Реакційна камера для екзотермічного матеріалу
Формула / Реферат
1. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу (10), яка характеризується тим, що вона містить багаторівневу структуру, що включає в себе щонайменше:
приймач (1) для згаданого матеріалу, що відповідає нижньому рівню;
середній рівень, який містить хімічно активне завантаження (4), що містить щонайменше один карбонат лужноземельного металу, з тим щоб поглинати тепло, що виділяється при реакції окиснення згаданого матеріалу, причому згаданий карбонат лужноземельного металу розкладається під дією тепла в ендотермічний реакції;
верхній рівень, що містить кришку.
2. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 1, яка характеризується тим, що карбонат лужноземельного металу являє собою СаСО3.
3. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1 або 2, яка характеризується тим, що матеріал, який зберігається, являє собою карбід плутонію і/або урану.
4. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 2 або 3, яка характеризується тим, що хімічно активне завантаження додатково містить множину різних типів карбонатів з тим, щоб регулювати діапазон температури термічного розкладання хімічно активного завантаження.
5. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1-4, яка характеризується тим, що хімічноактивне завантаження додатково містить вуглець.
6. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1-5, яка характеризується тим, що приймач камери виконаний з тугоплавкого металевого матеріалу, який може бути типу неіржавіючої сталі або інконелю.
7. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з п. 1-6, яка характеризується тим, що вона містить сітку (3), що служить для підтримування і просіювання розташованого в контакті із згаданою сіткою хімічно активного завантаження протягом розкладання згаданого завантаження.
8. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 7, яка характеризується тим, що хімічно активне завантаження являє собою монолітний блок, розташований на згаданій сітці.
9. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 7, яка характеризується тим, що хімічно активне завантаження розподілене у вигляді різних брусків, розташованих на згаданій сітці.
10. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 7, яка характеризується тим, що хімічно активне завантаження розподілене у вигляді гранул з більшим гранулометричним складом, ніж розміри комірок згаданої сітки.
11. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1-10, яка характеризується тим, що вона додатково містить хімічно інертну проміжну пластину (5), що забезпечує герметичність між хімічно активним завантаженням і верхнім рівнем.
12. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 11, яка характеризується тим, що проміжна пластина виконана з вольфраму.
13. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1-12, яка характеризується тим, що вона додатково містить засоби для прикладання ізостатичного тиску до хімічно активного завантаження.
14. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 13, яка характеризується тим, що засоби для прикладання ізостатичного тиску до хімічно активного завантаження вбудовані у верхній рівень і реалізовані у вигляді двох пластин, між якими вставлені пружини.
15. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 13, яка характеризується тим, що засоби для прикладання ізостатичного тиску до хімічно активного завантаження містять вантаж (61).
16. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1-12, яка характеризується тим, що середній і верхній рівні співпадають, камера містить дві верхні стулки (41, 42), надійно закріплені на приймачі і здатні закривати згаданий контейнер, причому згадані стулки містять карбонат лужноземельного металу.
Текст
Реферат: Даний винахід стосується реакційної камери для екзотермічного матеріалу (10), яка характеризується тим, що вона містить багаторівневу структуру, яка включає в себе щонайменше: приймач (1) для зберігання згаданого матеріалу, що відповідає нижньому рівню; середній рівень, який містить хімічно активне завантаження (4), що містить щонайменше один карбонат лужноземельного металу, з тим, щоб поглинати тепло, що виділяється при реакції окиснення згаданого матеріалу, причому згаданий карбонат лужноземельного металу розкладається під дією тепла в ендотермічній реакції; верхній рівень, що містить кришку. Відповідно до одного з варіантів матеріал, що зберігається, являє собою карбід плутонію і/або урану. UA 107116 C2 (12) UA 107116 C2 UA 107116 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галуззю винаходу є інженерно-технічне конструювання технологічних процесів і пристроїв, пов'язаних з контролем реакцій окиснення дуже реакційноздатних матеріалів. Він стосується, більш безпосередньо/в основному, функціоналізованої реакційної камери для матеріалів, які реагують сильно екзотермічним чином в присутності кисню і з цієї причини вимагають керування ризиком некерованого нагрівання. Контроль екзотермічних реакцій окиснення твердих матеріалів являє собою реальну проблему, а саме, в ядерній галузі, зокрема, в контексті процесів окиснення плутоній- і/або уранвмісних ядерних палив в формі карбідів або нітридів перед зберіганням або складуванням або перед переробкою розчиненням в азотній кислоті, або навіть в контексті керування виробничими відходами, що виготовляються в циклі одержання цих палив. Всі ці неокідні, нітридні або карбідні, ядерні палива мають високу реакційноздатність відносно кисню і є потенційно пірофорними. Перетворення їх в оксиди може усунути певні хімічні небезпеки. Плутонійвмісні карбідні палива (U, Pu)С мають дуже високу спорідненість до кисню, яка може вплинути на стабільність продукту в ході різних виробничих операцій, і реакція їх окиснення може приводити до сильно екзотермічного некерованого нагрівання згідно з наступною сильно екзотермічною (∆rH≈-1250 кДж/моль) реакцією: MC+O2 → MO2+M3O8+CO2, де M=U, Pu. По причинах безпеки ця реакція повинна контролюватися у всіх ситуаціях. Ці процеси окиснення можуть стосуватися чистого або легованого металевого плутонію. У заявці на патент Франції FR 2752234 вже був запропонований контейнер, що дозволяє контролювати окиснення плутонійвмісних металів. Більш конкретно, цей відомий з рівня техніки контейнер являє собою спеціальний багатошаровий контейнер для вмісту реакційноздатної системи, схильної до плавлення. Обмежуюча оболонка виконана з щонайменше одного листа з першого матеріалу, вибраного з танталу, вольфраму і їх сплавів, вставленого між щонайменше двома листами з другого матеріалу, стійкого до повітря при температурах використовуваного процесу, причому цей другий матеріал може переважно являти собою неіржавіючу сталь. У ході реакції окиснення ця багатошарова оболонка дуже слабко окиснюється, і, у випадку плавлення і потім випадкового витікання плутонію і появи отвору в неіржавіючій сталі, тантал утримує плутоній, дозволяючи реалізувати тим самим безпечну оболонку. Проблема того ж типу може зустрічатися також в таких галузях, як галузь будівництва або спорудження промислових будівель, наприклад, в функціоналізованих і потенційно активних дахах або стелях складів або майстерень або відсіків, де зберігають дуже горючі хімічні матеріали або палива або працюють з ними. Як правило, при керуванні процесами звичайно пропонується керувати вручну або автоматично можливим некерованих ходом хімічної реакції, пов'язаним з істотним перегріванням або, що є його наслідком, за допомогою набору датчиків і зворотних зв'язків. Цей тип керування, хоча він і ефективний, основується, передусім, на передачі інформації (даних) від реактора, в якому знаходиться реакційноздатна система, до одного або декількох датчиків, що розглядаються, а потім в контрольно-командний модуль, щоб у відповідь могли здійснюватися одна або декілька очікуваних дій. Цей потік інформації (даних) і керування ним для здійснення коректувальної дії не може бути миттєвим. Вони також залежать від правильної роботи датчиків і всіх елементів інформаційного ланцюга. Нарешті, ці процеси мають на увазі електроживлення, яке, навіть якщо воно переважно відділене від живлення процесу, що номінально використовується, повинне бути надійним і доступним, подібно системі, що передбачається апріорі для відмовобезпечного керування активністю нейтронів в активній зоні ядерного реактора у випадку розгону, а саме, керуючим стрижням і системі, що дозволяє їм падати дуже швидко для поглинання нейтронів. Заявник вважає, що можна було б додати до звичайних систем керування хімічним процесом можливість прямого і швидкого втручання в реакцію in situ, надійного по конструкції, без задіювання складних або вироблених на заводі датчиків або навіть інформаційної мережі, і автономного, тобто без електроживлення. Для цієї мети заявник пропонує реакційну камеру (що містить реагент, реакцію якого, наприклад, окиснення і екзотермічності, бажано контролювати), роль якої не обмежується роллю приймача (ємності) оброблюваних продуктів. Відносно температури, цей контейнер пов'язаний з конкретною функцією, яка дозволяє сповільнювати і навіть припиняти реакцію окиснення і знижувати температуру, в той же час сприяючи видаленню тепла, у випадку некерованого нагрівання або перегрівання. Ця функція основується на конкретній природі матеріалів, що складають камеру, і на розташуванні різних активних компонентів, присутніх в згаданому контейнері. 1 UA 107116 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Більш конкретно, об'єктом даного винаходу є реакційна камера для екзотермічного матеріалу, структура якої робить можливим керування явищами, пов'язаними з високою екзотермічністю, при реакції окиснення, зокрема, карбідів, що містять плутоній або уран, і при цьому надійним і автономним чином. Більш конкретно, об'єктом даного винаходу є реакційна камера для екзотермічного матеріалу, що характеризується тим, що вона містить багаторівневу структуру, що включає в себе щонайменше: - приймач для згаданого матеріалу, відповідний нижньому рівню; - середній рівень, що містить хімічно активне завантаження (реакційноздатне навантаження), що містить щонайменше один карбонат лужноземельного металу, з тим щоб поглинати тепло, що виділяється при реакції окиснення згаданого матеріалу, причому згаданий карбонат лужноземельного металу розкладається під дією тепла в ендотермічній зустрічній реакції; - верхній рівень, що містить кришку. Згідно з варіантом винаходу карбонат лужноземельного металу являє собою CaCO 3. Згідно з варіантом винаходу матеріал, що обробляється в цьому процесі окиснення, являє собою карбід плутонію і/або урану. Згідно з варіантом винаходу хімічно активне завантаження додатково містить множину різних типів карбонатів з тим, щоб регулювати діапазон температури термічного розкладання хімічно активного завантаження. Згідно з варіантом винаходу хімічно активне завантаження додатково містить вуглець. Згідно з варіантом винаходу приймач камери виконаний з тугоплавкого металевого матеріалу, який може бути типу неіржавіючої сталі або інконелю. Згідно з варіантом винаходу камера містить сітку, що служить для підтримки і просіювання розташованого в контакті із згаданою сіткою хімічно активного завантаження протягом розкладання згаданого завантаження. Згідно з варіантом винаходу хімічно активне завантаження являє собою монолітний блок, розташований на згаданій сітці. Згідно з варіантом винаходу хімічно активне завантаження розподілене у вигляді різних брусків, розташованих на згаданій сітці. Згідно з варіантом винаходу хімічно активне завантаження розподілене у вигляді гранул з більшим гранулометричним складом, ніж розміри комірок в згаданій сітці. Згідно з варіантом винаходу камера додатково містить хімічно інертну проміжну пластину, що забезпечує герметичність між хімічно активним завантаженням і верхнім рівнем. Згідно з варіантом винаходу проміжна пластина виконана з вольфраму. Згідно з варіантом винаходу камера додатково містить засоби для прикладання ізостатичного тиску до хімічно активного завантаження. Згідно з варіантом винаходу засобу для прикладання ізостатичного тиску до хімічно активного завантаження вбудовані у верхній рівень і реалізовані у вигляді двох пластин, між якими вставлені пружини. Згідно з варіантом винаходу засобу для прикладання ізостатичного тиску до хімічно активного завантаження містять вантаж. Згідно з варіантом винаходу середній і верхній рівні співпадають, камера містить дві верхніх стулки, надійно закріплених на приймачі і здатних закривати згадану камеру, причому згадані стулки містять карбонат лужноземельного металу. Винахід буде краще зрозумілий та інші його переваги стануть зрозумілими при прочитанні опису, який йде далі, приведеного як необмежуючий приклад і з посиланнями на фігури, серед яких: - фіг. 1 ілюструє перевагу ендотермічної зустрічної реакції хімічного розкладання карбонатів як функції температури в K; - фіг. 2 показує діаграму Арреніуса ln k=f(1/Т), що ілюструє температурну залежність кінетики розкладання карбонату; - фіг. 3a і 3b ілюструють перший приклад камери по винаходу згідно з двома близькими варіантами; і - фіг. 4 ілюструє другий приклад камери за винаходом. Фізико-хімічний принцип винаходу основується на використанні впливів вибраної хімічної реакції, яка називається реакцією "безпеки", на реакцію, якою бажано керувати. Вибрана хімічна реакція, або реакція "безпеки", являє собою термічне розкладання карбонатів лужноземельних металів, таких як, наприклад, CaCO 3 (кальцит, або ж вапняк або крейда): 2 UA 107116 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 CaCO3→ CaO+CO2. Розкладання CaCO3 є предметом широко обговорення в літературі. У літературі явним чином описано, наприклад, в статтях: J of Thermal Analysis 5 (1973), 43-49; J of Materials Science 39 (2004), 5189-5193; Ceramica 54 (2008), 268-272; C. R. Chimie 7 (004) 559-568; J of Thermal Analysis 45 (1995), 303-310; і Thermochimica Acta 388 (2002) 115-128, що кальцит або карбонат кальцію CaCO3 розкладається під дією температури з одержанням двох речовин різної фізичної і хімічної природи, оксиду кальцію CaO і вуглекислого газу (діоксиду вуглецю) CO 2. CaO являє собою тугоплавкий негорючий/незаймистий твердий продукт, температура плавлення якого дорівнює 2570 °C. Хімічна реакція є ендотермічною: вона споживає енергію і вимагає тепла для її продовження: ∆Н=200-233 кДж/моль. У випадку карбонату кальцію CaCO 3, реакція, як правило, відбувається при температурах між 400 і 1000 °C, зі швидким зростанням (сигмоїдна крива) швидкості розкладання приблизно вище 700 °C і до 950 °C, як ілюструється на фігурі 1 і як описано в явному вигляді в Ceramica 54 (2008), 268-272, яка стосується кінетики реакції CaCO3 і MgCO3 як функцій температури. Згідно з авторами, уявна енергія активації Ea змінюється залежно від умов дослідження в межах між 170 і 200 кДж/моль. Це - достатньо сильно активована термічна реакція. Іншими словами, температура і її підвищення має сильний активуючий ефект на швидкість реакції. CaCO3 має дуже високий Коефіцієнт випромінювання ε=0,96 в інфрачервоному діапазоні, тобто характеристику випромінювання джерел тепла. Цей Коефіцієнт випромінювання близький до чорних тіл (ідеалу), у якого він дорівнює 1. Ця властивість частково пояснює здатність продукту до ефективного поглинання тепла, що випускається зовнішнім джерелом, щоб "бачити" підвищення його температури і таким чином досягнути порога термічного розкладання. Крім того, відомо, що розкладання карбонатів слабко залежить від хімічної природи газу, чи являє останній собою азот, інертний газ або навіть повітря. Тільки CO 2 в значних кількостях (декілька десятків процентів) має великий вплив завдяки його безпосередній участі в хімічній реакції (однак термічне розкладання CaCO3 є рівноважним з тенденцією швидше до безповоротності). Ця реакція термічного розкладання є ендотермічною, а отже, вона споживає енергію. Її кінетика сильно зростає з температурою: вона є такою, що достатньо сильно активується термічно. Вона споживає тим більше енергії протягом свого протікання, чим вища температура в оточуючому її середовищі. Ця ендотермічна реакція термічного розкладання карбонату, що знаходиться у вигляді бруска, який називається бруском безпеки, відбувається вище того шару (подушки), в якому має місце хімічна реакція екзотермічного окиснення, яку бажають контролювати від випадкового запуску. Ендотермічна реакція поглинає частину енергії, що вивільняється при реакції окиснення. Крім того, вона дає дві речовини в двох різних фізичних станах: CaO (тугоплавкий твердий продукт, температура плавлення якого є дуже високою) і CO 2 (газ). Карбонат знаходиться вище того рівня, де має місце реакція окиснення. Виходить другий технічний ефект: одержуваний газоподібний CO2 діє, видаляючи тепло, в той час як твердий CaO падає на розжарений шар, що відповідає третьому технічному ефекту, лишаючи реакцію кисню, гасячи її, як робить пісок, що висипається на вогонь. De facto, позбавлена кисню реакція окиснення припиняється або сильно сповільнюється. У брусок CaCO3 можуть бути додані регулюючі солі, наприклад, галогеніди (NaCl) або карбонати лужних металів (Na2CO3, K2CO3), з вмістами, як правило, що знаходяться в межах між 1 і 20 %, які дозволяють настроювати/регулювати діапазон температури термічного розкладання продукту в межах декількох десятків градусів Цельсію. Цей діапазон температури точно відповідає цільовому діапазону для процесів перетворення змішаних карбідів урану і плутонію в оксид. Як правило, кінетика цієї ендотермічної реакції контролюється хімічно (міжфазна реакція, що протікає на поверхні бруска CaCO3 під час розкладання). При постійній площі реакції, закон, який керує поведінкою (втрати маси, що зв'язуються з відходом CO 2) в ізотермічному режимі, є лінійним (без дифузійної межі або зменшення швидкості). При певних умовах теплоперенесення до межі розділення може стати лімітуючим, якщо одержуваний CaO не роздроблюється. Є все, що необхідно для полегшення/прискорення його видалення, що додатково використовується для одержання технічного ефекту гасіння/тушіння розжареного шару. З цієї причини даний винахід пропонує, в певних варіантах винаходу, оптимізовану структуру камери, що дозволяє генерувати ефект завантаження на рівні кришки, за допомогою вантажу 3 UA 107116 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 або пружин (як буде описано більш детально нижче відносно прикладів реалізації), і сприяти видаленню CaO, дозволяючи йому падати на розжарений шар (очікуваний технічний ефект). Заявник спостерігав, що механічна дія сильно полегшує видалення CaO, в той час як, природно, "кокіль" або каркас в формі вихідної маси карбонату залишається на місці. Твердий CaO є дуже крихким і роздроблюється дуже легко. Забезпечення видалення CaO гарантує, що стаціонарний лінійний режим буде стабільно спостерігатися за рахунок хімічного міжфазного контролю і динаміки ендотермічної реакції, яка буде підтримуватися в постійному і безперервному режимі, прямо пропорціонально температурі і площі реакційноздатної поверхні. Когезія і уявна щільність бруска CaCO3 повинні, проте, бути пристосовані для того, щоб під дією тепла матеріал ефективно і поступово роздроблювався (розвалювався). Якщо матеріал є дуже густин (природний вапняк або ж мармур), тоді термічне розкладання здійснюється повільніше без роздроблення, і після переробки може залишатися пористий каркас. Навпаки, якщо матеріал не є достатньо щільним, тоді він може роздроблюватися дуже швидко або небажаним чином. Доцільно додавати CaCO3 форму за допомогою ізостатичного або одновісного пресування, як для ядерної кераміки, при тиску звичайно близько 100-600 МПа по заданому циклу, який, зокрема, залежить від пропорції вибраних регулюючих солей. Фізична форма CaCO3 також є важливою. Необхідно пристосувати її до поверхні розжареного шару, яку бажано захистити. Добре відомо, що швидкість хімічного процесу, що термічно активується приблизно слідує закону Арреніуса: k(T)=A∙exp(-Ea/RT), де - передекспоненціальний множник, який називається частотним Коефіцієнтом, а k(Т) - константа швидкості реакції. Уявна енергія активації окиснення карбідів (U, Pu)С є, порівняно, набагато більш низькою, оскільки вона лежить в межах між 10 і 30 кДж/моль відповідно до результатів проведених заявником робіт. Використовуючи діаграму Арреніуса ln k=f(1/Т), легко побачити, що збільшення температури реакції окиснення не надає великого ефекту на кінетику окиснення (експериментальна демонстрація низької схильності до некерованого нагрівання) і, пропорційно, має великий ендотермічний ефект за рахунок активації розкладання, як ілюструється на фіг. 2. Крива C2a стосується екзотермічної реакції у випадку окиснення слабко активованого (U, Pu)С, а крива C2b стосується сильно термічно активованої ендотермічної реакції "безпеки". Може бути вигідним передбачити в зв'язку з матеріалом CaCO 3, в доповнення до регулюючих солей, активний вуглець (активоване вугілля), температура окиснення (трохи екзотермічного) якого може бути адаптована за допомогою спеціальної обробки ad hoc. Перевага використання порошкоподібного вуглецю полягає в тому, що він споживає кисень замість плутонійвмісного карбіду. Технічний ефект гасіння/тушіння тим самим збільшується через це споживання кисню. Крім того, теплопровідність бруска CaCO3 підвищується, і це означає, що він легше переносить тепло, а означає, полегшується генерування CO 2 in situ одночасно з роздробленням бруска за допомогою об'ємного розширення утворюваних газів. Перший приклад реалізації реакційної камери за винаходом: Фіг. 3a і 3b ілюструють перший приклад реакційної камери з функціоналізованим завантаженням згідно з винаходом, що містить приймач 1, в якому розміщений реакційноздатний матеріал 10 типу карбіду плутонію і/або урану, призначений для окиснення. Цей приймач забезпечений стояками 2, що дозволяють регулювати на вищих рівнях. Камера має два рівні, один з яких з регульованою висотою. Середній рівень містить CaCO3 (реакція безпеки). Верхня частина розташована вище шару реакційної камери, що утримується зверху за допомогою стояків 2, що містять зубці. Реакційна камера виконана з інконелю (Inconel) або іншого металевого матеріалу, достатньо тугоплавкого, щоб витримувати температуру процесу окиснення плутонійвмісних карбідів (як правило, між 500 і 700 °C), і хорошого провідника тепла для розсіювання теплоти до стінок і перенесення тепла до карбонату. Суцільнометалеве оточення бруска карбонату дозволяє йому опосередковано нагріватися за допомогою хорошої провідності навколишніх елементів і їх термічного навантаження, в той час як випромінювання безпосередньо нагріває карбонат, оскільки він повернений безпосередньо до екзотермічної реакції. Переважно, реакційна камера містить матеріал CaCO3 або суміш CaCO3 і, які називаються регулюючими солей, що містять звичайно інші карбонати, які дозволяють коректувати 4 UA 107116 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 температуру розкладання всієї суміші і регулювати параметри ендотермічної реакції. Може також бути корисним підмішувати в карбонат або суміш карбонатів вуглецю через його дуже хороші властивості теплопровідності, що забезпечують більш однорідний розподіл тепла по бруску CaCO3. Для підтримування монолітного бруска 4 карбонату або різних індивідуальних брусків, або навіть карбонатів в диспергованій формі типу гранул, передбачена сітка 3. Зокрема, залежно від швидкості реакції, якої бажають досягти, може бути відносно вигідним використовувати матеріали в масивній (об'ємній) або дисперсній формі. У випадку гранул розмір комірок в сітці підібраний до розміру згаданих гранул так, що останні утримуються до розкладання. Весь вузол закритий кришкою 60. Ця кришка може, як ілюструється на фіг. 3a, складатися з двох пластин, між якими вставлений набір пружин для того, щоб можна було прикладати тиск на рівні завантаження CaCO3. Як правило, мова може йти про дві пластини з неіржавіючої сталі. Згідно з близьким варіантом, проілюстрованим на фіг. 3b, структура з пластинами і пружинами може бути замінена масивною пластиною 61 з матеріалу з високою густиною, такого як вольфрам. Між кришкою і проміжним рівнем, що містить завантаження CaCO 3, вставлена проміжна пластина 5, що забезпечує функцію "хімічного" бар'єра, причому ця пластина може бути виконана з інертного матеріалу типу неіржавіючої сталі або інконелю. Таким чином, кришка виконує функцію сприяння роздробленню. За допомогою завантаження або механічного напруження, що здійснюється пружинами, пластина вміщує брусок безпеки під тиск, так що, коли досягається поріг термічного розкладання, одночасно з чим гіршають механічні властивості бруска (який перетворюється в менш щільний від природи CaO за допомогою кристалографічного руйнування), він протискання через сітку, падаючи вниз і покриваючи розжарений шар дрібними шматочками. Коли брусок повністю розкладається, сітка підтримує безпосередньо кришку. Таким чином, відповідно до цього прикладу реалізації, даний винахід пропонує дві конструкції: - конкретну форму паралелепіпеда або будь-якого іншого вузла, що покоїться на пластині, виготовленій з дуже щільного матеріалу, як правило, металу з високою густиною, наприклад, з вольфраму, причому ця щільна деталь впирається в пластину в контакті з бруском CaCO 3; і - пристрій з пружинами, що дозволяє чинити таку ж дію. Пластина може мати поверхню з відносно помітною текстурою (наприклад, з борозенками) з тим, щоб прикладати поле дискретних механічних напружень (тут - на противагу суцільному прикладанню) до бруска і сприяти його роздробленню за допомогою концентрування напружень. Другий приклад реалізації реакційної камери по винаходу: Ця реакційна камера містить, як ілюструється на фіг. 4, частина - приймач 1, завантажений реакційноздатним матеріалом 10, закритий двома стулками 41 і 42, що містять матеріал CaCO 3. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу (10), яка характеризується тим, що вона містить багаторівневу структуру, що включає в себе щонайменше: приймач (1) для згаданого матеріалу, що відповідає нижньому рівню; середній рівень, який містить хімічно активне завантаження (4), що містить щонайменше один карбонат лужноземельного металу, з тим щоб поглинати тепло, що виділяється при реакції окиснення згаданого матеріалу, причому згаданий карбонат лужноземельного металу розкладається під дією тепла в ендотермічний реакції; верхній рівень, що містить кришку. 2. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 1, яка характеризується тим, що карбонат лужноземельного металу являє собою СаСО3. 3. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1 або 2, яка характеризується тим, що матеріал, який зберігається, являє собою карбід плутонію і/або урану. 4. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 2 або 3, яка характеризується тим, що хімічно активне завантаження додатково містить множину різних типів карбонатів з тим, щоб регулювати діапазон температури термічного розкладання хімічно активного завантаження. 5. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1-4, яка характеризується тим, що хімічно активне завантаження додатково містить вуглець. 5 UA 107116 C2 5 10 15 20 25 30 6. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1-5, яка характеризується тим, що приймач камери виконаний з тугоплавкого металевого матеріалу, який може бути типу неіржавіючої сталі або інконелю. 7. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з п. 1-6, яка характеризується тим, що вона містить сітку (3), що служить для підтримування і просіювання розташованого в контакті із згаданою сіткою хімічно активного завантаження протягом розкладання згаданого завантаження. 8. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 7, яка характеризується тим, що хімічно активне завантаження являє собою монолітний блок, розташований на згаданій сітці. 9. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 7, яка характеризується тим, що хімічно активне завантаження розподілене у вигляді різних брусків, розташованих на згаданій сітці. 10. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 7, яка характеризується тим, що хімічно активне завантаження розподілене у вигляді гранул з більшим гранулометричним складом, ніж розміри комірок згаданої сітки. 11. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1-10, яка характеризується тим, що вона додатково містить хімічно інертну проміжну пластину (5), що забезпечує герметичність між хімічно активним завантаженням і верхнім рівнем. 12. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 11, яка характеризується тим, що проміжна пластина виконана з вольфраму. 13. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1-12, яка характеризується тим, що вона додатково містить засоби для прикладання ізостатичного тиску до хімічно активного завантаження. 14. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 13, яка характеризується тим, що засоби для прикладання ізостатичного тиску до хімічно активного завантаження вбудовані у верхній рівень і реалізовані у вигляді двох пластин, між якими вставлені пружини. 15. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за п. 13, яка характеризується тим, що засоби для прикладання ізостатичного тиску до хімічно активного завантаження містять вантаж (61). 16. Реакційна камера для екзотермічного матеріалу за одним з пп. 1-12, яка характеризується тим, що середній і верхній рівні співпадають, камера містить дві верхні стулки (41, 42), надійно закріплені на приймачі і здатні закривати згаданий контейнер, причому згадані стулки містять карбонат лужноземельного металу. 6 UA 107116 C2 7 UA 107116 C2 Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюMazaudier, Fabrice
Автори російськоюМазодье Фабрис
МПК / Мітки
МПК: G21C 3/00, G21F 9/30, C01G 56/00, C01G 43/00, G21F 9/28
Мітки: камера, реакційна, екзотермічного, матеріалу
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-107116-reakcijjna-kamera-dlya-ekzotermichnogo-materialu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Реакційна камера для екзотермічного матеріалу</a>
Попередній патент: Тіоацетатні похідіні піридину, композиція на їх основі та їх застосування
Наступний патент: Спосіб формування оксидних покриттів на титанових сплавах
Випадковий патент: Спосіб організації реклами