Генератор гидрида натрия
Патент 218823
Классы МПК
Генератор гидрида натрия
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е 218823
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
V fu .. у
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. и! i 4 ч Они, з,,ч! i, Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 30.111.1967 (№ 1147417/23-26) Кл. 12g, 1/01 с присоединением заявки №
МПК В 011
УДК 661.833(088.8) Приоритет
Опубликовано 30.V.1968. Бюллетень № 18
Комитет оо делам иаооретений и открытий при Совете Министров
СССР
Дата опубликования описания 27Х111.1968
Авторы изобретения
В. Г. Карпенко, Б. А. Шихов и Г. Д. Чуб
Заявитель
ГЕНЕРАТОР ГИДРИДА НАТРИЯ
Изобретение относится к аппаратам для получения гидридов щелочных металлов. Оно может быть использовано в производстве гидридов щелочных металлов в ваннах гидридного травления металлических изделий в металлургической и других областях промышленности.
Известен генератор гидрида натрия конструкции К. Т. Потаскуева. Этот генератор изготовлен в виде сварного ящика (резевуара) без дна, который опускается в расплав щелочи. В нем имеются патрубки для подвода водорода и отвода газов и патрубки для подачи металлического натрия. В литературных источниках нет конкретных данных о производительности такого генератора. Однако расчеты показывают, что производительность такого генератора низкая. Например, в ванне емкостью 25 т генераторами за 30 час создается концентрация гидрида натрия 1,6—
1,7 вес. %, причем на каждые 0,5 — 1 мз объема расплава обычно устанавливают один генератор сечением 0,1 — 0,2 м -. Известно, что на границе раздела металлической и каустической фаз происходит гидрирование металлического натрия с образованием гидрида натрия, который распределяется по всему объему расплава ванны. Если производительность (Q) отнести к единице поверхности, на которой происходит процесс гидрирования, то ее можно определить из следующего уравнения:
П2СЙ) (100 — m) fs
5 где m — количество гидрида натрия в расплаве, вес. %;
d — плотность расплава, кг/мз;
t — время образования концентрации
10 ХаН в расплаве, час;
s — поперечное сечение генератора, м -;
v — объем расплава, приходящийся на один генератор (в данном случае
1 лтз) .
Производительность генератора Потаскуева К. И., подсчитанная по этой формуле, равна 4,89 кг/час и - или 5 кг/час м - . Низкая производительность известного генератора
20 объясняется медленной скоростью выведения образующегося гидрида из генератора, а также небольшой зоной реакции.
Предлагаемый генератор отличается от известного тем, что в стенке корпуса генерато25 ра по всему периметру выполнены щели, а на самой стенке с наружной стороны смонтирован открытый снизу, например, кольцеобразпый защитный кожух. Благодаря такому конструктивному отличию производительность ге30 нератора повышается.
218823
На чертеже схематично изображен предлагаемый генератор.
В стенке корпуса 1 генератора, помещенного в ванну с расплавом каустика, выполнены щели 2, через которые переливается расплав, обогащенный гидридом, Вокруг корпуса на стенке смонтирован защитный кожух 8, препятствующий растеканию металлического натрия по поверхности расплава ванны. Корпус закрывается крышкой 4, в которую вварены труба 5 загрузки металлического натрия, труба б сброса газов и сальниковая коробка
7. Труба 8 служит для подачи водорода или азотно-водородной смеси, она заканчивается газораспределительным устройством 9, представляющим собой спираль с отверстиями для выхода газов.
Принцип действия генератора заключается в следующем.
Металлический натрий непрерывно загру>кается по трубе 5 загрузки любым известным способом, например сильфонным или магнитным насосом. Водород или азотно-водородная смесь подается по трубе 8 и равномерно распределяется по рабочему сечению генератора распределительным устройством 9. Одновременно с гидрированием металлического натрия газ способствует созданию направленного потока расплава в ванне. На границе раздела металлической и каустической фаз происходит гидрирование металлического натрия.
Гидрид натрия растворяется в расплаве щелочи и уносится через щели 2 под защитный кожух 3, затем по зазору между корпусом 1 генератора и защитным кожухом попадает в ванну, где расходуется на восстановление окалины. Обедненный гидридом натрия расплав попадает вновь в генератор и цикл замыкается. Для нормальной работы генератора необходимо, чтобы уровень расплава в ванне травления не понижался ниже линии А — А, т. е. рабочее сечение щели (окон) было равным или больше рабочего сечения генератора.
Предлагаемый генератор имеет значитель10 ные преимущества по сравнению с известным.
Производительность его 155 кг(час м, что в
31 раз больше, чем известного. Установка такого генератора в ванну травления позволит интенсифицировать процесс травления, сокра1 тить время насыщения ванны до рабочей концентрации. Это, в свою очередь, снизит потери гидрида натрия, стоимость гидридного травления металлов и сплавов. С помощью предлагаемого генератора создается принуди20 тельная циркуляция расплава в ванне, что способствует к более равномерному распределению гидрида натрия по всему объему ванны, а также сокращается время травления.
П редм ет изобретения
Генератор гидрида натрия, состоящий, например, из цилиндрического открытого снизу корпуса с крышкой и патрубками для подачи водорода и натрия и отвода газов, отличаю30 и1ийся тем, что, с целью повышения производительности генератора, в стенке корпуса его по всему периметру выполнены щели, а на самой стенке с наружной стороны смонтирован открытый снизу, например, кольцеобраз35 ный защитный кожух.
218823
Составитель Ю. Паткин
Редакгор Л. К. Ушакова Техред Т. П. Курилно Корректор С. А. Башлыкова
Заказ 2375/4 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Советс Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2