RU2257930C1 - Solid nitrogen source composition for obtaining breathing gas - Google Patents

Solid nitrogen source composition for obtaining breathing gas Download PDF

Info

Publication number
RU2257930C1
RU2257930C1 RU2004101702/15A RU2004101702A RU2257930C1 RU 2257930 C1 RU2257930 C1 RU 2257930C1 RU 2004101702/15 A RU2004101702/15 A RU 2004101702/15A RU 2004101702 A RU2004101702 A RU 2004101702A RU 2257930 C1 RU2257930 C1 RU 2257930C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
nitrogen
nitrogen source
solid nitrogen
solid
Prior art date
Application number
RU2004101702/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.Ф. Копытов (RU)
Ю.Ф. Копытов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Тамбовский научно-исследовательский химический институт" (ФГУП "ТамбовНИХИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Тамбовский научно-исследовательский химический институт" (ФГУП "ТамбовНИХИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Тамбовский научно-исследовательский химический институт" (ФГУП "ТамбовНИХИ")
Priority to RU2004101702/15A priority Critical patent/RU2257930C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2257930C1 publication Critical patent/RU2257930C1/en

Links

Abstract

FIELD: individual respiratory apparatuses, particularly composition of chemical substances for respiratory apparatuses.
SUBSTANCE: composition comprises sodium azide in amount of 50-70% by weight and chrysotile asbestos in amount of 30-50% by weight.
EFFECT: improved fire safety along with increased nitrogen emission.
2 tbl

Description

Изобретение относится к твердым источникам азота и может быть использовано для индивидуальных дыхательных аппаратов. Оснащение индивидуальных дыхательных аппаратов таким источником азота позволит повысить эффективность защиты дыхания за счет разбавления азотом кислородной среды, т.е. предотвратить таким образом токсическое воздействие чистого кислорода при повышенном давлении и длительной эксплуатации.The invention relates to solid nitrogen sources and can be used for individual breathing apparatus. Equipping individual breathing apparatus with such a nitrogen source will increase the effectiveness of breathing protection by diluting the oxygen medium with nitrogen, i.e. thus prevent the toxic effects of pure oxygen under high pressure and prolonged use.

Известны твердые источники азота, выделяющие азот для быстрого наполнения газовых подушек при автомобильных столкновениях, например, состав, содержащий азид щелочного металла 65-74%, оксид железа (III) 10-28%, нитрат натрия 5-16% и гидрофобный коллоидный кремнезем 0,1-2% по патенту США №4836255, МПК С 06 В 35/00, 1989 г. Однако при сгорании этих составов характерна высокая (почти взрывная) скорость выделения азота и, как правило, наличие в газе значительного количества вредных примесей. Таким образом, использование азота таких составов для дыхательных смесей исключается.Solid sources of nitrogen are known that emit nitrogen for the rapid filling of gas pads during automobile collisions, for example, a composition containing alkali metal azide 65-74%, iron oxide (III) 10-28%, sodium nitrate 5-16% and hydrophobic colloidal silica 0 , 1-2% according to US patent No. 4836255, IPC С 06 В 35/00, 1989. However, when these compositions are burned, a high (almost explosive) rate of nitrogen evolution and, as a rule, the presence of a significant amount of harmful impurities in the gas are characteristic. Thus, the use of nitrogen of such compositions for respiratory mixtures is excluded.

Необходимо отметить, что почти все составы твердых источников азота для дыхательных смесей включают азид натрия, так как состав должен иметь высокий выход азота на единицу массы.It should be noted that almost all compositions of solid nitrogen sources for respiratory mixtures include sodium azide, since the composition should have a high nitrogen output per unit mass.

Кроме азида натрия как азотсодержащего вещества и как горючего компонента состав твердого источника азота включает вещества, выполняющие фактически роль окислителя. Чтобы иметь высокий выход азота содержание азида (за счет окислителя) должно быть предельно высоким. Однако увеличение в составе содержания азида сопровождается одновременным ростом линейной скорости горения, температуры горения и выбросом в газовую фазу металлического натрия. Таким образом, состав становится пожароопасным, а выделяемый азот, непригодным для дыхания. Для нормальной работы состав твердого источника азота должен иметь минимальную линейную скорость горения и твердый остаток, связывающий металлический натрий. Противоречие между удельным выходом азота, пожаробезопасностью и отсутствием вредных примесей в дыхательной смеси в твердом источнике азота разрешается подбором оптимального окислителя, который обеспечивает минимальную скорость горения состава.In addition to sodium azide as a nitrogen-containing substance and as a combustible component, the composition of a solid nitrogen source includes substances that actually play the role of an oxidizing agent. In order to have a high nitrogen yield, the azide content (due to the oxidizing agent) must be extremely high. However, an increase in the composition of the azide content is accompanied by a simultaneous increase in the linear combustion rate, combustion temperature, and the release of metallic sodium into the gas phase. Thus, the composition becomes flammable, and the nitrogen released is unsuitable for breathing. For normal operation, the composition of the solid nitrogen source must have a minimum linear burning rate and a solid residue that binds sodium metal. The contradiction between the specific nitrogen output, fire safety and the absence of harmful impurities in the respiratory mixture in a solid nitrogen source is allowed by the selection of the optimal oxidizing agent, which ensures the minimum burning rate of the composition.

В качестве прототипа заявителем выбран патент США 3996079, МПК С 06 В 35/00, 1976 г., предлагающий газогенерирующий состав на основе азида щелочного или щелочноземельного металла и оксида железа или оксида никеля. Это наиболее пожаробезопасный состав из известных, поскольку при его сгорании образуется прочный остаток горения, сохраняющий исходную форму брикета.As a prototype, the applicant selected US patent 3996079, IPC C 06 B 35/00, 1976, offering a gas generating composition based on alkali or alkaline earth metal azide and iron oxide or nickel oxide. This is the most fire-safe composition of the known, because when it is burned, a strong combustion residue is formed that preserves the initial shape of the briquette.

Однако температура горения этого состава все же еще достаточно высокая, что недопустимо при использовании азотообразующих составов в индивидуальных дыхательных аппаратах.However, the combustion temperature of this composition is still quite high, which is unacceptable when using nitrogen-forming compounds in individual breathing apparatus.

Содержание оксидов никеля и железа в этих составах соответствует стехиометрическим реакциям азотообразования, т.е. оксида никеля - 28,3% и оксида железа - 29%. Увеличением содержания оксида никеля до 74,2% и оксида железа до 70,3% можно обеспечить пожаробезопасность составов (температура горения состава ниже 550°С). Однако при этом резко снижается удельный выход азота.The content of nickel and iron oxides in these compositions corresponds to stoichiometric nitrogen formation reactions, i.e. nickel oxide - 28.3% and iron oxide - 29%. By increasing the content of nickel oxide to 74.2% and iron oxide to 70.3%, it is possible to ensure fire safety of the compositions (the combustion temperature of the composition is below 550 ° C). However, the specific nitrogen yield sharply decreases.

Задачей изобретения является повышение пожаробезопасности работы состава при сохранении высокого выхода азота на единицу массы.The objective of the invention is to increase the fire safety of the composition while maintaining a high yield of nitrogen per unit mass.

Задача решается тем, что состав твердого источника азота на основе азида натрия дополнительно содержит асбест хризотиловый при следующем соотношении компонентов (мас.%):The problem is solved in that the composition of the solid nitrogen source based on sodium azide additionally contains chrysotile asbestos in the following ratio of components (wt.%):

азид натрияsodium azide 50-7050-70 асбест хризотиловыйchrysotile asbestos 30-5030-50

Данный состав более пожаробезопасен за счет более низкой скорости горения (примерно в 2 раза) и более низкой температуры горения (примерно на 90-100°). Одновременно данный состав позволяет сохранить форму остатка и сохранить высокий удельный выход азота.This composition is more fireproof due to the lower burning rate (about 2 times) and lower combustion temperature (about 90-100 °). At the same time, this composition allows you to maintain the shape of the residue and maintain a high specific nitrogen yield.

Способ изготовления твердого источника азота заявляемого состава заключается в измельчении, смешении и увлажнении исходных компонентов с последующим традиционным формованием смеси в брикеты различной конфигурации (блоки, таблетки) в зависимости от потребности.A method of manufacturing a solid nitrogen source of the claimed composition consists in grinding, mixing and wetting the starting components, followed by traditional molding the mixture into briquettes of various configurations (blocks, tablets), depending on the need.

Примеры заявляемого состава твердого источника азота приведены в таблице 1.Examples of the claimed composition of a solid nitrogen source are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Номер примераExample Number Содержание компонентов, %The content of components,% ПримечаниеNote Азид натрияSodium azide Асбест хризотиловыйAsbestos chrysotile Пример 1Example 1 7070 30thirty Состав с наибольшим выходом азотаThe composition with the highest nitrogen output Пример 2Example 2 6060 4040 Пример 3Example 3 50fifty 50fifty

Испытания формованных составов (диаметр 45 мм) твердых источников азота осуществляли в герметичной камере, снабженной электроинициирующим устройством, аэрозольным фильтром (фильтр - материал марки ФМТ-Г) и выводом азота. Температура горения составов фиксировалась с помощью термопары, а объем и скорость выделения азота определялись с помощью ротаметра и газосчетчика ГСБ-400.Tests of the molded compositions (diameter 45 mm) of solid nitrogen sources were carried out in a sealed chamber equipped with an electric initiating device, an aerosol filter (filter - material grade FMT-G) and a nitrogen outlet. The combustion temperature of the compositions was recorded using a thermocouple, and the volume and rate of nitrogen evolution were determined using a rotameter and gas meter GSB-400.

Камера предварительно заполнялась азотом.The chamber was pre-filled with nitrogen.

Плотность таблеток диаметром 45 мм составляла 1,74-1,90 г/см3.The density of the tablets with a diameter of 45 mm was 1.74-1.90 g / cm 3 .

Для сравнения в аналогичных условиях были проведены испытания твердого источника азота по патенту США №3996079.For comparison, a solid nitrogen source was tested under the same conditions in US Pat. No. 3,996,079.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.The test results are shown in table 2.

Таблица 2table 2 Твердый источник азотаSolid nitrogen source Температура горения, °СCombustion temperature, ° С Скорость горения,
мм/с
Burning rate
mm / s
Оценка пожаробезопасностиFire safety assessment Выход азота, л/кгThe output of nitrogen, l / kg ПримечаниеNote
Заявляемый состав по примеру 1The inventive composition according to example 1 530530 0,30.3 БезопасенIs safe 360360 Заявляемый состав по примеру 2The inventive composition according to example 2 490490 0,290.29 БезопасенIs safe 310310 Заявляемый состав по примеру 3The inventive composition according to example 3 460460 0,250.25 БезопасенIs safe 258258 Известный состав с содержанием оксида железа 29,9%Known composition with an iron oxide content of 29.9% 660-735660-735 0,50.5 ПожароопасенFire hazard 300300 Использование в дыхательных аппаратах недопустимоUse in breathing apparatus is not permitted. Известный состав с содержанием оксида железа 31,1%Known composition with an iron oxide content of 31.1% 660-735660-735 0,50.5 ПожароопасенFire hazard 300300 -″-- ″ -

Как видно из представленных данных, заявляемый состав относительно пожаробезопасен, так как имеет более низкую температуру горения и более низкую скорость горения, обеспечивающую спокойный характер выделения азота. При этом удельный выход азота предлагаемого состава сохраняется достаточно высоким.As can be seen from the data presented, the inventive composition is relatively fireproof, as it has a lower combustion temperature and lower burning rate, providing a quiet nature of the evolution of nitrogen. In this case, the specific nitrogen yield of the proposed composition remains quite high.

В результате открывается возможность использования твердых источников азота для индивидуальных средств защиты органов дыхания.As a result, it is possible to use solid nitrogen sources for personal respiratory protection.

Claims (1)

Твердый источник азота для дыхательных смесей на основе азида натрия, отличающийся тем, что дополнительно содержит асбест хризотиловый при следующем соотношении компонентов, мас.%:A solid nitrogen source for breathing mixtures based on sodium azide, characterized in that it additionally contains chrysotile asbestos in the following ratio of components, wt.%: Азид натрияSodium azide 50-7050-70 Асбест хризотиловыйAsbestos chrysotile 30-5030-50
RU2004101702/15A 2004-01-20 2004-01-20 Solid nitrogen source composition for obtaining breathing gas RU2257930C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004101702/15A RU2257930C1 (en) 2004-01-20 2004-01-20 Solid nitrogen source composition for obtaining breathing gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004101702/15A RU2257930C1 (en) 2004-01-20 2004-01-20 Solid nitrogen source composition for obtaining breathing gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2257930C1 true RU2257930C1 (en) 2005-08-10

Family

ID=35845058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004101702/15A RU2257930C1 (en) 2004-01-20 2004-01-20 Solid nitrogen source composition for obtaining breathing gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2257930C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA001261B1 (en) Method of extinguising fire and a fire-extinguishing system
JP6025754B2 (en) Chemical carbon dioxide gas generator
EP1109601B1 (en) Fire extinguishing aerosol forming means
US20070057224A1 (en) Composition for cooling and simultaneous filtration of the gas-aerosol fire-extinguishing mixture
RU2095102C1 (en) Device for detection and volume extinguishing the fire and aerosol-forming fire-extinguishing compound
RU2257930C1 (en) Solid nitrogen source composition for obtaining breathing gas
ES2942651T3 (en) Aerosol-generating composition for fire extinguishing
Juknelevicius et al. Blue strobe pyrotechnic composition based on aminoguanidinium nitrate
RU2193429C2 (en) Ecologically clean short-flame and flameless aerosol-forming compositions for fire extinguishing
RU2477163C2 (en) Aerosol-forming composition (afc) and total saturation agent
KR102366892B1 (en) Nitrogen-generating composition for digestion and method of making same
RU2116095C1 (en) Gas-generating compound for displacement of fire-extinguishing means
WO2022259955A1 (en) Aerosol fire-extinguishing agent composition
Pathak et al. Evaluation of small scale n‐heptane fire extinguishing efficacy by natural antioxidants based pyrotechnic compositions: An experimental study
RU2388737C1 (en) Gas generating composition
RU2670297C2 (en) Composition for producing combined gas-powder of fire-extinguishing composition
RU2812442C1 (en) Aerosol-forming pyrotechnic composition for fire smothering
RU2456260C1 (en) Gas-generating composition
WO2022259954A1 (en) Aerosol fire extinguishing agent composition
RU2812885C1 (en) Aerosol forming fire extinguishing composition
RU2813527C1 (en) Pyrotechnical fire extinguishing composition
RU2098156C1 (en) Pyrotechnical composition
RU2121858C1 (en) Composition of start briquet for insulating respiratory apparatuses
RU2783607C1 (en) Gas generating composition
RU2618261C1 (en) Aerosole-forming pyrotechnical composition for fire extinguishing

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140121