Фильтр-поглотитель для очистки воздуха от вредных примесей

Изобретение относится к области коллективных средств защиты, предназначено для очистки воздуха от отравляющих веществ и может быть использовано для поглощения вредных примесей, например аммиака, из воздуха, поступающего в замкнутое помещение. Фильтр-поглотитель для очистки воздуха от вредных примесей, содержащий цилиндрический корпус с сорбирующим слоем внутри него, дно, крышку, отличается тем, что для осуществления возможности очистки воздуха замкнутых пространств от аммиака сорбирующий слой высотой 10-11 см расположен по всей поверхности дна, состоит из купрамита на основе активного угля с нанесенными солями меди в пересчете на сернокислую медь (8,0±0,8)% масс. и ограничен сверху промежуточной крышкой, а фильтр снабжен стягивающими шпильками, проходящими сквозь дно, сорбирующий слой и промежуточную крышку, при этом дно и крышки выполнены в виде перфорированных дисков с сетками. Технический результат – обеспечение высокого качества очистки воздуха замкнутых пространств от аммиака, повышение надежности эксплуатации изделий в экстремальных ситуациях (вибрации при транспортировке, частый перемонтаж изделия, условия невесомости и др.). 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области коллективных средств защиты, предназначено для очистки воздуха от отравляющих веществ и может быть использовано для поглощения вредных примесей, например, аммиака из воздуха, поступающего в замкнутое пространство.

Известен фильтрующий модуль, использующийся в установках очистки воздуха от паров вредных и токсических веществ, содержащий цилиндрический корпус с расположенными в корпусе последовательно по ходу воздуха слоями сорбента и окислительно-восстановительного катализатора, а также входным и выходным отверстиями, расположенными в дне и крышке корпуса (см. пат. России RU 2172641, класс B01D 53/02, B01D 53/04 от 27.08.2001 г.).

Недостатком указанного устройства является то, что очищаемый воздух перед подачей в фильтрующий модуль должен быть нагрет до температуры, превышающей температуру окружающего воздуха на величину ΔТ=5-30°, что может привести к нарушению температурного режима замкнутых пространств.

Известен фильтр-поглотитель для установок очистки воздуха от вредных и токсических примесей и аэрозолей, содержащий цилиндрический корпус с расположенными в корпусе последовательно по ходу воздуха противоаэрозольной и сорбционной ступенями очистки, а также входным и выходным отверстиями (см. пат. Германии DE 4115313 С2, класс А62В 23/04 от 22.11.2001 г).

Недостатками фильтра-поглотителя являются низкая устойчивость фильтра к динамическим нагрузкам и вибрации, повышенное сопротивление из-за большого количества входных отверстий малого диаметра. Серьезным недостатком данного устройства является также небольшое время защитного действия по парам аммиака.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является фильтр-поглотитель для установок очистки воздуха от вредных и токсических примесей и аэрозолей, содержащий цилиндрический корпус с дном и крышкой и расположенными в корпусе последовательно по ходу воздуха противоаэрозольной и сорбционной ступенями очистки, а также входным и выходным отверстиями (см. пат. России RU 2335330, класс В11D 35/01, B01D 39/04, B01D 39/06, B01D 53/00, B01D 53/04, А62В 23/00, А62В 23/04 от 22.03.2007 г.). Этот фильтр-поглотитель принят за прототип предлагаемого изобретения.

Недостатками прототипа являются неудовлетворительные эффективность, ресурс работы и надежность при очистке от паров аммиака, а также наличие входного и выходного отверстий, предполагающих использование громоздких воздуховодов, что делает невозможным применение данных фильтров-поглотителей в замкнутых пространствах для очистки воздуха от паров аммиака при падающей концентрации.

Задачей предлагаемого изобретения является осуществление возможности очистки воздуха замкнутых пространств от аммиака с высокими качеством очистки, ресурсом работы и надежностью.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого фильтра-поглотителя, содержащего цилиндрический корпус с дном и крышкой, сорбирующий слой высотой 10-11 см, расположенный по всей поверхности дна, состоящий из купрамита на основе активного угля с нанесенными солями меди в пересчете на сернокислую медь (8,0±0,8)% масс. и ограниченный сверху промежуточной крышкой, а фильтр снабжен стягивающими шпильками, проходящими сквозь дно, сорбирующий слой и промежуточную крышку, при этом дно и крышки выполнены в виде перфорированных дисков с сетками.

Отличием предложенного фильтра-поглотителя является то, что для осуществления возможности очистки воздуха замкнутых пространств от аммиака сорбирующий слой высотой 10-11 см расположен по всей поверхности дна, состоит из купрамита на основе активного угля с нанесенными солями меди в пересчете на сернокислую медь (8,0±0,8)% масс. и ограничен сверху промежуточной крышкой, а фильтр снабжен стягивающими шпильками, проходящими сквозь дно, сорбирующий слой и промежуточную крышку, при этом дно и крышки выполнены в виде перфорированных дисков с сетками.

Использование указанных признаков в предложенном устройстве позволяет достичь высокого качества очистки воздуха замкнутых пространств от аммиака, повысить надежность эксплуатации изделий в экстремальных ситуациях (вибрациия при транспортировке, частый перемонтаж изделия, условия невесомости и др.), увеличить ресурс работы изделий и обойтись без воздуховодов для подачи и отведения воздушных потоков, что принципиально важно в условиях ограниченных объемов замкнутых пространств.

Из научно-технической и патентной литературы авторам не известен предлагаемый фильтр-поглотитель для очистки воздуха замкнутых пространств от аммиака.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 приведен общий вид фильтра-поглотителя, где:

1 - корпус;

2 - сорбирующий слой;

3 - дно;

4 - крышка;

5 - промежуточная крышка;

6 - стягивающие шпильки с гайками;

7, 8 - заглушки.

Корпус фильтра (1) представляет собой сварную металлическую конструкцию с отверстиями для шпилек (6) в перфорированном дне (3). На перфорированном дне корпуса закреплена сетка и насыпан сорбирующий слой (2) высотой 10-11 см. Сверху сорбирующий слой ограничен промежуточной крышкой (5) с отверстиями для шпилек, представляющей собой перфорированный диск с сеткой. Шесть шпилек проходят сквозь дно, сорбирующий слой и промежуточную крышку, на которой стягиваются гайками. Сверху корпус закрыт крышкой (4), также представляющей собой перфорированный диск с сеткой. Защита фильтра от воздействия внешней среды до эксплуатации обеспечивается резиновыми заглушками (7), (8).

Фильтр-поглотитель работает следующим образом. Загрязненный воздух поступает на всю поверхность дна, представляющего собой перфорированный диск с сеткой, проходит через сорбирующий слой, закрепленный стягивающими шпильками между дном и промежуточной крышкой, и очищенный выходит на потребление через крышку корпуса. Эксплуатация фильтра-поглотителя не требует монтажа воздуховодов в систему очистки, что является преимуществом при использовании в ограниченных герметичных пространствах.

Для повышения качества очистки воздуха с содержанием вредной примеси аммиака (20-10000) ррm и увеличения ресурса работы фильтра-поглотителя оптимальная высота сорбирующего слоя должна быть 10-11 см, а содержание солей меди в пересчете на сернокислую медь (8,0±0,8)% масс.

На фиг. 2 приведены результаты экспериментов, обосновывающих целесообразность выбора массового содержания солей меди на активном угле, и показана зависимость нарастания концентрации аммиака (С, мг/дм3) за сорбирующим слоем от времени воздействия (τ, мин) при различном содержании солей меди на активном угле, где:

I - купрамит с массовым содержанием солей меди в пересчете на сернокислую медь 4,3% масс., время защитного действия от паров аммиака 10 минут, динамическая активность сорбирующего слоя 7,8 мг/дм3;

II - купрамит с массовым содержанием солей меди в пересчете на сернокислую медь 10% масс., время защитного действия от паров аммиака 22 минуты, динамическая активность сорбирующего слоя 20 мг/дм3;

III - купрамит с массовым содержанием солей меди в пересчете на сернокислую медь 8% масс., время защитного действия от паров аммиака 28 минут, динамическая активность сорбирующего слоя 27 мг/дм3.

УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ:

Vуд=(1,0+0,3) дм3/мин⋅см 2 - удельный расход газовоздушной смеси;

t=20±5°C - температура воздушного потока;

ϕ=75±5% - относительная влажность воздуха;

Со=(7,0±0,8) мг/дм3 - начальная концентрация аммиака.

В результате многочисленных экспериментов было выявлено, что наилучшими показателями обладает купрамит на основе активного угля с массовой долей меди в пересчете на сернокислую медь (8,0±0,8)% масс., при этом время защитного действия составляет 28 минут, а динамическая активность сорбирующего слоя равна 27 мг/дм3. Если использовать купрамит на основе активного угля с массовой долей меди в пересчете на сернокислую медь меньше 7,2% масс., динамическая активность купрамита по аммиаку недостаточна для поглощения требуемого количества аммиака. Если использовать купрамит на основе активного угля с массовой долей меди в пересчете на сернокислую медь больше 8,8% масс., то, как выяснилось, происходит забивание пор сорбента, что ухудшает процессы хемосорбции.

В результате многочисленных исследований была подобрана высота сорбирующего слоя 10-11 см. При высоте сорбирующего слоя 3 см динамическая активность купрамита по аммиаку составляет 8,8 г/дм3, при высоте сорбирующего слоя 5 см динамическая активность купрамита по аммиаку составляет 12,6 г/дм3, при высоте сорбирующего слоя 10 см динамическая активность купрамита по аммиаку составляет 20,95 г/дм3, при высоте слоя 11 см динамическая активность купрамита по аммиаку составляет 22,7 г/дм3. Дальнейшее увеличение высоты сорбирующего слоя нецелесообразно, т.к. приводит к увеличению габаритов фильтра-поглотителя и его сопротивления потоку воздуха при незначительном увеличении динамической активности по аммиаку.

Результаты испытаний купрамита по аммиаку при переменной начальной концентрации приведены в таблице. Этот опыт имитирует процесс поглощения аммиака в замкнутом пространстве при падающей концентрации аммиака и подтверждает возможность очистки воздуха с помощью фильтра-поглотителя при заданных параметрах.

УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ:

Vуд=(1,0+0,3) дм3/мин⋅см2 - удельный расход газовоздушной смеси;

t=20±5°C - температура воздушного потока;

ϕ=75±5% - относительная влажность воздуха.

Из таблицы видно, что поглощение аммиака осуществлялось суммарно в течение 221 минуты до проскоковой концентрации на заключительной стадии, равной 0,02 мг/дм3. Суммарная динамическая активность составила 26,8 г/дм3.

Таким образом, предлагаемый фильтр-поглотитель позволяет с высоким качеством осуществлять очистку воздуха замкнутых пространств от аммиака, надежен в экстремальных ситуациях и имеет высокий ресурс работы.

Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение технического результата, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.

Фильтр-поглотитель для очистки воздуха от вредных примесей, содержащий цилиндрический корпус с сорбирующим слоем внутри него, дно, крышку, отличающийся тем, что для осуществления возможности очистки воздуха замкнутых пространств от аммиака сорбирующий слой высотой 10-11 см расположен по всей поверхности дна, состоит из купрамита на основе активного угля с нанесенными солями меди в пересчете на сернокислую медь (8,0±0,8)% масс. и ограничен сверху промежуточной крышкой, а фильтр снабжен стягивающими шпильками, проходящими сквозь дно, сорбирующий слой и промежуточную крышку, при этом дно и крышки выполнены в виде перфорированных дисков с сетками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу увеличения активного срока службы SCR-катализатора. Способ включает введение по меньшей мере одного каолин-несущего компаунда в зону сгорания или в поток дымового газа печи или котла до того, как дымовой газ попадет в SCR-систему и осуществление самопроизвольной реакции по меньшей мере одного каолин-несущего компаунда с любыми газообразными соединениями калия, и/или натрия, или калий- и/или натрий-содержащими соединениями, присутствующими в зоне сгорания или в дымовом газе, до того, как дымовой газ попадет в SCR-систему.

Изобретение относится к способу секвестрации диоксида углерода из потоков текучих средств. Способ включает контактирование потока текучей среды с промывочным материалом в присутствии воды, в котором промывочный материал содержит первый компонент, содержащий источник оксида кальция и источник ионов щелочных металлов, и второй компонент, содержащий шлак, в котором имеются один или более химически активных силикатных соединений, причем первый компонент отличается от второго компонента и ионы щелочных металлов первого компонента способствуют повышению pH промывочного материала до около 9 или выше для увеличения скорости взаимодействия диоксида углерода с промывочным материалом.

Изобретение относится к подготовке углеводородных газов, в частности к способам очистки газов. Способ очистки углеводородных газов включает очистку oт меркаптанов путем окисления меркаптанов до серы и дисульфидов в присутствии катализатора при повышенной температуре и конденсацию жидких продуктов окисления, при этом очищаемый газ смешивают с продуктами окисления, смесь сепарируют с выделением жидких продуктов окисления и газа сепарации, газ сепарации подвергают адсорбционной очистке на углеродсодержащем адсорбенте при одновременном охлаждении адсорбента до температуры адсорбции, но не ниже температуры замерзания воды или гидратообразования, регенерацию адсорбента осуществляют путем отдува очищенным газом при пониженном давлении и нагреве адсорбента теплоносителем до температуры регенерации, а регенерированный адсорбент охлаждают путем охлаждения хладагентом до температуры адсорбции, при этом газ регенерации смешивают с воздухом при массовом отношении меркаптанов к кислороду воздуха, равном 2,2÷3:1, пропускают через катализатор окисления при объемной скорости и температуре окисления, а продукты окисления рециркулируют в поток очищаемого газа путем сжатия до давления углеводородного газа с помощью насоса с использованием жидких продуктов окисления в качестве рабочей жидкости.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки дымовых газов от вредных примесей источников теплоснабжения систем квартирного отопления.

Изобретение относится к сорбционной технике и предназначено для очистки воздуха от химически опасных веществ (ХОВ), отравляющих веществ (ОВ), биорадиоактивных аэрозолей (БРА), а также для поглощения вредных примесей из технологического воздуха, поступающего в промышленное производство, и очистки выбросов.

Изобретение относится к средствам обеспечения химических процессов и предназначено для удаления смеси твердое вещество/газ из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки дымовых газов от вредных примесей источников теплоснабжения систем квартирного отопления.

Изобретение относится к устройствам мокрой очистки загрязненного воздуха от токсичных газов. Оно может быть использовано для очистки воздуха от вредных выбросов при производстве, изготовлении и переработке сыпучих материалов, в частности для очистки от фенола воздуха при производстве, упаковке и переработке фенолсодержащих полимеров.

Изобретение относится к пылеуловителю доменного газа, выполненному с возможностью отделения пыли от доменного газа. Пылеуловитель (10) доменного газа содержит осадочную камеру (12), которая образована в емкости (11), подающий канал (13), выполненный с возможностью подавать доменный газ внутрь осадочной камеры (12), распределительную камеру (15), которая предусматривается над осадочной камерой (12) и находится в сообщении с верхней частью осадочной камеры (12), и циклоны (16).

Группа изобретений относится к области сухой очистки газов и может быть использована в энергетике, черной и цветной металлургии, промышленности строительных материалов, химической и нефтегазовой отраслях.

Изобретение относится, в основном, к области общественного питания, а конкретно к газоотводам от источников огня установок для приготовления пищи и других огневых источников.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к машинным ротационным пылеуловителям, и предназначено для очистки газов от пыли динамическим способом. Вентилятор-пылеуловитель содержит корпус с входным и выходным патрубками, соответственно, для подачи и отвода газа, разделенный поперечными кольцевыми перегородками по меньшей мере на две кольцевые камеры.

Группа изобретений относится к системе фильтрации приточного воздуха, содержащей устройство фильтрации приточного воздуха, а также к соответствующим способам сборки, в частности для электростанций, содержащих одну или несколько тепловых машин, в которые при работе должен поступать отфильтрованный воздух для поддержания горения и/или для вентиляции.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Способ газодинамической сепарации относится к технике низкотемпературной обработки многокомпонентных углеводородных газов - природных и нефтяных, а именно для осушки газа путем конденсации и сепарации из него водных и/или углеводородных компонентов, и может найти применение в системах сбора, подготовки и переработки многокомпонентных углеводородных газов.

Сепаратор // 2602095
Группа изобретений относится к сепаратору для отделения загрязняющих веществ в виде твердых частиц, жидкости и аэрозоля от потока текучей среды, а также к системе вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания, содержащей такой сепаратор.

Изобретение относится к очистке синтез-газа и может быть использовано в химической и нефтегазовой промышленности. Способ очистки синтез-газа включает введение высокотемпературного синтез-газа в водоохлаждаемый башенный охладитель 2.

Изобретение относится к области очистки воздуха от загрязнений и может быть применено в вентиляционных устройствах для бытовых и промышленных условий. Устройство для очистки воздуха содержит воздуховод, в одной из стенок которого прорезаны щели, в которые вставлены направляющие с помещенными в них с возможностью перемещения кассетами с фильтрами для различных загрязняющих газов.

Изобретение относится к области коллективных средств защиты, предназначено для очистки воздуха от отравляющих веществ и может быть использовано для поглощения вредных примесей, например аммиака, из воздуха, поступающего в замкнутое помещение. Фильтр-поглотитель для очистки воздуха от вредных примесей, содержащий цилиндрический корпус с сорбирующим слоем внутри него, дно, крышку, отличается тем, что для осуществления возможности очистки воздуха замкнутых пространств от аммиака сорбирующий слой высотой 10-11 см расположен по всей поверхности дна, состоит из купрамита на основе активного угля с нанесенными солями меди в пересчете на сернокислую медь масс. и ограничен сверху промежуточной крышкой, а фильтр снабжен стягивающими шпильками, проходящими сквозь дно, сорбирующий слой и промежуточную крышку, при этом дно и крышки выполнены в виде перфорированных дисков с сетками. Технический результат – обеспечение высокого качества очистки воздуха замкнутых пространств от аммиака, повышение надежности эксплуатации изделий в экстремальных ситуациях. 2 ил., 1 табл.

Наверх