RU2114681C1 - Способ получения сорбционно-фильтрующего материала и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ получения сорбционно-фильтрующего материала и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2114681C1 RU2114681C1 RU96114315A RU96114315A RU2114681C1 RU 2114681 C1 RU2114681 C1 RU 2114681C1 RU 96114315 A RU96114315 A RU 96114315A RU 96114315 A RU96114315 A RU 96114315A RU 2114681 C1 RU2114681 C1 RU 2114681C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- layer
- fibrous
- sorption
- air
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 12
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 abstract description 5
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 abstract 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 abstract 1
- 229910052699 polonium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N polonium atom Chemical compound [Po] HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 4
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-RNFDNDRNSA-M iodine-131(1-) Chemical compound [131I-] XMBWDFGMSWQBCA-RNFDNDRNSA-M 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для получения сорбционно-фильтрующих материалов, улавливающих аэрозоли, пары вредных веществ (радиоактивного йода, полония, ртути, ядохимикатов и др.) из воздуха и технологических газов. Через волокнистый материал продувают воздух и распыляют сорбент. При напылении на слой материала или на поток воздуха накладывают знакопеременную пульсирующую вибрацию. Устройство для осуществления способа содержит вентилятор, камеру напыления с распылителем, бункер с сорбентом, вспомогательные фильтры очистки, лентопротяжный механизм для протягивания волокнистой ленты-заготовки через напылительную камеру, механический вибратор волокнистого слоя либо пульсатор давления. Изобретение позволило получить материал с более протяженным равномерным слоем сорбента в виде длинной ленты и автоматизировать технологический процеес производства материала. 2 с. и. 2 з.п.ф-лы,2 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к технике очистки газов от радиоактивных и высокотоксичных химических веществ, в частности к получению сорбционно-фильтрующих материалов для улавливания аэрозолей и паров вредных веществ.
Известны способ приготовления фильтра для поглощения газов и аэрозолей из целлюлозных волокон и активированного угля в виде картона, литьевым способом [1] и способ приготовления адсорбирующего материала путем смешения порошка активного угля с вискозой, перемешивания смеси и обработки ее коагулятором вискозы [2].
Недостатком известных способов являются большое сопротивление потоку проходящего через материал воздуха и хрупкость материала.
Наиболее близким к изобретению является способ и устройство для изготовления сорбционно-фильтрующего материала [3] , который предназначен для внесения методом напыления различных тонкоизмельченных сорбентов на фильтрующий материал ФП (Фильтр Петрянова) с целью получения фильтрующих элементов универсальных респираторов типа "Лепесток".
Недостаток известного способа и устройства заключается в том, что при нанесении тонкоизмельченных сорбентов путем простого продувания воздуха с распыленным в нем сорбентом через волокнистый слой материала частицы сорбента по закону фильтрации осаждаются на волокнах и располагаются в волокнистом слое по экспоненциальной зависимости от толщины слоя и слабо проникают в глубину слоя, что ограничивает количество вносимого сорбента в волокнистый слой и снижает сорбционную способность изготовляемого материала.
Изобретение позволяет повысить сорбционные свойства материала за счет более глубокого проникновения мелких фракций сорбента в волокнистый слой и создания в нем протяженного слоя сорбента.
В способе получения сорбционно-фильтрующего материала, состоящего в продувании воздуха с распыленным в нем сорбентом через волокнистый слой материала, согласно изобретению, продувание производят при наложении на слой материала или на поток воздуха знакопеременной пульсирующей вибрации, создаваемой механическим вибратором или воздушным пульсатором, под действием которой происходит перераспределение осаждаемых частиц сорбента на волокнах и проникновение их в глубину волокнистого слоя материала. При этом также разрушается поверхностная корка сорбента, находящегося на лобовом слое материала и создающая дополнительное сопротивление проходящему потоку воздуха при сорбции паров.
Изобретение осуществляют следующим образом.
При механическом воздействии, в процессе нанесения угольного сорбента с размером частиц меньше 40 мкм на волокнистый материал ФПП-70 со скоростью 10-50 см/с, вибрацию производят с частотой 1 - 30 Гц, амплитудой 1 - 30 мм и числом циклов (ударов) 10 - 30. Пределы вибрации выбраны в соответствии с данными в табл. 1.
При выбранных пределах вибрации в волокнистом слое достигается глубокое проникновение мелких частиц сорбента в волокнистый слой материала и образуется протяженное и равномерное их распределение по глубине слоя. Это увеличивает при работе материала контакт улавливаемых паров с сорбентом и повышает его поглощающую способность и емкость. Увеличение частоты вибрации и амплитуды за указанные пределы нецелесообразны, поскольку это не оказывает существенного влияния на распределение сорбента в слое и приводит только к увеличению его сопротивления при сорбции паров, что увеличивает энергозатраты на изготовление материала и его использование.
При применении пульсатора давления нанесение угольного сорбента с размером частиц меньше 40 мкм на волокнистый материал ФПП-70, находящийся на слое склеенных волокон, со скоростью 20 - 45 см/с вибрацию производят с частотой 5 - 30 Гц, при соотношении давления пульсации к давлению основного потока 1,5 - 30 и числе циклов 20 - 150. Пределы вибрации выбраны в соответствии с данными в табл.2.
Выбранные пределы пульсации давления на поток воздуха с распыленным в нем сорбентом достаточны для создания в волокнистом материале протяженного слоя сорбента на всю глубину слоя, что существенно увеличивает сорбционную способность изготовляемого материала. Увеличение частоты за указанные пределы сглаживает пульсацию и уменьшает соотношение давлений, что приводит к ухудшению распределения сорбента по глубине волокнистого слоя. Увеличение соотношения давлений за указанные пределы увеличивает энергозатраты на вибрацию.
Для изготовления сорбционно-фильтрующего материала в качестве волокнистого материала был выбран рыхлый фильтрующий материал ФПП-70 (диаметр волокон 7 мкм) с плотностью слоя не более 3% и сопротивлением 0,3 мм вод. ст. при скорости проходящего потока воздуха 1 см/с. Этот материал показал наилучший результат внесения в него сорбента.
Устройство для получения сорбционно-фильтрующего материала содержит камеру напыления, вентилятор, бункер, распылитель сорбента и очистные фильтры. Просасывание воздуха с распыленным в нем сорбентом осуществляют снизу вверх на движущую волокнистую ленту-заготовку за счет разрежения в верхней части камеры с одновременным наложением ударной вибрации на слой волокнистого материала, создаваемой механическим вибратором по схеме, изображенной на фиг. 1, либо пульсирующего давления на поток просасываемого воздуха с помощью плунжерного компрессора по схеме, изображенной на фиг.2.
Устройство позволяет полностью автоматизировать процесс приготовления сорбционно-фильтрующего материала и изготовлять его в виде широкой или узкой ленты.
Получение сорбционно-фильтрующего материала в виде рулона СФМ-И на установке, изображенной на фиг. 1, осуществляют путем напыления на склеенные в рулон полотна фильтрующего материала ФПП-70-0.3 со скоростью потока воздуха 10 см/с мелкоизмельченного угля ОУ-А, импрегнированного азотнокислым серебром, при наложении на материал пульсирующей механической вибрации с частотой 1 -3 Гц, амплитудой 10 мм и числом циклов 10-30.
Устройство для этого состоит из камеры 1 напыления с распылителем 6 сорбента, лентопротяжного механизма с двумя бобинами 4 для намотки волокнистого материала 2, вентилятора 3 среднего давления для отсоса воздуха, бункера 5 с сорбентом, распылителя 6 и механического вибратора 10, расположенного в верхней части напылительной камеры 1, а также вспомогательной бобины 7 с прикрывающим волокнистым материалом и фильтром очистки 8, расходомером 8.
Устройство работает следующим образом.
Заправляют в установку рулоны основного волокнистого и вспомогательного прикрывающего материала, засыпают в бункер сорбент и подают его в камеру напыления. Затем включают лентопротяжный механизм, вентилятор и механический вибратор. При этом происходит распыление сорбента в нижней части камеры, просасывание его через движущийся волокнистый материал и под действием вибрации заполнение волокнистого слоя сорбентом. На выходе из напылительной камеры напыленный волокнистый материал прикрывается свежим слоем вспомогательного волокнистого материала и сматывается на бобину в рулон.
Таким способом был получен сорбционно-фильтрующий материал СФМ-И с содержанием сорбента 4 - 5 мг/см2, что обеспечило улавливание аэрозоля и паров радиоактивного йода с эффективностью свыше 90%. Материал СФМ-И предназначен и применяется для определения загрязненности воздуха радиоактивным йодом.
Способ и устройство обеспечивают также получение узких сорбционно-фильтрующих лент типа СФЛ-2И-50 и СФЛ-Р-50 для улавливания и анализа содержания в воздушных выбросах радиоактивного йода и ртути соответственно. Нанесение сорбента осуществлено путем продувания воздуха с распыленным в нем тонкоизмельченным сорбентом через движущую волокнистую ленту из материала ФПП-70-0.3, находящегося на слое проклеенных волокон со скоростью 20 см/с. В процессе напыления сорбента на поток воздуха накладывают вибрацию, создаваемую плунжерным пульсатором 11 давления с частотой 12 Гц, числом ударов 120 и при соотношении давления пульсации к давлению основного потока воздуха через волокнистый материал 2.
Устройство для изготовления лент состоит из лентопротяжного механизма, бобин 4,7 с волокнистыми лентами-заготовками, вентилятора 3, напылительной камеры 1, бункера 5, распылителя 6 сорбента, фильтров очистки 8 и пульсатора давления 11, расходомера 9. Устройство схематически изображено на фиг.2.
Устройство работает так же, как предыдущее, только вибрация создается плунжерным компрессором 11.
С помощью заявляемого устройства осуществлено промышленное изготовление сорбционно-фильтрующих лент с содержанием сорбента 3 -8 мг/см2, что обеспечивает эффективно улавливание паров и аэрозолей радиоактивного йода и ртути.
Ленты СФЛ-2И-5- и СФЛ-Р-50 предназначены и применяются в радиометрах для отбора проб и определения содержания соответственно радиойода и ртути в воздухе.
Использование предлагаемых способа и устройств для получения сорбционно-фильтрующего материала позволило получить материал с более протяженным равномерным слоем сорбента, обеспечивающим увеличение эффективности сорбции и времени защитного действия на несколько процентов.
Кроме того, предлагаемый способ позволил получить сорбционно-фильтрующий материал не только в виде отдельных заготовок, но и в виде длинной ленты, и полностью автоматизировать технологический процесс производства материала.
Claims (4)
1. Способ получения сорбционно-фильтрующего материала посредством продувания воздуха с распыленным в нем тонкоизмельченным сорбентом через волокнистый материал, отличающийся тем, что напыление производят при наложении на слой материала или на поток воздуха знакопеременной пульсирующей вибрации, создаваемой механическим вибратором или пульсатором давления.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вибрацию, создаваемую механическим вибратором, осуществляют с частотой 1 - 30 Гц, амплитудой 1 - 30 мм и числом циклов 10 - 30.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вибрацию осуществляют пульсатором давления с частотой 5 - 30 Гц, числом циклов 20 - 150 и при соотношении давления вибрации к давлению потока воздуха 1,5 - 30.
4. Устройство для получения сорбционно-фильтрующего материала, содержащее вентилятор, камеру напыления с распылителем, бункер с сорбентом и вспомогательные фильтры очистки, отличающееся тем, что оно снабжено лентопротяжным механизмом для протягивания волокнистой ленты-заготовки через напылительную камеру, а также механическим вибратором волокнистого слоя либо пульсатором давления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96114315A RU2114681C1 (ru) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Способ получения сорбционно-фильтрующего материала и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96114315A RU2114681C1 (ru) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Способ получения сорбционно-фильтрующего материала и устройство для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2114681C1 true RU2114681C1 (ru) | 1998-07-10 |
| RU96114315A RU96114315A (ru) | 1998-10-20 |
Family
ID=20183317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96114315A RU2114681C1 (ru) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Способ получения сорбционно-фильтрующего материала и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2114681C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2251440C1 (ru) * | 2003-09-12 | 2005-05-10 | Закрытое акционерное общество "Северо-Западный научно-технический центр "Портативные средства индивидуальной защиты" им.А.А.Гуняева" | Способ наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом и устройство для его осуществления |
| 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 |
| RU2484891C1 (ru) * | 2011-10-03 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3034947A (en) * | 1956-04-25 | 1962-05-15 | John R Conlisk | Gas-aerosol filter material |
-
1996
- 1996-07-17 RU RU96114315A patent/RU2114681C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3034947A (en) * | 1956-04-25 | 1962-05-15 | John R Conlisk | Gas-aerosol filter material |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 3. Александров Л.А. Установка напыления сорбен та. Информационный лист о научно-техническом достижении N 87-2362. - М .: ВИМИ, 1987. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2251440C1 (ru) * | 2003-09-12 | 2005-05-10 | Закрытое акционерное общество "Северо-Западный научно-технический центр "Портативные средства индивидуальной защиты" им.А.А.Гуняева" | Способ наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом и устройство для его осуществления |
| 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 |
| RU2484891C1 (ru) * | 2011-10-03 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3019127A (en) | Filtering medium and method of making the same | |
| JPH09501604A (ja) | エレクトレット濾過材の荷電方法 | |
| DE102004009956A1 (de) | Adsorbens für Staubsammelfilter, Staubsammelfilter und Verfahren zur Geruchsadsorption | |
| CA1248837A (en) | Localized liquid additive applicator system for continuous cylindrical product | |
| US6878193B2 (en) | Filter material and method of making same | |
| KR100349487B1 (ko) | 파상표면을갖는필터매질 | |
| JP2007523265A (ja) | 臭気収着粒子により不織布を処理する方法、及びこうして処理された布を含むフェースマスク | |
| US20100043642A1 (en) | System and method of exhaust-gas treatment | |
| RU2114681C1 (ru) | Способ получения сорбционно-фильтрующего материала и устройство для его осуществления | |
| CA2086123C (en) | Apparatus and process for metering powder | |
| AU596477B2 (en) | Barrier products | |
| KR101787422B1 (ko) | 스파크 방전법을 이용한 건식 코팅방식으로 항균 필터를 제작하는 방법 | |
| US4752348A (en) | Localized liquid additive applicator system for continuous cylindrical product | |
| CN109351051A (zh) | 一种滤布的拒水防油处理方法及其装置 | |
| KR101472561B1 (ko) | 탈취분말들을 포함하는 필터여재의 제조방법 | |
| KR20010000025A (ko) | 담배 필터용 분산구 | |
| JP6154316B2 (ja) | 空気清浄用フィルター | |
| RU2053820C1 (ru) | Способ изготовления фильтра облегченных сорбционно-фильтрующих респираторов | |
| EP0319853A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herausfiltern von Verunreinigungen aus einem Gas | |
| CA1337550C (en) | Filter and method of making same | |
| KR102530605B1 (ko) | 천일염을 이용한 항균필터 및 그 제조방법 | |
| JPH0815525B2 (ja) | 湿潤剤をフィルタ媒体につける方法 | |
| RU2833358C1 (ru) | Фильтровальный материал для противоаэрозольного фильтра с дополнительной защитой от газов и паров, противоаэрозольный фильтр с дополнительной защитой от газов и паров | |
| RU2018559C1 (ru) | Воздухопроницаемый барьерный материал и способ его изготовления | |
| JP3157040B2 (ja) | 脱臭フィルタおよびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070718 |