|
Серед гідратів окису лужних металів застосування на практиці для очистки повітря від вуглекислого газу в регенеративних дихальних апаратах отримав їдкий натрій NaOH. Це хімічне сполучення є основою натрієвого хемосорбенту, який і називають лужним. Реакція поглинання вуглекислого газу гідрооксидом натрію має вид:
2NaOH+СO2= Na2CO3+ H2 O + 117кДж/моль . (6.3)
Оскільки гідрат окису натрію – сильно гігроскопична речовина, одночасно йде реакція поглинання тієї молекули води, що утворилась за (6.3):
NaOH+H2 O = NaOH•H2 O + 13кДж/моль . (6.4)
Температура у зоні реакції регенеративного патрона за нормальної температури навколишнього середовища збільшується до 100-1300С. Стехіометрична активність за (6.3 ) складає 278 л/кг, а за (6.3 ) та (6.4) в сумі – 185 л/кг. Але, оскільки одночасно з (6.4) відбувається сорбція їдким натрієм і вологою, що знаходиться у видихаємому повітрі, реальна величина стехіометрії перебуває між двома наведеними показниками.
Під час реакції поглинання вуглекислого газу та вологи гранули натрієвого поглиначу опливають, з них стікає луг. Через це хемосорбент розміщують в регенеративному патроні у вічках дротяних сіток. Конструкція лужного регенеративного патрона значно складніша, ніж у вапняного. Споряджається він на заводі в умовах, які виключають попадання на поглинач вологи, у всякому разі з атмосферного повітря, та потрапляє до споживачів з герметичними та опломбованими заглушками. Патрон – одноразової дії. Після повного або часткового відпрацювання заміняється новим.
Натрієвий сорбент являє собою гранули неправильної форми світлосірого кольору з блакитним чи коричневим відтінком або сіровато-коричневого кольору. Основний робочий стан в регенеративних дихальних апаратах усіх типів лужних патронів – горизонтальний. В результаті цього виключається можливість попадання деякої кількості рідкого лугу до зон вхідного або вихідного штуцерів. Під час роботи патрона зерна сорбенту опливають, можуть зліплюватися один з одним та створювати конгломерати. У зв’язку з цим підвищується опір патрона потоку повітря. Робота патронів з тривалими перервами не допускається через кристалізацію відпрацьованого поглиначу при охолодженні патрона.
Основна перевага лужного сорбенту перед вапняним полягає у створенні значно кращих температуро-вологових параметрів повітря, яке виходить з регенеративного патрона. Оскільки їдкий натрій є гарним осушувачем, то завдяки цьому в патроні відбувається осушення видихуваного повітря. Цей процес дуже інтенсивно йде з початку роботи в апараті. По мірі відпрацювання сорбенту осушувальний ефект поступово знижується.
Підсушене та гаряче повітря легко охолоджується при проходженні через елемент повітропровідної системи. Через це осушувальний ефект натрієвого поглиначу сприяє формуванню в апараті з лужним сорбентом більш сприятливих мікрокліматичних умов дихання, ніж в апараті з вапняним. Регенеративні патрони з лужним поглиначем менш чутливі до зниження температури навколишнього середовища, ніж патрони з вапняним поглиначем. В умовах негативної температури в меншій мірі знижують свою сорбційну здатність.
|