| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2114681
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ сорбційно-фільтруючі МАТЕРІАЛУ
І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ
Ім'я заявника: Науково-дослідний фізико-хімічний інститут ім.Л.Я.Карпова
Ім'я винахідника: Петряев-Соколов І.В .; Борисов Н.Б. .; Борисова Л.І .; Чуркін С.Л .; Старостіна І.А .; Польова В.М .; Цикалюк Г.А.
Ім'я патентовласника: Науково-дослідний фізико-хімічний інститут ім.Л.Я.Карпова
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1996.07.17
Винахід призначений для отримання сорбційно-фільтруючих матеріалів, які вловлюють аерозолі, пари шкідливих речовин (радіоактивного йоду, полонію, ртуті, отрутохімікатів і ін.) З повітря і технологічних газів. Через волокнистий матеріал продувають повітря і розпилюють сорбент. При напиленні на шар матеріалу або на потік повітря накладають знакозмінних пульсуючу вібрацію. Пристрій для здійснення способу містить вентилятор, камеру напилення з розпилювачем, бункер з сорбентом, допоміжні фільтри очищення, механізм протягування стрічки для протягування волокнистої стрічки-заготовки через напилювальні камеру, механічний вібратор волокнистого шару або пульсатор тиску. Винахід дозволило отримати матеріал з більш протяжним рівномірним шаром сорбенту у вигляді довгої стрічки і автоматизувати технологічний процеес виробництва матеріалу.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до техніки очищення газів від радіоактивних і високотоксичних хімічних речовин, зокрема до отримання сорбційно-фільтруючих матеріалів для уловлювання аерозолів і парів шкідливих речовин.
Відомі спосіб приготування фільтра для поглинання газів і аерозолів з целюлозних волокон і активованого вугілля у вигляді картону, литним способом [1] і спосіб приготування адсорбуючого матеріалу шляхом змішування порошку активного вугілля з віскозою, перемішування суміші і обробки її коагулятором віскози [2].
Недоліком відомих способів є великий опір потоку що проходить через матеріал повітря і крихкість матеріалу.
Найбільш близьким до винаходу є спосіб і пристрій для виготовлення сорбційно-фільтруючого матеріалу [3], який призначений для внесення методом напилення різних тонкоподрібнених сорбентів на фільтруючий матеріал ФП (Фільтр Петрянова) з метою отримання фільтруючих елементів універсальних респіраторів типу "Лепесток".
Недолік відомого способу і пристрою полягає в тому, що при нанесенні тонкоподрібнених сорбентів шляхом простого продування повітря з розпорошеним в ньому сорбентом через волокнистий шар матеріалу частинки сорбенту за законом фільтрації осідають на волокнах і розташовуються в волокнистом шарі по експоненційної залежності від товщини шару і слабо проникають в глибину шару, що обмежує кількість внесеного сорбенту в волокнистий шар і знижує сорбційну здатність виготовленого матеріалу.
Винахід дозволяє підвищити сорбційні властивості матеріалу за рахунок більш глибокого проникнення дрібних фракцій сорбенту в волокнистий шар і створення в ньому протяжного шару сорбенту.
У способі отримання сорбційно-фільтруючого матеріалу, що складається в продуванні повітря з розпорошеним в ньому сорбентом через волокнистий шар матеріалу, відповідно до винаходу, продування виробляють при накладенні на шар матеріалу або на потік повітря знакозмінної пульсуючою вібрації, створюваної механічним вібратором або повітряним пульсатором, під дією якої відбувається перерозподіл загрожених частинок сорбенту на волокнах і проникнення їх в глибину волокнистого шару матеріалу. При цьому і руйнується поверхнева кірка сорбенту, що знаходиться на лобовому шарі матеріалу і створює додатковий опір минаючому потоку повітря при сорбції парів.
ВИНАХІД ЗДІЙСНЮЮТЬ наступним чином
При механічній дії, в процесі нанесення вугільного сорбенту з розміром частинок менше 40 мкм на волокнистий матеріал ФПП-70 зі швидкістю 10-50 см / с, вібрацію виробляють з частотою 1 - 30 Гц, амплітудою 1 - 30 мм і числом циклів (ударів) 10 - 30. Межі вібрації обрані відповідно до даних в табл. 1.
При обраних межах вібрації в волокнистом шарі досягається глибоке проникнення дрібних часток сорбенту в волокнистий шар матеріалу і утворюється протяжне і рівномірне їх розподіл по глибині шару. Це збільшує при роботі матеріалу контакт вловлюються парів з сорбентом і підвищує його поглинає здатність і ємність. Збільшення частоти вібрації і амплітуди за вказані межі недоцільні, оскільки це не робить істотного впливу на розподіл сорбенту в шарі і призводить тільки до збільшення його опору при сорбції парів, що збільшує енерговитрати на виготовлення матеріалу і його використання.
При застосуванні пульсатора тиску нанесення вугільного сорбенту з розміром частинок менше 40 мкм на волокнистий матеріал ФПП-70, що знаходиться на шарі склеєних волокон, зі швидкістю 20 - 45 см / с вібрацію виробляють з частотою 5 - 30 Гц, при співвідношенні тиску пульсації до тиску основного потоку 1,5 - 30 і числі циклів 20 - 150. Межі вібрації обрані відповідно до даних в табл.2.
Обрані межі пульсації тиску на потік повітря з розпорошеним в ньому сорбентом достатні для створення в волокнистом матеріалі протяжного шару сорбенту на всю глибину шару, що істотно збільшує сорбційну здатність виготовленого матеріалу. Збільшення частоти за вказані межі згладжує пульсацію і зменшує співвідношення тисків, що призводить до погіршення розподілу сорбенту по глибині волокнистого шару. Збільшення співвідношення тисків за вказані межі збільшує енерговитрати на вібрацію.
Для виготовлення сорбційно-фільтруючого матеріалу в якості волокнистого матеріалу був обраний пухкий фільтруючий матеріал ФПП-70 (діаметр волокон 7 мкм) з щільністю шару не більше 3% і опором 0,3 мм вод. ст. при швидкості проходить потоку повітря 1 см / с. Цей матеріал показав найкращий результат внесення в нього сорбенту.
 |
 |
Пристрій для отримання сорбційно-фільтруючого матеріалу містить камеру напилення, вентилятор, бункер, розпилювач сорбенту і очисні фільтри. Просмоктування повітря з розпорошеним в ньому сорбентом здійснюють знизу вгору на рушійну волокнисту стрічку-заготовку за рахунок розрідження у верхній частині камери з одночасним накладенням ударної вібрації на шар волокнистого матеріалу, створюваної механічним вібратором за схемою, зображеної на фіг. 1, або пульсуючого тиску на потік просасивается повітря за допомогою плунжерного компресора за схемою, зображеної на фіг.2.
Пристрій дозволяє повністю автоматизувати процес приготування сорбційно-фільтруючого матеріалу і виготовляти його у вигляді широкої або вузької стрічки.
Отримання сорбційно-фільтруючого матеріалу у вигляді рулону СФМ-І на установці, зображеній на фіг. 1, здійснюють шляхом напилення на склеєні в рулон полотна фільтруючого матеріалу ФПП-70-0.3 зі швидкістю потоку повітря 10 см / с мелкоизмельченного вугілля ОУ-А, импрегнированного азотнокислим сріблом, при накладенні на матеріал пульсуючою механічної вібрації з частотою 1 -3 Гц, амплітудою 10 мм і числом циклів 10-30.
Пристрій для цього складається з камери 1 напилення з розпилювачем 6 сорбенту, механізму протягування стрічки з двома бобінами 4 для намотування волокнистого матеріалу 2, вентилятора 3 середнього тиску для відсмоктування повітря, бункера 5 з сорбентом, розпилювача 6 і механічного вібратора 10, розташованого у верхній частині напилітельной камери 1, а і допоміжної бобіни 7 з прикриває волокнистим матеріалом і фільтром очищення 8, расходомером 8.
Пристрій працює наступним чином
Заправляють в установку рулони основного волокнистого і допоміжного прикриває матеріалу, засипають в бункер сорбент і подають його в камеру напилення. Потім включають механізм протягування стрічки, вентилятор і механічний вібратор. При цьому відбувається розпорошення сорбенту в нижній частині камери, просмоктування його через рухомий волокнистий матеріал і під дією вібрації заповнення волокнистого шару сорбентом. На виході з напилітельной камери напилений волокнистий матеріал прикривається свіжим шаром допоміжного волокнистого матеріалу і змотується на бобіну в рулон.
Таким способом було отримано сорбційно-фільтруючий матеріал СФМ-І з вмістом сорбенту 4 - 5 мг / см 2, що забезпечило уловлювання аерозолю і парів радіоактивного йоду з ефективністю понад 90%. Матеріал СФМ-І призначений і застосовується для визначення забрудненості повітря радіоактивним йодом.
Спосіб і пристрій забезпечують і отримання вузьких сорбційно-фільтруючих стрічок типу СФЛ-2 І-50 і СФЛ-Р-50 для уловлювання та аналізу змісту в повітряних викидах радіоактивного йоду і ртуті відповідно. Нанесення сорбенту здійснено шляхом продування повітря з розпорошеним в ньому тонкоподрібненим сорбентом через рушійну волокнисту стрічку з матеріалу ФПП-70-0.3, що знаходиться на шарі проклеєних волокон зі швидкістю 20 см / с. У процесі напилення сорбенту на потік повітря накладають вібрацію, створювану плунжерним пульсатором 11 тиску з частотою 12 Гц, числом ударів 120 і при співвідношенні тиску пульсації до тиску основного потоку повітря через волокнистий матеріал 2.
Пристрій для виготовлення стрічок складається з механізму протягування стрічки, бобін 4,7 с волокнистими стрічками-заготовками, вентилятора 3, напилітельной камери 1, бункера 5, розпилювача 6 сорбенту, фільтрів очищення 8 і пульсатора тиску 11, витратоміра 9. Пристрій схематично зображено на фіг. 2.
Пристрій працює так само, як попереднє, тільки вібрація створюється плунжерним компресором 11.
За допомогою заявляється пристрою здійснено промислове виготовлення сорбційно-фільтруючих стрічок з вмістом сорбенту 3 -8 мг / см 2, що забезпечує ефективне уловлювання парів і аерозолів радіоактивного йоду і ртуті.
Стрічки СФЛ-2 І-5 і СФЛ-Р-50 призначені і застосовуються в радіометрах для відбору проб і визначення вмісту відповідно радіойоду і ртуті в повітрі.
Використання пропонованих способу і пристроїв для отримання сорбційно-фільтруючого матеріалу дозволило отримати матеріал з більш протяжним рівномірним шаром сорбенту, що забезпечує збільшення ефективності сорбції та часу захисної дії на кілька відсотків.
Крім того, пропонований спосіб дозволив отримати сорбційно-фільтруючий матеріал не тільки у вигляді окремих заготовок, але і у вигляді довгої стрічки, і повністю автоматизувати технологічний процес виробництва матеріалу.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання сорбційно-фільтруючого матеріалу за допомогою продування повітря з розпорошеним в ньому тонкоподрібненим сорбентом через волокнистий матеріал, який відрізняється тим, що напилення виробляють при накладенні на шар матеріалу або на потік повітря знакозмінної пульсуючою вібрації, створюваної механічним вібратором або пульсатором тиску.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що вібрацію, створювану механічним вібратором, здійснюють з частотою 1 - 30 Гц, амплітудою 1 - 30 мм і числом циклів 10 - 30.
3. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що вібрацію здійснюють пульсатором тиску з частотою 5 - 30 Гц, числом циклів 20 - 150 і при співвідношенні тиску вібрації до тиску потоку повітря 1,5 - 30.
4. Пристрій для отримання сорбційно-фільтруючого матеріалу, що містить вентилятор, камеру напилення з розпилювачем, бункер з сорбентом і допоміжні фільтри очищення, що відрізняється тим, що воно забезпечене стрічкопротяжним механізмом для протягування волокнистої стрічки-заготовки через напилювальні камеру, а й механічним вібратором волокнистого шару або пульсатором тиску.
Версія для друку
Дата публікації 09.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.