〖创富工程〗发热制冷系列技术汇编

便携式化学热袋
目前使用较广的便携式化学热袋，虽将两种以上的化学物质混合包装，使用时进行振荡，使与氧气充分接触，从而发生化学反应而发热，由于所用发热剂和发热剂同氧气接触程度不同，发热袋的发热快慢、发热温度、发热持续时间、贮存期和贮存时间有无氢气发生等也各不相同。
当前正在研究的是使用简单、发热快、发热时间长、贮存时间无氢气发生的化学热袋。
本发热袋符合上述要求。它是以硅藻土、烧成硅藻土、多孔质煤焦碳、食盐水和还原铁粉相混合，利用其氧化反应放热原理制成。
（一）特点与用途
1、使用简单，发热快。用时只需将不透气性外袋取下，进行振荡即可发热；
2、在适宜的温度下发热时间长。在平均发热50℃左右条件下，可持续发热20小时以上。
3、贮存使用安全。因使用了高吸水性物质，贮存中无氢发生；使用中，即使将发生氧化作用之水分全部吸收。也不会成为浆状。
4、只要外层不透气性袋不打开，氧化发热剂就不会氧化，可以长期贮存。
5、供外出、旅游或在海上、野外遇难，或在寒冷地区工作、渔猎等临时取暖使用。
（二）原材料
1、发热剂原料
（1）硅藻土；
（2）烧成硅藻土；系将硅藻土于1000℃以上烧成。吸水性极强，同时还有吸氧作用。须调节PH值为8.6。
（3）煤焦炭：煤经干馏得到的固体产物，主要成分是固定碳，近发物很少，银白色或灰黑色，有金属光泽，坚硬多孔，主要用于冶金和铸造，也用于气化和化工原料，吸水性极强，在本发热袋中主要用作吸水剂。
生产厂：上海焦化厂、无锡焦化厂、镇江磷肥厂、太原化学工业公司公肥厂、淮南化肥厂、淮北焦化厂、北京炼焦化学厂、抚顺化工厂、吉林化学工业公司电石广等。
（4）食盐：主要成分是氯化钠，有粗盐和精盐之分，在本品中具有平衡水分和稳定发热量的作用。最好使用精盐。
生产厂：广东汕头市化工一厂、福建惠安化工厂、合肥市永青医药化工厂、天津碱厂、沈阳市溶剂厂等。
（5）水：可使用自来水。
（6）还原铁粉：多孔铁质粉末，是化学发热剂的主要原料，为使发热温度高，持续时间长，最好使用含铁量98%以上的还原铁粉。
生产厂：上生活费第二冶炼厂、广东台山化工厂、天津化学试剂三厂、北京化工厂等。
为降低成本，使用以转炉或高炉粉尘为原料制得的含铁量65%以上、金属化率90%以上，还原减量5%以下的还原铁粉，也有良好效果。
2、包装材料
（1）透气性包装材料：制造人体取暖用保温袋时，使用透气度300--400（日本工业规格J8117、1980。下同）、韧性好，且能耐热70℃以上的尼龙、聚乙烯、无纺布等均可。可用针扎孔法使透气。
（2）不透气性包装材料：可用聚丙烯、乙烯一醋酸乙烯树脂薄膜等，或它们与无纺布等积层制成的复合膜。
（三）制备方法
1、发热剂配方（重量份）
硅藻土                         13
烧成硅藻土（PH值8.6）         5
煤焦炭（多孔质，PH值8）      2.5
精盐                           1
水                             12
还原铁粉（100目以下）         30
2、操作
（1）备料和粉碎：硅藻土、烧成硅藻土如有结块，加以粉碎；多孔质煤焦炭，无论块状或碎块，均应粉碎成粒径1毫米以下的粉末。以上三种原料，可以分别粉碎，也可以按配方量混合在一起后粉碎。
精盐如有结块也须粉碎后方能使用。
还原铁粉要粉碎至粒度100目以下。须单独粉碎，配制装袋前与其它成分混合。如系隔离包装，则在使用前与其它成分混合。
（2）混合装袋：按配方量将各种原料（还原铁粉除外）充分混合均匀，最后加入还原铁粉，迅速装入透气度300--400的袋中，再立即装入不透气密闭袋中密封贮存。条件具备时，粉碎、配料、混合、包装等最好均在氮气保护（不接触氧气）条件下进行，以保证发热剂的使用效果。
也可以采取将还原铁粉与其它成分隔离包装于透气性袋中，再立即装入不透气密闭袋中密封贮存。条件具备时，粉碎、配料、混合、包装等最好均在氮气保护（不接触氧气）条件下进行，以保证发热剂的使用效果。
也可以采取将还原铁粉与其它成分隔离包装于透气性袋中，再装入不透气性袋中密封贮存。
（四）使用方法和效果
将密封外袋打开或取下，进行振药即可发热。如采取还原铁粉隔离包装时，则于除去不透气性外袋后，将隔离层撕破并进行揉和，使还原铁粉与其它成分接触，即可发热。
由于包装发热剂用透气性袋的透气度不同，发热袋的发热温度和发热的持续时间也不同，本发热袋使用透气度300--400的包装袋时，从取下密封外袋进行振荡发热时起，1小时后发热温度可达17---51℃，20小时后仍保持在40--44℃，发热时间可以持续20小时以上。平均发热温度为46.9--54.5℃。适宜于供入体取暖使用。
若改变发热袋透气度为150和200时，平均发热温65℃，而持续发热时间则分别缩短为9和10小时以内。
本发热袋使用的发热剂，在密封袋内贮存1年无氢气，发热正常。
 
发热袋制作技术
能自然发热的发热袋在冬季很受人们青睐。发热袋利用的原料是铁粉、水、木粉、活性炭、食盐和沸石等，铁粉是主要的发热材料。
一、原理
铁在自然条件下的氧化反应速度是缓慢的，若能加快这种反应，如设法增加铁的表面积，使用水、食盐和活性炭来促进反应，就可得到发热袋所需的温度，成为发热袋的热源。铁氧化放热反应的方程式是：Fe+3/4O₂+3/2H₂O₂→Fe(OH)₃+96千卡/55.8克铁
    这就是说，一克分子铁（55.8克)通过氧化可放出96千卡的热量。上述反应需要适当的水分。盐则是一种使电子加快移动的触媒。活性炭因其表面积大，能吸附空气中的氧，提高铁粉周围氧气的浓度而加快氧化反应速度。木粉和沸石能吸附水分，以供氧化反应的需要，又可避免发热袋内原料过分潮湿。
二、配方与制作
发热袋中放热材料的配方是:100目的铁粉30份。。。。。