Способ получения фильтровальных элементов

 

Изобретение относится к способам изготовления фильтров, используемых в различных отраслях народного хозяйства. Для получения фильтровальных элементов используют процесс формования фильтровальных элементов из смеси водной суспензии верхового торфа низкой степени разложения, полиамидных фибридов и активированной целлюлозы в качестве связующего. Активированную целлюлозу используют в количестве 2 - 5% от суммы масс торфа и полиамидных фибридов в пересчете на сухое вещество, причем соотношение (мас.ч.) торф: полиамидные фибриды изменяют от 1 : 1 до 1 : 9, причем используют верховой торф низкой степени разложения с влажностью 15 - 20%, а полиамидные фибриды - с 80 - 90% влажности. Активированную целлюлозу предварительно диспергируют в воде, добавляют гидроксид натрия до pH 11 - 12, после чего в полученный раствор вводят растворимые соли алюминия до pH 5,0 - 5,5. Фибриды используют с размером 5 - 7 мм. 3 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к способам изготовления фильтров, которые можно использовать в различных областях народного хозяйства, например для очистки воздуха.

Известен способ получения фильтровального материала, включающий в себя размол волокнистого материала, содержащего в своем составе волокна природного происхождения (вискоза, целлюлоза), а также волокна синтетического происхождения (фенолформальдегидная смола). Волокна измельчают до различной степени дисперсности, после этого волокна смешивают между собой при различных соотношениях и обрабатывают их раствором серной кислоты [1] Недостатком способа является использование материалов, вредных по экологическим способам их производства.

Целью изобретения является появление возможности эффективной очистки воздушных масс от иода.

Цель достигается тем, что используют фильтровальные элементы, полученные формованием из водных дисперсий торфа, полиамидных фибридов и связующего, в качестве которого используют активированную целлюлозу, причем водную суспензию торфа готовят при перемешивании в течение 10-15 мин, используя верховой торф низкой степени разложения с влажностью 15-20% Для приготовления водной суспензии фибридов используют фибриды 80-90% влажности с размером частиц 5-7 мм. Суспензию активированной целлюлозы готовят растворением сухой целлюлозы в воде при диспергировании смеси при помощи мешалки, потом добавляют NaOH до рН 11-12 и добавляют в раствор растворимые соли алюминия до рН 5,0-5,5. Сливают сначала водную суспензию торфа с водной суспензией целлюлозы при перемешивании, а потом добавляют водную суспензию полиамидных фибридов и перемешивают.

Соотношения между торфом и полиамидными фибридами изменяют в пределах от 1: 1 до 9:1 (мас.ч. торф: полиамидные фибриды), в пересчете на сухое вещество, а количество связующего (целлюлозы) берут в пределах 2-5% от суммы масс торфа и полиамидных фибридов в пересчете на сухое вещество.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Берут навеску верхового торфа низкой степени разложения с влажностью 15-20% и готовят водную суспензию, предварительно отсепарировав его. Водную суспензию готовят при перемешивании в течение 10-15 мин. Берут навеску полиамидных фибридов, исходя из заявляемых соотношений, рассчитывая на сухое вещество. Полиамидные фибриды берут влажностью 80-90% При влажности меньше 80% получают фибриды, которые трудно формуются, так как при влажности меньше 80% фибриды теряют эластичность и не дают возможности образоваться при диспергировании частицам размером 5-7 мм. При влажности фибридов больше 90% процесс получения фильтровальных элементов становится неэкономичным.

Фибриды диспергируют до размеров 5-7 мм. Меньше 5 мм адсорбционные свойства фильтровальных элементов ухудшаются; при размерах больше 7 мм фильтры получаются рыхлыми, они теряют фильтрующие качества. Берут целлюлозу, в качестве которой используют непроклеенную бумагу, и диспергируют ее в щелочном растворе при рН 11-12, после этого добавляют водный раствор солей алюминия до рН 5,0-5,5. Сливают суспензию торфа с целлюлозой, а потом добавляют суспензию фибридов. Все это перемешивают и из раствора формуют фильтровальные элементы. Полученные элементы сушат при 110-130^оС до влажности 4-5% Активация целлюлозы необходимый процесс для получения фильтрующих элементов. При диспергации частиц целлюлозы раствором NaOH при рН 11-12 образуются дополнительные условия для фильтров образуются комплексные соединения. При рН меньше 11 и больше 12 образование комплексов или не происходит, или они распадаются. Соли алюминия в пределах рН 5,0-5,5 также способствует образованию комплексов.

При использовании активированной целлюлозы в количестве меньше 2% получаемые фильтровальные элементы рассыпаются при сушке. При содержании целлюлозы больше 5% адсорбционные качества фильтров резко ухудшаются. При соотношении торф: полиамидные фибриды 1:1 и меньше резко возрастает гидравлическое сопротивление фильтров. При соотношении торф: полиамидные фибриды 9:1 и более фильтры не формуются.

П р и м е р. Берут навеску торфа в количестве 90 г (в пересчете на сухое вещество) и растворяют ее в 4,5 л воды. Для этого используют верховой торф низкой степени разложения с влажностью 20% предварительно отсепарированный с размером частиц не более 10 мм. Суспензию перемешивают в течение 15 мин. Берут навеску фибридов с влажностью 85% в количестве 10 г в пересчете на сухое вещество, добавляют 1,0 л воды и диспергируют до размера частиц 5-7 мм в течение 12 мин. Навеску сухой целлюлозы в количестве 3 г (3% от массы фибридов и торфа) диспергируют в 1 л 0,1 Н раствора NaOH (рН 11,5). В качестве целлюлозы используют фильтровальную бумагу. В этот раствор добавляют соли Al³⁺ в виде водных растворов (концентрация раствора 1%). Добавляют раствор соли до рН 5,0. После этого сливают суспензию торфа с суспензией целлюлозы, а потом добавляют суспензию фибридов. Все перемешивают и формуют фильтровальные элементы. Полученные фильтры сушат при 110-130^оС до влажности 4-5% Полученные данные приведены в табл. 1,2.

Для испытаний использовали воздух, содержащий I₂ в количестве 0,08-0,09 мг/м³.

Способ получения фильтровальных элементов прост в аппаратурном оформлении, кроме емкостей с мешалками и формующего устройства. Кроме того, для изготовления фильтров используют природные материалы, сложность строения которых обеспечивает требуемый результат.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, включающий смешение целлюлозы и волокон синтетического происхождения, отличающийся тем, что при смешении используют актививированную целлюлозу в качестве связующего, а в качестве волокон синтетического происхождения используют полиамидные фибриды с влажностью 80 - 90%, при этом на смешение дополнительно подают водную суспензию верхового торфа низкой степени разложения, в которую сначала вводят активированную целлюлозу, а затем в полученную смесь вводят водную суспензию полиамидных фибридов при массовом соотношении торфа и полиамидных фибридов в пересчете на сухое вещество, равном 1 : 1 - 9, целлюлозу используют из расчета 2 - 5% от суммы масс фибридов и торфа в пересчете на сухое вщество, а после смешения осуществляют формовку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что целлюлозу активируют предварительным диспергированием ее в воде с добавлением гидроксида натрия до рН 11 - 12 с последующим введением в полученный раствор растворимой соли алюминия до рН 5,0 - 5,5.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют фибриды с размером частиц 5 - 7 мм.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют торф с влажностью 15 - 20%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2