Способ получения инертных газов для борьбы с пожарами и устройство для его осуществления

(19) 13479 А 51)4 А 62 С 1/ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 4051545/2206.03.8630.10,87, БЦентральныйорно-спасат м и устройствам,для получения иньзования их дляеимущественно по особ иным преднаэнартных газов(22) (46) (71) л, У 40штаб военизированльных частей Донения пож и испо земных, и ров и поэвол ных жит источ строиство содео воздуха, соер г к азов. сжато ЛеверН, Судии че ине давления женный т рез ред камерой ливопро 3 сгорания, сн одом 4. Камера иком 5, к выхо на окислительн соединена 6 которог емкость 7 со зме подключ Последн а выхо атор 1 с вторым змеевико полнея вод ной ячейко14 и разм Ячейкашламопрово ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ басса(56) Цилессен Х. Получение инертногогаза для борьбы с подземными пожарами с помощью новой воздухоразделительцой установки. - Глюкауф1983 У 16, с. 18-23,(54) СПОГОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ ДЛЯ БОРЬБЫ С ПОЖАРАМИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к ет повысить качество инертны я трубопроводом 8 соединен которого размещен сату туратор 11 частично за 12 и соединен с гидрат 13, снабженной ребрами щенной в термостате 15 имеет водопровод 16 и1347940 7 с выпускным краном 18 и связанас шлаконакопителем 19, который потрубопроводу 20 соединен с охладительной камерой 21, в которой размещены газовые змеевики 5 и 9, Водаиз камеры 21 сбрасывается по трубопроводу 22, а инертный газ отводится по трубопроводу 23, снабженномуманометром 24 и газовыми часами 25.Способ заключается в сжигании топлива в струе атмосферного воздуха,частичном охлаждении образовавшихся продуктов сжигания, содержащих 1Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к способам и устройствам, предназначенным для получения инертных газов и использования их для тушения подземных пожаров,Целью изобретения является повышение качества инергных газов,Сущность способа заключается в сжигании топлива в струе атмосферного воздуха, последующей низкотемпературной сепарации газообразных продуктов сжигания перевода продуктов сгорания в присутствии катализаторов в диоксид углерода, в добавлении к газовой смеси воды, понижении температуры смеси до температуры образования гидрата диоксида углерода и отделении образовавшегося гидрата от газового инертного потока,Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что он позволяет весьма технологично и без больших энергетических затрат разделять воздух на два типа инертных газов: газообразные азот и аргон и двуокись углерода в гидратном состоянии которая может храниться при положительных температурах и относительно небольших давленияхНиже дана кратная характеристика гидрата диоксида углерода, Формула гидрата изменяется от СО 6 Н О до СО 7 Н О, В интервале температур от 230,1 до 253,1 К и давлений 14,2- 1,22 кПа Т=22 (1 я Р - 1,215) 273,1 К. При Р = 101,3 кПа (1 атм) 10 15 20 25 30 35 кислород и окись углерода, и последующем их разделении причем послечастичного охлаждения продуктовсжигания содержашиеся в них кислород и окись углерода в присутствиикатализаторов переводят в диоксидуглерода, а образовавшуюся смесьдополнительно охлаждают до началагидратообразования диоксида углерода и насыщают водой, после чегоее охлаждают до температуры образования гидрата диоксида углерода.2 с.п, ф-лы,ил 1 табл. 2Т=218,1 К, Теплота гидратообразованиягипрата СО в стандартном состоянии:лН= 50,9 кДж/моль, Условия образования гидрата в системе СО +НОохарактеризованы в таблице.Плотность гидрата СО при Т273,1 К (ОС) и давлении гидратообразования составляет 1,053 г/и3В одном объеме воды при Т = 2731 Ки Р = 1013 кПа содержится 176,1объема СО , Число объемов газа в одном объеме гидрата при тех же условиях 37,6 м /м, Масса газа в3 3единице гидрата 271,9 кг/м при массе воды в единице объема гидрата781,1 кг/м,Термодинамическая устойчивостьгидратов обеспечивается благоприятной геометрией расположения молекулв полостях каркаса, вследствие чегослабые молекулярные взаимодействияприводят к выигрышу энергии в 2050 кДж/моль при образовании гидратапо сравнению с энергией составляющихкомпонентов в свободном состоянии,те. использование двуокиси углерода энергетически более выгодно вгидратном состоянии по сравнению сгазообразным и жидким состояниями.Технология перевода СО в гидратное2состояние значительно проще по сравнению с получением жидкого диоксидауглерода, так как не требует применения сложной криогенной техники.На чертеже изображено устройство,реализующее предлагаемый способ.Устройство состоит из источникасжатого воздуха, соединенного через51015 редуктор 2 высокого давления с камерой 3 сгорания, снабженной топливопроводом 4, Камера 3 сгорания соединена со змеевиком 5, к выходу б которого подключена окислительная емкость7. Последняя трубопроводом 8 соединена с вторым змеевиком 9, на выходе10 которого размещен сатуратор 11.Сатуратор частично заполнен водой 12и соединен с гидратной ячейкой 3,снабженной ребрами 14 и размещеннойв термостате 15, Ячейка 13 снабженаводопроводом 16 и шламопроводом 17с выпускным краном 18 и соединена сшламонакопителем 19, который по трубопроводу 20 соединен с охладительной камерой 21, в которой размещеныгазовые змеевики 5 и 9, Вода иэ камеры 21 сбрасывается по трубопроводу22, а инертный гаэ отводится по трубопроводу 23, снабженному манометром24 и газовыми часами 25,Устройство работает следующимобразом.Сжатый воздух подают в камеру 3сгорания, в которой происходит связывание большей части кислорода вСО и СО, Далее гаэ поступает в змеевик 5, где он частично охлаждаетсяи направляется в окислительную емкость 7, заполненную катализатором(например оксидом меди и нефтенатами свинца и марганца). При одновременной подаче в емкость 7 газов сгорания и углеводородов происходитокончательное связывание остатковО и СО в СО, Затем газы поступаютво второй змеевик 9, где происходитих охлаждение примерно до 0 С (начало гидратообраэования СО при давлении около 12 Ь кПа). Отсюда газ направляют в саууратор 11, где посредством барботирования в воде 12 происходит его насыщение влагой, Далеегаэ поступает в гидратную ячейку 13,размещенную в термостате 15, поддерживающем температуру примерно науровне 278 К (-5 С), Теплообмен обеспечивается наличием оребрения 14. 20 25 30 35 40 45 В ячейке 13 происходит энергичноеобразование гидрата двуокиси углерода, шлам которого с концс нтрацией10-207 гидрата периодически отводится в гидратонакопитель (шламонакопитель) 19, Таким образом, в камерепроисходит разделение газа на инертные газы азот и аргон и углекислый гаэ ввиде гидрата, которые раздельно выводятся по трубопроводам 22 и 23.При разложении гидрата в камере образуется холод используемый для охлаждения змеевиков 5 и 9, размещенных в камере 21. формула изобретения1. Способ получения инертных газов для борьбы с пожарами, преимущественно подземными, включающий сжигание топлива в струе атмосферного воздуха, частичное охлаждение образовавшихся продуктов сжигания, содержащих кислород и окись углерода и последующее их разделение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества инертных газов, после частичного охлаждения продуктов сжигания содержащиеся в них кислород и окись углерода в присутствии катализаторов переводят в диоксид углерода, а образовавшуюся смесь дополнительно охлаждают до начала гидратообразования диоксида углерода и насыщают водой, после чего ее охлаждают до температуры образования гидрата диоксида углерода.2, Устройство для получения инертных газов для борьбы с пожарами, содержащее источник сжатого воздуха, камеру для сжигания топлива и охладитель о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества инертных газов оно снабжено присоединенными последовательно к охладителю окислительной емкостью с катализатором, дополнительным охладителем, сатуратором, гидратной ячейкой с охватывающим ее термостатом и шламонакопителем.1347940 Равновесные параметры гидрата диоксида углерода Р кЛа Р , кПа 2040 3690 2580 4290 3220 Составитель В, КомиссаровРедактор М, Бандура Техред М,Ходанцч Корректор И,;1 уска Заказ 5137/4 Тираж 429 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб. д, 4/5