อ่าน 3 นาที
เครื่องกำเนิดออกซิเจนทางเคมี
เครื่องกำเนิดออกซิเจนเคมีเป็นอุปกรณ์ที่ปล่อยออกซิเจนผ่านปฏิกิริยาเคมีแหล่งออกซิเจนมักจะเป็นซูเปอร์ ออกไซด์อนินทรีย์
เครื่องกำเนิดออกซิเจนทางเคมี
เครื่องกำเนิดออกซิเจนเคมีเป็นอุปกรณ์ที่ปล่อยออกซิเจนผ่านปฏิกิริยาเคมีแหล่งออกซิเจนมักจะเป็นซูเปอร์ ออกไซด์อนินทรีย์ [ 1 ]คลอเรตหรือเปอร์คลอเรตเครื่องกำเนิดมักจะจุดติดด้วยเข็มจุดไฟและปฏิกิริยาเคมีมักจะคายความร้อนทำให้เครื่องกำเนิดมีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้โพแทสเซียมซูเปอร์ออกไซด์ถูกใช้เป็นแหล่งออกซิเจนในภารกิจที่มีลูกเรือในช่วงแรกของโครงการอวกาศโซเวียตในเรือดำน้ำสำหรับใช้ในสถานการณ์ฉุกเฉิน สำหรับนักดับเพลิงและสำหรับ การ กู้ภัย ทุ่นระเบิด
ในเครื่องบินโดยสารพาณิชย์


เครื่องบินโดยสารพาณิชย์จัดหาออกซิเจนฉุกเฉินให้กับผู้โดยสารเพื่อป้องกันในกรณีที่ความดันในห้องโดยสารลดลง เครื่องกำเนิดออกซิเจนแบบเคมีไม่ได้ใช้สำหรับลูกเรือในห้องนักบิน ซึ่งโดยทั่วไปจะได้รับ ออกซิเจนจาก ถังอัดอากาศ หรือที่เรียกว่าขวดออกซิเจน ในเครื่องบินโดยสารลำตัวแคบ จะ มี หน้ากากออกซิเจนและเครื่องกำเนิดออกซิเจนติดตั้งไว้เหนือศีรษะสำหรับแต่ละแถวที่นั่ง ในเครื่องบินโดยสารลำตัวกว้างบางรุ่น เช่นDC-10และIL-96เครื่องกำเนิดออกซิเจนและหน้ากากออกซิเจนจะติดตั้งไว้ที่ส่วนบนของพนักพิงที่นั่ง เนื่องจากความสูงของเพดานที่เพิ่มขึ้น หากเกิดการลดความดัน แผงควบคุมจะเปิดออกโดยสวิตช์ความดันอัตโนมัติหรือสวิตช์แบบแมนนวล และหน้ากากจะถูกปล่อยออกมา เมื่อผู้โดยสารดึงหน้ากากลง พวกเขาจะถอดหมุดยึดออกและกระตุ้นการผลิตออกซิเจน
แกนออกซิไดเซอร์คือโซเดียมคลอเรต( NaClO3 ) ซึ่งผสมกับแบเรียมเปอร์ออกไซด์ ( BaO2 ) น้อยกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ และ โพแทสเซียมเปอร์คลอเรต( KClO4 )น้อยกว่า1เปอร์เซ็นต์วัตถุระเบิดในแคปกระทบคือส่วนผสมของตะกั่วสติฟเนตและวัตถุระเบิดเททราซีนปฏิกิริยาเคมีเป็นแบบคายความร้อน และอุณหภูมิภายนอกของเครื่องกำเนิดจะสูงถึง 260 °C (500 °F) มันจะผลิตออกซิเจนเป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาที[ 2 ] [ 3 ]เครื่องกำเนิดแบบสองหน้ากากมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 63 มม. (2.5 นิ้ว) และยาว 223 มม. (8.8 นิ้ว) เครื่องกำเนิดแบบสามหน้ากากมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 70 มม. (2.8 นิ้ว) และยาว 250 มม. (9.8 นิ้ว)
เมื่อวันที่ 11 พฤษภาคม พ.ศ. 2539 การเปิดใช้งานเครื่องกำเนิดออกซิเจนที่หมดอายุซึ่งขนส่งไม่ถูกต้องโดยไม่ได้ตั้งใจ โดยติดฉลากผิดว่าเป็น "กระป๋องออกซิเจน" ที่ว่างเปล่า[ 4 ]ทำให้เครื่องบิน ValuJet เที่ยวบิน 592ตก ส่งผลให้ผู้โดยสารและลูกเรือเสียชีวิตทั้งหมด[ 5 ]เมื่อวันที่ 10 สิงหาคม พ.ศ. 2529 เครื่องบิน ATA DC-10 เที่ยวบิน 131 ถูกทำลายขณะจอดอยู่ที่สนามบินโอแฮร์ สาเหตุเกิดจากการเปิดใช้งานเครื่องกำเนิดออกซิเจนโดยไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งบรรจุอยู่ด้านหลังเบาะที่นั่ง DC-10 ที่ชำรุด ซึ่งกำลังขนส่งอยู่ในช่องเก็บสัมภาระไปยังสถานีซ่อม ไม่มีผู้เสียชีวิตหรือบาดเจ็บ เนื่องจากไม่มีผู้โดยสารอยู่บนเครื่องบินขณะเกิดไฟไหม้[ 6 ] [ 7 ]
เทียนออกซิเจน
เทียนคลอเรต หรือเทียนออกซิเจนเป็นเครื่องกำเนิดออกซิเจนทางเคมีทรงกระบอกที่มีส่วนผสมของโซเดียมคลอเรตและ ผง เหล็กซึ่งเมื่อจุดไฟจะลุกไหม้ที่อุณหภูมิประมาณ 600 °C (1,100 °F) ทำให้เกิดโซเดียมคลอไรด์เหล็กออกไซด์และออกซิเจนในอัตราคงที่ประมาณ 6.5 ชั่วโมงต่อกิโลกรัมของส่วนผสม ส่วนผสมนี้มีอายุการเก็บรักษาไม่จำกัดหากเก็บรักษาอย่างถูกต้อง: เทียนบางอันถูกเก็บไว้นานถึง 20 ปีโดยที่ปริมาณออกซิเจนที่ผลิตได้ไม่ลดลงการสลายตัวทางความร้อนจะปล่อยออกซิเจนออกมา เหล็กที่เผาไหม้จะให้ความร้อน เทียนจะต้องห่อด้วยฉนวนกันความร้อนเพื่อรักษาอุณหภูมิของปฏิกิริยาและเพื่อป้องกันอุปกรณ์โดยรอบ ปฏิกิริยาหลักคือ: [ 8 ]
- 2 NaClO 3 → 2 NaCl + 3 O 2
โพแทสเซียมและลิเธียมคลอเรตรวมถึงโซเดียมโพแทสเซียมและ ลิ เธียมเปอร์คลอเรตก็สามารถใช้ในเทียนออกซิเจนได้เช่นกัน
ในเครื่องกำเนิดออกซิเจน Vikaที่ใช้ในยานอวกาศบางลำ ลิเธียมเปอร์คลอเรตเป็นแหล่งของออกซิเจนที่อุณหภูมิ 400 °C (750 °F) จะปล่อยออกซิเจนออกมา 60% ของมวล[ 9 ]
- LiClO 4 → LiCl + 2 O 2
เครื่องกำเนิดออกซิเจนแบบดูดซับสลับความดัน (PSA)
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีได้ทำให้เกิดระบบผลิตออกซิเจนในระดับอุตสาหกรรมสำหรับใช้ในสถานที่ที่มีอากาศและต้องการออกซิเจนที่มีความเข้มข้นสูงระบบการดูดซับแบบสลับความดัน (PSA) ใช้ตะแกรงโมเลกุลสำหรับการแยกก๊าซ ในกรณีของการผลิตออกซิเจน ตะแกรงที่ใช้ซีโอไลต์เป็นส่วนประกอบจะบังคับให้เกิดการดูดซับไนโตรเจนก่อน อากาศที่สะอาดและแห้งจะถูกส่งผ่านชั้นตะแกรงในเครื่องผลิตออกซิเจน ทำให้ได้ก๊าซที่มีออกซิเจนเข้มข้นขึ้น นอกจากนี้ยังมีการใช้อุปกรณ์ เมมเบรนแยกไนโตรเจนด้วย
การใช้งาน
เครื่องกำเนิดออกซิเจนทางเคมีใช้ในเครื่องบินอุปกรณ์ช่วยหายใจสำหรับนักดับเพลิงและหน่วยกู้ภัยเหมืองแร่เรือดำน้ำและทุกที่ที่ต้องการเครื่องกำเนิดออกซิเจนฉุกเฉินขนาดกะทัดรัดที่มีอายุการใช้งานยาวนาน โดยปกติแล้วจะมีอุปกรณ์ดูดซับ คาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งบางครั้งอาจมีตัวกรองที่บรรจุด้วยลิเธียมไฮดรอกไซ ด์ โดยลิเธียมไฮดรอกไซด์ 1 กิโลกรัมสามารถดูดซับ คาร์บอนไดออกไซด์ได้ ประมาณครึ่งกิโลกรัม
- เครื่องกำเนิดออกซิเจนแบบพกพา (SCOGs) ถูกนำมาใช้ในเรือดำน้ำ
- เรือดำน้ำพลังงานนิวเคลียร์USS New Hampshire ของอเมริกา ได้ใช้อุปกรณ์เหล่านี้อย่างประสบความสำเร็จ ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2554 เมื่อเรือดำน้ำประสบปัญหาเครื่องกำเนิดออกซิเจนขัดข้องขณะอยู่ใต้ แผ่นน้ำแข็งอาร์กติก[ 10 ]
- การระเบิดที่เกิดจากสิ่งที่เรียกว่าเทียนออกซิเจนทำให้ลูกเรือราชนาวี 2 นายบน เรือดำน้ำพลังงานนิวเคลียร์ HMS Tireless (S88) เสียชีวิต ในอาร์กติกเมื่อวันที่ 21 มีนาคม พ.ศ. 2550 [ 11 ] เทียนดังกล่าวอาจปนเปื้อนด้วยน้ำมันไฮดรอลิก ซึ่งจะทำให้ส่วนผสมระเบิดแทนที่จะลุกไหม้[ 12 ]
- อุปกรณ์ช่วยชีวิตตนเองแบบพกพา (SCSR) ใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการหลบหนีจากเหมือง
- บนสถานีอวกาศนานาชาติเครื่องกำเนิดออกซิเจนเคมีถูกใช้เป็นแหล่งสำรอง เครื่องกำเนิดออกซิเจน Vika แต่ละเครื่องสามารถผลิตออกซิเจนได้เพียงพอสำหรับลูกเรือหนึ่งคนเป็นเวลาหนึ่งวัน[ 13 ]
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เครื่องกำเนิดออกซิเจนทางเคมี
เครื่องกำเนิดออกซิเจนเคมีเป็นอุปกรณ์ที่ปล่อยออกซิเจนผ่านปฏิกิริยาเคมีแหล่งออกซิเจนมักจะเป็นซูเปอร์ ออกไซด์อนินทรีย์
ในเครื่องบินโดยสารพาณิชย์
เครื่องบินโดยสารพาณิชย์จัดหา ออกซิเจนฉุกเฉิน ให้กับผู้โดยสารเพื่อป้องกันในกรณีที่ความดันในห้องโดยสารลดลง เครื่องกำเนิดออกซิเจนแบบเคมีไม่ได้ใช้สำหรับลูกเรือในห้องนักบิน ซึ่งโดยทั่วไปจะได้รับ ออกซิเจนจาก ถัง อัดอากาศ หรือที่เรียกว่าขวดออกซิเจน...
เทียนออกซิเจน
เทียนคลอเรต หรือ เทียนออกซิเจน เป็นเครื่องกำเนิดออกซิเจนทางเคมีทรงกระบอกที่มีส่วนผสมของ โซเดียมคลอเรต และ ผง เหล็ก ซึ่งเมื่อจุดไฟจะ ลุกไหม้ ที่อุณหภูมิประมาณ 600 °C (1,100 °F) ทำให้เกิด โซเดียมคลอไรด์ เหล็ก ออกไซด์ และออกซิเจนในอัตราคงที่ประมาณ 6.
เครื่องกำเนิดออกซิเจนแบบดูดซับสลับความดัน (PSA)
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีได้ทำให้เกิดระบบผลิตออกซิเจนในระดับอุตสาหกรรมสำหรับใช้ในสถานที่ที่มีอากาศและต้องการออกซิเจนที่มีความเข้มข้นสูง ระบบการดูดซับแบบสลับความดัน (PSA) ใช้ ตะแกรงโมเลกุล สำหรับการแยกก๊าซ ในกรณีของการผลิตออกซิเจน...