Сорбция паров и газов вредных веществ
Пары (газы) вредных веществ, находящиеся в потоке вдыхаемого воздуха, в противоаэрозольном фильтре не задерживаются. Для очистки зараженного воздуха, поступающего в коробку противогаза, от паров и газов используется принцип сорбции. Термин «сорбция» переводится как «поглощение».
Этот принцип реализуется в поглощающем слое, иначе называемом шихтой. Поглощающий слой формируется из гранулированного (зерненого, дробленого) сорбента, который располагается между сетками (перфорированными пластинами). Известна так называемая «блочная» шихта. Пористые воздухопроницаемые блоки изготавливаются из сорбентов по специальной технологии. Эти блоки обладают хорошей устойчивостью к ударным нагрузкам, отсутствием пылевыделения и при размещении в коробках не требуют сеток.
Под общим термином «сорбция» понимают несколько сложных физико-химических и химических процессов, используемых для поглощения паров (газов) вредных веществ из зараженного воздуха. Специалисты различают следующие разновидности сорбции:
физическая сорбция (адсорбция);
физическая абсорбция (абсорбция);
химическая сорбция (хемосорбция);
каталитическая сорбция (гетерогенный катализ).
Первый, третий и четвертый виды сорбции реализуются при очистке зараженного воздуха от паров и газов различных вредных веществ в коробках фильтрующих противогазов либо раздельно, либо любые два в разных сочетаниях, либо совместно все три.
|
|
|
Под физической адсорбцией понимается процесс уплотнения молекул пара или газа вредного вещества на поверхности твердого тела или в объеме его микропор.
При абсорбции происходит процесс поглощения (растворения) молекул вредных веществ в объеме твердого аморфного (некристаллического) тела или жидкости.
Как при адсорбции, так и при абсорбции молекула вещества не видоизменяется, т. е. при взаимодействии молекул вредного вещества с молекулами твердого тела или жидкости химической реакции в этих случаях не происходит. Поэтому при определенных условиях молекулы вредных веществ могут вновь вернуться в результате десорбции в воздушную среду, заражая ее. Это обстоятельство необходимо учитывать и всегда стремиться к тому, чтобы возможная десорбция ранее поглощенного вредного вещества не вызывала заражения воздуха выше допустимых норм. Особенно актуально решение этой проблемы при десорбции с зараженных СИЗК фильтрующего типа.
При химической сорбции и при катализе на поверхности твердого тела в результате химического взаимодействия происходит образование менее токсичных продуктов реакции. По этой причине после таких преобразований десорбция молекул исходных вредных веществ ни при каких условиях невозможна.
|
|
|
В условиях использования фильтрующего противогаза реализацию сорбции при очистке зараженного воздуха от паров (газов) вредных веществ оценивают временем защитного действия t з по парам (см. табл. 2.1).
Время защитного действия по парам - это время от момента поступления паров (газов) вредных веществ в поглощающий слой (шихту) до момента появления за слоем (для противогаза - в подмасочном пространстве лицевой части) вредного вещества в пороговой дозе (концентрации) или предельно допустимой дозе (предельно допустимой концентрации).
Время защитного действия противогазовой коробки фильтрующего противогаза зависит от многих причин, в том числе от концентрации паров (газов) вредной примеси в зараженном воздухе и объема легочной вентиляции (минутного объёма дыхания), величина которого соответствует определенным физическим и другим видам нагрузки. С увеличением интенсивности выполняемых работ увеличивается объем легочной вентиляции. Можно считать, что при относительном покое объем легочной вентиляции не превышает 10 л/мин, при легких нагрузках 15…20 л/мин, при средних нагрузках 30…40 л/мин и при тяжёлых кратковременных работах 60…80 л/мин.
|
|
|
Поэтому для характеристики защитных свойств коробки фильтрующего противогаза от паров (газов) вредных веществ часто применяют другой, более стабильный показатель, который называется динамической активностью.
Под динамической активностью m понимают массу паров (газов) вредных веществ, поглощенную в коробке за время защитного действия.
Два показателя защитных свойств: динамическая активность и время защитного действия - могут быть связаны между собой следующим уравнением:
| где | m | – | динамическая активность коробки; |
| Со | – | концентрация паров (газов) вредной примеси; | |
| V | – | объем легочной вентиляции; | |
| tз | – | время защитного действия. |
Таким образом, в коробках фильтрующих противогазов очистка зараженного воздуха, поступающего в нее, осуществляется первоначально в противоаэрозольном фильтре от аэрозолей, а затем от паров и газов вредных веществ в поглощающем слое, в том числе от паров, образующихся при испарении капель, которые находятся на поверхности волокон фильтрующего материала ПАФ. По этой причине допустимо только такое взаимное расположение, когда поток зараженного воздуха поступает сначала в противоаэрозольный фильтр и только затем в шихту.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 330; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!