RU2193430C2 - Method of producing cooled nontoxic gases and device for method embodiment - Google Patents
Method of producing cooled nontoxic gases and device for method embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2193430C2 RU2193430C2 RU2000122826A RU2000122826A RU2193430C2 RU 2193430 C2 RU2193430 C2 RU 2193430C2 RU 2000122826 A RU2000122826 A RU 2000122826A RU 2000122826 A RU2000122826 A RU 2000122826A RU 2193430 C2 RU2193430 C2 RU 2193430C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gases
- zeolite
- mixture
- paragraphs
- activated alumina
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области техники получения охлажденных, нетоксичных газов (смесей газов, или пожаротушащей аэрозоли) из высокотемпературных продуктов горения, термолиза и т.п. в системах утилизации горючих промотходов, бытовых отходов; в газогенераторах вытеснения балласта подводных лодок, системах наддува плавсредств, всевозможных ПАД-ов, подушках безопасности; генераторах пожаротушащего аэрозоля или порошковых газоаэрозольных смесей. The invention relates to the field of technology for producing chilled, non-toxic gases (gas mixtures, or fire extinguishing aerosols) from high-temperature products of combustion, thermolysis, etc. in systems for the disposal of combustible industrial waste, household waste; in gas generators for displacing the ballast of submarines, pressurization systems for boats, all kinds of PADs, airbags; fire extinguishing aerosol generators or powder gas-aerosol mixtures.
Предлагаемый способ получения смеси охлажденных, нетоксичных газов или пожаротушащего аэрозоля, или пожаротушащей порошково-аэрозольной смеси и устройство для его осуществления позволяет не только обеспечить получение охлажденной нетоксичной смеси газов или аэрозоля, но и обеспечить реально жизнедеятельность человека и окружающей природы. The proposed method for producing a mixture of chilled, non-toxic gases or a fire extinguishing aerosol, or a fire extinguishing powder-aerosol mixture and a device for its implementation allows not only to provide a cooled non-toxic mixture of gases or aerosol, but also to ensure real life activity of man and the environment.
Существующие способы получения охлажденной смеси газов или аэрозоля для пожаротушения в большинстве своем не допускают присутствия человека, например, в защищаемом аэрозольными генераторами помещении, после срабатывания генераторов из-за наличия в продуктах сгорания не полностью окисленных соединений углерода и особенно азота. Создание безопасной среды, например, в защищаемом от пожара объеме-помещении решается как за счет их резкого охлаждения, за счет применения новых рецептур аэрозольгенерирующих составов (патент RU 2095104, международная заявка WO 97/33653), так и за счет "окисления" неполностью окисленных продуктов сгорания при их охлаждении и пропускании через слой каталитически активного вещества или водосодержащего (с или без дополнительного окислителя) адсорбента, размещенного в генераторе при строгом соблюдении требования к расположению адсорбента - постоянное нахождение в зоне максимальных температур горения. The existing methods for producing a cooled mixture of gases or aerosol for fire fighting for the most part do not allow the presence of a person, for example, in a room protected by aerosol generators, after the generators have been triggered due to the presence of incompletely oxidized carbon compounds in the combustion products, and especially nitrogen. The creation of a safe environment, for example, in a volume-room that is protected from fire, is solved both due to their sudden cooling, through the use of new formulations of aerosol generating compositions (patent RU 2095104, international application WO 97/33653), and due to the “oxidation” of incompletely oxidized combustion products when they are cooled and passed through a layer of a catalytically active substance or a water-containing (with or without an additional oxidizing agent) adsorbent placed in a generator with strict observance of the requirements for the location of the adsorbent - constant th location in the zone of maximum combustion temperature.
В качестве охладителей горячих газов и пожаротушащего аэрозоля применяют природные кристаллические минералы или различные кристаллогидраты солей или окислов металлов или составов на их основе, зачастую с применением различных алюмосиликатов. Natural crystalline minerals or various crystalline hydrates of metal salts or oxides or compositions based on them, often using various aluminosilicates, are used as hot gas and fire extinguishing aerosol coolers.
Применение искусственных продуктов на основе алюмосиликатов (силикагель, цеолит) в качестве охладителя в газогенераторах и пожаротушащих аэрозольных генераторах известно с 1996 года - WO 98/28041. Известно применение окиси алюминия в составе пиротехнической композиции GB 1447460 для охлаждения продуктов ее горения. Авторы способов объемного пожаротушения по патентам RU 2097079, RU 2142834, RU 2142835, RU 2142306, основанных на использовании в аэрозольных генераторах пиротехнических составов с перхлоратом калия, хлоридом калия и связующего на основе эпоксидной или фенолформальдегидной смолы, с или без "газообразователя" - дициандиамида, использовали также в качестве охладителя алюмосиликаты, при этом планировали придать им дополнительные функции, используя их в аэрозольном генераторе и в качестве доокислителя продуктов неполного горения аэрозоль генерирующих составов. The use of artificial products based on aluminosilicates (silica gel, zeolite) as a cooler in gas generators and fire extinguishing aerosol generators has been known since 1996 - WO 98/28041. It is known to use alumina in the pyrotechnic composition GB 1447460 for cooling its combustion products. The authors of volumetric fire extinguishing methods according to patents RU 2097079, RU 2142834, RU 2142835, RU 2142306, based on the use of pyrotechnic compositions with potassium perchlorate, potassium chloride and a binder based on epoxy or phenol-formaldehyde resin with or without a “blowing agent” - dicyandide in aerosol generators Aluminosilicates were also used as a cooler, while it was planned to give them additional functions, using them in an aerosol generator and as an oxidizing agent for incomplete combustion products. wow.
Однако экспериментально предлагаемые технические решения не позволяют решить эту проблему, так как при реальных скоростях истечения в генераторе продуктов горения через доокислитель, при наличии в его составе дополнительного кислородсодержащего окислителя, не удается заметно снизить содержание СО и особенно NО и NO2 в атмосфере защищаемого от пожара помещении, даже при применении рекомендуемых аэрозольгенерирующих или пиротехнических составов.However, the experimentally proposed technical solutions do not allow solving this problem, since at real rates of outflow of combustion products through the oxidizer in the generator, if there is an additional oxygen-containing oxidizing agent in it, it is not possible to significantly reduce the content of CO, and especially NO and NO 2 in the atmosphere protected from fire indoors, even when using the recommended aerosol generating or pyrotechnic compositions.
При проверке предложенных патентованных технических решений замечено, что существенно лучшие результаты получены лишь при использовании составов по патенту RU 2095104, WO 97/33653 - оба с приоритетом от 15 марта 1996 г., с и без доокислителя в составе охладителя, при этом в качестве доокислителя используются гранулированные алюмосиликаты. Однако установлено, что чем мельче доокислитель - алюмосиликаты любой природы, тем эффективнее доокисление СО (если СО есть в продуктах сгорания аэрозольгенерирующей композиции, состава, топлива). When checking the proposed patented technical solutions, it was noted that significantly better results were obtained only when using the compositions of patent RU 2095104, WO 97/33653 - both with a priority of March 15, 1996, with and without an oxidizing agent in the composition of the cooler, while as an oxidizing agent granular aluminosilicates are used. However, it has been established that the smaller the oxidizing agent — aluminosilicates of any nature, the more effective the oxidation of CO (if CO is present in the combustion products of the aerosol generating composition, composition, fuel).
Обнаружено, что при использовании генераторов с доокислителями, рекомендованными в патентах RU 2097079, RU 2142834, RU 2142835, RU 2142306, с большинством из известных аэрозоль генерирующих составов, рекомендованных авторами патентов, - концентрация NO и NO2 в защищаемом помещении намного выше допустимой. При этом слой алюмосиликатов плавится и гранулы его сплавляются, что затрудняет выход аэрозоля из генератора, приводя к росту давления в генераторе и нерасчетному времени его работы. Такое явление наблюдали уже при весе заряда аэрозольгенерирующего топлива в 200 г при замене штатного охладителя ОХ-11М на алюмосиликаты (в генераторе "Пурга-К02. ЖТ", выпускаемых по К02.ЖТ.Л322.000 ТУ).It was found that when using generators with additional oxidizing agents recommended in patents RU 2097079, RU 2142834, RU 2142835, RU 2142306, with most of the known aerosol generating compositions recommended by the authors of the patents, the concentration of NO and NO 2 in the protected room is much higher than acceptable. In this case, the aluminosilicate layer melts and its granules melt, which makes it difficult for the aerosol to escape from the generator, leading to an increase in pressure in the generator and its non-calculated operating time. This phenomenon was already observed when the aerosol generating fuel charge weight was 200 g when replacing the standard OH-11M cooler with aluminosilicates (in the Purga-K02. ZhT generator, manufactured according to K02.ZHT.L322.000 TU).
Такие результаты еще раз убедили во мнении, что именно химический состав аэрозольгенерирующего топлива имеет определяющее значение при решении проблемы снижения содержания токсичных продуктов в защищаемом, например, от пожара помещении. Однако для существенного снижения концентрации NO и NO2 необходимо искать и другие методы каталитического "окисления-восстановления" продуктов неполного сгорания при проходе их через охладитель и истечении в защищаемый от пожара объем.These results once again convinced the opinion that the chemical composition of aerosol generating fuel is crucial in solving the problem of reducing the content of toxic products in a room protected, for example, from fire. However, to significantly reduce the concentration of NO and NO 2, it is necessary to look for other methods of catalytic oxidation-reduction of products of incomplete combustion as they pass through a cooler and flow into a volume protected from fire.
Резюмируя сказанное выше, следует отметить, что существенным недостатком применения алюмосиликатов в качестве охладителя-доокислителя, даже при наличии в их составе дополнительного неорганического окислителя, является:
- неэффективность использования охладителей-катализаторов, взятых в виде алюмосиликатов, и как следствие - процесс доокисления неполностью окисленных газообразных продуктов сгорания газогенерирующих смесей и/или аэрозольгенерирующих составов - малоэффективен; а приведенные в патентах хорошие экспериментальные результаты можно, вероятно, объяснить лишь малым габаритом генератора, заряда и/или отсутствием теплоизоляции по всему корпусу;
- рост давления в работающем генераторе и, как следствие, - нерасчетное время его работы, причем с возрастанием размеров генератора эти его параметры и характеристики еще больше становятся нерасчетными, со всеми вытекающими из этого последствиями.Summarizing the above, it should be noted that a significant drawback of the use of aluminosilicates as a cooler-oxidizing agent, even if they contain an additional inorganic oxidizing agent, is:
- the inefficiency of using cooler-catalysts, taken in the form of aluminosilicates, and as a result, the process of oxidation of incompletely oxidized gaseous products of combustion of gas-generating mixtures and / or aerosol-generating compositions is ineffective; and the good experimental results given in the patents can probably be explained only by the small size of the generator, the charge and / or the lack of thermal insulation throughout the housing;
- an increase in pressure in a running generator and, as a consequence, an off-design time of its operation, and with an increase in the size of the generator, its parameters and characteristics become even more off-design, with all the ensuing consequences.
Таким образом, известные по патентам технические решения не позволяют достичь основной цели - уменьшения токсичности смеси горячих газов и/или газоаэрозольной смеси, образующейся в защищаемом объеме после, например, запуска аэрозольных генераторов. Thus, technical solutions known from patents do not allow achieving the main goal - reducing the toxicity of a mixture of hot gases and / or a gas-aerosol mixture formed in a protected volume after, for example, launching aerosol generators.
Задача решается тем, что предлагается способ получения охлажденных, нетоксичных газов, заключающийся в совместном одновременном окислении-восстановлении-охлаждении высокотемпературных газов, содержащих продукты неполного окисления, последовательным пропусканием их через по меньшей мере один неподвижный слой гранулированной активированной окиси алюминия и по меньшей мере один слой гранулированного цеолита, разделенных между собой по меньшей мере одним фиксированным свободным объемом, при этом массовое соотношение газы: активированная окись алюминия:цеолит составляет - 1,0:0,05-0,85:0,5-1,5, а последовательность слоев и размер частиц гранулированной активированной окиси алюминия и гранулированного цеолита подбирают в зависимости от начальной температуры газов. The problem is solved in that a method for producing cooled, non-toxic gases is proposed, which consists in simultaneous simultaneous oxidation-reduction-cooling of high-temperature gases containing products of incomplete oxidation, sequentially passing them through at least one fixed layer of granular activated alumina and at least one layer granular zeolite, separated by at least one fixed free volume, while the mass ratio of gases: activated true alumina: the zeolite is - 1.0: 0.05-0.85: 0.5-1.5, and the sequence of layers and particle size of granular activated alumina and granular zeolite are selected depending on the initial gas temperature.
При этом в качестве газов используют подлежащие очистке и охлаждению токсичные и вредные газообразные продукты промышленных выбросов, газообразные продукты нефтехимического синтеза и крекинга, газообразные продукты сжигания промышленных и бытовых отходов, выхлопные газы бензиновых и дизельных двигателей, газы, получаемые при сгорании аэрозольгенерирующих составов. At the same time, toxic and harmful gaseous products of industrial emissions, gaseous products of petrochemical synthesis and cracking, gaseous products of the combustion of industrial and household wastes, exhaust gases of gasoline and diesel engines, gases produced by the combustion of aerosol generating compounds are used as gases to be cleaned and cooled.
В качестве газов могут быть использованы подлежащие очистке и охлаждению газы в пороховых аккумуляторах давления для (ПАД) ракет, в системах вытеснения балласта подводных лодок, в катапультах, в системах заполнения понтонов и спасательных плотов, в системах наддува резиновых плавсредств, в подушках безопасности. As gases, gases to be cleaned and cooled can be used in powder pressure accumulators for (PAD) missiles, in ballast displacement systems of submarines, in catapults, in filling systems for pontoons and liferafts, in systems for pressurizing rubber boats, in airbags.
Задача решается также тем, что применяют гранулированную активированную окись алюминия и цеолит с размером гранул от 0,5 до 15,0 мм, причем размер гранул каждого из них различается. The problem is also solved by the use of granular activated alumina and zeolite with a granule size of from 0.5 to 15.0 mm, and the granule size of each of them varies.
Гранулы окиси алюминия и цеолита содержат в своем составе катализаторы окисления-восстановления токсичных и вредных продуктов. Granules of aluminum oxide and zeolite contain catalysts for the oxidation-reduction of toxic and harmful products.
В качестве катализатора используют соли или окислы металлов, выбранных из ряда: медь, железо, никель, платина, алюминий, или катализаторы типа Перовскитов, или их смеси. As a catalyst, salts or oxides of metals selected from the series are used: copper, iron, nickel, platinum, aluminum, or Perovskite-type catalysts, or mixtures thereof.
В гранулы активированной окиси алюминия и цеолита может быть дополнительно введен окислитель. An oxidizing agent can be added to the pellets of activated alumina and zeolite.
В свободный фиксированный объем дополнительно вводят проволоку из металлов, выбранных из ряда: медь, железо, палладий, алюминий, никель, платина; или из сплавов на их основе; или смесь проволок. In a free fixed volume, a wire of metals selected from the series is additionally introduced: copper, iron, palladium, aluminum, nickel, platinum; or from alloys based on them; or a mixture of wires.
Газы, содержащие токсичные и вредные продукты, могут быть дополнительно смешаны с горячим газом и/или смесью горячих газов, и/или воздухом, и/или их смесью, и/или смесью газов, обогащенную перегретым водяным паром, и/или горячим газом, обогащенной высокоактивным углеродом или графитом. Gases containing toxic and harmful products may be further mixed with hot gas and / or a mixture of hot gases, and / or air, and / or a mixture thereof, and / or a mixture of gases enriched in superheated water vapor, and / or hot gas, enriched with highly active carbon or graphite.
Устройство для получения охлажденных нетоксичных газов содержит комбинированный блок совместного одновременного окисления-восстановления-охлаждения газов, состоящий из по меньшей мере одного неподвижного слоя гранулированной активированной окиси алюминия и по меньшей мере одного слоя гранулированного цеолита, разделенных между собой по меньшей мере одним фиксированным постоянным свободным объемом, при этом каждый из слоев гранулированной активированной окиси алюминия и цеолита разделен по меньшей мере двумя металлическими сетками-решетками, а последовательность слоев и размер частиц гранулированной окиси алюминия и цеолита подбирают в зависимости от начальной температуры газов, а комбинированный блок расположен в теплоизолированном корпусе, снабженном отверстиями для входа и выхода газов. A device for producing chilled non-toxic gases contains a combined unit for simultaneous simultaneous oxidation-reduction-cooling of gases, consisting of at least one fixed layer of granular activated alumina and at least one layer of granular zeolite, separated by at least one fixed constant free volume wherein each of the layers of granular activated alumina and zeolite is separated by at least two metal networks mi-lattices, and the sequence of layers and the particle size of the granular alumina and zeolite are selected depending on the initial temperature of the gases, and the combined unit is located in a thermally insulated housing equipped with openings for gas inlet and outlet.
При этом в качестве газов используют подлежащие очистке и охлаждению токсичные и вредные газообразные продукты промышленных выбросов, газообразные продукты нефтехимического синтеза и крекинга, газообразные продукты сжигания промышленных и бытовых отходов, выхлопные газы бензиновых и дизельных двигателей, газы, получаемые при сгорании аэрозольгенерирующих составов. At the same time, toxic and harmful gaseous products of industrial emissions, gaseous products of petrochemical synthesis and cracking, gaseous products of the combustion of industrial and household wastes, exhaust gases of gasoline and diesel engines, gases produced by the combustion of aerosol generating compounds are used as gases to be cleaned and cooled.
В качестве газов могут быть использованы подлежащие очистке и охлаждению газы, в пороховых аккумуляторах давления для ракет, в системах вытеснения балласта подводных лодок, в катапультах, в системах заполнения понтонов и спасательных плотов, в системах наддува резиновых плавсредств, в подушках безопасности. Gases to be cleaned and cooled can be used as gases, in powder pressure accumulators for missiles, in ballast displacement systems of submarines, in catapults, in filling systems for pontoons and liferafts, in systems for pressurizing rubber watercraft, in airbags.
Задача решается также тем, что в качестве материала по меньшей мере одной из сеток-решеток используют медь, никель, алюминий или их сплавы, или сталь. The problem is also solved by the fact that the material of at least one of the grid-grids use copper, nickel, aluminum or their alloys, or steel.
В гранулированную активированную окись алюминия или цеолит дополнительно может быть введен окислитель. An oxidizing agent can be added to the granular activated alumina or zeolite.
Применяется гранулированная активированная окись алюминия и цеолит двух-трех фракций, при этом часть гранул содержит в своем составе медь, платину, никель, алюминий или их смеси, или их соли, катализаторы типа Перовскитов, или их смесь. Granular activated alumina and zeolite of two or three fractions are used, with some of the granules containing copper, platinum, nickel, aluminum or mixtures thereof, or their salts, Perovskite type catalysts, or a mixture thereof.
По меньшей мере в один свободный объем комбинированного блока введена проволока из металлов, выбранных из группы: медь, железо, алюминий, никель или сплавы на основе этих металлов, или смесь проволок. A wire of metals selected from the group: copper, iron, aluminum, nickel or alloys based on these metals, or a mixture of wires, is introduced into at least one free volume of the combined unit.
Устройство дополнительно содержит генератор смеси газов, обогащенных перегретым водяным паром. The device further comprises a generator of a mixture of gases enriched in superheated water vapor.
Большинство нижеприведенных экспериментальных исследований провели применительно к аэрозольной пожаротушащей смеси газов, проверив полученные выводы при проведении работ с генераторами смеси газов, которые широко используются, например, в ПАД-ах или системах наддува защитных мешков в системах безопасности автомобиля. Most of the following experimental studies were carried out in relation to an aerosol fire extinguishing gas mixture, checking the conclusions obtained when working with gas mixture generators, which are widely used, for example, in PAD systems or pressurization systems for protective bags in car safety systems.
В первых экспериментах некоторого снижения концентрации NO и NO2 удалось достичь при использовании "путанки" или сетки из алюминия, никеля, меди или медьсодержащих металлов при заполнении ими камеры горения или свободных пространств в толще охладителя, а также при использовании в качестве охладителей керамзита, соды, гидроксида калия.In the first experiments, a certain decrease in the concentration of NO and NO 2 was achieved by using a "trowel" or mesh made of aluminum, nickel, copper or copper-containing metals when they filled the combustion chamber or free spaces in the thickness of the cooler, as well as when using expanded clay or soda as coolers potassium hydroxide.
КОН. Использовалось до 6,0 г "путанки" на 200 г аэрозольгенерирующего состава (см. табл.1, 2, 3). Место расположения "путанки" или сеток в генераторе выбрано так, чтобы исключить плавление металла при работе генератора. CON. Up to 6.0 g of "tangle" was used per 200 g of aerosol-generating composition (see Tables 1, 2, 3). The location of the "hooks" or grids in the generator is chosen so as to prevent melting of the metal during operation of the generator.
Основными техническими результатами, достигнутыми при реализации предложенного согласно данной заявке на изобретение способа, являются:
- исключение токсичности генерируемой газовой смеси или пожаротушащей газоаэрозольной смеси в защищаемом от пожара помещении;
- возможность регулирования, по желанию, температуры, вытекающей из генератора газовой смеси, газоаэрозольной смеси, и как следствие, полное исключение зоны пламенного догорания и искр из генератора;
- сохранение в объеме выпуска или защищаемом объеме, например, пожаротушащей эффективности, приближающейся к пожаротушащей эффективности примененного аэрозольгенерирующего топлива.The main technical results achieved by the implementation of the method proposed according to this application for the invention are:
- elimination of toxicity of the generated gas mixture or fire extinguishing gas-aerosol mixture in a room protected from fire;
- the ability to control, if desired, the temperature flowing out of the generator of the gas mixture, gas-aerosol mixture, and as a result, the complete exclusion of the zone of flame burning and sparks from the generator;
- preservation in the output volume or the protected volume, for example, fire extinguishing efficiency, approaching the fire extinguishing efficiency of the used aerosol generating fuel.
Указанные технические результаты достигаются заменой традиционно применяемого блока резкого охлаждения введением в объем генератора по меньшей мере одного специально сформированного комбинированного блока "окисления-восстановления-охлаждения" перед выпуском газовой смеси в защищаемый объем, помещение. Специально сформированный комбинированный блок для "окисления-восстановления-охлаждения" газовой высокотемпературной смеси продуктов горения, получаемых при сгорании любого топлива или аэрозольгенерирующего состава, позволяет получить новые свойства газовой смеси за счет одновременного окисления-восстановления продуктов неполного сгорания топлив с их охлаждением. The indicated technical results are achieved by replacing the traditionally used quench block by introducing into the generator volume at least one specially formed combined oxidation-reduction-cooling block before the gas mixture is discharged into the protected volume, room. A specially formed combined unit for the "oxidation-reduction-cooling" of a gas high-temperature mixture of combustion products obtained by burning any fuel or aerosol-generating composition allows to obtain new properties of the gas mixture due to the simultaneous oxidation-reduction of products of incomplete combustion of fuels with their cooling.
Доокисление-восстановление и охлаждение продуктов горения топлив и аэрозольгенерирующих составов проводят одновременно, совместно в слоях активированной гранулированной окиси алюминия и гранулированных цеолитах, взятых по отношению к аэрозольгенерирующему составу (топливу) в соотношении: 1/(0,05-0,85)/(0,5-1,5). Размеры гранул и весовое содержание окиси алюминия и цеолитов подбираются исходя из расхода термодинамической температуры при образовании газовой или газоаэрозольной смеси и габаритов газогенератора или газоаэрозольного генератора-огнетушителя. Further oxidation-reduction and cooling of the combustion products of fuels and aerosol-generating compounds is carried out simultaneously, together in layers of activated granular alumina and granular zeolites taken in relation to the aerosol-generating composition (fuel) in the ratio: 1 / (0.05-0.85) / ( 0.5-1.5). The size of the granules and the weight content of aluminum oxide and zeolites are selected based on the flow of thermodynamic temperature during the formation of a gas or gas-aerosol mixture and the dimensions of the gas generator or gas-aerosol generator-fire extinguisher.
В качестве аэрозольгенерирующего состава использовали различные известные аэрозольгенерирующие топлива или пиротехнические аэрозольгенерирующие составы. Наибольший эффект достигнут в экспериментах на промышленных генераторах серии "Пурга" при использовании аэрозольгенерирующих составов по патенту RU 2095104 и заявке WO 97/33653. В табл.4, 5 приведены лишь некоторые из результатов, полученных при огневых стендовых испытаниях штатного аэрозольного генератора "Пурга-К02.ЖТ" (вес заряда 200 г), при использовании в нем в качестве заряда различных аэрозольгенерирующих топлив типа СБК и ПАС-47 (ЕР 0627244, заявка WO 97/33653). Заряды топлив СБК и ПАС-47 изготовлены по соответствующим техническим условиям. Для сравнения применены и заряды из оптимального пиротехнического состава по патенту RU 2142306, причем технология изготовления зарядов воспроизведена по описанию в патенте. As the aerosol generating composition, various known aerosol generating fuels or pyrotechnic aerosol generating compositions have been used. The greatest effect was achieved in experiments on industrial generators of the Purga series when using aerosol generating compositions according to patent RU 2095104 and WO 97/33653. Tables 4 and 5 show only some of the results obtained during the fire bench tests of the standard Purga-K02.ZhT aerosol generator (charge weight 200 g) when using different aerosol generating fuels like SBK and PAS-47 as a charge (EP 0627244, application WO 97/33653). Fuel charges SBK and PAS-47 are made according to the relevant specifications. For comparison, charges from the optimal pyrotechnic composition according to patent RU 2142306 were also used, and the technology for manufacturing charges is reproduced as described in the patent.
Испытания проводились в боксе объемом 2,1 куб. метра. Состав газоаэрозольной пожаротушащей смеси оценивался непосредственным замером в боксе через 1 мин после окончания работы генератора и 30 с усреднения газоаэрозольной смеси в боксе вентилятором. The tests were carried out in a box of 2.1 cubic meters. meter. The composition of the gas-aerosol fire extinguishing mixture was evaluated by direct measurement in the box 1 min after the end of the generator and 30 seconds by averaging the gas-aerosol mixture in the box with a fan.
При сборке генераторов использовались только канальные заряды диаметром 76 мм, обеспечивающие тушение очагов пожара в данном боксе в течение не более 1 мин. When assembling the generators, only channel charges with a diameter of 76 mm were used, which extinguish the fires in this box for no more than 1 min.
В качестве очагов пожара использовали три очага, размещаемые на разной высоте и на полу бокса. Площадь поверхности горения каждого очага составляла 10 кв. см. Очаги перед каждым испытанием заполнялись свежим раствором бензина и дизельного топлива, взятых в весовом соотношении 60/40. Three fires were used as fire centers located at different heights and on the box floor. The burning surface area of each source was 10 square meters. see. The foci before each test were filled with a fresh solution of gasoline and diesel fuel, taken in a weight ratio of 60/40.
Следует отметить, что использование в качестве доокислителя-восстановителя-охладителя окиси алюминия и цеолита с каталитическими добавками в виде солей меди, никеля, платины, железа и других металлов усиливает эффект совместного доокисления-восстановления-охлаждения продуктов горения аэрозольгенерирующих топлив, хотя по экономическим соображениям их целесообразно вводить лишь для аэрозольгенерирующих топлив, имеющих большие концентрации водорода, при этом наличие в генераторе "путанки" или сеток из металлов усиливает эффект окисления-восстановления. It should be noted that the use of alumina and zeolite with catalytic additives in the form of salts of copper, nickel, platinum, iron and other metals as a reoxidant-reductant-cooler enhances the effect of co-oxidation-reduction-cooling of the combustion products of aerosol-generating fuels, although for economic reasons they it is advisable to introduce only for aerosol generating fuels having large concentrations of hydrogen, while the presence in the generator of "tangle" or grids of metals enhances the effect of oxide Niya-recovery.
Устройство (генератор) для осуществления способа собиралось из штатного корпуса генератора "Пурга-К02.ЖТ", электровоспламенителя ТЭ-1 и состояло из: теплоизолятора для корпуса с соответствующими выходными отверстиями, загерметизированными полимерной мембраной. Аэрозольгенерирующий заряд в большинстве опытов изготовлялся в виде одноканального изделия. Блок(-и) совместного окисления-восстановления-охлаждения собирался между двух-четырех металлических сеток, заполняя внутренний объем генератора внутри теплоизолирующего стакана, при этом блок(-и) фиксировался неподвижно внутри генератора, исключая его перемещение во время работы устройства (генератора). The device (generator) for the implementation of the method was assembled from a regular Purga-K02.ZhT generator casing, TE-1 electric igniter, and consisted of: a heat insulator for the casing with corresponding outlet openings sealed with a polymer membrane. In most experiments, the aerosol-generating charge was made in the form of a single-channel product. The block (s) of joint oxidation-reduction-cooling was collected between two or four metal grids, filling the internal volume of the generator inside the insulating cup, while the block (s) was fixed motionless inside the generator, excluding its movement during operation of the device (generator).
Блок(-и) окисления-восстановления-охлаждения расположен за аэрозольгенерирующим зарядом после свободного объема для камеры сгорания, причем проверялось наличие одного-трех фиксированных свободных объемов по длине генератора. The oxidation-reduction-cooling block (s) is located behind the aerosol generating charge after the free volume for the combustion chamber, and the presence of one to three fixed free volumes along the length of the generator was checked.
В специальной серии опытов проверялась возможность и целесообразность применения в блоке окисления-восстановления-охлаждения активированной гранулированной окиси алюминия и цеолита двух-трех фракций, при этом часть из них содержала в своем составе, например, соли или окислы меди, никеля, алюминия, железа и платины, или смеси солей этих металлов. In a special series of experiments, the possibility and expediency of using activated granulated alumina and zeolite of two or three fractions in the oxidation-reduction-cooling unit were tested, and some of them contained, for example, salts or oxides of copper, nickel, aluminum, iron and platinum, or a mixture of salts of these metals.
Особо отмечается положительное влияние на скорость окисления-восстановления введения части окислителя-восстановителя-охладителя в виде окиси алюминия и цеолита (с введенным в их состав дополнительным катализатором/катализаторами и без него/без них) в состав аэрозольгенерирующего топлива. В этих опытах зафиксировано положительное влияние дополнительных катализаторов, введенных в предложенный блок "окислитель-восстановитель-охладитель", на показатель степени в законе скорости горения от давления. Подобный эффект отмечен и при введении такого окислителя-восстановителя-охладителя в составы газогенерирующих и ракетных топлив; отмечено, что химическая природа основного окислителя в составе топлив не имеет существенного влияния на эффективность примененного окислителя-восстановителя-охладителя. Эффект может быть усилен, если в состав топлива или охладителя ввести специальный высокоактивированный углерод с большой внутренней полой структурой. The positive effect on the oxidation-reduction rate of introducing part of the oxidizing-reducing agent-cooler in the form of aluminum oxide and zeolite (with and without additional catalyst / catalysts introduced into their composition) into the composition of aerosol generating fuel is especially noted. In these experiments, a positive effect of the additional catalysts introduced into the proposed oxidizer-reductant-cooler block on the exponent in the law of the burning rate versus pressure was recorded. A similar effect was noted with the introduction of such an oxidizing reductant-cooler in the composition of gas-generating and rocket fuels; It is noted that the chemical nature of the main oxidizing agent in the composition of the fuels does not have a significant effect on the effectiveness of the applied oxidizing-reducing agent-cooler. The effect can be enhanced if a special highly activated carbon with a large internal hollow structure is introduced into the fuel or cooler.
Эксперименты показали также целесообразность и необходимость уменьшения размера вводимых в состав окисла алюминия и цеолита частиц углерода до 2,0-150,0 мкм. The experiments also showed the feasibility and necessity of reducing the size of carbon particles introduced into the composition of aluminum oxide and zeolite to 2.0-150.0 microns.
В экспериментах показана возможность и экономическая целесообразность замены в газо (аэрозоль) генераторах части комбинированного наполнителя блока "окисления-восстановления-охлаждения" на традиционные охладители типа мрамора и другие карбонаты или кристаллогидраты солей, окислов или составов на их основе. The experiments showed the possibility and economic feasibility of replacing part of the combined filler of the oxidation-reduction-cooling unit in gas (aerosol) generators with traditional coolers such as marble and other carbonates or crystalline hydrates of salts, oxides, or compositions based on them.
Анализ результатов, представленных в табл.1-7, показывает, что предлагаемый способ получения охлажденной, нетоксичной смеси газов или аэрозоля в генераторах для пожаротушения или устройствах для получения смеси газов, основанный на доокислении-восстановлении при одновременном охлаждении, позволяет:
- применять аффективно способ и устройство с различными газогенерирующими или аэрозольгенерирующими топливами и пиротехническими составами;
- создавать в объеме для выпуска газовой смеси или защищаемом от пожара помещении огнетушащую газоаэрозольную смесь с низким уровнем токсичности;
- исключить прорыв пламени и искр из работающего генератора газовой смеси или пожаротушащего аэрозольного генератора;
- обеспечить низкую температуру выходящей из генератора газовой смеси или аэрозоля при сохранении высокой тушащей эффективности в случае аэрозольгенерирующего пожаротушащего аэрозоля;
- расширить применение способа и для охлаждения и окисления-восстановления различных высокотемпературных смесей газов из различных по природе "генераторов", что делает безопасным дальнейшие работы со смесью газов и исключает возможное их догорание или взрыва при смешении с воздухом из-за отсутствия в них горючих продуктов.An analysis of the results presented in Tables 1-7 shows that the proposed method for producing a cooled, non-toxic gas or aerosol mixture in fire extinguishing generators or devices for producing a gas mixture, based on additional oxidation-reduction with simultaneous cooling, allows:
- apply affectively the method and device with various gas-generating or aerosol-generating fuels and pyrotechnic compositions;
- create a fire extinguishing gas-aerosol mixture with a low level of toxicity in the volume for the release of the gas mixture or in a room protected from fire;
- eliminate the breakthrough of flame and sparks from a working generator of a gas mixture or a fire extinguishing aerosol generator;
- to ensure a low temperature of the gas mixture or aerosol leaving the generator while maintaining high extinguishing efficiency in the case of aerosol generating fire extinguishing aerosol;
- to expand the application of the method for cooling and oxidation-reduction of various high-temperature gas mixtures from various "generators" in nature, which makes safe further work with the gas mixture and eliminates their possible burning out or explosion when mixed with air due to the absence of combustible products .
Низкий уровень токсичности пожаротушащего аэрозоля достигнут и при введении в генератор дополнительного заряда и/или генератора смеси газов, обогащенных перегретым водяным паром. При этом удается ликвидировать и такой недостаток пожаротушащих аэрозолей, как плохая видимость в защищаемом помещении после срабатывания пожаротушащего генератора. Пожар потушен, а видимости в помещении нет, что исключает возможность осмотра помещения без его предварительного проветривания. Такое техническое решение усиливает эффект окисления-восстановления токсичной части газов при введении в состав основного заряда и/или заряда аэрозольгенерирующего состава, и/или состава порошково-аэрозольного генератора высокоактивного гранулированного углерода и/или графита, как с введенными в их состав (так и без них) различных неорганических солей и/или окислов и катализаторов. A low level of toxicity of a fire extinguishing aerosol is also achieved when an additional charge and / or generator of a mixture of gases enriched in superheated water vapor are introduced into the generator. At the same time, it is possible to eliminate such a disadvantage of fire extinguishing aerosols as poor visibility in the protected room after the operation of the fire extinguishing generator. The fire was extinguished, but there was no visibility in the room, which excludes the possibility of inspecting the room without first ventilating it. This technical solution enhances the effect of oxidation-reduction of the toxic part of the gases when introducing into the composition of the main charge and / or charge of the aerosol generating composition and / or the composition of the powder-aerosol generator of highly active granular carbon and / or graphite, both with and without them) various inorganic salts and / or oxides and catalysts.
Низкий уровень токсичности пожаротушащей газоаэрозольной смеси и газовых смесей в защищаемом от пожара объеме, устройстве или помещении делает, например, аэрозольное пожаротушение безопасным для людей даже при так называемом "ложном" срабатывании аэрозольного генератора, происходящего из-за отказа электронной автоматики пуска в работе системы пожаротушения защищаемого помещения. Это расширяет номенклатуру помещений, в которых можно устанавливать в качестве средства пожаротушения аэрозольные пожаротушащие и взрывопредотвращающие генераторы. The low level of toxicity of a fire-extinguishing gas-aerosol mixture and gas mixtures in a volume protected from fire, device or room makes, for example, aerosol fire extinguishing safe for people even with the so-called “false” operation of the aerosol generator due to a failure of the electronic automatic start-up of the fire extinguishing system protected premises. This expands the range of rooms in which aerosol fire-extinguishing and explosion-preventing generators can be installed as a fire extinguishing agent.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122826A RU2193430C2 (en) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | Method of producing cooled nontoxic gases and device for method embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122826A RU2193430C2 (en) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | Method of producing cooled nontoxic gases and device for method embodiment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000122826A RU2000122826A (en) | 2002-11-20 |
| RU2193430C2 true RU2193430C2 (en) | 2002-11-27 |
Family
ID=20239707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000122826A RU2193430C2 (en) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | Method of producing cooled nontoxic gases and device for method embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2193430C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548067C2 (en) * | 2012-08-06 | 2015-04-10 | Борис Петрович Перепеченко | Aerosol-generating composition, aerosol generator for creation of artificial cloudiness aimed at reduction of earth surface temperature, method of application thereof in region stratosphere |
-
2000
- 2000-09-04 RU RU2000122826A patent/RU2193430C2/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548067C2 (en) * | 2012-08-06 | 2015-04-10 | Борис Петрович Перепеченко | Aerosol-generating composition, aerosol generator for creation of artificial cloudiness aimed at reduction of earth surface temperature, method of application thereof in region stratosphere |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2276382C (en) | Method and apparatus for fire extinguishing | |
| CA2545245C (en) | Man-rated fire suppression system | |
| US6116348A (en) | Method and apparatus for fire extinguishing | |
| CA2165320C (en) | Apparatus and method for suppressing a fire | |
| JP6025754B2 (en) | Chemical carbon dioxide gas generator | |
| ES2206698T3 (en) | FIRE EXTINGUISHING PROCEDURE AND FIRE FIGHTING SYSTEM. | |
| CN102824717B (en) | Fire extinguishing agent | |
| RU2193430C2 (en) | Method of producing cooled nontoxic gases and device for method embodiment | |
| RU2193429C2 (en) | Ecologically clean short-flame and flameless aerosol-forming compositions for fire extinguishing | |
| RU2142835C1 (en) | Method of volume fire extinguishing and device for its embodiment | |
| RU2142306C1 (en) | Fire suppressing method and apparatus | |
| RU2142834C1 (en) | Method of volume fire extinguishing and device for its embodiment | |
| RU2113873C1 (en) | System and device for fire extinguishing | |
| RU2064305C1 (en) | Device for fire fighting | |
| RU2383489C2 (en) | Method of producing cold oxygen gas and device for realising said method | |
| RU2075315C1 (en) | Volume fire extinguishing apparatus | |
| CA2501474C (en) | Apparatus and method for suppressing a fire | |
| CA2250325C (en) | Fire-extinguishing composition, fire extinguishing method and apparatus | |
| RU2329840C2 (en) | Method volume firefighting and related equipment | |
| RU2118903C1 (en) | Three-dimensional fire-extinguishing apparatus | |
| RU2114657C1 (en) | Aerosol generator for fire extinguishing | |
| RU2087170C1 (en) | Method for three-dimensional fire extinguishing | |
| RU2028169C1 (en) | Fire-fighting device | |
| WO2023234797A1 (en) | Device for gaseous fire extinction and gas-generating composition | |
| KR101287845B1 (en) | Aerosol generator for fire fighting |