Estándares para filtración de gas químico: probador de medios de filtro para filtración de gas

En el aire, además de las partículas suspendidas, hay una categoría de sustancias dañinas: gases químicos, que a menudo son invisibles e intocables, pero más dañinos para las personas, incluso fatales. Existen en forma de moléculas gaseosas, que no pueden ser eliminadas por filtros ordinarios, pero requieren adsorción molecular, como el carbono activado y los medios porosos de tamiz molecular.

Compuestos orgánicos (VOC, incluidos tolueno, acetona, etc.), gases ácidos (por ejemplo_2, H₂S, etc.), gases alcalinos (por ejemplo, NH₃), otros gases (por ejemplo, CO). Los gases de diferentes naturaleza tienen toxicidad diferente y diferentes límites permitidos. En general, los medios porosos, como el carbono activado, a menudo se convierten en cartuchos, dispositivos de adsorción, etc. para tratar el aire entrante para la respiración humana, p. Máscaras de gas, filtros de carbono activados, etc.

¿Cuál es la tasa de adsorción y eliminación de estos gases y de qué manera se prueban y evalúan? Algunas estándares hacen disposiciones relevantes.

1. Resumen de estándares

Hay principalmente tres tipos de filtros, para filtros de aire de vehículos de carretera, ventilación general y dispositivos de protección respiratoria, que cubrirán el uso y los requisitos de la filtración de gas químico.

2. Índice de prueba

El filtro de aire del vehículo de carretera es un filtro diseñado específicamente para la purificación de aire en la cabina del automóvil. Los medios de purificación de aire en fase gaseosa de HVAC y los filtros para la ventilación general están dirigidos a los medios y los filtros utilizados en edificios comerciales y fábricas generales que no producen sustancias tóxicas y peligrosas.

En la práctica, los filtros de varias formas generalmente están hechos de tela de filtro compuesto de carbono activado, comúnmente conocido como tela laminada de carbono, que es un material de adsorción altamente eficiente, carbono activado, laminado con tela filamentosa no tejida.

Con respecto al rendimiento de adsorción de los contaminantes gaseosos, el índice a probar es presión diferencial (resistencia al caudal de aire), eficiencia (eficiencia de eliminación), capacidad y desorción (retentividad). La capacidad se refiere a la masa de contaminante eliminada de la corriente de gas de desafío por el filtro durante el tiempo de prueba total.

¿Se lanzará nuevamente el gas que se ha adsorbido? Esto se conoce como desorción, que se define como "liberación de contaminantes previamente atrapados de un filtro de prueba " y retentividad, que se define como "medida de la capacidad de un adsorbente o gpacd para resistir la desorción de un adsorbato ". Por lo tanto, un buen material de filtro de gas no solo es más eficiente para eliminar los gases, sino que también tiene que tener una buena retentividad.

Con respecto a la prueba del rendimiento de desorción de los gases, los filtros de aire del vehículo de carretera especifican que la prueba se evalúa al monitorear el cambio en la concentración de gas aguas abajo después de que el contaminante de gas químico haya dejado de inyectarse. El estándar de filtración de ventilación general se llama fuerza de retención y el método especificado es evaluar las características de desorción utilizando una carga de gas de concentración cero.

Sin embargo, las máscaras de gas para la filtración de gas químico respiratorio están disponibles para diferentes gases, ya sea individualmente para un solo gas o en combinación para una variedad de gases. Uno de los indicadores relacionados con el rendimiento de la filtración de gas es el tiempo de protección, el tiempo desde el comienzo del paso de los gases de prueba en la parte del filtro hasta el momento en que la concentración de permeación de los gases de prueba alcanza un valor limitado bajo el especificado. condiciones.

La evaluación de los medios de filtro es muy importante para la efectividad real del filtro terminado posterior. Solo con una buena opción de medios de filtro en las condiciones correctas, complementado por un buen proceso de producción, se puede obtener un producto de calidad.

3 、 Tipo de gas y concentración

1） Filtros de aire del vehículo de carretera

Las pruebas de filtración de gas para filtros de aire de vehículos de carretera son básicamente las mismas para los tipos de gases y configuraciones de concentración especificadas en los estándares internacionales, alemán y chinos, como se muestra en la tabla a continuación.

Los contaminantes obligatorios son n-butano^a y el tolueno y el contaminante opcional es así₂, la diferencia es que el gas opcional en el estándar alemán es no_X a 30 ppm.

2) Limpieza de aire en fase de gas para ventilación general

Los tipos y concentraciones de gases de prueba utilizados en los medios de limpieza de aire de la fase de ventilación general y los filtros varían de un país a otro. La siguiente tabla enumera varios gases y concentraciones recomendadas por cada estándar, algunos estándares no enumeran todos los gases involucrados. Se recomienda que consulte el estándar correspondiente para el producto que desea seguir.

Como se puede ver en las disposiciones de los diversos estándares, las concentraciones de gas utilizadas en las pruebas de eficiencia suelen ser menores que las utilizadas en las pruebas de capacidad. En la práctica, las concentraciones de gas son mucho más bajas que las especificadas en los estándares, y el uso de bajas concentraciones para las pruebas de eficiencia de filtración mejora la precisión de los resultados de la prueba. Por ejemplo, cuando se prueba con tolueno, a altas concentraciones hay una tendencia a la desorción que no existe en la práctica debido al pequeño volumen de los poros y se puede cambiar el orden de isoterma de los diferentes adsorbentes. Además, el material que se propone en el estándar para funcionar mejor en la prueba de alta concentración puede no ser el mejor en bajas concentraciones o en uso real. Mientras que la capacidad utiliza altas concentraciones, podemos dibujar una analogía con la capacidad de un filtro, donde las altas concentraciones pueden acortar el tiempo de prueba, de lo contrario, puede llevar días o incluso meses completar la prueba a bajas concentraciones.

Las dos categorías anteriores de estándares, tanto las pruebas de medios de filtro como las pruebas de filtro, tanto la prueba de eficiencia como las pruebas de capacidad, la mayoría de las concentraciones de gas prescritas están entre 50ppb ~ 100ppm, solo Japón JIS B9901 en CO, tolueno y varias otras sustancias en la concentración de prueba de capacidad de 1000ppm.

3) Dispositivos de protección respiratoria

GB 2890 Protección respiratoria: respiradores que no se potenciaron en el aire, las disposiciones de tiempo de tiempo de protección de las piezas de filtro de máscaras de los tipos de gas y las concentraciones se muestran en la siguiente tabla.

Las conversiones de concentración se llevaron a cabo usando benceno, por lo que₂ y nh₃ Como los representantes y las conversiones dieron como resultado concentraciones de gas entre 1000 ppm y 10,000 ppm. Estas concentraciones son mucho más altas que las concentraciones de filtros de aire del vehículo de carretera y elementos de filtro para HVAC.

4 、 Resumen

(1) Los campos de las solicitudes de filtración de gas químico incluyen filtros de aire de vehículos de carretera, filtros de HVAC y dispositivos de protección respiratoria. Los índices de prueba para los filtros de aire del vehículo de la carretera y los filtros para HVAC son resistencia (presión diferencial), capacidad, eficiencia de eliminación y retentividad (desorción) y el índice de prueba para dispositivos de protección respiratoria es el tiempo de protección.

(2) Se utilizan varios gases en la prueba de medios de filtro para filtración de gas, cartuchos terminados y dispositivos de protección respiratoria. Los comunes son gases ácidos representados por₂, gases básicos representados por NH₃ y gases VOC representados por tolueno. Además, hay n-butano, h₂S, no_X, Co, etc.

3) Regulaciones sobre concentraciones de gas.

Las concentraciones de gas recomendadas para los filtros de aire del vehículo de carretera (ISO 11155-2, etc.), los materiales de filtro de HVAC y los filtros (ISO 10121-1, 10121-2, etc.) están principalmente en el rango de 50 ppb a 100 ppm. Solo el estándar japonés JIS B9901 requiere 1000 ppm para CO y tolueno durante la prueba de capacidad. 100 ppm es básicamente suficiente para satisfacer la demanda y no hay necesidad de aumentar el riesgo de la prueba para obtener altas concentraciones.

Las máscaras de gas son diferentes de los materiales y cartuchos de filtro mencionados anteriormente utilizados en entornos generales, y son equipos de protección utilizados en entornos especiales, donde la concentración de gas recomendada es de entre 1000 ppm y 10000 ppm. Esta alta concentración está más en línea con el entorno real en el que se utilizan dichos productos y permite una mejor evaluación del producto.