Способ получения кислорода

 

О П И С А Н И Е (ii) 426358

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. С 01Ь 13/02 (22) Заявлено 24.08.71 (21) 1694148/23-26 (32) Приоритет 24.08.70 (31) 66555 (33) США

Опубликовано 30.04.74. Бюллетень № 16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 661.93(088.8) Дата опубликования описания 27.10.74 (72) Автор изобретения

Иностранец

Томми Льюис Томпсон (США) Иностранная фирма

«Лайф Суппот, Инк.» (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛ УЧ ЕН ИЯ КИ СЛ ОРОДА

Изобретение относится к области получения кислорода химическим путем, в частности, путем термокаталитического разложения композиций на основе хлоратов, перхлоратов или смесей хлоратов и перхлоратов щелочных металлов (так называемых химических генераторов кислорода .или «свечей»).

Известен способ получения кислорода химическим путем, в частности, путем термокаталитического разложения композиций на основе перхлоратов щелочных металлов. По этому способу разложение композиций на основе перхлората щелочного металла производят в присутствии катализатора — окисного соединения щелочного металла, в частности окиси лития, которая вместе с окисью марганца подавляет выделение хлора.

Однако получаемый таким образом кислород загрязнен хлором, окисью и двуокисью углерода, что, в свою очередь, требует специальной очистки выделяющихся газов.

С целью повышения чистоты кислорода по предлагаемому способу кислород получают путем термокаталитического разложения композиций на основе хлората щелочного металла в присутствии катализаторов — окислов натрия, калия или их смесей. В состав композиции входят 99,5 — 80 вес. % хлората щелочного металла, например хлората натрия, и

0,5 — 20 вес. % катализатора. Хлорат щелочного металла может быть использован с добавкой перхлората щелочного металла. В каче5 стве катализатора предпочтительно использовать перекись натрия или ее смесь с окисью натрия.

Использование окислов натрия или калия в химическом генераторе кислорода позволяет

10 исключать применение таких горючих материалов, как железо, древесный уголь, магний или марганец. При разложении хлоратов с добавками окислов натрия или калия может быть получен кислород медицинской

15 квалификации и при этом с минимальным выделением тепла, т. е. при относительно низких температурах.

Предлагаемая композиция, вводимая в

20 «свечу», состоит из 99,5 — 80 вес. % хлората щелочного металла и 0,5 — 20 вес. % окислов (перекисей) натрия или калия, Скорость генерирования и выход кислорода можно регулировать, варьируя соотношение между

25 окисью и перекисью щелочного металла, используемых в качестве катализатора. При использовании смесей хлората и перхлората щелочного металла, в частности, с добавкой

426358

Предмет изобретения

Составитель И. Магидсон

Техред Г. Дворина

Редактор К. Вейсбейн

Корректоры: В. Петрова и Е. Давыдкина

Заказ 2723/15 Изд. № 1539 Тираж 537 Подписное

LIHHHTIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 окиси натрия существенно повышается выход кислорода.

Пр имер 1. 1564 вес. ч. хлората натрия смешивают в сухом виде с 18,6 вес. ч. перекиси натрия. Смесь увлажняют 25 вес. ч. трихлортрифторэтана и дополнительно перемешивают, а затем быстро вводят в цилиндрическую пресс-форму и прессуют в ней под давлением 30 т (до плотности 2 г/см ). Затем в торец «свечи», увлажненный трихлортрифторэтаном, впрессовывают «конус»-запал. «Свечу» с запалом извлекают из прессформы и сушат в печи при температуре порядка 120 С, а затем охлаждают в течение

10 — 15 мин в токе воздуха. Запал состава, вес. %: 38 хлората натрия, 32 металлического железа (325 меш.); 2 порошкообразной двуокиси кремния, 7 перекиси бария, 14 асбеста, 7 стальной путанки поджигают спичкой и закрывают диском из керамического войлока.

Выделяющиеся газы содержат тонкодисперсные твердые частицы, легко удаляемые на фильтре из стеклянной ваты, Отделенный от твердых частиц газ представляет собой практически чистый кислород. Выход кислорода

41,5%.

Композиция «свечи» сильно гигроокопична.

В связи с этим по окончании сушки в печи

«свеча» должна быть заключена в герметичный контейнер. Оптимальные размеры «свечи»: диаметр порядка 40 мм, высота 50—

75 мм, время горения 15 — 30 мин.

Содержание примесей в выделяющемся при горении кислороде следующее: хлора и окиси углерода менее 1 ч. на 1 млн. ч.; углекислого газа 300 ч. на 1 млн. ч.; водяных паров

2,5 мг/л, запах отсутствует.

Пример 2. Описанным в примере 1 способом изготовлено несколько «свечей» на основе хлората натрия с добавкой 0 — 5 вес. окиси натрия. При сжигании «свечей» установлено, что при концентрации окиси натрия

5 менее 0,7% реакция до конца не идет. С ростом концентрации окиси натрия от 0,7 до

2,5% скорость реакции быстро увеличивается в соответствии с уравнением

Скорость горения, (м/мин) = 0,0047)(кон10 центрацию N320 (вес. %).

В интервале концентраций ХазО 3 — 5% скорость горения стабилизируется на уровне

0,014 м/мин.

1. Способ получения кислорода путем термокаталитического разложения композиций на основе щелочной соли хлоркислородной кис20 лоты в присутствии катализаторов — окисных соединений щелочных металлов, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью повышения чистоты кислорода, в качестве соли хлоркислородной кислоты используют хлорат щелочного

25 металла в количестве 99,5 — 80 вес. %, а в качестве окисных соединений щелочных металлов используют по меньшей мере один окисел, выбранный из группы, содержащей окислы натрия и калия, в количестве 0,5 — 20 вес. %.

30 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хлорат щелочного металла используют с добавкой перхлората щелочного металла.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве окисла натрия используют пе35 рекись натрия.

4. Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что перекись натрия используют в смеси с окисью натрия.