[go: up one dir, main page]

RU201217U1 - Фильтр для очистки газовой среды - Google Patents

Фильтр для очистки газовой среды Download PDF

Info

Publication number
RU201217U1
RU201217U1 RU2020121101U RU2020121101U RU201217U1 RU 201217 U1 RU201217 U1 RU 201217U1 RU 2020121101 U RU2020121101 U RU 2020121101U RU 2020121101 U RU2020121101 U RU 2020121101U RU 201217 U1 RU201217 U1 RU 201217U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
fire
frame
air
hemp
Prior art date
Application number
RU2020121101U
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Леонидович Белопухов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет-МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет-МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет-МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева)
Priority to RU2020121101U priority Critical patent/RU201217U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU201217U1 publication Critical patent/RU201217U1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D24/00Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/02Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

Фильтр для очистки газовой среды может быть использован для дополнительного оборудования фильтрами систем приточно-вытяжной вентиляции в бытовых и производственных помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха. Устройство состоит из каркаса и сменного фильтрующего материала, пропитанного дезинфицирующим составом, закрепленным между фильтрующим полотном в каркасе, при этом сменный фильтрующий материал выполнен из пеньковой костры с размером частиц 0,5-2 мм, а фильтрующее полотно выполнено из ткани, изготовленной из пеньковой пряжи. Устройство позволяет улучшить эксплуатационные характеристики системы фильтрации воздуха.

Description

Полезная модель предназначена для очистки газовой среды и может быть использована для дополнительного оборудования фильтрами систем приточно-вытяжной вентиляции в бытовых и производственных помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха.
Фильтр для очистки газовой среды состоит из каркаса и сменного фильтрующего материала, пропитанного дезинфицирующим составом, закрепленного между фильтрующим полотном. В качестве дезинфицирующего состава используется одноосновный спирт этиловый или спирт изопропиловый в концентрации 70-95%. Фильтрующий материал выполнен из пеньковой костры с размерами частиц 0,5-2,0 мм, а фильтрующее полотно выполнено из ткани, выполненной из льняной и пеньковой пряжи.
Для инактивации вируса COVID-19 и MERS-CoV Всемирной организацией здравоохранения рекомендованы дезинфицирующие составы, в которых содержание спиртов этанола или изопропанола составляет 30-75%, а время контакта 30 секунд при минимальной финальной концентрации (Руководство по лабораторной биобезопасности при распространении COVID-19 https://niioz.ru/covid-19/for-specialists/laboratoriyam/testovaya-informatsiya/) - далее «Руководство». В этом же «Руководстве» ВОЗ предлагает использовать гипохлорит натрия (например, 0,1% для общей дезинфекции поверхности и 1% для дезинфекции разливов крови); 62-71% этанола; 0,5% перекиси водорода; четвертичные аммониевые соединения; и фенольные соединения, если они используются в соответствии с рекомендациями производителя. Другие агенты, такие как 0,05-0,2% бензалкония хлорид или 0,02% хлоргексидина диглюконат, могут быть менее эффективными. Особое внимание следует уделять не только выбору дезинфицирующего средства, но и времени контакта (например, 10 минут), разведению (то есть концентрации действующего вещества) и сроку годности после приготовления рабочего раствора.
Известно, что коронавирусы человека в целом сохраняются на поверхностях, таких как металл, стекло или пластик, до 9 дней [Kampf G, Todt D, Pfaender S, Steinmann E. Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and its inactivation with biocidal agents. J Hosp Infect. 2020; Feb 6. Pii:s0195-6701(20)30046-3. doi:10.1016/j.jhin.2020.01.022 [epub ahead of print]].
Важным компонентом защиты от распространения вирусов и пылевидных частиц, на которых могут находиться вирусы и переносится по всему объему помещения, является вентиляция помещений как бытовых, так и производственных. Например, в медицинских учреждениях - это управляемая вентиляционная система, которая поддерживает направленный внутрь поток воздуха в лабораторное помещение (приточная вентиляция), а отработанный воздух из лабораторного помещения (вытяжная вентиляция) не рециркулируется в другие помещения внутри здания. В «Руководстве» ВОЗ рекомендует проводить фильтрацию воздуха через фильтр НЕРА (высокоэффективный фильтр очистки воздуха), если он восстановлен и рециркулирован в лаборатории. Когда отработанный воздух из лаборатории выбрасывается на улицу, он должен быть рассеян вдали от жилых зданий и воздухозаборников. Этот воздух должен быть выведен через фильтры НЕРА.
Известен фильтр НЕРА, который способствует удалению из воздуха всех посторонних примесей, как правило это твердые пылевидные частицы. НЕРА фильтры изготавливаются из хаотично расположенных микроволокон стекловолокна, спрессованного в многослойные (до 5-ти слоев) листы по типу фильтробумаги, затем их гофрируют для увеличения площади фильтрации, разделяют клеевыми сепараторами, чтобы предотвратить слипание.
За счет нелинейного расположения волокон и разницы в их длине и ширине воздух через выходной фильтр НЕРА проходит многократно. НЕРА фильтры задерживают мельчайшие частицы (от 0,3 мкм и выше), но при этом обязательно использование предварительных фильтров - грубой (класс G3-G4) и тонкой (класс F7-F9) очистки воздуха (https://www.generalfilter.ru/shop/hepa-firter/?vclid=2453645448200094664).
Фильтры типа НЕРА были изобретены в 40-х годах XX века во время развития ядерного проекта США и использовались для улавливания радиоактивных частиц на предприятиях ядерной промышленности. НЕРА (от англ. High Efficiency Particulate Air или High Efficiency Particulate Absorbing - высокоэффективное удержание частиц) [on-line: http://ru.wikipedia.org/wiki/HEPA]
К недостаткам применяемых фильтров НЕРА относится их высокая стоимость, импортные комплектующие (основное производство находится в Италии), частая замена предварительных фильтров, вред для экологии, т.к. стекловолокно, из которого изготовлен фильтр практически не разлагается в окружающей среде и необходимы дополнительные затраты на его переработку.
Известно устройство для очистки выхлопных газов, которое для тонкой очистки газовой среды дополнительно снабжено сменным фильтрующим патроном, выполненным из полимера пространственно-глобулярной структуры (ПГС), а именно из мочевиноформальдегидного полимера. [RU 46048, Заявка 2005103320/22, 10.02.2005].
Недостатком такого технического решения является то, что используется гранулированный фильтрующий материал с ограниченным ресурсом эксплуатации, занимающий значительный объем устройства. В связи с тем, что в таком исполнении не реализуется ситовый механизм фильтрации, достичь задержания субмикронных частиц крайне проблематично. А использование в составе мочевиноформальдегидного полимера создает дополнительную нагрузку на окружающую среду вследствие выделения токсичных аммиачных соединений и формальдегида в окружающую среду.
Наиболее близким по технической сущности является следующая полезная модель.
Известна «Фильтровальная кассета для тонкой очистки газовой среды» (Патент RU 113166. Заявка: 2011140684/05, 2011.10.07). Полезная модель предназначена для очистки газовой среды и может быть использована для оборудования систем вентиляции в помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха, а также в системах подачи топлива газовых турбин. Фильтровальная кассета для тонкой очистки газовой среды, состоящая из экрана с направляющими газовый поток прорезями и сменного гофрированного фильтрующего материала, закрепленного посредством склейки в каркасе габионной конструкции, в котором фронтальная часть выполнена прямоугольной, горизонтальные части каркаса выполнены в виде трапеций, меньшие основания которых снабжены направляющей гребенкой для придания фильтрующему полотну V-образной формы, а профильные части каркаса 5 исполнены в виде рамок прямоугольной конфигурации, при этом фильтрующий материал выполнен из полотна фильтроткани с нанесенным на нее полимером пространственно-глобулярной структуры (ПГС), а соединение экрана с фронтальной частью каркаса загерметизировано уплотнителем. В качестве полимера с пространственно-глобулярной структурой используется полимер класса олигоэтеркарбоната метакрилатов. В качестве фильтроткани используются либо нетканые материалы, либо сетчатые материалы на основе стекловолокна, или полиамидных, или полиэфирных нитей. Горизонтальные части каркаса снабжены стяжками для дополнительного закрепления фильтрующего полотна по V-образующему сгибу.
Использование такой фильтровальной кассеты для тонкой очистки газовой среды позволяет улучшить эксплуатационные характеристики системы фильтрации, в частности, вследствие уменьшения толщины фильтра, осуществлять регенерацию фильтрующего материала, при этом достигается высокая эффективность задержания субмикронных частиц.
К недостаткам фильтровальной кассеты относится ее сложное конструкционное исполнение, высокая стоимость, изготовление фильтрующего материала из плохо разлагаемых в окружающей среде компонентов, вред для экологии.
Как правило, слабым местом, где может произойти заражение вирусами, различными токсикантами, которые оседают (сорбируются) на поверхности пыли является приточно-вытяжная вентиляция в домах, производственных помещениях. Поэтому использование фильтров, которые легко монтируются (устанавливаются) и их можно использовать как накладку на вентиляционные отверстия (выходы-входы) в квартирах, производственных помещениях и зданиях, позволит снизить проникновение вирусов и токсикантов внутрь помещения и выход чистого воздуха за пределы квартиры, помещения и здания.
Проведя анализ существующего уровня техники, было выявлено, что технической проблемой в данной области является недостаточный ассортимент фильтров для очистки газовой среды.
Ожидаемым техническим результатом предлагаемого технического решения является улучшение эксплуатационных характеристик системы фильтрации воздуха за счет высокой эффективности задержания малых по размеру частиц.
Технический результат предлагаемого технического решения по удалению пылевидных частиц, на которых возможна сорбция вирусов и токсичных веществ, достигается тем, что фильтр для очистки газовой среды, состоящей из каркаса и сменного фильтрующего материала, пропитанного дезинфицирующим составом, закрепленным между фильтрующим полотном в каркасе, при этом сменный фильтрующий материал, выполнен из пеньковой костры с размером частиц 0,5-2 мм, а фильтрующее полотно выполнено из ткани, изготовленной из пеньковой пряжи.
Уникальные свойства натуральных природных материалов в виде волокон льна и конопли, ткани из натуральных волокон позволяют получить технологические преимущества фильтрации при высоком качестве очистки.
На рисунке представлен фильтр, который включает каркас с фильтрующим полотном 1, между которым закреплен фильтрующий материал 2.
Фильтр для очистки газовой среды работает следующим образом: газовый поток под действием перепада давления проходит через фильтр, который предварительно размещен у входного (выходного) канала трубопровода. Сменный фильтрующий материал 2, пропитанный дезинфицирующим составом, закреплен между фильтрующим полотном. В качестве дезинфицирующего состава используется одноосновный спирт этиловый или спирт изопропиловый в концентрации 70-95%. Фильтрующий материал выполнен из пеньковой костры с размерами частиц 0,5-2,0 мм, а фильтрующее полотно выполнено из ткани, выполненной из льняной и пеньковой пряжи, в соответствии с патентом (Полезная модель, Ткань RU 187691).
Пеньковая костра представляет собой крупнотоннажный отход, образующийся на пенькозаводах после выделения из стебля технической конопли волокна. В среднем масса костры после переработки составляет от 3 до 8 тонн с 1 га. Линейный размер частиц костры составляет от 0,02 мм до 2-3 см. Методом отсева необходимо отобрать фракцию с размером частиц костры 0,5-2,0 мм. Размер частиц костры менее 0,5 мм будет снижать пропускную способность фильтра, а больше 2,0 мм будет снижать эффективность фильтрации. Такая фракция костры по линейным размерам обладает оптимальными сорбционными свойствами и 1 грамм костры сорбирует на поверхности костры до 6 граммов этилового и изопропилового спирта, время удерживания не менее 50% от массы сорбированного спирта на поверхности костры при температуре 20°С не менее 4 часов. Фильтрующийся воздух будет проходить через разупорядоченные частицы костры, на поверхности которой находится дезактивирующий раствор, при этом вирус, различные бактерии и микроорганизмы будет инактивироваться. За счет образования донорно-акцепторных связей между молекулами спирта и карбонильными, гидроксильными и другими группами химических компонентов костры, молекулы спирта удерживаются на поверхности костры достаточно длительное время. Ранее было установлено, что растворы спиртов эффективно уничтожали жизнеспособные вирусные частицы за 30 секунд при концентрации спирта более 30%) (https://nauka.tass.ru/nauka/8012849). Тогда, применяемые нами и рекомендованные ВОЗ, концентрации дезактивирующих растворов спиртов 75-95%) за время диффузии частиц воздуха через фильтрующее полотно и фильтрующий материал будут инактивировать основную массу вредных компонентов.
Ниже приведен пример достижения технического результата при использовании заявляемого фильтра для очистки газовой среды. Пример иллюстрирует, но не ограничивают применение предложенного фильтра.
Пример 1.
Загрязненность пробы воздуха взвешенными частицами - 50 мг/м3.
Линейная скорость потока воздуха - 1,0 см/сек.
Фильтрующий материал изготовляют из пеньковой костры технической конопли сорта Гляна, которая предварительно разделена на фракции путем отсева через сита с диаметром 0,5; 1,0; 2,0 мм. Затем фракции смешаны в соотношении 1:1:1. Затем к 10 граммам костры добавили 50 мл этилового спирта концентрации 70%, при этом достигается полное впитывание спирта кострой в течение 10 секунд, после чего необходимо механически тщательно перемешать смесь костры и спирта. Из фильтрующего полотна из льняной ткани полотняного переплетения толщиной 1000 мкм, плотностью 370 г/м2, воздухопроницаемостью 5 дм32 изготовлены 2 каркаса прямоугольной формы размером 150×150 мм. По краям каркаса размещены ленты-липучки шириной 1 см. Три стороны каркаса скрепляются между собой через липучки, через четвертую сторону внутрь насыпают фильтрующий материал и равномерно распределяют по всей поверхности, после чего скрепляют четвертую сторону через липучку. На внешнюю сторону одного из полотен каркаса крепят липучку (или двухсторонний сверхсильный монтажный скотч) и крепят на решетку выхода/входа вентиляционного отверстия (вентиляционной трубы).
Эффективность удержания частиц составляет для частиц 0,5 мкм 60%, 0,7 мкм - 65%, 1,0 мкм - 80%, 3 мкм 90%, 5,0 мкм - 95%, 10 мкм - 100%.
Пример 2.
Загрязненность пробы воздуха взвешенными частицами - 50 мг/м3.
Линейная скорость потока воздуха - 1,0 см/сек.
Фильтрующий материал изготовляют из пеньковой костры технической конопли сорта Сурская, которая предварительно разделена на фракции путем отсева через сита с диаметром 0,5; 1,0; 2,0 мм. Затем фракции смешаны в соотношении 1:1:1. После этого к 10 граммам костры добавили 50 мл этилового спирта концентрации 95%, при этом достигается полное впитывание спирта кострой в течение 10 секунд, после чего необходимо механически тщательно перемешать смесь костры и спирта. Из фильтрующего полотна из конопляной ткани полотняного переплетения толщиной 1000 мкм, плотностью 400 г/м, воздухопроницаемостью 5 дм32 изготовлены 2 каркаса прямоугольной формы размером 150×150 мм. По краям каркаса размещены ленты-липучки шириной 1 см. Три стороны каркаса скрепляются между собой через липучки, через четвертую сторону внутрь насыпают фильтрующий материал и равномерно распределяют по всей поверхности, после чего скрепляют четвертую сторону через липучку. На внешнюю сторону одного из полотен каркаса крепят липучку (или двухсторонний сверхсильный монтажный скотч) и крепят на решетку выхода/входа вентиляционного отверстия (вентиляционной трубы). Эффективность удержания частиц составляет: для частиц 0,5 мкм 62%, 0,7 мкм - 68%, 1,0 мкм - 83%, 3 мкм 92%, 5,0 мкм - 97%, 10 мкм - 100%.
Заявляемый в качестве полезной модели фильтр для очистки газовой среды позволяет улучшить эксплуатационные характеристики системы фильтрации воздуха, при этом достигается высокая эффективность задержания малых по размеру частиц. Материал фильтра и фильтрующее полотно после использования может быть легко утилизировано, быстро разлагается в почве, поскольку состоит из целлюлозосодержащих и других нетоксичных органических компонентов.

Claims (1)

  1. Фильтр для очистки газовой среды, состоящий из каркаса и сменного фильтрующего материала, пропитанного дезинфицирующим составом, закрепленным между фильтрующим полотном в каркасе, отличающийся тем, что сменный фильтрующий материал выполнен из пеньковой костры с размером частиц 0,5-2 мм, а фильтрующее полотно выполнено из ткани, изготовленной из пеньковой пряжи.
RU2020121101U 2020-06-25 2020-06-25 Фильтр для очистки газовой среды RU201217U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121101U RU201217U1 (ru) 2020-06-25 2020-06-25 Фильтр для очистки газовой среды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121101U RU201217U1 (ru) 2020-06-25 2020-06-25 Фильтр для очистки газовой среды

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU201217U1 true RU201217U1 (ru) 2020-12-03

Family

ID=73727575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020121101U RU201217U1 (ru) 2020-06-25 2020-06-25 Фильтр для очистки газовой среды

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU201217U1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3911826C2 (ru) * 1989-04-11 1993-04-29 Seitz-Filter-Werke Theo & Geo Seitz Gmbh Und Co, 6550 Bad Kreuznach, De
EP1155729A1 (en) * 2000-05-17 2001-11-21 Pall Corporation Method and system for removing chemical and biological agents from air
RU46048U1 (ru) * 2005-02-10 2005-06-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Акватория" (Ооо "Акватория") Устройство для очистки выхлопных газов
RU2349368C1 (ru) * 2007-09-04 2009-03-20 Институт физики прочности и материаловедения Сибирское отделение Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Фильтрующий материал для очистки воздуха и способ его получения
RU113166U1 (ru) * 2011-10-07 2012-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Синергетические Технологии" Фильтровальная кассета для тонкой очистки газовой среды
RU2464067C2 (ru) * 2010-10-22 2012-10-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") Способ очистки воздуха от аэрозолей в закрытых помещениях

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3911826C2 (ru) * 1989-04-11 1993-04-29 Seitz-Filter-Werke Theo & Geo Seitz Gmbh Und Co, 6550 Bad Kreuznach, De
EP1155729A1 (en) * 2000-05-17 2001-11-21 Pall Corporation Method and system for removing chemical and biological agents from air
RU46048U1 (ru) * 2005-02-10 2005-06-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Акватория" (Ооо "Акватория") Устройство для очистки выхлопных газов
RU2349368C1 (ru) * 2007-09-04 2009-03-20 Институт физики прочности и материаловедения Сибирское отделение Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Фильтрующий материал для очистки воздуха и способ его получения
RU2464067C2 (ru) * 2010-10-22 2012-10-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") Способ очистки воздуха от аэрозолей в закрытых помещениях
RU113166U1 (ru) * 2011-10-07 2012-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Синергетические Технологии" Фильтровальная кассета для тонкой очистки газовой среды

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6224655B1 (en) Biostatic air filter
CN110772896B (zh) 一种空气过滤吸收器
CN201149339Y (zh) 中央空调出风口多功能光电空气净化器
US20130052113A1 (en) Method and device for the purification of the air
US20040047776A1 (en) Mobile air decontamination method and device
WO2021196703A1 (zh) 送风型动态过滤、静态杀菌消毒空气净化系统
CN107469614A (zh) 一种多功能空气净化过滤网
CN103742988A (zh) 一种空气净化介质单元、空气净化装置及空气净化方法
CN104848443A (zh) 一种再生型空气净化系统
CN102589055A (zh) Pm2.5一体式空气净化处理装置
CN207126375U (zh) 一种多功能空气净化过滤网
Al-abdalall et al. Impact of air-conditioning filters on microbial growth and indoor air pollution
JP2013250270A (ja) 一般施設内に設置される放射性物質除去用の空気浄化システム、及び、その空気浄化装置
CN202497789U (zh) Pm2.5一体式空气净化处理装置
JP2001314494A (ja) 空気浄化方法と装置
JP5044647B2 (ja) 花粉吸着材及びマスク
CN105823136A (zh) 一种具有换气功能完全处理甲醛及pm2.5的空气净化器
CN203949278U (zh) 一种空气净化介质单元以及空气净化装置
KR20100012376A (ko) 공기조화기용 필터유닛
CN205073817U (zh) 便于维护的双体插接空气净化滤芯
RU201217U1 (ru) Фильтр для очистки газовой среды
CN201186193Y (zh) 室内空气治理机
CN2782194Y (zh) 组合式纳米杀菌滤网
JPH1176718A (ja) 除塵フィルター及びその製造方法及び空気調和機及び空気清浄機
JP2002048367A (ja) 空気または排気浄化の方法と装置