Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: способ заключается в нагреве отработавших веществ путем подачи СВЧ-энергии через заливную горловину с помощью коаксиальной линии, при этом антенну, которой заканчивается коаксиальная линия, размещают непосредственно в полости снаряда, а для удаления газов, образующихся при пиролизе, полость снаряда через отверстие в коаксиальной линии соединяют с емкостью для накопления продуктов разложения. Величину давления в системе поддерживают в пределах до 10 атм путем регулирования СВЧ-мощности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2093229
Класс(ы) патента: A62D3/00, H05B6/04, C06D7/00, F42B33/06
Номер заявки: 96105844/02
Дата подачи заявки: 19.03.1996
Дата публикации: 20.10.1997
Заявитель(и): Старец Яков Александрович; Кочергин Александр Иванович
Автор(ы): Старец Яков Александрович; Кочергин Александр Иванович
Патентообладатель(и): Старец Яков Александрович; Кочергин Александр Иванович
Описание изобретения: Предлагаемое изобретение относится к термическому разложению (пиролизу) отравляющих веществ (ОВ).
Известен способ термического разложения ОВ (пиролиза) в снарядах. Тепловая энергия подводится к ОВ, (преимущественно находящимся в жидком состоянии), через стенки снаряда, в котором оно хранится. Стенки снаряда выполнены, как правило, из стали толщиной 8 10 мм. Внутри снаряда имеется полый цилиндр, стальные стенки которого имеют толщину 1 2 мм, для размещения порохового заряда. При подведении тепловой энергии через стенки снаряда последние всегда имеют температуру, существенно превышающую температуру жидкости ОВ. Выделяющиеся при пиролизе газы (в основном углеводороды группы C4, C5) создают давление в десяти и более атмосфер даже при выключении внешнего источника тепловой энергии, так как инерция, связанная с повышенной температурой стенок не позволяет управлять процессом. Давление продуктов разложения приводит к смятию и даже к разрушению стенок и может привести к другим непредсказуемым последствиям. ( см."Методы уничтожения фосфорорганических ОВ", к.т.н. В.А. Жданов, том 37, N 3, 1993 г. с. 24).
Недостатком этого способа разложения является невозможность управления процессом разложения ОВ и большие энергетические затраты, обусловленные необходимостью перегрева стенок снаряда.
Сущность предложенного способа заключается в том, что нагрев ОВ в снаряде осуществляют подачей СВЧ-энергии через заливную горловину с помощью коаксиальной линии, при этом антенну, которой заканчивается коаксиальная линия, размещают непосредственно в полости снаряда, а для удаления газов, образующихся в процессе пиролиза, полость снаряда через отверстие в коаксиальной линии соединяют с емкостью для накопления продуктов разложения. Кроме того, величину давления в процессе пиролиза поддерживают в пределах до 10 атм путем регулировки СВЧ-мощности в цепи обратной связи с манометрическим датчиком.
Предложенный способ пиролиза осуществляется следующим образом. На фиг. 1 представлен чертеж устройства для ввода СВЧ-энергии в полость снаряда. Снаряд, содержащий ОВ, соединяют через заливную горловину с отрезком коаксиальной линии 1, через которую подают СВЧ-энергию, внутренний проводник коаксиальной линии заканчивается антенной 2, которая вводится вовнутрь снаряда. Для каждого типа снаряда конфигурация антенны и ее погружение подбираются так, чтобы обеспечить согласование СВЧ-тракта. Соединение внешнего проводника коаксиала и снаряда герметичное. Герметичность может быть достигнута прокладкой. В отрезок коаксиальной линии впаивается керамическое окно 3 для обеспечения герметичности тракта, через которое подают СВЧ-энергию. Сочетание коаксиальной линии и мощность магнетрона определяются количеством ОВ, содержащихся в снаряде. Во внешний проводник коаксиальной линии впаивается трубка 4 для отвода выделяющихся при пиролизе газов, к которой присоединяется датчик давления (манометр). Для поддержания давления в снаряде в процессе пиролиза после мамометра устанавливают клапан, который открывается при заданной величине давления. Перед клапаном устанавливают фильтр, задерживающий тяжелые молекулы паров ОВ и пропускающий сравнительно легкие молекулы газов, выделяющихся при разложении ОВ, которые поступают в емкость, предназначенную для сбора этих газов. Температура кипения ОВ при атмосферном давлении находится в пределах 250 300oC, температура разложения находится в этих же пределах. Был проведен эксперимент на имитаторе ОВ-трибутилфосфате (ТБФ).
На фиг. 2 представлены зависимости давления, температуры ТБФ и корпуса от времени облучения, характеризующие процесс разложения, где 1 кривая давления, 2 кривая температуры ТБФ, 3 кривая температуры металлической оболочки, 4 включение СВЧ-мощности 1 кВт, 5 момент открытия клапана, 6 - снижение мощности до 600 Вт.
В процессе проведения эксперимента (см. кривые 2 и 3 на фиг. 2) стало ясно, что до температуры 90 100oC разложение вообще отсутствует. Расхождение кривых начинается практически только при температуре порядка 100oC и достигает максимума при температуре ТБФ, близкой к 300oC. При пиролизе на внутренней поверхности снаряда образуется слой с чрезвычайно низкой теплопроводностью (главным образом соединения фосфора, преимущественно фосфорный ангидрид). Вместе с тем при нагреве изнутри наличие этого слоя позволяет снизить затраты энергии на процесс в 10 раз и более. Так при температуре жидкости внутри макета снаряда 300o 310oC температура стенок была 190o 210oC.
Остаток ТБФ в макете снаряде по окончании процесса в различных экспериментах по результатам анализа, проведенного в НИИ "ГИТОС" (г. Шиханы) м в Саратовском высшем военном командном инженерном училище химической защиты, составил 0,02 0,4% По заявлению специалистов, дальнейшее доведение до норм ПКД является легко осуществимым с помощью известных химических методов.
При объеме снарядов до 5 литров мощность генератора СВЧ-мощности не превышает 5 кВт, при этом время процесса находится в пределах 30 60 минут.
При желании сокращения времени процесса мощность источника СВЧ-энергии должна быть соответствующим образом увеличена.
Затраты энергии на разложение составляют 1 1,5 кВт/часа на 1 кг ОВ.
Формула изобретения: 1. Способ термического разложения (пиролиза) отравляющих веществ (ОВ) путем нагрева их в полости снаряда, отличающийся тем, что нагрев в снаряде осуществляют подачей СВЧ-энергии через заливную горловину с помощью коаксиальной линии, при этом антенну, которой заканчивается коаксиальная линия, размещают непосредственно в полости снаряда, а для удаления газов, образующихся в процессе пиролиза, полость снаряда через отверстие в коаксиальной линии соединяют с емкостью для накопления продуктов разложения.
2. Способ термического разложения по п.1, отличающийся тем, что величину давления в системе в процессе пиролиза поддерживают в пределах до 10 ати путем регулировки СВЧ-мощности в цепи обратной связи с манометрическим датчиком.