противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов. Шихтовые фильтры


Противогазовый фильтр

 

Изобретение предназначено для очистки воздуха рабочей зоны от паров вредных веществ. Противогазовый фильтр содержит цилиндрический корпус с резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске, двухслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу движения воздуха слоев осушителя и гопкалита, слой из фильтрующего материала, расположенный между слоем гопкалита и резьбовой горловиной, дно с внутренней резьбовой горловиной, элементы крепления шихты. Длина слоя гопкалита относится к длине слоя осушителя как 1 : 0,8 - 1,1. Обеспечивается повышение качества очистки воздуха, увеличивается ресурс работы, повышается надежность. 3 ил.

Изобретение относится к области производства средств для очистки воздуха, в частности, к противогазовой технике, и может быть использовано для очистки воздуха рабочей зоны от паров вредных веществ.

Известен противогазовый фильтр, содержащий цилиндрический корпус с резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске, двухслойную шихтовую часть, элементы крепления шихты, дно с входным отверстием (см. пат. ФРГ N 3507486, кл. A 62 B 23/02, 02.01.87 г.). Недостатками известного противогазового фильтра является то, что двухслойная шихтовая часть выполнена из гопкалита и катализатора Pt-группы, что во-первых, резко сужает область использования фильтра, т.к. катализаторы Pt-группы отравляются даже незначительными концентрациями соединений серы и оксидов азота, и поэтому предпочтительна очистка воздуха этими катализаторами только от монооксида углерода; во-вторых, сокращает время эффективной работы противогазового фильтра даже по монооксиду углерода в условиях повышенной влажности окружающего воздуха; и, в-третьих, применение в составе шихты фильтра катализаторов Pt-группы резко увеличивает стоимость противогазовых фильтров. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является противогазовый фильтр, содержащий цилиндрический корпус с резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске, двухслойную шихтовую часть, состоящую из осушителя и катализатора, слой из фильтрующего материала, элементы крепления шихты, дно с входным отверстием (см. пат. ФРГ N 2316278, кл. A 62 B 19/00, 13.07.78 г.). Недостатком данного устройства является то, что ненормируемое соотношение между длинами слоев осушителя и катализатора существенно ограничивает возможности его применения при очистке воздуха рабочей зоны, т.к. противогазовый фильтр предназначен для очистки воздуха только от монооксида углерода. Слой из фильтрующего материала расположен перед слоем осушителя и позволяет проводить очистку воздуха только от аэрозолей, поступающих из окружающей атмосферы на фильтр. Вместе с тем, отсутствие эффективной очистки от выдуваемой в процессе эксплуатации фильтра высокотоксичной пыли катализатора, существенно снижает время эксплуатации противогазового фильтра, а отсутствие в дне резьбовой горловины не дает возможности присоединения дополнительных приспособлений, расширяющих область его применения, например, фильтрующе-поглощающих коробок различных марок для обеспечения универсальной защиты в экстремальных ситуациях. Целью изобретения является повышение качества очистки воздуха, увеличение ресурса работы, придание противогазовому фильтру универсальных защитных свойств и повышение надежности в его работе. Поставленная цель достигается тем, что в противогазовом фильтре, содержащем цилиндрический корпус с резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске, двухслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу движения воздуха слоев осушителя и катализатора, слой из фильтрующего материала, элементы крепления шихты, дно с входным отверстием, катализатор выполнен в виде гопкалита, при этом длина слоя гопкалита относится к длине слоя осушителя как 1:0,8-1,1, слой из фильтрующего материала расположен между слоем гопкалита и резьбовой горловиной, а дно выполнено с внутренней резьбовой горловиной. Отличие предложенного устройства от известного заключается в том, что катализатор выполнен в виде гопкалита, при этом длина слоя гопкалита относится к дине слоя осушителя как 1:0,8:1,1, слой из фильтрующего материала расположен между слоем гопкалита и резьбовой горловиной, а дно выполнено с внутренней резьбовой горловиной. Использование осушителя и гопкалита в заявленных соотношениях в сочетании с введением дополнительного слоя из высокоэффективного фильтрующего материала и выполнением дна с внутренней резьбовой горловиной из научно-технической литературы авторам неизвестно. Использование указанных признаков в предложенном устройстве позволяет достичь высокого качества очистки воздуха, универсальность защиты органов дыхания в экстремальных ситуациях от широкого спектра СДЯВ, обеспечивает безопасность использования противогазового фильтра за счет полного исключения проскока токсичных соединений марганца и дает возможность, не снимая противогаза, присоединить, при необходимости, дополнительные приспособления: например, высокоэффективные противоаэрозольные фильтры или фильтрующе-поглощающие коробки различных марок, и тем самым, повысить надежность защиты в аварийных ситуациях, что становится возможным за счет того, что катализатор выполнен в виде гопкалита, при этом длина слоя гопкалита относится к длине слоя осушителя как 1: 0,8: 1,1, слой из фильтрующего материала расположен между слоем гопкалита и резьбовой горловиной, а дно выполнено с внутренней резьбовой горловиной. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 приведен общий вид противогазового фильтра. Предложенный противогазовый фильтр включает цилиндрический корпус 1 с резьбовой горловиной 2 для присоединения фильтра к маске; двухслойная шихтовая часть, состоящая из осушителя 3 и гопкалита 4, фиксируется в корпусе 1 с помощью элементов крепления - сетки верхней 5 и сетки нижней 6. На сетке верхней 5 со стороны резьбовой горловины 2 закрепляется слой из высокоэффективного фильтрующего материала 7. К нижней части цилиндрического корпуса 1 герметично крепится дно 8 с внутренней резьбовой горловиной 9. Противогазовый фильтр работает следующим образом. С помощью резьбовой горловины 2 противогазовый фильтр присоединяется к маске или через гофрированную трубку или непосредственно к узлу вдоха. При вдохе загрязнений воздух через отверстие во внутренней резьбовой горловине 9 дна 8 поступает в противогазовый фильтр. Пройдя последовательно через слой осушителя 3 и гопкалита 4, зафиксированные в цилиндрическом корпусе 1 с помощью сетки верхней 5 и сетки нижней 6, а также через слой фильтрующего материала 7, воздух очищается и через горловину 2 поступает в подмасочное пространство маски и используется для дыхания. Для повышения качества очистки воздуха и обеспечения универсальности защиты органов дыхания в экстремальных ситуациях от широкого спектра СДЯВ, последовательно расположенные по ходу движения воздуха слои осушителя и гопкалита выполнены так, что длина слоя гопкалита относится к длине слоя осушителя как 1:0,8-1,1. Результаты экспериментов, обосновывающих целесообразность выброса соотношений между длинами слоев гопкалита и осушителя приведены на рисунках фиг. 2 (а,б,в). На фиг. 2 (а) приведены результаты экспериментов, показывающие зависимость времени защитного действия противогазового фильтра по монооксиду углерода от величины соотношения между длинами слоев гопкалита и осушителя. Пунктирная линия показывает требования ГОСТ к фильтрующим средствам защиты от монооксида углерода. Условия испытаний: Co = 6,2 мг/л; Ck = 0,02 мг/л; V = 30 л/мин; to = 255oC; = 903%, здесь и далее использованы следующие обозначения: Co - начальная концентрация вредной примеси, мг/л; Ck - концентрация на выходе, мг/л; V - объемный расход газовоздушной смеси, л/мин; to - температура, oC; - относительная влажность воздуха, %. Как следует из результатов экспериментов, при указанных соотношениях между длинами слоев гопкалита и осушителя обеспечивается надежная защита от монооксида углерода. На фиг. 2 (б) приведены результаты экспериментов, показывающие зависимость времени защитного действия противогазового фильтра по аммиаку от величины соотношения между длинами слоев гопкалита и осушителя. Пунктирной линией показана рекомендуемая величина времени защитного действия для устройств такого типа. Условия испытаний: Co = 5 мг/л; Ck = 0,02 мг/л; V = 30 л/мин.; to = 25 5oC; = 50%, обозначения те же, что и в предыдущем примере. Как следует из результатов экспериментов, при отношении длин слоев осушителя и гопкалита lo/lг > 1,1 время защитного действия противогазового фильтра по аммиаку уменьшается ниже предельно допустимых величин, за счет уменьшения длины слоя гопкалита, необходимого для каталитического разложения аммиака. На фиг. 2(в) приведена зависимость времени защитного действия противогазового фильтра по парам четыреххлористого углерода от соотношения между длинами слоев гопкалита и осушителя. Пунктирной линией показана рекомендуемая Европейским стандартом En143 величина времени защитного действия по четыреххлористому углероду. Условия испытаний: Co = 32 мг/л; Ck = 0,66 мг/л; = 50% to =20 5o; V = 30 л/мин, обозначения те же, что и в предыдущих примерах. Результаты экспериментов показывают, что при отношении длин слоев осушителя и гопкалита lo/lг Таким образом, как следует из результатов экспериментов, оптимальным с точки зрения обеспечения универсальности защиты, является отношение длины слоя гопкалита к длине слоя осушителя как 1:0,8-1,1. Для обеспечения высокоэффективной очистки от выдуваемой в процессе эксплуатации фильтра высокотоксичной (ПДК-0,0003 мг/л) пыли соединений марганца, являющихся одной из составных частей гопкалита, между слоем гопкалита и резьбовой горловиной размещен дополнительный слой из фильтрующего материала. На фиг. 3 приведены результаты сравнительных испытаний по выдуванию пыли соединений марганца из прототипа и предложенного противогазового фильтра. Размещение дополнительного слоя из фильтрующих материалов (например, ФПП, ФПКС, РМПК, РФМ) позволяет обеспечить безопасную работу фильтра в течение всего ресурса по СДЯВ. Выполнение дна с внутренней резьбовой горловиной позволяет, не снимая противогаза, присоединить к противогазовому фильтру дополнительные приспособления, расширяющие область его применения, например, высокоэффективные противоаэрозольные фильтры или фильтрующе-поглощающие коробки различных марок и тем самым повысить надежность защиты в аварийных ситуациях. Предложенный противогазовый фильтр за счет того, что катализатор выполнен в виде гопкалита, при этом длина слоя гопкалита относится к длине слое осушителя как 1: 0,8: 1,1, слой из фильтрующего материала расположен между слоем гопкалита и резьбовой горловиной, а дно выполнено с внутренней резьбовой горловиной, позволяет достичь высокого качества очистки воздуха, обеспечить универсальность защиты органов дыхания в экстремальных ситуациях от широкого спектра СДЯВ, обеспечивает безопасность использования за счет полного исключения проскока токсичных соединений марганца и дает возможность, не снимая противогаза, присоединить при необходимости дополнительные приспособления и тем самым повысить надежность защиты в аварийных ситуациях.

Формула изобретения

Противогазовый фильтр, содержащий цилиндрический корпус с резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске, двухслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу движения воздуха слоев осушителя и катализатора, слой из фильтрующего материала, элементы крепления шихты, дно с входным отверстием, отличающийся тем, что катализатор выполнен в виде гопкалита, при этом длина слоя гопкалита относится к длине слоя осушителя как 1 : 0,8 - 1,1, слой из фильтрующего материала расположен между слоем гопкалита и резьбовой горловиной, а дно выполнено с внутренней резьбовой горловиной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

www.findpatent.ru

Противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов

Изобретение относится к области производства средств защиты органов дыхания, в частности к противогазовой технике, и может быть использовано для очистки воздуха рабочей зоны от вредных веществ, в том числе паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, а также от монооксида углерода и паров органических веществ. Противогазовый фильтр содержит цилиндрический корпус, дно с входным отверстием и наружной резьбовой горловиной, трехслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу воздуха слоев сорбента, осушителя и гопкалита, сетки, нижнюю и верхнюю, для крепления шихты, противоаэрозольный фильтр, крышку с выходным отверстием и резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске. В качестве сорбента используют активный уголь с суммарным объемом пор VΣ=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства Ws=0,72-0,85 см3/г; в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция. Сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон. Обеспечивается высокое качество и эффективность очистки воздуха, повышение надежности в эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области производства средств защиты органов дыхания, в частности к противогазовой технике, и может быть использовано для очистки воздуха рабочей зоны от вредных веществ, в том числе паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, а также от монооксида углерода и паров органических веществ.

Известен противогазовый фильтр, содержащий цилиндрический корпус с резьбовой горловиной, дно с входным отверстием, противоаэрозольный фильтр, двухслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу воздуха осушителя и гопкалита, сетки, верхнюю и нижнюю, крепления шихты (см. патент ФРГ №2316278, кл. А62В 19/00 от 13.07. 1978 г.).

Недостатками известного противогазового фильтра является то, что использование в его конструкции только осушителя и гопкалита существенно ограничивает возможности его применения при очистке воздуха рабочей зоны, так как противогазовый фильтр предназначен для очистки воздуха только от монооксида углерода и не может обеспечить очистку от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов. Также практически отсутствует очистка воздуха от выдувания в процессе эксплуатации фильтра высокотоксичной пыли гопкалита, а отсутствие в дне резьбовой горловины не дает возможности присоединения дополнительных приспособлений, расширяющих область его применения, например шланговых систем принудительной подачи воздуха.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, содержащий цилиндрический корпус, дно с входным отверстием и наружной резьбовой горловиной, трехслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу воздуха слоев сорбента, осушителя и гопкалита, сетки, верхнюю и нижнюю, для крепления шихты, противоаэрозольный фильтр, крышку с выходным отверстием и резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске (см. Олонцев В.Ф. «Противогаз: Наука и технологии». Пермский ЦНТИ, 2003. - 310).

Недостатком данного устройства является то, что применение сорбентов со сравнительно невысоким предельным объемом сорбционного пространства и осушителей, не содержащих солей бромистого лития или смеси бромистого лития и хлористого кальция, при ненормированных соотношениях между длинами слоев сорбента и гопкалита, а также длинами слоев осушителя и гопкалита, существенно снижает эффективность очистки воздуха от паров карбонилов тяжелых металлов, монооксида углерода и паров органических веществ. Применение подвижной верхней сетки, соединенной с корпусом через пружины, приводит к разуплотнению шихты, а также к перекосам шихты при снаряжении фильтра из-за неравномерного сжатия пружин, и, следовательно, к нестабильным результатам при поглощении вредных примесей. Применение фильтра типа «улитка» в прототипе существенно увеличивает сопротивление дыханию при работе в противогазе.

Технический результат в заявленном изобретении заключается в устранении вышеуказанных недостатков в конструкции противогазового фильтра, достижении высокого качества и эффективности очистки воздуха, увеличении ресурса, наряду с приданием универсальности защитных свойств противогазу, а также в повышении надежности в работе и эксплуатации в экстремальных ситуациях.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в противогазовом фильтре для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, содержащем цилиндрический корпус, дно с входным отверстием и наружной резьбовой горловиной, трехслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу воздуха слоев сорбента, осушителя и гопкалита, сетки, верхнюю и нижнюю, для крепления шихты, противоаэрозольный фильтр, крышку с выходным отверстием и резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске, в качестве сорбента используется активный уголь с суммарным объемом пор VΣ=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция, сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон; причем длина слоя сорбента в противогазовом фильтре относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,2-1,35, а длина слоя осушителя относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,03-1,17.

Отличие предложенного устройства от известного заключается в том, что в качестве сорбента используется активный уголь с суммарным объемом пор VΣ=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция, сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон; причем длина слоя сорбента в противогазовом фильтре относится к длине слоя гопкалита как 1:1,2-1,35, а длина слоя осушителя относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,03-1,17.

Использование для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов в качестве сорбента активного угля с суммарным объемом пор VΣ=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активного угля с добавками бромистого лития или активного угля с добавками бромистого лития и хлористого кальция, неподвижное закрепление сетки верхней в цилиндрическом корпусе, выполнения противоаэрозольного фильтра прямоскладчатым при заявленных соотношениях длин слоев сорбента, осушителя и гопкалита из научно-технической литературы авторам неизвестно.

Использование указанных признаков в предложенном устройстве позволяет достичь высокого качества и эффективности очистки воздуха, повысить надежность эксплуатации изделий в экстремальных ситуациях, придать универсальность защитным свойствам противогаза и увеличить ресурс работы, это становится возможным за счет того, что в качестве сорбента используется активный уголь с суммарным объемом пор VΣ=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция, сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон; причем длина слоя сорбента в противогазовом фильтре относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,2-1,35, а длина слоя осушителя относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,03-1,17.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

На фиг.1 приведен общий вид противогазового фильтра для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов;

На фиг.2 - зависимость времени защитного действия по монооксиду углерода и бензолу от соотношения длин слоев сорбента и гопкалита;

На фиг.3 - зависимость времени защитного действия по монооксиду углерода и бензола от величины соотношения между длинами слоев осушителя и гопкалита.

В таблице представлены основные технические характеристики предлагаемого противогазового фильтра по сравнению с прототипом.

Предложенный противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов включает цилиндрический корпус 1, дно с входным отверстием 2 и резьбовой горловиной 3, трехслойную шихтовую часть 4 из последовательно расположенных по ходу воздуха слоев сорбента 5, осушителя 6 и гопкалита 7, сетку нижнюю 8, сетку верхнюю 9, неподвижно закрепленную в корпусе 1, противоаэрозольный фильтр 10, крышку с выходным отверстием 11 с резьбовой горловиной 12 для присоединения фильтра к маске.

Противогазовый фильтр работает следующим образом. При вдохе загрязненный воздух через отверстие в дне 2 поступает в противогазовый фильтр. Пройдя последовательно через сетку нижнюю 8, слои сорбента 5, осушителя 6 и гопкалита 7, сетку верхнюю 9 и противоаэрозольный фильтр 10, воздух очищается и через крышку с выходным отверстием 10 и резьбовую горловину 12 поступает в подмасочное пространство лицевой части и используется для дыхания.

Для повышения качества очистки воздуха, обеспечения универсальности защиты органов дыхания в экстремальных ситуациях, повышения надежности изделий при эксплуатации в качестве сорбента используется активный уголь с суммарным объемом пор VΣ=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция, сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон, причем длина слоя сорбента в противогазовом фильтре относится к длине слоя гопкалита как 1:1,2-1,35, а длина слоя осушителя относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,03-1,17.

Результаты экспериментов, обосновывающих целесообразность выбора соотношений между длинами слоев сорбента, осушителя и гопкалита приведены на Фиг.2 и 3.

На Фиг.2 приведены результаты экспериментов, показывающие зависимость времени защитного действия по монооксиду углерода и бензолу от соотношения длин слоев сорбента и гопкалита. Пунктирные линии показывают требования нормативно-технической документации к средствам защиты по указанным веществам.

Условия испытаний: (здесь и далее использованы следующие обозначения)

v - объемный расход газовоздушной смеси, л/мин;

с0 - начальная концентрация вредной примеси, мг/л;

ск - концентрация на выходе, мг/л;

t° - температура, °С;

ϕ - относительная влажность воздуха, %.

Условия испытаний по монооксиду углерода:

с0=6,2 мг/л; ск=0,02 мг/л; v=30 л/мин; t=22±2°С; ϕ=90±3%.

Условия испытаний по бензолу:

с0=10 мг/л; ск=0,02 мг/л; v=30 л/мин; t=22±2°С; ϕ=50±3%.

Как следует из результатов экспериментов, при Lгопк/lсорб>1,35 время защитного действия по бензолу уменьшается ниже допустимого предела, в то время как каталитические свойства противогазного фильтра по монооксиду углерода растут, что происходит, по-видимому, за счет уменьшения длины слоя сорбента и увеличения слоя катализатора - гопкалита и, наоборот, при Lгопк/lсорб<1,2 каталитические свойства противогазового фильтра снижаются ниже предельно-допустимых нормативными документами, при этом сорбционные свойства возрастают.

На Фиг.3 приведены результаты экспериментов, показывающие зависимость времени защитного действия по монооксиду углерода и бензолу от соотношения длин слоев осушителя и гопкалита. Пунктирные линии показывают требования нормативных документов к средствам защиты по указанным веществам. Условия испытаний и обозначения те же, что и в предыдущем примере.

Как следует из результатов экспериментов, оптимальные результаты по обеспечению надежной защиты органов дыхания за счет использования сорбционных и каталитических свойств противогазового фильтра получаются при соотношении между длинами слоев осушителя и гопкалита, равном 1:1,03-1,17.

В таблице приведены результаты экспериментов, подтверждающих преимущества предложенного противогазового фильтра по сравнению с прототипом применительно к очистке воздуха от паров и аэрозолей тетракарбонила никеля (ТКН).

Сравнительная оценка предложенной ФПК с прототипом
Наименование изделияВремя защитного действия по ТКН, минОбщий привес, гКоэффициент проницаемости по СМТ, %
ФПК по заявке260-43580-1100,001
Прототип150600,01
Примечание:
Условия испытаний ФПК:
- расход газовоздушной смеси - 30 л/мин;
- концентрация ТКН на входе в ФПК - 100 мг/м3;
- концентрация ТКН на выходе из ФПК - 3·10-3 мг/м3;
- влажность газовоздушного потока - 90%;
- температура газовоздушного потока - 21-24°С.

Предложенный противогазовый фильтр по сравнению с прототипом имеет преимущества по времени защитного действия по карбонилам тяжелых металлов более чем на 70%, общий привес фильтра выше на 30%, на порядок выше эффективность очистки воздуха от аэрозолей вредных веществ. Эти показатели достигаются за счет использования в качестве сорбента активного угля с суммарным объемом пор VΣ=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активного угля с добавками бромистого лития или активного угля с добавками бромистого лития и хлористого кальция, а также применения в конструкции фильтра неподвижного жесткого закрепления верхней сетки в цилиндрическом корпусе в результате чего исключена возможность разуплотнения шихты и возникновения «перекосов» слоев шихтовой части, вследствие чего наблюдалась нестабильность результатов при поглощении вредных примесей; одновременно исключены из конструкции фильтра пружины, подвижная сетка и опорная площадка, поддерживающая пружины в сжатом состоянии, что существенно упростило конструкцию изделия и повысило его надежность в эксплуатации и при транспортировке.

Каждый из изложенных признаков предлагаемого изобретения в большей или меньшей степени влияет на достижение технического результата, а вся их совокупность является достаточной для характеристики заявленного решения.

1. Противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, содержащий цилиндрический корпус, дно с входным отверстием и наружной резьбовой горловиной, трехслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу воздуха слоев сорбента, осушителя и гопкалита, сетки, нижнюю и верхнюю, для крепления шихты, противоаэрозольный фильтр, крышку с выходным отверстием и резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске, отличающийся тем, что в качестве сорбента используется активный уголь с суммарным объемом пор VΣ=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства Ws=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция, сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон.

2. Противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов по п.1, отличающийся тем, что длина слоя сорбента относится к длине слоя гопкалита как 1:1,2-1,35.

3. Противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов по п.1 или 2, отличающийся тем, что длина слоя осушителя относится к длине слоя гопкалита как 1:1,03-1,17.

www.findpatent.ru

КПО 06.04.09-04 - Фильтры.

1. Фильтровальные материалы и рукава

2. Фильтры

2.1. Фильтры ячейковые плоские типа Фя (ФяРБ, ФяВБ, ФяПБ, ФяУБ)

2.2. Фильтры ячейковые плоские типа ФяВ 1

2.3. Фильтры ячейковые плоские типа ФяП

2.4. Фильтры ячейковые гофрированные типа ФяГ

2.5. Фильтры ячейковые карманные типа ФяК

2.6. Фильтры ячейковые складчатые типа ФяС-F

2.7. Высокоэффективные ячейковые складчатые фильтры типа ФяС

2.8. Фильтры ячейковые складчатые сорбционные типа ФяС-С

2.9. Фильтры «Д» с фильтрующим материалом ФП (фильтры Петрянова)

2.10. Фильтры сорбционно-каталитической очистки вентиляционных выбросов

2.11. Фильтры тонкой очистки воздуха типа ФПОВ и ФТОВ

2.12. Фильтры канальные круглые типа ФКкр

2.13. Фильтры канальные прямоугольные типа ФКпр

2.14. Кассета фильтрующая типа КсФ

2.15. Фильтры ячейковые для улавливания жиры типа ФЖ и ФяЖ

2.16. Фильтры панельные для отделения жира типа ФЖп

2.17. Фильтры рулонные сетчатые типа ФРС

2.18. Фильтры электрические

2.18.1. Фильтры электрические типа ФЭКВ

2.18.2. Фильтры электрические типа ЭФВА

2.19. Фильтры складчатые кассетные типа ФСК

2.20. Фильтры типа ФСВ для очистки сжатого воздуха

2.21. Фильтры волокнистые гальванические типа ФВГ-М(П), ФКГ-Т и ФКГ-Н

2.22. Ионообменные фильтры типа РИФ, ФК, РИФ-ФК

2.23. «Чистые комнаты»

2.23.1. Фильтры тонкой очистки

2.24. Фильтры для улавливания промышленных пылей

2.24.1. Фильтры панельные типа ФП

2.24.2. Фильтры клиновые типа ФРКА

2.24 3. Фильтры рукавные с регенерацией импульсной продувки сжатым воздухом типа ФРИГ

2.24.4. Фильтры патронные с регенерацией импульсной продувки сжатым воздухом типа ФПИМ

3. Фильтры и установки специальные

3.1. Установки из фильтров-поглотителей типа ФПУМ

3.2. Установки из фильтров-поглотителей типа ФП-300

3.3. Фильтр противодымный типа ФПД-1500

3.4. Предфильтр типа ПФП-1000

3.5. Фильтры кассетные

3.5.1. Фильтры кассетные типа ФМК

3.5.2. Фильтры кассетные морские шихтовые типа ФМШ

3.5.3. Фильтры кассетные типа ФМС

4. Пылеулавливающие агрегаты

4.1. Вентиляционный пылеулавливающий агрегат типа ПА2-12МА

4.2. Пылеуловители вентиляционные мокрые типа ПВМ

4.3. Пылеулавливающие агрегаты типа ПА 218, ПА 218Б

4.4. Пылеулавливающий агрегат типа ЗИЛ-900М

4.5. Пылеулавливающие агрегаты типа ПУА

4.6. Пылеулавливающие агрегаты типа АПР

4.7. Установки вентиляционные пылеулавливающие типа УВП

4.8. Агрегаты для отсоса и улавливания пыли типа АОУМ

4.9. Пылеуловители со встроенными закрученными потоками типа ВЗП

4.10. Пылеуловители вентиляционные мокрые сливные типа ПВМБ

5. Передвижные фильтровентиляционные установки воды

5.1. Универсальные передвижные вентиляционные установки типа УПВУ

5.2. Передвижная фильтровентиляционная установка типа ФВУ-1200

5.3. Фильтровентиляционный агрегат типа ФВА-3500

5.4. Подъемно-поворотные вытяжные устройства к фильтровентиляционному агрегату ФВА-3500

6. Циклоны

6.1. Циклоны типа ЦН-15

6.2. Циклоны высокоэффективные типа СЦН-40

7. Регенерационная двухъярусная установка типа РДУ

8. Фильтры ЗАО «СОВПЛИМ», г. Санкт-Петербург

8.1. Стационарные фильтры для очистки воздуха

8.2. Передвижные и переносные фильтры для очистки воздуха

8.3. Стационарные фильтры с автоматической очисткой кассет

9. Адреса и телефоны заводов-изготовителей

snipov.net

Способ изготовления керамического фильтрующего элемента из композиционного материала

Изобретение относится к керамическому материаловедению, в частности к способу изготовления керамических фильтрующих элементов. Изготавливают шихтовую смесь, содержащую следующие ингредиенты, мас.%: керамический наполнитель 70-80, волластонит 3-8, серпентинит 5-7, окись меди 1-4, декстрин 3-4, алюмоборфосфатное связующее 5-10, вода (сверх 100%) 5-10. Шихтовую смесь обезвоживают до влажности 1-1,5%, гранулируют, вводят связующее Optapix PAF 35 и бентонит, получают формовочную массу, содержащую, мас.%: шихтовая смесь 95-97, бентонит 3-5, Optapix PAF 35 (сверх 100%) 8-12. Осуществляют вылеживание формовочной массы при комнатной температуре, гранулирование, формирование заготовок при давлениях ниже деформации гранул. Заготовки выдерживают в естественных условиях и осуществляют термообработку при температуре 1200±50°C. Керамический наполнитель используют из ряда электрокорунд, дистенсиллиманит, предварительно термообработанный при 1600±50°С, карбид кремния или их смеси. Технический результат изобретения - повышение газопроницаемости, обеспечивающей высокую производительность фильтрующих элементов. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к керамическому материаловедению, в частности к получению пористых керамических материалов, используемых в процессах изготовления фильтрующих элементов для очистки жидких и газообразных сред.

Повышенные требования к производительности фильтровальных установок, особенно при фильтрации отходящих горячих промышленных газов, определяют необходимость создания фильтрующих элементов из смесей, позволяющих в результате технологических процессов конструировать структуру материалов готовых изделий с нормируемыми физико-механическими, химическими свойствами и термостойкостью.

В мировой практике решение комплекса эксплуатационных характеристик, в некоторых случаях противоречивых в одном изделии, реализуется путем создания композиционных материалов. (RU 2204542, 05.20.2003, US 7244685, 17.07.2007, US 7250126 B2, 31.07.2007, WO 2007021705 A2, 22.02.2007, WO 2007028743 A1, 15.03.2007)

Распространенным методом получения пористой, проницаемой керамики является формование смеси, состоящей из фракционированного наполнителя керамической связки, или ее предшественника, технологического связующего с последующей термообработкой при температурах, определенных химическим составом компонентов смеси (Смирнов К.А. Пористая керамика для фильтрации и аэрации. М.: Стройиздат, 1968-196 с.; Могилиевский Е.И. Бурцев В.И. Технология изготовления и испытания керамических фильтров для рафинированиия сплавов. Огнеупоры и техническая керамика №1. М., 2000, с. 43-45, SU 1654290 А1, 07.06.1991; RU 2182568, 20.05.2002; RU 2231504 C1, 27.06.2004).

Технологические параметры изготовления фильтрующих элементов определяются в основном дисперсностью и формой наполнителя, типом керамической связки или ее предшественника, структурной формой компонентов формовочной смеси, возможными объемными изменениями материала при его структурной перестройке или химического взаимодействия компонентов композиционного материала для получения пористого, проницаемого керамического материала целевого назначения.

Поиск по патентным и информационным периодическим изданиям позволил выявить наиболее близкий к заявляемому объекту по решаемой технической задаче аналог - прототип, включающий получение формовочной смеси, содержащей компоненты, мас.%:

Электрокорунд 80
Каолин 11
Глинозем 2
Гипс 7
70%-ная Н3РO4
(сверх 100%) 10,

формование и термообработку при температурах 1200оС. (Т.П Салихов, В.В.Кан и др. «Корундовая фильтрующая керамика на фосфатных связках». Стекло и керамика, №8, 2008, с.28-31)

Недостатком известного технического решения является то, что при удовлетворительной прочности получаемых пористых систем, обеспеченных фазовым составом, технологические параметры формирования микроструктуры не позволяют изготавливать крупногабаритные фильтрующие элементы с высокой газопроницаемостью, определяющей фильтрационные процессы в материалах с достигнутой пористостью.

Целью предлагаемого технического решения является разработка способа изготовления керамического фильтрующего элемента из композиционного материала с повышенным коэффициентом газопроницаемости при выбранном фракционном составе наполнителя.

Для этого в способе изготовления керамического фильтрующего элемента из композиционного материала, включающем приготовление формовочной массы, содержащей фракционированный керамический наполнитель, структурообразующий порошковый и волокнистый компонент, фосфатную связку, высокомолекулярное органическое связующее, сушку, формование изделий, термообработку при температуре 1200±50°С, предварительно изготавливают шихтовую смесь из порошковых структурообразующих компонентов, содержащих серпентинит и окись меди, смесь увлажняют алюмоборфосфатной связкой, вводят фракционированный керамический наполнитель, добавляют связующее в виде порошка декстрина, смесь гомогенизируют, вводят структурно образующую волокнистую компоненту в виде волластонита, увлажняют при следующем соотношении ингредиентов на сухой вес, мас.%:

Керамический наполнитель 70-80
Волластонит 3-8
Серпентинит 5-7
Окись меди 1-4
Декстрин 3-4
АБФС 5-10
Вода, сверх 100% 5-10,

полученную шихтовую смесь обезвоживают до влажности 1-1,5% и осуществляют грануляцию, в гранулированную шихтовую смесь вводят связующее OptapixPAF35 и бентонит, получают формовочную массу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гранулированная смесь 95-97
Бентонит 3-5
Optapix PAF 35, сверх 100% 8-12,

осуществляют вылеживание при комнатной температуре, формовочную массу гранулируют, осуществляют формование заготовок при давлениях ниже деформации гранул, заготовки выдерживают в естественных условиях и осуществляют термообработку.

Сущность заявляемого технического решения состоит в экспериментально проверенной последовательности операций, не изменяющих функционального назначения компонентов композиционного материала, установленных доверительных концентрационных пределов по химическому составу при организации комплексного процесса получения крупногабаритных, керамических фильтрующих элементов заданной геометрии и массогабаритных характеристик с равномерным распределением структурообразующих элементов пористого проницаемого материала, позволяющей достичь поставленной цели.

На основании экспериментальных исследований в реализации технического процесса могут быть использованы при получении идентичных характеристик:

- керамический фракционный наполнитель используют из ряда электрокорунд, дистенсиллиманит, предварительно термообработанный при температуре 1600±50°С, карбид кремния или их смеси;

- декстрин в виде картофельного крахмала холодного набухания марки Solvitose PLV.

Пример осуществления способа.

Процесс использовали для изготовления трубчатых фильтрующих элементов пробирочного типа с размерами h=1050, Dнар=55, dвн =51,5 (мм).

В процессе изготовления использовали исходные материалы:

Электрокорунд фракции 125-250 мкм

Волластонит

Серпентинит

Окись меди

Декстрин марки Solvitos PLV

Алюмоборофосфатное связующее (АБФС)

Бентонит

Optapix PAF 35, связующее пленочного типа

Вода водопроводная.

Последовательность операций изготовления фильтрующих элементов сохраняли независимо от процентного содержания ингредиентов.

Расчетное количество серпентинита и окиси меди загружали в высокоэнергетический смеситель типа «Айрих» и производили смешивание в течение 2-3 мин. В полученную смесь вводили алюмоборофосфатную связку 70%-ной концентрации и осуществляли гомогенизацию в пределах 3-4 мин с последующим вводом фракционированного электрокорунда и проводили смешивание в течение 5-10 мин.

После добавления связующего в виде порошка декстрина и последующей гомогенизации в течение 3-4 мин полученную порошковую смесь перемещали в Z-образный смеситель, добавляли волластонит и проводили смешивание при одновременном увлажнении водой в течение 30-40 мин. Полученную шихтовую смесь обезвоживали до влажности 1-1,5% путем прокаливания при 120±20°С. При массе шихтовой смеси, равной 10 кг, время обезвоживания составляло 60 мин.

Обезвоженную шихтовую смесь подвергали гранулированию путем просева через сито с размером ячейки 1 мм.

Для получения формовочной массы проводили операцию смешения в Z-образном смесителе гранулированной шихтовой смеси с бентонитом и связующим пленочного типа Optapix PAF 35. Время для получения гомогенной массы составляло 25-30 мин.

Перед формованием формовочной массы осуществляли ее вылеживание при комнатной температуре в течение 20-24 ч и гранулировали через сито 1 мм.

Формование заготовок производили методом гидростатического прессования с использованием эластичных оболочек из полиуретана при общем давлении прессования 15-20 МПа. Полученные заготовки выдерживали в естественных условиях в течение 20-24 ч и подвергали обжигу в воздушной среде при скорости подъема температуры 50-100°с/ч до температуры 1200-50°С с изотермической выдержкой при максимальной температуре 2-3 ч.

Составы шихтовых смесей, формовочной массы и характеристики материалов фильтрующих элементов представлены в табл.1, 2, 3.

Данные таблицы показывают, что предлагаемый способ позволяет получать структуру пористого материала с высокой проницаемой пористостью. Высокий коэффициент газопроницаемости обеспечивает высокую производительность элементов при небольшом гидравлическом сопротивлении, что повышает надежность эксплуатационных характеристик фильтрующих установок в целом.

Заявляемый способ осуществляется на стандартном технологическом оборудовании с возможностью получения структуры с заданной проницаемой пористостью, легко контролируется, а технологические параметры гарантируют стабильность качества получаемых изделий.

Таблица 1
Компоненты гранулированной шихтовой смеси Содержание компонентов, мас.%
Смесь 1 Смесь 2 Смесь 3
Электрокорунд
(фракция 125-250 мкм) 70 75 80
Волластонит 8 5,5 3
Серпентинит 5 6 7
Окись меди 4 2,5 1
Декстрин 3 3,5 4
АБФС 10 7,5 5

Таблица 3
Характеристика Предложенные технические решения Прототип
1 2 3
Усадка, % 0 0 0 0
Пористость, % 47 43 39 37,21
Коэффициент газопроницаемости, мкм2 60,1 57,5 55,2 8,81
Максимальный размер пор, мкм2 64 60 57 69,1

1. Способ изготовления керамического фильтрующего элемента из композиционного материала, включающий приготовление формовочной массы, содержащей фракционированный керамический наполнитель, структурообразующий порошковый и волокнистый компонент, фосфатную связку, высокомолекулярное органическое связующее, сушку, формование изделия, термообработку при температуре 1200±50°С, отличающийся тем, что предварительно изготавливают шихтовую смесь из порошковых структурообразующих компонентов, содержащих серпентинит и окись меди, смесь увлажняют алюмоборфосфатной связкой, вводят фракционированный керамический наполнитель, добавляют связующее в виде порошка декстрина, смесь гомогенизируют, вводят структурно образующий волокнистый компонент в виде волластонита, увлажняют при следующем соотношении ингредиентов на сухой вес, мас.%:Керамический наполнитель 70-80Волластонит 3-8Серпентинит 5-7Окись меди 1-4Декстрин 3-4АБФС 5-10Вода сверх 100% 5-10полученную шихтовую смесь обезвоживают до влажности 1-1,5% и осуществляют грануляцию, в гранулированную шихтовую смесь вводят связующее Optapix PAF 35 и бентонит, получают формовочную массу при следующем соотношении компонентов, мас.%:Шихтовая смесь 95-97Бентонит 3-5СвязующееOptapix PAF 35 сверх 100% 8-12осуществляют вылеживание при комнатной температуре, формовочную массу гранулируют, осуществляют формование заготовок при давлении ниже деформации гранул, заготовки выдерживают в естественных условиях и осуществляют термообработку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что керамический фракционный наполнитель используют из ряда электрокорунд, дистенсиллиманит, предварительно термообработанный при 1600±50°С, карбид кремния или их смеси.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют декстрин в виде картофельного крахмала холодного набухания марки Solvitose PLV.

www.findpatent.ru

противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов - патент РФ 2344858

Изобретение относится к области производства средств защиты органов дыхания, в частности к противогазовой технике, и может быть использовано для очистки воздуха рабочей зоны от вредных веществ, в том числе паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, а также от монооксида углерода и паров органических веществ. Противогазовый фильтр содержит цилиндрический корпус, дно с входным отверстием и наружной резьбовой горловиной, трехслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу воздуха слоев сорбента, осушителя и гопкалита, сетки, нижнюю и верхнюю, для крепления шихты, противоаэрозольный фильтр, крышку с выходным отверстием и резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске. В качестве сорбента используют активный уголь с суммарным объемом пор Vпротивогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства Ws=0,72-0,85 см3/г; в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция. Сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон. Обеспечивается высокое качество и эффективность очистки воздуха, повышение надежности в эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл. противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858

Рисунки к патенту РФ 2344858

Изобретение относится к области производства средств защиты органов дыхания, в частности к противогазовой технике, и может быть использовано для очистки воздуха рабочей зоны от вредных веществ, в том числе паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, а также от монооксида углерода и паров органических веществ.

Известен противогазовый фильтр, содержащий цилиндрический корпус с резьбовой горловиной, дно с входным отверстием, противоаэрозольный фильтр, двухслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу воздуха осушителя и гопкалита, сетки, верхнюю и нижнюю, крепления шихты (см. патент ФРГ №2316278, кл. А62В 19/00 от 13.07. 1978 г.).

Недостатками известного противогазового фильтра является то, что использование в его конструкции только осушителя и гопкалита существенно ограничивает возможности его применения при очистке воздуха рабочей зоны, так как противогазовый фильтр предназначен для очистки воздуха только от монооксида углерода и не может обеспечить очистку от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов. Также практически отсутствует очистка воздуха от выдувания в процессе эксплуатации фильтра высокотоксичной пыли гопкалита, а отсутствие в дне резьбовой горловины не дает возможности присоединения дополнительных приспособлений, расширяющих область его применения, например шланговых систем принудительной подачи воздуха.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, содержащий цилиндрический корпус, дно с входным отверстием и наружной резьбовой горловиной, трехслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу воздуха слоев сорбента, осушителя и гопкалита, сетки, верхнюю и нижнюю, для крепления шихты, противоаэрозольный фильтр, крышку с выходным отверстием и резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске (см. Олонцев В.Ф. «Противогаз: Наука и технологии». Пермский ЦНТИ, 2003. - 310).

Недостатком данного устройства является то, что применение сорбентов со сравнительно невысоким предельным объемом сорбционного пространства и осушителей, не содержащих солей бромистого лития или смеси бромистого лития и хлористого кальция, при ненормированных соотношениях между длинами слоев сорбента и гопкалита, а также длинами слоев осушителя и гопкалита, существенно снижает эффективность очистки воздуха от паров карбонилов тяжелых металлов, монооксида углерода и паров органических веществ. Применение подвижной верхней сетки, соединенной с корпусом через пружины, приводит к разуплотнению шихты, а также к перекосам шихты при снаряжении фильтра из-за неравномерного сжатия пружин, и, следовательно, к нестабильным результатам при поглощении вредных примесей. Применение фильтра типа «улитка» в прототипе существенно увеличивает сопротивление дыханию при работе в противогазе.

Технический результат в заявленном изобретении заключается в устранении вышеуказанных недостатков в конструкции противогазового фильтра, достижении высокого качества и эффективности очистки воздуха, увеличении ресурса, наряду с приданием универсальности защитных свойств противогазу, а также в повышении надежности в работе и эксплуатации в экстремальных ситуациях.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в противогазовом фильтре для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, содержащем цилиндрический корпус, дно с входным отверстием и наружной резьбовой горловиной, трехслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу воздуха слоев сорбента, осушителя и гопкалита, сетки, верхнюю и нижнюю, для крепления шихты, противоаэрозольный фильтр, крышку с выходным отверстием и резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске, в качестве сорбента используется активный уголь с суммарным объемом пор Vпротивогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция, сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон; причем длина слоя сорбента в противогазовом фильтре относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,2-1,35, а длина слоя осушителя относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,03-1,17.

Отличие предложенного устройства от известного заключается в том, что в качестве сорбента используется активный уголь с суммарным объемом пор Vпротивогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция, сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон; причем длина слоя сорбента в противогазовом фильтре относится к длине слоя гопкалита как 1:1,2-1,35, а длина слоя осушителя относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,03-1,17.

Использование для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов в качестве сорбента активного угля с суммарным объемом пор Vпротивогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активного угля с добавками бромистого лития или активного угля с добавками бромистого лития и хлористого кальция, неподвижное закрепление сетки верхней в цилиндрическом корпусе, выполнения противоаэрозольного фильтра прямоскладчатым при заявленных соотношениях длин слоев сорбента, осушителя и гопкалита из научно-технической литературы авторам неизвестно.

Использование указанных признаков в предложенном устройстве позволяет достичь высокого качества и эффективности очистки воздуха, повысить надежность эксплуатации изделий в экстремальных ситуациях, придать универсальность защитным свойствам противогаза и увеличить ресурс работы, это становится возможным за счет того, что в качестве сорбента используется активный уголь с суммарным объемом пор Vпротивогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция, сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон; причем длина слоя сорбента в противогазовом фильтре относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,2-1,35, а длина слоя осушителя относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,03-1,17.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

На фиг.1 приведен общий вид противогазового фильтра для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов;

На фиг.2 - зависимость времени защитного действия по монооксиду углерода и бензолу от соотношения длин слоев сорбента и гопкалита;

На фиг.3 - зависимость времени защитного действия по монооксиду углерода и бензола от величины соотношения между длинами слоев осушителя и гопкалита.

В таблице представлены основные технические характеристики предлагаемого противогазового фильтра по сравнению с прототипом.

Предложенный противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов включает цилиндрический корпус 1, дно с входным отверстием 2 и резьбовой горловиной 3, трехслойную шихтовую часть 4 из последовательно расположенных по ходу воздуха слоев сорбента 5, осушителя 6 и гопкалита 7, сетку нижнюю 8, сетку верхнюю 9, неподвижно закрепленную в корпусе 1, противоаэрозольный фильтр 10, крышку с выходным отверстием 11 с резьбовой горловиной 12 для присоединения фильтра к маске.

Противогазовый фильтр работает следующим образом. При вдохе загрязненный воздух через отверстие в дне 2 поступает в противогазовый фильтр. Пройдя последовательно через сетку нижнюю 8, слои сорбента 5, осушителя 6 и гопкалита 7, сетку верхнюю 9 и противоаэрозольный фильтр 10, воздух очищается и через крышку с выходным отверстием 10 и резьбовую горловину 12 поступает в подмасочное пространство лицевой части и используется для дыхания.

Для повышения качества очистки воздуха, обеспечения универсальности защиты органов дыхания в экстремальных ситуациях, повышения надежности изделий при эксплуатации в качестве сорбента используется активный уголь с суммарным объемом пор Vпротивогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция, сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон, причем длина слоя сорбента в противогазовом фильтре относится к длине слоя гопкалита как 1:1,2-1,35, а длина слоя осушителя относится к длине слоя гопкалита, как 1:1,03-1,17.

Результаты экспериментов, обосновывающих целесообразность выбора соотношений между длинами слоев сорбента, осушителя и гопкалита приведены на Фиг.2 и 3.

На Фиг.2 приведены результаты экспериментов, показывающие зависимость времени защитного действия по монооксиду углерода и бензолу от соотношения длин слоев сорбента и гопкалита. Пунктирные линии показывают требования нормативно-технической документации к средствам защиты по указанным веществам.

Условия испытаний: (здесь и далее использованы следующие обозначения)

v - объемный расход газовоздушной смеси, л/мин;

с 0 - начальная концентрация вредной примеси, мг/л;

ск - концентрация на выходе, мг/л;

t° - температура, °С;

противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858 - относительная влажность воздуха, %.

Условия испытаний по монооксиду углерода:

с0=6,2 мг/л; ск=0,02 мг/л; v=30 л/мин; t=22±2°С; противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858 =90±3%.

Условия испытаний по бензолу:

с0=10 мг/л; ск=0,02 мг/л; v=30 л/мин; t=22±2°С; противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858 =50±3%.

Как следует из результатов экспериментов, при Lгопк/lсорб>1,35 время защитного действия по бензолу уменьшается ниже допустимого предела, в то время как каталитические свойства противогазного фильтра по монооксиду углерода растут, что происходит, по-видимому, за счет уменьшения длины слоя сорбента и увеличения слоя катализатора - гопкалита и, наоборот, при Lгопк/lсорб<1,2 каталитические свойства противогазового фильтра снижаются ниже предельно-допустимых нормативными документами, при этом сорбционные свойства возрастают.

На Фиг.3 приведены результаты экспериментов, показывающие зависимость времени защитного действия по монооксиду углерода и бензолу от соотношения длин слоев осушителя и гопкалита. Пунктирные линии показывают требования нормативных документов к средствам защиты по указанным веществам. Условия испытаний и обозначения те же, что и в предыдущем примере.

Как следует из результатов экспериментов, оптимальные результаты по обеспечению надежной защиты органов дыхания за счет использования сорбционных и каталитических свойств противогазового фильтра получаются при соотношении между длинами слоев осушителя и гопкалита, равном 1:1,03-1,17.

В таблице приведены результаты экспериментов, подтверждающих преимущества предложенного противогазового фильтра по сравнению с прототипом применительно к очистке воздуха от паров и аэрозолей тетракарбонила никеля (ТКН).

Сравнительная оценка предложенной ФПК с прототипом
Наименование изделия Время защитного действия по ТКН, мин Общий привес, гКоэффициент проницаемости по СМТ, %
ФПК по заявке 260-43580-1100,001
Прототип150 600,01
Примечание:
Условия испытаний ФПК:
- расход газовоздушной смеси - 30 л/мин;
- концентрация ТКН на входе в ФПК - 100 мг/м3;
- концентрация ТКН на выходе из ФПК - 3·10-3 мг/м3 ;
- влажность газовоздушного потока - 90%;
- температура газовоздушного потока - 21-24°С.

Предложенный противогазовый фильтр по сравнению с прототипом имеет преимущества по времени защитного действия по карбонилам тяжелых металлов более чем на 70%, общий привес фильтра выше на 30%, на порядок выше эффективность очистки воздуха от аэрозолей вредных веществ. Эти показатели достигаются за счет использования в качестве сорбента активного угля с суммарным объемом пор Vпротивогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства WS=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активного угля с добавками бромистого лития или активного угля с добавками бромистого лития и хлористого кальция, а также применения в конструкции фильтра неподвижного жесткого закрепления верхней сетки в цилиндрическом корпусе в результате чего исключена возможность разуплотнения шихты и возникновения «перекосов» слоев шихтовой части, вследствие чего наблюдалась нестабильность результатов при поглощении вредных примесей; одновременно исключены из конструкции фильтра пружины, подвижная сетка и опорная площадка, поддерживающая пружины в сжатом состоянии, что существенно упростило конструкцию изделия и повысило его надежность в эксплуатации и при транспортировке.

Каждый из изложенных признаков предлагаемого изобретения в большей или меньшей степени влияет на достижение технического результата, а вся их совокупность является достаточной для характеристики заявленного решения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, содержащий цилиндрический корпус, дно с входным отверстием и наружной резьбовой горловиной, трехслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу воздуха слоев сорбента, осушителя и гопкалита, сетки, нижнюю и верхнюю, для крепления шихты, противоаэрозольный фильтр, крышку с выходным отверстием и резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске, отличающийся тем, что в качестве сорбента используется активный уголь с суммарным объемом пор Vпротивогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов, патент № 2344858=0,99-1,20 см3/г и предельным объемом сорбционного пространства Ws=0,72-0,85 см3/г, в качестве осушителя - активный уголь с добавками бромистого лития или активный уголь с добавками бромистого лития и хлористого кальция, сетка верхняя неподвижно закреплена в цилиндрическом корпусе, а противоаэрозольный фильтр выполнен прямоскладчатым из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон.

2. Противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов по п.1, отличающийся тем, что длина слоя сорбента относится к длине слоя гопкалита как 1:1,2-1,35.

3. Противогазовый фильтр для очистки воздуха от паров и аэрозолей карбонилов тяжелых металлов по п.1 или 2, отличающийся тем, что длина слоя осушителя относится к длине слоя гопкалита как 1:1,03-1,17.

www.freepatent.ru

Шихтовые материалы для производства сплавов, подготовка шихтовых материалов.

Для приготовления литейных алюминиевых сплавов используют первичные (технически чистые) металлы, лигатуры, предварительно приготовленные чушко­вые сплавы, возврат (оборотные сплавы собственного производства). Некоторые элементы вводят в состав алюминиевых сплавов с хлористыми, фтористыми и дру­гими солями.

Чистые металлы: 1) алюминий чушковый (ТУ 70—74) А99, А97, А95, А8; 2) железо (ГОСТ 380—71) УОЗ, У05, У708; 3) бериллий; кадмий (ГОСТ 1467—77) КдО, Кд1, Кд2; 5) кремний (ГОСТ 2169—69) КрО, Kpl, Кр2; 6) магний чушковый (ГОСТ 804—72) всех марок; 7) марганец (ГОСТ 6008—75) МрОО, МрО; 8) медь электролитическая (ГОСТ 859—79) МО, Ml, M2, МЗ; 9) никель электролитиче­ский (ГОСТ 849—70) HI, h3; 10) хром (ГОСТ 5905—79) всех марок; 11) титан (ГОСТ 17746—79) ТГ100, ТГ110; 12) церий; 13) цинк электролитический (ГОСТ 3640—79) Ц0, Ц1, Ц2.

Лигатуры приготовляют в графитовых тиглях: расплавляют алюминий и нагревают, а перед введением в рас­плавленный алюминий кремний, марганец, хром и железо измельчают на куски диаметром 15—20 мм, титан, никель, медь разрезают на пластины размером 100Х X100 мм. Церий и магний вводят в виде чушек. Вторые компоненты вводят в рас­плав подогретыми до 200—300 °С небольшими порциями, перемешивая расплав графитовыми или титановыми мешалками. По расплавлении всей шихты переме­шивают расплав, снимают шлак и, снизив температуру, разливают в подогретые до 150—250 °С изложницы, заполняя их не более чем на 30 мм.

При получении лигатуры Al—Zr в алюминий при 850—900 °С замешивают порциями смесь солей, состоящую из 50 % криолита и 50 % фторцирконата калия (на 100 г по массе алюминия 20 г фторцирконата калия и 20 г криолита). Порцию смеси замешивают в расплав в течение 5—6 мин, после чего температуру расплава поднимают до 900—950 °С, снимают флюс и шлак и расплав разливают в подо­гретые до 150—250 °С изложницы.

Лигатуру Al—Be ввиду токсичности бериллия следует получать готовую с металлургических заводов. В случае приготовления необходимо соблюдать специальные правила по технике безопасности. В алюминий вводят небольшими порциями раздробленный на куски диаметром 15—20 мм бериллий и тщательно размешивают. Плавку ведут под флюсом составов, % (по массе): 1) хлористый барий 65 и фтористый барий 35; 2) хлористый барий 90 и хлористый калий 10.

Плавильная печь должна быть установлена в укрытии под вытяжкой; за­грузочное отверстие печи снабжено рукавами из асбестовой ткани. Вентиляцион­ная система должна обеспечивать двухступенчатую очистку удаляемого воздуха: на первой ступени — через решетчатые фильтры, фильтры из стеклоткани, алю­миниевой промасленной стружки, мраморной крошки; на второй ступени — через фильтры из аналитической ткани Петрякова. Скорость движения воздуха 1 м/с.

Для выравнивания состава рекомендуется повторно переплавлять лигатуры. Лигатуру А1—Ti перед заливкой рекомендуется рафинировать.

Готовые сплавы: силумин (ГОСТ 1521—77) СИЛ00, СИЛО, СИЛ1, СИЛ2; вторичные сплавы (ГОСТ 1521—77) АК5М2 (АЛЗВ), АК9 (АЛ4В), (АЛ7В), АК7 (АЛ9В), АК5М7 (АЛ10В), АК7М2 (АЛ14В), АК4М4 (АЛ15В), АЛ1В (АЛ 16В), АЛ208 (АЛ178), АЛ218 (АЛ18В), АК21М2, 5Н2.5.

Вторичные сплавы, приготовленные из литейных отходов, отходов кузнечно-штамповочных и механических цехов машиностроительных заводов (стружка, обрезки, высечки, опилки и т. д.), поставляют в чушках. По содержанию основ­ных компонентов в ряде случаев (АЛЗВ, АЛ4В, АЛ7В, АЛ9В) они близки к ана­логичным первичным сплавам (АЛЗ, АЛ4, АЛ7, АЛ9), приготовляемым из чуш ковых металлов, однако Содержат больше металлических примесей. Кроме того, эти сплавы могут содержать больше окислов и газов, чем сплавы, приготовленные из чушковых металлов.

Предварительные сплавы: АЛ9, ВАЛЮ, АЛ20, АЛ21, АЛ25, АЛ26, АЛЗО, АЛЗЗ. Сплавы указанных марок рекомендуется готовить для получения макси­мальных механических свойств и равномерного состава.

Возврат: 1) бракованные отливки, крупные прибыли, литники и др. (кроме брака по химическому составу) можно добавлять в шихту в неограниченном коли­честве, кроме сплавов АЛ23, АЛ23-1, АЛ27, АЛ27-1, содержание крупных от­ходов ограничивают 60 %; в бракованных деталях запрессованные детали (втулки, шпильки и др.) из других сплавов должны быть удалены; 2) переплав мелких отходов и сплавов (в виде чушек) с химическим составом, отвечающим составу сплавов, можно добавлять в шихту до 30 %; перед плавкой все шихто­вые материалы должны быть очищены^от загрязнений, коррозионной пленки, влаги, масла, земли и т. д.

Флюсы: их разделяют на покровные, рафинирующие и модифицирующие. В состав флюсов входят соли: хлористый натрий (NaCl), ГОСТ 4233—77; хлори­стый калий (КС1), ГОСТ 4234—77; криолит (Na3AlF„), ГОСТ 10561—73; фтори­стый кальций (CaF2), фтористый натрий (NaF), ГОСТ 4463—76; карналлит (MgCl2.KCl), ГОСТ 16109—70; фтористый калий (KF), ГОСТ 4464—75; фтор-цирконат калия (K2ZrF6), а также красный фосфор.

Покровный флюс состава, % (по массе): хлористого натрия 37, хлористого калия 50, криолита 6,6, фтористого кальция 6,4 может применяться для всех алюминиевых литейных сплавов, кроме сплавов систем Al—Mg, A1—Mg—Si и Al—Mg—Zn.

Покровно-рафинирующий высококриолитовый флюс состава, % (по массе): хлористого калия 47, хлористого натрия 30, криолита 23 может применяться для всех алюминиевых литейных сплавов, кроме сплавов систем А1—Mg, Al— Mg—Si, Al—Mg—Zn. Флюс имеет плотность в жидком состоянии 1,6 г/см3, тем­пературу плавления 700 °С; растворяет до 0,66 % (по массе) и адсорбирует до 10 % (по массе) А1203. Его способность дегазировать расплав не уступает дега­зирующему действию хлора.

Покровно-рафинирующий флюс состава, % (по массе): карналлита 60 и фто­ристого кальция 40 может применяться для сплавов систем А1—Mg, Al—Si—Mg и Al—Mg—Zn.

Покровно-защитный флюс состава, % (по массе): хлористого натрия 50—40, фтористого натрия 10, хлористого калия 35—50, криолита 15 может применяться при переплавке отходов и стружки.

Модифицирующий двойной флюс состава, %: фтористого натрия 67, хлори­стого натрия 33; может применяться для модифицирования сплавов системы А1—Si, температура модифицирования 800—820 °С.

Модифицирующий тройной флюс состава, %: хлористого натрия 62, хлористого калия 13, фтористого натрия 25; может применяться для модифи­цирования сплавов системы Al—Si; температура модифицирования 725— 740 °С.

Универсальный рафинирующе-модифицирующий флюс № 1 состава, %: хлористого натрия 25, фтористого натрия 60, криолита 15. Температура плавле­ния флюса 850 °С, плотность 1,7 г/см3; растворяет 1,3 % (по массе) и адсорби­рует до 8 % (по массе) А1203. Применяется при отливке деталей, требующих при литье температуры сплава 760—780 °С. Температура модифицирования сплавов 800—820 °С.

Универсальный рафинирующе-модифицирующий флюс № 2 состава, %: 45 хлористого натрия, 40 фтористого натрия, 15 криолита. Температура плавле­ния флюса 750 °С, плотность 1,8 г/см3. Применяется при отливке деталей, требу­ющих при литье температуры сплава 740—760 °С. Температура модифицирования 750-780 °С.

Универсальный рафинирующе-модифицирующий флюс №3 состава, %: хлористого натрия 50, фтористого натрия 30, криолита 10, хлористого калия 10. Температура плавления флюса 710 °С, плотность 1,68 г/см3, растворяет 1,3% (по массе) и адсорбирует 7—10 % (по массе) А1,03. Применяется при отливке Деталей, требующих при литье температуры сплава 700—740 °С. Температура модифицирования 720—740 °С.

Модифицирующий флюс состава, %: красного фосфора 20, фторцирконата калия 10 (может быть заменен равным количеством фтористого калия), хлористого калия 70. Применяется для модифицирования алюминиевых сплавов, содержа­щих более 13 % Si.

Соли, применяемые для составления флюсов, сушат на противнях при 200— 250 °С в течение 3—5 ч или переплавляют. Высушенные соли смешивают в нуж­ных соотношениях, размалывают и просеивают через сито с отверстиями диаме­тром 3—5 мм. Готовые флюсы следует хранить в сушильных шкафах при 110— 150 °С.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru