ХИМИЧЕСКИЙ ПОГЛОТИТЕЛЬ ОКСИДОВ АЗОТА Российский патент 2001 года по МПК B01J20/20 B01J20/08 B01J20/02 B01D53/56 B01D53/02 

Химический поглотитель оксидов азота относится к веществам, предназначенным для очистки воздуха, и может быть использован для снаряжения средств индивидуальной и коллективной защиты человека от оксидов азота, загрязняющих воздух, например в противогазах и респираторах, применяемых рабочими промышленных предприятий, в фильтрах-поглотителях, применяемых в промышленности, в автомобильной технике и т.п.

Известен поглотитель кислых газов ПКГ-Ф (см. Каталог. Активные угли. Эластичные сорбенты. Катализаторы. Осушители. Черкассы, 1996 г.), представляющий собой пористый носитель - активный оксид алюминия с химической добавкой - карбонатом натрия или калия. Благодаря наличию химической добавки основного характера поглотитель ПКГ-Ф, наряду с другими кислыми газами, способен поглощать диоксид азота.

Недостатки известного поглотителя заключаются в том, что он не обеспечивает защиту от монооксида азота и при равновесном увлажнении теряет время защитного действия по диоксиду азота.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является твердый поглотитель, поглощающий из отходящих газов диоксид азота и монооксид азота, предварительно окислив последний до диоксида.

В качестве активной химической добавки, обеспечивающей окисление оксидов азота и связывающей их в результате химической реакции, на твердый пористый носитель нанесен перманганат калия (См. EP, заявка N 0290973, МКИ⁴ B 01 D 53/34, публикация 88117, 17.11.88).

Недостатком данного химического поглотителя является полная потеря защитных свойств при его равновесном увлажнении.

Целью изобретения является обеспечение возможности поглощения оксидов азота из воздуха при равновесном увлажнении химического поглотителя.

Поставленная цель достигается предложенным химическим поглотителем оксидов азота, включающим твердый пористый носитель - механическую смесь (30-70)об. % активного оксида алюминия и (70-30)об.% углеродного сорбента, при этом первый содержит в качестве химической добавки (7-10)мас.% перманганата калия, а второй - (15-20 )мас.% карбоната калия.

Отличие предложенного химического поглотителя заключается в том, что
- использована механическая смесь двух твердых пористых носителей: активного оксида алюминия (30-70)об.%, и углеродного сорбента (70-30)об.%;
- на активный оксид алюминия нанесена химическая добавка в виде (7-10)мас.% перманганата калия;
- на углеродный сорбент нанесена химическая добавка в виде (15-20)мас.% карбоната калия.

(7-10)% перманганата калия на активном оксиде алюминия обеспечивает окисление монооксида азота до диоксида и химическое связывание диоксида азота.

Углеродный сорбент обеспечивает адсорбцию диоксида азота, а нанесенный на него карбонат калия химически связывает диоксид азота как при "сухом", так и при равномерно увлажненном состоянии поглотителя.

Состав механической смеси пористых носителей (30-70)об.% активного оксида алюминия и (70-30)об.% углеродного сорбента при указанном выше количестве химических добавок на каждом из них обеспечивает максимальное время защитного действия по моно- и диоксиду азота.

Предложенное решение позволяет достигнуть поставленную цель: обеспечить возможность поглощения оксидов азота из воздуха при равновесном увлажнении химического поглотителя.

Химический поглотитель оксидов азота получают путем механического смешивания в смесителе сыпучих продуктов: активного оксида алюминия с нанесенной на него химической добавкой в виде перманганата калия и углеродного сорбента с нанесенной на него химической добавкой в виде карбоната калия.

Перманганат калия наносят на активный оксид алюминия путем пропитки из водного раствора и последующей сушки в паровой сушилке при температуре (100-110)^oC.

Карбонат калия наносят на углеродный сорбент путем пропитки из водного раствора и последующей сушки в паровой сушилке при температуре (100-110)^oC.

Для обоснования оптимального состава химического поглотителя оксидов азота были приготовлены и испытаны на время защитного действия опытные образцы различного состава.

Результаты испытаний представлены в таблицах 1, 2, 3.

Наибольшее время защитного действия по оксидам азота поглотитель на активном оксиде алюминия имеет при содержании в нем (7-10)% перманганата калия. При увеличении количества добавки свыше 10% время защитного действия практически не возрастает.

Наибольшее время защитного действия по оксидам азота обеспечивает механическая смесь поглотителя на основе оксида алюминия с углеродным сорбентом, содержащим (15-20)мас. % карбоната калия. При увеличении количества добавки свыше 20% время защитного действия практически не возрастает.

Наибольшее время защитного действия по оксидам азота имеет механическая смесь, содержащая (70-30)об.% активного оксида алюминия с добавкой перманганата калия (7-10)мас. % и (30-70)об. % углеродного сорбента с добавкой (15-20)мас. % карбоната калия при "сухом" и равновесно увлажненном состоянии поглотителя.

Преимущество предложенного химического поглотителя перед прототипом в соответствии с заявленной целью изобретения заключается в обеспечении возможности поглощения оксидов азота из воздуха при равновесном увлажнении поглотителя, что имеет важное значение при использовании его в средствах защиты, предусмотренных для длительной эксплуатации.

Из изложенного следует, что каждый из отличительных признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного решения.

Химический поглотитель оксидов азота представляет собой механическую смесь 30-70 об.% активного оксида алюминия и 70-30 об.% углеродного сорбента, при этом первый содержит в качестве химической добавки 7-10 мас.% перманганата калия, а второй 15-20 мас.% карбоната калия. Химический поглотитель предназначен для снаряжения средств индивидуальной и коллективной защиты человека от оксидов азота, обеспечивающих эффективную длительную защиту как в "сухом", так и в равновесно увлажненном состоянии. 4 табл.

Химический поглотитель оксидов азота, включающий твердый пористый носитель и активную химическую добавку в виде перманганата калия, отличающийся тем, что пористый носитель представляет собой механическую смесь 30 - 70 об. % активного оксида алюминия и 70 - 30 об.% углеродного сорбента, при этом первый содержит в качестве химической добавки 7 - 10 мас.% перманганата калия, а второй 15 - 20 мас.% карбоната калия.