КОМБИНИРОВАННЫЙ ФИЛЬТР (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2013 года по МПК A62B23/02 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) человека от вредных веществ, в частности от органических паров - марка А (циклогексан), неорганических - марка В (циановодород) и кислых - марка Е (диоксид серы) газов и паров, аммиака - марка К, монооксида азота, хлорциана, аэрозолей (пыль, дым, туман).

Известен фильтрующе-сорбирующий элемент для средств очистки воздуха по патенту RU №2195993 (опубл. 10.01.2003 г.), содержащий частицы сорбента, скрепленные частицами термопластичного полимера в лобовом слое, представляющем собой механическую смесь углеродсодержащего катализатора, модифицированного соединениями меди, хрома, серебра, триэтилендиамином, и активного оксида алюминия, пропитанного перманганатом бария, и в замыкающем слое, представляющем собой активный оксид алюминия, импрегнированный палладием.

Недостатками фильтрующе-сорбирующего элемента являются:

- отсутствие элементов (корпус, дно и т.д.), позволяющих использовать фильтрующе-сорбирующий элемент в составе фильтрующего СИЗОД в качестве фильтра;

- технологические сложности получения фильтрующе-сорбирующего элемента, связанные с длительностью получения однородности механической смеси сорбентов и сорбентов с термопластичным полимером;

- снижение в целом защитной способности сорбентов вследствие забивания активной их поверхности расплавом полимера;

- низкое время защитного действия (ВЗД) по органическим парам и аммиаку;

- недостаточно высокое ВЗД по циановодороду, диоксиду серы, монооксиду азота и хлорциану;

- отсутствие защиты от аэрозолей.

Известна поливалентная поглощающая коробка по патенту RU №2111028 (опубл. 20.05.1998 г.), состоящая из корпуса с дном, сеток для разделения трех слоев шихты, выполненных в виде последовательно расположенных по ходу вдыхаемого воздуха катализатора-поглотителя на угольной основе с добавками окислов меди, хрома, серебра, поглотителя-осушителя и гопкалита в массовом соотношении 1,0:(2,0-1,5):(2,0-1,0) соответственно. Недостатками поливалентной поглощающей коробки являются:

- корпус не содержит удобного соединительного элемента для подсоединения к элементам СИЗОД;

- недостаточно высокое ВЗД по диоксиду серы и монооксиду азота;

- отсутствие защиты от аэрозолей;

- вероятность проникновения пыли из шихты в органы дыхания человека через отверстия верхней сетки.

Общим недостатком аналогов является отсутствие противоаэрозольного фильтра, что делает их несоответствующими требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 «Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Фильтры противогазовые и комбинированные. Общие технические условия», предъявляемым к специальной марке комбинированного фильтра NOP3, защищающей от оксидов азота с обязательной одновременной защитой от аэрозолей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемым вариантам комбинированного фильтра является противогазовый фильтр по патенту RU №2344858 (опубл. 27.01.2009), содержащий корпус, дно с входным отверстием и наружной резьбовой горловиной, трехслойную шихтовую часть, состоящую из последовательно расположенных по ходу воздуха слоев активного угля, осушителя на основе активного угля с бромистым литием или активного угля с бромистым литием и хлористым кальцием и гопкалита при соотношении длин слоев или объемном соотношении 1,0:(1,15-1,17):(1,2-1,35) соответственно, нижнюю и верхнюю сетки для крепления шихты, противоаэрозольный фильтр, крышку с выходным отверстием и резьбовой горловиной для присоединения фильтра к маске.

Недостатками противогазового фильтра являются:

- недостаточно высокая эксплутационная надежность конструкции противогазового фильтра, так как наличие соединения крышки с резьбовой горловиной и корпуса на выходе воздуха после шихты и противоаэрозольного фильтра повышает вероятность проникновения газов, паров и высокодисперсных аэрозолей в месте соединения крышки и корпуса минуя шихту и противоаэрозольный фильтр при дыхании человеком через противогазовый фильтр;

- низкое ВЗД по аммиаку;

- недостаточно высокое ВЗД по циановодороду, диоксиду серы, монооксиду азота и хлорциану;

- не позволяет контролировать длины слоев шихты, так как корпус противогазового фильтра гладкий и не имеет никаких отметок;

- технологические сложности снаряжения шихты, связанные с возможностью смешения слоев между собой ввиду отсутствия разделительных устройств между слоями шихты.

Общими недостатками второго аналога и прототипа являются:

- отсутствие возможности поглощения монооксида азота в условиях увлажнения шихты, особенно гопкалита, что исключает возможность использования второго аналога и прототипа многоразово и приводит к необходимости пользоваться такими фильтрующими устройствами из соображений эксплуатационной надежности одноразово, причем это соответствует требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99, но делает применение одноразовых фильтрующих устройств по оксидам азота излишне дорогостоящим и неэффективным;

- коррозионная активность хлоридсодержащих слоев шихты по отношению к металлическим деталям фильтрующих устройств;

- отсутствие возможности расположения первого и второго слоя шихты по ходу вдыхаемого воздуха в корпусе взаимно вместо друг друга, что ограничивает технологические пути изготовления фильтрующих устройств.

Кроме того, в аналоге и обоих прототипах не показаны элементы герметизации фильтрующего устройства, что позволяет шихте, особенно гопкалиту, контактировать с окружающим воздухом во время хранения, увлажняться и терять свои каталитические и поглотительные свойства.

Предлагаемым изобретением по первому варианту решается задача разработки технологичного в изготовлении комбинированного фильтра, обладающего достаточно высоким ВЗД, соответствующим требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 для марок и классов эффективности защиты соответственно А1, В2, Е2, К2, NOP3, способного при этом поглощать монооксид азота и соответствовать требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 для марки NOP3 в условиях равновесного увлажнения шихты; обладающего достаточно высоким ВЗД по хлорциану; обладающего некоррозионноактивной шихтой; имеющего достаточно удобный и надежный элемент в корпусе для подсоединения к элементам СИЗОД; исключающего вероятность выделения пыли из шихты; содержащего элементы герметизации.

Предлагаемым изобретением по второму варианту решается задача разработки технологичного в изготовлении комбинированного фильтра, обладающего достаточно высоким ВЗД, соответствующим требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 для марок и классов эффективности защиты соответственно А1, В2, Е2, К2, NOP3, способного при этом поглощать монооксид азота и соответствовать требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 для марки NOP3 в условиях равновесного увлажнения шихты; обладающего повышенным ВЗД по аммиаку и достаточно высоким ВЗД по хлорциану; имеющего достаточно удобный и надежный элемент в корпусе для подсоединения к элементам СИЗОД; исключающего вероятность выделения пыли из шихты; содержащего элементы герметизации.

Для достижения указанного технического результата в комбинированном фильтре по первому варианту исполнения, содержащем корпус, дно с входным отверстием, трехслойную шихту, сетки для закрепления шихты, противоаэрозольный фильтр, корпус имеет соединительный элемент - наружную резьбовую горловину, в которой расположено выходное отверстие, шихта выполнена в виде последовательно расположенных от наружной резьбовой горловины слоев в объемном соотношении 1,0:(0,3-1,0):(1,0-0,3) соответственно, первый слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного оксида алюминия, пропитанного перманганатом бария, и/или перманганатом меди, и/или перманганатом цинка, и/или перманганатом никеля, второй слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного угля с оксидами и солями меди и/или цинка, включая добавки для поглощения аммиака в виде сульфатов меди и/или цинка, третий слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного угля с сульфатом меди и/или цинка, причем второй и третий слои шихты могут быть расположены в корпусе взаимно вместо друг друга; в частном случае исполнения поглотитель второго слоя шихты может дополнительно содержать оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка, или поглотитель второго и/или поглотитель третьего слоя шихты может дополнительно содержать сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, или поглотитель второго и/или поглотитель третьего слоя шихты может дополнительно содержать сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, а поглотитель второго слоя шихты при этом - оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка; также в комбинированном фильтре слои шихты могут быть разделены между собой сетками; в корпусе последним по ходу вдыхаемого воздуха и/или в качестве одной или двух сеток для разделения слоев шихты между собой и/или для разделения шихты и первой по ходу вдыхаемого воздуха сетки для закрепления шихты может быть использован противопылевой тампон; отверстия наружной резьбовой горловины и дна могут быть закрыты съемными запирающими устройствами.

Для достижения указанного технического результата в комбинированном фильтре по второму варианту исполнения, содержащем корпус, дно с входным отверстием, трехслойную шихту с использованием вторым слоем поглотителя на основе активного угля с хлоридом металла, сетки для закрепления шихты, противоаэрозольный фильтр, корпус имеет соединительный элемент - наружную резьбовую горловину, в которой расположено выходное отверстие, шихта выполнена в виде последовательно расположенных от наружной резьбовой горловины слоев в объемном соотношении 1,0:(0,3-1,0):(1,0-0,3) соответственно, первый слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного оксида алюминия, пропитанного перманганатом бария, и/или перманганатом цинка, и/или перманганатом никеля, поглотитель второго слоя шихты дополнительно содержит оксиды и соли меди и/или цинка, а в качестве хлорида металла используется хлорид никеля, и/или хлорид цинка, и/или хлорид кобальта, и/или хлорид меди, третий слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного угля с хлоридом никеля, и/или хлоридом цинка, и/или хлоридом кобальта, и/или хлоридом меди, причем второй и третий слои шихты могут быть расположены взаимно вместо друг друга, а добавкам в виде хлоридов металлов могут сопутствовать их оксихлориды; в частном случае исполнения поглотитель второго слоя шихты может дополнительно содержать оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка, или поглотитель второго и/или поглотитель третьего слоя шихты может дополнительно содержать хлориды, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и натрия, или поглотитель второго и/или третьего слоя шихты может дополнительно содержать хлориды, карбонаты оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, а поглотитель второго слоя шихты при этом - оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка; в частном случае исполнения второй слой шихты может представлять собой поглотитель на основе активного угля с оксидами и солями меди и/или цинка, включая добавки для поглощения аммиака в виде сульфатов меди и/или цинка, при этом поглотитель второго слоя шихты может дополнительно содержать оксиды и соли хрома или молибдена и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка, или поглотитель второго слоя шихты может дополнительно содержать сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия или натрия, или поглотитель второго слоя шихты может дополнительно содержать сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка; в частном случае исполнения третий слой шихты может представлять собой поглотитель на основе активного угля с сульфатом меди и/или цинка, при этом поглотитель третьего слоя шихты может дополнительно содержать сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия; также в комбинированном фильтре слои шихты могут быть разделены между собой сетками; в корпусе последним по ходу вдыхаемого воздуха и/или в качестве одной или двух сеток для разделения слоев шихты между собой и/или для разделения шихты и первой по ходу вдыхаемого воздуха сетки для закрепления шихты может быть использован противопылевой тампон; отверстия наружной резьбовой горловины и дна могут быть закрыты съемными запирающими устройствами.

Отличительным признаком предлагаемого комбинированного фильтра по первому варианту исполнения является то, что корпус имеет соединительный элемент - наружную резьбовую горловину, в которой расположено выходное отверстие; шихта выполнена в виде последовательно расположенных от наружной резьбовой горловины трех слоев в объемном соотношении 1,0:(0,3-1,0):(1,0-0,3) соответственно; первый слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного оксида алюминия, пропитанного перманганатом бария, и/или перманганатом меди, и/или перманганатом цинка, и/или перманганатом никеля; второй слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного угля с оксидами и солями меди и/или цинка, включая добавки для поглощения аммиака в виде сульфатов меди и/или цинка; третий слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного угля с сульфатом меди и/или цинка; поглотитель второго слоя шихты может дополнительно содержать оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка; поглотитель второго и/или поглотитель третьего слоя шихты может дополнительно содержать сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия; поглотитель второго слоя шихты может дополнительно содержать сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка; второй и третий слои шихты могут быть расположены в корпусе взаимно вместо друг друга; слои шихты могут быть разделены между собой сетками; в корпусе последним по ходу вдыхаемого воздуха и/или в качестве одной или двух сеток для разделения шихты и первой по ходу вдыхаемого воздуха сетки для закрепления шихты может быть использован противопылевой тампон; отверстия наружной резьбовой горловины и дна могут быть закрыты съемными запирающими устройствами.

Отличительным признаком предлагаемого комбинированного фильтра по второму варианту исполнения является то, что корпус имеет соединительный элемент - наружную резьбовую горловину, в которой расположено выходное отверстие; шихта выполнена в виде последовательно расположенных от наружной резьбовой горловины трех слоев в объемном соотношении 1,0:(0,3-1,0):(1,0-0,3) соответственно; первый слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного оксида алюминия, пропитанного перманганатом бария, и/или перманганатом меди, и/или перманганатом никеля; поглотитель второго слоя шихты дополнительно содержит оксиды и соли меди и/или цинка, а в качестве хлорида металла используется хлорид никеля, и/или хлорид цинка, и/или хлорид кобальта, и/или хлорид меди; третий слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного угля с хлоридом никеля, и/или хлоридом цинка, и/или хлоридом кобальта, и/или хлоридом меди; в шихте добавкам в виде хлоридов металлов могут сопутствовать их оксихлориды; поглотитель второго слоя шихты может дополнительно содержать оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка; поглотитель второго и/или поглотитель третьего слоя шихты может дополнительно содержать хлориды, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия; поглотитель второго слоя шихты может дополнительно содержать хлориды, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка; второй слой шихты может представлять собой поглотитель на основе активного угля с оксидами и солями меди и/или цинка, включая добавки для поглощения аммиака в виде сульфатов меди и/или цинка, при этом поглотитель второго слоя шихты может дополнительно содержать оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка, или сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, или сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка; третий слой шихты может представлять собой поглотитель на основе активного угля с сульфатом меди и/или цинка, при этом поглотитель третьего слоя шихты может дополнительно содержать сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия; второй и третий слои шихты могут быть расположены в корпусе взаимно вместо друг друга; слои шихты могут быть разделены между собой сетками; в корпусе последним по ходу вдыхаемого воздуха и/или в качестве одной или двух сеток для разделения слоев шихты между собой и/или для разделения шихты и первой по ходу вдыхаемого воздуха сетки для закрепления шихты может быть использован противопылевой тампон; отверстия наружной резьбовой горловины и дна могут быть закрыты съемными запирающими устройствами.

Благодаря наличию этих признаков создан комбинированный фильтр двух вариантов исполнения, который технологичен в изготовлении, обладает достаточно высоким ВЗД, соответствующим требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 для марок и классов эффективности защиты соответственно А1, В2, Е2, К2, NOP3, способен при этом поглощать монооксид азота и соответствовать требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 для марки NOP3 в условиях равновесного увлажнения шихты; обладает достаточно высоким ВЗД по хлорциану; имеет достаточно удобный и надежный элемент в корпусе для подсоединения к элементам СИЗОД; содержит элементы герметизации. Комбинированный фильтр по первому варианту исполнения обладает некоррозионноактивной шихтой, что позволяет использовать для его изготовления металлические детали, а комбинированный фильтр по второму варианту исполнения обладает повышенным ВЗД по аммиаку.

Комбинированный фильтр по второму варианту исполнения наиболее предпочтителен, например, в пластмассовом исполнении деталей.

Предлагаемый комбинированный фильтр представлен на чертежах.

На фиг.1 представлен общий вид комбинированного фильтра (варианты 1, 2).

На фиг.2 представлен комбинированный фильтр, содержащий элементы герметизации (варианты 1, 2).

На фиг.1 представлен предлагаемый комбинированный фильтр, который состоит из корпуса 1 с наружной резьбовой горловиной 2, дна 3, противоаэрозольного фильтра 4, сеток для закрепления шихты 5, разделительных сеток или противопылевых тампонов 6, противопылевого тампона (-ов) 7, слоев шихты 8 (первый слой), 9 (второй слой) и 10 (третий слой).

На фиг.2 представлен предлагаемый комбинированный фильтр, содержащий элементы герметизации - съемные запирающие устройства 11 (наружной резьбовой горловины) и 12 (отверстия дна).

Предлагаемый комбинированный фильтр по первому и второму вариантам работает следующим образом. Снимают съемные запирающие устройства 11 и 12, после чего с помощью наружной резьбовой горловины 2 комбинированный фильтр присоединяют к элементам СИЗОД. При вдохе воздух через отверстие дна 3 поступает во внутреннюю часть фильтра. Проходя через противоаэрозольный фильтр 4 и слои шихты 10, 9 и 8, зафиксированные в корпусе 1 сетками 5 и разделенные сетками или противопылевыми тампонами 6, а также через противопылевой тампон (-ы) 7, воздух очищается и через наружную резьбовую горловину 2 корпуса 1 поступает в подмасочное пространство СИЗОД и используется для дыхания.

К описанию прилагаются таблицы 1-4.

В таблице 1 показана зависимость ВЗД от состава шихты комбинированного фильтра по первому варианту исполнения в сравнении с прототипом и аналогами.

В таблице 2 показана зависимость ВЗД от состава шихты комбинированного фильтра по второму варианту исполнения в сравнении с прототипом и аналогами.

В таблице 3 показана зависимость ВЗД от соотношения слоев шихты комбинированного фильтра по первому варианту исполнения.

В таблице 4 показана зависимость ВЗД от соотношения слоев шихты комбинированного фильтра по второму варианту исполнения.

Пояснения к таблицам 1, 2, 3 и 4

1 В таблицах даны усредненные значения из результатов шести испытаний в идентичных условиях.

2 Условия испытаний на ВЗД по циклогексану: выходная концентрация 10 ppm, объемный расход постоянного газопаровоздушного потока (30±0,75) дм³/мин, относительная влажность воздуха (70±2)%, температура воздуха (20±1)°С.

3 Условия испытаний на ВЗД по циановодороду: по ГОСТ 12.4.158-90 «ССБТ. СИЗОД фильтрующие. Методы определения времени защитного действия фильтрующе-поглощающих коробок по парообразным вредным веществам» при выходной концентрации 10 ppm, объемном расходе постоянного газопаровоздушного потока (30±0,75) дм³/мин, относительной влажности воздуха (70±5)%, температуре воздуха (20±5)°С.

4 Условия испытаний на ВЗД по диоксиду серы и аммиаку: по ГОСТ 12.4.159-90 «ССБТ. СИЗОД фильтрующие. Методы определения времени защитного действия фильтрующе-поглощающих коробок по газообразным вредным веществам» при выходной концентрации диоксида серы 5 ppm, выходной концентрации аммиака 25 ppm, объемном расходе постоянного газопаровоздушного потока (30±0,75) дм³/мин, относительной влажности воздуха (70±5)%, температуре воздуха (20±5)°С.

5 Условия испытаний на ВЗД по монооксиду азота: выходная концентрация 5 ppm, объемный расход постоянного газопаровоздушного потока (30±0,75) дм³/мин, относительная влажность воздуха (70±2) %, температура воздуха (20±1)°С.

Равновесное увлажнение шихты производилось путем пропускания через шихту фильтра постоянного воздушного потока с расходом (30±5) дм³/мин при относительной влажности воздуха (70±2) % и температуре (20±1)°С. Периодически фильтр взвешивали. Шихту фильтра считали равновесно увлажненной, если вес фильтра достигал постоянного.

6 Условия испытаний на ВЗД по хлорциану: по ГОСТ В 18673-73 «Система фильтрующе-поглощающая противогазов. Методы испытания на время защитного действия по хлорциану».

7 АОА - активный оксид алюминия, ПМТ - перманганат, Ва - барий, Cu - медь, Zn - цинк, Ni - никель, АУ - активный уголь.

Результаты, представленные в таблице 1, показывают, что предлагаемый комбинированный фильтр по первому варианту исполнения:

1 Соответствует требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 для марок и классов эффективности защиты соответственно А1, В2, Е2, К2, NOP3.

2 По сравнению с первым аналогом соответствует требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 по ВЗД по циклогексану, аммиаку, монооксиду азота в условиях увлажнения шихты, обладает более высоким ВЗД по циклогексану, циановодороду, диоксиду серы, аммиаку, монооксиду азота и хлорциану.

3 По сравнению со вторым аналогом обладает более высоким ВЗД по диоксиду серы и монооксиду азота, обладает возможностью поглощать монооксид азота в условиях увлажнения шихты и соответствует при этом требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 по ВЗД по монооксиду азота.

4 По сравнению с прототипом соответствует требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 по ВЗД по аммиаку, обладает более высоким ВЗД по циановодороду, диоксиду серы, аммиаку, монооксиду азота и хлорциану, обладает возможностью поглощать монооксид азота в условиях увлажнения шихты и соответствует при этом требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 по ВЗД по монооксиду азота.

5 Содержит в поглотителе первого слоя шихты на основе активного оксида алюминия перманганат бария, и/или перманганат меди, и/или перманганат цинка, и/или перманганат никеля, которые в аналогичной степени влияют на ВЗД.

6 Содержит в поглотителе второго слоя шихты на основе активного угля оксиды и соли меди и/или цинка, которые в аналогичной степени влияют на ВЗД.

7 Содержит в поглотителе второго слоя шихты на основе активного угля сульфат меди и/или сульфат цинка, которые в аналогичной степени влияют на поглощение аммиака.

8 Содержит в поглотителе третьего слоя шихты на основе активного угля сульфат меди и/или сульфат цинка, которые в аналогичной степени влияют на поглощение аммиака.

9 Может содержать в поглотителе второго слоя шихты оксиды и соли хрома и/или молибдена, которые в аналогичной степени способствуют повышению ВЗД по хлорциану, не препятствуя при этом поглощению других веществ.

10 Может содержать в поглотителе второго слоя шихты оксиды и соли серебра, которые не препятствуют поглощению циклогексана, циановодорода, диоксида серы, аммиака, монооксида азота и хлорциана.

11 Может содержать в поглотителе второго слоя шихты сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, которые способствуют повышению ВЗД по циклогексану и аммиаку, не препятствуя при этом поглощению других веществ.

12 Может содержать в поглотителе третьего слоя шихты сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, которые способствуют повышению ВЗД по циклогексану и аммиаку, не препятствуя при этом поглощению других веществ.

13 Содержит второй и третий слои шихты, которые могут быть расположены в корпусе взаимно вместо друг друга, не снижая при этом ВЗД по всем веществам.

14 Имеет расположение слоев шихты, позволяющее поглощать монооксид азота в условиях увлажнения шихты и обладать достаточно высоким ВЗД по монооксиду азота.

Результаты, представленные в таблице 2, показывают, что предлагаемый комбинированный фильтр по второму варианту исполнения:

1 Соответствует требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 для марок и классов эффективности защиты соответственно A1, B2, E2, K2, NOP3.

2 По сравнению с первым аналогом соответствует требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 по ВЗД по циклогексану, аммиаку, монооксиду азота в условиях увлажнения шихты, обладает более высоким ВЗД по циклогексану, циановодороду, диоксиду серы, аммиаку, монооксиду азота и хлорциану.

3 По сравнению со вторым аналогом обладает более высоким ВЗД по диоксиду серы, аммиаку и монооксиду азота, обладает возможностью поглощать монооксид азота в условиях увлажнения шихты и соответствует при этом требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 по ВЗД по монооксиду азота.

4 По сравнению с прототипом соответствует требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 по ВЗД по аммиаку, обладает более высоким ВЗД по циановодороду, диоксиду серы, аммиаку, монооксиду азота и хлорциану, обладает возможностью поглощать монооксид азота в условиях увлажнения шихты и соответствует при этом требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99 по ВЗД по монооксиду азота.

5 Обладает повышенным ВЗД по аммиаку.

6 Содержит в поглотителе первого слоя шихты на основе активного оксида алюминия перманганат бария, и/или перманганат меди, и/или перманганат цинка, и/или перманганат никеля, которые в аналогичной степени влияют на ВЗД.

7 Содержит в поглотителе второго слоя шихты на основе активного угля оксиды и соли меди и/или цинка, которые в аналогичной степени влияют на ВЗД.

8 Содержит в поглотителе второго слоя шихты на основе активного угля хлорид никеля, и/или хлорид цинка, и/или хлорид кобальта, и/или хлорид меди, которые в аналогичной степени влияют на поглощение аммиака.

9 Содержит в поглотителе третьего слоя шихты на основе активного угля хлорид никеля, и/или хлорид цинка, и/или хлорид кобальта, и/или хлорид меди, которые в аналогичной степени влияют на поглощение аммиака.

10 Может содержать в поглотителе второго слоя шихты оксихлориды никеля, цинка, кобальта и меди, которые способствуют повышению ВЗД по аммиаку и циклогексану, не препятствуя при этом поглощению других веществ.

11 Может содержать в поглотителе третьего слоя шихты оксихлориды никеля, цинка, кобальта и меди, которые способствуют повышению ВЗД по аммиаку и циклогексану, не препятствуя при этом поглощению других веществ.

12 Может содержать в поглотителе второго слоя шихты оксиды и соли хрома и/или молибдена, которые в аналогичной степени способствуют повышению ВЗД по хлорциану, не препятствуя при этом поглощению других веществ.

13 Может содержать в поглотителе второго слоя шихты оксиды и соли серебра, которые не препятствуют поглощению циклогексана, циановодорода, диоксида серы, аммиака, монооксида азота и хлорциана.

14 Может содержать в поглотителе второго слоя шихты хлориды, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, которые способствуют повышению ВЗД по циклогексану и аммиаку, не препятствуя при этом поглощению других веществ.

15 Может содержать в поглотителе третьего слоя шихты хлориды, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, которые способствуют повышению ВЗД по циклогексану и аммиаку, не препятствуя при этом поглощению других веществ.

16 Содержит второй и третий слои шихты, которые могут быть расположены в корпусе взаимно вместо друг друга, не снижая при этом ВЗД по всем веществам.

17 Может содержать в качестве второго слоя шихты второй слой шихты комбинированного фильтра по первому варианту исполнения, не снижая при этом ВЗД по циклогексану, циановодороду, диоксиду серы, монооксиду азота и хлорциану.

18 Может содержать в качестве третьего слоя шихты третий слой шихты комбинированного фильтра по первому варианту исполнения, не снижая при этом ВЗД по циклогексану, циановодороду, диоксиду серы, монооксиду азота и хлорциану.

19 Имеет расположение слоев шихты, позволяющее поглощать монооксид азота в условиях увлажнения шихты и обладать достаточно высоким ВЗД по монооксиду азота.

Данные, представленные в таблицах 3 и 4, показывают, что оптимальное соотношение слоев шихты в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам 1,0:(0,3-1,0):(1,0-0,3) соответственно.

Уменьшение второго слоя шихты более 0,3 приводит к значительному уменьшению ВЗД предлагаемого комбинированного фильтра по первому и второму вариантам по циановодороду и несоответствию требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99.

Уменьшение третьего слоя шихты более 0,3 приводит к значительному уменьшению ВЗД предлагаемого комбинированного фильтра по первому и второму вариантам по аммиаку и несоответствию требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99.

Уменьшение второго слоя шихты более 0,3 и третьего слоя шихты более 0,3 приводит к значительному уменьшению ВЗД предлагаемого комбинированного фильтра по первому и второму вариантам по циклогексану и несоответствию требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99.

Увеличение второго или третьего слоя шихты более 1,0 приводит к значительному уменьшению ВЗД предлагаемого комбинированного фильтра по первому и второму вариантам по монооксиду азота и несоответствию требованиям ГОСТ Р 12.4.193-99.

Слой шихты из поглотителя на основе активного оксида алюминия, пропитанного перманганатом бария, и/или перманганатом меди, и/или перманганатом цинка, и/или перманганатом никеля, в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам обеспечивает поглощение монооксида азота, кислых газов и паров и, в меньшей степени, неорганических газов и паров и аммиака.

Слой шихты из поглотителей на основе активного угля в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам обеспечивает поглощение органических паров, неорганических и кислых газов и паров, аммиака, хлорциана.

Применение трехслойной шихты с предлагаемыми слоями обусловливает универсальность защиты предлагаемого комбинированного фильтра по первому и второму вариантам. При этом слои шихты не препятствуют друг другу поглощать соответствующие вещества, а второй и третий слои шихты могут располагаться в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам первым из слоев по ходу вдыхаемого воздуха как один, так и другой.

Соотношение слоев шихты в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам по объему, в отличие от соотношения слоев по длине, гарантирует требуемую точность замера количества шихты и позволяет осуществлять контроль соотношения слоев шихты.

Противоаэрозольный фильтр в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам обеспечивает защиту от аэрозолей.

Расположение в корпусе предлагаемого комбинированного фильтра по первому и второму вариантам по ходу вдыхаемого воздуха вначале противоаэрозольного фильтра и только затем шихты обусловлено необходимостью последовательной очистки вдыхаемого воздуха вначале от аэрозолей различной дисперсности противоаэрозольным фильтром, затем от газов и паров шихтой. В противном случае, при расположении первой по ходу вдыхаемого воздуха шихты фильтрация грубодисперсных аэрозолей будет происходить на нижней сетке для закрепления шихты, грубодисперсные аэрозоли будут забивать отверстия сетки, в результате чего сопротивление потоку воздуха через шихту резко возрастет и приведет к преждевременной замене всего комбинированного фильтра.

Оксиды и соли (аммиакаты, карбонаты) меди и/или цинка в шихте предлагаемого комбинированного фильтра по первому и второму вариантам обеспечивают поглощение неорганических и кислых газов и паров.

Сульфат меди и/или сульфат цинка в шихте предлагаемого комбинированного фильтра по первому варианту исполнения обеспечивает поглощение аммиака.

Хлорид никеля, и/или хлорид цинка, и/или хлорид кобальта, и/или хлорид меди в шихте предлагаемого комбинированного фильтра по второму варианту исполнения обеспечивают поглощение аммиака.

Оксихлориды никеля, цинка, кобальта и меди вместе с хлоридами в шихте предлагаемого комбинированного фильтра по второму варианту исполнения обеспечивают эффективное поглощение аммиака и препятствуют образованию нерастворимых соединений металлов, которые могут блокировать доступ к микропорам.

Активный уголь в шихте предлагаемого комбинированного фильтра по первому и второму вариантам обеспечивает поглощение органических паров.

Оксиды и соли хрома и/или молибдена (хроматы, бихроматы, хромиты, молибдаты) в шихте предлагаемого комбинированного фильтра по первому и второму вариантам необходимы для поглощения хлорциана, а также для поглощения неорганических и кислых газов и паров.

Необходимость нанесения на активный уголь серебра обусловлена каталитическими свойствами соединений серебра, например, при окислении кислородом воздуха мышьяковистого водорода.

Сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия в шихте предлагаемого комбинированного фильтра по первому варианту исполнения обеспечивают гидрофильность внутренней поверхности основы из активного угля и эффективную работу поглотителя по аммиаку в условиях повышенной влажности.

Хлориды, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия в шихте предлагаемого комбинированного фильтра по второму варианту исполнения обеспечивают гидрофильность внутренней поверхности основы из активного угля и эффективную работу поглотителя по аммиаку в условиях повышенной влажности.

Предлагаемый комбинированный фильтр по первому и второму вариантам технологичен в изготовлении, так как не связан со сложностями длительного получения однородности механической смеси компонентов шихты и компонентов шихты с термопластичным полимером.

Наружная резьбовая горловина корпуса предлагаемого комбинированного фильтра по первому и второму вариантам (фиг.1) является удобным соединительным элементом с элементами СИЗОД, например маски, вследствие меньшего, по сравнению с корпусом, диаметра и наличия резьбы, и соединяется, например, вкручиванием в гайку или крышку элементов СИЗОД.

Наружная резьбовая горловина в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам обусловливает достаточно высокую эксплуатационную надежность его конструкции, так как, являясь неразъемной частью корпуса фильтра, не требует наличия крышки с горловиной и необходимости соединения крышки с корпусом на выходе воздуха после шихты и исключает тем самым вероятность проникновения газов, паров и высокодисперсных аэрозолей минуя противоаэрозольный фильтр и шихту при дыхании человека.

Противопылевой тампон, расположенный в корпусе последним по ходу вдыхаемого воздуха, в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам необходим для предотвращения проникновения пыли из шихты в органы дыхания человека через отверстия верхней сетки.

Разделительная сетка в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам необходима для предотвращения смешения слоев шихты и сохранения тем самым защитной мощности каждого слоя.

Противопылевой тампон, разделяющий слои шихты, в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам необходим для предотвращения попадания пыли из слоя в слой, что может увеличить общее сопротивление шихты.

Противопылевой тампон, разделяющий шихту и первую по ходу вдыхаемого воздуха сетку для закрепления шихты в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам, необходим для предотвращения проникновения пыли из шихты в противоаэрозольный фильтр, что может засорить его и уменьшить его пылеемкость.

Применение элементов герметизации (фиг.2) - съемных запирающих устройств наружной резьбовой горловины корпуса и отверстия дна, например резьбового колпачка с уплотнением и резиновой пробки соответственно, в предлагаемом комбинированном фильтре по первому и второму вариантам необходимо для обеспечения каталитических и поглотительных свойств шихты при длительном хранении.

Предлагаемый комбинированный фильтр по первому и второму вариантам является надежным и удобным элементом СИЗОД людей во время выполнения ими технологических операций на предприятиях химической промышленности, обладает длительной универсальной многоразовой защитой от оксидов азота, аммиака, паров органических веществ, неорганических и кислых газов и паров, аэрозолей, высокой защитной мощностью по хлорциану.

Предлагаемый комбинированный фильтр успешно прошел испытания в испытательном центре ФГУП ВНИИМ им. Д.И.Менделеева (г.Санкт-Петербург).

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) человека от вредных веществ. Комбинированный фильтр содержит корпус, дно с входным отверстием, трехслойную шихту, сетки для закрепления шихты, противоаэрозольный фильтр. Корпус имеет наружную резьбовую горловину, в которой расположено выходное отверстие. Шихта выполнена в виде трех последовательно расположенных от наружной резьбовой горловины слоев в объемном соотношении 1,0:(0,3-1,0):(1,0-0,3) соответственно. Первый слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного оксида алюминия, пропитанного перманганатом бария, и/или перманганатом меди, и/или перманганатом цинка, и/или перманганатом никеля. Второй слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного угля с оксидами и солями меди и/или цинка, включая добавки для поглощения аммиака в виде сульфатов меди и/или цинка. Третий слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного угля с сульфатом меди и/или цинка. Второй и третий слои шихты могут быть расположены в корпусе взаимно вместо друг друга. Предлагаемый комбинированный фильтр по первому и второму вариантам обладает длительной универсальной многоразовой защитой от оксидов азота, аммиака, паров органических веществ, неорганических и кислых газов и паров, аэрозолей, высокой защитной мощностью по хлорциану. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл.

1. Комбинированный фильтр, содержащий корпус, дно с входным отверстием, трехслойную шихту, сетки для закрепления шихты, противоаэрозольный фильтр, отличающийся тем, что корпус имеет соединительный элемент - наружную резьбовую горловину, в которой расположено выходное отверстие, шихта выполнена в виде трех последовательно расположенных от наружной резьбовой горловины слоев в объемном соотношении 1,0:(0,3-1,0):(1,0-0,3) соответственно, первый слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного оксида алюминия, пропитанного перманганатом бария, и/или перманганатом меди, и/или перманганатом цинка, и/или перманганатом никеля, второй слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного угля с оксидами и солями меди и/или цинка, включая добавки для поглощения аммиака в виде сульфатов меди и/или цинка, третий слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного угля с сульфатом меди и/или цинка, причем второй и третий слои шихты могут быть расположены в корпусе взаимно вместо друг друга.

2. Комбинированный фильтр по п.1, отличающийся тем, что поглотитель второго слоя шихты дополнительно содержит оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка.

3. Комбинированный фильтр по п.1, отличающийся тем, что поглотитель второго и/или поглотитель третьего слоя шихты дополнительно содержит сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия.

4. Комбинированный фильтр по п.1, отличающийся тем, что поглотитель второго и/или поглотитель третьего слоя шихты дополнительно содержит сульфаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, а поглотитель второго слоя шихты дополнительно содержит оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка.

5. Комбинированный фильтр по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что слои шихты разделены между собой сетками.

6. Комбинированный фильтр по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что в корпусе последним по ходу вдыхаемого воздуха и/или в качестве одной или двух сеток для разделения слоев шихты между собой и/или для разделения шихты и первой по ходу вдыхаемого воздуха сетки для закрепления шихты использован противопылевой тампон.

7. Комбинированный фильтр по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что отверстия наружной резьбовой горловины и дна закрыты съемными запирающими устройствами.

8. Комбинированный фильтр, содержащий корпус, дно с входным отверстием, трехслойную шихту с использованием вторым слоем поглотителя на основе активного угля с хлоридом металла, сетки для закрепления шихты, противоаэрозольный фильтр, отличающийся тем, что корпус имеет соединительный элемент - наружную резьбовую горловину, в которой расположено выходное отверстие, шихта выполнена в виде трех последовательно расположенных от наружной резьбовой горловины слоев в объемном соотношении 1,0:(0,3-1,0):(1,0-0,3) соответственно, первый слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного оксида алюминия, пропитанного перманганатом бария, и/или перманганатом меди, и/или перманганатом цинка, и/или перманганатом никеля, поглотитель второго слоя шихты дополнительно содержит оксиды и соли меди и/или цинка, а в качестве хлорида металла используется хлорид никеля, и/или хлорид цинка, и/или хлорид кобальта, и/или хлорид меди, третий слой шихты представляет собой поглотитель на основе активного угля с хлоридом никеля, и/или хлоридом цинка, и/или хлоридом кобальта, и/или хлоридом меди, причем второй и третий слои шихты могут быть расположены в корпусе взаимно вместо друг друга, а добавкам в виде хлоридов металлов могут сопутствовать их оксихлориды.

9. Комбинированный фильтр по п.8, отличающийся тем, что поглотитель второго слоя шихты дополнительно содержит оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка.

10. Комбинированный фильтр по п.8, отличающийся тем, что поглотитель второго и/или поглотитель третьего слоя шихты дополнительно содержит хлориды, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия.

11. Комбинированный фильтр по п.8, отличающийся тем, что поглотитель второго и/или поглотитель третьего слоя шихты дополнительно содержит хлориды, карбонаты, оксиды и гидроксиды калия и/или натрия, а поглотитель второго слоя шихты дополнительно содержит оксиды и соли хрома, и/или молибдена, и/или серебра, причем соли образованы соединениями меди и/или цинка.

12. Комбинированный фильтр по п.8, отличающийся тем, что в качестве второго слоя шихты взят второй слой шихты по п.1, или 2, или 3, или 4.

13. Комбинированный фильтр по п.8, отличающийся тем, что в качестве третьего слоя шихты взят третий слой шихты по п.1, или 3, или 4.

14. Комбинированный фильтр по п.8, или 9, или 10, или 11, или 12, или 13, отличающийся тем, что слои шихты разделены между собой сетками.

15. Комбинированный фильтр по п.8, или 9, или 10, или 11, или 12, или 13, отличающийся тем, что в корпусе последним по ходу вдыхаемого воздуха и/или в качестве одной или двух сеток для разделения слоев шихты между собой и/или для разделения шихты и первой по ходу вдыхаемого воздуха сетки для закрепления шихты использован противопылевой тампон.

16. Комбинированный фильтр по п.8, или 9, или 10, или 11, или 12, или 13, отличающийся тем, что отверстия резьбовой горловины и дна закрыты съемными запирающими устройствами.