"Натрий для капитана Немо - 3" или "воздух для дыхания"

Автор: Игорь Гринчевский

Если предположить (как описано  ранее), что у капитана Немо имеются сода, гашёная известь и хлорид кальция, он мог гораздо лучше "устроиться с питанием дыханием". ©

1) Для начала (желательно после всплытия и при активной вентиляции) его матросы "гасят" негашёную известь:

CaO + H2O  = Ca(OH)2 и получает "известковое молоко"

2) затем получает раствор едкого натра (NaOH):

Na2CO3 +  Ca(OH)2 = 2 NaOH + CaCO3 карбонат кальция (мел) выпадает в раствор и подсушивается, при следующем цикле возвращается в реакцию №1

3) Раствор едкого натра после погружения используется для поглощения углекислого газа:

2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O постепенно подливают в "рабочий" раствор свежую щелочь, а "отработанный раствор, бедный щелочью и богатый содой откачивают и хранят до последующей регенерации.

4) Воздух перед барботированием (пробулькиванием) через раствор щелочи предварительно  промывают "душем" из чистой воды. Зачем? Чтобы убрать пыль, ацетон и другие органические примеси, которые выдыхает человек. Незачем пачкать раствор щелочи.

Впрочем, не помешает такой "душ" устраивать и после барботации, чтобы устранить мелкие капли щелочи, унесённые потоком воздуха.

5) В результате мы имеем воздух с малым содержанием углекислоты и 100%-й влажностью. Это вредно! Поэтому сушим его, пропуская через шарики обезвоженного хлорида кальция:

CaCl2  + 6 H2O = CaCl2*6H2O

6) Поскольку в результате поглощаются кислород (экипажем и частично - при промывке воздухом, хотя этим можно и пренебречь), углекислый газ (выделяемый экипажем) и водяные пары (выделяемые экипажем с дыханием и вносимые при промывках) и азот (при промывках, он вдвое менее растворим, чем кислород, но уноситься будут сотни литров в сутки, если не кубометры), давление в подлодке постепенно будет снижаться (в основном за счёт снижения парциального давления кислорода). Поскольку у капитана Немо есть резервуары со сжатым воздухом, ему проще всего компенсировать это, постепенно подкачивая порции воздуха. 

В результате (при экипаже в 40 взрослых мужчин, не ведущих повышено активный образ жизни) суточный расход кислорода составит 40 кг или 28 кубометров. С "подкачанным" воздухом он компенсирует 5.88 кубометра кислорода, т.е. потеря составит 22,12 кубометров, т.е. (учитывая объём ПЛ 1350 м.куб., из которых  на сталь приходится ~ 168 м.куб, плюс есть растворы... Короче, объём воздуха ~ 1150 м.куб) содержание кислорода уменьшится ~ на 1,9%.

Даже если бы углекислый газ оставался в атмосфере корабля, таким воздухом дышать ещё можно, хотя начинается ухудшение самочувствия и снижение работоспособности. Однако у нас углекислота. влажность и прочие вредные продукты не накапливаются, а парциальное давление кислорода соответствует примерно высоте 830 м над уровнем моря. Куда поднялись постепенно, без рывков. Летавшие на самолетах или поднимавшиеся на автомобилях на перевалы подтвердят - люди спокойно выдерживают и более быстрый подъем на такую высоту (и даже выше).

7) "Но есть способ лучше!"©

Как говорит сам капитан Немо: "О! Я мог бы получить и воздух, чистейший кислород!" ©

Как? Способов много, но самый простой - электролизом воды. Расход э/э составит 50 кВт.ч. на 1 кг водорода или на 8 кг кислорода. Напомню, капитану Немо в обычных условиях "за глаза" хватит 40 кг кислорода, т.е. расход составит 250 кВт.ч. в сутки. Или ~ 10,5 кВт. По сравнению с расходами на "привод" - сущая ерунда.

Внимательный читатель спросит: "А водород куда?"

Можно закачивать в баллон. Да, к водородным баллонам требования пожёстче, чем к кислородным и тем более - к воздушным. Но, во-первых, такой способ имеет преимущество над сжатым воздухом в 2,38 раза (на обеспечение кубометра кислорода нужно откачать 2 м. куб водорода или "подкачать" 4,76 кубометра воздуха). А во-вторых, что более важно, при нужде водород из баллона можно просто "стравить" за борт. 

Т.е., попав в "ледяной плен" капитан Немо не был бы ограничен по кислороду. Да и вышеописанные манипуляции по регенерации можно проделать и под водой (хоть и не хочется, пыль той же негашёной извести в воздухе - та ещё "радость". Даже "промывка"  воздуха спасёт не сразу.  Дышать станет тяжелее. А долго такой фокус проворачивать не стоит, можно получить химические ожоги слизистой и органов дыхания).

Да и углекислоту под водой откачивать - та ещё морока.

Но вот возить с собой запас химикатов дней на 5-7 - можно. И легко. Тогда срок погружения возрастает до этих 5-7 дней.

8) И да, регенерация поглотителя водяных паров.  Вот это можно и под водой. Прокаливаем полученный гексагидрат хлорида кальция и получаем безводный + конденсированную воду:

CaCl2*6H2O  =  CaCl2 + 6H2O


Резюме: Получая металлический натрий, капитан Немо заодно получал и вещества, способные решить проблемы подводного дыхания.   ✌ 

+102
317

0 комментариев, по

53K 925 180
Мероприятия

Список действующих конкурсов, марафонов и игр, организованных пользователями Author.Today.

Хотите добавить сюда ещё одну ссылку? Напишите об этом администрации.

Наверх Вниз