RU2261132C1 - Multifunctional polynomial respirator filter - Google Patents

Multifunctional polynomial respirator filter Download PDF

Info

Publication number
RU2261132C1
RU2261132C1 RU2004126049/12A RU2004126049A RU2261132C1 RU 2261132 C1 RU2261132 C1 RU 2261132C1 RU 2004126049/12 A RU2004126049/12 A RU 2004126049/12A RU 2004126049 A RU2004126049 A RU 2004126049A RU 2261132 C1 RU2261132 C1 RU 2261132C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
aerosol
polynomial
multifunctional
carbon monoxide
Prior art date
Application number
RU2004126049/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.Г. Брук (RU)
Л.Г. Брук
А.К. Будыка (RU)
А.К. Будыка
Н.П. Васильев (RU)
Н.П. Васильев
Г.Н. Ворожцов (RU)
Г.Н. Ворожцов
Ю.М. Голуб (RU)
Ю.М. Голуб
О.Л. Кали (RU)
О.Л. Калия
Н.К. Куликов (RU)
Н.К. Куликов
Ю.Н. Лисицын (RU)
Ю.Н. Лисицын
Ю.М. Лужков (RU)
Ю.М. Лужков
нец Е.А. Лукь (RU)
Е.А. Лукьянец
И.В. Ошанина (RU)
И.В. Ошанина
В.В. Сырычко (RU)
В.В. Сырычко
О.Н. Темкин (RU)
О.Н. Темкин
пин И.П. Шел (RU)
И.П. Шеляпин
А.Д. Шепелев (RU)
А.Д. Шепелев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК")
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 унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК")
Priority to RU2004126049/12A priority Critical patent/RU2261132C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2261132C1 publication Critical patent/RU2261132C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

FIELD: air purification equipment, particularly to remove hazardous vapor and aerosol from air.
SUBSTANCE: filter has cylindrical body with head which connects filter to mask, dust plug, charge member, upper and lower nets to connect charge member, aerosol filter and bottom with inlet orifice. Charge arranged between upper and lower nets provides carbon monoxide removal from air. Additional catalyst layer which sorbs and neutralizes organic vapor, sulfur-containing and other acid vapors is arranged between aerosol filter and lower net. Breathing valve is detachably secured in the neck.
EFFECT: increased air cleaning quality and service life of the filter, improved operational reliability.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области средств очистки воздуха, в частности к противогазовой технике, и может быть использовано для очистки воздуха от паров и аэрозолей вредных веществ.The invention relates to the field of air purification, in particular to gas mask technology, and can be used to purify air from vapors and aerosols of harmful substances.

Известны противогазовые фильтры, шихта которых состоит из нескольких слоев поглотителей (полиномные фильтры) и защищает от вредных газов и паров различной химической природы:Known gas filters, the charge of which consists of several layers of absorbers (polynomial filters) and protects against harmful gases and vapors of various chemical nature:

органические газы и пары - кислые газы и пары, аммиак, монооксид углерода и нитрозные газы и т.д. (см. каталог фирмы MSA AUER Minnijuide 2002/2003). Данные противогазовые фильтры не могут защитить одновременно от таких сочетаний, как органические газы и пары - кислые газы и пары - монооксид углерода - дым и другие аэрозоли, т.е. не обладают многофункциональностью.organic gases and vapors - acid gases and vapors, ammonia, carbon monoxide and nitrous gases, etc. (see MSA AUER Minnijuide 2002/2003 catalog). These gas filters cannot protect at the same time from such combinations as organic gases and vapors - acid gases and vapors - carbon monoxide - smoke and other aerosols, i.e. do not have multifunctionality.

Известен противогазовый фильтр, содержащий цилиндрический корпус с горловиной для присоединения фильтра к маске, шихтовую часть, элементы крепления шихты, дно с входным отверстием (см. пат. ФРГ № 3507486, кл. А 62 В 23/02 04.09.1986).Known gas filter containing a cylindrical housing with a neck for attaching the filter to the mask, the charge part, the fastening elements of the charge, the bottom with the inlet (see US Pat. Germany No. 3507486, class A 62 B 23/02 09/04/1986).

Недостатками известного противогазового фильтра является то, что расположение катализатора типа гопкалит и катализатора Pt - группы в едином слое, зафиксированном двумя сетками, приводит как к нестабильным показателям сопротивления и динамической активности по целевым компонентам, так и к низкой устойчивости шихтовой части таких размеров к воздействию ударных нагрузок. Вместе с тем, отсутствие противоаэрозольного фильтра способно практически полностью заблокировать эффективную работу фильтра в условиях задымления.The disadvantages of the known gas filter is that the location of the hopcalite catalyst and the Pt catalyst of the group in a single layer fixed by two grids leads to both unstable resistance and dynamic activity of the target components, and low resistance of the charge part of such dimensions to shock loads. At the same time, the absence of an anti-aerosol filter can almost completely block the effective operation of the filter in smoke conditions.

Известна также поглощающая коробка, содержащая цилиндрический корпус с горловиной для присоединения к маске, и дно с входным отверстием, многослойную шихтовую часть, состоящую из катализатора, поглотителя-осушителя и гопкалита, сетки для разделения слоев шихты (см. пат. России RU № 2111028 C1, приоритет от 18.09.1996).Also known is an absorbing box containing a cylindrical body with a neck for attaching to the mask, and a bottom with an inlet, a multilayer charge part consisting of a catalyst, an absorber-desiccant and hopcalite, a mesh for separating charge layers (see US Pat. RU No. 2111028 C1 , priority of September 18, 1996).

Основными недостатками известной поглощающей коробки является малое время защитного действия по таким вредным примесям, как монооксид углерода (не выше 55 минут при высоких концентрациях 6200 мг/м3 и несколько минут при концентрациях до 100 мг/м3, т.е. до 5 ПДК), а также отсутствие противоаэрозольного фильтра, что существенно снижает эффективность защиты от вредных примесей, т.к. отсутствие противоаэрозольного фильтра становится основной причиной полного блокирования работы поглотителей в условиях задымления.The main disadvantages of the known absorbent box is the short time of protective action for such harmful impurities as carbon monoxide (not more than 55 minutes at high concentrations of 6200 mg / m 3 and several minutes at concentrations up to 100 mg / m 3 , i.e. up to 5 MPC ), as well as the absence of an aerosol filter, which significantly reduces the effectiveness of protection against harmful impurities, because the absence of an aerosol filter becomes the main reason for the complete blocking of the work of absorbers in smoke conditions.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является противогазовый фильтр, содержащий цилиндрический корпус с горловиной для присоединения фильтра к маске, шихтовую часть, состоящую из слоев гопкалита и осушителя, слой из фильтрующего материала, сетки верхнюю и нижнюю для крепления шихтовой части, дно с входным отверстием (см. пат. ФРГ № 2316278, кл. А 62 В 19/00, 24.11.1977 г.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a gas filter containing a cylindrical body with a neck for attaching the filter to the mask, the charge part, consisting of layers of hopcalite and desiccant, a layer of filter material, the upper and lower mesh for attaching the charge part, the bottom with an inlet (see US Pat. Germany No. 2316278, class A 62 B 19/00, 11/24/1977).

Недостатками данного устройства являются незначительное время защитного действия по монооксиду углерода при низких концентрациях до 5 ПДК, а также то, что слой осушителя, который применяется в указанном прототипе, не является поглотителем кислых газов, таких как сероводород, диоксид серы и т.п., способных вывести из строя слой катализатора; отсутствие защиты гопкалита, применяемого в указанном устройстве в качестве катализатора, от органических веществ, часто присутствующих в промышленных помещениях в аварийных ситуациях, при попадании последних на гопкалит, может привести к резкому повышению температуры вдыхаемого воздуха до недопустимых пределов и, как следствие, к ожогу легких.The disadvantages of this device are the insignificant time of the protective effect on carbon monoxide at low concentrations up to 5 MPC, as well as the fact that the desiccant layer used in this prototype is not an absorber of acid gases such as hydrogen sulfide, sulfur dioxide, etc., able to disable the catalyst layer; the lack of protection of hopcalite, which is used as a catalyst in the specified device, from organic substances often present in industrial premises in emergency situations, when the latter get on hopcalite, can lead to a sharp increase in the temperature of the inhaled air to unacceptable limits and, as a result, to a lung burn .

Технический результат изобретения заключается в придании противогазовому фильтру многофункциональности, в повышении качества очистки воздуха противогазовым фильтром, увеличении ресурса его работы и надежности в эксплуатации.The technical result of the invention is to make the gas filter multifunctional, to improve the quality of air purification by the gas filter, to increase its service life and reliability in operation.

Указанный технический результат -достигается тем, что в полиномном противогазовом фильтре, содержащем цилиндрический корпус с горловиной для присоединения фильтра к маске, противопылевой тампон, шихтовую часть, сетки верхнюю и нижнюю для крепления шихтовой части, противоаэрозольный фильтр, дно с входным отверстием, между верхней и нижней сетками находится шихта, позволяющая проводить очистку воздуха от монооксида углерода, между противоаэрозольным фильтром и нижней сеткой вводится дополнительный слой катализатора для поглощения и обезвреживания органических паров, серосодержащих и других кислых газов, а в горловине крепится съемный клапан вдоха. В качестве шихты для очистки воздуха от монооксида углерода используется катализатор, содержащий нанесенные на пористый носитель соль палладия и промотирующие добавки при содержании соли палладия 0,7-2,5 мас.%. Длина слоя катализатора для очистки воздуха от монооксида углерода относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:7÷15. Дополнительный слой катализатора поглощения и обезвреживания органических паров, серосодержащих и других кислых газов выполнен из волокнистого углеродного сорбента с нанесенным на него фталоцианиновым комплексом металла переходной группы, а длина слоя относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:10,5÷35. Противоаэрозольный фильтр изготавливается из полимерных фильтрующих материалов на основе волокон сополимера стирола с акрилонитрилом или стирола с акрилонитрилом и метилметакрилатом, или из волокон полисульфона с концентрически расположенными складками, а высота противоаэрозольного фильтра относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:4,77÷5,83.The specified technical result is achieved by the fact that in a polynomial gas mask filter containing a cylindrical housing with a neck for attaching the filter to the mask, an anti-dust swab, a charge part, an upper and lower mesh for attaching a charge part, an aerosol filter, a bottom with an inlet, between the upper and the a charge is located on the bottom grids, which allows air purification from carbon monoxide; an additional catalyst layer is introduced between the anti-aerosol filter and the bottom grid to absorb and disinfection of organic vapors, sulfur-containing and other acid gases, and a removable inhalation valve is attached in the neck. As a charge for purifying air from carbon monoxide, a catalyst is used containing palladium salt supported on a porous carrier and promoting additives with a palladium salt content of 0.7-2.5 wt.%. The length of the catalyst layer for air purification from carbon monoxide refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 7 ÷ 15. An additional catalyst bed for the absorption and neutralization of organic vapors, sulfur-containing and other acid gases is made of a fibrous carbon sorbent with a phthalocyanine complex of a transition metal group deposited on it, and the layer length refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 10.5 ÷ 35. The aerosol filter is made of polymer filter materials based on styrene-acrylonitrile copolymer fibers or styrene-acrylonitrile and methyl methacrylate copolymer fibers, or from polysulfone fibers with concentrically arranged folds, and the aerosol filter height refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 4.77 ÷ 5.83 .

Отличие предложенного устройства от известного заключается в том, что между верхней и нижней сетками находится шихта, позволяющая проводить очистку воздуха от монооксида углерода; между противоаэрозольным фильтром и нижней сеткой вводится дополнительный слой катализатора для поглощения и обезвреживания органических паров, серосодержащих и других кислых газов, а в горловине крепится съемный клапан вдоха; в качестве шихты для очистки воздуха от монооксида углерода используется катализатор, содержащий нанесенные на пористый носитель соль палладия и промотирующие добавки при содержании соли палладия 0,7-2,5 мас.%; длина слоя катализатора для очистки воздуха от монооксида углерода относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:7÷15; дополнительный слой катализатора поглощения и обезвреживания органических паров, серосодержащих и других кислых газов выполнен из волокнистого углеродного сорбента с нанесенным на него фталоцианиновым комплексом металла переходной группы, а длина дополнительного слоя относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:10,5÷35; противоаэрозольный фильтр изготавливается из полимерных фильтрующих материалов на основе волокон сополимера стирола с акрилонитрилом или стирола с акрилонитрилом и метилметакрилатом или из волокон полисульфона с концентрически расположенными складками, а высота противоаэрозольного фильтра относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:4,77÷5,83.The difference between the proposed device and the known one is that between the upper and lower grids there is a mixture that allows air purification from carbon monoxide; between the aerosol filter and the lower grid an additional catalyst layer is introduced to absorb and neutralize organic vapors, sulfur-containing and other acid gases, and a removable inhalation valve is attached to the neck; as a charge for purifying air from carbon monoxide, a catalyst is used containing palladium salt deposited on a porous carrier and promoting additives with a palladium salt content of 0.7-2.5 wt.%; the length of the catalyst layer for air purification from carbon monoxide refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 7 ÷ 15; an additional catalyst layer for the absorption and neutralization of organic vapors, sulfur-containing and other acid gases is made of a carbon fiber sorbent with a phthalocyanine complex of a transition metal group deposited on it, and the length of the additional layer refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 10.5 ÷ 35; the aerosol filter is made of polymer filtering materials based on styrene-acrylonitrile copolymer fibers or styrene-acrylonitrile-methyl methacrylate copolymer fibers or from polysulfone fibers with concentrically arranged folds, and the aerosol filter height refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 4.77 ÷ 5.83.

Использование указанных признаков в предложенном устройстве позволяет достичь высокого качества и эффективности очистки воздуха, повысить надежность эксплуатации изделий в экстремальных ситуациях и увеличить ресурс работы, это становится возможным за счет того, что между верхней и нижней сетками находится шихта, позволяющая проводить очистку воздуха от монооксида углерода, между противоаэрозольным фильтром и нижней сеткой вводится дополнительный слой катализатора для поглощения и обезвреживания органических паров, серосодержащих и других кислых газов, а в горловине крепится съемный клапан вдоха; в качестве шихты для очистки воздуха от монооксида углерода используется катализатор, содержащий нанесенную на пористый носитель соль палладия и промотирующие добавки при содержании соли палладия 0,7÷2,5 мас.%; длина слоя катализатора для очистки воздуха от монооксида углерода относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:7÷15; дополнительный слой катализатора поглощения и обезвреживания органических паров, серосодержащих и других кислых газов выполнен из волокнистого углеродного сорбента с нанесенным на него фталоцианиновым комплексом металла переходной группы, а длина дополнительного слоя относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:10,5÷35; противоаэрозольный фильтр изготавливается из полимерных фильтрующих материалов на основе волокон сополимера стирола с акрилонитрилом или стирола с акрилонитрилом и метилметакрилатом или из волокон полисульфона с концентрически расположенными складками, а высота противоаэрозольного фильтра относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:4,77÷5,83.The use of these features in the proposed device allows to achieve high quality and efficiency of air purification, to increase the reliability of operation of products in extreme situations and to increase the service life, this is possible due to the fact that there is a charge between the upper and lower grids, which allows air purification from carbon monoxide , between the anti-aerosol filter and the lower grid, an additional catalyst layer is introduced to absorb and neutralize sulfur-containing organic vapors and other acid gases, and a removable inspiration valve is attached to the neck; as a charge for purifying air from carbon monoxide, a catalyst is used containing palladium salt deposited on a porous carrier and promoters with a palladium salt content of 0.7 ÷ 2.5 wt.%; the length of the catalyst layer for air purification from carbon monoxide refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 7 ÷ 15; an additional catalyst layer for the absorption and neutralization of organic vapors, sulfur-containing and other acid gases is made of a fibrous carbon sorbent with a phthalocyanine complex of a transition metal group deposited on it, and the length of the additional layer refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 10.5 ÷ 35; the aerosol filter is made of polymer filtering materials based on styrene-acrylonitrile copolymer fibers or styrene-acrylonitrile-methyl methacrylate copolymer fibers or from polysulfone fibers with concentrically arranged folds, and the aerosol filter height refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 4.77 ÷ 5.83.

Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 приведен общий вид многофункционального полиномного противогазового фильтра;figure 1 shows a General view of a multifunctional polynomial gas filter;

на фиг.2 - зависимость эффективности очистки воздуха по монооксиду углерода от величины соотношения между содержанием соли палладия и пористого носителя с промотирующей добавкой в катализаторе (мас.%);figure 2 - dependence of the efficiency of air purification by carbon monoxide on the value of the ratio between the content of palladium salt and a porous carrier with a promoting additive in the catalyst (wt.%);

на фиг.3 - зависимость времени защитного действия по монооксиду углерода от величины соотношения между длиной слоя шихты и внутренним диаметром корпуса фильтра

Figure 00000002
;figure 3 - dependence of the time of the protective action of carbon monoxide on the ratio between the length of the layer of the mixture and the inner diameter of the filter housing
Figure 00000002
;

на фиг.4 - зависимость времени защитного действия по сероводороду от величины соотношения между длиной дополнительного слоя катализатора и внутренним диаметром корпуса фильтра

Figure 00000003
;figure 4 - dependence of the time of the protective action of hydrogen sulfide on the magnitude of the ratio between the length of the additional catalyst layer and the inner diameter of the filter housing
Figure 00000003
;

на фиг.5 - зависимость сопротивления и коэффициента проницаемости противоаэрозольного фильтра от соотношения между высотой складки фильтра и внутренним диаметром корпуса фильтра

Figure 00000004
.figure 5 - dependence of the resistance and permeability coefficient of the aerosol filter on the relationship between the height of the filter folds and the inner diameter of the filter housing
Figure 00000004
.

Предложенный многофункциональный полиномный противогазовый фильтр (фиг.1) включает цилиндрический корпус 1 с горловиной 2 для присоединения фильтра к маске, противопылевой тампон 3, шихтовую часть 4, сетки верхнюю 5 и нижнюю 6 для крепления шихтовой части, противоаэрозольный фильтр 7, дно 8 с входным отверстием, между противоаэрозольным фильтром 7 и нижней сеткой 6 вводится дополнительный слой катализатора 9, выполненный из волокнистого углеродного сорбента; в горловине 2 крепится съемный клапан вдоха 10.The proposed multifunctional polynomial gas mask filter (Fig. 1) includes a cylindrical housing 1 with a neck 2 for attaching the filter to the mask, a dust swab 3, a charge part 4, an upper mesh 5 and a lower 6 for attaching a charge part, an anti-aerosol filter 7, bottom 8 with an inlet an opening, between the anti-aerosol filter 7 and the lower mesh 6, an additional catalyst layer 9 is introduced, made of a fibrous carbon sorbent; in the neck 2 a removable inspiratory valve 10 is attached.

Противогазовый фильтр работает следующим образом. При вдохе загрязненный воздух через отверстие в дне 8 поступает в противогазовый фильтр. Пройдя последовательно через противоаэрозольный фильтр 7, дополнительный слой катализатора 9, выполненный из волокнистого углеродного сорбента с нанесенным на него фталоцианиновым комплексом металла переходной группы, а также через слой шихты 4, закрепленной верхней 5 и нижней 6 сетками, и противопылевой тампон, воздух очищается и через горловину 2 со съемным клапаном 10 поступает в подмасочное пространство и используется для дыхания.Gas filter works as follows. When inhaling, contaminated air through an opening in the bottom 8 enters the gas filter. After passing sequentially through the anti-aerosol filter 7, an additional catalyst layer 9 made of a fibrous carbon sorbent with a phthalocyanine complex of the transition metal group deposited on it, as well as through a charge layer 4 fixed to the upper 5 and lower 6 grids and a dust swab, the air is cleaned and the neck 2 with a removable valve 10 enters the under-mask space and is used for breathing.

Для придания противогазовому фильтру многофункциональности, повышения качества и эффективности очистки воздуха при низких концентрациях вредных веществ (до 5 ПДК), увеличения ресурса работы фильтра и повышения надежности в его работе между верхней и нижней сетками находится шихта, позволяющая проводить очистку воздуха от монооксида углерода; между противоаэрозольным фильтром и нижней сеткой вводится дополнительный слой катализатора для поглощения и обезвреживания органических паров, серосодержащих и других кислых газов, а в горловине крепится съемный клапан вдоха; в качестве шихты для очистки воздуха от монооксида углерода используется катализатор, содержащий нанесенные на пористый носитель соль палладия и промотирующие добавки при содержании соли палладия 0,7÷2,5 мас.%; длина слоя катализатора для очистки воздуха от монооксида углерода относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:7÷15; дополнительный слой катализатора поглощения и обезвреживания органических паров, серосодержащих и других кислых газов выполнен из волокнистого углеродного сорбента с нанесенным на него фталоцианиновым комплексом металла переходной группы при отношении длины дополнительного слоя к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:10,5÷35; противоаэрозольный фильтр изготавливается из полимерных фильтрующих материалов на основе волокон сополимера стирола с акрилонитрилом или стирола с акрилонитрилом и метилметакрилатом или из волокон полисульфона с концентрически расположенными складками, а высота противоаэрозольного фильтра относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:4,77÷5,83.To give the gas filter a multifunctionality, improve the quality and efficiency of air purification at low concentrations of harmful substances (up to 5 maximum concentration limits), increase the service life of the filter and increase the reliability in its operation, a charge is located between the upper and lower grids, which allows air purification from carbon monoxide; between the aerosol filter and the lower grid an additional catalyst layer is introduced to absorb and neutralize organic vapors, sulfur-containing and other acid gases, and a removable inhalation valve is attached to the neck; as a charge for purifying air from carbon monoxide, a catalyst is used containing palladium salt deposited on a porous carrier and promoters with a palladium salt content of 0.7 ÷ 2.5 wt.%; the length of the catalyst layer for air purification from carbon monoxide refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 7 ÷ 15; an additional catalyst layer for the absorption and neutralization of organic vapors, sulfur-containing and other acid gases is made of a fibrous carbon sorbent with a phthalocyanine complex of a transition metal group deposited on it with a ratio of the length of the additional layer to the inner diameter of the filter housing as 1: 10.5 ÷ 35; the aerosol filter is made of polymer filtering materials based on styrene-acrylonitrile copolymer fibers or styrene-acrylonitrile-methyl methacrylate copolymer fibers or from polysulfone fibers with concentrically arranged folds, and the aerosol filter height refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 4.77 ÷ 5.83.

На фиг.2 показана зависимость эффективности очистки воздуха по монооксиду углерода (СО) от величины соотношения между содержанием соли палладия и пористого носителя с промотирующей добавкой в катализаторе, пунктирной линией обозначена минимально допустимая эффективность очистки воздуха при достижении на выходе из фильтра предельно допустимой концентрации.Figure 2 shows the dependence of the efficiency of air purification by carbon monoxide (CO) on the ratio between the content of palladium salt and a porous carrier with a promoting additive in the catalyst, the dashed line indicates the minimum allowable air purification efficiency when reaching the maximum permissible concentration at the outlet of the filter.

Условия испытаний:Test conditions:

υ=0,33 л/мин см2 - скорость газовоздушного потока;υ = 0.33 l / min cm 2 - gas flow rate;

t°=20±5% C - температура;t ° = 20 ± 5% C - temperature;

φ=75% - относительная влажность воздуха;φ = 75% - relative humidity;

со=5 ПДК - начальная концентрация СО (0,1 мг/л)with about = 5 maximum concentration limits - initial concentration of CO (0.1 mg / l)

ск=1 ПДК - конечная концентрация СО (0,02 мг/л) на выходе из фильтра.with k = 1 MAC - the final concentration of CO (0.02 mg / l) at the outlet of the filter.

Из результатов экспериментов следует, что минимально возможным содержанием соли палладия для достижения заданной эффективности является величина 0,7 мас.%, которая позволяет проводить эффективную очистку воздуха от монооксида углерода во всем интервале соотношений между внутренним диаметром корпуса фильтра и длиной слоя шихты; применение более высоких концентраций соли палладия в катализаторе нецелесообразно по экономическим соображениям.From the experimental results it follows that the minimum possible palladium salt content to achieve a given efficiency is 0.7 wt.%, Which allows effective air purification from carbon monoxide in the entire range of ratios between the inner diameter of the filter housing and the length of the charge layer; the use of higher concentrations of palladium salt in the catalyst is impractical for economic reasons.

На фиг.3 показана зависимость времени защитного действия по монооксиду углерода и сопротивления шихты от величины соотношения между длиной слоя шихты и внутренним диаметром корпуса фильтра

Figure 00000002
. Горизонтальными пунктирными линиями обозначены требования нормативно-технической документации по сопротивлению и время защитного действия по монооксиду углерода при 5 ПДК у прототипа.Figure 3 shows the dependence of the time of the protective action of carbon monoxide and the resistance of the mixture on the ratio between the length of the layer of the mixture and the inner diameter of the filter housing
Figure 00000002
. Horizontal dashed lines indicate the requirements of normative and technical documentation on resistance and the time of protective action on carbon monoxide at 5 MPC for the prototype.

Условия испытаний:Test conditions:

υ=0,33 л/мин см2 - скорость газовоздушного потока;υ = 0.33 l / min cm 2 - gas flow rate;

t°=20±5% C - температура;t ° = 20 ± 5% C - temperature;

φ=75% - относительная влажность воздуха;φ = 75% - relative humidity;

со=5 ПДК - начальная концентрация СО (0,1 мг/л);with o = 5 MAC - the initial concentration of CO (0.1 mg / l);

ск=1 ПДК - конечная концентрация СО на выходе из фильтра (0,02 мг/л).with k = 1 MAC - the final concentration of CO at the outlet of the filter (0.02 mg / l).

Из результатов экспериментов следует, что при соотношении между длиной слоя шихты и внутренним диаметром корпуса фильтра

Figure 00000005
, время защитного действия противогазового фильтра уменьшается ниже предельно допустимых величин. Это может происходить из-за того, что из-за малой длины работающего слоя существенно уменьшается время контакта воздуха, содержащего монооксид углерода с шихтой, и эффективность очистки опускается ниже допустимого предела.From the experimental results it follows that with the ratio between the length of the charge layer and the inner diameter of the filter housing
Figure 00000005
, the protective time of the gas filter is reduced below the maximum permissible values. This can be due to the fact that due to the short length of the working layer, the contact time of air containing carbon monoxide with the charge is significantly reduced, and the cleaning efficiency drops below the permissible limit.

В то же время увеличение слоя шихты влечет за собой повышение сопротивления потока воздуха, которое при

Figure 00000006
превышает допустимые пределы.At the same time, an increase in the charge layer entails an increase in air flow resistance, which, when
Figure 00000006
exceeds permissible limits.

Аналогичным образом могут быть интерпретированы результаты экспериментов, приведенные на фиг.4, показывающие зависимость времени защитного действия по сероводороду и сопротивления потоку воздуха слоя катализатора от величины соотношения между длиной дополнительного слоя катализатора и внутренним диаметром корпуса фильтра

Figure 00000007
.In a similar way, the experimental results shown in FIG. 4 can be interpreted, showing the dependence of the time of the protective action on hydrogen sulfide and the resistance to air flow of the catalyst layer on the ratio between the length of the additional catalyst layer and the inner diameter of the filter housing
Figure 00000007
.

В этом случае время защитного действия становится меньше нормативного при

Figure 00000008
, т.е. при низких значениях длины слоя катализатора и в то же время сопротивление возрастает при
Figure 00000009
.In this case, the time of the protective action becomes less than standard when
Figure 00000008
, i.e. at low catalyst layer lengths and at the same time, the resistance increases at
Figure 00000009
.

На фиг.5 приведены результаты экспериментов, показывающие зависимость коэффициента проницаемости по стандартному масляному туману (Ксмт) и сопротивления противоаэрозольного фильтра от соотношения между высотой складок фильтра и внутренним диаметром корпуса фильтра

Figure 00000010
.Figure 5 shows the results of experiments showing the dependence of the coefficient of permeability for standard oil mist (K cm ) and the resistance of the aerosol filter on the relationship between the height of the folds of the filter and the inner diameter of the filter housing
Figure 00000010
.

Горизонтальными пунктирными линиями обозначены требования нормативно-технической документации к фильтрам такого класса.Horizontal dashed lines indicate the requirements of regulatory and technical documentation for filters of this class.

Как следует из результатов экспериментов, при соотношении между высотой складок и внутренним диаметром корпуса фильтра

Figure 00000011
коэффициент проницаемости фильтра превышает нормативные показатели, т.к. низкие складки - это небольшая величина поверхности фильтрации, повышение удельной скорости через поверхность фильтра, а следовательно, увеличение вероятности проскока аэрозолей.As follows from the experimental results, with the ratio between the height of the folds and the inner diameter of the filter housing
Figure 00000011
filter permeability coefficient exceeds standard indicators, as low folds are a small value of the filtration surface, an increase in the specific velocity through the filter surface, and, consequently, an increase in the probability of aerosol leakage.

Сопротивление фильтра при уменьшении поверхности фильтра растет; с увеличением высоты складок фильтра сначала происходит уменьшение сопротивления, но дальнейшее увеличение высоты складок фильтра приводит к медленному росту сопротивления вследствие эффекта "захлопывания" складок фильтра при пропускании воздуха через фильтрующую поверхность.The filter resistance increases with decreasing filter surface; with increasing the height of the filter folds, a decrease in resistance occurs at first, but a further increase in the height of the filter folds leads to a slow increase in resistance due to the effect of “folding” the filter folds when air passes through the filter surface.

Таким образом, при

Figure 00000012
происходит рост сопротивления фильтра и дальнейшее увеличение высоты складок нецелесообразно.Thus, when
Figure 00000012
there is an increase in filter resistance and a further increase in the height of the folds is impractical.

Данное выполнение устройства позволяет достичь высокого качества очистки воздуха от вредных примесей, увеличить ресурс его работы при низких концентрациях примесей до 5 ПДК и существенно повысить его надежность, а также снизить сопротивление потоку воздуха на 40% и уменьшить габаритный размер по высоте на 15%.This embodiment of the device allows to achieve high quality air purification from harmful impurities, increase its service life at low concentrations of impurities up to 5 MPC and significantly increase its reliability, as well as reduce resistance to air flow by 40% and reduce overall height by 15%.

Claims (5)

1. Многофункциональный полиномный противогазовый фильтр, содержащий цилиндрический корпус с горловиной для присоединения фильтра к маске, противопылевой тампон, шихтовую часть, сетки верхнюю и нижнюю для крепления шихтовой части, противоаэрозольный фильтр, дно с входным отверстием, отличающийся тем, что между верхней и нижней сетками находится шихта, позволяющая проводить очистку воздуха от монооксида углерода, между противоаэрозольным фильтром и нижней сеткой помещен дополнительный слой катализатора для поглощения и обезвреживания органических паров, серосодержащих и других кислых газов, а в горловине закреплен съемный клапан вдоха.1. A multifunctional polynomial gas filter containing a cylindrical body with a neck for attaching the filter to the mask, an anti-dust swab, a charge part, upper and lower grids for attaching a charge part, an anti-aerosol filter, a bottom with an inlet, characterized in that between the upper and lower grids there is a mixture that allows air purification from carbon monoxide, an additional catalyst layer is placed between the anti-aerosol filter and the lower mesh for absorption and neutralization organic vapors, sulfur-containing and other acid gases, and a removable inhalation valve is fixed in the neck. 2. Многофункциональный полиномный противогазовый фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве шихты для очистки воздуха от монооксида углерода используют катализатор, содержащий нанесенные на пористый носитель соль палладия и промотирующие добавки при содержании соли палладия 0,7-2,5 мас.%.2. The multifunctional polynomial gas mask filter according to claim 1, characterized in that a catalyst containing palladium salt deposited on a porous carrier and promoters with a palladium salt content of 0.7-2.5 wt.% Is used as a charge for purifying air from carbon monoxide. % 3. Многофункциональный полиномный противогазовый фильтр по п. 1 или 2, отличающийся тем, что длина слоя катализатора для очистки воздуха от монооксида углерода относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:7÷15.3. A multifunctional polynomial gas mask filter according to claim 1 or 2, characterized in that the length of the catalyst layer for cleaning air from carbon monoxide refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 7 ÷ 15. 4. Многофункциональный полиномный противогазовый фильтр по п.1, отличающийся тем, что дополнительный слой катализатора для поглощения и обезвреживания органических паров, серосодержащих и других кислых газов выполнен из волокнистого углеродного сорбента с нанесенным на него фталоцианиновым комплексом металла переходной группы, а длина дополнительного слоя катализатора относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:10,5÷35.4. The multifunctional polynomial gas mask filter according to claim 1, characterized in that the additional catalyst layer for the absorption and neutralization of organic vapors, sulfur-containing and other acid gases is made of a fibrous carbon sorbent with a phthalocyanine complex of a transition metal group deposited on it, and the length of the additional catalyst layer refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 10.5 ÷ 35. 5. Многофункциональный полиномный противогазовый фильтр по п.1, отличающийся тем, что противоаэрозольный фильтр изготовлен из полимерных фильтрующих материалов на основе волокон сополимера стирола с акрилонитрилом, или из сополимера стирола с акрилонитрилом и метилметакрилом, или из волокон полисульфона с концентрически расположенными складками, а высота противоаэрозольного фильтра относится к внутреннему диаметру корпуса фильтра как 1:4,77÷5,83.5. The multifunctional polynomial gas filter according to claim 1, characterized in that the aerosol filter is made of polymer filter materials based on fibers of a styrene-acrylonitrile copolymer, or from a styrene-acrylonitrile copolymer and methyl methacryl, or from polysulfone fibers with concentrically arranged folds, and the height the aerosol filter refers to the inner diameter of the filter housing as 1: 4.77 ÷ 5.83.
RU2004126049/12A 2004-08-27 2004-08-27 Multifunctional polynomial respirator filter RU2261132C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126049/12A RU2261132C1 (en) 2004-08-27 2004-08-27 Multifunctional polynomial respirator filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126049/12A RU2261132C1 (en) 2004-08-27 2004-08-27 Multifunctional polynomial respirator filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2261132C1 true RU2261132C1 (en) 2005-09-27

Family

ID=35850018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004126049/12A RU2261132C1 (en) 2004-08-27 2004-08-27 Multifunctional polynomial respirator filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2261132C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5714126A (en) Respirator filter system
US9908070B2 (en) Fuel tank inerting prefilter assemblies, devices, and methods of use
AU2012352762B2 (en) End of service life indicating systems for layered filter cartridges
AU2014347246B2 (en) Layered or mixed sorbent bed protective filtration device
AU2014347245B2 (en) Layered or mixed sorbent bed protective filtration device
US20160361679A1 (en) Layered Or Mixed Sorbent Bed Protective Filtration Device
CN107569969B (en) High-efficient purifying material of high toxicity gaseous pollutant and operative installations
RU198633U1 (en) FILTER FOR ABSORBING CARTRIDGE
RU2261132C1 (en) Multifunctional polynomial respirator filter
CN208975021U (en) A kind of fireman's special double-layer filtermask
KR100999121B1 (en) An air filtering unit for persnal carry
RU2344858C1 (en) Gas filter for air cleaning from heavy metal carbonyl vapours and aerosols
KR101412009B1 (en) Canister for a gas mask
RU64077U1 (en) FILTER-ABSORBING BOX
RU2206351C1 (en) Filtering-absorbing box for set of gas and smoke protecting means
RU30598U1 (en) RESPIRATOR CARTRIDGE
WO2015041509A1 (en) Universal filter element
RU2129453C1 (en) Gas mask filter
KR101662508B1 (en) Membrane-based compressed air breathing system
RU2536218C1 (en) Method of forming charge mixture for gas mask filter-absorption elements
RU53919U1 (en) COMBINED FILTER
RU126604U1 (en) UNIVERSAL ABSORBING BOX FOR INDIVIDUAL PROTECTION OF RESPIRATORY BODIES
US6399036B1 (en) Use of solid hydroxides as scavenging materials for cyanide gas
RU2339429C1 (en) Sorbtion filtering material
RU2228211C1 (en) Respirator box

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150828