzusehen, welches bei der Zersetzung Stickstoff hohen Reinheitsgrades entstehen läßt. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Stoffgemisch aus einer Mischung von 90 bis 100 Gewichtsprozenten Natriumazid ( NA N3 ) und 10 bis 0 Gewichtsprozenten Kaliumhyperoxyd ( K 02 ) besteht.The invention is therefore based on the object of a substance or a Provide a mixture of substances which decomposes nitrogen with a high degree of purity can arise. According to the invention, this is the object solved by that the mixture of substances consists of a mixture of 90 to 100 percent by weight sodium azide (NA N3) and 10 to 0 percent by weight potassium hyperoxide (K 02).
Das erfindungsgemäße Stoffgemisch ist durch Zünden eines Wärmeprozesses in der Lage Stickstoff mit einem Reinheitsgrad von > 99% zu erzeugen, wobei die Erzeugungsrate pro Sekunde von der nach dem ZUnden herrschenden Abbrandgeschwindigkeit abhängt. Diese Abbrandgeschwindigkeit kann durch Wahl der Mischungskonzentration des Kaliumhyperoxyds beeinflußt werden. Außerdem ist es zweckmäßig, das erfindungsgemäße Stoffgemisch in Granulatform zu benutzen, weil hierdurch der Abfluß des Gases erleichtert wird. Das Granulat kann als Stoffgemisch hergestellt werden, d. h. jedes Granulatkorn besteht aus dem Stoffgemisch, oder es wird aus Granulatkörnern jeweils reiner Stoffe gemischt.The mixture of substances according to the invention is produced by igniting a heating process able to produce nitrogen with a purity of> 99%, whereby the Generation rate per second from the burning rate prevailing after the ignition depends. This burning rate can be adjusted by choosing the concentration of the mixture of potassium peroxide are affected. It is also useful to use the inventive To use a mixture of substances in granulate form, because this facilitates the outflow of the gas will. The granulate can be produced as a mixture of substances, i. H. every grain of granulate consists of the mixture of substances, or it is made up of granules of pure substances mixed.
Der in der Zeichnung dargestellte Gasgenerator ist zur Gaserzeugung inder erfindungsgemäßen Art vorgesehen. Dieser Gasgenerator besteht aus einem Reaktorgehäuse 1, das in seinem Innenraum ein Drahtgewebe 2 zur Aufnahme des Feststoffgranulats aufweist. Das Reaktorgehäuse 1 ist mit Schrauben an einen Zwischenflansch 3 befestigt, an den das Drahtgewebe 2 mit einem daran vorgesehenen Befestigungsflansch 4 ebenfalls angeflanscht ist. An der Außenseite trägt der Zwischenflansch 3 eine Zündeinrichtung 5 mit einem Zündauslöser 6, bei dessen Betätigung im Bereich der Zündzone 7 ein chemischer Wärmeprozeß gestartet werden kann. Als Zündeinrichtungen können z. B. herkömmliche Feststoffzünder auf Schwarzpulver-Basis oder Zweikomponenten-Flüssigkeitszünder wie Wasserstoffsuperoxyd und Essigsäure oder Essigsäureanhydrld entsprechender Mischungsverhältnisse eingesetzt werden. Nach dem Zünden brennt das innerhalb des Drahtgewebes 2 vorgesehene Granulat ab, wobei sich das gewünschte Stickstoffgas bildet. Dieses Gas gelangt durch Bohrungen 8 im unteren Bereich des Reaktorgehäuses 1 in einen Staubabscheider 9, der aus einem das Reaktorgehäuse 1 umgebenden Gehäusering besteht und Filter- enthalten kann. Mit einem Ausgangsstutzen 10, welcher am Staubabscheider vorgesehen ist, kann das erzeugte Stickstofifgas abgeführt werden. Das Reaktorgehäuse 1 ist auf seiner Oberseite mit einem Flansch 11 verschlossen, in dem eine Sicherheitsscheibe 12 eingesetzt ist. Diese Sicherheitsscheibe gewährt einenBerstschutz, welcher bei Gasdrücken oberhalb eines festlegbaren Grenzwertes anspricht und damit gefährliche Oberdrücke vermeidet.The gas generator shown in the drawing is for gas generation provided in the type according to the invention. This gas generator consists of a reactor housing 1, which has a wire mesh 2 in its interior for receiving the solid granulate having. The reactor housing 1 is fastened with screws to an intermediate flange 3, to which the wire mesh 2 with a fastening flange 4 provided thereon as well is flanged. The intermediate flange 3 carries an ignition device on the outside 5 with an ignition trigger 6, when activated in the area of the ignition zone 7 chemical heat process can be started. As ignition devices, for. B. conventional solid-state detonators based on black powder or two-component liquid detonators such as hydrogen peroxide and acetic acid or acetic anhydride with appropriate mixing ratios can be used. After ignition, the one provided inside the wire mesh 2 burns Granules from, whereby the desired nitrogen gas is formed. This gas gets in through holes 8 in the lower area of the reactor housing 1 in a Dust separator 9, which consists of a housing ring surrounding the reactor housing 1 and filter- may contain. With an outlet nozzle 10, which is on the dust collector is provided, the generated nitrogen gas can be discharged. The reactor housing 1 is closed on its top with a flange 11 in which a safety disc 12 is inserted. This safety disc provides protection against bursting, which is Responds to gas pressures above a definable limit value and is therefore dangerous Avoids upper pressures.
Wie praktische Versuche es bestätigen, läßt sich mit dem Gasgenerator aus dem Stoffgemisch Natriumazid / Kaliumhyperoxyd Stickstoffgas mit einem Reinheitsgrad 99% erzeugen Der durch Zünden ablaufende Wärmeprozeß bietet die Möglichkeit aus 1Kg Feststoffgranulat ca.How practical tests confirm it can be seen with the gas generator from the substance mixture sodium azide / potassium hyperoxide nitrogen gas with a degree of purity 99% generate The heat process taking place through ignition offers the possibility 1kg solid granulate approx.
500 dm3 Stickstoffgas zu erzeugen. Mit einem Filter können dabei die Staubanteile im Staubabscheider 9 abgesondert werden, so daß sich eine Restverunreinigung < 1% ergibt, in der Sauerstoff und von der Zusammensetzung der Zündpatrone abhängige Verunreinigungsstoffe auftreten. Nach dem Abbrennen verbleiben Natrium, Natriumoxyd und Kaliumoxyd in fester Form als Rückstände.500 dm3 of nitrogen gas to be generated. With a filter, the Dust portions are separated in the dust separator 9, so that there is a residual contamination <1% results in the oxygen and depending on the composition of the ignition cartridge Contaminants occur. After burning off, sodium and sodium oxide remain and potassium oxide in solid form as residues.
1 Reaktorgehäuse 2 Drahtgewebe 3 Zwischenflansch 4 Befestigungsflansch 5 Zündeinrichtung 6 Zündauslöser 7 Zündzone 8 Bohrung 9 Staubabscheider 10 Ausgangsstutzen 11 Flansch 12 Sicherheitsscheibe 1 reactor housing 2 wire mesh 3 intermediate flange 4 mounting flange 5 Ignition device 6 Ignition trigger 7 Ignition zone 8 Bore 9 Dust separator 10 Outlet connection 11 flange 12 safety washer
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Title |
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