Кинетика взаимодействия сплавов
45

Поскольку среда в реакторе агрессивна, термопары размещены в трубках из нержавеющей стали (dнар = 8∙10–3м). Трубки введены в газогенератор через головку специальной конструкции на высоту 0,02 м и 1,17 м от дна баллона. Одновременно фиксируют температуру наружной стенки баллона.

Инерционность термопар, заделанных в металлические трубки, проверяли так же как и в разделе 4. Опыты показали, что при погружении в сосуд с кипящей водой через 5 с прибор фиксирует 86 °С, через 10 с 93 °С, через 20 с 95 °С, через 80 с устанавливается 97 °С.

При погружении в сосуд с маслом, нагретом до 180 °С, динамика роста температур следующая: через 20 с 120 °С, через 60 с 160 °С, через 120 с 165 °С и по истечению 180 с устанавливается температура 175 °С.

Давление, развиваемое в ходе реакции, определяется манометром тип МТ ГОСТ 2405-72 № III-79, в контрольных опытах использован образцовый манометр модель МО 11202 № 4838 ГОСТ 6521-72.

Применялись сплавы ФС 75 Ба1, ФС 75 Ба4, ФСА-15, ФСА 30, ФСА 30 Мн1. В первом опыте со сплавом ФСА 30 Мн1 для разогрева реактора загружено 30∙10–3 кг сплава на основе алюминия А-98КаМг d = (0,1 - 0,5)∙10–3 м. В результате чего в первые секунды реакции произошло бурное вскипание воды. В связи с этим в последующих опытах добавка сплава А-98КаМг снижена до 20∙10–3 кг. Загрузка реагентов стандартная.

Результаты опытов со сплавами ФСА и сплавами с добавками бария представлены в таблице 3.2 и на рисунке 3.3. Дисперсный состав сплавов: ФС 75 Ба1, ФС 75 Ба4 (0,3 - 1,2)∙10–3м, ФСА 30 и ФСА 30 Мн1 (0,1 - 0,5)∙10–3м, ФСА 15 (0,63 - 1,5)∙10–3м.

 

Таблица 3.2

Результаты испытаний газогенератора АВГ-45 на сплавах ферросилиция с добавками
бария ФС 75 Ба1 и ФС 75 Ба4 и сплавах ФСА 15, ФСА 30 и ФСА 30 Мн1

 

Тип сплава, кг

Концент-

рация

NaOH,

%

Максимальная

температура в

зоне реакции,

°С

Давление

в

реакторе,

МПа

Общее

время

реакции,

мин

Количество

выделившегося

водорода,

м3

1

ФСА 30 Мн11)

13,3

258

5,4

40 (3)

1,31

2

ФСА 30

13,3

174

3,75

58 (16)

1,03

3

ФСА 15

13,3

164

3,76

69 (31)

0,97

4

ФС 75 Ба1

10

240

5,62

25 (12)

1,64

5

ФС 75 Ба4

13,3

145

4,31

32 (12)

1,14

1) для разогрева реактора добавлено 30 грамм сплава А-98КаМг.