【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低温液态含氧氧化亚氮制备，具体涉及一种制备低温液态含氧氧化亚氮的装置及其方法。
技术介绍
1、2009年美国space propulsion group,inc.公司的arif karabeyoglu提出采用氧化亚氮(n2o，又名一氧化二氮、笑气)和氧气(o2)的混合物含氧氧化亚氮作为氧化剂用于宇航推进领域，将其命名为nytrox并认为其具有更好的综合性能。但arifkarabeyoglu并未指出制备含氧氧化亚氮(下面简称nytrox)的具体方法。
2、2019年美国utah state university的stephenawhitmore教授采用气相混合冷凝法制备了含氧化亚氮质量分数87％的0℃液态nytrox，但没有实现大规模制备，也没能实现低温(<-10℃)液态nytrox的制备。
3、2020-07-15日山东白燕化工有限公司在企业标准q/0305sdby023-2020《氧和氧化亚氮混合气》中公开了制备氧化亚氮摩尔分数为50％的医用级含氧氧化亚氮技术标准，涉及的制备方法包括重量法和压力法，但没有说明更具体的制备方法。
4、总的来说，将nytrox实际用于推进剂时需要的氧化亚氮质量分数通常在65％以上，并且需要以低温高压液态储存，现有方法存在制备量偏小，温度不够低的问题，且在规模和经济性上尚不足以满足制备低温高压液态nytrox的需求。
技术实现思路
1、针对现有技术不足，本专利技术提供一种制备低温液态含氧氧化亚氮的
2、为实现以上目的，本专利技术的技术方案通过以下技术方案予以实现：
3、一种制备低温液态含氧氧化亚氮的装置，包括低温液态氧化亚氮储罐、液氧储罐和用于储存液态含氧氧化亚氮的nytrox储罐，所述液氧储罐通过输送机构与低温液态氧化亚氮储罐并联后采用进液软管与nytrox储罐相连通，且nytrox储罐放置于天平进行重量监控；所述输送机构为挤压输送机构和泵压输送机构中的任意一种；所述挤压输送机构包括与液氧储罐相连通的液氧临时储罐和与液氧临时储罐相连通的高压氧气瓶；所述泵压输送机构包括与液氧储罐相连通的电动液氧泵；所述进液软管上设置有nytrox储罐进液阀；所述低温液态氧化亚氮储罐采用氧化亚氮出液阀进行氧化亚氮出液控制，所述液氧储罐上设置有液氧出液阀进行液氧控制；所述nytrox储罐上设置有nytrox储罐压力传感器，且在nytrox储罐和nytrox储罐压力传感器之间并联设置nytrox储罐出气阀和nytrox储罐安全阀。
4、优选的，所述高压氧气瓶上设置有氧气瓶阀。
5、优选的，当输送机构为挤压输送机构时，液氧临时储罐连通有进液管路预冷排气阀。
6、优选的，当输送机构为泵压输送机构时，电动液氧泵连通有进液管路预冷排气阀。
7、优选的，所述nytrox储罐连接有nytrox储罐液体温度传感器。
8、制备制备低温液态含氧氧化亚氮的方法为采用上述权利要求1-5任一装置进行制备，具体制备方法包括以下步骤：
9、s1、根据给定的配方、总质量，准备足量的低温液态氧化亚氮、低温液态氧和常温高压氧气；
10、s2、采用n2o-o2的状态方程计算所需的混合物总体积、压力以及最终温度，按此参数设置nytrox储罐存放混合后的液态含氧氧化亚氮；
11、s3、打开氧化亚氮出液阀和nytrox储罐进液阀，向nytrox储罐中充装氧化亚氮至所需配比的重量；
12、s4、根据天平测量得到的氧化亚氮实际充装重量，重新计算所需的液氧充装质量和体积；
13、s5、然后打开液氧出液阀，采用输送机构将液氧通过nytrox储罐进液阀输送至nytrox储罐中，并在接近预期重量时减小nytrox储罐进液阀开度，并在达到预期重量时完全关闭nytrox储罐进液阀；
14、s6、静置等待混合均匀，nytrox储罐的罐温和罐压达到基本稳定即完成制备。
15、优选的，所述步骤s3操作时可短暂打开nytrox储罐出气阀以降低nytrox储罐压力使氧化亚氮罐内液体能靠自身蒸汽压迅速流出，再关闭氧化亚氮出液阀。
16、优选的，在输送机构为挤压输送机构时，步骤s5中的具体操作为：打开液氧出液阀，向液氧临时储罐中充入略超过所需充装体积的液氧，关闭液氧出液阀，打开氧气瓶阀，逐步打开nytrox储罐进液阀，以适当的流速向nytrox储罐中灌装液氧。
17、优选的，在输送机构为泵压输送机构时，步骤s5中的具体操作为：打开液氧出液阀和nytrox储罐进液阀，直接通过电动液氧泵控制液氧灌入nytrox储罐。
18、优选的，所述操作中若单次充入nytrox储罐中的低温液态氧化亚氮或液氧不足以达到预期重量，可以多次重复上述过程，且操作时控制先冲装足够的低温液态氧化亚氮后再充装液氧。
19、本专利技术提供一种制备低温液态含氧氧化亚氮的装置及其方法，与现有技术相比优点在于：
20、本专利技术能够解决现有技术无法经济地放大用于大流量(>＝100g/s)、大批量(>＝100kg/次)准确配置低温(<＝50℃)含较高氧化亚氮质量分数(y_n2o>＝65％)的液态含氧氧化亚氮(nytrox)的问题，采用nytrox储罐储存液氧和液态氧化亚氮混合制备nytrox，具有较低的成本、储运方便且安全性高，适合批量制备；并且在采用挤压输送机构时无需外接电源即可操作，适合在外场环境进行制，同时整个装置较为简单，能够适用于多场地生产，以及现有产线的改装。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种制备低温液态含氧氧化亚氮的装置，包括低温液态氧化亚氮储罐(2)、液氧储罐(3)和用于储存液态含氧氧化亚氮的Nytrox储罐(1)，其特征在于：所述液氧储罐(3)通过输送机构与低温液态氧化亚氮储罐(2)并联后采用进液软管(11)与Nytrox储罐(1)相连通，且Nytrox储罐(1)放置于天平(16)进行重量监控；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高压氧气瓶(14)上设置有氧气瓶阀(15)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：当输送机构为挤压输送机构时，液氧临时储罐(13)连通有进液管路预冷排气阀(12)。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：当输送机构为泵压输送机构时，电动液氧泵(17)连通有进液管路预冷排气阀(12)。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述Nytrox储罐(1)连接有Nytrox储罐液体温度传感器(9)。
6.一种制备低温液态含氧氧化亚氮的方法，其特征在于：所述方法为采用上述权利要求1-5任一装置进行制备，具体制备方法包括以下步骤：
7.根据权利
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在输送机构为挤压输送机构时，步骤S5中的具体操作为：打开液氧出液阀(5)，向液氧临时储罐(13)中充入略超过所需充装体积的液氧，关闭液氧出液阀(5)，打开氧气瓶阀(15)，逐步打开Nytrox储罐进液阀(6)，以适当的流速向Nytrox储罐(1)中灌装液氧。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在输送机构为泵压输送机构时，步骤S5中的具体操作为：打开液氧出液阀(5)和Nytrox储罐进液阀(6)，直接通过电动液氧泵(17)控制液氧灌入Nytrox储罐(1)。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：整个操作中若单次充入Nytrox储罐(1)中的低温液态氧化亚氮或液氧不足以达到预期重量，可以多次重复上述过程，且操作时控制先冲装足够的低温液态氧化亚氮后再充装液氧。
...【技术特征摘要】
1.一种制备低温液态含氧氧化亚氮的装置，包括低温液态氧化亚氮储罐(2)、液氧储罐(3)和用于储存液态含氧氧化亚氮的nytrox储罐(1)，其特征在于：所述液氧储罐(3)通过输送机构与低温液态氧化亚氮储罐(2)并联后采用进液软管(11)与nytrox储罐(1)相连通，且nytrox储罐(1)放置于天平(16)进行重量监控；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高压氧气瓶(14)上设置有氧气瓶阀(15)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：当输送机构为挤压输送机构时，液氧临时储罐(13)连通有进液管路预冷排气阀(12)。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：当输送机构为泵压输送机构时，电动液氧泵(17)连通有进液管路预冷排气阀(12)。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述nytrox储罐(1)连接有nytrox储罐液体温度传感器(9)。
6.一种制备低温液态含氧氧化亚氮的方法，其特征在于：所述方法为采用上述权利要求1-5任一装置进行制备，具体制备方法包括以下步骤：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：范学军，程迪，张泰昌，
申请(专利权)人：合肥中科重明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。