RU2599664C1 - Способ получения структурированного регенеративного продукта - Google Patents
Способ получения структурированного регенеративного продукта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2599664C1 RU2599664C1 RU2015120319/05A RU2015120319A RU2599664C1 RU 2599664 C1 RU2599664 C1 RU 2599664C1 RU 2015120319/05 A RU2015120319/05 A RU 2015120319/05A RU 2015120319 A RU2015120319 A RU 2015120319A RU 2599664 C1 RU2599664 C1 RU 2599664C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen peroxide
- solution
- liquid phase
- tetraborates
- product
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D9/00—Composition of chemical substances for use in breathing apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/62—Carbon oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам получения структурированных продуктов для регенерации воздуха, используемых в индивидуальных дыхательных аппаратах (ИДА). Способ получения регенеративного продукта включает смешение стабилизированного сульфатом магния раствора пероксида водорода с гидроксидами калия и натрия, нанесение полученного щелочного раствора пероксида водорода на индифферентную пористую матрицу и последующую дегидратацию жидкой фазы на матрице. В раствор пероксида водорода после добавления сульфата магния вводят тетрабораты щелочных металлов, в качестве которых используют тетрабораты лития, натрия, калия или их смесь, при определенном мольном соотношении исходных компонентов. Регенеративный продукт имеет высокую механическую прочность, обеспечивает высокую скорость процесса хемосорбции диоксида углерода, большее время защитного действия при его эксплуатации в индивидуальных дыхательных аппаратах. Присутствие в щелочном растворе пероксида водорода тетраборатов щелочных металлов и последовательность введения в жидкую фазу исходных компонентов позволяют сократить время приготовления щелочного раствора пероксида водорода и снизить в течение производственного цикла выделение атомарного кислорода, т.е. повысить безопасность и экономичность процесса. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам получения продуктов для регенерации воздуха на основе надпероксида калия, используемых в индивидуальных дыхательных аппаратах (ИДА).
Известен способ получения продукта для регенерации воздуха [патент РФ 2456046, МПК A62D 9/00, 2012 г.], заключающийся в смешении раствора пероксида водорода с гидроксидам калия, нанесение полученного щелочного раствора пероксида водорода на индифферентную пористую матрицу и с последующей дегидратацией жидкой фазы на матрице. В исходный раствор пероксида водорода перед добавлением гидроксида калия последовательно вводят необходимое количество сульфата магния и гидроксида натрия. Сульфат магния выступает в качестве стабилизатора, замедляющего процесс распада пероксидных продуктов полученного щелочного раствора пероксида водорода. Мольное соотношение исходных компонентов должно составлять следующие величины: H2O2/MgSO4=492÷650; H2O2/NaOH=8,0÷58,0; H2O2/KOH=1,60÷1,88. При этом гидроксид калия вводят в раствор не менее чем через 30 минут после введения гидроксида натрия. Для снижения скорости процесса распада пероксида водорода добавление гидроксидов натрия и калия проводят таким образом, чтобы температура жидкой фазы не превышала 50°C. Дегидратацию пропитанной исходным раствором индифферентной пористой матрицы осуществляют либо сушкой в вакууме при 30-150°C или в потоке осушенного декарбонизированного воздуха либо инертного газа, выступающих в качестве сушильного агента, при атмосферном давлении при температуре 60-220°C.
Однако продукт для регенерации воздуха, полученный известным способом, характеризуется недостаточно высокой механической прочностью. Низкая механическая прочность продукта для регенерации воздуха приводит к образованию большого количества мелкодисперсной фракции (пыли), образующейся при механическом истирании регенеративного продукта, вызванного вибрацией при постоянном ношении индивидуальных дыхательных аппаратов на теле пользователя (шахтеры, горноспасатели и представители ряда других профессий в силу специфики своего труда для обеспечения безопасной деятельности должны постоянно носить индивидуальные дыхательные аппараты). Наличие большого количества мелкодисперсной фракции регенеративного продукта в патроне индивидуального дыхательного аппарата при его эксплуатации приводит к высокому содержанию щелочных аэрозолей в регенерируемом воздухе, что негативно сказывается на здоровье пользователя.
Кроме того, наличие большого количества мелкодисперсной фракции приводит к уменьшению удельной поверхности транспортных пор продукта, что в дальнейшем осложняет процесс поглощения паров воды и диоксида углерода (основные процессы регенерации воздуха), снижает кинетику хемосорбционного процесса и приводит к увеличению гидродинамического сопротивления дыханию человека.
Задачей изобретения является разработка способа получения продукта для регенерации воздуха, имеющего улучшенные эксплуатационные характеристики при его работе в составе индивидуальных дыхательных аппаратов.
Технический результат заключается в получении продукта для регенерации воздуха, имеющего высокую механическую прочность, обеспечивающего высокую скорость процесса хемосорбции диоксида углерода при его эксплуатации в индивидуальных дыхательных аппаратах.
Дополнительным техническим результатом является повышение экономичности и безопасности процесса.
Технический результат достигается тем, что в способе получения продукта для регенерации воздуха, включающем смешение стабилизированного сульфатом магния раствора пероксида водорода с гидроксидами натрия и калия, нанесение полученного щелочного раствора пероксида водорода на индифферентную пористую матрицу и последующую дегидратацию жидкой фазы на матрице, в раствор пероксида водорода после его смешения с сульфатом магния вводят тетрабораты щелочных металлов. При этом мольное соотношение исходных компонентов равно следующим величинам: пероксид водорода/сульфат магния (H2O2/MgSO4)=450÷670; пероксид водорода/тетраборат щелочного металла (H2O2/Me2B4O7)=160÷1000; пероксид водорода/гидроксид натрия (H2O2/NaOH)=7,0÷66,7; пероксид водорода/гидроксид калия (H2O2/KOH)=1,6÷2,0.
Предпочтительно в качестве тетраборатов щелочных металлов используют тетрабораты лития, натрия, калия или их смесь.
Гидроксид калия предпочтительно вводить в жидкую фазу примерно через 10÷15 минут после введения всех других компонентов.
Нанесение полученного щелочного раствора пероксида водорода на индифферентную пористую матрицу следует проводить не менее чем через 10-15 минут после введения гидроксида калия.
Изобретение позволяет достигнуть заявленный технический результат по следующим обстоятельствам. Во-первых, за счет введения в состав продукта для регенерации воздуха в указанном количестве тетраборатов щелочных металлов при совместной кристаллизации с остальными компонентами из жидкой фазы на индифферентную матрицу происходит увеличение прочности связи между частицами регенеративного продукта и матрицей, приводящее к увеличению механической прочности получаемого материала. Во-вторых, как хорошо известно специалистам, работающим в технике процессов хемосорбции, поглощение из газообразной фазы сорбата происходит в тонком слое жидкой фазы, образующейся на поверхности хемосорбентов. Часто лимитирующей стадией процессов хемосорбции является внутренняя диффузия молекул сорбата в объем жидкой фазы и образование в ней ионизированных молекул, вступающих в химические реакции. Присутствие в жидкой фазе в указанном количестве тетраборатов щелочных металлов приводит к снижению вязкости поверхностной пленки водного раствора, образующейся на поверхности продукта для регенерации воздуха, что приводит к усилению диффузионных процессов на границах раздела фаз, в жидкой фазе и повышению растворимости и ионизации реагирующих веществ в водном растворе поверхностной пленки. В результате за счет интенсификации массообменных процессов на границах газ - жидкость и жидкость - твердая фаза повышается кинетика процесса хемосорбции диоксида углерода продуктом для регенерации воздуха.
Следует также отметить, что полученный щелочной раствор пероксида водорода при температуре 25°C за 8 часов (продолжительность технологического цикла) теряет меньше активного кислорода, чем щелочной раствор пероксида водорода, приготовленный с использованием технологических приемов и соотношения компонентов, описанных в патенте РФ 2456046. Таким образом, здесь абсолютно уместно говорить об увеличении стабилизирующего влияния присутствующих в щелочном растворе пероксида водорода ионов на химическую устойчивость жидкой фазы и повышении безопасности процесса получения продукта для регенерации воздуха. Механизм стабилизации различных растворов пероксида водорода неизвестен [Г.А. Серышев. Химия и технология перекиси водорода. - Л.: Химия, 1984. - С. 182]. Поэтому сложно однозначно оценить влияние того или иного иона или их ассоциатов, содержащихся в многокомпонентном растворе, на стабильность системы в целом. Нахождение стабилизатора для конкретной цели - задача, которая решается только эмпирическим путем. Но было отмечено, что в раствор пероксида водорода в первую очередь следует вводить сульфат магния, а после его растворения вводить в полученный раствор тетрабораты щелочных металлов.
Кроме того, использование тетраборатов щелочных металлов позволяет ускорить процесс приготовления щелочного раствора пероксида водорода, что положительно отражается на экономичности способа получения продукта для регенерации воздуха.
Способ получения структурированного регенеративного продукта осуществляют следующим образом. В раствор пероксида водорода с концентрацией от 50 до 85 мас.% при интенсивном перемешивании вводят сульфат магния. После его полного растворения (примерно 1-3 минуты) в жидкую фазу вводят тетрабораты щелочных металлов, гидроксид натрия и гидроксид калия. Гидроксид калия вводят в систему через 10÷15 минут после введения гидроксида натрия. Мольное соотношение исходных компонентов должно составлять следующие величины: пероксид водорода/сульфат магния (H2O2/MgSO4)=450÷670; пероксид водорода/тетраборат щелочного металла (H2O2/Me2B4O7)=160÷1000; пероксид водорода/гидроксид натрия (H2O2/NaOH)=7,0÷66,7, пероксид водорода/гидроксид калия (H2O2/KOH)=1,6÷2,00.
Для снижения кинетики процесса распада пероксида водорода добавление гидроксидов лития и калия проводят таким образом, чтобы температура жидкой фазы не превышала 50°C. Полученный таким образом щелочной раствор пероксида водорода не менее чем через 10÷15 минут после введения гидроксида калия равномерно наносят на индифферентную пористую матрицу необходимых геометрических размеров любым известным способом (например, пропитка, аэрозольное напыление и др.) и проводят дегидратацию. Дегидратацию пропитанной исходным раствором пористой матрицы осуществляют либо сушкой в вакууме при 30-150°C или в потоке осушенного декарбонизированного воздуха либо инертного газа, выступающих в качестве сушильного агента, при атмосферном давлении при температуре 60-220°C. Декарбонизация сушильного агента проводится с помощью любого поглотителя диоксида углерода. Обезвоживание сушильного агента можно осуществлять, пропуская его через регенерируемые поглотители воды типа цеолита, силикагеля и др. По окончании дегидратации готовый продукт для регенерации воздуха помещают в герметичный контейнер.
В примерах 1-6 приведены данные о получении заявляемым способом продукта для регенерации воздуха.
Пример 1
К 56,82 л водного 50% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 267 г сульфата магния (H2O2/MgSO4=450). После растворения MgSO4 примерно через 1,5 минуты в жидкую фазу вводят 202 г тетрабората натрия (H2O2/Me2B4O7=1000), 667 г 90% гидроксида натрия (H2O2/NaOH=66,7). Примерно через 10 минут после равномерного распределения всех введенных компонентов по объему жидкой фазы добавляют 31,1 кг твердого 90% гидроксида калия (H2O2/KOH=2,0). Добавление KOH производят таким образом, чтобы температура жидкой фазы не превышала 25°C. Полученный щелочной раствор пероксида водорода через 10 минут равномерно наносят на индифферентную пористую матрицу необходимых геометрических размеров аэрозольным напылением и проводят дегидратацию. Дегидратацию жидкой фазы на матрице осуществляют сушкой в вакууме при 30-90°C и остаточном давлении 0,95 атм. Получают 38,64 кг продукта, содержащего 72,0% KO2, 16,1% KOH, 1,1% Na2O2, 0,4% NaOH, 4,2% H2O, 0,4% Na2B4O7, 0,7% MgSO4 и 5% индифферентной пористой матрицы. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 224 л.
Пример 2
К 51,7 л водного 50% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 210 г сульфата магния (H2O2/MgSO4=520). После растворения MgSO4 примерно через 1,75 минуты в жидкую фазу вводят 206 г тетрабората лития (H2O2/Me2B4O7=750), 1,334 кг 90% гидроксида натрия (H2O2/NaOH=15,2). Примерно через 12 минут после равномерного распределения всех введенных компонентов по объему жидкой фазы добавляют 31,1 кг твердого 90% гидроксида калия (H2O2/KOH=1,82). Добавление KOH производят таким образом, чтобы температура жидкой фазы не превышала 25°C. Полученный щелочной раствор пероксида водорода через 12 минут равномерно наносят на индифферентную пористую матрицу необходимых геометрических размеров аэрозольным напылением и проводят дегидратацию. Дегидратацию жидкой фазы на матрице осуществляют сушкой в вакууме при 30-90°C и остаточном давлении 0,95 атм. Получают 40,11 кг продукта, содержащего 68,95% KO2, 15,6% KOH, 3,5% Na2O2, 1,8% NaOH, 4,3% H2O, 0,5% Li2B4O7, 0,55% MgSO4 и 5% индифферентной пористой матрицы. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 204 л.
Пример 3
К 45,45 л водного 50% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 160 г сульфата магния (H2O2/MgSO4=600). После растворения MgSO4 примерно через 2 минуты в жидкую фазу вводят 468 г тетрабората калия (H2O2/Me2B4O7=400), 4,45 кг 90% гидроксида натрия (H2O2/NaOH=8,0). Примерно через 15 минут после равномерного распределения всех введенных компонентов по объему жидкой фазы добавляют 31,1 кг твердого 90% гидроксида калия (H2O2/KOH=1,6). Добавление KOH производят таким образом, чтобы температура жидкой фазы не превышала 25°C. Полученный щелочной раствор пероксида водорода через 15 минут равномерно наносят на индифферентную пористую матрицу необходимых геометрических размеров аэрозольным напылением и проводят дегидратацию. Дегидратацию жидкой фазы на матрице осуществляют сушкой в потоке осушенного и декарбонизованного воздуха при температуре 200°C. Получают 42,21 кг продукта, содержащего 63,0% KO2, 17,3% KOH, 7,6% Na2O2, 2,3% NaOH, 3,4% H2O, 1,1% Na2B4O7, 0,4% MgSO4 и 5% индифферентной пористой матрицы. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 180 л.
Пример 4
К 27,23 л водного 85% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 166,6 г сульфата магния (H2O2/MgSO4=670). После растворения MgSO4 примерно через 3 минут в жидкую фазу вводят 1,174 кг тетрабората натрия (H2O2/Me2B4O7=160), 5,911 кг 90% гидроксида натрия (H2O2/NaOH=7,0). Примерно через 14 минут после равномерного распределения всех введенных компонентов по объему жидкой фазы добавляют 31,1 кг твердого 90% гидроксида калия (H2O2/KOH=1,86). Полученный щелочной раствор пероксида водорода через 13 минут равномерно наносят на индифферентную пористую матрицу необходимых геометрических размеров аэрозольным напылением и проводят дегидратацию. Дегидратацию жидкой фазы на матрице осуществляют сушкой в потоке осушенного и декарбонизованного воздуха при температуре 150°C. Получают 43,99 кг продукта, содержащего 63,9% KO2, 13,6% KOH, 8,1% Na2O2, 3,0% NaOH, 3,3% H2O, 2,6% Me2B4O7, 0,4% MgSO4 и 5% индифферентной пористой матрицы. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 209 л.
Пример 5
К 46,88 л водного 50% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 171 г сульфата магния (H2O2/MgSO4=580). После растворения MgSO4 примерно через 2,5 минуты в жидкую фазу вводят 468 г тетрабората калия и 127,5 г тетрабората лития (H2O2/Me2B4O7=300), 1,22 кг 90% гидроксида натрия (H2O2/NaOH=30). Примерно через 13 минут после равномерного распределения всех введенных компонентов по объему жидкой фазы добавляют 31,1 кг твердого 90% гидроксида калия (H2O2/KOH=1,65). Добавление KOH производят таким образом, чтобы температура жидкой фазы не превышала 25°C. Полученный щелочной раствор пероксида водорода через 14 минут равномерно наносят на индифферентную пористую матрицу необходимых геометрических размеров аэрозольным напылением и проводят дегидратацию. Дегидратацию жидкой фазы на матрице осуществляют сушкой в вакууме при 30-50°C и остаточном давлении 0,95 атм. Получают 39,27 кг продукта, содержащего 72,3% KO2, 13,3% KOH, 2,4% Na2O2, 0,8% NaOH, 3,8% H2O, 1,2% K2B4O7, 0,4% Li2B4O7, 0,45% MgSO4 и 5% индифферентной пористой матрицы. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 185 л.
Пример 6
К 48,9 л водного 50% раствора пероксида водорода при непрерывном перемешивании добавляют 215 г сульфата магния (H2O2/MgSO4=480). После растворения MgSO4 примерно через 3 минуты в жидкую фазу вводят 170 г тетрабората лития, 202 г тетрабората натрия и 234 г тетрабората калия (H2O2/Me2B4O7=286,7), 765 г 90% гидроксида натрия (H2O2/NaOH=50). Примерно через 12 минут после равномерного распределения всех введенных компонентов по объему жидкой фазы добавляют 31,1 кг твердого 90% гидроксида калия (H2O2/KOH=1,72). Добавление KOH производят таким образом, чтобы температура жидкой фазы не превышала 25°C. Полученный щелочной раствор пероксида водорода через 12 минут равномерно наносят на индифферентную пористую матрицу необходимых геометрических размеров аэрозольным напылением и проводят дегидратацию. Дегидратацию жидкой фазы на матрице осуществляют сушкой в вакууме при 30-50°C и остаточном давлении 0,95 атм. Получают 38,64 кг продукта, содержащего 73,82% KO2, 12,9% KOH, 1,3% Na2O2, 0,5% NaOH, 4,4% H2O, 0,4% Li2B4O7, 0,5% Na2B4O7, 0,6% K2B4O7, 0,58% MgSO4 и 5% индифферентной пористой матрицы. Потеря щелочным раствором пероксида водорода активного кислорода за 8 часов составила 193 л.
Регенеративный продукт, полученный заявляемым способом, испытан в патроне изолирующего дыхательного аппарата (ИДА) на установке «Искусственные легкие» по ГОСТ Р 53260-2009. Перед испытанием патроны, снаряженные структурированным регенеративным продуктом, изготовленным по примерам 1-6, были подвергнуты вибрационной нагрузке, имитирующей непрерывное ношение ИДА в течение 2 дней.
Испытания на установке "Искусственные легкие" проводили при следующих условиях:
| - легочная вентиляция | 35,0±1 л/мин |
| - объемная подача диоксида углерода | 1,4±0,03 л/мин |
| - влажность газовоздушной смеси, % | 96-98 |
| - частота дыхания | 20±0,5 мин-1 |
| - температура окружающей среды | 20-25°C |
Объемы кислорода и диоксида углерода указаны при 10°C и 101,3 кПа, легочная вентиляция - при 37°C и 101,3 кПа.
Для сравнения в тех же условиях (включая проведение вибрационных нагрузок) испытывался регенеративный продукт, специально изготовленный по способу, описанному в патенте РФ №2456046 (пример 2). Все продукты для регенерации воздуха имели форму пластин одинакового размера и плотности. Время защитного действия ИДА определяли как время от начала его работы до того момента, когда концентрация CO2 в потоке газовоздушной смеси на линии "вдоха" установки «Искусственные легкие» достигала 3%. Результаты испытаний представлены в таблице 1. На графике Фиг. 1 представлены кинетические кривые поглощения диоксида углерода различными продуктами для регенерации воздуха. Кривая 1 характеризует кинетику поглощения CO2 регенеративным продуктом, полученным по способу, описанному в примере 2 патента РФ №2456046. Кривая 2 характеризует кинетику поглощения CO2 регенеративным продуктом по изобретению. Поскольку для всех регенеративных продуктов, полученных по примерам 1-6, разница количества поглощенного диоксида углерода в единицу времени не превышает 5%, на чертеже (кривая 2) представлено изменение среднего значения этого параметра. В таблице приведены значения максимального объемного содержания щелочного аэрозоля во время испытания, также данные о потере жидкой фазой активного кислорода за 8 часов при н.у. в процессе синтеза регенеративного продукта. Данные об этом параметре при синтезе регенеративного продукта по примеру 2 патента РФ №2456046 взяты из описания патента.
Как видно из представленных данных, структурированный регенеративный продукт, полученный по изобретению, обладает более высокими кинетическими параметрами процесса хемосорбции диоксида углерода в сравнении с продуктом по патенту РФ №2456046. При этом по таким важным эксплуатационным характеристикам, как время защитного действия и степень отработки по диоксиду углерода (данные представлены в таблице), регенеративный продукт, полученный по изобретению, превосходит аналогичные показатели продукта по патенту РФ №2456046.
Исходя из содержания щелочного аэрозоля в регенерируемом воздухе видно, что структурированный регенеративный продукт, полученный по предложенному способу, при механических нагрузках (ношении) образует меньше щелочной пыли, чем регенеративный продукт, полученный по патенту РФ №2456046. В результате чего при эксплуатации ИДА, снаряженного данным продуктом, улучшается комфортность для пользователя за счет уменьшения раздражающего воздействия щелочного аэрозоля на дыхательные пути человека.
Перечисленные выше позитивные аспекты, связанные с процессом регенерации воздуха в патроне ИДА, обусловлены наличием в продукте для регенерации воздуха тетраборатов щелочных металлов и способом их введения в продукт, что приводит, во-первых, к повышению механической прочности регенеративного продукта, а во-вторых, к снижению вязкости поверхностной пленки водного раствора, образующейся на поверхности продукта. Это, в свою очередь, приводит к усилению диффузионных процессов на границах раздела фаз, в жидкой фазе и повышению растворимости и ионизации реагирующих веществ в водном растворе поверхностной пленки. В результате за счет интенсификации массообменных процессов на границах газ - жидкость и жидкость - твердая фаза повышается кинетика процесса хемосорбции диоксида углерода продуктом для регенерации воздуха. Это особенно актуально при эксплуатации продукта для регенерации воздуха в системах жизнеобеспечения человека в режиме высоких нагрузок, требующих быстрого удаления из газовой фазы значительного количества CO2.
Кроме того, присутствие в щелочном растворе пероксида водорода тетраборатов щелочных металлов и последовательность введения в жидкую фазу исходных компонентов позволяют сократить время приготовления щелочного раствора пероксида водорода и снизить в течение производственного цикла выделение атомарного кислорода, т.е. повысить безопасность и экономичность процесса.
Claims (3)
1. Способ получения продукта для регенерации воздуха, включающий смешение стабилизированного сульфатом магния раствора пероксида водорода с гидроксидами натрия и калия, нанесение полученного щелочного раствора пероксида водорода на индифферентную пористую матрицу и последующую дегидратацию жидкой фазы на матрице, отличающийся тем, что в раствор пероксида водорода после его смешения с сульфатом магния вводят тетрабораты щелочных металлов, в качестве которых используют тетрабораты лития, натрия, калия или их смесь, при мольном соотношении исходных компонентов, равном следующим величинам: пероксид водорода/сульфат магния (H2O2/MgSO4)=450-670; пероксид водорода/тетраборат щелочного металла (H2O2/Me2B4O7)=160-1000; пероксид водорода/гидроксид натрия (H2O2/NaOH)=7,0-66,7; пероксид водорода/гидроксид калия (H2O2/KOH)=1,6-2,0.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидроксид калия вводят в жидкую фазу через 10-15 мин после введения всех других компонентов.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нанесение полученного щелочного раствора пероксида водорода на индифферентную пористую матрицу осуществляют не менее чем через 10-15 мин после введения гидроксида калия.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015120319/05A RU2599664C1 (ru) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | Способ получения структурированного регенеративного продукта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015120319/05A RU2599664C1 (ru) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | Способ получения структурированного регенеративного продукта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2599664C1 true RU2599664C1 (ru) | 2016-10-10 |
Family
ID=57127680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015120319/05A RU2599664C1 (ru) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | Способ получения структурированного регенеративного продукта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2599664C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2669857C1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-10-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
| RU2703878C1 (ru) * | 2019-03-25 | 2019-10-22 | Акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB138649A (en) * | 1916-06-22 | 1921-04-21 | Clemens Clemente | Method of producing exchange materials suitable for purification of air |
| JPS6259503A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-16 | Shinji Ueno | 酸素ガスの発生方法 |
| RU2367492C1 (ru) * | 2008-01-31 | 2009-09-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
| US20110319489A1 (en) * | 2008-10-31 | 2011-12-29 | Ecolab Usa Inc. | Enhanced stability peracid compositions |
| RU2456046C1 (ru) * | 2010-12-30 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
| RU2538902C1 (ru) * | 2013-06-27 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
| RU2538898C1 (ru) * | 2013-06-04 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
-
2015
- 2015-05-28 RU RU2015120319/05A patent/RU2599664C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB138649A (en) * | 1916-06-22 | 1921-04-21 | Clemens Clemente | Method of producing exchange materials suitable for purification of air |
| JPS6259503A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-16 | Shinji Ueno | 酸素ガスの発生方法 |
| RU2367492C1 (ru) * | 2008-01-31 | 2009-09-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
| US20110319489A1 (en) * | 2008-10-31 | 2011-12-29 | Ecolab Usa Inc. | Enhanced stability peracid compositions |
| RU2456046C1 (ru) * | 2010-12-30 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
| RU2538898C1 (ru) * | 2013-06-04 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
| RU2538902C1 (ru) * | 2013-06-27 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2669857C1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-10-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
| RU2703878C1 (ru) * | 2019-03-25 | 2019-10-22 | Акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" | Способ получения продукта для регенерации воздуха |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2367492C1 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
| RU2599664C1 (ru) | Способ получения структурированного регенеративного продукта | |
| EP1749571A2 (en) | Co-formed base-treated aluminas for water and CO2 removal | |
| RU2456046C1 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
| TWI232849B (en) | Exchanged zeolites X, in particular exchanged with lithium, their process of preparation and their use as adsorbents of nitrogen in the separation of the gases of the air | |
| CN106082291B (zh) | 一种活性氧化铝干燥剂的制备方法 | |
| RU2596770C1 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
| US1947381A (en) | Refrigeration process and adsorbents therefor | |
| RU2669857C1 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
| RU2538898C1 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
| RU2510875C1 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
| RU2575025C2 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
| RU2703878C1 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
| Derevshchikov et al. | Patterns of CO 2 absorption by a calciferous sorbent in a flow adsorber | |
| RU2540160C2 (ru) | Регенеративный продукт для изолирующих дыхательных аппаратов | |
| RU2561412C1 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
| RU2362601C1 (ru) | Способ получения регенеративного продукта для изолирующих дыхательных аппаратов | |
| RU2518610C1 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
| RU2323758C1 (ru) | Продукт для регенерации воздуха | |
| RU2538902C1 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
| CN110508114A (zh) | 一种烟气二氧化硫复合吸收剂和吸收的方法 | |
| RU2610611C2 (ru) | Способ получения химического поглотителя диоксида углерода | |
| RU2810279C1 (ru) | Способ получения продукта для химической регенерации воздуха в системах жизнеобеспечения пилотируемых летательных аппаратов | |
| RU2377039C1 (ru) | Состав пускового брикета для изолирующего дыхательного аппарата | |
| TW201318695A (zh) | 二氧化氮吸附劑、二氧化氮吸附裝置及二氧化氮之去除方法 |