RU2338684C2 - Смесь гидрореагирующая - Google Patents
Смесь гидрореагирующая Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338684C2 RU2338684C2 RU2005122192/15A RU2005122192A RU2338684C2 RU 2338684 C2 RU2338684 C2 RU 2338684C2 RU 2005122192/15 A RU2005122192/15 A RU 2005122192/15A RU 2005122192 A RU2005122192 A RU 2005122192A RU 2338684 C2 RU2338684 C2 RU 2338684C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- powder
- aluminum
- nanopowder
- sodium hydroxide
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 27
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 101100110007 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) asd-1 gene Proteins 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229910000809 Alumel Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлическим составам, взаимодействующим с водой с выделением тепла и водорода, и может применяться в комбинированных термоэлементах, в топливных элементах для генерации электрического тока, в промышленных и бытовых газогенераторах, в химии, металлургии. Гидрореагирующая смесь содержит промышленный порошок алюминия АСД-1 и нанопорошок алюминия с размером частиц 70÷120 нм, а также активирующую добавку - гранулированный гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, % мас.: промышленный порошок АСД-1 67÷79, нанопорошок алюминия 30÷14; гидроксид натрия 3÷7. Изобретение позволяет повысить скорость тепловыделения в 2÷10 раз. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области производства тепловыделяющих элементов и получения водорода, конкретно к металлическим составам, взаимодействующим с водой с выделением тепла и водорода, и может применяться в комбинированных термоэлементах, в топливных элементах для генерации электрического тока, в промышленных и бытовых газогенераторах, в химии, металлургии и т.д.
Известны смесь для получения водорода (Авт. св. №1444295, МПК С01И 3/08 опубл. 15.12.1988 г.) на основе порошка магния, содержащая порошок никеля (20-30 мас.%) и кремния (0,15-0,5 мас.%) и смесь (авт.св. №1134538, опубл. 15.01.1985 г.) на основе порошка никеля (49-51,8 мас.%) и порошка меди (3,0-6,0 мас.%).
Недостатками этих смесей являются: относительная высокая себестоимость, особые условия хранения и низкий коэффициент полезного действия из-за большого содержания никеля, не дающего водорода в реакции с водой.
Наиболее близкой по химической сущности к предлагаемому составу смеси, выбранной нами за прототип, является смесь гидрореагирующая (патент РФ 2131841 С1, МПК С1, опубл. 20.06.1999 г.), которая содержит порошок алюминия крупностью 1÷200 мкм (90÷50 мас.%) и магния крупностью 50-500 мкм, легированный никелем (10÷50 мас.%), при этом количество легирующего никеля в порошке магния составляет 0,5÷3,0 мас.%
Недостатком данного состава является то, что при его использовании достигается относительно небольшое значение скорости роста температуры (25÷45°С/мин). Легирование порошка магния никелем усложняет процесс приготовления гидрореагирующей смеси, а также присутствие в составе смеси никеля снижает выход водорода и тепла на 10-15% и приводит к небольшому удорожанию смеси. Алюминиевый и магниевый порошки взаимодействуют с водой с выделением тепла (Q)
| 2Al+6Н2O→2Al(ОН)3+3H2↑, | Q=918,2 кДж/моль, |
| Mg+2Н2O→Mg(OH)2+Н2↑, | Q=354,1 кДж/моль |
Согласно приведенным термохимическим уравнениям реакций при окислении водой магния выделяется меньшее количество теплоты, а также для получения 22,4 л (1 моля) водорода (H2) требуется 24 г магния, в то время как для получения такого же объема водорода из алюминия нужно 18 г алюминия.
Основным техническим результатом предложенного нами решения является повышение скорости тепловыделения в 2÷10 раз.
Основной технический результат достигается тем, что гидрореагирующая смесь, включающая порошок алюминия и активирующую добавку, согласно предложенному решению содержит промышленный порошок алюминия ТУ, нанопорошок алюминия с размером частиц 70÷120 нм и активирующую добавку в виде гидроксида натрия при следующих соотношениях, мас.%:
| промышленный порошок «АСД-1» | 67÷79 |
| нанопорошок алюминия | 30÷14 |
| гидроксид натрия | 3÷7 |
В известных технических решениях не имеется признаков, сходных с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа.
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники.
Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Пример конкретного исполнения.
Компоненты гидрореагирующей смеси - порошок «АСД-1» крупностью 80 мкм, нанопорошок алюминия крупностью частиц 70÷120 нм, а также гранулированный гидроксид натрия крупностью 1,0÷2,5 мм в массовых соотношениях, указанных в таблице, при постоянном перемешивании одновременно добавляют в воду комнатной температуры (21÷23°С).
Согласно термохимическому уравнению реакции окисления алюминия водой при взаимодействии алюминия с водой выделяются тепло и молекулярный водород, то есть температура воды будет расти по мере выделения водорода. Следовательно, скорость роста температуры прямо пропорциональна величине скорости выделения водорода.
В таблице приведены данные по применению гидрореагирующей смеси для получения тепла и водорода
| № | Состав смеси | Температура воды после добавления смеси в воду, °C* | Взаимодействие порошков Al с водой | |||
| Содержание компонента, мас.% | Максим. скорость роста температуры, °С/мин | Примечание | ||||
| АСД-1 | нанопорошок Al | NaOH | ||||
| 89 | 0 | 8 | 39,2 | 1,2 | Низкая скорость роста температуры | |
| 88 | 4 | 8 | 39,2 | 1,2 | ||
| 85 | 7 | 8 | 39,2 | 6,0 | ||
| 82 | 10 | 8 | 39,2 | 15,9 | ||
| 79 | 14 | 7 | 37,1 | 30,6 | Заявляемый состав | |
| 76 | 18 | 6 | 35,4 | 53,4 | ||
| 73 | 22 | 5 | 33,8 | 79,2 | ||
| 70 | 26 | 4 | 31,5 | 111,6 | ||
| 67 | 30 | 3 | 29,2 | 72,6 | ||
| 64 | 34 | 2 | 28,6 | 5,4 | Низкая скорость роста температуры | |
| 61 | 38 | 1 | 25,0 | - | ||
| * - температуру определяли с использованием хромель-алюмелевой термопары и самописца КСП-4. | ||||||
Таким образом, как следует из данных таблицы, требуемое значение скорости роста температуры достигается при использовании смеси, включающей компоненты в следующих соотношениях: порошок «АСД-1» - 67÷79 мас.%, нанопорошок алюминия - 14-30 мас.% и гранулированный гидроксид натрия в количестве 7-3 мас.% Экспериментальные результаты показали, что, если в воду добавлять смесь при других содержаниях предлагаемых компонентов, то скорость роста температуры, а следовательно скорость выделения водорода будет значительно ниже.
При добавлении в воду предложенного состава гидрореагирующей смеси скорость роста температуры, а следовательно, скорость выделения водорода увеличивается в 2÷10 раз по сравнению со значениями, указанными в прототипе. Кроме того, компоненты смеси не требуют особого хранения (достаточно условно-герметичной тары).
Claims (1)
- Гидрореагирующая смесь, включающая порошок алюминия и активирующую добавку, отличающаяся тем, что смесь содержит промышленный порошок алюминия АСД-1 и нанопорошок алюминия с размером частиц 70÷120 нм, а в качестве активирующей добавки - гранулированный гидроксид натрия при следующем соотношении, мас.%:
промышленный порошок «АСД-1» 67÷79 нанопорошок алюминия 30÷14 гидроксид натрия 3÷7
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122192/15A RU2338684C2 (ru) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | Смесь гидрореагирующая |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122192/15A RU2338684C2 (ru) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | Смесь гидрореагирующая |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005122192A RU2005122192A (ru) | 2007-01-20 |
| RU2338684C2 true RU2338684C2 (ru) | 2008-11-20 |
Family
ID=37774516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005122192/15A RU2338684C2 (ru) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | Смесь гидрореагирующая |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2338684C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510362C2 (ru) * | 2012-04-23 | 2014-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ получения высокочистого водорода |
| WO2015183120A1 (ru) * | 2014-05-26 | 2015-12-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Уникат" | Способ беспламенного запуска каталитического устройства |
-
2005
- 2005-07-13 RU RU2005122192/15A patent/RU2338684C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510362C2 (ru) * | 2012-04-23 | 2014-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ получения высокочистого водорода |
| WO2015183120A1 (ru) * | 2014-05-26 | 2015-12-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Уникат" | Способ беспламенного запуска каталитического устройства |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005122192A (ru) | 2007-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | DNA-directed growth of ultrafine CoAuPd nanoparticles on graphene as efficient catalysts for formic acid dehydrogenation | |
| Visinescu et al. | Starch–A suitable fuel in new low-temperature combustion-based synthesis of zinc aluminate oxides | |
| US7341703B2 (en) | Mixed hydrogen generation material | |
| Cao et al. | Reversible hydrogen storage in yttrium aluminum hydride | |
| Dovgaliuk et al. | Aluminium complexes of B-and N-based hydrides: synthesis, structures and hydrogen storage properties | |
| Yang et al. | Two energetic complexes incorporating 3, 5-dinitrobenzoic acid and azole ligands: Microwave-assisted synthesis, favorable detonation properties, insensitivity and effects on the thermal decomposition of RDX | |
| Song-Il et al. | Ni/La2O3 catalyst containing low content platinum–rhodium for the dehydrogenation of N2H4· H2O at room temperature | |
| Wang et al. | Synergistic effects of co-dopants on the dehydrogenation kinetics of sodium aluminum hydride | |
| Mikami | Computational chemistry approach for white LED (oxy) nitride phosphors | |
| Anderson et al. | Hydrogen storage and ionic mobility in amide–halide systems | |
| Chen et al. | Controllable synthesis of NiCo2O4/Al core-shell nanowires thermite film with excellent heat release and short ignition time | |
| Liu et al. | Reaction synthesis of TiSi2 and Ti5Si3 by ball-milling and shock loading and their photocatalytic activities | |
| Dave et al. | Influence of BaZnCuO3 and BaZnCuO3/rGO on the thermal decomposition of ammonium perchlorate and 3‐nitro‐3H‐1, 2, 4‐triazol‐5‐one (NTO) | |
| Cao et al. | New synthesis route for ternary transition metal amides as well as ultrafast amide–hydride hydrogen storage materials | |
| RU2338684C2 (ru) | Смесь гидрореагирующая | |
| CN108778995A (zh) | 制备硅的方法 | |
| Hu et al. | Beneficial effects of stoichiometry and nanostructure for a LiBH 4–MgH 2 hydrogen storage system | |
| Cho et al. | Synthesis of red-emitting nanocrystalline phosphor CaAlSiN 3: Eu 2+ derived from elementary constituents | |
| JP6536834B2 (ja) | イミドアニオン含有マイエナイト型化合物及びその製造法 | |
| JP5883240B2 (ja) | 水素製造方法 | |
| Yasodhai et al. | Hydrazinium oxydiacetates and oxydiacetate dianion complexes of some divalent metals with hydrazine | |
| Hao et al. | Cu–Cr–Pb nanocomposites: Synthesis, characterization and their catalytic effect on thermal decomposition of ammonium perchlorate | |
| Liu et al. | Hydrogen storage reaction over a ternary imide Li 2 Mg 2 N 3 H 3 | |
| Xu et al. | Synthesis and characterization of monodisperse yttrium aluminum garnet (YAG) micro-crystals with rhombic dodecahedron | |
| CN106542497B (zh) | 储氢材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090714 |