RU2394801C1 - Газогенерирующая композиция для получения пригодного для дыхания газа - Google Patents
Газогенерирующая композиция для получения пригодного для дыхания газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2394801C1 RU2394801C1 RU2009100404/02A RU2009100404A RU2394801C1 RU 2394801 C1 RU2394801 C1 RU 2394801C1 RU 2009100404/02 A RU2009100404/02 A RU 2009100404/02A RU 2009100404 A RU2009100404 A RU 2009100404A RU 2394801 C1 RU2394801 C1 RU 2394801C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- composition
- combustion products
- perchlorate
- potassium
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 27
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 14
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910001487 potassium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J dipotassium;tetrabromoplatinum(2-) Chemical compound [K+].[K+].[Br-].[Br-].[Br-].[Br-].[Pt+2] AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 4
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 4
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 5
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims description 3
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Inorganic materials [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 16
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 abstract description 7
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 6
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 abstract description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N strontium nitrate Chemical compound [Sr+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 4
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N 1-nitroguanidine Chemical compound NC(=N)N[N+]([O-])=O IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- -1 nitrogenous organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- KPTSBKIDIWXFLF-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-triaminoguanidine Chemical compound NN=C(N)N(N)N KPTSBKIDIWXFLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001963 alkali metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910001964 alkaline earth metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- HAMNKKUPIHEESI-UHFFFAOYSA-N aminoguanidine Chemical compound NNC(N)=N HAMNKKUPIHEESI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical class [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 2
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- UBMLNOQRNOLESZ-UHFFFAOYSA-N (4,6-diamino-1,3,5-triazin-2-yl)cyanamide Chemical compound NC1=NC(N)=NC(NC#N)=N1 UBMLNOQRNOLESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FQQQSNAVVZSYMB-UHFFFAOYSA-N 1,1-diaminoguanidine Chemical compound NN(N)C(N)=N FQQQSNAVVZSYMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000004156 Azodicarbonamide Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical class [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052915 alkaline earth metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- HHEFNVCDPLQQTP-UHFFFAOYSA-N ammonium perchlorate Chemical class [NH4+].[O-]Cl(=O)(=O)=O HHEFNVCDPLQQTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N azodicarbonamide Chemical compound NC(=O)\N=N\C(N)=O XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N 0.000 description 1
- 235000019399 azodicarbonamide Nutrition 0.000 description 1
- IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N barium nitrate Inorganic materials [Ba+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 150000001912 cyanamides Chemical class 0.000 description 1
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000834 fixative Substances 0.000 description 1
- NDEMNVPZDAFUKN-UHFFFAOYSA-N guanidine;nitric acid Chemical compound NC(N)=N.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O NDEMNVPZDAFUKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical class OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Substances [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000004684 trihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Air Bags (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пиротехнике. Газогенерирующая композиция для получения пригодного для дыхания газа содержит кремний в качестве горючего, нитрат целлюлозы или метасиликат натрия, или магнезиальный цемент в качестве связующего, окислитель, образующий азот в продуктах сгорания, в виде нитратов щелочных или щелочно-земельных металлов или их смеси с перхлоратом калия или перхлоратом аммония в соотношении, обеспечивающем отсутствие хлористого водорода в продуктах сгорания. Изобретение позволяет получать нетоксичные обогащенные кислородом газы. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Данное изобретение относится к области создания пиротехнических составов и описывает газогенерирующую композицию, выделяющую при горении пригодный для дыхания газ. Композиция может быть использована для снижения загазованности обитаемых отделений боевых машин, обеспечения людей кислородом в различных экстремальных ситуациях, например в подводных лодках.
В различных странах мира проводятся работы по созданию газогенераторов нетоксичных газов.
Во Франции запатентована композиция на основе перхлората аммония и перхлората калия, образующая при горении нетоксичные газы. Патент FR 2772370, заявлено 12.12.1997 г. В качестве фиксатора хлора предлагается использовать нитрат натрия либо карбонат лития. Связующим является эпоксидная или силиконовая смола. Композиция содержит также энергетическую присадку, состоящую из азотистых органических соединений, например нитрогуанидина или нитрата гуанидина. Композиция горит при невысоких температурах с образованием газов, обогащенных азотом и обедненных окислами азота и углерода.
В Японии разработана газогенерирующая композиция, которая содержит азотистое органическое соединение как топливный и газообразующий компонент, перхлорат аммония как окислитель, нитрат щелочного или щелочно-земельного металла для нейтрализации хлористого водорода, а также связующее и шлакообразующую добавку (Патент JP 106105, заявленный 21.02.1999 г.).
В патенте приведен пример композиции, которая содержит в качестве горючего 45% нитрогуанидина, 20% перхлората аммония в качестве окислителя, 25% нитрата стронция в качестве нейтрализующей хлор добавки, 5% связующего, 5% шлакообразующей добавки - нитрида кремния. Композиция обладает высокой скоростью образования безвредных газов и легкой фильтруемостью остатка.
Известна также газогенерирующая композиция (патент Японии JP 3247929, заявлен 14.11.1995 г.), содержащая нитрогуанидин, окислитель (нитрат стронция, оксиды или смеси оксидов меди, кобальта, железа, марганца, никеля, цинка, молибдена, висмута), органическое (микрокристаллическая целлюлоза или поливиниловый спирт и/или высокомолекулярный олигомер в количестве не более 5%) или минеральное (диоксид кремния, оксид алюминия и/или дисульфид молибдена) связующее.
В Германии выдан патент PЕ 4435790 от 06.10.1994 г. на газогенерирующее вещество, которое содержит (%): 20…55 карбоната, бикарбоната или нитрата гуанидина, аминогуанидина, диаминогуанидина или триаминогуанидина; 80…45 окислителя - нитратов аммония, щелочных или щелочно-земельных металлов; 5…45 наполнителя - диоксида кремния, алюмосиликатов щелочных или щелочноземельных металлов; оксид железа (III), оксиды кобальта, диоксид марганца, оксид меди (II), силикагель с рН≥7. Смесь может содержать 0,1…5% связующего - водорастворимые производные целлюлозы.
В Российском патенте RU 2117649 от 10.06.1994 г. описан порох генератора газа, содержащий горючее, окислитель и носитель для замедления выгорания и улучшения шлакообразования. В качестве горючего берут один карбонат, карбонат водорода или нитрат гуанидина, аминогуанидина или триаминогуанидина. Окислителем является, по меньшей мере, один нитрат щелочного или щелочно-земельного металла или нитрат аммония. В качестве носителя используют, по крайней мере, 2 компонента: С1 и С2. Компонент С1 выбирают из диоксида кремния, силикатов щелочного или щелочноземельного металла, или алюмосиликатов; компонент С2, поставляющий кислород, выбирают из оксида железа (III), оксидов кобальта, диоксида марганца и оксида меди (II).
К недостаткам газогенерирующих композиций по патентам RU 2117649, DE 4435790, JP 3247929, JP 1061057, FR 2772370 следует отнести малое содержание кислорода, большой объем углекислого газа в продуктах сгорания, а также наличие некоторого количества токсичных газов, в основном оксидов азота и углерода.
Наиболее близким по технической сущности является патент США US 5557062 А, МПК С06В 31/28 авторов Richard O.MacLaren, Donald D. Tzeng, выданный 17.09.1996. Запатентована газогенерирующая композиция, продукты сгорания которой содержат 20…40% кислорода и 40…60% азота. Композиция содержит 40…75% нитратов, нитритов, хлоратов, перхлоратов и динитрамидов щелочных или щелочно-земельных металлов и аммония в качестве окислителя; 5…25% образующего азот компонента, в качестве которого используют нитриды кремния, магния, алюминия, а в качестве горючего - 3…20% азодикарбонамида, цианамидов, дициандиамида, меламина, цианомеламина и их производных, 5…25% оксидов металлов 3 или 4 группы.
Данный патент выбран нами в качестве прототипа. Прототип имеет следующие недостатки: продукты сгорания композиции содержат до 32% углекислого газа, до 35% воды; содержание кислорода не превышает 40%. Применение генерируемого газа невозможно без предварительного удаления воды и углекислого газа.
Технической задачей изобретения является разработка газогенерирующей композиции для получения нетоксичных обогащенных кислородом газов, продукты сгорания которой содержат только кислород и азот, причем содержание кислорода должно быть более 40%. Генерируемый газ может иметь примеси воды и углекислого газа, количество которых не превышает их содержания в атмосферном воздухе. Композиция должна быть безопасной и удобной в эксплуатации, при транспортировке и хранении.
Технический результат достигается за счет рационального выбора компонентов и установления оптимального их содержания в композиции.
Так, используемый в ее составе окислитель является поставщиком не только кислорода, но и азота, и обеспечивает необходимое соотношение их в генерируемом газе при отсутствии оксидов азота. В качестве окислителя и образующего азот компонента авторы используют нитраты щелочных или щелочно-земельных металлов или их смеси с перхлоратами калия или аммония, взятые в соотношении, обеспечивающем отсутствие хлористого водорода в продуктах сгорания. Так, на каждый г-атом галогена в перхлорате калия или аммония берут не менее 1 г-моля нитрата калия или натрия.
В качестве горючего предлагается использовать кремний, который выполняет также функцию шлакообразующего компонента, обеспечивающего образование каркаса, предотвращая тем самым попадание пылевидных частиц конденсированной фазы в газовую.
В качестве связующего, обеспечивающего целостность композиции, применяют метасиликат натрия или магнезиальный цемент, которые также улучшают шлакообразование, или нитрат целлюлозы.
Выбор соотношения компонентов в композиции обеспечивает получение нетоксичных газов, содержащих лишь азот и кислород, количество которого достигает 73%, и гарантирует отсутствие в продуктах сгорания оксидов азота и оксида углерода. Содержание примесей углекислого газа и воды не превышает 2,5%.
Данный эффект достигается при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Окислитель | 70,0…90,0 |
| Горючее | 5,0…15,0 |
| Связующее | 1,0…15,0 |
Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется примерами, приведенными в табл.1 и 2.
Пример изготовления газогенерирующей композиции.
Навеску связующего растворяют при комнатной температуре в ацетоне или в воде, загружают в смеситель, добавляют навеску горючего, перемешивают при комнатной температуре до полного усреднения. К полученной смеси добавляют навеску окислителя, перемешивают до полного усреднения. Полученный состав выгружают на лоток, провяливают при комнатной температуре до остаточного содержания растворителя 3…5%. Изделия изготавливают методом глухого прессования и затем провяливают до полного удаления растворителя.
Как следует из данных табл.1 и 2, продукты сгорания предлагаемой композиции содержат только азот и кислород, причем количество кислорода составляет 55…73%. В генерируемом газе отсутствуют токсичные продукты, содержание примесей углекислого газа и воды не превышает 2,5% и, следовательно, отсутствует необходимость их удаления из смеси генерируемых газов, предназначенных для дыхания. Используемое в составе композиции связующее позволяет изготавливать изделия различной формы и габаритов, что обеспечивает возможность создания газогенерирующих установок с различной продолжительностью
| Таблица 1 | ||||||||||
| Компонентный состав газогенерирующей композиции для получения нетоксичных обогащенных кислородом газов | ||||||||||
| Прототип | Варианты | |||||||||
| 1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Нитроцеллюлоза | - | - | 2,0 | 1,0 | 1,5 | 1,5 | 5,0 | - | 5,0 | - |
| Магнезиальный цемент | - | - | - | - | - | - | - | 10,0 | - | - |
| Метасиликат натрия | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 15,0 |
| Кремний | - | - | 9,5 | 10,5 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | - | 5,0 | 15,0 |
| Магний | - | - | - | - | - | - | - | 9,0 | - | - |
| Нитрат натрия | - | - | 70,8 | 53,1 | - | - | 85,0 | 81,0 | 90,0 | 70,0 |
| Перхлорат аммония | - | - | 17,7 | - | - | - | - | - | - | - |
| Перхлорат калия | - | - | - | 35,4 | 8,85 | 13,27 | - | - | - | - |
| Нитрат бария | - | - | - | - | 79,65 | - | - | - | - | - |
| Нитрат стронция | - | - | - | - | - | 75,23 | - | - | - | - |
| Меламин | 13,7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| углерод | 0,1 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Карбонат кальция | 17,3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Нитрит натрия | - | 48,5 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Оксид алюминия тригидрат | 12,4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Хлорат натрия | 51,1 | 24,9 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Нитрид кремния | 5,4 | 16,4 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Цианамид натрия | - | 10,2 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Таблица 2 | ||||||||||
| Состав генерируемого газа и характеристики композиций | ||||||||||
| Прототип | Варианты | |||||||||
| 1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Продукты сгорания, мол. %: | ||||||||||
| O2 | 6,8 | 33,1 | 62,7 | 73,0 | 61,0 | 64,7 | 56,6 | 57,7 | 57,3 | 55,0 |
| N2 | 25,7 | 66,7 | 36,4 | 26,9 | 36,5 | 32,9 | 43,4 | 42,3 | 42,7 | 45,0 |
| H2O | 35,2 | - | 0,9 | 0,1 | 0,9 | 0,1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| СО2 | 32,3 | 0,01 | 0 | 0 | 1,6 | 2,3 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| NOx | - | 0,2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| HCl | - | - | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Продукты сгорания после удаления H2O и СО2, мол.%: | ||||||||||
| N2 | 79,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| О2 | 21,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Характеристики композиций: | ||||||||||
| Прочность при сжатии, МПа | - | - | 28 | 4 | 20 | 21 | 32 | 8 | 31 | 15 |
| Чувствительность к удару при грузе 10 кг по ОСТ В 84-892-74, мм | - | - | >500 | >500 | >500 | >500 | >500 | >500 | >500 | >500 |
| Чувствительность к трению при скорости вращения 520 об/мин по ОСТ В 84-894-74, кгс/см2 | - | - | >3000 | >3000 | >3000 | >3000 | >3000 | >3000 | >3000 | >3000 |
| Чувствительность к ударному сдвигу по нижнему пределу по ОСТ В 84-895-74, кгс/см2 | - | - | >2000 | >2000 | >2000 | >2000 | >2000 | >2000 | >2000 | >2000 |
| Чувствительность к электрической искре по ОСТ В 84-2176-74, мДж | - | - | >100 | >100 | >100 | >100 | >100 | >100 | >100 | >100 |
работы. Изделия, изготовленные из данной композиции нечувствительны к удару, трению, электрической искре, безопасны при эксплуатации, транспортировке и хранении.
Увеличение содержания связующего более 15% приводит к снижению содержания кислорода в продуктах сгорания менее 55%. Уменьшение содержания связующего менее 1% не обеспечивает необходимую прочность образцов, изготовленных из газогенерирующей композиции.
Увеличение содержания горючего более 15% приводит к снижению содержания кислорода в продуктах сгорания менее 55%. Уменьшение содержания горючего менее 5% приводит к появлению токсичных газов в продуктах сгорания.
Содержание окислителя как менее 70%, так и более 90% приводит к появлению токсичных газов в продуктах сгорания композиции.
Claims (2)
1. Газогенерирующая композиция для получения пригодного для дыхания газа, содержащая горючее и окислитель, отличающаяся тем, что она содержит нитрат целлюлозы, или метасиликат натрия, или магнезиальный цемент в качестве связующего, окислитель, образующий азот в продуктах сгорания, в виде нитратов щелочных или щелочно-земельных металлов или их смеси с перхлоратом калия или перхлоратом аммония в соотношении, обеспечивающем отсутствие хлористого водорода в продуктах сгорания, а в качестве горючего - кремний при следующем содержании компонентов, мас.%:
окислитель 70,0-90,0
горючее 5,0-15,0
связующее 1,0-15,0
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит окислитель, образующий азот в продуктах сгорания, в виде смеси нитрата калия или натрия с перхлоратом калия или перхлоратом аммония с соотношением не менее 1 г-моля нитрата калия или натрия на каждый г-атом галогена в перхлорате калия или перхлорате аммония.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009100404/02A RU2394801C1 (ru) | 2009-01-11 | 2009-01-11 | Газогенерирующая композиция для получения пригодного для дыхания газа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009100404/02A RU2394801C1 (ru) | 2009-01-11 | 2009-01-11 | Газогенерирующая композиция для получения пригодного для дыхания газа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2394801C1 true RU2394801C1 (ru) | 2010-07-20 |
Family
ID=42685926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009100404/02A RU2394801C1 (ru) | 2009-01-11 | 2009-01-11 | Газогенерирующая композиция для получения пригодного для дыхания газа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2394801C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4435790A1 (de) * | 1993-10-06 | 1995-04-13 | Contec Chemieanlagen Gmbh | Gasgeneratortreibstoff |
| US5557062A (en) * | 1994-12-13 | 1996-09-17 | United Technologies Corporation | Breathable gas generators |
| RU2117649C1 (ru) * | 1993-10-06 | 1998-08-20 | Нигу Хеми ГмбХ | Порох для генератора газа |
| RU2250207C2 (ru) * | 1995-02-18 | 2005-04-20 | Динамит Нобель Гмбх Эксплозивштофф-Унд Зистемтехник | Газообразующий состав для газогенератора (его варианты) и система безопасности газогенераторная |
-
2009
- 2009-01-11 RU RU2009100404/02A patent/RU2394801C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4435790A1 (de) * | 1993-10-06 | 1995-04-13 | Contec Chemieanlagen Gmbh | Gasgeneratortreibstoff |
| RU2117649C1 (ru) * | 1993-10-06 | 1998-08-20 | Нигу Хеми ГмбХ | Порох для генератора газа |
| US5557062A (en) * | 1994-12-13 | 1996-09-17 | United Technologies Corporation | Breathable gas generators |
| RU2250207C2 (ru) * | 1995-02-18 | 2005-04-20 | Динамит Нобель Гмбх Эксплозивштофф-Унд Зистемтехник | Газообразующий состав для газогенератора (его варианты) и система безопасности газогенераторная |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3273042B2 (ja) | アジ化物を含まないガス発生剤組成物と製造方法 | |
| US5139588A (en) | Composition for controlling oxides of nitrogen | |
| US6210505B1 (en) | High gas yield non-azide gas generants | |
| US5035757A (en) | Azide-free gas generant composition with easily filterable combustion products | |
| US3901747A (en) | Pyrotechnic composition with combined binder-coolant | |
| US5989367A (en) | Particle-free, gas-producing mixture | |
| US5467715A (en) | Gas generant compositions | |
| JP2698553B2 (ja) | 燃料としてジシアナミドを用いるガス発生組成物 | |
| US20120055593A1 (en) | Gas generating composition | |
| KR20010080050A (ko) | 모노 및 폴리아미노구아니딘 디나이트레이트를 포함하는일원 추진제 및 추진제 조성물 | |
| EP0736506B1 (en) | Gas generant compositions containing stabilizer | |
| JPH01122987A (ja) | ガス発生組成物 | |
| CN101528642A (zh) | 可挤出式产气药 | |
| US5629494A (en) | Hydrogen-less, non-azide gas generants | |
| WO1998003450A1 (en) | Breathable gas generators | |
| US6887326B2 (en) | Nonazide gas generant compositions | |
| US4981536A (en) | Stabilized propellant composition for the generation of nontoxic propellant gases | |
| US6589375B2 (en) | Low solids gas generant having a low flame temperature | |
| JP2000517282A (ja) | ガス発生組成物 | |
| RU2394801C1 (ru) | Газогенерирующая композиция для получения пригодного для дыхания газа | |
| JPH07309194A (ja) | エアバッグ用ガス発生剤 | |
| JP2002519278A (ja) | 高酸素バランス燃料を含んでなる着火式気体発生組成物 | |
| JP3132169B2 (ja) | ガス発生剤 | |
| JP3606918B2 (ja) | ガス発生器 | |
| Muhammed et al. | A review on gas-generants for application in exploding fire extinguisher balls |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140112 |