一種具有襯里結(jié)構(gòu)的容器，其包含具有５５到９７重量％的硬硅鈣石微晶和３到４５重量％的雪硅鈣石微晶的結(jié)晶相，低于１５重量％的具有式ＣａｘＳｉｙＯｚ·ｗＨ２Ｏ的中間體，其中１＜ｘ＜１６，１＜ｙ＜２４，４＜ｚ＜６０和１＜ｗ＜１８，包括低于５重量％的ＣａＣＯ３和低于５重量％的ＳｉＯ２，所述襯里結(jié)構(gòu)是均勻的，所述容器在金屬外殼的內(nèi)表面和襯里結(jié)構(gòu)的外表面之間具有不連續(xù)的或連續(xù)的側(cè)隙。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】帶有控制的橫向空隙的高性能襯里結(jié)構(gòu)本專利技術(shù)涉及具有新型填料結(jié)構(gòu)的容器，并涉及它們的制造方法，其特征在于，水熱 合成之后，冷卻步驟通過噴霧15到25°C的水到至少容器的部分周圍來完成，以便于在容器 的金屬外殼的內(nèi)表面和填料物質(zhì)外表面之間排列不連續(xù)的或連續(xù)的側(cè)隙。已知如何在各種醫(yī)用和制造應(yīng)用場(chǎng)合來使用含有溶于溶劑的氣體的加壓容器，特 別是結(jié)合氧氣瓶來進(jìn)行焊接、銅焊和加熱操作，所述氣體諸如乙炔，所述溶劑諸如丙酮。這些容器通常用固體填料來進(jìn)行填充，其設(shè)計(jì)來穩(wěn)定它們包含的在壓力效應(yīng)和溫 度變化下熱力學(xué)不穩(wěn)定、并因此在它們的儲(chǔ)存、輸送和/或分配中容易分解的氣體。這些材料必須具有足夠孔隙率來促進(jìn)容器中的氣體的吸附和解除。它們也必須是 不燃燒的，對(duì)這些氣體呈現(xiàn)惰性，并具有良好的機(jī)械強(qiáng)度。這些材料通常由多孔硅石石灰陶 瓷物質(zhì)組成，例如，其得自生石灰和石灰乳和硅石(特別是石英粉的形式)的均勻混合物， 如文獻(xiàn)W0-A-93/16011, W0-A-98/29682, EP-A-262031，從而形成一種糊狀物，接著將其進(jìn)行 水熱合成得到。更確切地說，在部分真空下，將糊狀物加入到要被填充的容器，接著將其進(jìn) 行在壓力和溫度下進(jìn)行高壓處理，然后在爐中燒制來完全除去水，并形成固體整體單塊物 質(zhì)，其組成為CaxSiyOz ^H2O,其為雪硅鈣石和硬硅鈣石類型的晶體結(jié)構(gòu)，具有任選存在的石 英殘余。各種添加劑能夠被加入到這些現(xiàn)有技術(shù)的混合物中，來改進(jìn)石灰和硅石的分散，由 此防止結(jié)構(gòu)不均勻性的形成以及在多孔物質(zhì)硬化過程中出現(xiàn)收縮。獲得的填料材料必須實(shí) 際上具有均勻的孔隙，而沒有氣泡能夠積累從而招致爆炸的危險(xiǎn)的空隙。文獻(xiàn)EP-A-264550進(jìn)一步表明，含有至少50重量％，或者至少65重量％，或甚至 至少75重量％ (相比于硅酸鈣重量)的結(jié)晶相的多孔物質(zhì)足以符合在水熱合成和燒制溫 度的壓縮強(qiáng)度和抗收縮的雙重要求。盡管已知的多孔物質(zhì)在機(jī)械強(qiáng)度方面一般是令人滿意的，目前在多孔物質(zhì)中俘獲 氣體的取出(withdrawal)性能是不夠的和/或完全無規(guī)則的。這不規(guī)則的方面與控制/ 對(duì)方法的理解的缺乏有關(guān)，特別是對(duì)于通過工作參數(shù)控制水熱合成步驟。事實(shí)上，取決于操作條件(操作溫度，工作流速，存在于氣瓶的氣體量，等等)，它 們不是總允許它們所含有的氣體在高流速下在全部特定應(yīng)用場(chǎng)合(特別是具有最大氣體 回復(fù)率的焊接操作，其對(duì)應(yīng)于可使用氣體量對(duì)最初儲(chǔ)存氣體量的比率)所需要的時(shí)間內(nèi)連 續(xù)取出。事實(shí)上，有利地，能夠提供2001/h的流速，其持續(xù)15分鐘，最高速率為4001/h，其 持續(xù)4分鐘，在測(cè)試開始時(shí)氣體含量等于或大于50% (定義為此時(shí)存在的氣體量相對(duì)于容 器中最初充填的氣體量的比率)，容器具有直徑/長(zhǎng)度比為0. 2和0. 7之間，優(yōu)選0. 35和 0. 5之間，最小水容量為1升，優(yōu)選為3和10升之間。特別地，這一不足是因?yàn)椋c氣體從溶劑中的提取有關(guān)的熱損失，其可證明對(duì)氣體 取出而言是高度有害的。這一熱損失并不與硅石石灰材料的固有的導(dǎo)熱率主要相關(guān)(供參 考，空隙率為87-92%)，而是與構(gòu)成多孔物質(zhì)的針狀體的大小(尺寸)有關(guān)。事實(shí)上，針狀 體越小，它們之間的接觸點(diǎn)數(shù)量越多。這損害了傳熱，導(dǎo)致了或長(zhǎng)或短時(shí)間的氣瓶不可 用時(shí)間。該效應(yīng)一定與孔隙分布有關(guān)系。對(duì)于乙炔瓶而言，例如，能量消耗是大約600焦 耳每從溶劑中提取的乙炔。在實(shí)踐中，這導(dǎo)致了在取出過程中氣瓶的相當(dāng)大的冷卻，導(dǎo)致乙炔在溶劑中增溶作用更強(qiáng)，由此導(dǎo)致壓力下降，影響取出速率。當(dāng)氣瓶出口壓力下降，低于 大氣壓力后，流速最終會(huì)降低。由此，在乙炔氣瓶中，以及在其卸料期間，局部地在(a)溫度，(b)壓力和(C)充入 (charge)方面，觀察到寬的不均勻性，其被定義為每克溶劑溶解的乙炔量。這不均勻性當(dāng)前 乙炔氣瓶的主要缺點(diǎn)，對(duì)于其最優(yōu)使用而言是不利的。在實(shí)踐中，以及從一般觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的氣瓶，可觀察如下不利因素-氣瓶在長(zhǎng)時(shí)間取出中冷卻更多。相比于氣瓶的起始溫度，即環(huán)境溫度，相對(duì)溫度 差異可達(dá)到40°C。這導(dǎo)致液態(tài)乙炔出現(xiàn)的危險(xiǎn)。-對(duì)于更低的操作溫度，流速降低更快，溶劑/乙炔溶液的壓力本身變得更低。由 此在冬季或寒冷氣候中長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)氣瓶輸出(deliver)的能力特別受限制。-如果相比于氣瓶容量，其調(diào)節(jié)的工作速率很高，流速降低更快。-壓力和溫度性能主要在肩部附近降低，也就是說，在氣瓶中乙炔從溶劑遷移的位置最-在取出中，氣體的底部和頂部之間觀察到高達(dá)4巴的壓差。這壓差在大截面上產(chǎn) 生，生成隨著時(shí)間能夠損害填料材料的機(jī)械應(yīng)力。-底部冷卻更緩慢(滯后最多3_4h)。這些機(jī)制被顯示在附圖說明圖1和2中，對(duì)于氣瓶〃 A，其具有5. 8升的容積，適于容納 800升乙炔，但是僅填充38%，并在20°C下使用，使用相互結(jié)合的硅石石灰填充劑，其D50位 0. 36 μ m,并且流速被控制在400升/h。圖1中的流動(dòng)曲線表明，在使用6. 5分鐘后，或者在 僅僅放出最初存在的15%氣體之后，流速降低。壓力Wi是調(diào)節(jié)器進(jìn)口的壓力，壓力1 是膨 脹后的壓力，例如在火炬之前。在調(diào)節(jié)器之前氣瓶出口處測(cè)量的壓力Wi的變化(圖3)，表 明其驅(qū)動(dòng)了乙炔的取出對(duì)于回路內(nèi)部的壓降數(shù)值，當(dāng)Wi等于1 ，乙炔流速下降。在氣瓶 壁上的溫度監(jiān)測(cè)器表明，在氣瓶頂部的溫度首先于底部的溫度而降低。另外，在測(cè)試中，已 經(jīng)證實(shí)壓力下降伴隨著氣瓶溫度的下降。此外，在容器內(nèi)，溫度和壓力的變化是不均勻的，其能夠?qū)е聶C(jī)械應(yīng)力的出現(xiàn)，容 易隨著時(shí)間損壞多孔物質(zhì)。因此，在取出上的困難的基礎(chǔ)上，還增加了機(jī)械強(qiáng)度、容易具有安全影響(safety repercussions)的問題。因此，提出的一個(gè)問題是，提供具有滿意取出性能和機(jī)械性能的填料結(jié)構(gòu)的容器， 其足以符合安全要求，并提供制備所述容器的方法。本專利技術(shù)的一個(gè)解決方案是一種填料結(jié)構(gòu)，其包含具有55到97重量％的硬硅鈣石 微晶和3到45重量％的雪硅鈣石微晶的結(jié)晶相，其特征在于它包含低于15重量％的具有 式 CiixSiyOz · WH2O 的中間體，其中 1 < χ < 16，1 < y < 24，4 < ζ < 60 和 1 < w < 18，其 包括低于5重量％的CaCO3和低于5重量％的SiO2,并且其特征在于所述填料結(jié)構(gòu)是均勻 的。在本專利技術(shù)范圍內(nèi)，“均勻指的是在填料結(jié)構(gòu)的各點(diǎn)上局部獲取的各種樣品(例 如在頂部中心、底部中心、物體核心、在沿著金屬壁的中心等等)得到一致的分析結(jié)果(X射 線衍射、孔隙率、孔隙大小分布)，也就是說，從一個(gè)區(qū)域到另一區(qū)域測(cè)量的各定量數(shù)據(jù)不相 差超過10%。4這一致性是很重要的，因?yàn)樵谝胰财康那闆r下，其定義了溶劑-乙炔溶液的 均勻性，并進(jìn)而定義了貫穿容器的包含了填料結(jié)構(gòu)的體積的局部充入率的一致性。如果微 觀結(jié)構(gòu)在質(zhì)量上不均勻，在充入率高于氣瓶的標(biāo)稱充入率的局部區(qū)域產(chǎn)生了過剩壓力。例 如，模擬已經(jīng)表明，在35°C，氣瓶壓力將從22. 3巴變換到M巴，假設(shè)對(duì)于1/3物質(zhì)體積，充 入率比標(biāo)稱充入率高30 %。硬硅鈣石是具有式Ca6Si6O17 (OH)2的硅酸鈣，其重復(fù)單元由三個(gè)四面體造成。雪硅 鈣石是具有式Ca5Si6(0, 0H) 18 · 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有填料結(jié)構(gòu)的容器，所述填料結(jié)構(gòu)包含具有５５到９７重量％的硬硅鈣石微晶和３到４５重量％的雪硅鈣石微晶的結(jié)晶相，低于１５重量％的具有式Ｃａ↓［ｘ］Ｓｉ↓［ｙ］Ｏ↓［ｚ］·ｗＨ↓［２］Ｏ的中間體，其中１＜ｘ＜１６，１＜ｙ＜２４，４＜ｚ＜６０和１＜ｗ＜１８，其包括低于５重量％的ＣａＣＯ↓［３］和低于５重量％的ＳｉＯ↓［２］，所述填料結(jié)構(gòu)是均勻的，所述容器在金屬外殼的內(nèi)表面和襯里結(jié)構(gòu)的外表面之間具有不連續(xù)的或連續(xù)的側(cè)隙。
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】FR08547442008年7月11日1.一種具有填料結(jié)構(gòu)的容器，所述填料結(jié)構(gòu)包含具有陽(yáng)到97重量％的硬硅鈣石微晶 和3到45重量％的雪硅鈣石微晶的結(jié)晶相，低于15重量％的具有式QixSiyOz-WH2O的中間 體，其中1 < χ < 16，1 < y < 24，4 < ζ < 60和1 < w < 18，其包括低于5重量％的CaCO3 和低于5重量％的SiO2,所述填料結(jié)構(gòu)是均勻的，所述容器在金屬外殼的內(nèi)表面和襯里結(jié)構(gòu) 的外表面之間具有不連續(xù)的或連續(xù)的側(cè)隙。2.權(quán)利要求1的容器，其特征在于連續(xù)或不連續(xù)的側(cè)隙的寬度在0.OOlmm和0. Imm之 間，優(yōu)選在0. 001和0. 05mm之間。3.權(quán)利要求1或2的容器的制造方法，其特征在于包括如下步驟a)使用生石灰和硅石的混合物的填料物質(zhì)的水熱合成的步驟，b)將得自步驟a)的填料物質(zhì)加入具有金屬外殼的容器的步驟，c)將得自步驟b)的填料物質(zhì)進(jìn)行冷卻的步驟，其通過將液體或氣體，其溫度在15和 25°C之間，在30秒鐘和10分鐘之間內(nèi)，噴到容器的至少部分周圍，來在金屬外殼的內(nèi)表面 和填料物質(zhì)的外表面之間排列不連續(xù)的或連續(xù)的側(cè)隙，d)將步驟c)的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：P·戴嘉羅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：FR
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