[發明專利]一種再生式化學防護裝置

在審

• 申請號: 201911351111.6
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111036031A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 張忠良;王家勝;靳捷;張龍喜;鄧昱晨;蒲洪波;趙滟;侯俊杰;周少鵬;馬遠青;高思思
• 申請（專利權）人: 中國航天系統科學與工程研究院
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

本發明涉及一種再生式化學防護裝置，屬于核生化防護技術領域；包括前置傳感器、第一換向閥、第一濾毒單元、第二濾毒單元、第二換向閥、脫附風機、后置傳感器和排風風機；其中，前置傳感器、第一換向閥、第二濾毒單元、第二換向閥、后置傳感器和排風風機通過進氣管路依次串聯；脫附風機、第二換向閥、第一濾毒單元和第一換向閥通過出氣管路依次連通；且脫附風機與后置傳感器通過出氣管路連通；出氣管路的出口端指向外部有毒氣流環境；本發明摒棄通過調節系統壓力實現高揮發性毒劑的可靠防護，而是調整活性炭的結構常數B，達到與系統增壓同樣的防護效果。

技術領域

本發明屬于核生化防護技術領域，涉及一種再生式化學防護裝置。

背景技術

現代戰爭中，除軍事目標外，對民生目標的打擊已成為常態，特別是精確制導武器對化工廠、民用核設施的打擊，造成嚴重次生核化災害，有毒有害物質的種類遠遠多于列裝的五大類十一種毒劑，化工設施遭受打擊后有毒有害化學物質的釋放量遠遠超過化學武器襲擊時毒劑的用量，災害影響范圍廣、持續時間長，以滿足穿越、撤離染毒區域為戰技要求的傳統防化裝備已不能適應次生災害的防護需求，迫切需要有廣譜、長效防護能力的新式防化裝備。

目前國外的廣譜長效防護技術有變溫吸附技術(TSA)和變壓吸附技術(PSA)。變溫吸附技術(TSA)的優點是體積小、結構緊湊、操作工藝簡單，對沙林等高沸點毒劑具有很好的循環吸附能力，但受材料所限，當前的技術水平對低沸點毒劑和毒物(氯化氰、氫氰酸等)的防護難度較大；變壓吸附技術(PSA)，通過加壓，提高吸附床層對低沸點毒劑和毒物(氯化氰、氫氰酸等)的吸附能力，通過減壓使其脫附，很容易實現循環吸附，但對于沙林等沸點較高的毒劑，一旦吸附就很難脫附，循環吸附效果較差，為此由變壓吸附衍生的變壓變溫吸附技術(PTSA)、床層分段加熱的變壓吸附技術(PSA+T)、抽真空輔助脫附的變壓吸附技術(PVSA)等，可以實現沙林的再生防護，但輔助設備較多，運行工藝復雜。

變壓吸附技術通過改變系統壓力操控毒劑蒸汽在活性炭的吸附、脫附過程，原理雖然簡單，而形成裝備后，增壓設備的體積龐大、能耗高、系統操作工藝復雜、低揮發性毒劑不易脫附等難題成為其實際應用的瓶頸問題。

變溫吸附技術通過操控系統溫度實現毒劑蒸汽在活性炭的吸附、脫附過程。雖然裝備具有結構緊湊、體積小、能耗低等優點，但對氫氰酸等高揮發性毒劑的防護性能不可靠是普遍存在的問題，除此以外，以電熱式變溫吸附技術原理的變溫吸附還存在毒床層著火等嚴重安全風險。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出一種再生式化學防護裝置，摒棄通過調節系統壓力實現高揮發性毒劑的可靠防護，而是調整活性炭的結構常數B，達到與系統增壓同樣的防護效果。

本發明解決技術的方案是：

一種再生式化學防護裝置，包括前置傳感器、第一換向閥、第一濾毒單元、第二濾毒單元、第二換向閥、脫附風機、后置傳感器和排風風機；其中，前置傳感器、第一換向閥、第二濾毒單元、第二換向閥、后置傳感器和排風風機通過進氣管路依次串聯；脫附風機、第二換向閥、第一濾毒單元和第一換向閥通過出氣管路依次連通；且脫附風機與后置傳感器通過出氣管路連通；出氣管路的出口端指向外部有毒氣流環境。

在上述的一種再生式化學防護裝置，第一換向閥同時接通進氣管路和出氣管路；第二換向閥同時接通進氣管路和出氣管路；通過第一換向閥和第二換向閥的同時換向控制，實現將第一濾毒單元和第二濾毒單元的切換；實現第一濾毒單元接通進氣管路，第二濾毒單元接通出氣管路。

在上述的一種再生式化學防護裝置，所述化學防護裝置的工作過程為：

當外部有毒氣流沿進氣管路依次通過前置傳感器、第一換向閥到達第二濾毒單元；第二濾毒單元實現對有毒氣流中有毒蒸氣的吸附凈化，得到潔凈氣流；潔凈氣流依次經第二換向閥、后置傳感器和排風風機輸出至潔凈環境；