ПОГЛОТИТЕЛЬ ДЛЯ ОБЛЕГЧЕННЫХ РЕСПИРАТОРОВ Российский патент 2004 года по МПК B01J20/20 B01J20/02 A62B23/02 

Изобретение относится к производству поглотителей на основе активированных углеродных тканей для поглощения аварийно химически опасных веществ ингаляционного действия (АХОВИД) кислого (диоксид серы, хлористый водород и т.п.), нейтрального (хлор, фтор, йод и т.п.) и органического (бензол, толуол, йодистый метил и т.п.) характеров, радиоактивных газов и паров (радиоактивный йод, радиоактивный йодистый метил и т.п.) при концентрации их в воздухе до 5 норм ПДК.

Известна активированная углеродная ткань бусофит [ТУ 88 БССР 180-90 Материал угольно-волокнистый сорбционно-фильтрующий (бусофит) г.Светлогорск], поглощающая органические и радиоактивные пары. Недостатком ткани бусофит является отсутствие защиты от АХОВИД кислого и нейтрального характеров.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому поглотителю является поглотитель на основе активированной углеродной ткани [Л.Ю.Кудрявцева, Е.А.Фарберова, Г.К.Ивахнюк, О.А.Болкунов, М.Л.Шкрабо. Хемосорбционные материалы для газопылезащитных респираторов. Журнал прикладной химии, 1997 г., т.70, вып.5, с.751-754], импрегнированной карбонатами щелочных металлов в количестве более 12 мас.%. Недостатком этого поглотителя является большое количество импрегната, приводящее к его осыпанию с поверхности поглотителя, что затрудняет его использование в респираторах из-за возможности попадания импрегната в органы дыхания.

Перед авторами стояла задача - разработать поглотитель на основе активированной углеродной ткани, обеспечивающей достаточно высокую степень защиты от АХОВИД кислого, нейтрального и органического характеров при содержании их в воздухе до 5 норм ПДК.

Результат достигается тем, что активированная углеродная ткань с предельным объемом сорбционного пространства 0,35-0,55 см³/г импрегнируется карбонатом калия и/или натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбонат калия и/или натрия 1-10

Активированная углеродная ткань Остальное

Предлагаемый поглотитель готовят на основе активированной углеродной ткани с поверхностной плотностью 200-265 г/м², предельным объемом сорбционного пространства 0,35-0,55 см³/г, которую пропитывают раствором карбоната калия и/или натрия при температуре не ниже 30°С. Пропитанную ткань отжимают и высушивают.

Пример 1. Активированную углеродную ткань полотнами прямоугольной формы погружают в пропиточный раствор с плотностью 1,05 г/см³ с температурой 60°С и выдерживают 10 мин. Пропитанные полотна вынимают из раствора, отжимают на валках, выдерживают на воздухе в течение 3 часов при комнатной температуре, высушивают при температуре 110-115°С в течение 5 часов. Получают поглотитель, содержащий 3,0 мас.% карбоната калия, активированная углеродная ткань остальное. Динамическая активность поглотителя по бензолу 39 мин, по диоксиду серы 8 мин, статическая активность по йоду 1600 мг/г.

Пример 2. Активированную углеродную ткань пропитывают аналогично примеру 1, но раствором с плотностью 1,17 г/см³. Далее поглотитель получают аналогично примеру 1. Поглотитель содержит 8,5 мас.% карбоната калия, имеет динамическую активность по бензолу 28 мин, по диоксиду серы 28 мин, статическая активность по йоду 1145 мг/г.

Условия испытаний: удельный расход газовоздушной смеси 0,05 дм³/мин·см², относительная влажность воздуха 50%, концентрация бензола 1,0 г/м³, диоксида серы - 0,2 г/м³, йода - 0,1 г/м³. Параметры испытаний выбраны с учетом условий эксплуатации облегченных газопылезащитных респираторов.

В таблице 1 приведено обоснование оптимального содержания карбонатов в образцах предлагаемого поглотителя в сравнении с прототипом и их защитные характеристики по бензолу, диоксиду серы и йоду.

Уменьшение содержания импрегната в поглотителе ниже 1 мас.% не обеспечивает защиту от диоксида серы, а увеличение содержания импрегната более 10 мас.% ведет к падению защитных показателей по бензолу и йоду и не ведет к заметному росту динамической активности по диоксиду серы, кроме того, импрегнат осыпается с поглотителя, что приводит к росту сопротивления и возможности попадания пыли импрегната в органы дыхания, снижению защитных характеристик по радиоактивным газам и парам.

Из результатов, приведенных в таблице 1, следует, что предлагаемый поглотитель по сравнению с прототипом обладает более высокой динамической активностью по АХОВИД органического характера и может изготавливаться в двух вариантах: для поглощения газовоздушных смесей с преобладающим содержанием паров радиоактивных веществ количество импрегната оптимально 1-4 мас.%, для смесей с преобладающим содержанием кислых газов и паров количество импрегната оптимально 5-10 мас.%.

В таблице 2 приведено обоснование предельного объема сорбционного пространства активированной углеродной ткани, из которой был получен поглотитель с содержанием карбоната калия 4 мас.%,

Из данных таблицы 2 видно, что оптимальный предельный объем сорбционного пространства активированной углеродной ткани находится в пределах 0,33-0,55 см³/г. Уменьшение и увеличение объема сорбционного пространства приводит к снижению качества поглотителя.

На основе предлагаемого поглотителя были изготовлены образцы облегченных респираторов - фильтрующие полумаски (Уралец, Кама-2000) и сменные газопылезащитные фильтры к респиратору РПА-ГП. Проведены их лабораторные и эксплуатационные испытания в ГНЦ “Институт Биофизики”, г. Москва, в производстве серной кислоты и углеводородов на ООО “Лукойл-Пермнефтеоргсинтез”. Респираторы получили положительную оценку на производстве при их опытной эксплуатации.

Планируется дальнейшее производство поглотителя и СИЗОД, снаряженных этим поглотителем.

Изобретение относится к производству поглотителей на основе активированных углеродных тканей для поглощения аварийно химически опасных веществ ингаляционного действия кислого, нейтрального и органического характеров, радиоактивных газов и паров. Поглотитель для облегченных респираторов содержит активированную углеродную ткань с объемом сорбционного пространства 0,35·10^-3-0,55·10^-3 м³/кг, импрегнированную карбонатами щелочных металлов при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбонат калия и/или карбонат натрия 1-10; активированная углеродная ткань остальное. Поглотитель для облегченных респираторов обладает высокой динамической активностью по веществам различного характера при концентрации их в воздухе до 5 норм ПДК. 2 табл.

Поглотитель для облегченных респираторов, содержащий активированную углеродную ткань, импрегнированную карбонатами щелочных металлов, отличающийся тем, что активированная углеродная ткань имеет объем сорбционного пространства 0,35· 10^-3÷0,55· 10^-3 м³/кг, а в качестве импрегната служит карбонат калия и/или карбонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбонат калия и/или карбонат натрия 1-10

Активированная углеродная ткань Остальное