“Vitória da supereternidade química em um projeto inovador: vela azeda"
Volobuev D.M., Yogoyants P.A., Markosov S.A. CITK "Algoritmo" em São Petersburgo
Abstrato.
Em primeiro lugar, fomos apresentados ao conceito de propagação química (CP), que foi introduzido com a introdução de diversas palavras da composição. Estamos analisando o algoritmo de resolução de HP usando o exemplo de um dos projetos inovadores.
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As substâncias químicas surgem frequentemente no decurso de novos projetos inovadores, mas não são claramente formuladas, pelo que o sucesso de tais projetos é determinado pela erudição e formação científica da equipa de enologia. A classificação dos métodos de resolução de HP, introduzida em nossos trabalhos anteriores, permite-nos propor aqui um algoritmo passo a passo para melhorar HP, que pode sistematizar a pesquisa científica e, talvez, facilitar a apresentação dos resultados do trabalho às pessoas que estão longe de tais pesquisas.
A demanda por HP avançado, via de regra, surge na fase final (verificação) de um projeto inovador. É possível observar diretamente que a área de soluções e trocas aceitáveis foi identificada nas fases avançadas do projeto. O algoritmo de propionação não pretende ser completo e pode ser desenvolvido pelo mundo de novos projetos.
Algoritmo Pokrokovy para verificação HP
Contexto: Este problema surgiu com a introdução dos “cigarros sem fumaça” - o cigarro deve queimar em uma caixa hermética que contenha fumaça quando inalado.
Obmenenya: o case deve ser pequeno (para usar na cozinha) e barato.
Nota-se que o cigarro da caixa se apaga em questão de segundos através da queima de ácido, então os departamentos centrais do projeto foram responsáveis pelo desenvolvimento de um gerador de ácido químico barato (descartável).
Solução possível: Coloque o kisen na hora de colocar o sal Berthollet. A temperatura e a fluidez da reação diminuem com a adição de catalisador (Fe 2 O 3), o que diminui o limiar de ativação.
Como resolver o problema:
Pequeno 1. Instalação laboratorial dos parâmetros selecionados do forno e concentração de velas ácidas no armazém de produtos de velas ácidas.
A adição de um catalisador, além disso, permite reduzir significativamente a quantidade de calor na mistura, onde ainda é mantida uma reação estável. O aditivo de controle para o sistema básico de aquecimento inerte de dois componentes (aerosil SiO 2) não levou a alterações significativas na fluidez do queimador.
O óxido a bordo de um veículo letal pode ser armazenado em estado gasoso, raro ou criogênico (§ 10.3), e também pode estar em contato com vários elementos químicos.
A necessidade de ácido em um veículo letal é determinada pela presença de ácido pelos membros da tripulação, pelo tamanho do seu fluxo no espaço extra e pela necessidade de recriar a pressão na cabine de regeneração após ter sido destruída. despressurização de emergência. A perda de acidez ao fluir das cabines das naves espaciais é insignificante (por exemplo, a espaçonave Apollo ~ 100g/h).
A maior perda de ácido pode ser alcançada quando a morsa é fechada na cabine.
A quantidade de acidez produzida pelos seres humanos depende da sua atividade física, da natureza e intensidade da atividade, da relação da dieta com proteínas, gorduras e carboidratos. d outros fatores. É importante ressaltar que a quantidade média de chucrute humano armazenada devido ao seu consumo energético pode variar de 0,6 a 1 kg. Ao desenvolver sistemas de segurança de vida para ervas daninhas residuais, o valor médio da produção de ácido por 1 pessoa é geralmente considerado entre 0,9-1 kg.
As principais características deste sistema de regeneração dependem das características do sistema de preservação das reservas necessárias de ácidos e resíduos desperdiçados.
O coeficiente do sistema de poupança 02 em uma planta rara é de cerca de 0,52-0,53, em uma planta criogênica - 0,7 e em uma planta semelhante a gás - cerca de 0,8.
Porém, preservar a acidez na fase criogênica é mais benéfico, os fragmentos nesta forma ficam alinhados com o sistema azedo raroÉ necessário equipamento simples, pois não há necessidade de transferir o ácido da fase rara para a fase gasosa no vácuo.
Produtos promissores incluem acidez e diversos compostos químicos que reduzem a alta potência do produto e são fáceis de produzir.
A eficácia de uma série de compostos químicos altamente ativos se deve ao fato de que em alguns casos a acidez observada como resultado da reação do fedor remove o dióxido de carbono e a água, o que é observado no processo de vida do tanque zhu. Além disso, é possível desodorizar a atmosfera da cabine para remover odores, substâncias tóxicas e bactérias.
A acidez, quando combinada com outros elementos, ocorre em muitas reações químicas. No entanto, mais passos deles podem ser usados para remover O2. Ao operar a bordo de um veículo voador, os produtos químicos são obrigados a proporcionar benefícios específicos: 1) serem duráveis, seguros e confiáveis na operação; 2) é fácil remover o azedume e com um mínimo de trabalho doméstico; 3) a quantidade de acidez que se desenvolve durante a remoção de CO2 e H20 em uma hora deve ser grande o suficiente para reduzir ao mínimo o abastecimento de água do sistema.
Nos veículos de voo espacial, é necessário congelar completamente as reservas de ácido nos compostos químicos disponíveis: superóxidos metais do prado, peróxido de água, clorato de metais.
O ácido mais processado que vimos é o peróxido azedo e de potássio.
Cartuchos com superóxido estão disponíveis para economia a seco. Pela reação do ácido com o peróxido de potássio, pode ser facilmente tratado. É muito importante que os superóxidos pareçam ácidos na presença de ácido carbônico e água. Tal reação pode ser garantida misturando uma mistura de ácido carbônico argiloso com uma acidez semelhante à do ácido diclorídrico humano.
Para promover a reação, um fluxo de gás aumenta a acidez e remove o dióxido de carbono e o vapor.
Na primeira reação básica, 1 kg de K02 queima 0,127 kg de água e revela 236 litros de ácido semelhante a um gás. Na outra reação principal, 1 kg de K02 queima 175 litros de dióxido de carbono e produz 236 litros de ácido semelhante a um gás.
Devido à presença de reações secundárias, a reação entre a acidez vista no regenerador e a acidez do dióxido de carbono da argila pode variar bastante e não se assemelha à acidez da acidez, consumida pelos humanos, à absorção do dióxido de carbono, o que ele vê.
A reação de um ou outro tipo ocorre entre o vapor de água e o gás dióxido de carbono no fluxo de gás. Com mais água em vez de vapor, a quantidade de ácido fermentado aumentará. A regulação da produtividade do ácido no cartucho de regeneração é feita alterando o vapor d'água na entrada do cartucho.
Como procedimentos de emergência são indicados para a rápida produção de ácido, por exemplo, extasiados: despressurização da cabine, estagnação de clorato de metais estanhados (por exemplo, NaC103)t. olhar vela de clorato.
A maneira mais provável de produzir acidez é de aproximadamente 40 a/o. A reação de decomposição dos cloratos ocorre devido ao calor. O calor necessário para a reação prosseguir parece resultar da oxidação do pó de salinidade que é adicionado às velas de clorato. A vela de ignição é acesa com fósforo ou acendedor elétrico. Velas de clorato queimar a uma velocidade de cerca de 10 mm/hv.
Ao utilizar sistemas de regeneração do meio gasoso na cabine, baseados em reservas de ácido gasoso ou criogênico, é necessário secar o meio gasoso de vapor d'água, dióxido de carbono e resíduos de casas.
A secagem do meio gasoso pode ser feita soprando o gás através de água argilosa ou através de trocadores de calor, que resfriam o gás abaixo do ponto de orvalho, com a posterior liberação da água condensada.
Vela Kisneva– trata-se de um dispositivo que, por meio de uma reação química adicional, permite remover a acidez associada ao crescimento dos organismos vivos. A tecnologia foi desenvolvida por um grupo de cientistas da Rússia e da Holanda. Amplamente vicorizado pelos serviços rituais dos países ricos, bem como pelos pilotos, estações espaciais para a ISS kshtalt. As principais vantagens deste desenvolvimento são a compacidade e a leveza.
A bordo da ISS, o kisen é um recurso importante. O que acontece se, em caso de acidente ou avaria fatal, os sistemas de segurança de vida, incluindo o sistema de abastecimento de ácido, deixarem de funcionar? Todos os organismos vivos a bordo simplesmente não podem morrer ou morrer. Portanto, especialmente para tais ataques a astronautas, é necessário fornecer um grande suprimento de geradores químicos ácidos, para simplificar velas azedas. O modo como esse dispositivo funciona no espaço foi mostrado no filme “Alive”.
Nos voos, os vikorysts usam geradores de oxigênio de base química. Se a prancha ficar despressurizada ou ocorrer outra avaria, a máscara azeda cai da pele do passageiro. Máscara vibratória kisen com comprimento de 25 hvilin, após o qual reação química roer.
Vela Kisneva no espaço consiste em perclorato e clorato de potássio. Nos voos, na maioria dos casos, utiliza-se peróxido de bário ou clorato de sódio. Há também um gerador de vapor e um filtro para resfriamento e purificação de outros elementos desnecessários.
Vikoristannya: para remover a acidez dos sistemas de segurança de vida em situações de emergência. Conteúdo de entrada: armazém pirotécnico inclui 87 - 94% em peso de NaClO 3 e 6 - 13% em peso de Cu 2 S. Rendimento O 2231 - 274 l/kg, temperatura na zona de combustão 520 - 580 o C. 1 mesa.
O vinho é levado à galusa para retirar o ácido gasoso do armazenamento sólido, o que gera ácido através de uma reação termocatalítica autossustentável que ocorre entre os componentes do armazém em uma área estreita do forno. Esses armazéns são chamados de velas azedas. A geração de kisen pode ser utilizada em sistemas de segurança de vida e situações de emergência de serviços de despacho. Em dispositivos pirotécnicos, a acidez, as chamadas velas ácidas ou de clorato, é misturada com três componentes principais: acidez, calor e catalisador. Nas velas de cloro, a acidez é o clorato de sódio, em vez do qual fica entre 80-93% de pó é usado como um pó ardente. A função do catalisador é baseada em óxidos e peróxidos metálicos, como o MgFeO 4 . O rendimento deve estar no nível de 200-260 l/kg. A temperatura na zona da lareira das velas de clorato, que mistura o metal na assadeira, ultrapassa os 800 ° C. O mais próximo da saída do vinho é um armazém de clorato de sódio, que contém ácido ácido, 92% de liga de magnésio-silício de cozimento na mistura 1:1 (3 em peso), e no tanque do catalisador há uma mistura de óxidos de cobre e níquel na proporção de 1:4. O rendimento deste armazém é de 265,5 l/kg. A temperatura na zona de combustão é de 850-900°C. Na pequena parte do armazém, a temperatura na zona de combustão é elevada, o que exige um projeto complexo do gerador, a introdução de um trocador de calor especial para resfriamento do ácido, possibilidade de incêndio na carcaça do gerador e ao atingir uma nova faísca que queima partículas metálicas, grande quantidade de fase rara (derreter) próxima à zona de combustão, o que leva à deformação do bloco e aumento da resistência da serra. Saída meta - redução da temperatura na área de armazenamento preservando um alto rendimento de ácido. Isto é conseguido colocando clorato de sódio no recipiente de ácido e sulfito de cobre (Cu 2 S) no recipiente de ácido. Os componentes para o armazém são retirados desse fabricante, em peso. clorato de sódio 87-94; sulfeto de cobre 6-13. A capacidade do catalisador como catalisador de aquecimento para sulfeto de cobre é baseada em um mecanismo especial de ação catalítica. Durante a reação, o meio de sulfeto de armazenamento agressor é oxidado exotérmicamente:
Cu 2 S + 2,5 O 2 CuSO 4 + CuO + 202,8 kcal. Essa reação fornece energia para um processo que se autoexpande. A entalpia de alimentação de combustão Cu 2 S (1,27 kcal/g) difere ligeiramente da entalpia de alimentação de combustão (1,76 kcal/g). A maior parte da energia vem da oxidação do sulfeto em sulfato e uma pequena parte da oxidação do cobre. O sulfeto de meio é mais reativo, tem menos pó de metal e magnésio, de modo que a reação exotérmica principal pode prosseguir rapidamente a uma temperatura uniformemente baixa de 500 cerca de C. Uma temperatura baixa na zona de combustão será garantida também para aqueles que contêm sulfeto de cobre e seu produto de oxidação, óxido de cobre, são catalisadores eficazes para a decomposição do clorato de sódio. De acordo com dados do DTA, o clorato de sódio puro, quando aquecido a um líquido de 10 °C, decompõe-se em NaCl e O 2 a 480-590 °C, na presença de 6% em peso. Cu 2 S a 260-360 ppm e na presença de 12% em peso CuO a 390-520 cerca de C. O pó de Cu 2 S é disperso com maior dispersão< 0,01 мм и лучшей адгезией к хлорату натрия, по сравнению с металлическим Fe или Мg. Благодаря этому элементарный объем, приходящийся на долю каждой частицы горючего в случае значительно меньше, чем в случае частиц металла, что и обеспечивает меньшие температурные градиенты вблизи зоны горения и равномерность движения фронта горения. Дополнительные преимущества состава высокая равномерность горения и полное отсутствие искр, всегда наблюдаемые при горении составов с порошком металла, в качестве горючего. Выход кислорода в предлагаемом составе в зависимости от содержания Сu 2 S меняется от 230 до 274 л/кг. Температура горения лежит в пределах 520-580 о С, т. е. на 260-300 о С ниже, чем в известных составах. Скорость движения горячей зоны также зависит от содержания Сu 2 S и меняется от 0,23 до 0,5 мм/с при увеличении его от 6 до 13% Генерируемый кислород содержит небольшое количество диоксида серы около 0,2 мг/м 3 , что в 10 раз выше ПДК для медицинского кислорода. Используются технические реактивы без дополнительной очистки, производимые отечественной промышленностью. Для приготовления блоков смесь исходных компонентов перемешивают в шаровой мельнице в течение 30 мин. После этого прессуют блоки в стальной пресс-форме. Испытания прессованных блоков проводят в реакторе, снабженном воспламенительным устройством с электроспиралью. Объем выделившегося кислорода измеряют газосчетчиком ГСБ-400, температуру во фронте горения измеряют термопарой, помещенной в прессованный блок на глубину 5 мм. П р и м е р 1. Прессованный цилиндрический блок диаметром 30 мм и высотой 17,5 мм, содержащий 94 мас. NaClO 3 , 6 мас. сульфида меди, после инициирования спиралью равномерно горит со скоростью 0,23 мм/с с температурой в зоне горения 520 о С. Количество выделившегося кислорода 274 л/кг. В таблице представлены результаты испытаний состава по изобретению. Из них следует, что при уменьшении количества сульфида меди состав не горит. При увеличении количества сульфида меди относительно заявленных границ состав горит с очень высокой скоростью (выше 1 мм/с), с большим количеством пыли (100 мг/л). При такой высокой скорости горения возникает опасность взрыва состава. При занижении или завышении содержания хлората натрия или горючего-катализатора-сульфида меди состав теряет работоспособность. Таким образом, изобретение позволяет получить высокий выход кислорода 231-274 л/кг при сравнительно невысокой температуре в зоне горения 520-580 о С. Полученный кислород не содержит таких вредных примесей, как Сl 2 , углеродные соединения и минимальное количество SO 2 не более 0,55 кг/м 3 .
O vinho é fornecido aos geradores com ácido respiratório e pode ser utilizado nos aparelhos respiratórios de tratamento individual, que serão utilizados em situações de emergência, por exemplo, em caso de extinção de incêndio. Ao reduzir a fluidez da geração de ácido e aumentar a confiabilidade durante a operação a seco, um gerador de ácido piroquímico é usado para misturar blocos prensados de ácido sólido com elementos de ocupação transitórios, iniciando Inclui um dispositivo, isolamento térmico e um sistema de filtro, colocado em um metal invólucro, dotado de tubo de saída. A acidez está na forma de paralelepípedos, caso em que a acidez é sólida e a acidez é armazenada em clorato de sódio, peróxido de cálcio e magnésio. Os elementos de queima de transição são preparados a partir de uma mistura de peróxido de cálcio e magnésio e os comprimidos são pressionados na extremidade ou na borda lateral, e os próprios blocos são colocados esféricos e em zigue-zague na bola de pele i. 1 z. página f-li, 2 il.
O vinho é fornecido aos geradores com ácido respiratório e pode ser utilizado nos aparelhos respiratórios de tratamento individual, que serão utilizados em situações de emergência, por exemplo, em caso de extinção de incêndio. Um gerador de ácido piroquímico é um dispositivo dobrado em um corpo, no meio do qual há um armazém, construído para exibir o kisen para o processo piroquímico de autodesintegração da vela azeda, um dispositivo de ignição para Há uma vela acesa , um sistema de filtragem para purificar gases do exterior das casas e fumos. Através do tubo de saída, o gasoduto Kisen vai até o local de residência. Para a maioria dos geradores de oxigênio de exaustão, a vela de ignição é preparada como um monobloco cilíndrico. A hora de queima de tal vela não excede o século XV. A maior parte do eixo robótico do gerador é alcançada por vários blocos (elementos), que são empilhados de forma que suas extremidades se encontrem. Quando o queimador de um bloco se esgota, o impulso térmico aciona o queimador do elemento base da vela até que seja totalmente consumido. Para o Belsh do Busymann no final do izhpulse do Elemente da indústria, o armazém pirotécnico de ventilação industrial, o volodiyuyuyuyuyu yenershestye chutlivistyu para a impulisa térmica, o principal armazém de armazenamento. Além disso, geradores piroquímicos processam a acidez em velas de clorato do tipo termocatalítico, que misturam clorato de sódio, peróxido ou óxido de sódio a um mínimo de 4 l/xv, que é usado muitas vezes por fisiologistas, acho que vou precisar de gente. Nestes armazéns, a menor fluidez de geração não consegue conter o azedume. Para alterar o diâmetro do bloco da vela, então. Abaixo da frente de queima, o que poderia levar à diminuição da fluidez, a vela expira antes do fogo. Para preservar a utilidade da vela, é necessário substituir a energia por uma parcela maior do material queimado no armazém, o que levará ao aumento da liquidez do queimador e ao aumento da liquidez do azedo. Um poderoso gerador que coloca blocos prensados de ácido de núcleo sólido com elementos de ocupação transitórios, iniciando o dispositivo, isolamento térmico e sistema de filtro em uma carcaça metálica com tubo de saída para o ácido. A vela azeda neste gerador armazena clorato de sódio e óxido e peróxido de sódio e é formada a partir de blocos cilíndricos adjacentes que entram em contato com suas extremidades. Elementos oclusivos de transição são pressionados na extremidade do bloco de pele e armazenam alumínio e óxido. Alguns dos blocos têm formato curvo, o que permite colocá-los atrás de uma linha em forma de U, em forma de U ou em espiral. Devido à alta fluidez da geração ácida, a produção total da vela ácida aumenta, o que é necessário para a operação segura do gerador. Por exemplo, para um protótipo de gerador robótico com autonomia de 1 ano, é necessária uma vela de ignição de aproximadamente 1,2 kg. A fluidez da alta geração torna necessário melhorar o isolamento térmico, o que também está associado a aumentos adicionais na produção do gerador. Os blocos curvos (curvos) são dobráveis quando preparados e possuem baixa resistência mecânica: quebram facilmente no local da vigem, o que leva a um forno de alta pressão, então. reduzir a confiabilidade da operação ininterrupta do gerador. O resultado é uma redução na fluidez da geração de ácido e um aumento na confiabilidade quando o gerador está funcionando mal. Isto é conseguido usando um gerador de ácido piroquímico, que coloca os blocos prensados de gelatina sólida no kisnu; como a dureza do vikory sour é muito forte, armazene o armazém com clorato de sódio, peróxido de cálcio e magnésio; Os elementos de queima de transição são preparados a partir de uma mistura de peróxido de cálcio e magnésio e os comprimidos são pressionados na extremidade ou na face lateral do bloco, e os próprios blocos são colocados esféricos e em zigue-zague na bola de pele i. A Figura 1 mostra um gerador piroquímico, de aparência escura. O gerador contém uma carcaça metálica 1, na extremidade da qual existe um dispositivo 2, que inicia. Na borda superior do corpo existe um tubo 3 para saída do ácido. Blocos de 4 núcleos sólidos são dispostos em esferas e isolados de um tipo e nas paredes do corpo com 5 gaxetas de cerâmica porosa. Ao longo de toda a superfície da esfera superior dos blocos e da borda superior do corpo existe uma malha metálica 6, entre a qual existe um filtro multiesferas 7. Na Fig. A Figura 2 mostra um diagrama da colocação de uma bola de blocos de núcleo sólido em um gerador. Os blocos Vikoristan são de dois tipos - longos 4 com uma pastilha de ignição de transição pressionada 9 no final do bloco e curtos 8 com uma pastilha de ignição de transição no final do bloco. O gerador é colocado em funcionamento quando é ligado o incinerador 2, que acende o armazém, que acende 10 e queima o primeiro bloco de velas. A frente do queimador colapsa continuamente sobre o corpo da vela, movendo-se de bloco em bloco nos pontos de contato através das pastilhas de transição 9. Como resultado, a vela do queimador parece azeda. O fluxo de ácido, que está sendo curado, passa pelos poros da cerâmica 5, durante os quais é frequentemente resfriado e entra no sistema de filtro. Passando por malhas metálicas e filtros, é ainda mais resfriado e liberado de casas e casas sujas. Através do tubo saem 3 gelatinas limpas, fornecidas para dikhannya. Shvidki, General Kisnyu é depositado vimog, pushaly, pode ser serpenteado na stiga de 0,7 a 3 l/hv, armazém de serpente de jerel sólido kisnyu na vogal naclo 4 sao 2 mg 1 (0,20-0,24) (0,04-0,07) e armazenamento de elementos ocupantes CaO 2 Mg em vagal 1 (0,1-0,2). A queima de uma bola de blocos de gelatina dura leva 1 ano. Caso haja necessidade de mais trabalhos, o forno é transferido para a esfera que avança por meio de um bloco curto adicional 11, movendo-se paralelamente ao primeiro, etc. A quantidade total de elementos de vela para o ano de queima é de 300 g; O aquecimento térmico é próximo de 50 kcal/ano. Num novo gerador, uma vela azeda em forma de elementos paralelos facilita a sua ligação um a um e permite a criação de embalagens resistentes e compactas. A fixação segura e a prevenção da fragilidade dos blocos paralelos garantirão a sua conservação quando transportados e armazenados no armazém do aparelho respiratório, melhorando assim a fiabilidade do funcionamento a seco do gerador.
Fórmula Vinakhodhu
1. GERADOR PIROCÍMICO DE OXIDANO, que combina blocos prensados de ácido sólido com elementos de ignição transitórios, dispositivo de partida, sistema de isolamento térmico e filtragem, colocado em caixa metálica, tubo de saída de segurança para o Kisney. , caso em que a acidez do vicor é sólida, misturar com clorato de sódio, peróxido de cálcio e magnésio, elementos ocupantes transitórios - misturar peróxido de cálcio com magnésio e espalhar na extremidade ou lateral. 2. O gerador de ácido da etapa 1, que consiste em colocar blocos de núcleo sólido de ácido de forma esférica e em zigue-zague na bola de pele.
