RU2516642C1 - Device for determining length of operating layer of microporous carbon sorbent during absorption of vapour of organic substances - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: device for determining the length of the operating layer of a microporous carbon sorbent during absorption of vapour of organic substances comprises a circular housing equipped with a detachable base with an outlet pipe which is fitted with a nut for mounting the device to a support; the top of the housing is closed by a detachable cover with a diffuser which is equipped with an inlet pipe for feeding vapour of an organic substance into the housing. The inside of the housing is vertically fitted with numbered cups with holes into which the analysed sorbent is poured with a layer thickness of 2 mm, as well as a sealing ring.

EFFECT: shorter time for determining the length of the operating layer of a microporous carbon sorbent during absorption of vapour of organic substances.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области исследований или анализа защитных свойств сорбентов, поглощающих пары органических веществ по принципу физической адсорбции, весовым способом.The invention relates to the field of research or analysis of the protective properties of sorbents that absorb pairs of organic substances by the principle of physical adsorption, by weight.

Практика эксплуатации фильтрующих противогазов и фильтров поглотителей всегда связана с поглощением паров из паровоздушного потока, протекающего между зернами (гранулами) сорбента. Такие условия поглощения называются динамическими. Изучением процесса поглощения из потока газа-носителя средой, обладающей адсорбционной способностью, а также установлением зависимости этого процесса от различных факторов, занимается область науки, называемая динамикой адсорбции.The practice of operating filter gas masks and absorbent filters is always associated with the absorption of vapors from the vapor-air stream flowing between the grains (granules) of the sorbent. Such absorption conditions are called dynamic. A field of science called adsorption dynamics is involved in studying the absorption process from a carrier gas stream by a medium with adsorption capacity, as well as establishing the dependence of this process on various factors.

В современной противогазовой технике большой интерес представляет изучение процесса динамики адсорбции, т.е. перемещения и собственно поглощения паров органических веществ адсорбентами. Одной из основных задач при этом является установление зависимости распределения адсорбируемого вещества в адсорбирующей среде от его физико-химических свойств, пористой структуры сорбентов, а также условий поглощения.In modern gas mask technology, it is of great interest to study the process of adsorption dynamics, i.e. the movement and proper absorption of vapors of organic substances by adsorbents. One of the main tasks in this case is to establish the dependence of the distribution of the adsorbed substance in the adsorbing medium on its physicochemical properties, the porous structure of the sorbents, and also the absorption conditions.

Изучение динамики адсорбции паров органических веществ представляет большой интерес для противогазовой техники в связи с применением в современных средствах защиты тонкослойной шихты. В соответствии с известными закономерностями динамики поглощения паров в неподвижных слоях микропористых сорбентов формирование и перемещение фронта концентраций по слою сорбента происходит следующим образом. При подаче паровоздушной смеси в слой сорбента, некоторая концентрация паров (проскоковая) практически мгновенно за счет тока воздуха проникает на глубину слоя мгновенного проскока. При этом если длина слоя сорбента будет равна или меньше длины слоя мгновенного проскока, то шихта не будет обладать защитными свойствами.The study of the dynamics of adsorption of vapors of organic substances is of great interest to gas equipment in connection with the use of a thin-layer mixture in modern means of protection. In accordance with the known laws of the dynamics of vapor absorption in the fixed layers of microporous sorbents, the formation and movement of the concentration front along the sorbent layer occurs as follows. When a steam-air mixture is fed into the sorbent layer, a certain concentration of vapor (slip) almost instantly due to the air flow penetrates to the depth of the instant slip layer. Moreover, if the length of the sorbent layer is equal to or less than the length of the instantaneous slip layer, the mixture will not have protective properties.

Затем проскоковая концентрация адсорбтива начинает перемещаться по слою поглотителя с меняющейся скоростью, которая постепенно переходит в постоянную. При этом, длина слоя адсорбции при постоянных условиях процесса поглощения во времени увеличивается, а с определенного момента времени достигает предела и становится постоянной. Эта длина слоя адсорбции называется длиной работающего слоя сорбента. Постоянство длины работающего слоя свидетельствует о том, что все точки концентрационной волны, в том числе и проскоковая концентрация перемещаются в слое сорбента с постоянной скоростью.Then, the breakdown concentration of the adsorbent begins to move along the absorber layer with a changing speed, which gradually becomes constant. Moreover, the length of the adsorption layer under constant conditions of the absorption process increases in time, and from a certain point in time reaches the limit and becomes constant. This length of the adsorption layer is called the length of the working sorbent layer. The constancy of the length of the working layer indicates that all points of the concentration wave, including the breakdown concentration, move in the sorbent layer at a constant speed.

Экспериментальные исследования динамики адсорбции паров органических веществ, как правило, сводятся к изучению выходных кривых (изоплан) или кривых перемещения концентраций по слою (изопикн).Experimental studies of the dynamics of the adsorption of vapors of organic substances, as a rule, are reduced to the study of output curves (isoplanes) or curves of concentration displacement along the layer (isopycn).

Для этой цели используются лабораторные динамические приборы ДПЛ-5 и ДП-3, позволяющие создавать постоянные концентрации паров веществ и скорости паровоздушного потока, а также фиксировать проскок вещества за слой сорбента с помощью индикаторного раствора.For this purpose, laboratory dynamic devices ДПЛ-5 and ДП-3 are used, which allow creating constant concentrations of vapor of substances and the speed of vapor-air flow, as well as fixing the breakthrough of a substance behind a layer of sorbent using an indicator solution.

Задача настоящего изобретения заключается в разработке приспособления к динамическим приборам ДПЛ-5 и ДП-3, позволяющего наиболее простым способом экспериментально определять длину работающего слоя микропористого сорбента при поглощении им паров органических веществ, и описании порядка работы с ним.The objective of the present invention is to develop a device for dynamic devices DPL-5 and DP-3, which allows the easiest way to experimentally determine the length of the working layer of microporous sorbent when it absorbs organic vapor, and describes the procedure for working with it.

Технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, заключается в:The technical result achieved in the claimed invention is:

возможности наиболее простым способом экспериментально определить длину работающего слоя микропористого сорбента при поглощении им паров органического вещества;the possibility of the easiest way to experimentally determine the length of the working layer of a microporous sorbent when it absorbs organic vapor;

возможности расчета кинетического коэффициента поглощения паров органического вещества, по экспериментально определенной длине работающего слоя сорбента, что особенно актуально при выборе сорбентов с высокими поглощающими свойствами для средств защиты с тонкослойной шихтой;the possibility of calculating the kinetic coefficient of absorption of vapors of organic matter, according to the experimentally determined length of the working layer of the sorbent, which is especially important when choosing sorbents with high absorbing properties for protective equipment with a thin layer charge;

повышении безопасности работы при проведении лабораторных исследований по оценке защитных свойств противогазовых сорбентов от паров органических веществ.improving safety during laboratory studies to evaluate the protective properties of gas mask sorbents from vapors of organic substances.

Поставленная задача решается тем следующим.The problem is solved by the following.

1. Разработано приспособление для экспериментального определения длины работающего слоя углеродного микропористого сорбента при поглощении им паров органического вещества.1. A device has been developed for experimental determination of the length of a working layer of a carbon microporous sorbent upon absorption of vapors of organic matter by it.

2. Проведено практическое определение длины работающего слоя углеродного микропористого сорбента при поглощении им паров органических веществ с помощью приспособления и описан порядок работы на нем.2. A practical determination was made of the length of the working layer of the carbon microporous sorbent when it absorbed vapors of organic substances using the device and the procedure for working on it was described.

3. Проведена оценка возможности использования экспериментальных значений длины работающего слоя углеродного микропористого сорбента при поглощении им паров органического вещества для расчета его кинетического коэффициента поглощения на данном сорбенте.3. The possibility of using experimental values of the length of the working layer of a carbon microporous sorbent when it absorbs vapors of organic matter to calculate its kinetic absorption coefficient on this sorbent is assessed.

Для определения длины работающего слоя углеродного микропористого сорбента предлагается приспособление, схема которого представлена на фиг.1.To determine the length of the working layer of the carbon microporous sorbent, a device is proposed, the scheme of which is presented in figure 1.

Приспособление состоит из круглого корпуса (2), внутрь которого вставляются пронумерованные чашечки (5) с отверстиями, в которые послойно насыпается исследуемый сорбент (6) толщиной слоя 2 мм. Корпус (2) снизу закрывается основанием (1), имеющим выходной патрубок (9). С помощью гайки (4) основание приспособления крепится на подставке. Сверху приспособление закрывается крышкой с диффузором (3) и имеет входной патрубок (8). Для создания герметичности в приспособлении используется уплотнительное кольцо (7).The device consists of a round casing (2), into which numbered cups (5) are inserted with openings into which the studied sorbent (6) is poured in layers 2 mm thick. The housing (2) is closed from below by a base (1) having an outlet pipe (9). Using the nut (4), the base of the device is mounted on a stand. From above, the device is closed by a lid with a diffuser (3) and has an inlet pipe (8). To create a tightness in the device, a sealing ring (7) is used.

Сущность определения с помощью приспособления длины работающего слоя микропористого сорбента при поглощении им паров органического вещества состоит в расчете степени достижения сорбентом равновестного состояния γ_n в каждой n-й чашечке (5), определении количества чашечек N с не полностью отработанным сорбентом и расчете длины работающего слоя сорбента L₀ по формуле:The essence of determining, by adjusting the length of the working layer of the microporous sorbent when it absorbs vapors of organic matter, is to calculate the degree to which the sorbent reaches the equilibrium state γ _n in each nth cup (5), determine the number of cups N with an incompletely spent sorbent, and calculate the length of the working layer sorbent L ₀ according to the formula:

$$L_0=N\cdot \mathrm{2,}\left(1\right)$$

$$L_0=N\cdot 2\left(\mathrm{one}\right)$$

где L₀ - длина работающего слоя микропористого сорбента (мм);where L ₀ is the length of the working layer of microporous sorbent (mm);

N - количество чашечек с не полностью отработанным сорбентом;N is the number of cups with an incompletely spent sorbent;

2 - толщина слоя сорбента в каждой чашечке (мм).2 - the thickness of the sorbent layer in each cup (mm).

Степень достижения сорбентом равновесного состояния в n-й чашечке (5) γ_n расчитывается по формуле:The degree to which the sorbent reaches the equilibrium state in the nth cup (5) γ _{n is} calculated by the formula:

$${\gamma }_n=\frac{A_n}{A_p},\left(2\right)$$

$${\gamma }_n=\frac{A_n}{A_p},\left(2\right)$$

где γ_n - степень достижения сорбентом равновесного состояния в n-й чашечке;where γ _n is the degree to which the sorbent reaches its equilibrium state in the nth cup;

A_n - величина адсорбции паров органического вещества на сорбенте в n-й чашечке (5) (мг/г);A _n is the adsorption value of vapors of organic matter on the sorbent in the nth cup (5) (mg / g);

A_p - величина равновесной адсорбции паров органического вещества на исследуемом сорбенте (мг/г).A _p - the value of the equilibrium adsorption of vapors of organic matter on the studied sorbent (mg / g).

Величина равновестной адсорбции A_p (т.е. количество вещества, которое поглощает сорбент к моменту установления равновесия) паров органического вещества на исследуемом сорбенте определяется весовым способом в динамических условиях: при температуре воздуха 20°C, относительной влажности 10-25%, общем расходе паровоздушной смеси (воздуха) 3 л/мин, с помощью отдельной стеклянной динамической трубки диаметром 20 мм. Для определения величины равновесной адсорбции A_p необходимо:The value of equilibrium adsorption A _p (i.e., the amount of substance that sorbent absorbs at the moment of equilibrium establishment) of the vapors of organic matter on the studied sorbent is determined by the weight method under dynamic conditions: at an air temperature of 20 ° C, relative humidity of 10-25%, total consumption vapor-air mixture (air) 3 l / min, using a separate glass dynamic tube with a diameter of 20 mm. To determine the value of equilibrium adsorption A _p it is necessary:

- взвесить на аналитических весах стеклянную динамическую трубку диаметром 20 мм и определить ее массу с точностью до 0,5 мг m_ТР;- weigh a glass dynamic tube with a diameter of 20 mm on an analytical balance and determine its mass with an accuracy of 0.5 mg m _TP ;

- исследуемый образец сорбента поместить в стеклянную динамическую трубку;- place the studied sample of the sorbent in a glass dynamic tube;

- вывести исследуемый образец сорбента на равновесную влажность с воздухом, для чего подать в динамическую трубку воздух с расходом 3 л/мин;- bring the studied sample of the sorbent to equilibrium humidity with air, for which to supply air to the dynamic tube with a flow rate of 3 l / min;

- взвесить стеклянную динамическую трубку с исследуемым сорбентом на аналитических весах и определить ее массу с точностью до 0,5 мг при отсутствии изменения в третьем знаке после запятой по результатам двух взвешиваний m_ТР,СБ;- weigh the glass dynamic tube with the studied sorbent on an analytical balance and determine its mass with an accuracy of 0.5 mg if there is no change in the third decimal place according to the results of two weighings m _{TP, SB} ;

- рассчитать массу m_СБ исследуемого образца сорбента, равновесно увлажненного воздухом по формуле:- calculate the mass m _{SB of the} studied sample of the sorbent, equilibrium moistened with air according to the formula:

$$m_{\text{СБ}}={\text{m}}_{\text{ТР}\text{,СБ}}-m_{\text{ТР}},\left(3\right)$$

$$m_{\text{Sat}}={\text{m}}_{\text{TR}\text{Sat}}-m_{\text{TR}},\left(3\right)$$

где m_БС - масса исследуемого образца сорбента (мг);where m _BS is the mass of the studied sample of the sorbent (mg);

m_ТР,СБ - масса динамической трубки с сорбентом (мг);m _{TP, SB} - mass of a dynamic tube with a sorbent (mg);

m_ТР - масса динамической трубки (мг);m _TP - mass of the dynamic tube (mg);

- затем в трубку с исследуемым сорбентом подать пар органического вещества с известной (постоянной) концентрацией и расходом паровоздушного потока 3 л/мин;- then, steam of an organic substance with a known (constant) concentration and a flow of steam-air flow of 3 l / min is fed into the tube with the studied sorbent;

- периодически взвешивать стеклянную динамическую трубку с исследуемым сорбентом на аналитических весах до прекращения колебания ее веса с точностью 0,5 мг и определить массу динамической трубки с поглощенным сорбентом органическим веществом m_{ТР,СБ,ОВ};- periodically weigh the glass dynamic tube with the studied sorbent on an analytical balance until the cessation of its weight fluctuation with an accuracy of 0.5 mg and determine the mass of the dynamic tube with the sorbent absorbed by the organic substance m _{TP, SB, OV} ;

- рассчитать величину равновесной адсорбции A_p органического вещества на исследуемом сорбенте по формуле:- calculate the value of equilibrium adsorption A _{p of} organic matter on the studied sorbent according to the formula:

$$A_p=\frac{{\text{m}}_{\text{ТР}\text{,СБ}\text{,ОВ}}-{\text{m}}_{\text{ТР}\text{,СБ}}}{{\text{m}}_{\text{СБ}}},\left(4\right)$$

$$A_p=\frac{{\text{m}}_{\text{TR}\text{Sat}\text{, OB}}-{\text{m}}_{\text{TR}\text{Sat}}}{{\text{m}}_{\text{Sat}}},\left(\mathrm{four}\right)$$

где A_p - величина равновесной адсорбции паров органического вещества на исследуемом сорбенте (мг/г).where A _p is the value of the equilibrium adsorption of vapors of organic matter on the studied sorbent (mg / g).

m_{ТР,СБ,ОВ} - масса динамической трубки с сорбентом и поглощенным органическим веществом (мг);m _{TP, SB, OV} - mass of a dynamic tube with a sorbent and absorbed organic matter (mg);

m_ТР,СБ - масса динамической трубки с сорбентом (мг);m _{TP, SB} - mass of a dynamic tube with a sorbent (mg);

m_СБ - масса сорбента (мг).m _SB - sorbent mass (mg).

Для определения величины адсорбции паров органического вещества в каждой чашечке (5) A_n необходимо:To determine the amount of adsorption of organic vapor in each cup (5) A _n it is necessary:

- взвесить приспособление на аналитических весах и найти его массу m_ПР с точностью до 0,1 мг;- weigh the device on an analytical balance and find its mass m _PR with an accuracy of 0.1 mg;

- снять верхнюю крышку приспособления с диффузором (3);- remove the top cover of the device with a diffuser (3);

- снять уплотнительное кольцо (7);- remove the sealing ring (7);

- вынуть чашечки (5) для сорбента, взвесить их на аналитических весах с точностью до 0,1 мг и найти массу каждой чашечки m₁, m₂, m₃ … m_n;- remove the cups (5) for the sorbent, weigh them on an analytical balance with an accuracy of 0.1 mg and find the mass of each cup m ₁ , m ₂ , m ₃ ... m _n ;

- насыпать в чашечки (5) исследуемый сорбент, уплотнить его и выровнять по бортам чашечек (при этом толщина слоя сорбента в чашечках будет составлять 2 мм);- pour the test sorbent into the cups (5), compact it and align it along the sides of the cups (the thickness of the sorbent layer in the cups will be 2 mm);

- взвесить на аналитических весах чашечки (5) с сорбентом и найти массу каждой m_1ЧС, m_2ЧС, m_3ЧС … m_nЧС с точностью до 0,1 мг;- weigh the cups (5) with the sorbent on an analytical balance and find the mass of each m _1ES , m _2ES , m _3ES ... m _nES with an accuracy of 0.1 mg;

- вычислить массу сорбента в каждой чашечке m_1С, m_2С, m_3С … m_nС по формуле:- calculate the mass of the sorbent in each cup m _1C , m _2C , m _3C ... m _nC according to the formula:

$$m_{nС}=m_{nЧС}-m_n,\left(5\right)$$

$$m_{n\mathrm{FROM}}=m_{nH\mathrm{FROM}}-m_n,\left(5\right)$$

где m_nС - масса сорбента в n-й чашечке (мг);where m _nС is the mass of the sorbent in the nth cup (mg);

m_nЧС - масса n-й чашечки с сорбентом (мг);m _nES - mass of the nth cup with a sorbent (mg);

m_n - масса n-й чашечки (мг);m _n is the mass of the nth cup (mg);

- рассчитать общую массу сорбента m_c, снаряженного в приспособлении, по сумме масс сорбента во всех чашечках;- calculate the total mass of the sorbent m _c equipped in the device, according to the sum of the masses of the sorbent in all cups;

- поместить чашечки (5) с сорбентом в корпус приспособления;- place the cups (5) with the sorbent in the device body;

- установить уплотнительное кольцо (7);- install the sealing ring (7);

- закрыть приспособление сверху крышкой (3);- close the device from the top with a lid (3);

- взвесить приспособление, снаряженное сорбентом, на аналитических весах с точностью до 0,1 мг и найти полную массу m_ПР,С;- weigh the device equipped with the sorbent on an analytical balance with an accuracy of 0.1 mg and find the total mass m _{PR, C} ;

- установить приспособление с помощью входного и выходного патрубков в динамический прибор (ДПЛ-5, ДП-3);- install the device using the inlet and outlet nozzles in a dynamic device (DPL-5, DP-3);

- включить компрессор и подавать в приспособление чистый воздух с постоянной влажностью до выхода сорбента на равновесную влажность;- turn on the compressor and supply clean air with constant humidity to the device until the sorbent reaches equilibrium humidity;

- периодически взвешивать приспособление, снаряженное сорбентом, на аналитических весах до прекращения колебания массы m_ПР,С (погрешность ±0,1 мг);- periodically weigh the device equipped with the sorbent on an analytical balance until the oscillation of the mass m _{PR, C} ceases (error ± 0.1 mg);

- рассчитать массу равновесно увлажненного сорбента m_ус в приспособлении по формуле:- calculate the mass of equilibrium moistened sorbent m _mustache in the device according to the formula:

$$m_{УС}=m_{ПР,С}-m_{ПР},\left(6\right)$$

$$m_{\mathrm{At}\mathrm{FROM}}=m_{PR,\mathrm{FROM}}-m_{PR},\left(6\right)$$

где m_УС - масса равновесно увлажненного сорбента в приспособлении (мг);where m _US - the mass of equilibrium moistened sorbent in the device (mg);

m_ПР,С - масса приспособления с сорбентом (мг);m _{PR, C} is the mass of the device with a sorbent (mg);

m_ПР - масса приспособления (мг);m _PR is the mass of the device (mg);

- рассчитать массу равновесно увлажненного сорбента в каждой чашечке m_1УС, m_2УС, m_3УС … m_nУС, по формуле:- calculate the mass of equilibrium moistened sorbent in each cup m _1US , m _2US , m _3US ... m _nUS , according to the formula:

$$m_{nУС}=m_{nС}\cdot \frac{m_{УС}}{m_{С}},\left(7\right)$$

$$m_{n\mathrm{At}\mathrm{FROM}}=m_{n\mathrm{FROM}}\cdot \frac{m_{\mathrm{At}\mathrm{FROM}}}{m_{\mathrm{FROM}}},\left(7\right)$$

где m_nУС - масса равновесно увлажненного сорбента в n-й чашечке (мг);where m _nUS is the mass of equilibrium moistened sorbent in the nth cup (mg);

m_nС - масса сорбента в n-й чашечке (мг);m _nС - sorbent mass in the nth cup (mg);

m_УС - масса равновесно увлажненного сорбента в приспособлении (мг);m _US - the mass of equilibrium moistened sorbent in the device (mg);

m_С - общая масса сорбента, снаряженного в приспособлении (мг);m _C is the total mass of the sorbent equipped in the device (mg);

- рассчитать необходимое время подачи пара органического вещества в приспособление по формуле:- calculate the necessary time for the steam supply of organic matter to the device according to the formula:

$$\Theta =\frac{\mathrm{0,33}{A}_p{\text{m}}_{\text{Ó}\text{Ñ}}}{CV},\left(8\right)$$

$$\Theta =\frac{0.33A_p{\text{m}}_{\text{Ó}\text{Ñ}}}{CV},\left(8\right)$$

где Θ - время подачи пара органического вещества в приспособление (мин);where Θ is the time of steam supply of organic matter to the device (min);

A_p - величина равновесной адсорбции паров органического вещества на исследуемом сорбенте (мг/г);A _p is the value of equilibrium adsorption of vapors of organic matter on the studied sorbent (mg / g);

m_УС - масса равновесно увлажненного сорбента в приспособлении (г);m _US - the mass of equilibrium moistened sorbent in the device (g);

C - концентрация пара органического вещества (мг/л);C - vapor concentration of organic matter (mg / l);

V - объемная скорость (расход) паровоздушного потока (л/мин);V is the space velocity (flow rate) of the vapor-air flow (l / min);

- подавать в приспособление в течение времени, расчитанного по формуле (8), пар органического вещества;- submit to the device during the time calculated by the formula (8), pairs of organic matter;

прекратить подачу пара органического вещества, выключить компрессор, снять приспособление из прибора ДПЛ-5 или ДП-3;stop supplying steam of organic matter, turn off the compressor, remove the device from the device ДПЛ-5 or ДП-3;

- разобрать приспособление, взвесить каждую чашечку (5) с сорбентом и поглощенным органическим веществом на аналитических весах с точностью до 0,1 мг и определить их массы m_1СОВ, m_2СОВ, m_3СОВ … m_nСОВ;- disassemble the device, weigh each cup (5) with the sorbent and absorbed organic matter on an analytical balance with an accuracy of 0.1 mg and determine their masses m _1СOW , m _2СОВ , m _3СОВ ... m _nСОВ ;

- рассчитать массу m_nСОВ органического вещества, поглощенного сорбентом в каждой из чашечек по формуле:- calculate the mass m _{nСOW of the} organic matter absorbed by the sorbent in each of the cups according to the formula:

$$m_{nОВ}=m_{nСОВ}-m_{nУС},\left(9\right)$$

$$m_{n\mathrm{ABOUT}\mathrm{AT}}=m_{n\mathrm{FROM}\mathrm{ABOUT}\mathrm{AT}}-m_{n\mathrm{At}\mathrm{FROM}},\left(9\right)$$

где m_nСОВ - масса n-й чашечки с сорбентом и поглощенным органическим веществом (мг);where m _nСOW - mass of the nth cup with sorbent and absorbed organic matter (mg);

m_nУС - масса равновесно увлажненного сорбента в n-й чашечке (мг).m _nУС - mass of equilibrium moistened sorbent in the nth cup (mg).

- все чашечки (5) с сорбентом, в которых не обнаружено увеличение массы за счет поглощения органического вещества (m_nОВ=0), в дальнейших расчетах не учитывать;- all cups (5) with a sorbent in which no increase in mass was detected due to the absorption of organic matter (m _nOV = 0) should not be taken into account in further calculations;

- рассчитать величину адсорбции органического вещества, поглощенного сорбентом в каждой из чашечек A₁, A₂, … A_n по формуле:- calculate the amount of adsorption of organic matter absorbed by the sorbent in each of the cups A ₁ , A ₂ , ... A _n according to the formula:

$$A_n=\frac{m_{nОВ}}{m_{nУС}},\left(10\right)$$

$$A_n=\frac{m_{n\mathrm{ABOUT}\mathrm{AT}}}{m_{n\mathrm{At}\mathrm{FROM}}},\left(10\right)$$

где A_n - величина адсорбции органического вещества в n-й чашечке (мг/г);where A _n is the amount of adsorption of organic matter in the nth cup (mg / g);

m_nОВ - масса органического вещества, поглощенного сорбентом в n-й чашечке (мг);m _nOV is the mass of organic matter absorbed by the sorbent in the nth cup (mg);

m_nУС - масса равновесно увлажненного сорбента в n-й чашечке (мг);m _nУС - mass of equilibrium moistened sorbent in the nth cup (mg);

- рассчитать степень достижения сорбентом равновесного состояния в каждой чашечке γ₁, γ₂, …γ_n по формуле (2);- calculate the degree to which the sorbent reaches the equilibrium state in each cup γ ₁ , γ ₂ , ... γ _n according to the formula (2);

- определить количество N чашечек с не полностью отработанным сорбентом, при условии γ_n<0,95;- determine the number N of cups with an incompletely exhausted sorbent, provided γ _n <0.95;

- рассчитать длину работающего слоя сорбента L₀ по формуле (1).- calculate the length of the working layer of the sorbent L ₀ according to the formula (1).

По экспериментально определенному значению длины работающего слоя сорбента можно рассчитать среднее значение кинетического коэффициента поглощения им паров органического вещества, что позволяет выбирать для перспективных средств индивидуальной защиты органов дыхания сорбенты с наиболее высокими поглощающими свойствами.Using the experimentally determined value of the length of the working layer of the sorbent, it is possible to calculate the average value of the kinetic coefficient of absorption of organic matter vapors by it, which makes it possible to choose sorbents with the highest absorbing properties for promising personal respiratory protection.

Claims (1)

Устройство для определения длины работающего слоя углеродного микропористого сорбента при поглощении паров органических веществ, характеризующееся тем, что содержит круглый корпус, снабженный съемным основанием с выходным патрубком, на котором установлена гайка для крепления устройства на подставку, сверху корпус закрыт съемной крышкой с диффузором, снабженной входным патрубком для возможности подачи внутрь корпуса пара органического вещества, внутри корпуса, по высоте, установлены пронумерованные чашечки с отверстиями, в которые послойно насыпан исследуемый сорбент с толщиной слоя 2 мм, а также уплотнительное кольцо для создания герметичности. A device for determining the length of a working layer of a carbon microporous sorbent when absorbing vapors of organic substances, characterized in that it contains a round casing equipped with a removable base with an outlet pipe, on which a nut is mounted for attaching the device to the stand, the top is closed by a removable cover with a diffuser equipped with an inlet nipple for the possibility of supplying organic matter into the case of steam; inside the case, in height, numbered cups are installed with holes in which the studied sorbent with a layer thickness of 2 mm and an o-ring for creating tightness are layered in layers.

Images