Химические поглотители

Химический поглотитель известковый (ХПИ)

ХПИ предназначен для очистки воздуха от углекислого газа в регенеративных дыхательных аппаратах и шахтных интерферометрах.

ХПИ представляет собой зернистый продукт белого или светло-серого цвета. Гранулы имеют цилиндрическую форму диаметром около 4 мм.

ХПИ должен храниться в стальных рифленых барабанах, герметично закрытых и опломбированных. Склады для хранения ХПИ должны быть закрытыми и сухими, защищенными от проникновения грунтовых вод и атмосферных осадков. В отапливаемых складах барабаны с ХПИ должны устанавливаться не ближе 1 метра от отопительных приборов. Температура, при которой хранится ХПИ, должна быть положительной от 5 до 25°С.

Гарантийный срок хранения ХПИ – один год, после чего ХПИ в каждом барабане подвергается повторному анализу на содержание влаги и углекислоты. Если параметры в норме, то срок хранения ХПИ продляется еще на один год. В отдаленных районах и труднодоступных местах разрешается продлевать срок хранения ХПИ после двух лет, но тогда анализ его должен производиться не реже одного раза в квартал.

Пред снаряжением в патрон ХПИ просеивают на сите с диаметром отверстий 3 мм для очистки от пыли.

В процессе поглощения углекислого газа ХПИ не изменяет цвет и внешний вид, не оплывает и не спекается. В отработанном ХПИ содержание углекислого газа увеличивается до 25-27%, содержание влаги уменьшается до 4-8%, а общая масса возрастает на 608%. ХПИ пригоден только для одноразового применения и регенерации не подлежит.

Гопкалит является катализатором, который применяется в фильтрующих дыхательных аппаратах для окисления кислородом воздуха окиси углерода в сравнительно безвредный углекислый газ.

Гопкалит представляет собой смесь двуокиси марганца с окислами других металлов (меди, кобальта, серебра, никеля). Одним из наиболее простых по составу и активных в качестве катализатора является гопкалит, состоящий из 60% двуокиси марганца и 40% окиси меди.

В гопкалите основным каталитически активным веществом является двуокись марганца. Адсорбируясь на гопкалите, вода и углекислота покрывают активные, каталитически действующие точки его поверхности и уменьшают активную поверхность катализатора. Поэтому гопкалит хранят в герметических сосудах, а в дыхательных аппаратах он защищается с обеих сторон слоем осушителя.

В процессе работы в дыхательном аппарате гопкалит как катализатор непрерывно восстанавливается и снова окисляется кислородом воздуха, поэтому практически срок работы катализатора ограничивается временем защитного действия окислителя. Содержание собственной влаги в гопкалите не превышает 2-4%.

Фильтрующие самоспасатели снаряжаются промышленным или ионообменным гопкалитом с размером зерен 1,5-2,7 мм и временем защитного действия по СО при температуре +20°С соответственно 35-70 и 48-70 минут. Масса 1 литра гопкалита 1 кг.

Насыщенный углекислотой гопкалит легко регенерируется подсушиванием в сушильных шкафах при температуре 180-240°С в течение 5-6 часов.

В дыхательных аппаратах на химически связанном кислороде в качестве кислородосодержащего продукта применяют перекиси щелочных металлов. Особенность их состоит в том, что одним из продуктов, получаемых во время их реакции с углекислым газом и влагой, является кислород, выделяющийся в газообразном виде.

В шахтных изолирующих самоспасателях типа ШСС в качестве кислородосодержащего и регенеративного вещества применяется продукт ОКЧ-2.

Вещество ОКЧ-2 представляет собой калиевый гранулированный надперекислый продукт с запасом кислорода около 190 л/кг, сорбционной емкостью по углекислому газу 65-75 л/кг, прочностью гранул от 90 до 97% и насыпным весом 0,85-0,9 кг/л.

Гранулы имеют неправильную форму размером 2-7 мм. Регенерация воздуха сопровождается выделением тепла, при этом в средних и нижних слоях патрона развивается температура 400°С и более, что является недостатком продукта ОКЧ-2.

Осушители применяются в фильтрующих дыхательных аппаратах для защиты поглотителей газов от проникновения влаги и представляют собой пористый трегер (носитель), гранулы которого пропитываются шестиводным хлористым кальцием.

Хлористый кальций способен активно поглощать равное ему по весу количество влаги. Однако применить для осушения один только хлористый кальций без трегера невозможно, поскольку в процессе реакции зерна его легко оплавляются и теряют форму. В качестве трегера для пропитки хлористым кальцием применяют пористые, механически достаточно твердые материалы: активированный уголь, пемзу и т.д.

Однако наилучшим трегером для хлористого кальция является силикагель. Этим веществом является высушенный и прокаленный гель двуокиси кремния, содержащий от 3 до 10% кремниевой кислоты и до 5% влаги и представляющий собой полупрозрачные или белые зерна крупностью 1,5-3 мм, нерастворимые в воде и в органических растворителях.

Масса 1 литра силикагеля составляет 500 г, масса 1 л готового осушителя – 800 г. При истощении адсорбционной способности силикагель регенерируется путем продувки через него горячего воздуха или путем сушки при температуре 220-240°С в течение 5-6 часов.