Каталитический фильтр

Авторы патента:

Платонов Валерий Игоревич (RU)

Хоружев Никита Алексеевич (RU)

Платонов Игорь Артемьевич (RU)

Медведков Яков Андреевич (RU)

Платонов Владимир Игоревич (RU)

G01N30/02 - колоночная хроматография

B01J23/38 - благородных металлов

B01J19/0093 - Химические, физические или физико-химические способы общего назначения (физическая обработка волокон, нитей, пряжи, тканей, пера или волокнистых изделий, изготовленных из этих материалов, отнесена к соответствующим рубрикам для такого вида обработки, например D06M 10/00); устройства для их проведения (насадки, прокладки или решетки, специально предназначенные для биологической обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод C02F 3/10; разбрызгивающие планки или решетки, специально предназначенные для оросительных холодильников F28F 25/08)

B01D53/86 - каталитические способы

Владельцы патента RU 2739458:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" (RU)

Изобретение относится к очистке воздуха от примесей органической природы методом их окисления в присутствии катализатора. Очищаемый воздух может быть далее использован в качестве газа-носителя для газовой хроматографии. Каталитический фильтр содержит терморезистор, расположенный на патроне из нихромовой проволоки с нанесенным слоем катализатора, заключенный в трубчатую печь из нержавеющей стали. Камера трубчатой печи составляет объем в 3 миллилитра, причем ее рабочая температура составляет 240-250°С. Технический результат: снижение ресурсных и энергетических затрат при осуществлении процесса очистки, за счет уменьшения габаритов устройства каталитического фильтра для очистки воздуха от летучих органических соединений. 1 ил.

Известен способ очистки воздуха от органических примесей, при котором воздух с примесями органических веществ, например бутанола, пропускают через зону импульсного газового разряда, затем очищаемый газ пропускают через блок фотокатализатора. Последний может содержать трубчатые стеклянные элементы, на которые нанесен слой TiO₂. Фотокатализатор освещают источником света в видимом или ультрафиолетовом диапазонах. На стадии фотокатализа достигается полная очистка газа от примесей органических веществ (см.: Варгаузин А.А., Кузьмин Г.Н., Курганов С.В., Спичкин Г.Л., Чистов Е.К., способ очистки воздуха от органических примесей, RU 2071816 C1, 1997).

Известно адсорбционно-фотокаталитическое устройство для очистки воздуха от летучих загрязнителей, способное эффективно уничтожать периодические выбросы летучих загрязнений за один проход, без образования промежуточных соединений на выходе, состоящее из корпуса, фотокаталитического блока цилиндрической формы с УФ-лампой, вентилятора, пылевого фильтра с нанесенным адсорбентом, расположенного вокруг фотокаталитического блока (см.: Першин А.А., Старков М.В., адсорбционно-фотокаталитическое устройство для очистки воздуха от летучих загрязнителей, RU 33035 U1, 2003).

Известно устройство для комбинированной очистки воздуха, состоящее из секций электростатической фильтрации, фотокаталитического окисления и адсорбционной очистки, осадительная часть электростатического фильтра укорочена, носители фотокатализатора выполнены из проводящего материала с сопротивлением менее 1 Мом и заземлены, и перед фотокаталитической секцией расположен блок озонирования, способствующий регенерации фотокатализатора при работе в сильно загрязненной атмосфере (см.: Козлов Д.В., Воронцов А.В., Мухин В.Ф., устройство для комбинированной очистки воздуха, RU 99348 U1, 2010).

Недостатком известных устройств является достаточные сложность и громоздкость конструкций вследствие многоступенчатой системы очистки. Кроме того, известные устройства характеризуются высоким потреблением электроэнергии и высокой температурой реактора, не предполагающие их использование в полевых условиях.

Известно устройство каталитического окисления газообразных соединений, которое состоит из корпуса с впускным и выпускным патрубками, внутри которого размещен блочный носитель, выполненный из открытоячеистой металлической пены, покрытой слоями вторичного носителя и каталитически активного вещества. При достижении блочным носителем стационарной рабочей температуры в устройстве протекает реакция каталитического окисления газообразных соединений, (см.: Данченко Ю.В., Дорогокупец Г.Л., Иванов О.Е., Кулаков С.В., Куприн П.Б., Мельников М.Ю., Перельман О.М., Рабинович А.И., устройство каталитического окисления газообразных соединений, RU 2305585 С2, 2005).

Известен фильтр каталитической очитки газа-носителя (азота, и одновременная очистка азота и воздуха), выпускаемый фирмой МЕТА-ХРОМ (г. Йошкар-Ола), содержащий нагреватель, помещенный в прямоугольный металлический корпус. Реактор данного фильтра выполнен в виде трубки из нержавеющей стали со штуцерами (паспорт МЕТ2. 508.005ПС.2001).

Наиболее близкими к изобретению по совокупности существенных признаков является разработанный в ЗАО СКБ «Хроматэк» (г. Йошкар-Ола) каталитический фильтр для очистки газов от примесей методом их нагрева до температуры 500-600°С в присутствии катализатора. Известный фильтр содержит кожух, внутри которого установлен реактор. Корпус реактора выполнен в виде герметичного цилиндра с присоединенными к нему входным и выходным трубопроводами для газа. На концах этих трубопроводов размещены входной штуцер, выходной штуцер и штуцер-пробка. Между реактором с нагревателем и кожухом фильтра размещен теплоизолирующий материал. В нижней части фильтра теплоизоляция отсутствует, поэтому часть входного трубопровода и выходной трубопровод осуществляют тепловую развязку между нагретым реактором и штуцерами. Боковой стенкой кожуха и теплоизолирующим материалом образован вентиляционный канал, а в нижней и верхней частях кожуха выполнены вентиляционные отверстия. В результате тепловой развязки температура в нижней части фильтра близка к температуре окружающей среды. Тем самым обеспечивается продолжительный срок службы уплотнений штуцеров, (см: Иванов П.Б., Стариков А.И. ЗАО «Научный центр «Хроматек». Каталитический фильтр. RU 2205060 C1).

К недостаткам известных устройств также можно отнести большие габариты устройств и необходимость создания высокой температуры в реакторе для проведения каталитического окисления органических соединений, содержащихся в воздухе.

Задачей изобретения является уменьшение габаритов, потребления электроэнергии и снижение рабочей температуры реактора устройства каталитического фильтра для очистки воздуха от летучих органических соединений, что снижает ресурсные и энергетические затраты при осуществлении процесса очистки.

Эта задача решается за счет того, что каталитический фильтр, содержащий терморезистор, расположенный на патроне из нихромовой проволоки с нанесенным слоем катализатора, заключенный в трубчатую печь из нержавеющей стали, при этом на нихромовую проволоку нанесен платиновый катализатор, камера трубчатой печи составляет объем в 3 миллилитра, причем ее рабочая температура составляет 240-250°С.

При решении поставленной задачи создается технический результат, который заключается в снижении ресурсных и энергетических затрат при осуществлении процесса очистки, за счет уменьшения габаритов устройства каталитического фильтра для очистки воздуха от летучих органических соединений.

Изобретение поясняется чертежом, где изображена схема каталитического фильтра. Каталитический фильтр содержит терморезистор 1, расположенный на патроне из нихромовой проволоки с нанесенным слоем катализатора 2, заключенный в трубчатую печь из нержавеющей стали 3.

Каталитический фильтр работает следующим образом: воздух поступает через капилляр в рабочую камеру фильтра, включающую терморезистор 1, расположенный на патроне из нихромовой проволоки с нанесенным слоем катализатора 2, заключенный в трубчатую печь из нержавеющей стали 3. При заполнении камеры фильтра очищаемым воздухом происходит его нагрев до температуры 240-250°С в присутствии катализатора. В результате летучие органические соединения, содержащиеся в воздухе, подвергаются окислению до углекислого газа.

Использование предлагаемого каталитического фильтра позволяет значительно сократить расходы электроэнергии для проведения процедуры очистки воздуха, при этом устройство позволяет провести полное окисление летучих органических соединений в очищаемом воздухе.

Каталитический фильтр, содержащий терморезистор, расположенный на патроне из нихромовой проволоки с нанесенным слоем катализатора, заключенный в трубчатую печь из нержавеющей стали, отличающийся тем, что на нихромовую проволоку нанесен платиновый катализатор, камера трубчатой печи составляет объем в 3 миллилитра, при этом ее рабочая температура составляет 240-250°C.

Изобретение относится к ветеринарной токсикологии и санитарии, а именно к совместному определению остаточных количеств неоникотиноидов в подморе пчел при отравлении с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Способ одновременного определения комплекса антибиотиков (тетрациклиновая группа, левомицетин, бацитрацин) в мясе и мясных продуктах с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии // 2729620

Изобретение относится к области аналитической химии и представляет собой способ одновременного определения комплекса антибиотиков тетрациклиновой группы: левомицетина, бацитрацина, в мясе и мясных продуктах с использованием ВЭЖХ.

Способ выделения природных антимикробных пептидов из лейкоцитарно-эритроцитарно-тромбоцитарной массы крови // 2729016

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ выделения природных антимикробных пептидов (АМП) из лейкоцитарно-эритроцитарно-тромбоцитарной массы крови.

Способ препаративного разделения рацемического сальбутамола основания с применением сверхкритической флюидной хроматографии // 2727890

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности. Раскрыт способ препаративного хроматографического разделения рацемического сальбутамола основания с применением хиральной сверхкритической флюидной хроматографии, отличающийся тем, что для осуществления процесса хроматографического разделения рацемического сальбутамола основания используется высокопроизводительная препаративная сверхкритическая флюидная хроматографическая система Prep 200 Q SFS, производства компании Waters Corp, США, с препаративной хиральной хроматографической колонкой CHIRALPAK IG с сорбентом, модифицированным хиральным селектором на основе иммобилизованной трис-(3-хлор-5-метилфенилкарбамат)амилозы; в качестве подвижной фазы используется смесь сверхкритического СO2, метанола с массовой долей в подвижной фазе 18% и триэтиламина в количестве 0,5 об.% по отношению к метанолу в качестве динамического модификатора; при этом разделение проводится при массовом расходе СО2 140-200 г/мин, объеме вводимой пробы 0,85 мл раствора рацемического сальбутамола основания в метаноле с концентрацией 86,8 г/л, температуре 23°С и длине волны детектирования 225 нм.

Способ подготовки пробы для газохроматографического определения хлорорганических соединений в биоматериале // 2727589

Изобретение относится к области пробподготовки. Способ подготовки пробы для газохроматографического определения хлорорганических пестицидов и полихлорированных бифенилов в биоматериале включает отбор пробы, ее измельчение, последующую экстракцию хлорорганических соединений n-гексаном, очистку от соэкстрактивных веществ концентрированной серной кислотой и получение концентрата n-гексанового экстракта хлорорганических пестицидов и полихлорированных бифенилов.

Способ определения содержания противоизносных присадок на основе жирных кислот в дизельных топливах // 2723974

Изобретение относится к области контроля качества дизельных топлив, преимущественно для определения противоизносных присадок на основе жирных кислот. Способ определения количества противоизносной присадки на основе жирных кислот в дизельных топливах включает отбор пробы, ИК-спектрометрирование и последующее определение концентрации присадки по градуировочному графику, построенному в координатах высота пика на волновом числе 1710 см-1 - концентрация присадки, перед ИК-спектрометрированием хроматографическую колонку заполняют 1 г сорбента, в качестве которого используют силикагель, с размером частиц 40-100 мкм, диаметром пор 60 , смачивают гексаном и пропускают 50 см3 пробы топлива, создавая разрежение 13-40 мбар, после чего дополнительно последовательно пропускают через сорбент 2 см3 гексана, затем 10 см3 этанола, собирая экстракты в разные емкости, экстракт после пропускания этанола выдерживают при температуре 50-60°С и вакууме 10-15 мбар в течение 5 мин, по окончании которых доводят до объема 5 см3 тетрахлорметаном и полученный раствор подвергают ИК-спектрометрированию.

Обнаружение изменений конформации полимеразы нуклеиновых кислот с помощью нанотрубки // 2721965

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ обнаружения конформационно измененной полимеразы нуклеиновой кислоты.

Способ определения полициклических ароматических углеводородов в почвах и донных отложениях // 2719578

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано при экологическом контроле почв различного типа и донных отложений на содержание полиароматических углеводородов (ПАУ).

Способ получения лактоферрина // 2717340

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способу получения лактоферрина. Способ получения лактоферрина заключается в том, что сухой лактоферрин-содержащий препарат чистотой 90% и менее растворяют в 10 мМ фосфатном буфере рН 7,5, содержащем 0,35М NaCl, далее проводят фильтрование от нерастворенной взвеси через фильтр 2,5 мкм, внесение на колонку с катионообменным сорбентом, промывку 10 мМ фосфатным буфером рН 7,5, содержащим 0,35 М NaCl и 0,01% твин-20, для удаления липополисахарида, связанного с лактоферрином, элюцию лактоферрина в градиенте NaCl 0,35-1,0 М, обессоливание путем диализа или диафильтрации или гель-фильтрации, микрофильтрацию через фильтр 0,22 мкм и лиофильное высушивание.

Способ количественного определения летучих органических веществ в клатратных комплексах методом гжх. // 2716868

Изобретение относится к аналитической химии. Способ количественного определения летучих органических веществ в клатратных комплексах путем ГЖХ-анализа газовой фазы, выделившейся в результате взаимодействия взвешенной пробы клатратного комплекса с водным щелочным или кислотным раствором, в котором пробу клатратного комплекса предварительно смешивают с известным количеством другого клатратного комплекса, содержащим один или несколько внутренних стандартов, затем взвешенную объединенную пробу, помещенную в хроматографическую виалу, вакуумируют при 2-100 мм рт.ст.

Окислительный катализатор и система выпуска выхлопных газов для дизельного двигателя // 2733407

Изобретение относится к окислительному катализатору для обработки выхлопных газов дизельного двигателя, включающему в себя: область первого пористого оксидного покрытия, содержащую первый металл платиновой группы (МПГ), первый материал-носитель и компонент хранения NOx, где компонент хранения NOx содержит щелочной металл, щелочноземельный металл и/или редкоземельный металл, при этом редкоземельный металл выбран из группы, состоящей из лантана, иттрия и их комбинации; область второго пористого оксидного покрытия, содержащую платину (Pt), марганец (Mn) и второй материал-носитель, где второй материал-носитель содержит тугоплавкий оксид металла, представляющий собой оксид алюминия, легированный диоксидом кремния в общем количестве от 0,5 до 15 % масс., и где платина (Pt) расположена на втором носителе или нанесена на второй носитель, и марганец (Mn) расположен на втором носителе или нанесен на второй носитель; и подложку, имеющую впускной конец и выпускной конец.