RU2228892C2 - Aerosol container - Google Patents
Aerosol container Download PDFInfo
- Publication number
- RU2228892C2 RU2228892C2 RU2002111884/12A RU2002111884A RU2228892C2 RU 2228892 C2 RU2228892 C2 RU 2228892C2 RU 2002111884/12 A RU2002111884/12 A RU 2002111884/12A RU 2002111884 A RU2002111884 A RU 2002111884A RU 2228892 C2 RU2228892 C2 RU 2228892C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capsule
- gas
- liquid
- activated carbon
- carbon
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
- B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
- B65D83/60—Contents and propellant separated
Abstract
Description
Изобретение относится к упаковочной технике и может быть использовано, например, в аэрозольных упаковках, применяемых для нанесения лакокрасочных покрытий, в медицине, в парфюмерной промышленности, а также в быту для распыления продуктов бытовой химии и т.п.The invention relates to packaging equipment and can be used, for example, in aerosol containers used for applying paint and varnish coatings, in medicine, in the perfume industry, as well as in everyday life for spraying household chemicals, etc.
Известен распыляющий контейнер, содержащий корпус, раздаточный клапан, установленный в отверстии на стенке корпуса, распыляемую жидкость, пропеллент (газ, создающий давление), сорбент, насыщенный пропеллентом, помещенные внутри корпуса (Международная заявка PCT/RU92/00129, с датой международной подачи от 26.06.92, с датой приоритета от 29.06.91, с номером международной публикации WO 93/00277 от 07.01.93, МКИ 5 B 65 D 83/14). Заправка этого распыляющего контейнера производится посредством заправочного клапана для сорбента и пропеллента и клапана для распыляемого вещества, что позволяет обеспечить высокую степень заполнения упаковки распыляемой жидкостью и качество заправки. Вместе с тем, известная конструкция требует большого времени заправки распыляющего контейнера и требует создать автоматизированные роторные линии по заправке этих конструкций, которые обеспечили бы требуемое насыщение сорбента и жидкости пропеллентом с учетом времени, необходимого на сорбционные процессы внутри упаковки.Known spray container containing a housing, a dispensing valve installed in the hole on the wall of the housing, spray liquid, propellant (gas creating pressure), a sorbent saturated with propellant placed inside the housing (International application PCT / RU92 / 00129, with an international filing date of 06/26/92, with a priority date of June 29, 91, with the number of international publication WO 93/00277 of January 7, 93, MKI 5 B 65 D 83/14). Refueling of this spray container is carried out by means of a filling valve for the sorbent and propellant and a valve for the sprayed substance, which ensures a high degree of filling of the package with sprayed liquid and the quality of the filling. At the same time, the known design requires a long time for filling the spray container and requires the creation of automated rotor lines for filling these structures, which would provide the required saturation of the sorbent and liquid with the propellant, taking into account the time required for sorption processes inside the package.
Известен также распыляющий контейнер, содержащий корпус, раздаточный клапан, установленный в отверстии в стенке корпуса, распыляемую жидкость, пропеллент, капсулу, помещенные внутрь корпуса, частицы сорбента, насыщенные пропеллентом и размещенные внутри капсулы, и фильтрующий элемент, проницаемый для пропеллента и способный к задержке частиц сорбента (Патент США №3964649, с датой публикации 22.06.76, н.к.и. 222/399).Also known is a spray container comprising a housing, a dispensing valve installed in an opening in the wall of the housing, a sprayable liquid, a propellant, a capsule placed inside the housing, sorbent particles saturated with the propellant and placed inside the capsule, and a filter element permeable to the propellant and capable of delaying particles of sorbent (US Patent No. 3964649, with publication date 06/22/76, NKI 222/399).
Это устройство обладает относительной простотой, поскольку заправка распыляющего контейнера распыляемой жидкостью и капсулой может производиться через отверстие (горловину) в стенке корпуса перед установкой раздаточного клапана.This device has relative simplicity, since the filling of the spray container with the sprayed liquid and the capsule can be done through the hole (neck) in the wall of the body before installing the transfer valve.
В этом устройстве качество насыщения сорбента пропеллентом может ухудшаться ввиду возможности проникновения в сорбент веществ, обладающих большей, чем пропеллент, теплотой сорбции в сорбенте. Кроме того, операции заправки распыляющего контейнера и капсулы ввиду деформируемости и газопроницаемости оболочки капсулы затруднены с точки зрения автоматизации процессов. Это в первую очередь обусловлено необходимостью герметизации заправочных линий и создания шлюзовых устройств, т.к. фильтрующий элемент, проницаемый для пропеллента и способный к задержке частиц сорбента, выполнен в виде гидрофобной оболочки капсулы.In this device, the quality of saturation of the sorbent with the propellant may deteriorate due to the possibility of penetration into the sorbent of substances having a greater heat of sorption than the propellant in the sorbent. In addition, refueling operations of the spray container and capsule due to the deformability and gas permeability of the capsule shell are difficult from the point of view of process automation. This is primarily due to the need to seal the filling lines and the creation of gateway devices, as a filter element permeable to the propellant and capable of retaining sorbent particles is made in the form of a hydrophobic shell of the capsule.
Известна капсула для хранения газа, содержащая газонепроницаемый корпус, внутри которого размещены частицы сорбента для сорбирования газа, и снабженная выпускным уплотненным каналом. Корпус капсулы содержит свободную от сорбента полость, объем которой достаточен для размещения заданного количества сорбируемого газа в твердой фазе, и выполнен с возможностью введения внутрь корпуса сорбируемого газа в твердой фазе. В качестве сорбируемого газа рассматривается возможность использования диоксида углерода (СО2), а в качестве сорбента активированный уголь (патент РФ №2171765 опубликованный 10.08.2001, МКИ 5 В 65 D 83/14).Known capsule for storing gas, containing a gas-tight housing, inside which particles of a sorbent for sorption of gas are placed, and equipped with an outlet sealed channel. The capsule body contains a cavity free of sorbent, the volume of which is sufficient to accommodate a predetermined amount of adsorbed gas in the solid phase, and is configured to introduce into the body of the adsorbed gas in the solid phase. The possibility of using carbon dioxide (CO 2 ) is considered as a sorbed gas, and activated carbon as a sorbent (RF patent No. 2171765 published August 10, 2001, MKI 5 B 65 D 83/14).
В этом устройстве возникает опасность переопрессовки (создания недопустимо высокого давления) в случае размещения капсулы, заправленной СО2 в твердой фазе ("сухим льдом"), в распыляющем контейнере, например, в выполненной из пластика аэрозольной упаковке, имеющей ограничения по прочности, поскольку испарение СО2 и выход этого газа в аэрозольную упаковку при недостаточных по динамике сорбции характеристиках активированного угля будут в течение короткого времени создавать внутри упаковки высокое давление, что создает опасность ее повреждения.In this device, there is a danger of re-pressing (creating unacceptably high pressure) if the capsule filled with CO 2 in the solid phase (“dry ice”) is placed in a spray container, for example, in an aerosol package made of plastic, which has strength limitations since evaporation CO 2 and the release of this gas into an aerosol package with insufficient adsorption characteristics of activated carbon will create high pressure inside the package for a short time, which creates the risk of damage denia.
Задача, решаемая изобретением, - выбор материала и конструктивных технических решений, позволяющих повысить безопасность процесса создания давления в распыляющем распыляющем контейнере и при его работе улучшить характеристики распыла при эвакуации распыляемой жидкости.The problem solved by the invention is the choice of material and structural technical solutions to improve the safety of the process of creating pressure in the spraying spray container and during its operation to improve the characteristics of the spray during the evacuation of the sprayed liquid.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, снижение риска повреждения распыляющего контейнера и обеспечение более однородного давления при распылении распыляемой жидкости.The technical result that can be obtained by carrying out the invention, reducing the risk of damage to the spray container and providing a more uniform pressure when spraying the spray liquid.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в распыляющем контейнере, содержащем корпус с размещенными в нем раздаточным клапаном, распыляемой жидкостью и газонепроницаемой капсулой, в корпусе которой помещен активированный уголь и диоксид углерода в твердой фазе, согласно изобретению активированный уголь содержит углеродную матрицу, выполненную с возможностью поглощения в диапазоне давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления на 0,1 МПа.To solve the problem with achieving the specified technical result in a spray container containing a housing with a dispensing valve placed therein, a sprayed liquid and a gas-tight capsule, in the housing of which activated carbon and carbon dioxide in the solid phase are placed, according to the invention, activated carbon contains a carbon matrix made with the possibility of absorption in the pressure range from 0.3 to 0.6 MPa at room temperature, at least 0.5 mmol of carbon dioxide per 1 g of activated carbon p and increasing the pressure to 0.1 MPa.
В капсуле углеродную матрицу целесообразно выполнять с возможностью поглощения не менее 0,75 ммоль CО2 на 1 г активированного угля при увеличении давления на 0,1 МПа в диапазоне давлений от 0,3 до 0,6 МПа при температуре -10°С.In the capsule, it is advisable to perform the carbon matrix with the possibility of absorption of at least 0.75 mmol of CO 2 per 1 g of activated carbon with a pressure increase of 0.1 MPa in the pressure range from 0.3 to 0.6 MPa at a temperature of -10 ° C.
В капсуле активированный уголь может быть выполнен из сырья на основе торфа или шелухи кокосового ореха, прошедшего химическую или парогазовую активацию.In a capsule, activated carbon can be made from raw materials based on peat or coconut husk that has undergone chemical or combined-cycle activation.
В капсуле объем пор углеродной матрицы может составлять от 0,5 до 1,2 см3/г с удельной поверхностью пор не менее 500 м2/г.In a capsule, the pore volume of the carbon matrix can be from 0.5 to 1.2 cm 3 / g with a specific pore surface of at least 500 m 2 / g.
В капсуле поверхность мезопор углеродной матрицы с размерами от 1,5 до 200 нм может составлять не менее 50 м2/г.In a capsule, the surface of the mesopores of the carbon matrix with sizes from 1.5 to 200 nm can be at least 50 m 2 / g.
Массовая доля активированного угля может составлять от 1 до 10% массы распыляемой жидкости.Mass fraction of activated carbon can be from 1 to 10% of the mass of the sprayed liquid.
Капсула может быть размещена в контейнере таким образом, чтобы обеспечить процесс барботажа выпускаемого из капсулы диоксида углерода в жидкости.The capsule can be placed in the container in such a way as to ensure the process of bubbling released from the capsule of carbon dioxide in the liquid.
Корпус капсулы целесообразно выполнять из материала с низкой теплопроводностью.The capsule body is expediently made of a material with low thermal conductivity.
Фиг.1 изображает устройство распыляющего контейнера. Фиг.2 - график зависимости поглощения СО2 активированным углем типа 1 (выполненным согласно изобретению) от давления при комнатной температуре. Фиг.3 - то же, что фиг.2, для активированного угля БАУ при комнатной температуре. Фиг.4 - то же, что фиг.2 и 3, для активированного угля типа 1 при температуре -10°С (263 К). Фиг.5 - то же, что фиг.4, при температуре 50°С (323 К). Фиг.6 - то же, что фиг.5, для активированного угля БАУ при температуре 50°С (323 К). Фиг.7 изображает ход падения давления в распыляющем контейнере при эвакуации из него жидкости для различных вариантов создания начального давления в контейнере.Figure 1 depicts a device of a spray container. Figure 2 is a graph of the dependence of the absorption of CO 2 activated carbon type 1 (made according to the invention) on pressure at room temperature. Figure 3 is the same as figure 2, for activated carbon BAU at room temperature. Figure 4 - the same as figure 2 and 3, for activated
Распыляющий контейнер (фиг.1) содержит раздаточный клапан 1, установленный в отверстии на стенке корпуса 2, распыляемую жидкость 3, газообразный СO2 (на фиг.1 не показан), сифонную трубку 4, капсулу 5, внутри которой размещены частицы сорбента - активированного угля, насыщенные СO2, а также выпускной клапан 7 для выпуска из капсулы газа, пузырьки 6 которого газируют жидкость 3. Согласно изобретению капсула 5 выполнена из газонепроницаемого материала и снабжена выпускным клапаном 7.The spray container (Fig. 1) contains a dispensing
На фиг.1 также показана сифонная трубка 4 подачи распыляемой жидкости 3 к раздаточному клапану 1, а также расположенное над уровнем жидкости 3 свободное пространство в корпусе 2, так называемая "газовая подушка".1 also shows a siphon tube 4 for supplying the
Распыляемая жидкость 3 и капсула 5 могут быть помещены внутрь корпуса 2 через отверстие установочное для раздаточного клапана 2, которое может быть выполнено с использованием любого герметичного соединения: разъемного или неразъемного, позволяющего производить демонтаж и вскрывать корпус 2, например, для замены распыляемой жидкости 3, раздаточного клапана 1 и капсулы 5, чем достигается высокая технологичность и ремонтопригодность конструкции. В случае использования корпуса 2, выполненного, например, в виде металлической цилиндрической оболочки с завальцованными днищами, можно помещать капсулу 5 внутри корпуса 2 также через одно из днищ во время сборки корпуса 2, но перед завальцовкой этого днища с цилиндрической оболочкой. Такой метод размещения капсул 5 внутри распыляющего контейнера, выпускаемого промышленностью, позволяет использовать в качестве корпуса капсулы 5 существующие стандартные конструкции малолитражных аэрозольных упаковок, наружный диаметр которых, как правило, больше диаметра установочного отверстия для раздаточного клапана 1.The sprayed
При использовании пластикового корпуса 2, выполненного, например, из полиэтилентерефталата (ПЭТ) аналогично бутылкам для газированных напитков раздаточный клапан 1 может устанавливаться на корпусе 2 с помощью вращающейся винтовой пробки, образующей с корпусом 2 герметичное резьбовое соединение. В качестве реальных конструкций выпускного клапана 7 могут быть использованы любые известные конструкции клапанов, позволяющие обеспечивать заправку капсул 5 вне корпуса 2. Посредством капсулирования и снабжения капсул 5 выпускным клапаном 7 удается обеспечить постоянство состава распыляемой жидкости 3 и высокое качество распыления, а также минимизировать количество сорбента - активированного угля в капсуле 5. Уменьшение количества сорбента в капсуле 5 позволяет повысить степень заполнения корпуса 2 распыляющего контейнера распыляемой жидкостью 3. Кроме того, возможно повторное использование корпуса 2, капсулы 5 с различными распыляемыми жидкостями 3. Габаритные размеры капсул 5 выбираются из обеспечения возможности их помещения внутрь корпуса (фиг.1), а материал оболочки капсулы 5 должен обладать совместимостью с жидкостью 3, иметь низкую теплопроводность для уменьшения взаимного теплового влияния процессов внутри капсулы 5 и в жидкости 3. Такой материал должен иметь низкую стоимость и высокую технологичность изготовления, и приемлемыми качествами обладают полиэтилен, полипропилен и другие пластики с высокой пластичностью.When using a
Для заправки капсулы 5 диоксидом углерода (СO2) вне корпуса 2 распыляющего контейнера необходимо поместить внутрь капсулы 5 твердофазный диоксид углерода (СO2), так называемый "сухой лед", в виде гранул или таблеток, а затем и гранулированный активированный уголь, после чего на капсулу устанавливают выпускной клапан 7 и помещают в корпус 2 до установки на него раздаточного клапана 1. Для улучшения барботажа (при происходящем внутри капсулы 5 испарении "сухого льда") пузырьков 6 диоксида углерода в жидкости 3 выпускной клапан 7 должен размещаться в нижней части капсулы 5, чтобы увеличить глубину начала массообменных процессов между жидкостью 3 и пузырьками 6 диоксида углерода, увеличивая тем самым степень насыщения жидкости 3 газом, а следовательно, и качество распыла.To refill capsule 5 with carbon dioxide (CO 2 ) outside the
Вместе с тем, конструкция, изображенная на фиг.1, позволяет обеспечить надежную подачу газа из капсулы 5 внутрь корпуса 1 и упрощенный и избавленный от сложностей работы с высоким давлением процесс заправки распыляющего контейнера. Заправка распыляемой жидкостью 3 и капсулами 5 корпусов 2 распыляющих контейнеров может быть осуществлена путем заброски на роторных линиях капсул 5 внутрь корпусов 2, за счет чего сокращается время заправки распыляющих контейнеров заранее заполненными диоксидом углерода капсулами 5.At the same time, the design depicted in FIG. 1 allows a reliable gas supply from the capsule 5 to the inside of the
При реализации изложенного варианта конструкции и формирования заправленного распыляющего контейнера важно обеспечить технологические ограничения, накладываемые пределами безопасной работоспособности элементов устройства и в первую очередь допустимым давлением газа внутри корпуса 2. Дело в том, что количество диоксида углерода, помещенное в виде "сухого льда" в капсулу 5 при ее заправке, выбирается достаточным для создания требуемого давления в корпусе 2 и соответствующего требуемого насыщения жидкости 3 газом. Находящийся внутри капсулы 5 активированный уголь также поглощает испаряющийся газ и служит его хранилищем для компенсации потерь газа при эвакуации (распылении) жидкости 3. Кривые поглощения (адсорбции) диоксида углерода активированным углем при комнатной температуре представлены на экспериментально полученных графиках фиг.2 и 3. На фиг.2 и 3 видно, что скорость поглощения газа при росте его давления меняется (кривая I) в различных диапазонах. Давление на графиках фиг.2-7 дано в атмосферах (1 атм примерно равна 0,1 МПа). Обычно используемый для адсорбции СO2 активированный уголь типа БАУ (сырье-бук) демонстрирует меньшие скорости поглощения (фиг.3), чем активированный уголь, содержащий согласно изобретению гранулированную пористую матрицу, поглощающую не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления диоксида углерода на 0,1 МПа в диапазоне его давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре (фиг.2). Существует минимально допустимое значение скорости поглощения, определяемое необходимым запасом газа в сорбенте, с одной стороны, и допустимым ростом давления при выходе системы "газ-сорбент-жидкость-подушка газа" на равновесие в процессе заправки. Расчеты и эксперименты с контейнерами и капсулами, заполненными сорбентом, - активированным углем твердофазным диоксидом углерода, определили нижнюю допустимую границу сорбционных свойств активированного угля, которая составляет не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления диоксида углерода на 0,1 МПа в диапазоне его давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре, что обеспечивает безопасный уровень начального выбега давления при его создании и эффективную компенсирующую подпитку газа из капсулы при эвакуации жидкости.When implementing the above design option and forming a refueling spray container, it is important to ensure technological restrictions imposed by the limits of safe operation of the device elements and, first of all, by the permissible gas pressure inside the
Для обеспечения высокого качества распыления жидкости 3 и безопасности эксплуатации распыляющего контейнера массовая доля сорбента активированного угля должна составлять от 1 до 10% массы распыляемой жидкости 3. Нижняя граница определяется началом воздействия запаса газа в сорбенте на качество распыла. При выполнении сорбента согласно изобретению при характерных для аэрозольных упаковок уровнях давлений 0,3-0,6 МПа доля газа, хранимого в сорбенте, может составлять по отношению к газу, сорбированному в жидкости, oт 10 до 100%, где меньшие цифры характерны для хорошо сорбирующих СО2 жидкостей типа ацетона, а большие - для спирто- и водосодержащих составов. Ниже 1% массовой доли для водных составов сорбент будет давать менее 10% общего создающего давление газа, что практически не скажется на качестве распыла, а значит прямая сатурация газом жидкости 3 на водной основе даст практически тот же результат и без использования технических решений согласно изобретению. Свыше 10% массовой доли дальнейшего улучшения качества распыления уже практически происходить не будет, так как снижение давления в процессе эвакуации жидкости 3 не будет превышать 20-30%, что не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на характеристики распыления подчиняющиеся зависимости , где р -давление жидкости на срезе форсунки клапана распыления 1. Как показали испытания, обычно достаточно массовой доли активированного угля, равной 3-4%, для требуемого улучшения качества распыления жидкости 3 через раздаточный клапан 1. При скорости адсорбции (поглощения) СО2 в активированном угле менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления диоксида углерода на 0,1 МПа в диапазоне его давлений от 0,3 до 0,6. МПа при комнатной температуре, как показали экспериментальные исследования, выход испарившегося "сухого льда" из капсулы 5, помещенной в корпус 2, чрез выпускной клапан 7 будет превышать скорость поглощения (абсорбции) СО2 в жидкости 3 настолько, что в "газовой подушке" будет развиваться давление, превышающее допустимое для аэрозольных упаковок (как правило, 1,5 МПа). Поскольку в процессе испарения (сублимации) "сухого льда" внутри капсулы 5 происходит достаточно интенсивный отбор тепла от активированного угля, в котором выделяется тепло сорбции, эффективная температура сорбента в первый период процесса (сотни секунд) поддерживается на низком уровне (от -30°С до 0°С) при характерном значении -10°С (263 К), что позволяет реализовать избыточную по отношению к равновесной сорбцию СО2 в активированном угле со скоростью, которая, как показали эксперименты (кривая 1, фиг.4), превышает примерно на 50% уровень значений для комнатной температуры, то есть составляет не менее 0,75 ммоль/г на 0,1 МПа увеличения давления при температуре -10°С. Таким образом для сорбента - активированного угля, выполненного согласно изобретению, удается также реализовать требуемый по технологии признак, обеспечивающий снижение потерь газа в промежуток между помещением в капсулу 5 заданного количества СО2 в твердой фазе и размещением капсулы 5 в герметично закрытом корпусе 2. Кроме того, низкотемпературная сорбция с признаками согласно изобретению позволяет замедлить выход газа из капсулы 5 в процессе сатурации пузырьками газа 6 жидкости 3, что снижает уровень неравновесной переопрессовки корпуса 2 в процессе выхода системы на равновесие.To ensure high quality of liquid spraying 3 and safe operation of the spraying container, the mass fraction of activated carbon sorbent should be from 1 to 10% of the mass of sprayed
Такие свойства устройству создаются при выполнении активированного угля из сырья на основе торфа или шелухи кокосового ореха, прошедшего химическую или парогазовую активацию. Наиболее эффективные характеристики реализуются при выполнении углеродной матрицы, объем пор в которой составляет от 0,5 до 1,2 см3/г с удельной поверхностью пор не менее 500 м2/г.Such properties of the device are created when activated carbon is made from raw materials based on peat or coconut husk that has undergone chemical or combined-cycle activation. The most effective characteristics are realized when performing a carbon matrix, the pore volume of which is from 0.5 to 1.2 cm 3 / g with a specific pore surface of at least 500 m 2 / g.
Достижение высоких характеристик по динамике адсорбции-десорбции определяется параметрами мезопор с размерами от 1,5 до 200 нм, то есть соизмеримыми с размерами молекул СО2, но заметно их превышающими. Полученная эмпирическая зависимость динамики адсорбции от поверхности мезопор в углеродной матрице показала, что высокая требуемая эффективность достигается при поверхности мезопор, превышающей 50 м2/г. Характеристики углеродной матрицы, содержащейся в активированном угле, помещенном в капсулу 5, определяют и рост давления при нагреве матрицы до предельно допустимых температур, как правило составляющих для аэрозольных упаковок 50-55°С. Как видно из экспериментов, представленных на графиках (кривая 1 изменения массы сорбированного газа, фиг.5 и фиг.6), равновесие по адсорбции стационарному технологическому уровню при комнатной температуре достигается в случае нагрева до 50°С только при существенном увеличении давления. При этом для углей, не обладающих признаками согласно изобретению, (типа БАУ) рост давления (свыше 1,8 МПа) превышает допустимый (1,5 МПа), что может привести к повреждению корпуса 2. Для устройства, содержащего согласно изобретению активированный уголь с углеродной матрицей, обладающей изложенными выше признаками, рост давления не превышает 1,3 МПа, что обеспечивает требуемую безопасность эксплуатации. Применение материалов оболочки капсулы с низкой теплопроводностью дает сглаживание динамики тепловых процессов обмена энергией между компонентами капсулы (сорбентом - активированным углем и "сухим льдом" - твердой фазой СО2), с одной стороны, и жидкостью и капсулой, с другой стороны), что, в свою очередь, уменьшает пиковые уровни роста давления в начальный период (при создании начального давления) и при увеличении температуры окружающей распыляющий контейнер среды. Тем самым достигается требуемая безопасность эксплуатации. Следует также отметить, что размещение выпускного клапана 7 в нижней части капсулы также позволяет уменьшить пиковые значения роста давления в нестационарных режимах работы распыляющего контейнера за счет улучшения процессов массообмена пузырьков газа 6, выходящих из капсулы, с жидкостью, поглощающей газ - диоксид углерода в силу своих сорбционных свойств, что в свою очередь позволяет уменьшить внутреннее давление газа в "газовой подушке" над уровнем жидкости 3 в корпусе 2, также насыщать сорбент - активированный уголь диоксидом углерода одновременно с распыляемой жидкостью и, таким образом, еще более упростить процесс заправки и повысить потребительские качества распыляющих контейнеров. Работает распыляющий контейнер следующим образом.The achievement of high characteristics in the dynamics of adsorption-desorption is determined by the parameters of mesopores with sizes from 1.5 to 200 nm, that is, comparable with the sizes of CO 2 molecules, but noticeably greater than them. The obtained empirical dependence of the adsorption dynamics on the surface of the mesopores in the carbon matrix showed that the high required efficiency is achieved with a mesopore surface exceeding 50 m 2 / g. The characteristics of the carbon matrix contained in the activated carbon placed in the capsule 5 also determine the pressure increase when the matrix is heated to the maximum permissible temperatures, which usually amount to 50-55 ° C for aerosol containers. As can be seen from the experiments presented in the graphs (
При помещении заправленной сорбентом и "сухим льдом" и уплотненной выпускным клапаном 7 капсулы 5 внутрь корпуса 2 через отжимаемый избыточным внутренним давлением газа СО2 выпускной клапан 7 газ выходит из капсулы 5. При герметизации раздаточного клапана 1 в отверстии на стенке корпуса 2 с помощью выходящих в объем корпуса 2 пузырьков газа 6 внутри корпуса 2 создается избыточное давление. Под действием этого давления распыляемая жидкость 3 по трубке 4 подается на раздаточный клапан 1 и при его открывании распыляется в окружающую среду снаружи корпуса 2. В зависимости от выбранной конструкции выпускного клапана 7 можно обеспечить высокую скорость и степень заправки сорбента 6 газом СО2 и, следовательно, повысить степень заполнения распыляющего контейнера распыляемой жидкостью 3, так как за счет установки выпускного клапана 7 на капсуле 5 и изолирующей оболочки капсулы, выполненной из материала с низкой теплопроводностью, диоксид углерода не успевает заметно сублимировать, так как и он и сорбент - активированный уголь вне корпуса 2 практически не взаимодействуют с окружающей средой.When the capsule 5 is filled with a sorbent and “dry ice” and sealed with an outlet valve 7 inside the
При эвакуации жидкости 3 давление внутри корпуса 2 падает (фиг.7). Для распыляющего контейнера с начальным объемом "газовой подушки", равным 20% полного внутреннего объема корпуса 2, при использовании в качестве распыляемой жидкости 3 воды и в качестве газа СО2 качество распыла будет определяться в первую очередь скоростью снижения давления газа внутри корпуса 2 и степенью насыщенности газом жидкости 3.Согласно изобретению для поддержания давления в корпусе 2 в процессе эвакуации жидкости используется несколько составляющих: давление "газовой подушки", десорбция газа из насыщенной газом жидкости 3 и десорбция газа из находящегося в капсуле 5 активированного угля. На фиг.7 для иллюстрации роли каждой из этих составляющих и для сравнения предлагаемого в изобретении технического решения с аналогами даны характеристики альтернативных вариантов. Так, в частности, в случае создания давления в корпусе 2 только за счет "газовой подушки" (так называемый вариант "bag-in-can"), как это реализовано, например, в устройстве, описанном в патенте США №3869070, опубл. 04 марта 1975 г., н.к.и 222/193, где жидкость 3 и газ, создающий давление в корпусе 2, отделены друг от друга газонепроницаемой оболочкой, давление в корпусе подчиняется закону PV=RT, где Р - давление газа, V - его объем, Т - температура газа, R - универсальная газовая постоянная, что приводит к тому, что в расширяющейся "газовой подушке" при отсутствии насыщения жидкости газом давление будет падать обратно пропорционально расширяющемуся объему газа (кривая 1, фиг.7). С учетом отсутствия растворенного в жидкости 3 газа, "взрывающего" каплю жидкости после ее выхода из раздаточного клапана 1 в окружающую среду, качество распыла в таком варианте будет совершенно неудовлетворительным, а конструкция такого распыляющего контейнера и его заправка газом и жидкостью 3 удорожаются. Некоторого улучшения качества распыла в существующем уровне техники можно достичь, добившись при заправке полного насыщения жидкости 3 газом при начальном давлении (кривая 2, фиг.7), что потребует, однако, снижения производительности линии заправки и ухудшения условий труда в связи с резкими шумовыми эффектами, вызываемыми скачками расширения газа при стыковке-расстыковке рессивера высокого давления с распыляющим контейнером. Дополнительное использование предложенного согласно изобретению сорбента, выполненного в виде активированного угля, содержащего гранулированную пористую углеродную матрицу, поглощающую не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления на 0,1 МПа в диапазоне его давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре, позволяет с нужной эффективностью компенсировать падение давления (кривая 3, фиг.7). Дело в том, что активированный уголь, выполненный и размещенный внутри корпуса 2 в капсуле 5 согласно изобретению, по сорбционной мощности превышает поглощающую способность воды не менее чем в 13-15 раз и, в отличие от жидкости 3, не теряется из корпуса 2 в процессе эвакуации, сохраняя в течение всего рабочего процесса свой сорбционный потенциал для поддержания давления газа, что и обеспечивает, в конечном счете, высокое качество распыла и безопасность заправки и эксплуатации распыляющего контейнера.When evacuating the
Независимо от выбранных реальных конструкций выпускного клапана 7 для решения поставленной задачи с достижением технического результата необходимо и достаточно реализовать описанный выше процесс заправки и выполнение сорбента с содержанием гранулированной пористой углеродной матрицы, поглощающей диоксид углерода в диапазоне его давлений от 0,3 до 0,6 МПа при комнатной температуре не менее 0,5 ммоль диоксида углерода на 1 г активированного угля при увеличении давления на 0,1 МПа. Следует отметить, что выпускающий клапан должен надежно предотвращать попадание жидкости 3 внутрь капсулы 5. Это объясняется тем, что при эксплуатации или хранении распыляющего контейнера давление газа СО2 внутри корпуса 2 кратковременно может превысить давление СО2 в капсуле 5 и таким образом существует опасность поступления компонентов распыляемой жидкости 3 в капсулу 5. Если распыляемая жидкость 3 не содержит веществ, обладающих большей, чем газ СО2 теплотой сорбции в сорбенте, то в этом случае часть распыляемой жидкости 3, поступившей в капсулу 5, не распылится, что ухудшит потребительские качества распыляющего контейнера, а если в составе распыляемой жидкости 3 присутствуют компоненты, обладающие большей, чем диоксид углерода (СО2) теплотой сорбции в сорбенте - активированном угле, то это может привести также к незапланированному росту давления газа в корпусе 2 распыляющего контейнера и изменению концентрации компонентов распыляемой жидкости 3, что также влияет на потребительское качество распыляющего контейнера.Regardless of the selected actual designs of the exhaust valve 7, in order to solve the problem with achieving a technical result, it is necessary and sufficient to implement the filling process described above and performing the sorbent with the content of a granular porous carbon matrix absorbing carbon dioxide in the pressure range from 0.3 to 0.6 MPa at room temperature, at least 0.5 mmol of carbon dioxide per 1 g of activated carbon with a pressure increase of 0.1 MPa. It should be noted that the exhaust valve must reliably prevent liquid 3 from entering the capsule 5. This is due to the fact that during operation or storage of the spray container, the CO 2 gas pressure inside the
Так как в предложенном техническом решении капсулу 5 формируют в газонепроницаемой оболочке, а выпускной клапан 7 обладает способностью при выполнении своих функций пропускать пузырьки газа 6 только из капсулы 5, то попадание нежелательных веществ внутрь капсулы 5 исключается.Since in the proposed technical solution, the capsule 5 is formed in a gas-tight shell, and the exhaust valve 7 has the ability, when performing its functions, to pass gas bubbles 6 only from the capsule 5, the ingress of undesirable substances into the capsule 5 is excluded.
В качестве распыляемой жидкости 3 можно использовать воду, различные парфюмерные, медицинские и т.п. жидкие композиции, эмульсии, суспензии и мелкодисперсные порошки (псевдожидкости). В случае распыления мелкодисперсных порошков газ из капсулы 5 подают в нижнюю часть корпуса 2 распыляющего контейнера, создавая этим псевдоожиженный слой. Изобретение может быть использовано в аэрозольных упаковках для применения в медицине, в бытовой химии, в парфюмерии и т.д.As the sprayed
Claims (8)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002111884/12A RU2228892C2 (en) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | Aerosol container |
PCT/RU2002/000262 WO2003095333A1 (en) | 2002-05-08 | 2002-05-29 | Spraying container |
AU2002325413A AU2002325413B2 (en) | 2002-05-08 | 2002-05-29 | Spraying container |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002111884/12A RU2228892C2 (en) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | Aerosol container |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002111884A RU2002111884A (en) | 2003-11-27 |
RU2228892C2 true RU2228892C2 (en) | 2004-05-20 |
Family
ID=29417889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002111884/12A RU2228892C2 (en) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | Aerosol container |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2002325413B2 (en) |
RU (1) | RU2228892C2 (en) |
WO (1) | WO2003095333A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015143210A1 (en) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | Victor Wong | A system for the vaporization and delivery of liquids |
RU2750194C1 (en) * | 2020-07-21 | 2021-06-23 | Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method for absorption of combustion and explosion products in underground mine workings and tunnels and device for its implementation |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160271344A1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-09-22 | Victor Wong | System for the vaporization and delivery of liquids |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2690142B1 (en) * | 1992-04-17 | 1995-11-17 | Oreal | PRESSURIZED CONTAINER, ESPECIALLY AN AEROSOL CASE, FOR THE DISPENSING UNDER PRESSURE OF A LIQUID OR PASTY COMPONENT. |
RU2086489C1 (en) * | 1994-02-14 | 1997-08-10 | Центр комплексного развития технологии и энерготехнологических систем "Кортэс" | Capsule for packing, aerosol package, self-cooled package (design versions), method of building pressure in aerosol and method of liquid cooling |
RU2063915C1 (en) * | 1994-02-14 | 1996-07-20 | Центр комплексного развития технологии и энерготехнологических систем "Кортэс" | Spraying container and methods of its charging |
US5761910A (en) * | 1996-05-20 | 1998-06-09 | Advanced Technology Materials, Inc. | High capacity gas storage and dispensing system |
NL1008601C2 (en) * | 1998-03-16 | 1999-09-17 | Heineken Tech Services | Device for dispensing a fluid. |
RU2171765C1 (en) * | 2000-02-29 | 2001-08-10 | Центр КОРТЭС | Gas storage capsule and method of its filling |
AU2001286548A1 (en) * | 2000-08-16 | 2002-02-25 | Arthur A. Krause | Gas storage and delivery system for pressurized containers |
-
2002
- 2002-05-08 RU RU2002111884/12A patent/RU2228892C2/en not_active IP Right Cessation
- 2002-05-29 WO PCT/RU2002/000262 patent/WO2003095333A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-05-29 AU AU2002325413A patent/AU2002325413B2/en not_active Ceased
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015143210A1 (en) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | Victor Wong | A system for the vaporization and delivery of liquids |
CN106415159A (en) * | 2014-03-19 | 2017-02-15 | 维克托·王 | A system for the vaporization and delivery of liquids |
RU2750194C1 (en) * | 2020-07-21 | 2021-06-23 | Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method for absorption of combustion and explosion products in underground mine workings and tunnels and device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2003095333A1 (en) | 2003-11-20 |
AU2002325413B2 (en) | 2010-03-04 |
AU2002325413A1 (en) | 2003-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1866216B1 (en) | System and method for providing a reserve supply of gas in a pressurized container | |
CN104379499B (en) | Hydrogen generation apparatus | |
EP1706335B1 (en) | Product dispensing system and method of manufacturing it | |
EP1317395B1 (en) | Gas storage and delivery system for pressurized containers | |
CN101568390B (en) | Carbon filled pressurized container and method of making same | |
US20110247495A1 (en) | Gas Adsorber For Use In Gas Storager | |
CZ302977B6 (en) | Device for dispensing fluid, method for keeping the fluid under pressure and pressure cartridge for use in the device and use thereof | |
KR102039093B1 (en) | Beverage-containing pouch container and exterior sheet material therefor | |
US20120318830A1 (en) | Pressurized dispencer with controlled release of stored reserve propellant | |
CN106621711B (en) | A kind of processing method of the benzene gas containing high concentration | |
RU2171765C1 (en) | Gas storage capsule and method of its filling | |
RU2228892C2 (en) | Aerosol container | |
EP2081855B1 (en) | Method for filling dispensing canisters with pressurised gas | |
EP0569590B1 (en) | Method for creation of positive pressure of sorbed gas in an aerosol package | |
JP2007091234A (en) | Liquid sealing apparatus and airtight storage tank system using the same | |
WO2014037086A1 (en) | Dispensing system for dispensing a pressurized product | |
CN110382945B (en) | Improvements in gas storage devices | |
JPS61144495A (en) | Gas filling method | |
US20090294485A1 (en) | Product dispensing system | |
RU2086489C1 (en) | Capsule for packing, aerosol package, self-cooled package (design versions), method of building pressure in aerosol and method of liquid cooling | |
RU2063915C1 (en) | Spraying container and methods of its charging | |
US3460351A (en) | Device to accelerate the boiling of a liquefied gas | |
WO2007135438A1 (en) | Product dispensing system | |
CN103079950B (en) | Apparatus for decreasing volatile organic components | |
US5340538A (en) | Sterilizing gas delivery method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130509 |