بهينه­ سازي جذب دي اكسيد كربن (CDA) و فرسايش سطحي (SE) قرص هاي سوپراكسيد پتاسيم با استفاده از روش تاگوچي

Optimization of carbon dioxide (CDA) and surface carpet (SE) absorption of potassium superoxide tablets using Taguchi method

قرص هاي سوپراكسيد پتاسيم را مي توان در سيستم هاي احياي هواي تنفسي در فضاهاي محدود مانند فضاپيماها، زيردريايي ها، معادن زغال سنگ و ماسك هاي فردي و جمعي استفاده كرد. اين قرص ها با رطوبت و كربن دي اكسيد موجود در هوا واكنش و اكسيژن آزاد مي كنند. در اين مطالعه تأثير چهار پارامتر فشار پرس (5/0، 2، 4 و bar 5 )، رطوبت (10، 15، 20، 25%)، افزودني هاي كاتاليزوري (CuSO4.5H2O, (Cu2(OH)3Cl2)2, CuO, TiO2) ، افزودني هاي جاذب رطوبت (SiO2, LiCl, CaO) SiO2.Al2O3) و افزودني هاي جاذب كربن دي اكسيد (LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2) در چهار سطح به روش تاگوچي بررسي شد. جذب دي اكسيد كربن و فرسايش سطحي قرص ها به عنوان معياري براي بهينه‌سازي عملكرد قرص‌هاي سوپراكسيد پتاسيم بر اساس آناليز واريانس انتخاب شدند و شرايط بهينه هر يك به طور جداگانه و همزمان ارزيابي شد. شرايط بهينه براي جذب بيشتر دي اكسيد كربن و فرسايش سطحي كمتر شامل رطوبت % 15 درصد، فشار پرس bar 4 بار، CuSO4.5H2O به عنوان كاتاليزور، SiO2 به عنوان جاذب رطوبت و Ca(OH)2 به عنوان جاذب كربن دي اكسيد تعيين شدند. نتايج نشان داد كه كاتاليزورهاي داراي كاتيون مس بيشترين تأثير را بر عملكرد قرص هاي پتاسيم سوپر اكسيد دارند.

Potassium superoxide tablets can be used in respiratory air reduction systems in confined spaces such as spacecraft, submarines, coal mines and individual and collective masks. These tablets react with moisture and carbon dioxide in the air and release oxygen. In this study, the effect of four parameters of press pressure (0.5, 2, 4 and 5 bar), humidity (10, 15, 20, 25%), catalytic additives (CuSO4.5H2O, (Cu2 (OH) 3Cl2) 2, CuO, TiO2), desiccant additives (SiO2, LiCl, CaO) (SiO2.Al2O3) and carbon dioxide adsorbent additives (LiOH, NaOH, KOH, Ca (OH) 2) were tested at four levels by Taguchi method. Carbon dioxide uptake and surface abrasion of the tablets were selected as criteria for optimizing the performance of potassium superoxide tablets based on analysis of variance and the optimal conditions of each were evaluated separately and simultaneously. Optimal conditions for greater carbon dioxide uptake and lower surface erosion were determined to include 15% moisture, bar pressure 4 bar, CuSO4.5H2O as catalyst, SiO2 as moisture absorber and Ca (OH) 2 as carbon dioxide adsorbent. The results showed that copper cation catalysts have the greatest effect on the performance of potassium superoxide tablets.