ЛОВУШКА ВРЕДНЫХ ИСПАРЕНИЙ И ЗАПАХОВ Российский патент 2018 года по МПК B01F3/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механическому устройству, защищающему экологию и персонал, например, обслуживающий пункты/места налива или забора топлива для автомобильных и иных двигателей, использующих бензин, дизельное топливо и пр. Это могут быть станции технического обслуживания автомобилей, пункты налива горючего в резервуары или слива его из них, мест налива горючего в канистры и др. Аналогично разработка позволяет отделять иные дурно пахнущие вещества от вдыхания их человеком и/или попадания их в атмосферу.

Основным недостатком существующего технологического процесса налива или взятия жидкого топлива или хранения дурно пахнущих веществ/составов является испаряемость канцерогенного продукта в атмосферу, загрязнение среды обитания и наносимый вред организму человека, в частности. Аналогично имеем процессы с ядовитыми или плохо пахнущими искусственными или естественными испаряющимися газами.

Известны различные устройства с помощью фильтров и способы нейтрализации ядовитых газов или испарений, которые не гарантируют высокую степень защиты окружающей среды (воздуха) и людей. Например. Фильтрующий нетканый материал (патент RU 2166016), который служит для изготовления фильтрующих элементов газоулавливающих установок. Технический результат - повышение защитных свойств материала по кислым газам. Эффект - не универсальный, так как химический состав выбрасываемых элементов в атмосферу крайне различен. Аналогичные недостатки есть по патентам (RU 2161217) с таким же названием и классом D04H 13; по патенту (RU 2205256) - Нетканый материал. Кроме того, такие материалы недолговечны и быстро загрязняются выбросами.

Установка очистки воздуха «ПЛАЗКАТ-аэро» выполняет газоочистку и дезодорацию воздуха помещений. В основе плазмокаталитической технологии лежат два способа разложения газообразных загрязняющих веществ до элементарных соединений: плазмохимический и каталитический. В результате их комплексного воздействия, органические вещества, состоящие из набора атомов кислорода, водорода и углерода, превращаются в полностью безвредные соединения - углекислый газ и воду, которые выделяются в газообразной форме.

Применяют также метод абсорбции, заключающийся в разделении газовоздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов этой смеси поглотителем (называемых абсорбентом) с образованием раствора. Поглощаемую жидкость (абсорбент) выбирают из условия растворимости в ней поглощаемого газа, температуры и парциального давления газа над жидкостью.

Методы абсорбции и хемосорбции, применяемые для очистки промышленных выбросов, называются мокрыми методами. Преимущество абсорбционных методов заключается в возможности очистки большого количества газов и осуществления непрерывных технологических процессов. Основной недостаток мокрых методов состоит в том, что перед очисткой и после ее осуществления сильно понижается температура газов, что приводит в конечном итоге к снижению эффективности рассеивания остаточных газов в атмосфере.

Метод адсорбции основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической пористостью селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты из газовой смеси. В качестве адсорбентов применяются также простые и комплексные оксиды (активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические цеолиты или молекулярные сита), которые обладают большей селективной способностью, чем активированные угли. Однако они не могут использоваться для очистки очень влажных газов.

Некоторые адсорбенты иногда пропитываются соответствующими реактивами, повышающими эффективность адсорбции, так как на поверхности адсорбента происходит хемосорбция. Каталитический способ превращает токсичные компоненты промышленных выбросов в вещества безвредные или менее вредные для окружающей среды.

Перечисленные методы очистки не являются комплексно универсальными, так как не могут одновременно при разных объемах выбросов газов, при различных температурах и химических и пылевидных составах полностью очищать газы, препятствуя появлению озонных дыр, парниковых эффектов и пр. Аналогично это подтверждается патентами США №4933159, 1990; №5096681, 1992; №5085844, 1992; №4971608, 1990 и России №2170134, 2000; №2170133, 2000.

Патент RU №159648 от 25.06.2015 - Мультиблочное устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя - Авторы: Туркин А.В. и др. Устройство содержит газовые, озоновые и промывочные коллекторы, а перфорированные корзины заполнены гранулами пемзы.

Патент RU №2536749 от 15.04.2013 - Комплексное устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя - Авторы: Туркин А.В. и др. Есть фильтрующие вставки, перфорированные стенки, секции с распределителями промывочной воды.

В качестве прототипа используем способ комплексной очистки воздушного бассейна от производственных выбросов из труб промышленных предприятий (патент №2604816 РФ от 22 ноября 2016 г.). Суть реализации состоит в том, что любые газы от любого источника их появления направляются в водный резервуар/бассейн, не попадая в окружающую среду. Однако те химические элементы или компоненты, которые не вступают в реакцию с водой или не образуют плавающие или тонущие соединения могут попадать в атмосферу, что является недостатком известного способа.

Техническая цель настоящей разработки - создание ловушки вредных испарений и запахов для максимально полной защиты воздушного бассейна от газов, например автомобилей и иной на разном топливе работающей техники с двигателем/мотором. Хотя аналогичная цель соответствует защите от любых иных случаев опасных для здоровья или дурно пахнущих веществ и газов.

Технический результат достигается путем направления газов или любых нежелательных испарений в систему, состоящую из двух сообщающихся сосудов/ резервуаров/емкостей, содержащих внутри тонкие газонепроницаемые пленки, стойкие к агрессивным жидкостям и средам и герметично прикрепленных в верхних частях внутри сосудов/резерву аров/емкостей по периметру, что по внешнему виду образуют «мешки», вставленные в систему. Поэтому агрессивные среды, пары или неприятные испарения или вещества оказываются в полностью герметичном замкнутом пространстве.

Суть изобретения поясняется схемой, где на внешнем виде представлена компоновка разработанной ловушки (рис. 1) и ее разрез (рис. 2). Наличие клапанов на тонких пленках для возможного периодического отвода и традиционного способа уничтожения скопившихся нежелательных под ними газов/испарений (например, путем их сжигания и пр.) не показано.

Понятно, что для полной защиты человека и окружающей среды как от вредных испарений, так и от неприятных запахов, нужно иметь герметичную систему. Здесь два разновеликих резервуара (например, два сообщающихся сосуда в виде цилиндров), внутри которых имеется тонкая газонепроницаемая и стойкая к газам пленка, позволяют обеспечить абсолютную защиту человека и окружающей среды от перечисленных вредных и неприятных воздействий. Вместе с тем каждая имеет выпускной клапан, к которому можно подсоединять либо шланг для выпуска газа наружу для полной ликвидации газа или запаха любым типовым способом (например, закачиванием в баллон / резервуар, сжиганием его, химической дегазацией и пр.).

На рисунке 1 показана общая конструктивная компоновка системы, содержащая, например, насос для заполнения основного сосуда, резервуара / емкости, скажем, бензином, трубка соединительная с вентилем, общий патрубок, который образует с двумя разными по объему резервуарами U-образную сообщающуюся систему.

На рисунке 2 представлен разрез ловушки, где введены следующие цифровые обозначения:

1 - насос; 2 - клапан; 3 - трубка соединительная с вентилем; 4 - резервуар основной для дурно или вредно пахнущей среды (бензина, керосина, нефти, гниения и пр.); 5 и 12 - тонкие пленки газонепроницаемые и стойкие к агрессивным средам (клапана на них не показаны); 6 и 13 - фланцы; 7 и 14 - крепеж соединительный; 8 - крышка основная; 9 и 16 - отверстия; 10 - патрубок соединительный; 11 - резервуар вспомогательный, связанный с основным резервуаром 4 патрубком 10; 15 - крышка вспомогательная.

В статике ловушка оказывается подготовленной к работе, когда в основной резервуар 4 и во вспомогательный резервуар 11 внутри их уже размещены (прикреплены или приклеены по окружности в верхних частях резервуаров) тонкие газонепроницаемые и стойкие к агрессивным жидкостям/средам пленки 5 и 12. После этого к резервуарам герметично прикрепляют крышки основную 8 и вспомогательную 15, имеющие отверстия 9 и 16. Далее насос 1 может закачивать, например, горючее в основной резервуар 11.

Работа ловушки вредных испарений и запахов. Закачивая, например, горючее насосом 1 в основной резервуар 4 (как правило, непрозрачный), его уровень будет виден во вспомогательном резервуаре 11 как в сообщающемся прозрачном сосуде. При этом обе тонкие пленки начнут подниматься в обоих резервуарах вверх, выдавливая вверх чистый воздух через отверстия 9 и 16 в крышках 8 и 15. При этом никакие испарения или запахи не попадут в воздух (в окружающую среду). По мере опорожнения основного резервуара 4 уровень в нем и во вспомогательном резервуаре 11 будет опускаться. При этом опускаться будут и обе тонкие пленки 5 и 12, позволяя чистому воздуху через отверстия 9 и 16 в крышках 8 и 15 проникать в резервуары.

Таким образом, процесс улавливания возможных испарений и запахов абсолютно герметичен и ничто не будет попадать в окружающую среду. При необходимости, если под пленками будут накапливающиеся канцерогенные испарения или неприятные запахи, то они могут периодически удаляться через предусмотренные в конструкции пленок клапаны для полного избавления от газов / испарений.

Ловушка вредных испарений и запахов относится к машиностроению, в частности к механическому устройству, защищающему экологию и персонал, например, обслуживающий пункты/места налива или забора топлива для автомобильных и иных двигателей, использующих бензин, дизельное топливо и пр. Это могут быть станции технического обслуживания автомобилей, пункты налива горючего в резервуары или слива его из них, мест налива горючего в канистры и др. Аналогично разработка позволяет отделять иные дурно пахнущие вещества от вдыхания их человеком и/или попадания их в атмосферу. Ловушка вредных испарений и запахов содержит резервуар, в котором находится канцерогенная среда в виде газа и/или испарения. Ловушка содержит систему из двух сообщающихся друг с другом сосудов/емкостей/резервуаров. Внутри сосудов/емкостей/резервуаров в их верхней части по периметру плотно прикреплены тонкие газонепроницаемые и стойкие к агрессивным жидкостям и средам пленки с клапанами. Плёнки образуют по сути «мешки», не доходящие до дна системы. Сверху обе сообщающиеся части системы плотно закрыты крышками, имеющими в верхних частях отверстия для возможного движения чистого воздуха. Подвод вредных газов или жидкостей осуществляется под пленки. Изобретение позволяет максимально полно защитить среду обитания от попадания нежелательных газов и/или испарений в нее и в организм человека. При этом значительно упрощено конструктивное исполнение механической системы улавливания нежелательных для окружающей среды и человека газов и/или испарений. Дополнительные положительные эффекты от внедрения данной разработки следующие: уменьшается вероятность образования озоновых дыр; препятствуется появление парникового эффекта; предложенное техническое решение просто в исполнении и дешево; значительно улучшается экология окружающей среды; сохраняется здоровая воздушная среда для работы персонала. 2 ил.

Ловушка вредных испарений и запахов, содержащая резервуар, в котором находится канцерогенная среда в виде газа и/или испарения, отличающаяся тем, что с целью максимально полной защиты среды обитания от попадания нежелательных газов и/или испарений в нее и в организм человека, в частности, содержит систему из двух сообщающихся друг с другом сосудов/емкостей/резервуаров, внутри которых в их верхней части по периметру плотно прикреплены тонкие газонепроницаемые и стойкие к агрессивным жидкостям и средам пленки с клапанами, образующие по сути «мешки», не доходящие до дна системы, а сверху обе сообщающиеся части системы плотно закрыты крышками, имеющими в верхних частях отверстия для возможного движения чистого воздуха, при этом подвод вредных газов или жидкостей осуществляется под пленки.