ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1995 года по МПК B01D39/00 

Изобретение относится к фильтрации запыленных газов, дымов, туманов для отделения капель жидкости, например масел, от газов и может быть использовано для очистки выхлопных газов от сажи, капель масла, а также отходящих газов в металлургической, химической промышленности и энергетике и для очистки вод от взвесей, эмульсий и т.п.

Известен фильтрующий материал для фильтрации высокотемпературных газов из стеклянного волокна в виде ткани из комплексных основных нитей и текстурированных уточных нитей, на которую нанесено защитное покрытие [1]
Недостатком данного фильтрующего материала является ограниченная стойкость в условиях фильтрации газов с повышенной скоростью перемещения газов и сложность его получения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фильтрующий материал, выполненный из прошитых и уложенных рядами слоев тканей из базальтовых волокон, при этом первый слой выполнен из ткани с диаметром волокна 6-12 мкм, второй из непрерывного волокна объемной массой 150 кг/м³ с диаметром волокна 6-15 мкм, третий из непрерывного волокна объемной массой до 110 кг/м³ с диаметром волокна 0,6-0,95 мкм [2]
Недостатком этого фильтрующего материала является его повышенное сопротивление, сокращающее сферу его применения. Например, его невозможно использовать для фильтрации выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, так как высокое сопротивление выходу газов значительно снижает полезную мощность двигателя.

Задачей изобретения является создание многослойного фильтрующего материала, обладающего низким сопротивлением, высокой грязеемкостью, высокой температурной стойкостью и обеспечивающего возможность его использования как для газовых, так и для жидких сред.

Задача решается предлагаемым фильтрующим материалом, содержащим наружный, первый по ходу очищаемой среды слой из непрерывных крученых волокон трикотажного плетения, и второй слой из вязально-прошивного или прессованного базальтового материала на базальтовой трикотажной подоснове с обеих сторон, при этом соотношение толщин первого и второго материала составляет 1:(10-100).

Технический эффект предложенного фильтрующего материала заключается в возможности использования его для фильтрации как жидких сред, так и высокотемпературных газов от капель масла, частичек сажи и т.п. и обусловлен выбором исходного материала базальтового волокна и формированием из него двух слоев с разной степенью плотности волокна и различного плетения, что создает чередующуюся систему пор разной величины. Объемное соотношение толщин слоев материала подобрано опытным путем и позволяет обеспечить высокую степень очистки жидкостей и газов при достаточно низком сопротивлении материала. Полученный материал способен выдержать динамические удары выбрасываемых газов при температуре до 700^оС.

Технология изготовления материала отличается простотой.

Ниже приведены примеры, подтверждающие возможность получения предлагаемого фильтрующего материала, и результаты его испытаний.

П р и м е р 1. На кругловязальной машине вывязывают рукав из непрерывных базальтовых крученых волокон трикотажным плетением толщиной 2 мм. Одновременно на вязально-прошивной машине из базальтового супертонкого волокна изготавливают вязально-прошивной материал на базальтовой трикотажной подоснове с двух сторон толщиной 200 мм. Полученный двухслойный материал надевают на перфорированный цилиндрический каркас и испытывают для фильтрации запыленных газов.

Выхлопные газы тракторного двигателя с условным расходом 130 дм³/с и задымленностью с коэффициентом ослабления светового потока N 52% пропущены через полученный материал. Время испытания 1 ч. На выходе загрязнений не обнаружено, степень очистки 98-99%
П р и м е р 2. Слой материала из базальтовых крученых волокон трикотажного плетения толщиной 3,5 мм накладывают на перфорированный стакан, внутрь которого помещают слой из базальтового материала на базальтовой трикотажной подоснове с обеих сторон толщиной 35 мм. Через полученную конструкцию фильтруют сточную воду, содержащую 72,6 мг/л отработанных нефтепродуктов с взвешенной твердой фазой (песком), со скоростью 5 м³/ч. После пропускания 10 м³ воды концентрация нефтепродуктов на выходе составила 2,3 мг/л.

Полученные по данному способу другие образцы материала были испытаны при различных условиях. Испытания показали, что предлагаемый фильтрующий материал может быть использован для фильтрации выхлопных газов карбюраторных двигателей, так как позволяет эффективно улавливать не только сажу, но и капли масла, выбрасываемые двигателями. Не менее эффективно этот фильтрующий материал может быть использован для фильтрации выхлопных газов, выбрасываемых дизельными двигателями, так как он обладает возможностью работать при температуре до 800^оС, виброустойчив и может выдерживать ударные нагрузки газовых потоков.

Предложенный фильтрующий материал может быть использован в пищевой промышленности, например, для фильтрации спиртов на спиртозаводах, в биохимической промышленности, так как он биологически нейтральный, а также в энергетике для фильтрации выбросов в атмосферу котельных агрегатов. В цементной промышленности этот материал позволяет улавливать выбрасываемый в атмосферу цемент самых высоких марок.

Изобретение относится к очистке жидких и газовых сред фильтрующими материалами. Предложен двухслойный фильтрующий материал, в котором наружный слой выполнен из базальтовых нитей трикотажного плетения, а второй слой - из вязально-прошивного или прессованного материала из базальтового волокна на трикотажной подоснове с обеих сторон, соотношение толщин слоев 1:(10 - 1000). 1 з.п. ф-лы.

1. ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий слои базальтовых волокон, отличающийся тем, что он выполнен двухслойным, при этом первый по ходу очищаемой среды слой выполнен из непрерывных базальтовых крученых волокон трикотажного плетения, а второй слой из вязально-прошивного или прессованного базальтового материала на базальтовой трикотажной подоснове с обеих сторон. 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что соотношение толщины первого и второго слоев материала составляет 1:(10 100).