RU2746877C1 - Пористый фильтрующий элемент и способ его изготовления - Google Patents
Пористый фильтрующий элемент и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746877C1 RU2746877C1 RU2020124447A RU2020124447A RU2746877C1 RU 2746877 C1 RU2746877 C1 RU 2746877C1 RU 2020124447 A RU2020124447 A RU 2020124447A RU 2020124447 A RU2020124447 A RU 2020124447A RU 2746877 C1 RU2746877 C1 RU 2746877C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter element
- powder
- porous filter
- silver
- titanium hydride
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пористому фильтрующему элементу, состоящему из порошка гидрида титана с добавлением порошка углерода от 0,1 до 2% и порошка серебра от 0,1 до 10% мольных долей, а также к способу его получения, согласно которому фильтрующий элемент изготавливается следующим образом: порошок гидрида титана смешивается с модификатором вязкости, порообразующим веществом, с порошком углерода и серебром, далее, методом прессования, полученной смеси придается предварительная прочность и форма, затем полученная заготовка спекается в вакуумной печи при температуре 1300-1400 °С. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к пористым материалам на основе титана, применяемых для изготовления фильтров для воды.
Известен способ изготовления пенокерамического фильтра из карбида титана, для изготовления которого готовят суспензию из порошка титана и сажи в органическом связующем. Суспензию смешивают с порообразователем - вспененным полистиролом - в объемном соотношении 1:2. Из полученной массы пуансоном формуют заготовку с образованием прямолинейных сквозных каналов. Заготовку сушат, после чего осуществляют продувку аргоном. Затем инициируют реакцию СВС. В процессе СВС и последующего охлаждения на поверхности фильтра формируют слой двуокиси титана (RU 2280536, МПК B22F 3/23; C04B 38/00; B01D 39/20, опубл. 27.06.2006 г.)
Недостатком подобного фильтра является сложность и дороговизна способа его изготовления.
Известен фильтрующий материал, содержащий по меньшей мере один пористый слой компонента на основе титана и по меньшей мере один слой компонента на основе меди, имеющего по сравнению с титаном больший нормальный электродный потенциал, все компоненты которого обладают электронной проводимостью, а их слои пространственно обособлены и лишь частью поверхности введены в гальванический контакт, при этом слой компонента на основе меди также выполнен пористым и имеет средний размер пор и общую пористость больше среднего размера пор и общей пористости в слое компонента на основе титана (RU 2195992, МПК B01D 39/10; B01D 39/20; опубл. 10.01.2003 г.)
Недостатком патента является то, что использование данного материала в качестве фильтра для питьевой воды, характеризуется неприятным вяжущим привкусом, т.к. материал содержит пористый слой на основе меди, кроме того медь пагубно влияет на состояние человеческого организма в целом. Когда концентрация меди достигает 1,0 мг/л в обязательном порядке требуется проводить очистку питьевой воды с использованием дополнительных специальных систем водоочистки и водоподготовки.
Ближайшим аналогом является пористый металлический фильтр и способ его изготовления методом изостатического прессования, осуществляемого в несколько этапов; стадия изготовления суспензии с желаемыми пузырьками путем смешивания 50-100 весовых частей металлического порошка, порошка смешанного металла или сплава, 20-50 весовых частей дистиллированной воды, 0,1-10 весовых частиц диспергирующего агента или модификатора вязкости, 1 - 15 мас.ч. поверхностно-активного вещества пенообразователя, 1-30 мас.ч. порообразующего агента, 0,5-10 мас.ч. гелеобразующего агента и 0,5-10 мас.ч. отвердителя (KR20130072570 (A) Ї 2013-07-02).
Недостатком ближайшего аналога, является способ изготовления методом изостатического прессования, который значительно дороже и сложнее, предложенного заявителем.
Задача стоящая перед автором состоит в создании простого способа изготовления восстанавливаемых, антибактериальных эффективных фильтрующих элементов, применяемых для очистки и обеззараживания воды.
Сущность изобретения состоит в создании фильтрующего элемента на основе гидрида титана с добавлением углерода от 0,1 до 2% и серебра от 0,1 до 10% мольных долей, изготовленного способом спекания в вакуумной печи.
Гидрид титана (TiH2) получают в результате взаимодействия титановой губки или электролитического титанового порошка с водородом. Гидрид электролитического титана – порошок серого цвета с массовой долей хлора, азота и железа не более 0,06 % каждого. Гидрид титана используется как источник чистого водорода для восстановления оксидов или при восстановительном отжиге. При его нагревании выделяется водород спектральной степени чистоты. В химической промышленности гидрид титана используется как катализатор в металлоорганическом синтезе, в металлургии – как вспениватель при производстве пенометаллов.
Серебро в ионном виде обладает бактерицидным, выраженным противогрибковым и антисептическим действием и служит высокоэффективным обеззараживающим средством в отношении патогенных микроорганизмов, вызывающих острые инфекции. Механизм действия серебра на микробную клетку заключается в том, что ионы серебра поглощаются клеточной оболочкой микроба, в результате чего его клетка остается жизнеспособной, но при этом нарушаются некоторые ее функции
На фиг. показан пример готового варианта пористого фильтрующего элемента с резьбой, для водопроводной трубы.
Фильтрующий элемент состоит из гидрида титана с добавлением углерода от 0,1 до 2% и серебра от 0,1 до 10 % мольных долей.
Способ изготовления фильтрующего элемента
Фильтрующий элемент изготавливается следующим образом, порошок гидрида титана смешивается с модификатором вязкости, пенообразователем, порообразующим веществом, гелеобразным веществом, и с порошком углерода и серебром. Далее, методом прессования, полученной смеси придается предварительная прочность и форма будущего фильтрующего элемента. В последующем, полученная заготовка спекается в вакуумной печи при температуре 1300-1400 °С.
Полученный фильтрующий элемент, в зависимости от назначения и видов использования, может иметь структуру пор с размером от 0,1 мкм до 10 мкм и пористость - 70-98%, это позволяет задерживать частицы удаляемых из воды веществ за счет механического торможения и тем самым влиять на скорость и качество очистки воды для различных условий его применения. Описанный способ изготовления позволяет делать фильтрующие элементы любой формы, тем самым дает возможность его применения как самостоятельного фильтра, так и элемента устанавливаемого в корпус фильтра, таким образом, чтобы поток жидкости проходил непосредственно через стенки фильтрующего элемента.
Из воды, проходящей через фильтрующий элемент, удаляются вещества и бактерии задерживающиеся на стенках фильтрующего элемента, непосредственно за счет адсорбции в порах титана, по средствам механического торможения. Примеси тяжелых металлов и бак загрязнений задерживаются в фильтрующем элементе, так как происходит каталитическое окисление ионов железа на поверхности пористого титана в направлении потока воды. Состав и различные формы фильтрующего элемента позволяют достичь высоких показателей очистки воды, так как гидрид титана обладает каталитическими свойствами окисления металлов и бактерицидными свойствами.
Далее, через определенное время, которое регламентируется в соответствии с временем и условиям использованием фильтрующего элемента, его можно очистить в кислотной среде обратным потоком для удаления оксидов тяжелых металлов и бак загрязнений и продолжить использование по назначению.
Фильтрующий элемент на основе гидрида титана изготовленный способом спекания в вакуумной печи, позволяет говорить о низкой стоимости как исходного сырья, так и конечного изделия, его высокой эффективности по очистке воды (таблица 1 и 2) от бактерий и мельчайших загрязнений при фильтрации, что может найти применение на крупных бытовых предприятиях, в медицинских учреждениях, также для домашних и бытовых нужд.
Таким образом, поставленная перед автором задача, выполнена.
Claims (2)
1. Пористый фильтрующий элемент, состоящий из порошка гидрида титана с добавлением порошка углерода от 0,1 до 2% и порошка серебра от 0,1 до 10% мольных долей.
2. Способ изготовления пористого фильтрующего элемента по п.1, осуществляющийся следующим образом: порошок гидрида титана смешивается с модификатором вязкости, порообразующим веществом, с порошком углерода и серебром, далее, методом прессования, полученной смеси придается предварительная прочность и форма, полученная заготовка спекается в вакуумной печи при температуре 1300-1400 °С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020124447A RU2746877C1 (ru) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | Пористый фильтрующий элемент и способ его изготовления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020124447A RU2746877C1 (ru) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | Пористый фильтрующий элемент и способ его изготовления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2746877C1 true RU2746877C1 (ru) | 2021-04-21 |
Family
ID=75584841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020124447A RU2746877C1 (ru) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | Пористый фильтрующий элемент и способ его изготовления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2746877C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794905C1 (ru) * | 2022-07-14 | 2023-04-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Способ получения антибактериальных металлических фильтров из сферического порошка коррозионно-стойкой стали с серебром |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2598322A (en) * | 1945-12-03 | 1952-05-27 | Vokes Ltd | Porous filter |
RU2009017C1 (ru) * | 1991-11-06 | 1994-03-15 | Алтайский государственный университет | Шихта на основе никеля для получения пористого проницаемого материала |
RU98117410A (ru) * | 1996-02-20 | 2000-06-27 | Нюкомед Имагинг А/С | Контрастные среды |
RU2195992C1 (ru) * | 2000-12-28 | 2003-01-10 | Николай Иванович Бутенко | Фильтрующий материал для жидких топлив и фильтр на его основе |
RU2265002C1 (ru) * | 2004-03-12 | 2005-11-27 | Закрытое акционерное общество "Институт взрыва" | Пористая аммиачная селитра для изготовления взрывчатых веществ и способ ее получения |
KR20130072570A (ko) * | 2011-12-22 | 2013-07-02 | 신현경 | 다공질 금속필터 및 그 제조방법 |
RU2508147C2 (ru) * | 2011-11-25 | 2014-02-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Состав пенообразователя для тушения пожаров нефти и нефтепродуктов |
RU2543329C2 (ru) * | 2009-08-27 | 2015-02-27 | Фидиа Фармачеутичи С.П.А. | Вязкоэластичные гели в качестве новых наполнителей |
-
2020
- 2020-07-23 RU RU2020124447A patent/RU2746877C1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2598322A (en) * | 1945-12-03 | 1952-05-27 | Vokes Ltd | Porous filter |
RU2009017C1 (ru) * | 1991-11-06 | 1994-03-15 | Алтайский государственный университет | Шихта на основе никеля для получения пористого проницаемого материала |
RU98117410A (ru) * | 1996-02-20 | 2000-06-27 | Нюкомед Имагинг А/С | Контрастные среды |
RU2195992C1 (ru) * | 2000-12-28 | 2003-01-10 | Николай Иванович Бутенко | Фильтрующий материал для жидких топлив и фильтр на его основе |
RU2265002C1 (ru) * | 2004-03-12 | 2005-11-27 | Закрытое акционерное общество "Институт взрыва" | Пористая аммиачная селитра для изготовления взрывчатых веществ и способ ее получения |
RU2543329C2 (ru) * | 2009-08-27 | 2015-02-27 | Фидиа Фармачеутичи С.П.А. | Вязкоэластичные гели в качестве новых наполнителей |
RU2508147C2 (ru) * | 2011-11-25 | 2014-02-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Состав пенообразователя для тушения пожаров нефти и нефтепродуктов |
KR20130072570A (ko) * | 2011-12-22 | 2013-07-02 | 신현경 | 다공질 금속필터 및 그 제조방법 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Бочкарев В.В. "Оптимизация технологических процессов органического синтеза", Издательство Томского политехнического университета, 2010, С.185. * |
Денисов С.В. и др. "Влияние содержания углерода на структуру и свойства стали 08Ю", Вестник МГТУ им. Г. И. Носова, 2005, Т. 3, No. 11, С. 70-74. * |
Денисов С.В. и др. "Влияние содержания углерода на структуру и свойства стали 08Ю", Вестник МГТУ им. Г. И. Носова, 2005, Т. 3, No. 11, С. 70-74. Труфакина Л.М. и др. "Влияние температуры и наполнителя на свойства полимерных композиций на водной основе", Известия Томского политехнического университета, 2010, Т. 317, No. 3, С. 131-134. * |
Труфакина Л.М. и др. "Влияние температуры и наполнителя на свойства полимерных композиций на водной основе", Известия Томского политехнического университета, 2010, Т. 317, No. 3, С. 131-134. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794905C1 (ru) * | 2022-07-14 | 2023-04-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Способ получения антибактериальных металлических фильтров из сферического порошка коррозионно-стойкой стали с серебром |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5968220B2 (ja) | 透過性多孔質複合材料 | |
CA2805128C (en) | Iron copper compositions for fluid purification | |
JP2015502243A (ja) | パラジウム金合金ガス分離膜システムを調製する方法 | |
JP2020502037A (ja) | 亜酸化チタンの多孔質セラミック生成物 | |
RU2746877C1 (ru) | Пористый фильтрующий элемент и способ его изготовления | |
Arakawa et al. | Development of a new vacuum impregnation method at room atmosphere to produce silver–copper oxide nanoparticles on activated carbon for antibacterial applications | |
DE60143946D1 (de) | Filter oder filterelement für modifizierte elektrodialyseanwendungen | |
Hubadillah et al. | A novel bio-ceramic hollow fibre membrane based hydroxyapatite derived from Tilapia fish bone for hybrid arsenic separation/adsorption from water | |
CN103935957A (zh) | 具有微米孔的网状薄膜及制造方法 | |
Qu et al. | The application of an activated carbon supported Cu-Ce/Ac oxide anode on the electrocatalytic degradation of phenol | |
KR101993448B1 (ko) | 수처리용 다공성 세라믹 분리막 및 이의 제조방법 | |
JP4218939B2 (ja) | 強還元特性を有する磁性セラミックボールの製造方法 | |
JP2003340445A (ja) | 浄水カートリッジ | |
KR20190081486A (ko) | 에어로겔이 함유된 중금속 제거용 카본블럭 필터 및 그 제조방법 | |
Ranđelović et al. | Alumosilicate ceramics based composite microalloyed by Sn: An interaction with ionic and colloidal forms of Mn in synthetic water | |
CN112915813B (zh) | 一种免烧结无机膜及其制备方法和应用 | |
KR102124934B1 (ko) | 잔류염소제거용 복합 세라믹볼 및 이의 제조방법 | |
JP2002273122A (ja) | 焼成活性炭ブロックフィルタの製造方法 | |
Sophia et al. | Utilization of rice-husk and coconut shell carbons for water disinfection | |
CN118479585B (zh) | 一种抗氧化活性水处理芯料及其制备方法和应用 | |
KR20010077071A (ko) | 항균 지속성 세라믹 여과막의 제조 방법 | |
JP3595911B2 (ja) | 吸着セラミック | |
Hou et al. | Improved disinfection byproduct removal using a polysulfone membrane loaded with powdered activated carbon | |
RU2728331C1 (ru) | Пористый блочный фильтрующий материал для очистки питьевой воды от железа и способ его получения | |
KR101069311B1 (ko) | 표면개질 된 활성탄소 및 그의 제조방법 |