PL164941B1

PL164941B1 - Oxygen producing mass

Info

Publication number: PL164941B1
Application number: PL28645490A
Authority: PL
Inventors: Danuta Grzywaczewska; Alfons Ignaszewski; Halina Konieczna; Zygfryd Nowak
Original assignee: Sprzetu Ratunkowego I Lamp
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1994-10-31
Also published as: PL286454A1

Abstract

1. Masa tlenotwórcza na bazie ponadtlenku metalu alkallccnego, znamienna że zawiera pozbawione wilgoci wapno sodowane w postaci mieszaniny wodorotlenku wapnia i wodorotlenku sodowego w ilości 25-50% wagowych w stosunku do ponadt^ku potasu.CLAIMS 1. Oxygen forming compound based on alkali metal superoxide, characterized by that it contains dehumidified soda lime in the form of a mixture of calcium hydroxide and hydroxide of sodium in an amount of 25-50% by weight with respect to the superoxide of potassium.

Description

Przedmiotem wynalazku jest masa tlenotwórcza wydzielająca tlen poprzez reakcję chemiczną ponadtlenku 'metalu alkalicznego z dwutlenkiem węgla i parą wodną zawartą w gazach wydechowych. Masa stanowi wypełnienie aparatów chroniących drogi oddechowe przed szkodliwym otoczeniem.The subject of the invention is an oxygen forming mass that gives off oxygen by a chemical reaction of an alkali metal superoxide with carbon dioxide and water vapor contained in exhaust gases. The mass is the filling of the respiratory protection apparatus against the harmful environment.

Najczęściej stosowaną masę tlenotwórczą stanowi ponadtlenek potasu KO2. W chwili obecnej stanowi on najlepsze rozwiązanie. Z wad ponadtlenku potasu należy wymienić stapianie, wydzielanie dużej ilości ciepła oraz właściwości żrące, przy czym stapianie jest jego główną wadą. W wielu przypadkach z powodu stapiania tylko 50 do 60% ponadtlenku potasu jest wykorzystywane. Niedogodności wynikające ze stapiania próbowano usunąć lub ograniczyć w dotychczas stosowanych aparatach poprzez dodawanie innych substancji, odpowiednie formowanie lub rozdzielanie siatkami.The most commonly used oxygen forming mass is potassium superoxide KO2. At present, it is the best solution. Disadvantages of potassium superoxide include fusion, heat generation and corrosivity, with fusion being its main disadvantage. In many cases, only 50 to 60% of the potassium superoxide is used up due to melting. Attempts have been made to overcome or reduce the disadvantages of fusing in the apparatuses used so far by adding other substances, appropriate shaping, or mesh separation.

Znana jest z prac Instytutu Okrętowego Politechniki Szczecińskiej (referat S i B Gajdy pt. „Zastosowanie tlenków potasu do regeneracji atmosfery w zamkniętych przestrzeniach ekologicznych) masa tlenotwórcza w postaci uprasowanych granulek, płytek lub bloczków ponadtlenku potasu o wzorze chemicznym K2O4. Masa zawiera kilkuprocentową domieszkę związku o budowie włóknistej jako osnowy oraz spoiwa.It is known from the work of the Ship Institute of the Szczecin University of Technology (Gajda's lecture S and B, entitled "The use of potassium oxides to regenerate the atmosphere in closed ecological spaces), an oxygen-producing mass in the form of pressed potassium superoxide granules, plates or blocks with the chemical formula K2O4. The mass contains a few percent admixture of a fibrous compound as a matrix and a binder.

Znana jest z opisu patentowego 12 541 masa tlenotwórcza na bazie nadboranów, nadsiarczanów, nadchloranów, chloranów, nadmanganianów, dwuchromianów, ołowianów względnie nadtlenków alkaliów oraz ziem alkalicznych, zawierająca domieszki wydzielające kwas węglowy lub włókno azbestowe lub materiał włóknisty impregnowany katalizatorami lub też domieszką związku chemicznego, który w czasie reakcji wydziela wodę np.: wodorotlenku wapnia. Substancje te dodaje się do masy tlenotwórczej w celach leczniczych, odpowiednie przereagowanie masy uzyskując poprzez uformowania jej w postać pręta i zapoczątkowaniu reakcji na jednym końcu.It is known from the patent description 12 541 an oxygen-forming mass based on perborates, persulphates, perchlorates, chlorates, permanganates, dichromates, leadates or peroxides of alkali and alkaline earths, containing admixtures releasing carbonic acid or asbestos fiber or fiber material impregnated with catalysts or an admixture of a chemical compound which releases water during the reaction, e.g. calcium hydroxide. These substances are added to the oxygen-forming mass for therapeutic purposes, obtaining a proper reaction of the mass by shaping it into the form of a rod and initiating the reaction at one end.

Znana jest również z polskiego opisu patentowego nr 156783 masa tlenotwórcza w postaci sprasowanych granulek zawierająca 65% ponadtlenku potasu KO2 i 35% ponadtlenku litu LiO2 mieszanych w proporcjach objętościowych. Masa stosowana jest w specjalnie dobranych pojemnikach zawierających odpowiednio dobrane siatkowe przegrody.It is also known from the Polish patent specification No. 156783 an oxygen-forming mass in the form of compressed granules, containing 65% KO2 potassium superoxide and 35% LiO2 lithium superoxide mixed in volumetric proportions. The mass is used in specially selected containers containing properly selected mesh partitions.

Znane masy tlenotwórcze mają niekorzystną charakterystykę wydzielania tlenu w funkcji czasu. W początkowym okresie reakcji z powietrzem oddechowym wydziela się nadmierna ilość tlenu. Następnie wskutek silnie egzotermicznej reakcji następuje zagęszczenie i zlanie się masy, powodując obniżone wydzielanie tlenu, niewystarczające do prawidłowego działania aparatów oddechowych.The known oxygen forming masses have unfavorable oxygen evolution as a function of time. In the initial period of reaction with the breathing air, an excessive amount of oxygen is released. Then, as a result of a strongly exothermic reaction, the mass thickens and coalesces, causing reduced oxygen evolution, insufficient for the proper operation of the breathing apparatus.

Celem projektu jest ujarzmienie zjawiska stapiania się masy tlenotwórczej w czasie reakcji chemicznej.The aim of the project is to tame the phenomenon of oxygen-forming mass fusion during a chemical reaction.

164 941164 941

Masa tlenotwórcza według wynalazku składa się z ponadtlenku potasu i pozbawionego wilgoci wapna sodowanego. Wapno sodowane jest otrzymywane przez zgranulowanie i wysuszenie jednorodnej mieszaniny wodorotlenku wapnia i wodorotlenku sodowego. Ilość wapna sodowanego w stosunku do ponadtlenku potasu waha się od 25-50% wagowych. Korzystnie jest jeżeli wapno sodowane ma granulację 2-6,3 mm, a ponadtlenek potasu ma 15% ziaren o granulacji powyżej 5,6 mm, 37% ziaren o granulacji 5,7-4,75 mm, 40% ziaren o granulacji 4,75-3,35 mm 6% ziaren o granulacji 3,25-2,36 mm i 2% ziaren o granulacji 2,36-1,4 mm.The oxygen-forming composition according to the invention consists of potassium peroxide and a moisture-free soda lime. Soda lime is obtained by granulating and drying a homogeneous mixture of calcium hydroxide and sodium hydroxide. The amount of soda lime in relation to potassium superoxide ranges from 25-50% by weight. Preferably, the soda lime has a granulation of 2-6.3 mm, and the potassium superoxide has 15% grains with a grain size greater than 5.6 mm, 37% grains with a grain size of 5.7-4.75 mm, 40% grains with a grain size of 4, 75-3.35 mm 6% of grains of grain size 3.25-2.36 mm and 2% of grains of grain size 2.36-1.4 mm.

Nieoczekiwanie okazało się, że dodatek wapna sodowanego znanego w szpitalnictwie do pochłaniania dwutlenku węgla ogranicza zjawisko stapiania masy, eliminując konieczność stosowania specjalnych dodatków, przegród i kształtów.Surprisingly, it turned out that the addition of soda lime, known in hospitality, to absorb carbon dioxide reduces the phenomenon of mass melting, eliminating the need for special additives, partitions and shapes.

Dodatek wapna sodowanego powoduje powstanie w masie tlenotwórczej quasi-kanalików rozdzielających granulki ponadtlenku potasu, umożliwiając przereagowanie całej objętości i obniżając opory oddechowe. Ponadto wapno sodowane wchłaniając w pierszej kolejności wilgoć z układu oddechowego zmniejsza intensywność reakcji w początkowym okresie, a następnie oddaje część tej wilgoci, wspomagając reakcję w końcowym okresie. Dodatek wapna sodowanego ma wpływ na obniżenie temperatury i oporu przepływu w układzie oddechowym. Ustalono w trakcie badań proporcje i granulacje poszczególnych składników masy umożliwiającą osiągnięcie optymalnych parametrów aparatów oddechowych. Masa ze zwiększoną ilością frakcji drobnej wpływa na zmniejszenie czasu ochronnego działania aparatu i zwiększenie oporów przepływu. Natomiast masa ze zwiększoną zawartością frakcji grubej wpływa na zwiększenie gabarytów aparatu.The addition of soda lime causes the formation of quasi-channels in the oxygen-forming mass, separating the granules of potassium superoxide, allowing the entire volume to react and lowering respiratory resistance. In addition, soda lime absorbs moisture from the respiratory system first, reducing the intensity of the reaction in the initial period, and then releasing some of this moisture, supporting the reaction in the final period. The addition of soda lime reduces the temperature and flow resistance in the respiratory system. During the tests, the proportions and granulation of the individual components of the mass were established, which enabled the achievement of optimal parameters of the breathing apparatus. Mass with an increased amount of fine fraction reduces the protective operation time of the apparatus and increases the flow resistance. On the other hand, the mass with an increased content of the coarse fraction increases the dimensions of the apparatus.

Przykład I. Masę tlenotwórczą przygotowuje się w pomieszczeniu klimatyzowanym o temperaturze 18-20°C i wilgotności względnej nie większej jak 10%. Ponadtlenek potasu o dowolnej granulacji poddaje się kruszeniu i osiewaniu w zestawie sit. Osobnemu przesianiu poddaje się wapno sodowane otrzymane przez zgranulowanie i wysuszenie jednorodnej mieszaniny wodorotlenku wapnia i wodorotlenku sodowego. Z przesianych frakcji odważa się:Example 1. The oxygen-forming mass is prepared in an air-conditioned room with a temperature of 18-20 ° C and a relative humidity of not more than 10%. Potassium superoxide of any granulation is crushed and screened in a set of screens. The soda lime obtained by granulating and drying a homogeneous mixture of calcium hydroxide and sodium hydroxide is separately screened. From the sifted fractions the following is weighed:

kg wapna sodowanego o granulacji 2-6,3 mm;kg of soda lime with a grain size of 2-6.3 mm;

kg ponadtlenku potasu o granulacji 4,75-3,35 mm;kg of potassium peroxide, grain size 4.75-3.35 mm;

3,7 kg ponadtlenku potasu o granulacji 5,7-4,75 mm;3.7 kg of potassium superoxide, granulation 5.7-4.75 mm;

1.5 kg ponadtlenku potasu o granulacji powyżej 5,6 mm;1.5 kg of potassium peroxide with a granulation greater than 5.6 mm;

0,6 kg ponadtlenku potasu o granulacji 3,25-3,36 mm;0.6 kg of potassium peroxide, granulation 3.25-3.36 mm;

0,2 kg ponadtlenku potasu o granulacji 2,36-1,4 mm.0.2 kg of potassium peroxide, grain size 2.36-1.4 mm.

Odważone frakcje poddaje się mieszaniu przez 5 minut do uzyskania jednorodnego składu.Weighed fractions are mixed for 5 minutes until a homogeneous composition is obtained.

Przykład II. Porcja masy tlenotwórczej o ciężarze 750G służącej do napełnienia aparatu oddechowego o 1 -godzinnym czasie ochronnego działania zawiera: 187,5 pozbawionego wilgoci wapna sodowanego o granulacji 2-6,3 mm, 84,4 G ponadtlenku potasu o granulacji powyżejExample II. A 750 g portion of the oxygen-forming mass used to fill a 1-hour breathing apparatus contains: 187.5 moisture-free soda lime with a grain size of 2-6.3 mm, 84.4 G of potassium superoxide with a grain size above

5.6 mm, 208,0 G o granulacji 5,7-4,75 mm, 225,0 G o granulacji 4,75-3,35 mm, 33,8 G o granulacji 3,35-2,36 mm i 11,3G o granulacji 2,36-1,4.5.6 mm, 208.0 G with a granulation of 5.7-4.75 mm, 225.0 G with a granulation of 4.75-3.35 mm, 33.8 G with a granulation of 3.35-2.36 mm and 11, 3G with a grain size of 2.36-1.4.

164 941164 941

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 10 000 złPrice: PLN 10,000

Claims

Patent claims

CLAIMS 1. Oxygen forming mass based on alkali metal superoxide, characterized in that it contains moisture-free soda lime in the form of a mixture of calcium hydroxide and sodium hydroxide in the amount of 25-50% by weight, based on the potassium superoxide.

2. Oxygen forming mass according to claim The method of claim 1, wherein the soda lime has a granulation of 2-6.3 mm.

3. Oxygen forming mass according to claim 1 or 2, characterized in that the potassium superoxide has 15% of grains with a grain size greater than 5.6 mm, 37% of grains with a grain size of 5.7-4.75 mm, 40% grains with a grain size of 4.75-3.35 mm, 6% of grains with a grain size of 3.25-2.36 mm and 2% of grains with a grain size of 2.36-1.4 mm.