Ионообменные фильтры карманные типа ИФК


Ионообменные фильтры карманные типа ИФК

Хемосорбционные волокна действуют на основе ионного обмена. Их основным предназначением является:

  • фильтрование газовоздушной среды от токсинов основного (органического) и кислотного происхождения;
  • аэрозоль таких компонентов, как соли, щелочи, кислоты и т. п.;
  • создание концентратов веществ для химического анализа;
  • извлечение ценных химических составляющих из стоковых жидкостей промышленного происхождения, а также водных сред естественного происхождения;
  • извлечение ценных химических составляющих из газов различного происхождения;
  • очистка жидкостей от красителей, органических примесей, радионуклидов, ионов тяжелых металлов.

В основном, ионообменные материалы используются в:

  • системах фильтрации вентиляционных выбросов в промышленном производстве и сельском хозяйстве;
  • фильтрационных системах вентиляции приточного типа;
  • фильтрах на химической основе для очистки воздушных масс в помещениях;
  • пошиве спецодежды для защиты работников в загрязненных и вредных средах;
  • производстве оборудования, предназначенного для защиты органов дыхания, таких как респираторы и противогазы (в виде фильтрующих компонентов);
  • фильтрах конечной очистки питьевой воды от примесей железа, радионуклидов, тяжелых металлов.

Хемосорбционные материалы

Хемосорбционные волокна относятся к новейшим типам фильтрующих материалов, созданных для очистки воздушных сред от химических токсинов. Характерная особенность — высокий уровень извлечения вредных или ценных компонентов из воздуха с различными уровнями влажности, и высокий уровень фильтрования (доочистки) воздуха при наличии минимального содержания вредных веществ.

Свойства волокнистого анионита
Функциональная группа-NH2; =NH; -COOH
Линейная плотность, текс0,5 – 0,8
Относительная разрывная нагрузка элементарного волокна, мН/текс, не менее80
Удлинение волокна при разрыве, отн % не менее15
Полная статическая обменная емкость по 0,1Н HCl, ммоль/г3,0 – 7,0
Набухание г H2O/г волокна1,0 – 2,0
Диаметр, мкм20 – 40
Рабочий интервал, pH1 – 8
Максимальная температура эксплуатации, °С100
Свойства волокнистого катионита
Функциональная группа-COOH
Линейная плотность, текс0,5 – 1,4
Относительная разрывная нагрузка элементарного волокна, мН/текс, не менее50
Удлинение волокна при разрыве, отн % не менее15
Полная статическая обменная емкость по 0,1Н NaOH, ммоль/г3,0 – 8,0
Набухание г H2O/г волокна0,8 – 2,0
Диаметр, мкм30 – 50
Рабочий интервал, pH5 – 12
Максимальная температура эксплуатации, °С100

Существует несколько разновидностей хемосорбентов, которые различаются по своим свойствам, а именно:

  • сорбционно-каталитического характера;
  • окислительно-восстановительного характера;
  • основные;
  • кислотного характера.

Наиболее часто хемосорбенты используются в системах вентиляции в качестве компонентов фильтрующих элементов, очищающих воздух от газовых примесей и паров с кислотной основой.

Сравнение ионообменного волокна и гранульных ионитов, применяемых для очистки водных и газовоздушных сред, показывает явные преимущества первого фильтрующего материала над вторым. В частности, хемосорбент:

  • демонстрирует более высокую степень фильтрации при малых и средних концентрациях вещества, находящуюся в пределах 96…100%. При этом показатели для жидкостей варьируют в пределах от 0,01 до 10 мг на литр, а для воздуха — от 0,1 до 500 мг на 1 м³;
  • выпускается в широком ассортименте от штапельного волокна до пряжи, ткани, нетканых материалов и т. п., что позволяет выбирать оптимальный вариант конструкции для тех или иных задач;
  • обладает малым диаметром, что приводит к увеличению удельной поверхности волокон. Обычно диаметр находится в пределах от 5 до 50 мкм, что создает удельную поверхность волокна от 0,5 до 10 м³/г. В то же время гранульные иониты имеют показатель 0,1 м²/г;
  • показывает повышенную скорость сорбции, обычно на порядок выше (в 11–20 раз). В результате появляется возможность осуществлять процесс в крайне небольших сорбирующих слоях;
  • в условиях динамичной очистки обменная емкость достигает 50–90% при любой концентрации поглощаемых веществ;
  • имеет большую контакторную поверхность (до 80 м²/м³) и удельную фильтрующую поверхность (до 30 м²/м);
  • показывает пониженное гидро- и аэродинамическое сопротивление в фильтрующем слое;
  • позволяет производить сорбцию-генерацию практически непрерывно;
  • помимо ионнобменной очистки, с успехом выполняет механическую фильтрацию;
  • обладает энергоэффективными показателями и минимально возможным водопотреблением при очистке жидкостей и газов;
  • используется в сухих фильтрах для очистки воздуха от микроскопически малых концентраций вредных веществ (1…5 мг/м³), в том числе токсичных и агрессивных;
  • срок работы фильтра, в зависимости от интенсивности, начинается от 90 дней и достигает года;
  • удобное конструкционное исполнение — элементы выполнены в виде гофрированных элементов или карманных фильтров.

Данный вид оборудования применяется в системах вентиляции «чистых комнат», обустраиваемых на производстве электроники и в фармацевтике. Доступен в приточном и рециркуляционном вариантах.

Сорбционноактивные волокнистые фильтроматериалы

Сорбент имеет исполнение в виде нетканого гидрофобного материала — полипропилена. При этом в термопластичном полимере не используются связующие компоненты. Обычно выпускается в виде белого холста различного размера:

  • 900 × 3000 мм;
  • 700 × 2000 мм.

Плотность материала находится в пределах от 10 до 25 кг на 1 м³, толщина — от 10 мм до 15 мм. Сорбционная емкость для продуктов нефтяной промышленности достигает 40 г/г (в зависимости от условий применения).

Уровень плавучести сорбента по нефтепродуктам превышает трое суток. При нахождении сорбента в воде до 10 суток его сорбционные возможности снижаются не более чем на 8%. Это происходит из-за избирательной гидрофобности материала, который впитывает только маслосодержащие и нефтесодержащие жидкости. При повышенном содержании нефтепродуктов сорбция занимает не более 60 секунд.

Водопоглощение не превышает 0,1 г/г (нефть) после 10-суточного пребывания сорбента в воде.

Уровень регенерации позволяет извлекать до 90% в первом цикле, и до 70% — в последующих циклах, при использовании промывки бензином показатель увеличивается до 95%. Способ извлечения — отжим. Минимальное количество циклов — не менее 10. При отсутствии попадания на материал прямых солнечных лучей время его хранения не имеет ограничений.

Сорбент имеет широкий спектр применения. С его помощью производится адсорбция веществ с содержанием углеводородов на жидких и твердых поверхностях, находящихся в широком температурном диапазоне. В том числе его применяют для сбора нефтесодержащих продуктов при возникновении аварий и ЧС, для уборки производственных помещений, в процессе нефтедобычи и нефтепереработки.