RU2336945C1 - Сорбент с-кп для очистки атмосферного воздуха - Google Patents

Сорбент с-кп для очистки атмосферного воздуха Download PDF

Info

Publication number
RU2336945C1
RU2336945C1 RU2007108441/15A RU2007108441A RU2336945C1 RU 2336945 C1 RU2336945 C1 RU 2336945C1 RU 2007108441/15 A RU2007108441/15 A RU 2007108441/15A RU 2007108441 A RU2007108441 A RU 2007108441A RU 2336945 C1 RU2336945 C1 RU 2336945C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sorbent
air
purification
atmospheric air
cleaning
Prior art date
Application number
RU2007108441/15A
Other languages
English (en)
Inventor
Нариман Мирзаевич Алыков (RU)
Нариман Мирзаевич Алыков
Елена Михайловна Евсина (RU)
Елена Михайловна Евсина
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АстГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АстГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АстГУ)
Priority to RU2007108441/15A priority Critical patent/RU2336945C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2336945C1 publication Critical patent/RU2336945C1/ru

Links

Landscapes

  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

Изобретение относится к сорбентам для очистки атмосферного воздуха. Сорбент получен опушиванием заиленной, гранулированной и высушенной глины пиролюзитом с последующим прокаливанием. Сорбент обладает активностью по отношению к оксидам азота, углерода и серы, а также к формальдегиду и бутилмеркаптану. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относится к технологии очистки атмосферного воздуха сорбентом от органических и неорганических промышленных токсикантов, а также уничтожения болезнетворных бактерий и может найти применение в химической, нефтехимической и газовой промышленности, химических и бактериологических лабораториях, больницах, аптеках, магазинах, в том числе и предприятиях специального назначения (службы ПВО, командные пункты, системы управления различными службами).
Известен способ очистки атмосферного воздуха от сероводорода (RU 2254916, 27.06.2005). Изобретение относится к способам приготовления сорбента для очистки газов от сероводорода и может найти применение при очистке атмосферного воздуха от сероводорода. Это достигается тем, что в способе приготовления сорбента для очистки газов от сероводорода на основе активного угля предварительно определяют влагосодержание исходного активного угля и его влагоемкость. Затем для нанесения промоторов на исходный активный уголь приготавливают пропиточный водный раствор с содержанием 0,5-3,5 мас.% иодида калия от массы исходного активного угля, в который дополнительно вводят 0,035-0,075 мас.% моноэтаноламина от массы исходного активного угля. Количество воды для приготовления пропиточного раствора берут исходя из массы активного угля. Сорбент обеспечивает высокую производительность процесса очистки воздуха и позволяет избежать частой замены катализатора.
Вместе с тем главным недостатком данного способа является неспособность очищать в комплексе другие кислые газы и пары органических веществ (формальдегид и бутилмеркаптан), а также уничтожать болезнетворные микроорганизмы.
Известен комплексный метод очистки воздуха от пыли и токсичных веществ (RU 2163834, 10.03.2001). Изобретение может быть использовано для мокрой очистки газов путем взаимодействия с противотоком жидкости загрязненного газового потока и эмульгирования. Для этого закрученный тангенциальным входом поток загрязненного газа подают в кольцевую щель, в которой лопаточным завихрителем газ закручивают в противоположную сторону и газожидкостную смесь эмульгируют в широком диапазоне скоростей. Способ реализуется в устройстве для мокрой очистки газов, содержащем цилиндрический корпус, тангенциальный патрубок подвода газов, тарельчатый дозатор жидкости, размещенный в кольцевой щели лопаточный завихритель с противоположной входному патрубку закруткой. Внешние концы выходных кромок завихрителей подняты над внутренними, примыкающими к дозатору жидкости. Входной патрубок газоочистителя снабжен соплами для смыва отложений пыли и системой автоматической периодической подачи смывной воды, срабатывающей за счет разрежения в газоходе и обеспечивающей продувку сопл атмосферным воздухом. Корпус газоочистителя выполняется в виде правильной призмы, а дозатор жидкости - многоугольник, подобный основанию призмы.
Предложен способ очистки воздуха от вредных примесей и устройство для его реализации (RU 2161567, 2001.01.10). Изобретение относится к способам очистки и кондиционирования воздуха от примесей в относительно герметичных помещениях, преимущественно в салонах транспортных средств, однако возможно его использование и в других относительно герметичных помещениях. Способ очистки воздуха от вредных примесей в относительно герметичных помещениях заключается в том, что очистка осуществляется попеременно двумя потоками подаваемых вентиляторами из относительно герметичного помещения воздуха от влаги и органически вредных примесей посредством адсорбционных фильтров, от хемосорбируемых соединений и каталитических ядов, посредством низкотемпературного каталитического фильтра. Производят поочередное в одном из потоков регенерирование неработающего в данный момент адсорбционного фильтра, каждый из которых включает двойной слой силикагеля и активированного угля за счет влаги, адсорбированной на силикагеле, путем нагрева этого адсорбционного фильтра до 160°С. Затем охлаждают его вентилятором, при этом поддерживают баланс объемов воздуха, поступающего из атмосферы в относительно герметичное помещение, и сбрасывание этого воздуха в атмосферу в процессе регенерации.
Известен способ очистки воздуха от токсичных веществ (RU 2202402, 20.04.2003). Способ относится к сорбционно-каталитической очистке воздуха от загрязняющих веществ и может быть использован для систем очистки от токсичных компонентов выхлопных газов и отходящих производственных вентиляционных выбросов. Способ очистки воздуха от токсичных компонентов выхлопных и отходящих газов включает пропускание воздушного потока последовательно через механический фильтр для удаления твердых частиц и аэрозолей, устройство нагрева воздуха до температуры, превышающей температуру окружающего воздуха на величину 5-30°С, слой сорбента, поглощающего углеводороды и другие органические соединения, слой пористого полимерного сорбента, содержащего в порах простой полиэфир для адсорбции металлов, и слой окислительно-восстановительного катализатора на основе оксидов марганца и меди для очистки воздуха от токсичных компонентов выхлопных газов. Предложенный способ позволяет достигнуть десятикратного снижения концентрации вредных компонентов выхлопных газов (СО, оксиды азота и др.) и снизить концентрацию тяжелых металлов в вентиляционных производственных выбросах до величин ПДК и ниже.
Данный способ обеспечивает высокую производительность процесса очистки воздуха от токсичных компонентов выхлопных газов при его высокой эффективности и позволяет избежать частой замены катализатора.
Вместе с тем главным недостатком данного способа, взятого нами в качестве прототипа, является его неспособность очищать воздушные вентиляционные потоки от ряда органических соединений и металлов.
Задачей предлагаемого изобретения является создание сорбента многоцелевого использования, обладающего универсальностью действия, а также необходимыми сорбционными и технологическими характеристиками.
Поставленная задача решается тем, что предлагается новый сорбент С-КП, представляющий собой гранулы керамзита, покрытые тонким слоем пиролюзита. Сорбент С-КП предназначен для очистки атмосферного воздуха от оксидов азота, углерода, серы, формальдегида и бутилмеркаптана, полученный путем опушивания заиленной, гранулированной и высушенной глины пиролюзитом с последующим прокаливанием при 1150-1200°С.
Полученный сорбент отвечает следующему химическому составу (мас.%):
оксид алюминия 66,8-69,6
диоксид кремния 27,0-28,05
оксид железа 1,4-1,6
хлорид натрия 0,3-0,5
карбонат кальция 0,7-0,77
пиролюзит 0,83-1,0
Были поставлены опыты по очистке атмосферного воздуха от различных токсикантов на сорбенте С-КП.
С целью изучения очистки воздуха в бутылях емкостью 5 дм3 создавали с помощью вакуумного насоса небольшое разрежение (остаточное давление ~0,6-105 н/м2) и через специальный патрубок пропускали газы или пары исследуемого вещества. Пары генерировали, нагревая в пробирке с газоотводной трубкой навеску вещества (ацетон, формальдегид и др.) или в результате проведения химической реакции меди с серной или азотной кислотами (получали соответственно газы SO2 или NO2). Далее в бутыль пропускали воздух до доведения общего давления до 1,02-105 н/м2 и пропускали смесь воздуха и исследуемого газа из бутыли через гранулы сорбента с диаметром 20 мм, создавая разрежение на выходе из этой трубки.
В таблице 1 приведены результаты опытов по очистке атмосферного воздуха, в который вносились определенные токсиканты. Степень очистки S рассчитывали по формуле
Figure 00000001
где mисх - содержание сорбата в воздухе до очистки, мг/м3, mкон - содержание сорбата в воздухе после очистки, мг/м3.
Таблица 1
Результаты очистки воздуха от различных токсикантов.
Оксид азота (NO). ПДКC.C. - 0,06 мг/м3, ПДКм.р. - 0,4 мг/м3
Время контакта, с Исходная концентрация mисх, мг/м3 Результаты очистки
Найдено, mкон S, %
0 5,0 5,0±0,5 0,0
1,0 5,0 4,00±0,05 20,0
2,0 5,0 2,0±0,05 60,0
5,0 5,0 1,5±0,05 70,0
0 10,0 10,0±0,10 0,0
1,0 10,0 5,0±0,5 50,0
2,0 10,0 4,0±0,4 60,5
5,0 10,0 3,0±0,25 70,0
0 50,0 50±5,0 0,0
1,0 50,0 20,0±2,0 60
2,0 50,0 15,0±0,10 70
5,0 50,0 5,0±0,5 90
0 100,0 100,0±2,5 -
1,0 100,0 20±2,0 75,0
2,0 100,0 20,0±2,0 80,0
5,0 100,0 5,0±0,5 95,0
Диоксид серы (SO2). ПДКм.р. - 0,1 мг/м3
Время контакта, с Исходная концентрация mисх, мг/м3 Результаты очистки
Найдено, mкон мг/м3
0 5,0 5,0±0,5 S, %
1,0 5,0 0,005±0,001 99,90
2,0 5,0 0,005±0,001 99,90
5,0 5,0 0,005±0,001 99,90
0 50,0 50,0±0,50 -
1,0 50,0 0,01±0,002 99,98
2,0 50,0 0,01±0,002 99,98
5,0 50,0 0,01±0,002 99,98
0 200,0 200±10,0 99,5
1,0 200,0 1,0±0,25 99,5
2,0 200,0 1,0±0,05 99,5
5,0 200,0 1,0±0,05 -
0 1000 1000±50 99,50
1,0 1000 4,0±0,50 99,60
2,0 1000 1,0±0,15 99,910
5,0 1000 1,0±0,15 99,90
Сероводород (H2S). ПДКм.р. - 0,008 мг/м3
Время контакта, с Исходная концентрация mисх, мг/м3 Результаты очистки
Найдено, mкон мг/м3 S, %
0 0,05 0,05 -
1,0 0,05 0,001 98,0
2,0 0,05 0,0005 99,0
5,0 0,05 0,0003 99,4
0 0,5 0,001 99,80
1,0 0,5 0,001 99,80
2,0 0,5 0,0005 99,80
5,0 0,5 0,0003 99,94
0 1,00 0,001 99,90
1,0 1,00 0,001 99,90
2,0 1,00 0,0005 99,95
5,0 1,00 0,0003 99,97
0 10,0 0,002 99,98
1,0 10,0 0,002 99,98
2,0 10,0 0,001 99,99
5,0 10,0 0,001 99,99
Диоксид азота (NO2). ПДКС.С. - 0,04 мг/м3, ПДКм.р. - 0,08 мг/м3
Время контакта, с Исходная концентрация mисх, мг/м3 Результаты очистки
Найдено, mкон мг/м3 S, %
0 200,0 200±10,0 0
1,0 200,0 20,0±1,5 90,0
2,0 200,0 10,0±1,0 95,0
5,0 200,0 0,50±0,5 97,5
0 50,0 50,0±2,5 -
1,0 50,0 5,0±0,30 90
2,0 50,0 3,0±0,30 94
5,0 50,0 1,0±0,10 98,0
0 10,0 10,0±1,0 -
1,0 10,0 1,0±0,05 90,0
2,0 10,0 0,50±0,10 95,0
5,0 10,0 0,03±0,005 98,0
0 5,0 5,0±0,25 -
1,0 5,0 1,0±0,15 80,0
2,0 5,0 0,5±0,03 90,0
5,0 5,0 0,2±0,005 96,0
Оксид углерода (СО). ПДКС.С. - 3,0 мг/м3, ПДКм.р. - 5,0 мг/м3
Время контакта, с Исходная концентрация mисх, мг/м3 Результаты очистки
Найдено, mкон мг/м3 S, %
0 1,00 1,0±0,08 -
1,0 1,00 0,40±0,03 99,90
2,0 1,00 0,01±0,01 99,90
5,0 1,00 0,05±0,0005 99,90
0 10,0 10,0±1,0 -
1,0 10,0 5,8±0,35 42,0
2,0 10,0 1,60±0,10 84,0
5,0 10,0 0,05±0,05 95,0
0 100,0 100,0±2,5 -
1,0 100,0 20±2,0 75,0
2,0 100,0 20,0±2,0 80,0
5,0 100,0 5,0±0,5 95,0
0 500,0 500±20,0 -
1,0 500,0 100,0±5,0 80,0
2,0 500,0 50,0±3,5 90,0
5,0 500,0 10±1,0 98,0
Бутилмеркаптан
Время контакта, с Исходная концентрация mисх, мг/м3 Результаты очистки
Найдено, mкон мг/м3 S, %
0 0,05 0,05±0,005 -
1,0 0,05 0,02±0,003 60
2,0 0,05 0,01±0,002 80
5,0 0,05 0,01±0,002 80
0 1,00 1,0±0,08 -
1,0 1,00 0,10±0,003 90
2,0 1,00 0,05±0,006 95
5,0 1,00 0,02±0,005 98,0
0 10,0 10,0±0,95 -
1,0 10,0 1,0±0,09 90,0
2,0 10,0 0,50±0,03 95,0
5,0 10,0 0,10±0,002 99,0
0 50,0 50,0±3,5 -
1,0 50,0 25,0±1,5 50
2,0 50,0 10,0±0,95 80
5,0 50,0 5,0±0,3 90,0
Формальдегид. ПДКС.С. - 0,003 мг/м3, ПДКм.р. - 0,035 мг/м3
Время контакта, с Исходная концентрация mисх, мг/м3 Результаты очистки
Найдено, mкон мг/м3 S, %
0 0,001 0,001±0,0001 -
1,0 0,001 0,0005 50
2,0 0,001 0,0005 50
5,0 0,001 0,0005 50
0 0,10 0,10±0,01 -
1,0 0,10 0,05±0,005 50
2,0 0,10 0,05±0,005 50
5,0 0,10 0,02±0,005 50
0 1,00 1,0±0,05 -
1,0 1,00 0,10±0,01 90
2,0 1,00 0,05±0,005 95
5,0 1,00 0,01±0,001 99,0
0 10,0 10,0±0,50 -
1,0 10,0 0,10±0,01 99,0
2,0 10,0 0,05±0,0053 99,50
5,0 10,0 0,01±0,0003 99,90
Из результатов, приведенных в табл.1, видно, что сорбент С-КП может быть использован для очистки воздуха жилых помещений и рабочих зон промышленных предприятий. Изучена возможность очистки атмосферного воздуха от групп токсикантов. Для этого использовали одновременное генерирование нескольких токсикантов. Результаты очистки воздуха от смеси различных токсикантов приведены в табл.2.
Таблица 2
Результаты сорбционной очистки атмосферного воздуха от ряда токсикантов, присутствующих вместе.
Время контакта, с Концентрация вещества до очистки, мг/м3, воздух содержит смесь веществ, концентрация каждого из которых обозначена цифрами Результаты очистки
Найдено, mкон мг/м S, %
5,0 SO2 - 20,0 2,0±0,10 90.
NO2 - 20,0 2,0±0,10 90,0
СО - 20,0 10±0,95 50,0
H2S - 10,0 0,01±0,001 99,99
NO - 20,0 0,1±0,001 99,5
НСОН-20,0 2,0±0,10 90,0
Среднее 86,57
5,0 SO2 - 100,0 4,0±0,20 96,0
NO2 - 100,0 4,0±0,020 96,0
CO - 100,0 25±1,50 75,0
H2S - 50,0 0,5±0,05 99,5
NO - 100,0 0,01±0,001 99,98
НСОН-100,0 0,01±0,001 99,98
Среднее 94,41
Как видно из табл.2, сорбционная очистка атмосферного воздуха с использованием сорбента С-КП обладает высокой эффективностью и может быть рекомендована повсеместно в тех случаях, когда только хемосорбционная очистка обладает заметным эффектом.
Опыты показывают, что дезактивируется не только СО, CO2, H2S, NO, NO2, фенол и формльдегид, но также уничтожаются все болезнетворные микроорганизмы. В таблице 3 приведены результаты очистки воздуха от микроорганизмов. Воздух в помещениях охлаждался кондиционерами ВК - 2500, но в одном случае воздух очищался сорбентом С-КП, находящемся в пенале и расположенном вдоль потока выходящего воздуха. В каждом из помещений работало по шесть человек (работа каждой смены - 4 часа, режим работы - круглосуточный).
Таблица 3
Сравнительные характеристики обсеменности атмосферного воздуха естественной микрофлорой без использования (контроль) и с использованием сорбента С-КП. Число опытов - 6.
Объект исследования - воздух Температура, °С Относительная влажность, % Число колоний естественной микрофлоры в чашке Петри.
Комната 1 (контроль) 25±2 80,0±2,0 56,0±5,0
Комната 2 (с использованием сорбента) 25±2 80,0±2,0 7,0±1,0
Как видно из табл.3, обсеменность атмосферного воздуха в результате использования сорбента С-КП уменьшилась примерно в восемь раз по сравнению с контролем.
Таким образом, сорбционная очистка атмосферного воздуха от оксидов азота, углерода и серы, сероводорода, формальдегида и бутилмеркаптана с использованием сорбента С-КП имеет высокую эффективность.

Claims (2)

1. Сорбент С-КП для очистки атмосферного воздуха от оксидов азота, углерода, серы, формальдегида и бутилмеркаптана, полученный путем опушивания заиленной, гранулированной и высушенной глины пиролюзитом с последующим прокаливанием при 1150-1200°С.
2. Сорбент по п.1, отличающийся тем, что он отвечает следующему химическому составу, мас.%:
оксид алюминия 66,8-69,6 диоксид кремния 27,0-28,05 оксид железа 1,4-1,6 хлорид натрия 0,3-0,5 карбонат кальция 0,7-0,77 пиролюзит 0,83-1,0
RU2007108441/15A 2007-03-06 2007-03-06 Сорбент с-кп для очистки атмосферного воздуха RU2336945C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108441/15A RU2336945C1 (ru) 2007-03-06 2007-03-06 Сорбент с-кп для очистки атмосферного воздуха

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108441/15A RU2336945C1 (ru) 2007-03-06 2007-03-06 Сорбент с-кп для очистки атмосферного воздуха

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2336945C1 true RU2336945C1 (ru) 2008-10-27

Family

ID=40041955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007108441/15A RU2336945C1 (ru) 2007-03-06 2007-03-06 Сорбент с-кп для очистки атмосферного воздуха

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2336945C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473383C2 (ru) * 2011-01-11 2013-01-27 Елена Михайловна Евсина Сорбент для очистки воздуха от паров воды, кислых газов и микроорганизмов в салонах (кабинах) транспортных средств и в помещениях
CN105195093A (zh) * 2015-10-21 2015-12-30 四川大学 一种改性核桃壳活性炭吸附剂及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473383C2 (ru) * 2011-01-11 2013-01-27 Елена Михайловна Евсина Сорбент для очистки воздуха от паров воды, кислых газов и микроорганизмов в салонах (кабинах) транспортных средств и в помещениях
CN105195093A (zh) * 2015-10-21 2015-12-30 四川大学 一种改性核桃壳活性炭吸附剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
González-Martín et al. A state–of–the-art review on indoor air pollution and strategies for indoor air pollution control
CN204478340U (zh) 一种再生型空气净化***
US20050053515A1 (en) Cabin air quality system
US20110038771A1 (en) Particulate Air Filter With Ozone Catalyst and Methods of Manufacture and Use
US20060024217A1 (en) Air cleaner filter system capable of nano-confined catalytic oxidation
CN105561685B (zh) 蜂窝空气过滤器及其方法
WO2017055094A1 (en) Air cleaning by photocatalytic oxidation system
WO2017114687A1 (en) A component for an air filter
CN115151765A (zh) 减少生活和工作空间中挥发性有机化合物和二氧化碳的方法
CN111375303B (zh) 一种去除实验室空气化学气态污染物的环保机
CN1584425A (zh) 一种集中式空调空气质量控制***
RU2336945C1 (ru) Сорбент с-кп для очистки атмосферного воздуха
CN107152727A (zh) 一种方便更换滤网的空气净化器
CN105258233B (zh) 空气净化器
CN102974215B (zh) 一种空气净化方法
CN112867548A (zh) 用于空气净化的催化剂-吸附剂过滤器
KR20160003897U (ko) 국소배기가 가능한 공기정화장치
CN107497185A (zh) 一种升温反应处理的空气净化方法
CN205549995U (zh) 一种复合光氧催化活性碳有机废气净化设备
CN211864494U (zh) 一种气体净化装置
CN212039618U (zh) 一种首饰加工烟尘净化器
CN100400108C (zh) 室内空气湿式氧化净化方法
RU2473383C2 (ru) Сорбент для очистки воздуха от паров воды, кислых газов и микроорганизмов в салонах (кабинах) транспортных средств и в помещениях
Phalen Cleaning the air
CN106914129A (zh) 一种三元离子聚合技术净化室内空气的装置

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20100215

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120307