УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА


RU (11) 2158148 (13) C1

(51) 7 A62B11/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 99102831/12 
(22) Дата подачи заявки: 1999.02.15 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.02.15 
(45) Опубликовано: 2000.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ЗУБАРОВ Д.Л. и др. Вентиляция и кондиционирование воздуха на атомных подводных лодках. - Ленинград: Судостроение, 1968, с. 271. SU 1677893 A1, 27.07.1997. US 3443906 A, 13.05.1969. FR 2442637 A1, 01.08.1980. 
(71) Заявитель(и): Тамбовский научно-исследовательский химический институт 
(72) Автор(ы): Золотарева В.Н.; Каверин В.Г.; Канаев Ю.В.; Козадаев Л.Э.; Кримштейн А.А.; Путин Б.В. 
(73) Патентообладатель(и): Тамбовский научно-исследовательский химический институт 
Адрес для переписки: 392680, г.Тамбов, Моршанское шоссе 19, Тамбовский научно- исследовательский химический институт 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА 

Изобретение предназначено для очистки воздуха от диоксида углерода в герметично закрытых помещениях. Содержит корпус и контейнер с поглотителем диоксида углерода на основе гидроксида лития. Поглотитель выполнен в виде брикета со сквозными отверстиями. Контейнер выполнен в виде пакета брикетов, соединенных гибкой связью, концы которой закреплены на торцевых поверхностях контейнера. Обеспечивается удобство в эксплуатации и требуемая производительность по удалению диоксида углерода из воздуха герметично закрытого помещения при отсутствии электроэнергии (в аварийном режиме). 2 табл., 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам для очистки воздуха от диоксида углерода в герметично закрытых помещениях.

Для поглощения диоксида углерода из воздуха в герметично закрытых помещениях в качестве сорбента обычно используют гидроксид кальция или гидроксид лития. Использование гидроксида лития является предпочтительным из-за его высокой стехиометрической и сорбционной емкости на единицу объема.

Известно устройство для удаления диоксида углерода из воздуха герметично закрытых помещений, содержащее корпус, в котором установлен электровентилятор. На корпусе установлены контейнеры с гидроксидом лития и контейнер с противопыльным фильтром. Контейнеры закреплены в отверстиях корпуса (1). При работе устройства воздух из помещения протягивается через контейнеры с гидроксидом лития в корпус, откуда поступает в зависимости от положения заслонки на выходе из корпуса либо в фильтрующий патрон и затем в помещение, либо непосредственно в помещение. Количество используемых в работе контейнеров с гидроксидом лития и порядок их замены определяются требуемой производительностью устройства. Устройство компактно, легко транспортируется и удобно в эксплуатации при наличии электроэнергии в помещении.

Однако при отсутствии электроэнергии (в аварийном режиме) такое устройство не может обеспечить очистку воздуха от диоксида углерода, поскольку исключается возможность принудительной вентиляции воздуха через контейнер с гидроксидом лития и соответственно отсутствует взаимодействие диоксида углерода с гидроксидом. лития.

Обеспечить же развитие естественной конвекции в такой конструкции не представляется возможным из-за незначительной поверхности фазового контакта, обусловленной плотной упаковкой поглотителя в контейнере.

Для обеспечения очистки воздуха от диоксида углерода в помещении при отсутствии электроэнергии возможно использование гидроксида лития в виде слоя гранул, вынесенного на поверхность, например, парусины или одеяла (2). Такой прием позволяет увеличить поверхность контакта гидроксида лития и обеспечить взаимодействие диоксида углерода с гидроксидом лития за счет естественной конвекции. Однако, во-первых, развертывание такой поверхности в условиях ограниченного объема помещения крайне неудобно в эксплуатации, во-вторых, неизбежно выделение пыли гидроксида лития непосредственно в объем помещения и соответственно попадание ее в органы дыхания находящихся в помещении людей. Кроме того, эффективность взаимодействия диоксида углерода с гидроксидом лития в таких условиях, несмотря на большую поверхность фазового контакта, невелика, так как при такой неорганизованной форме насадки естественная конверсия не развивается, а преобладают в основном диффузионные процессы доставки двуокиси углерода к поверхности, поскольку внутренний реакционный объем гранулированного поглотителя из-за его достаточно высокой плотности (1,2 кг/дм3) не превышает 0,4 дм3/дм3. Таким образом, необходимо с одной стороны, создать организованную форму насадки, с другой - увеличить внутренний реакционный объем гранулированного поглотителя.

Организованная форма насадки, образующая ходы (щели или каналы) восходящего потока может быть получена прессованием исходной гидроокиси лития в виде пластин, брикетов или блоков с отверстиями (щелевыми и цилиндрическими). Внутренний объем определяется плотностью прессования. Чем она меньше, тем больше объем. Но уменьшить плотность ниже определенного предела, например, гранул не представляется возможным, поскольку снижение плотности приводит к снижению механической прочности поглотителя и, как следствие, к увеличению пыления.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик устройства для очистки воздуха от диоксида углерода в герметично закрытых помещениях за счет повышения эффективности взаимодействия диоксида углерода с гидроксидом лития, снижения пыления и повышения удобства эксплуатации.

Задача решается предлагаемым изобретением, согласно которому в устройстве для очистки воздуха от диоксида углерода в герметически закрытых помещениях, содержащем корпус и контейнер с поглотителем диоксида углерода на основе гидроксида лития, поглотитель выполнен в виде брикета со сквозными отверстиями, а контейнер выполнен в виде пакета брикетов, соединенных гибкой связью, концы которой закреплены на торцевых поверхностях контейнера.

Выполнение поглотителя диоксида углерода в виде брикета со сквозными отверстиями позволяет, с одной стороны, обеспечить достаточную поверхность фазового контакта, с другой стороны, увеличить внутренний реакционный объем за счет снижения плотности и образования транспортных пор при формовании поглотителя, что в свою очередь приводит, с одной стороны, к образованию процесса естественной конвекции, с другой - к увеличению реакционной способности поглотителя.

Выполнение контейнера в виде пакета брикетов обеспечивает компактность и удобство эксплуатации устройства, а также требуемую производительность по удалению диоксида углерода из воздуха помещения набором количества брикетов. При этом создание между брикетами за счет гибкой связи определенного расстояния способствует увеличению поверхности фазового контакта и способствует развитию конвективного потока в пакете в целом. В то же время, уменьшение наружной поверхности поглотителя, выполненного в форме брикета, по сравнению с гранулированным поглотителем, способствует существенному сокращению попадания пыли поглотителя в помещение. Кроме того, высокая реакционная способность поглотителя в виде брикетов обуславливает достаточно быстрое образование на поверхности брикета карбонатных соединений лития, которые препятствуют пылению поглотителя.

Устройство для очистки воздуха от диоксида углерода представлено на чертеже, где фиг. 1 - вид устройства при хранении в помещении, фиг. 2 - вид устройства при эксплуатации, фиг. 3 - брикет поглотителя диоксида углерода.

Устройство для очистки воздуха от диоксида углерода содержит корпус 1, в котором установлен контейнер 2, представляющий собой пакет 3 брикетов 4 поглотителя диоксида углерода на основе гидроксида лития. Поглотитель диоксида углерода (фиг. 3) выполнен в виде брикета 4 со сквозными отверстиями 5. Плотность брикета 4 составляет 0,75 кг/дм3, внутренний реакционный объем 0,88 дм3/дм3. Через центральные отверстия 6 брикетов 4 проходит гибкая связь 7, например, капроновая нить, при этом для удобства монтажа на нижних сторонах брикетов 4 по центру закреплены шайбы 8, в которых зафиксирована гибкая связь 7, в том числе на торцевых поверхностях контейнера 2. Также для удобства монтажа пакет 3 брикетов 4 может быть размещен в двух, входящих одна в другую перфорированных обечайках 9, 10, при этом концы гибкой связи 7 закреплены на верхнем 11 и нижнем 12 торцах обечаек 9, 10.

При хранении устройства в помещении контейнер 2 размещен в корпусе 1 и прижат крышкой 13, герметизация которой осуществляется с помощью закатного кольца. Крышка 13 для удобства транспортировки снабжена ручкой 14.

При работе основных средств регенерации воздуха в герметически закрытом помещении (при наличии электроэнергии) устройство для очистки воздуха от диоксида углерода хранится в помещении в специально ответственном месте. В случае аварии (при отсутствии электроэнергии) контейнер 2 вынимают из корпуса 1 и подвешивают в удобном месте на крючок или проволочное кольцо (фиг. 2), используя для этого петлю на верхнем конце гибкой связи 7. При этом обечайки 9, 10 выходят друг из друга, а брикеты 4 поглотителя раздвигаются на длину гибкой связи 7 с образованием между брикетами определенного расстояния 15. Поглощение диоксида углерода из воздуха помещения происходит в режиме естественной конвекции на поверхности открытых брикетов 4 поглотителя, размер которой составляет около 1430 см2/кг и достаточно велик, чтобы обеспечить взаимодействие диоксида углерода с гидроксидом лития и эффективное поглощение диоксида углерода из воздуха помещения. При этом расстояние 15 между брикетами 4 обеспечивает развитие конвективного потока и идентифицирует процесс конвекции в пакете 3 в целом. В то же время уменьшенная по сравнению с зерненым (гранулированным) поглотителем поверхность брикетов (примерно в 2,5-3 раза) позволяет значительно уменьшить выделение пыли. Так, по результатам анализа проб воздуха на содержание литиевой пыли в воздухе помещения при эксплуатации устройства установлено, что содержание пыли не превышает 0,5 мг/м3 (по техническим нормативам ПДК для воздуха рабочей зоны составляет 0,5 мг/м3, для атмосферного воздуха 0,02 мг/м3).

Устройство прошло испытания в реальных условиях при нормальном и повышенном давлении в помещении, объемом 24 м3 при температуре 223oC и относительной влажности 7010%.

Результаты испытаний представлены в табл.1 (нормальное давление) и табл. 2 (повышенное давление).

Как видно из результатов испытаний, устройство обеспечивает эффективную очистку воздуха в помещении от диоксида углерода как при нормальном, так и при повышенном давлении.

Источники информации

1 Патент США N 3178269, НКИ 23-284, приоритет 10.07.64.

2. Д. Л. Зубаров, В.М. Рубан. Вентиляция и кондиционирование воздуха на атомных подводных лодках. Изд-во "Судостроение", Ленинград, 1968, с. 271. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство для очистки воздуха от диоксида углерода в герметично закрытых помещениях, содержащее корпус и контейнер с поглотителем диоксида углерода на основе гидроксида лития, отличающееся тем, что поглотитель выполнен в виде брикета со сквозными каналами, а контейнер выполнен в виде пакета брикетов, соединенных гибкой связью, концы которой закреплены на торцевых поверхностях контейнера.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru