РЕГЕНЕРАЦІЯ ПОВІТРЯ
РЕГЕНЕРАЦІЯ ПОВІТРЯ(пізньолат. regeneratio відродження, відновлення) - процес відновлення складу повітря або газових сумішей, призначених для дихання, з очищенням їх від продуктів життєдіяльності людини та технологічних викидів. Іноді це поняття включають як очищення повітря, а й кондиціювання (див. Кондиціювання повітря).
Р. в. з метою забезпечення дихання здійснюється в герметизованих об'єктах - льотних кабінах, відсіках космічних апаратів, населених відсіках підводних човнів, глибоководних водолазних комплексах, батискафах і батисферах, гідростатах і підводних апаратах, підземних спорудах, а також в індивідуальних скафандрах (див.). див. Киснево-дихальна апаратура). Для Р. в. використовується технологічна система життєзабезпечення, що передбачає видалення вуглекислого газу, окису вуглецю, інших шкідливих домішок, запахів та надлишку вологи, регулювання температури та швидкості обміну газів, збагачення киснем та аварійну подачу газів, а при необхідності очищення від пилу та патогенної мікрофлори (див. .
Розрізняють індивідуальні та колективні системи регенерації замкнутого та напівзамкнутого циклу. Індивідуальні системи регенерації застосовуються переважно в індивідуальних ізолюючих дихальних апаратах і в скафандрах, а також у підсистемах аварійної подачі повітря та газової суміші для індивідуального дихання. У замкнутих системах Р. здійснюється за повним циклом, включаючи відновлення всіх вихідних параметрів газового середовища; у напівзамкнених системах із резервного запасу, передбаченого у системі життєзабезпечення.
При проектуванні системи Р. в. як вихідні використовують фі-зіол. параметри "стандартної" людини (табл.).
Видалення вуглекислого газу здійснюється хімічним, фіз.-хім. чи біол. способом. Найбільш поширеним хім. способом видалення вуглекислого газу є поглинання його сорбентами одноразового використання - натронним вапном, гідратами окису літію, кальцію та барію (див. Сорбція). Так, 1 кг гідрату окису кальцію або хімічного поглинача вапняного (ХПІ) здатний зв'язати прибл. 150 л вуглекислого газу. Перекиси та надперекису лужних металів не тільки видаляють вуглекислоту, а й генерують кисень (див.), напр, оксиліт, що складається з перекису натрію та надперекису калію, поглинає надлишок вуглекислоти та води та виділяє кисень:
При використанні гідроксиду літію (їдкого лугу) в поглинальному блоці повинен бути фільтр (див.), що оберігає від попадання сорбенту на шкіру, слизову та рогову оболонку ока. З метою безпеки при зберіганні та використанні перекисів та надперекисів металів у системі регенерації передбачається їх ізоляція від води та активованого вугілля.
Фіз.-хім. очищення повітря від вуглекислого газу здійснюється за допомогою регенерованих твердих сорбентів молекулярних сит (див.). Як поглинач може використовуватися цеоліт - алюміносилікат лужних металів. Цеоліт після нагрівання відновлюється та може бути використаний повторно.
Фіз. Методи очищення повітря від вуглекислого газу інших шкідливих домішок та вологи засновані, як правило, на застосуванні кріогенної техніки. При біол. очищення повітря від вуглекислого газу використовуються живі організми (напр., Хлорелла), які поглинають двоокис вуглецю і в процесі фотосинтезу виділяють кисень.
Окис вуглецю (див.) накопичується в герметизованих відсіках в результаті життєдіяльності людини, а також неповного згоряння олій та інших речовин у технічних вузлахсистеми життєзабезпечення. Для очищення від неї застосовуються гопкалітові фільтри - окислювачі, що складаються із суміші окису міді та двоокису марганцю. Попередньо нагріте повітря вступає в контакт з каталізатором (див.), У присутності якого окис вуглецю і водень окислюються киснем повітря до вуглекислого газу і води.
Для очищення повітря від шкідливих домішок та запахів використовується активоване вугілля (див.). Надлишок вологи видаляють методом конденсації на охолоджену поверхню, а також за допомогою силікагелю, алюмогелю та інших сухих гелів (див.).
Процес регенерації передбачає після очищення газового середовища від вуглекислого газу та окису вуглецю, запахів, шкідливих домішок та надлишку вологи відновлення концентрації кисню, температури та вологості. Для відновлення вмісту кисню частину, що його бракує, генерують одним із зазначених хім. способів або поповнюють з резервного запасу в системі життєзабезпечення, який зберігається в газових балонах або судинах Дьюара. Для збагачення повітря та газових сумішей киснем використовують також електроліз води та водяної пари з іонно-обмінною мембраною та сірчанокислим електролітом та азбестовою матрицею. Дозована подача кисню для збагачення повітря та газових сумішей здійснюється під контролем газоаналізаторів (див.). В індивідуальних ізолюючих апаратах для цієї мети застосовуються дозовані ємності, які заповнюють автоматично відповідно до кратності обміну обсягу газів.
Обігрів та зволоження повітря та газових сумішей перед надходженням у герметизований відсік здійснюється за допомогою зволожувачів та теплоелектричних нагрівачів.
При порушенні системи регенерації в герметизованих відсіках накопичення продуктів життєдіяльності може спричинити отруєння вуглекислим газом,гіпоксії, отруєння лугами, а при пожежах і аваріях — окисом вуглецю, шкідливими домішками, токсичними речовинами, що виділяються синтетичними оздоблювальними матеріалами при їх горінні. Для профілактики захворювань та отруєнь розроблено гранично допустимі параметри мікроклімату, визначено склад газових компонентів та шкідливих домішок для дихання у герметизованих відсіках та ізолюючих регенеративних апаратах. Концентрація вуглекислого газу має перевищувати 1%, кисню має бути щонайменше 17% і трохи більше 25%, окису вуглецю трохи більше 20 мг/м 3 , сумарних вуглеводнів трохи більше 300 мг/м 3 .
Контроль за сан.-гіг. умовами роботи у герметизованих відсіках та ізолюючих регенеративних дихальних апаратах здійснюється медперсоналом.
Таблиця. ФІЗІОЛОГІЧНІ ПАРАМЕТРИ «СТАНДАРТНОГО» ЛЮДИНИ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ РЕГЕНЕРАЦІЇ ПОВІТРЯ