Сделано в Ростехе: генератор кислорода

Сделано в Ростехе: генератор кислорода

Фото: ГИПХ

Кислород – это уникальное вещество, благодаря которому на нашей планете зародилась и продолжается жизнь, самый распространенный на Земле химический элемент. Но бывают ситуации, когда кислорода может не хватать для дыхания – при разгерметизации салона самолета, при аварии на подземных работах или при травме. Тогда необходимо использовать искусственные источники, и один из возможных вариантов – это химический генератор кислорода. Производят такие генераторы для различных задач в Российском научном центре «Прикладная химия (ГИПХ)» Госкорпорации Ростех.

Разбираемся, как получить кислород из твердого вещества и где применяются генераторы кислорода.
 

Газ для жизни      

Чистый кислород или обогащенный кислородом воздух широко применяется в промышленности, авиации, медицине. Самый простой пример – это сжигание при участии кислорода различного топлива – в двигателях, на теплоэлектростанциях и т.д. Жидкий кислород входит в состав ракетного топлива. В химической промышленности кислород применяется в качестве окислителя в разнообразных процессах синтеза. В медицине кислородом лечат гипоксию, применяют при анестезии, используют в терапии и при омоложении организма. Жизненно важен кислород для водолазов, летчиков и космонавтов.

8_1.jpeg

Получить чистый кислород можно несколькими способами: методом фракционной перегонки жидкого воздуха, путем электролиза воды или при помощи физико-химических реакций с кислородосодержащими веществами. Последний метод применяется в авиации для обеспечения дыхания пассажиров при аварийной ситуации.
 

Как работает генератор кислорода      

Все, кто когда-то летал на авиалайнерах, помнят ту часть предполетного инструктажа, где рассказывается о кислородных масках. Действительно, над каждым пассажирским сиденьем есть такая маска, которая выпадает при разгерметизации салона. Как только вы надеваете маску, в нее начинает поступать кислород. Можно представить, что он подается в маску из кислородного баллона, но чаще всего это не так. Гораздо экономичнее «производить» кислород непосредственно на борту. Для этого в авиации применяются специальные генераторы кислорода. Давайте разберемся, как это работает, на примере генератора, который разрабатывает и выпускает Российский научный центр «Прикладная химия (ГИПХ)» Госкорпорации Ростех.

Маска механически связана с чекой пускового устройства, и, когда вы натягиваете воздушную трубку, чтобы надеть маску, вы автоматически запускаете химический процесс выработки кислорода. Вырабатывается кислород в генераторе, входящем в состав аварийного кислородного блока для дыхания пассажиров. Один такой прибор вырабатывает 120 литров чистого кислорода и обеспечивает в зависимости от модификации одновременное дыхание от одного до четырех человек от 15 до 22 минут.

FX_PbDpeoPc.jpg

Сам генератор представляет собой небольшой цилиндрический корпус весом 0,7 кг, в котором размещены пусковое ударно-механическое устройство, рабочее вещество, теплоизолирующие и фильтрующие элементы. Вырабатывается кислород методом термокаталитического разложения рабочего вещества – твердого источника на основе хлората натрия. Это вещество используется в основном в целлюлозно-бумажной промышленности. При сгорании в корпусе генератора хлорат натрия превращается в кислород и хлорид натрия – всем известную поваренную соль.

Преимущества подобных кислородных генераторов на твердых источниках – компактность и низкий вес, полная автономность, возможность длительного хранения (до 20 лет). Самое главное − высокая надежность и безопасность в течение всего срока эксплуатации без регламентных проверок и обслуживания.  

Не только авиация

Авиационные химические генераторы кислорода серийно выпускаются на Опытном производстве ГИПХ с 1984 года. Но их применение не ограничивается только аварийными системами дыхания для пассажиров и экипажа. Отдельные модификации генераторов, например, используются в составе кислородной системы катапультного кресла самолетов военной авиации.

XJmKoAy5dTk.jpg

Еще один интересный и очень актуальный вариант использования генераторов появился совсем недавно. Специалисты ГИПХ разработали на основе авиационного устройства портативный ингалятор для проведения дыхательной реанимации в полевых условиях. Прибор будет востребован там, где для дыхательной реанимации пострадавшего невозможно использовать стационарные источники кислорода, например в условиях ЧС или при транспортировке. В ситуациях, когда счет идет на секунды, с помощью такого переносного ингалятора, оснащенного маской, можно быстро оказать доврачебную помощь и спасти жизнь. Разработка ГИПХ незаменима в работе реанимационных и линейных бригад скорой помощи, служб МЧС, Минобороны и ДПС.