RU236477U1

RU236477U1 - FILTER-ABSORBTOR FOR PURIFYING CHEMICAL VAPORS

Info

Publication number: RU236477U1
Application number: RU2024135123U
Authority: RU
Inventors: Татьяна Александровна Ермаченко; Александр Николаевич Богданчиков
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственная Компания (Ооо "Нпк Воздухоочистка"); Татьяна Александровна Ермаченко
Filing date: 2024-11-21
Publication date: 2025-08-11

Abstract

Полезная модель предназначена для поглощения вредных паров химических продуктов, которые образуются при наполнении, перегрузке и опорожнении складских емкостей, и может быть использована для всех распространенных химических продуктов, кислот, щелочей, растворителей, для удаления из воздуха СО₂ и т.д. Фильтр-поглотитель паров химических продуктов содержит составной корпус, включающий цилиндрическую часть 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 крышки, соединенные соответственно с входным и выходным патрубками, в цилиндрической части корпуса размещен мешок 8 с сорбентом, состав которого зависит от очищаемого пара конкретного химического продукта, опирающийся на мембрану 7 с отверстиями. Фильтр снабжен средством определения момента замены сорбента. Корпус фильтра-поглотителя дополнительно снабжен опорой, усиленной косынками. Мембрана с отверстиями установлена таким образом, что между ней и нижней крышкой образуется воздушный коллектор 10, а момент замены сорбента определяют по концентрации конкретного химического вещества, получаемой посредством датчика, размещенного в зоне воздушного коллектора и соединенного со средствами автоматического измерения. Использование полезной модели позволяет повысить надежность конструкции фильтра-поглотителя и эффективность его работы за счет автоматического контроля момента замены сорбента и предотвращения аварийных ситуаций. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. The utility model is intended for absorbing harmful vapors of chemical products that are formed during filling, reloading and emptying of storage tanks, and can be used for all common chemical products, acids, alkalis, solvents, for removing _CO2 from the air, etc. The filter-absorber of vapors of chemical products contains a composite body, including a cylindrical part 1, upper 2 and lower 3 covers, connected respectively to the inlet and outlet pipes, in the cylindrical part of the body there is a bag 8 with a sorbent, the composition of which depends on the purified vapor of a specific chemical product, resting on a membrane 7 with holes. The filter is provided with a means for determining the moment of replacing the sorbent. The body of the filter-absorber is additionally provided with a support reinforced with gussets. The membrane with holes is installed in such a way that an air collector 10 is formed between it and the lower cover, and the moment of replacing the sorbent is determined by the concentration of a specific chemical substance obtained by means of a sensor located in the air collector zone and connected to automatic measuring means. The use of the utility model allows to increase the reliability of the design of the filter-absorber and the efficiency of its operation due to automatic control of the moment of replacement of the sorbent and prevention of emergency situations. 3 s.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель предназначена для поглощения вредных паров химических продуктов, которые образуются при наполнении, перегрузке и опорожнении складских емкостей, и может быть использована для всех распространенных химических продуктов, кислот, щелочей, растворителей, для удаления из воздуха СО₂ и т.д.The utility model is designed to absorb harmful vapors of chemical products that are formed during filling, reloading and emptying of storage tanks, and can be used for all common chemical products, acids, alkalis, solvents, for removing _CO2 from the air, etc.

Очистка вредных выбросов является обязательным условием при осуществлении технологических и вспомогательных процессов на производственных предприятиях. Ежегодно в атмосферу и рабочую зону выбрасываются миллионы тонн вредных и опасных веществ, которые становятся источником профессиональных заболеваний обслуживающего персонала и негативно влияют на окружающую среду.Cleaning of harmful emissions is a mandatory condition for the implementation of technological and auxiliary processes at manufacturing enterprises. Every year, millions of tons of harmful and hazardous substances are emitted into the atmosphere and work area, which become a source of occupational diseases for service personnel and negatively affect the environment.

Основной целью методов очистки промышленных выбросов и газов является достижение высокой эффективности и степени улавливания вредных и опасных веществ газовоздушных смесей, образующихся на предприятии в результате осуществления технологических, подготовительных и транспортировочных процессов, а также исключение возникновения вторичного загрязнения воздуха.The main goal of industrial emissions and gas purification methods is to achieve high efficiency and degree of capture of harmful and hazardous substances of gas-air mixtures formed at the enterprise as a result of technological, preparatory and transportation processes, as well as to eliminate the occurrence of secondary air pollution.

Во многих областях применения в химической промышленности ежедневно происходит перекачивание и опорожнение емкостей с жидкими химическими продуктами. Не редко при этом выделяются большие количества ядовитых паров, которые могут действовать вредно для здоровья и образовывать взрывчатые газовоздушные смеси.In many applications in the chemical industry, containers of liquid chemical products are pumped and emptied on a daily basis. Often, this releases large quantities of toxic vapors that can be harmful to health and form explosive gas-air mixtures.

Оцениваемые объемы перегружаемых химических продуктов являются огромными, так для Германии они оцениваются в 700-800 тысяч тонн (без бензина) в год, а следовательно, для России в несколько раз больше.The estimated volumes of chemical products being handled are enormous, for Germany they are estimated at 700-800 thousand tons (excluding gasoline) per year, and therefore for Russia they are several times more.

Для очистки воздуха от паров и газов наибольшее применение нашел метод адсорбции, который представляет собой процесс поглощения газов твердыми активными веществами (адсорбентами), в качестве которых используют активированный уголь, силикагель, глинозем, оксид алюминия, синтетические цеолиты и др. Их применяют для очистки газов от органических примесей, летучих растворителей, а также для подавления неприятных запахов. Слой адсорбента может быть неподвижным (в адсорберах периодического действия) или движущимся. Выбор конструкции определяется скоростью движения газовой смеси, размером частиц адсорбента, требуемой степенью очистки и рядом других факторов.The most widely used method for cleaning air from vapors and gases is adsorption, which is a process of absorbing gases by solid active substances (adsorbents), such as activated carbon, silica gel, alumina, aluminum oxide, synthetic zeolites, etc. They are used to clean gases from organic impurities, volatile solvents, and to suppress unpleasant odors. The adsorbent layer can be stationary (in periodic adsorbers) or moving. The choice of design is determined by the speed of movement of the gas mixture, the size of the adsorbent particles, the required degree of purification, and a number of other factors.

Фильтры подбираются индивидуально под каждый технический процесс и под определенные выбросы, которые состоят из видов веществ и количества концентраций. Так, например, фильтр поглотитель ФПВ предназначен для очистки воздуха (абсорбции) от паров различных химических продуктов и диоксида углерода (в зависимости от вида поглотителя/сорбента). Filters are selected individually for each technical process and for specific emissions, which consist of types of substances and the number of concentrations. For example, the FPV absorber filter is designed to clean the air (absorb) from vapors of various chemical products and carbon dioxide (depending on the type of absorber/sorbent).

В нем применяются следующие виды сорбентов:The following types of sorbents are used in it:

поглотитель (химпоглотитель) ХП-И применяется для очистки газовых потоков от кислых газов и паров, таких как углекислый газ, паров хлороводорода, фтороводорода, азотной и других кислот;absorber (chemical absorber) HP-I is used to purify gas flows from acidic gases and vapors, such as carbon dioxide, vapors of hydrogen chloride, hydrogen fluoride, nitric and other acids;

химический поглотитель марки ХПР изготавливается на основе активированного угля предназначен для поглощения из газовых потоков паров ртути и ртуть-органических соединений;chemical absorber brand HPR is made on the basis of activated carbon and is intended for absorption of mercury vapor and mercury-organic compounds from gas flows;

химический поглотитель паров аммиака ХПА-Н изготавливается на основе активированного угля и предназначен для поглощения из газового потока паров аммиака и аминов.Chemical absorber of ammonia vapors HPA-N is made on the basis of activated carbon and is intended for absorption of ammonia and amine vapors from a gas flow.

Известен фильтр-поглотитель, предназначенный для установок очистки воздуха от вредных, токсических примесей и аэрозолей. Фильтр-поглотитель содержит цилиндрический корпус с расположенными последовательно по ходу воздуха противоаэрозольной и сорбционной ступенями очистки, а также входным и выходным отверстиями. Первая ступень по ходу воздуха, противоаэрозольная, выполнена из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон, а вторая ступень, сорбционная, выполнена из двухслойного материала. Первый слой по ходу воздуха содержит смесь активного угля, модифицированного солями меди и/или никеля, и активного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра, при их массовом соотношении 1:(0,75-1,5). Второй слой выполнен из волокнистого целлюлозного материала, содержащего 30-50 мас. % активного угля и/или активного угля, модифицированного солями меди и хрома (Патент РФ №2335330, B01D 53/00, Приоритет 22.03.2007, публикация 10.10.2008 г.).An absorber filter is known, intended for installations for cleaning air from harmful, toxic impurities and aerosols. The absorber filter comprises a cylindrical body with anti-aerosol and sorption cleaning stages arranged sequentially along the air flow, as well as inlet and outlet openings. The first stage along the air flow, anti-aerosol, is made of materials based on cellulose and mineral fibers, and the second stage, sorption, is made of a two-layer material. The first layer along the air flow contains a mixture of activated carbon modified with copper and/or nickel salts, and activated carbon modified with copper, chromium and silver salts, at a mass ratio of 1: (0.75-1.5). The second layer is made of fibrous cellulose material containing 30-50 wt. % of activated carbon and/or activated carbon modified with copper and chromium salts (RU Patent No. 2335330, B01D 53/00, Priority 03/22/2007, publication 10/10/2008).

Недостатком этого фильтра является то, что конструкция его неразъемная, одноразового действия и невозможно произвести замену и надежную герметизацию фильтрующего элемента после его отработки в процессе эксплуатации, а также наличие входного и выходного отверстий, предполагающих использование громоздких воздуховодов, что делает невозможным применение данных фильтров-поглотителей в замкнутых пространствах.The disadvantage of this filter is that its design is non-detachable, disposable and it is impossible to replace and reliably seal the filter element after it has been used up during operation, as well as the presence of inlet and outlet openings, which require the use of bulky air ducts, which makes it impossible to use these absorber filters in confined spaces.

Известен фильтр-поглотитель для очистки воздуха от токсичных веществ, который содержит цилиндрический корпус с дном, съемной крышкой с болтовым фланцевым соединением, впускным и выпускным патрубками и расположенные внутри корпуса осевую шпильку с поджимной гайкой и коаксиально с ним фильтрующий элемент и формованный сорбирующий блок. Сорбирующий блок представляет собой полый цилиндр из смеси углеродсодержащего сорбента и термопластичного полимера. Впускной патрубок жестко соединен с нижней стороной крышки. Фильтр-поглотитель снабжен дополнительным впускным патрубком, прикрепленным к дну корпуса, и крестовинами, соединенными с впускными патрубками и со шпилькой для герметичного поджатия фильтрующего элемента вместе с сорбирующим блоком к крышке и дну корпуса. Углеродсодержащий сорбент импрегнирован соединениями меди, хрома, серебра и триэтилендиамином, а сорбирующий блок дополнительно имеет химпоглотитель, пропитанный водным раствором сернокислого никеля (Патент РФ №2456058, B01D 50/00. Приоритет 11.02.2011 г., Публикация 20.07.2012 г.).A filter-absorber for cleaning air from toxic substances is known, which contains a cylindrical body with a bottom, a removable cover with a bolted flange connection, an inlet and outlet branch pipes, and an axial pin with a clamping nut located inside the body and a filter element and a molded sorbent block located coaxially with it. The sorbent block is a hollow cylinder made of a mixture of a carbon-containing sorbent and a thermoplastic polymer. The inlet branch pipe is rigidly connected to the lower side of the cover. The filter-absorber is equipped with an additional inlet branch pipe attached to the bottom of the body, and crosspieces connected to the inlet branches and to the pin for hermetically pressing the filter element together with the sorbent block to the cover and the bottom of the body. The carbon-containing sorbent is impregnated with copper, chromium, silver and triethylenediamine compounds, and the sorbent block additionally has a chemical absorbent impregnated with an aqueous solution of nickel sulfate (Patent of the Russian Federation No. 2456058, B01D 50/00. Priority 11.02.2011, Publication 20.07.2012).

Недостатком этого фильтра является трудоемкость процесса разборки фильтра и демонтажа элементов на объекте.The disadvantage of this filter is the labor-intensive process of disassembling the filter and dismantling the elements at the site.

Известен фильтр-поглотитель для очистки воздуха от вредных примесей, содержащий цилиндрический корпус с сорбирующим слоем внутри него, дно, крышку, отличается тем, что для осуществления возможности очистки воздуха от аммиака сорбирующий слой высотой 10-11 см расположен по всей поверхности дна, состоит из купрамита на основе активного угля с нанесенными солями меди в пересчете на сернокислую медь (8,0±0,8) мас.% и ограничен сверху промежуточной крышкой, а фильтр снабжен стягивающими шпильками, проходящими сквозь дно, сорбирующий слой и промежуточную крышку, при этом дно и крышки выполнены в виде перфорированных дисков с сетками (Патент РФ №2650159, B01D 53/46, Приоритет 21.04.2017 г., Публикация 09.04.2018 г.).A known filter-absorber for purifying air from harmful impurities, comprising a cylindrical body with a sorbent layer inside it, a bottom, a cover, is distinguished in that in order to implement the possibility of purifying air from ammonia, the sorbent layer 10-11 cm high is located over the entire surface of the bottom, consists of cupramite based on activated carbon with applied copper salts in terms of copper sulfate (8.0 ± 0.8) wt.% and is limited at the top by an intermediate cover, and the filter is equipped with tightening pins passing through the bottom, the sorbent layer and the intermediate cover, while the bottom and covers are made in the form of perforated disks with nets (Patent of the Russian Federation No. 2650159, B01D 53/46, Priority 04/21/2017, Publication 04/09/2018).

Несмотря на некоторые конструктивные отличия и отличия в составе, а также и количестве слоев сорбента, общим недостатком вышеуказанных технических решений является то, что они не позволяют производить своевременную замену сорбента из-за отсутствия определения момента замены его в процессе эксплуатации как сорбирующего блока, так и фильтрующего элемента с высокой степенью надежности для комплексной очистки воздуха.Despite some design differences and differences in composition, as well as the number of sorbent layers, the general disadvantage of the above technical solutions is that they do not allow for timely replacement of the sorbent due to the lack of determination of the moment of its replacement during operation of both the sorbent block and the filter element with a high degree of reliability for complex air purification.

Как может быть понятно, фильтры в таких структурах постепенно накапливают вещество из воздуха, и когда это вещество накапливается на фильтре, сопротивление потоку воздуха через фильтр увеличивается. Структуры промышленных фильтров забиваются частицами, улавливаемыми в воздушных фильтрах, а также посредством окружающих условий, таких как туман, дождь, снег и т.п. Забивание может уменьшать эффективность фильтрации и работы, в то же время увеличивая общее падение давления. Увеличение падения давления через структуру фильтров подразумевает потерю давления всасываемого воздуха, которая может влиять на работу и производительность промышленной установки.As can be understood, filters in such structures gradually accumulate matter from the air, and when this matter accumulates on the filter, the resistance to air flow through the filter increases. Industrial filter structures become clogged by particles trapped in the air filters, as well as by environmental conditions such as fog, rain, snow, etc. Clogging can reduce filtration efficiency and performance, while increasing the overall pressure drop. An increase in pressure drop through the filter structure implies a loss of intake air pressure, which can affect the operation and performance of the industrial plant.

Фильтр имеет некоторый срок службы, в течение которого он функционирует адекватно. Срок службы зависит от различных факторов, таких как плотность частиц в воздухе, расход воздуха и т.д. С точки зрения затрат на фильтр, фильтры должны использоваться настолько долго, насколько возможно, пока их технический срок службы не подойдет к концу. Практически, замена сорбента, находящегося в мешках, катридже или в насыпном виде производят по сроку, указанному в паспорте изделия, т.е. без учета факторов, которые могут реально влиять на эффективность работы фильтра в процессе его эксплуатации.A filter has a certain service life during which it functions adequately. The service life depends on various factors, such as the density of particles in the air, air flow, etc. In terms of filter costs, filters should be used as long as possible until their technical service life comes to an end. In practice, the replacement of the sorbent in bags, cartridges or in bulk is carried out according to the period specified in the product passport, i.e. without taking into account the factors that can actually affect the efficiency of the filter during its operation.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является фильтры-поглотители паров химических продуктов с системой картриджей производства фирмы ТЕСНАР.The closest technical solution to the claimed utility model is the chemical vapor absorber filter with a cartridge system manufactured by TESNAR.

В стандартном исполнении они являются PVC емкостями, образующие составной корпус, с прозрачной цилиндрической частью, и базируются на системе катриджей. Сорбент, который поглощает возникающие вредные пары, находятся здесь уже в фильтровальном мешке, который затем утилизируется вместе с израсходованном сорбентом. Для определения момента смены катриджа сорбент снабжен цветовым индикатором, причем изменение цвета сорбента определяется визуально, т.к. корпус фильтра сделан из PVC с прозрачной цилиндрической частью из стекла. Мешки с сорбентом размещены на мембране, имеющей центральное отверстие. Корпус фильтра-поглотителя снабжен входным патрубком с фланцем, соединенным с верхней крышкой корпуса из PVC и выходным патрубком с фланцем из PVC, который крепится к нижней крышке и присоединяется к фланцу дыхательного патрубка резервуара хранения химических продуктов. Крышки цилиндрической части корпуса крепятся посредством резьбового соединения или клеем.In the standard version they are PVC containers, forming a composite body, with a transparent cylindrical part, and are based on a system of cartridges. The sorbent, which absorbs the resulting harmful vapors, is already in the filter bag, which is then disposed of together with the spent sorbent. To determine the moment of changing the cartridge, the sorbent is equipped with a color indicator, and the change in the color of the sorbent is determined visually, since the filter body is made of PVC with a transparent cylindrical part of glass. Bags with sorbent are placed on a membrane with a central hole. The body of the filter-absorber is equipped with an inlet pipe with a flange connected to the upper cover of the PVC body and an outlet pipe with a PVC flange, which is attached to the lower cover and is connected to the flange of the breathing pipe of the chemical storage tank. The covers of the cylindrical part of the body are attached by means of a threaded connection or glue.

Эти фильтры-поглотители имеют широкое применение на территории РФ, т.к. обладают функцией замены сорбента, которая отсутствует в описании известных патентов.These filters-absorbers are widely used in the territory of the Russian Federation, because they have the function of replacing the sorbent, which is absent from the description of known patents.

Индикация по цвету сорбента имеется только в фильтрах-поглотителях компании Techap, т.к. цилиндрический корпус выполнен из прозрачного стекла или PVC, но в большинстве конструкций фильтров-поглотителей ее осуществить нельзя, т.к. анализ патентных и непатентных источников показал, что все фильтры-поглотители (адсорберы) для очистки воздуха от пара или газа химических продуктов содержат следующие признаки: цилиндрический корпус; фланцевые крышки сверху и снизу, закрепленные на корпусе (болтами или другим способом); входной и выходной патрубки, расположенные по центру корпуса на фланцах или сбоку корпуса; сорбент (поглотитель), расположенный на днище в мешке (катридже или в насыпную). Корпус, как правило, изготовлен из металла или PVC (полиэтилена), а применяемый вид сорбента зависит от состава очищаемого воздуха. Корпуса адсорберов могут быть разделены на вертикальные или горизонтальные секции, в которых используются разные сорбенты.The sorbent color indication is available only in Techap absorber filters, since the cylindrical body is made of transparent glass or PVC, but it is impossible to implement in most absorber filter designs, since the analysis of patent and non-patent sources showed that all absorber filters (adsorbers) for cleaning air from vapor or gas of chemical products contain the following features: cylindrical body; flange covers at the top and bottom, fixed to the body (with bolts or other means); inlet and outlet pipes located in the center of the body on the flanges or on the side of the body; sorbent (absorber) located on the bottom in a bag (cartridge or in bulk). The body, as a rule, is made of metal or PVC (polyethylene), and the type of sorbent used depends on the composition of the air being cleaned. Adsorber bodies can be divided into vertical or horizontal sections, in which different sorbents are used.

Кроме того, изготовление цилиндрической части корпуса из стекла снижает надежность эксплуатации фильтра-поглотителя и требует дополнительной защиты от повреждения. Недостатками фильтра-поглотителя являются низкая устойчивость фильтра к динамическим нагрузкам и вибрации.In addition, the production of the cylindrical part of the housing from glass reduces the reliability of the filter-absorber operation and requires additional protection from damage. The disadvantages of the filter-absorber are the low resistance of the filter to dynamic loads and vibration.

Задача полезной модели состоит в создании фильтра поглотителя многоразового действия с повышенной динамической активностью на увеличенный расход очищаемого воздуха при минимальных габаритных параметрах и сопротивлении воздушному потоку, а также с возможностью своевременной замены сорбирующего блока в процессе эксплуатации, обеспечивая высокую степень надежности очистки воздуха от паров химических продуктов и токсичных примесей.The objective of the utility model is to create a reusable absorber filter with increased dynamic activity for increased flow rate of purified air with minimum overall dimensions and air flow resistance, as well as the ability to timely replace the sorbent block during operation, ensuring a high degree of reliability of air purification from vapors of chemical products and toxic impurities.

Технический результат достигается за счет того, что в конструкции известного фильтра-поглотителя паров химических продуктов, корпус которого выполнен составным, включающим цилиндрическую часть, верхнюю и нижнею крышки, соединенные соответственно с входным и выходным патрубками, в цилиндрической части корпуса размещен мешок с сорбентом, состав которого зависит от очищаемого пара конкретного химического продукта, опирающегося на мембрану с отверстиями, причем фильтр снабжен средством определения момента замены сорбента, внесены изменения, а именно:The technical result is achieved due to the fact that in the design of the known filter-absorber of vapors of chemical products, the body of which is made composite, including a cylindrical part, upper and lower covers, connected respectively to the inlet and outlet pipes, in the cylindrical part of the body there is a bag with a sorbent, the composition of which depends on the vapor of a specific chemical product being purified, resting on a membrane with holes, and the filter is equipped with a means for determining the moment of replacing the sorbent, changes have been made, namely:

- корпус фильтра-поглотителя дополнительно снабжен опорой, усиленной металлическими косынками;- the filter-absorber body is additionally equipped with a support reinforced with metal gussets;

- мембрана с отверстиями установлена в цилиндрической части корпуса таким образом, что между ней и нижней крышкой образуется воздушный коллектор, в котором размещен датчик газоанализатора воздуха, прошедшего через сорбент, соединенный с сенсором выдающим сигнал на замену катриджа с сорбентом;- a membrane with holes is installed in the cylindrical part of the housing in such a way that an air collector is formed between it and the bottom cover, in which a gas analyzer sensor of air that has passed through the sorbent is located, connected to a sensor that gives a signal to replace the cartridge with the sorbent;

- нижний патрубок фильтра-поглотителя посредством штуцера соединен с датчиком измерителя давления воздуха дифференциального, который показывает давление относительно атмосферного;- the lower branch pipe of the filter-absorber is connected by means of a nipple to the differential air pressure sensor, which shows the pressure relative to atmospheric pressure;

- на боковой части корпуса, посредством болтового соединения, смонтирован шкаф автоматики, в котором размещены блок питания, реле, газоанализатор воздуха после очистки, измерители дифференциального давления с сенсором.- on the side of the housing, by means of a bolted connection, an automation cabinet is mounted, in which a power supply unit, a relay, a gas analyzer of air after cleaning, differential pressure meters with a sensor are located.

Дополнительная опора, усиленная металлическими или выполненными из другого материала косынками повышает надежность работы фильтра, т.к. воспринимает всю массу корпуса и исключает возможность деформации его.An additional support, reinforced with metal or other material gussets, increases the reliability of the filter, as it takes the entire weight of the housing and eliminates the possibility of its deformation.

Воздушный коллектор между мембранной и нижней крышкой образуется посредством того, что мембрана имеет ножки, позволяет, за счет равномерного распределения воздуха более точно определять эффективность работы фильтра и момент замены сорбента.The air collector between the membrane and the lower cover is formed by the fact that the membrane has legs, which allows, due to the uniform distribution of air, to more accurately determine the efficiency of the filter and the moment of replacing the sorbent.

Измерение разницы давления атмосферного воздуха и на выходе фильтра посредством датчика дифференциального, соединенного с сенсором позволяет автоматически выдавать информацию на диспетчерский пульт о давлении воздуха внутри резервуара относительно атмосферного.Measuring the difference in atmospheric air pressure and the filter outlet pressure using a differential sensor connected to the sensor allows automatic transmission of information to the control panel about the air pressure inside the tank relative to the atmospheric pressure.

Размещение в шкафу автоматики, кроме киповского оборудования, может быть размещена тепловая система контроля, исключает возможность нарушения нормальной работы и повышает надежность работы его.In addition to the instrumentation equipment, a thermal control system can be placed in the automation cabinet, eliminating the possibility of disruption to normal operation and increasing its reliability.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности «новизна».No technical solutions have been identified that match the set of essential features of the claimed utility model, which allows us to conclude that the claimed technical solution complies with the patentability requirement of “novelty”.

Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о наличии в заявляемой полезной модели творческой составляющей.The declared essential features that predetermine the achievement of the specified technical result do not clearly follow from the state of the art, which allows us to conclude that the declared utility model contains a creative component.

Краткое описание сущности полезной модели. Фильтр-поглотитель устанавливается через фланцевое соединение на дыхательный клапан резервуара с химическим раствором. При наливе раствора (жидкости) в резервуар вытесняемый воздух с химическими парами поступает в установку очистки воздуха, где проходя через поглотитель (сменный фильтровальный катридж с сорбентом/поглотителем) очищается и выходит наружу. При опорожнении резервуара, в резервуаре возникает разряжение воздуха, за счет чего окружающий воздух через установку очистки воздуха поступает в резервуар.Brief description of the essence of the utility model. The filter-absorber is installed through a flange connection on the breathing valve of the tank with a chemical solution. When the solution (liquid) is poured into the tank, the displaced air with chemical vapors enters the air purification unit, where it passes through the absorber (replaceable filter cartridge with sorbent/absorber) is cleaned and goes outside. When the tank is emptied, a vacuum occurs in the tank, due to which the ambient air enters the tank through the air purification unit.

Конструкции фильтра-поглотителя приведена на фиг. 1-3.The design of the filter-absorber is shown in Fig. 1-3.

На фиг. 1 представлен разрез общего вида фильтра-поглотителя. На ней показан составной корпус фильтра очистки воздуха, выполненный из полипропилена, включающий цилиндрическую часть 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 крышки из РР, соединение частей корпуса осуществляется через прокладки 4. Верхняя съемная крышка 2 снабжена патрубком 5 с фланцем 6, через который воздух отводится или поступает в корпус фильтра. В нижней цилиндрической части корпуса располагается мембрана 7 из полиэтилена (с отверстиями 30-50 мм), на которую опирается сменный фильтровальный картридж (мешок) 8 с поглотителем химических продуктов. Состав сорбента в картридже 8 зависит от вида очищаемых паров и представляет собой различные виды поглотителей/сорбентов/ катализаторов. Катриджи (мешки) выполнены из пропиленового нетканого материала с лямкой или завязкой для извлечения и замены его.Fig. 1 shows a section of the general view of the filter-absorber. It shows a composite housing of the air purification filter made of polypropylene, including a cylindrical part 1, upper 2 and lower 3 covers made of PP, the connection of the parts of the housing is carried out through gaskets 4. The upper removable cover 2 is equipped with a branch pipe 5 with a flange 6, through which air is removed or supplied to the filter housing. In the lower cylindrical part of the housing there is a membrane 7 made of polyethylene (with holes of 30-50 mm), on which a replaceable filter cartridge (bag) 8 with an absorber of chemical products rests. The composition of the sorbent in the cartridge 8 depends on the type of vapors being purified and represents various types of absorbers/sorbents/catalysts. The cartridges (bags) are made of propylene non-woven material with a strap or tie for removing and replacing it.

За счет ножек 9 мембраны 7 в нижней цилиндрической части корпуса образуется коллектор 10 для равномерного распределения воздуха, поэтому в зоне коллектора помещен датчик 11 концентрации воздуха, прошедшего очистку, по полученному результату принимают решение о замене сорбента.Due to the legs 9 of the membrane 7, a collector 10 is formed in the lower cylindrical part of the body for uniform distribution of air, therefore, a sensor 11 of the concentration of air that has undergone purification is placed in the collector area; based on the result obtained, a decision is made to replace the sorbent.

Нижняя крышка 3 снабжена основанием 12, выполненным из металла или другого материала, усиленным косынками 13, которое является опорой для корпуса фильтра (чертеж основания 12 показан на фиг. 2).The lower cover 3 is provided with a base 12 made of metal or other material, reinforced with gussets 13, which serves as a support for the filter housing (a drawing of the base 12 is shown in Fig. 2).

На патрубке 14, с фланцем 15, имеется штуцер 16, к которому присоединяется трубка 17 датчика давления дифференциального. Посредством этого датчика давления воздуха выводится информация о давлении воздуха внутри резервуара относительно атмосферного. На основании полученной информации контролируется предотвращение критических для резервуара значений давления воздуха.On the branch pipe 14, with the flange 15, there is a nipple 16, to which the tube 17 of the differential pressure sensor is connected. By means of this air pressure sensor, information is output on the air pressure inside the tank relative to the atmospheric pressure. Based on the information received, the prevention of critical air pressure values for the tank is controlled.

На боковой части корпуса смонтирован шкаф автоматики 18, в котором кроме блока питания, реле, размещены средства автоматики, а именно газоанализатор 19, измеритель дифференциального давления с сенсором 20 и нагреватель 21 (не показан).An automation cabinet 18 is mounted on the side of the housing, in which, in addition to the power supply unit and relay, automation equipment is located, namely a gas analyzer 19, a differential pressure meter with a sensor 20 and a heater 21 (not shown).

На фиг. 2 показана конструкция основания 12, которое включает вертикальную планку 22 (на которую может быть смонтирован шкаф автоматики 18), косынки 13 (показаны четыре, но их число может быть и иным), и фланец 15, соединенный с нижним патрубком 14.Fig. 2 shows the design of the base 12, which includes a vertical bar 22 (on which the automation cabinet 18 can be mounted), gussets 13 (four are shown, but their number can be different), and a flange 15 connected to the lower branch pipe 14.

На фиг. 3 показано присоединение фильтра-поглотителя посредством фланца 15 к фланцу 23 дыхательного патрубка 24 резервуара 25 хранения химических продуктов.Fig. 3 shows the connection of the filter-absorber by means of flange 15 to flange 23 of the breathing pipe 24 of the tank 25 for storing chemical products.

Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждается на примере конкретного осуществления очистки воздуха от химических примесей.The patentability condition “industrial applicability” is confirmed by the example of a specific implementation of air purification from chemical impurities.

Ниже приводим описание работы фильтра-поглотителя на примере очистки воздуха от СО₂. Фильтр-поглотитель паров химических продуктов «СТОПКР» монтируется на фланце 23 дыхательного патрубка 24 резервуара 25. При разливе жидкости из резервуара, за счет возникающего разряжения воздуха внутри резервуара 25, атмосферный воздух поступает в резервуар через фильтр-поглотитель. В составном корпусе фильтра-поглотителя атмосферный воздух проходит через сменный фильтр 8 с сорбентом химическим известковым ХП-И (ГОСТ 6755-88), который поглощает углекислый газ. Далее очищенный воздух попадает через отверстия мембраны 7 в воздушный коллектор 10 в котором установлен датчик 11 концентрации СО₂, которая измеряется газоанализатором 19, показания которого выводятся на пульт диспетчера.Below is a description of the operation of the filter-absorber using the example of air purification from CO ₂ . The filter-absorber of chemical vapors "STOPKR" is mounted on the flange 23 of the breathing pipe 24 of the tank 25. When liquid is spilled from the tank, due to the resulting vacuum inside the tank 25, atmospheric air enters the tank through the filter-absorber. In the composite body of the filter-absorber, atmospheric air passes through a replaceable filter 8 with a chemical lime sorbent HP-I (GOST 6755-88), which absorbs carbon dioxide. Then the purified air enters through the openings of the membrane 7 into the air manifold 10, in which a sensor 11 of the CO ₂ concentration is installed, which is measured by a gas analyzer 19, the readings of which are displayed on the dispatcher's console.

Показания датчика дифференциального давления с сенсором 20, также, выводится на диспетчерский пульт.The readings from the differential pressure sensor with sensor 20 are also displayed on the control panel.

Критерий допустимой концентрации СО₂ определяет эксплуатант в зависимости от технологического процесса и сам принимает решение о замене катриджа 8 с сорбентом.The criterion for the permissible concentration of _CO2 is determined by the operator depending on the technological process and he himself makes the decision to replace cartridge 8 with sorbent.

Очищенный воздух поступает через дыхательный патрубок 24 в резервуар. Датчик давления дифференциальный 17 выполнен в виде трубки, установленной на штуцере 16 нижнего патрубка 14 корпуса фильтра, и показывает давление относительно атмосферного. Так как это давление измеряется в нижнем патрубке 14 фильтра, то оно приравнивается к давлению в резервуаре. Данные с датчика 17 через сенсор 20 выводятся в диспетчерскую, эксплуатант на основании показателей и исходя из технических данных резервуара, в случае их превышения допустимого значения, принимаются меры для исключения аварийной ситуации.The purified air enters the tank through the breathing branch pipe 24. The differential pressure sensor 17 is made in the form of a tube installed on the nipple 16 of the lower branch pipe 14 of the filter housing, and shows the pressure relative to the atmospheric pressure. Since this pressure is measured in the lower branch pipe 14 of the filter, it is equal to the pressure in the tank. Data from the sensor 17 through the sensor 20 are output to the control room, the operator, based on the indicators and proceeding from the technical data of the tank, in case of their exceeding the permissible value, measures are taken to eliminate an emergency situation.

Диаметр корпуса фильтра подбирается таким образом, чтобы требуемый для очистки химический поглотитель создавал сопротивление потока воздуха не более 700 Па.The diameter of the filter housing is selected in such a way that the chemical absorber required for cleaning creates an air flow resistance of no more than 700 Pa.

На площадку нижней части корпуса вертикально посредствам болтового соединения монтируется шкаф автоматики 1Р65, где располагаются: газоанализатор концентрации СО₂, измеритель давления дифференциальный и сенсор 20, а также другие электрические средства для осуществления контроля работы фильтра.An automation cabinet 1P65 is mounted vertically on the platform of the lower part of the housing using a bolted connection, where the following are located: a _CO2 concentration gas analyzer, a differential pressure meter and a 20 sensor, as well as other electrical means for monitoring the operation of the filter.

Следует отметить, что не допускаются перелив химически жидкостей в резервуаре и попадание жидкостей в корпус фильтра-поглотителя.It should be noted that overflow of chemical liquids in the tank and liquids entering the filter-absorber body are not allowed.

Таким образом, использование полезной модели позволяет повысить надежность конструкции фильтра-поглотителя и эффективность его работы за счет автоматического контроля момента замены катриджа с сорбентом и других нежелательных факторов, которые могут привести к аварийной ситуации.Thus, the use of the utility model allows to increase the reliability of the design of the filter-absorber and the efficiency of its operation due to automatic control of the moment of replacement of the cartridge with the sorbent and other undesirable factors that can lead to an emergency situation.

Claims

1. A filter-absorber for vapors of chemical products, comprising a composite body including a cylindrical part, upper and lower covers connected respectively to the inlet and outlet pipes, in the cylindrical part of the body a bag with a sorbent is placed, the composition of which depends on the vapor of a specific chemical product being purified, resting on a membrane with holes, and the filter is provided with a means for determining the moment of replacement of the sorbent, characterized in that the body of the filter-absorber is additionally provided with a support reinforced with gussets, the membrane with holes is installed in such a way that an air collector is formed between it and the lower cover, and the moment of replacement of the sorbent is determined by the concentration of a specific chemical substance obtained by means of a sensor placed in the air collector zone and connected to automatic measurement means.

2. The filter-absorber according to item 1, characterized in that the automatic measuring means contain a differential pressure meter, the sensor of which is located on the fitting of the lower branch pipe of the filter housing.

3. The filter-absorber according to paragraphs 1, 2, characterized in that the automatic means are placed in a cabinet, which can be connected to the side wall of the housing or stand separately from it.

4. The filter-absorber according to item 3, characterized in that in addition to the automation equipment, electrical elements, such as an air heating system, can be placed in the automation cabinet.