Способ получения тепловой энергии

. ра (56 пр яи че и ес о ар и. нос ,акц . нат и сое НИ ен ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ.ОМСТВО СССРПАТЕНТ СССР) РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4855079/2627.07.9007.02,93, Бюл, М 5Научно-производственное объедисударственный институт прикладн1Г,Н, Шнитко,К:),В.Терентьев и ВкинИсикова Н., Кобаяси Е, Фтор. Хименение, М.: Мир, 1982, с,70 Изобретение относится кспособам поля тепловой энергии ТЭ на основе химий реакцйи, а именно вэаймодействияда лития с перфторорганическимй соди ениями.Заявляемый способ может быть испольдля нагрева и поддержания заданйойратуры рабочего тела и теплоноситеавтономных объектах.аиболее близким по технической сущи способом получения ТЭ является рея взаимодействия металлическогоия. к гексафторидом серы ЯЕ 6:йа+ ЯРб - 6 йаГ+ Йа 2 Я .: (1)ри ятая за прототип,еакция (1).описана в книге "Фтор и егоинения" т,1. ИЛ., М.1953., с.81, и в книгеикава, Е.Кобаясй. Фтор, химия и приние. Мир, М, 1982 с.70).ез льтат еак ии р у е р ц (1) выделяется 2576 кДж тепла. Способ по прототипу основан 4 а взаимодействии щелочного металла 2(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОВОИ ЭНЕРГИИ(57) Использование. Для нагрева и поддержания заданной температуры рабочего тела и теплоносителей в автономных объектах, Сущность изобретения заключается в том, что тепловую энергию получают путем взаимодействия фторсодержащего соединейия. перфтортризтиламина и/или перфтортрипропиламина и/или перфтортрибутиламина и/или перфтордекалина с карбидом лития в присутствии соединений внедрения лития в графит формулы С 60, 2 табл,натрия при температуре его кипения с о лителем - гексафторидом серы.По прототипу способ получения ТЭ ществляют следующим образом: в рас металлйческого натрия при темпера 250 С подают газообразный ЯРб и дале акция протекает при температуре кип натрия за счет экзоте 1 эмического эффе При этом образуются продуктыреакц фторид натрия и сульфид натрия, кото представля)от собой жидкие шлаки. кисосу- а плав туре ере- а ениякта. ии рые ООч Прототип имеет следующие недостатки 1) необходимость подготовки исходных реагентов для предварительного инициирования реакции (расплавление и нагрев натрия);2) затруднение количественного протекания реакции из-за образования сйека жидких шлаковнеобходимость наличия натрия при температуре кипения;3) затруднение очистки реактора от про-дуктов реакции, представляющих спекшуюся монолитную массу не поддающуюся механическому разрушению;1792958 4) коррозионнэя активность расплава натрия в присутствии продуктов реакции оказывает разрушающее действие на конструкционные материалы реактора.Целью изобретения является повыше ние технологичности процесса.Цель достигается тем, что в качестве горючего используют литийсодержащее соединение - карбид лития; ОгС 2 и в качестве окислителя - перфтороргэнические соеди нения или их смесь: перфтортриэтиламин (С 2 Г 5)зй; перфтортрипропиламий (СзГ 7)зИ; перфтортрибутиламин (СГ 9)зй; перфтордекалин С 1 оГ 18.Техническая сущность заявляемого спо саба заключается в том. что ТЭ на основе химической реакции получают взаимодействием твердого соединения карбида лития ОС 2 и жидких перфторсоединений,20(С 2 Г 5)за; (СЗГ 7)ЗК; (С 49)ЗК; С 10 Р 18. В табл,1 представлены сопоставительные данные прототипа и заявляемого объекта,.:.: . : 25Как видно, заявляемый способ болеетехнологичен, чем способ по прототипу.Изобретение иллюстрируется следующими примерами,П р и м е р 1. В герметичный реактор 30объемом 500 см из стали Х 18 Н 10 Т, снабзйенный рубашкой, съемной крышкой (уплотнение при помощи прокладки изкрасной меди), термопарами и майометром,в атмосфере аргона загружают 600 г карбидэ лития О 2 С 2 и 70 г соединений внедрениялития в графит, отвечающих формуле СбО,В реактор подают 890 г перфтортрибутиламина (С 4 Г 9)зй, Количество реагентовсоответствует стехиометрическому соотношению по реакции:. 1402 С 2+ 2 СбО + (С 4 Р 9)ЗМ -+ 27 ОР + Озй + С В результате реакции получают 9452 45кДж тепла, снимаемого с наружной стенки Формула изобретения 50Способ получения тепловой эйергии йу-тем взаимодействия вещества, содержаще-го щелочный металл, и фторсодержащегосоединения, отл и ч а ю щи йс я тем, что,с целью повышения технологичности 55процесса, в качестве вещества, содержареактора водой, Температура вблизи стенки реактора составляла 700 - 900 С, Диапазон реализуемых температур находится в пре. - делах 700-2000 С.После подачи всего количества перфтортрибутиламина реактор охлаждают до комнатной температуры, иэ реактора извлекают шлак, который не содержит химически активного лития и представляет собой механически непрочную массу светлосерого цвета.Опыты вйполнены без" теплоизоляции фланцев реактора и не претендуют на измерения полноготепловыделения в системе, Реактор после проведенияреакции не имеет каких-либо центров коррозионных разрушений. После механической очистки реактор готов для дальнейшего использования.Остальные примеры конкретного выполнения доказывают правомерность применяемых соединений,аналогично примеру 1, а их переменные условйя приведены в табл, 2, включая пример 1. Как видно, заявляемые в способе исходные реагенты обеспечивают высокотехнологичное получение тепловой энергии при мимическом взаимодействии указанных соединений в их различном сочетании с высоким тепловыделением(см, примеры ВМ 1 - 7). Использование же в качестве горючего чистого щелочного металла - натрия (см. пример 1 Ф 11) или лития (см. пример М 12) неприменимо из-за взрывообразного протекания реакции, ЧтО касается проведения процесса без соединения СБО, то примеры ММ 8-10 исключают сэмоинициирование и протекание реакции.Внедрение предлагаемого безгэзового топлива позволит создать энергоемкие эффективные автономные экологически чистые источники тепловой энергии с регулируемым тепловыделением отличающиеся повышенной безопасностью в эксплуатации и возможностью перезарядки. щего щелочной металл, используют карбид литИя, а в качестве фторсодержащего соединения - перфтортриэтиламин. и/или перфтортрипропиламин, и/или перфтортрибутиламин, и/или перфтордекалин, причем процесс проводят в присутствии соединений внедрения лития в граФит формулы С 6 О.1792958 Таблица 1 Показатель Прототип Ивбрпвш Агрегатное состояние исходных веществ:а) горючееб) окислитель - фторсодержа 4 ее соединение твердое жидкое твердоегазообразноеЯР 6ПДК=5 мг/м ПДК=500 мг/мне требуется Необходимость изменения агрегатного состояния исходных реагентов для проведения реакцииПодготовительный период выходареактора на рабочий реюимВозможность самоиницииров ния реакцииП лучаемая тепловая энергия О,ж/мольК ррозионное воздействие р агентов на аппаратуру необходимо расплавить натрий время, требуемое на плэвление и нагрев натрия отсутствует реакция.не требует специального инициирования9201 отсутствует 2576 незначительно, возможно многократное использование еакто а значительно, повторное использование реактора невозможно Табпица 2 Составитель Г,Шни Техред М.Моргентал еактор КорректорР, Эсманс оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 а аз 481 . ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/б