FR2620435A1 - SOLID AGGLOMERS BASED ON SODIUM CHLORATE, CLEARING OF BREATHABLE OXYGEN BY THERMOCHEMICAL DECOMPOSITION AND PROCESS FOR THEIR PREPARATION - Google Patents
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Abstract
Description
Agglomérés soLides, à base de chLorate de sodium, dégageant de l'oxygène respirable par décomposition thermochimique et Leur procédé de préparation.Sodium agglomerates, based on sodium chlorate, releasing breathable oxygen by thermochemical decomposition and their preparation process.
La présente invention a pour objet des agglomérés solides, à base de chlorate de sodium, dégageant de L'oxygène respirable par décomposition thermochimique. Elle concerne également un procédé de préparation desdits agglomérés. The present invention relates to solid agglomerates, based on sodium chlorate, releasing breathable oxygen by thermochemical decomposition. It also relates to a process for preparing said agglomerates.
De tels agglomérés sont utiles à la fabrication de chandelles, dont la décomposition, au sein de dispositifs adéquats, assure une distribution contrôlée d'oxygène respirable. De tels dispositifs sont, par exemple, décrits dans le brevet FR 1 403 612. Such agglomerates are useful in the manufacture of candles, the decomposition of which, within suitable devices, provides a controlled distribution of breathable oxygen. Such devices are, for example, described in patent FR 1 403 612.
Ils sont avantageusement utilisés dans Les sous-marins, les équipements de plongée, Les aéronefs... Ils peuvent également équiper des postes de soudure, des postes de premier secours, des abris anti-atomiques...They are advantageously used in submarines, diving equipment, aircraft ... They can also equip welding stations, first aid stations, anti-atomic shelters ...
Des agglomérés solides à base de chlorate alcalin ont été décrits dans Le brevet FR 1 142 360. Ils contiennent outre du chlorate de sodium, un corps combustible et un catalyseur. Le bioxyde de manganèse est utilisé comme catalyseur et le magnésium comme combustible. Avantageusement, lesdits agglomérés contiennent également du bichromate de sodium. Solid agglomerates based on alkali metal chlorate have been described in patent FR 1 142 360. They contain in addition sodium chlorate, a combustible body and a catalyst. Manganese dioxide is used as a catalyst and magnesium as fuel. Advantageously, said agglomerates also contain sodium dichromate.
Ces agglomérés solides, selon l'art antérieur, sont caractérisés par une faible densité. Ils sont obtenus par moulage à une pression ordinaire -5.106 à 107 Pa (50 à 100 bars)- d'un mélange des ingrédients ci-dessus ; ledit mélange ayant été préalablement humidifié par ajout en son sein de plus de 3 parties en poids d'eau pour 1 partie en poids de chlorate de sodium. La densité de tels agglomérés demeure voisine de celle du chlorate de sodium, environ 1,6. These solid agglomerates, according to the prior art, are characterized by a low density. They are obtained by molding at ordinary pressure -5.106 to 107 Pa (50 to 100 bar) - a mixture of the above ingredients; said mixture having been previously moistened by adding within it more than 3 parts by weight of water to 1 part by weight of sodium chlorate. The density of such agglomerates remains close to that of sodium chlorate, about 1.6.
Selon l'invention, on propose maintenant des agglomérés, contenant les mêmes ingrédients mais de densité supérieure à 1,8. According to the invention, agglomerates are now proposed, containing the same ingredients but with a density greater than 1.8.
De tels agglomérés sont particulièrement intéressants, en ce qu'ils présentent un haut rendement volumétrique. Selon
L'invention, on a optimisé le rapport volume d'oxygène dégagé par volume d'aggloméré consommé. Ceci revêt une importance primordiale dans un grand nombre d'applications desdits agglomérés, spécialement à bord des sous-marins.Such agglomerates are particularly interesting in that they have a high volumetric efficiency. according to
The invention has optimized the volume ratio of oxygen released per volume of consumed agglomerate. This is of paramount importance in a large number of applications of said agglomerates, especially aboard submarines.
La Demanderesse, de manière surprenante, a pu obtenir des agglomérés d'une telle densité, en appliquant de fortes pressions à des mélanges spécifiques des ingrédients énoncés ci-dessus, tout en évitant Les risques de décomposition brutale de ces mélanges et d'explosion. The Applicant, surprisingly, has been able to obtain agglomerates of such a density, by applying high pressures to specific mixtures of the ingredients mentioned above, while avoiding the risk of sudden decomposition of these mixtures and explosion.
Les agglomérés solides de forte densité, selon l'invention, sont obtenu par compression au-delà de 108 Pa (1000 bars), d'un mélange, contenant pour 100 parties en poids de chlorate de sodium, 5 à 7 parties en poids de bioxyde de manganése, 2 à 3 parties en poids de magnésium, environ 0,3 partie en poids de bichromate de sodium et de L'eau en une quantité telle qu'elle représente avec L'eau éventuellement contenue dans Le chlorate environ 1 % en poids dudit chlorate sec. The high density solid agglomerates according to the invention are obtained by compression above 108 Pa (1000 bar) of a mixture, containing, per 100 parts by weight of sodium chlorate, 5 to 7 parts by weight of manganese dioxide, 2 to 3 parts by weight of magnesium, about 0.3 part by weight of sodium dichromate and water in an amount such that it represents with water optionally contained in the chlorate about 1% by weight weight of said dry chlorate.
La quantité d'eau intervenant dans le mélange est, selon l'invention, fondamentale. The amount of water involved in the mixture is, according to the invention, fundamental.
La présence de cette eau est indispensable. Elle joue le rôle de Lubrifiant, permet de comprimer le mélange sans avoir à Le chauffer. The presence of this water is essential. It plays the role of Lubricant, allows to compress the mixture without having to heat it.
Toutefois, si elle intervient en quantité trop importante, il se pose notamment des problèmes insolubles de démoulage. However, if it intervenes in too large quantity, it poses in particular insoluble problems of demoulding.
Selon l'invention, on a donc élaboré des mélanges à environ 1 X d'eau (en poids par rapport au chlorate sec) qui peuvent, sans danger, être fortement comprimés et qui génèrent des agglomérés se décomposant sans problème. According to the invention, it has therefore been prepared mixtures with about 1 X of water (by weight relative to dry chlorate) which can, without danger, be highly compressed and which generate agglomerates decomposing without problem.
De plus, cette technique d'élaboration des agglomérés selon l'invention -forte compression d'un mélange faiblement humidifié- a permis de minimiser La quantité de combustible intervenant. In addition, this technique of elaboration of the agglomerates according to the invention - strong compression of a weakly moistened mixture - allowed to minimize the amount of fuel involved.
Les mélanges à comprimer selon L'invention ne contiennent pour 100 parties en poids de chlorate, que 2 à 3 parties en poids de magnésium. The compression mixtures according to the invention contain, per 100 parts by weight of chlorate, only 2 to 3 parts by weight of magnesium.
Cette diminution de la quantité de combustible intervenant est intéressante en ce que, d'une part, elle va dans le sens de la sécurité et en ce que, d'autre part, elle permet de minimiser La quantité de calories dégagée lors de La combustion d'un aggloméré selon l'invention. This reduction in the amount of fuel involved is interesting in that, on the one hand, it is in the direction of safety and in that, on the other hand, it minimizes the amount of calories released during combustion. of an agglomerate according to the invention.
La Demanderesse, en ajustant La composition des mélanges d'ingrédients utiles selon l'art antérieur à la préparation d'agglomérés, a rendu possible leur forte compression et l'obtention d'agglomérés, particulièrement performants. The Applicant, by adjusting the composition of the mixtures of useful ingredients according to the prior art to the preparation of agglomerates, made possible their high compression and the obtaining of agglomerates, particularly effective.
Lors de leur combustion, Les rapports
litres d'oxygène dégagés et litres d'oxygène dégagés
volume de produit quantité de chaleur dégagée sont optimisés.During their combustion, the reports
liters of oxygen released and liters of oxygen released
product volume amount of heat released are optimized.
Pour atteindre une densité supérieure à 1,8, Le mélange des ingrédients selon l'invention doit être comprimé au-delà de 108 Pa (1000 bars). To reach a density greater than 1.8, the mixture of the ingredients according to the invention must be compressed above 108 Pa (1000 bar).
De préférence, il sera comprimé au-delà de 2.108 Pa (2000 bars). Preferably, it will be compressed beyond 2.108 Pa (2000 bar).
Il est possible, selon L'invention, de préparer des agglomérés d'une densité supérieure à 2,3. It is possible, according to the invention, to prepare agglomerates with a density greater than 2.3.
Ainsi, on obtient, par compression d'un mélange selon l'invention, à 24.107 Pa (2400 bars), des agglomérés de densité 2,4. Thus, by compression of a mixture according to the invention, 24007 Pa (2400 bar), agglomerates of density 2.4 are obtained.
Avantageusement, L'eau intervenant dans le mélange des ingrédients selon L'invention est de l'eau purifiée. Advantageously, the water involved in the mixing of the ingredients according to the invention is purified water.
On utilise de L'eau distillée ou déminéralisée. En augmentant le degré de pureté de Ladite eau, on augmente son pouvoir lubrifiant. Distilled or demineralized water is used. By increasing the degree of purity of said water, it increases its lubricity.
De plus, la Demanderesse a mis en évidence l'avantage qu'il y a à utiliser une eau purifiée chlorée. ELle est chlorée notamment par addition d'hypochlorite de sodium. ELle est ainsi rendue oxydante et renforce l'action du bichromate de sodium. In addition, the Applicant has demonstrated the advantage of using chlorinated purified water. It is chlorinated in particular by the addition of sodium hypochlorite. It is thus made oxidizing and enhances the action of sodium dichromate.
En utitisant une eau purifiée et chlorée, on obtient selon L'invention des agglomérés très fiables. Leur décomposition thermochimique démarre et va jusqu'à son terme sans difficulté aucune. By using purified and chlorinated water, very reliable agglomerates are obtained according to the invention. Their thermochemical decomposition starts and goes to completion without any difficulty.
Un autre objet de L'invention est de proposer un procédé de préparation d'agglomérés solides dégageant de l'oxygène respirable par décomposition thermochimique à haute densité. Another object of the invention is to provide a method for preparing solid agglomerates releasing breathable oxygen by high-density thermochemical decomposition.
Ledit procédé consiste à
- mélanger dans un malaxeur Les poudres de chlorate et de bioxyde de manganèse ;
- introduire dans ledit malaxeur la poudre de magnésium ;
- humidifier lentement le mélange ainsi obtenu par une solution aqueuse de bichromate de sodium ;
- prélever la quantité souhaitée du mélange humidifié homogénéisé et la soumettre dans une presse à une pression supérieure à 108 Pa (1000 bars) ;
- sécher L'aggloméré obtenu puis le faire refroidir lentement.Said method consists of
- mix in a mixer The powders of chlorate and manganese dioxide;
introducing into said mixer the magnesium powder;
slowly humidifying the mixture thus obtained with an aqueous solution of sodium dichromate;
- Take the desired amount of the homogenized humidified mixture and submit it in a press at a pressure greater than 108 Pa (1000 bar);
- Dry the agglomerate obtained and then cool slowly.
Les poudres de chlorate, de bioxyde de manganèse et de magnésium sont mélangées à sec. Au mélange obtenu est ajoutée la solution aqueuse de bichromate de sodium. The chlorate, manganese dioxide and magnesium powders are dry blended. To the mixture obtained is added the aqueous solution of sodium dichromate.
Pour augmenter la vitesse de dissolution dudit bichromate, son incorporation dans l'eau a pu être réaLisée à chaud. To increase the dissolution rate of said dichromate, its incorporation into water could be achieved hot.
Comme indiqué ci-dessus, l'umidification du mélange se fait, de préférence, avec de l'eau purifiée et chlorée, sa compression est effectuée, de préférence, à une pression supérieure à 2.108 Pa (2000 bars). As indicated above, the wetting of the mixture preferably takes place with purified and chlorinated water, its compression is preferably carried out at a pressure greater than 2.108 Pa (2000 bar).
Le séchage des agglomérés obtenus après démoulage est réalisé dans un four à 1200C pendant 12 heures. Drying of the agglomerates obtained after demolding is carried out in an oven at 120 ° C. for 12 hours.
Au cours de ce séchage, on élimine environ la moitié de la quantité d'eau préalablement introduite dans le mélange. During this drying, about half of the amount of water previously introduced into the mixture is removed.
Les agglomérés solides selon L'invention contiennent donc environ : pour 100 parties en poids de chlorate de sodium (NaClO3) 5 à 7 parties en poids de bioxyde de manganèse (mon02) 2 à 3 parties en poids de magnésium (Mg) environ 0,3 parties en poids de bichromate de sodium (Na2Cr207) et environ 0,5 % en poids d'eau par rapport au chlorate sec. The solid agglomerates according to the invention therefore contain approximately: per 100 parts by weight of sodium chlorate (NaClO 3) 5 to 7 parts by weight of manganese dioxide (monO 2) 2 to 3 parts by weight of magnesium (Mg) approximately 0, 3 parts by weight of sodium dichromate (Na 2 Cr 2 O 7) and about 0.5% by weight of water relative to the dry chlorate.
D'autres avantages et caractéristiques des agglomérés selon l'invention seront mieux compris à la lecture de L'exemple comparatif ci-après. Other advantages and characteristics of the agglomerates according to the invention will be better understood on reading the comparative example below.
On a réalisé un premier aggloméré solide (A) selon La technique de L'art antérieur. A first solid chipboard (A) was made according to the technique of the prior art.
Le mélange des ingrédients après humidification (ajout de 3,33 % en poids d'eau par rapport au poids de chlorate) a été mis en formedans des moules (une pression d'environ 107 Pa (100 bars) a été appliquée) puis séché. The mixture of the ingredients after wetting (addition of 3.33% by weight of water relative to the weight of chlorate) was formed into molds (a pressure of about 107 Pa (100 bar) was applied) and then dried .
La composition de L'aggloméré obtenu ainsi que sa densité figurent dans La première colonne du tableau ci-après. The composition of the agglomerate obtained as well as its density appear in the first column of the table below.
On a réalisé un second aggloméré solide (B) en mettant en oeuvre la présente invention. Le mélange des ingrédients a été soumis à une pression de 24.107 Pa (2400 bars). A second solid chipboard (B) was made using the present invention. The mixture of ingredients was subjected to 24.107 Pa (2400 bar) pressure.
La composition de l'aggloméré obtenu ainsi que sa densité figurent dans la seconde colonne du tableau ci-après. The composition of the agglomerate obtained as well as its density appear in the second column of the table below.
On a également indiqué dans ce tableau les quantités d'oxygène et de chaleur dégagées par la combustion d'un dm3 de chacun de ces agglomérés.
<tb><Tb>
<SEP> A <SEP> B <SEP> Comparaison
<tb> NaClO3 <SEP> (g) <SEP> 1450,56 <SEP> 2195,7
<tb> Mn02 <SEP> (g) <SEP> 87,04 <SEP> 131,5
<tb> Mg <SEP> (g) <SEP> 50,72 <SEP> 54,7
<tb> H20 <SEP> (g) <SEP> 7,2 <SEP> 1 <SEP> 10,8
<tb> Na2Cr2O3(g) <SEP> 4,32 <SEP> 6,5
<tb> Densité <SEP> 1,6 <SEP> 2,4 <SEP> + <SEP> 50 <SEP> X <SEP>
<tb> Quantité <SEP> d' 2 <SEP> <SEP> 450 <SEP> 700 <SEP> 1 <SEP> 55 <SEP> % <SEP>
<tb> dégagée <SEP> (l) <SEP>
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> chaleur <SEP> 304 <SEP> 328
<tb> dégagée <SEP> (Kcal)
<tb> Kcal <SEP> dégagées <SEP> 0,675 <SEP> 0,469 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> %
<tb> I <SEP> 2 <SEP> dégagés
<tb>
Ces valeurs mettent en évidence l'intérêt des agglomérés solides selon l'invention. <SEP> A <SEP> B <SEP> Comparison
<tb> NaClO3 <SEP> (g) <SEP> 1450.56 <SEP> 2195.7
<tb> MnO2 <SEP> (g) <SEP> 87.04 <SEP> 131.5
<tb> Mg <SEP> (g) <SEP> 50.72 <SEP> 54.7
<tb> H20 <SEP> (g) <SEP> 7.2 <SEP> 1 <SEP> 10.8
<tb> Na2Cr2O3 (g) <SEP> 4.32 <SEP> 6.5
<tb> Density <SEP> 1.6 <SEP> 2.4 <SEP> + <SEP> 50 <SEP> X <SEP>
<tb> Quantity <SEP> of 2 <SEP><SEP> 450 <SEP> 700 <SEP> 1 <SEP> 55 <SEP>% <SEP>
<tb> released <SEP> (l) <SEP>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> heat <SEP> 304 <SEP> 328
<tb> released <SEP> (Kcal)
<tb> Kcal <SEP> released <SEP> 0.675 <SEP> 0.469 <SEP> - <SEP> 30 <SEP>%
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<Tb>
These values highlight the interest of solid agglomerates according to the invention.
Claims (9)
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