close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY6740

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 6740
(13) C1
(19)
7
(51) B 01D 39/16
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
МНОГОСЛОЙНЫЙ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ
(21) Номер заявки: a 19990931
(22) 1999.10.15
(46) 2004.12.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт механики
металлополимерных систем имени
В.А. Белого Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Гракович Петр Николаевич;
Иванов Леонид Федорович; Красовский Анатолий Михайлович; Рябченко
Игорь Леонидович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси" (BY)
BY 6740 C1
(57)
Многослойный фильтровальный материал, включающий слой перфорированного металла с отверстиями диаметром 2 мм и отношением площади перфорации к площади пластины большим либо равным 36 % или слой пористой керамики и слой волокнистопористого политетрафторэтилена, сформированный газодинамической вытяжкой расплава
полимера под действием лазера в вакууме при одновременном адгезионном соединении
его с первым слоем.
Фиг. 1
BY 6740 C1
(56)
WO 96/02313 A1.
US 5478372, 1995.
EP 0450894 B1, 1991.
BY 970667, 1999.
JP 07256023 A, 1995.
JP 02043911 A, 1990.
US 4594202, 1986.
Изобретение относится к очистке газов от частиц аэрозоля и пыли и может быть использовано в химической, нефтехимической, машиностроительной и других областях
промышленности.
Системы фильтрации, использующие кассетные или патронные фильтры, содержат
пористый материал или полотно для отделения частиц загрязнения от газового потока.
Удаляемая твердая пыль или аэрозоль остается на поверхности и в объеме такого материала, поскольку поток газа проходит через него. Многие из газовых сред являются химически агрессивными или фильтруются при температурах около 200 °С (400 °F) и выше [1],
поэтому используемые кассетные или патронные фильтры должны выполняться из полимера, который должен быть стоек к агрессивным средам.
К таким материалам относится волокнисто-пористый политетрафторэтилен, получаемый по оригинальной технологии [2], способный к действию в присутствии агрессивных
химикалий в температуре около 260 °C (500 °F). Материал прошел испытания в качестве
фильтра сжатого воздуха на Гомельском химическом заводе и научно-производственном
объединении "PATOH". На Минском научно-производственном объединении "ИНТЕГРАЛ" проведены промышленные испытания устройства для отделения масел из газовой
смеси, в котором фильтрующим слоем являлся также волокнисто-пористый политетрафторэтилен.
Однако, когда этот материал вставлен в фильтрующий патрон, он должен быть поддержан внутренней проволочной сеткой или трубчатым перфорированным каркасом, потому что описанный материал фильтра имеет малое относительное удлинение при разрыве, недостаточно жесток по природе и не может сохранить форму без дополнительной
поддержки. Дополнительные конструкционные элементы делают фильтрующие патроны
более дорогими и менее коррозионностойкими. На участках контакта каркаса с фильтрующим слоем уменьшается область, доступная для фильтрования.
Известен также химически стойкий фильтрующий материал, состоящий из пористой
мембраны из политетрафторэтилена, адгезионно соединенной с нержавеющей сеткой
предварительно фторированной по специальной технологии [3].
Однако дополнительные технологические операции фторирования металла и склеивания слоев увеличивают стоимость материала.
Задача изобретения - создание многослойного фильтровального материала из термически и химически стойкого волокнисто-пористого политетрафторэтилена, соединенного
с перфорированной металлической пластиной, позволяющий формировать фильтрующие
элементы без внутреннего каркаса.
Поставленная задача решается тем, что многослойный фильтровальный материал
включает слой перфорированного металла с отверстиями диаметром 2 мм и отношением
площади перфорации к площади пластины большим либо равным 36 % или слой пористой
керамики и слой волокнисто-пористого политетрафторэтилена, сформированный газодинамической вытяжкой расплава полимера под действием лазера в вакууме при одновременном адгезионном соединении его с первым слоем.
На рис. 1 представлена схема предлагаемого многослойного фильтрующего материала.
2
BY 6740 C1
На рис. 2 представлена схема перфорированной металлической пластины.
На рис. 3 представлена схема многослойного фильтрующего материала, выполненного
в форме цилиндра.
Сущность изобретения заключается в том, что волокнисто-пористый материал из политетрафторэтилена и перфорированная металлическая пластина формируют многослойный фильтрующий материал.
Микроструктура волокнисто-пористого материала из политетрафторэтилена представляет собой нерегулярно простирающиеся волокна диаметром от 1,5 до 20 мкм и длиной до
1,5 мм, сплавленных в точках соприкосновения. Поры определены открытыми площадями
между узлами и волокнами и простираются в нерегулярной моде от одной стороны к другой. При его формировании расплавленные волокна со скоростью от 5 до 50 м/с, в зависимости от размеров, осаждаются на подложку, в качестве которой используется перфорированная металлическая пластина. При ударе волокна приплавляются к подложке и
обеспечивают участки сцепления, затем слой наращивается до необходимой толщины.
Толщина может составлять от 2 мм и более. Выбор диаметра отверстий перфорации металлической пластины не более 2 мм обусловлен размерами волокон политетрафторэтилена (1,5 мм). Больший диаметр не позволяет формировать равномерную структуру
фильтрующего слоя. Как видно из таблицы, отношение площади перфорации к площади
металлической пластины должно быть более 36 %. При этом сопротивление потоку газа
многослойного фильтровального материала не превышает сопротивление слоя политетрафторэтилена. В результате получается многослойный фильтрующий материал, который
может работать в резких химических окружающих средах в температурах до 260 °C
(500 °F).
Отношение площади
Сопротивление
Сопротивление
Сопротивление
перфорации к площади
потоку, Па*
потоку, Па**
потоку, Па***
ленты, %
9
140
300
18,5
120
240
157
32
110
175
36
98
160
* - Перфорированной металлической пластины при скорости фильтрации 1 см3/с/см2.
** - Волокнисто-пористого материала из политетрафторэтилена при скорости фильтрации 1 см3/с/см2.
** - Многослойного фильтрующего материала при скорости фильтрации 1 см3/с/см2.
При использовании в качестве подложки керамики или пористых полимеров, которые
способны пропускать газовые потоки с сопротивлением, меньшим или равным сопротивлению слоя политетрафторэтилена, получаются многослойные фильтровальные материалы, в которых одним из слоев будет являться керамика или полимер. Многослойные материалы могут быть сформированы в фильтрующие элементы в форме цилиндра или
пластины.
На рис. 1 показан многослойный фильтровальный материал в разрезе. Слой волокнисто-пористого политетрафторэтилена 1, полученный газодинамической вытяжкой расплава полимера под действием СО2-лазера в вакууме адгезионно соединен с перфорированной металлической пластиной 2. Для предотвращения когезионного расслоения многослойного фильтровального материала фильтруемый газ 4 сначала проходит через слой
волокнисто-пористого политетрафторэтилена 1, затем через отверстия перфорации 3.
Открытая пористость волокнисто-пористого политетрафторэтилена достигает 90 %.
Поэтому толщина зоны 2, не участвующей в фильтрации газовых потоков 1, не превышает
5...10 толщин волокон пористого политетрафторэтилена. Рисунок 2.
3
BY 6740 C1
На рис. 3 представлена схема многослойного фильтрующего материала, выполненного
в форме цилиндра.
Предлагаемый материал прошел промышленные испытания на НПО "PATOH" г. Гомель в качестве фильтра сжатого воздуха.
Источники информации:
1. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. Издание третье стереотипное. - М.: Химия, 1966. - С. 322-345.
2. Патент РФ 1461052, МПК D 01D 5/00,1988.
3. Заявка WO 9602313 А1, МПК B 01D 39/16, 39/12, 71/36.
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
209 Кб
Теги
by6740, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа