[发明专利]空气处理用设备

说明书

本发明涉及一种设备，特别但不排他地是气体过滤器，其适用于呼吸设备例如保护性气体面罩或者呼吸器中的空气净化，和涉及用于气体处理设备来氧化一氧化碳(CO)的催化剂。

已知的和用于在气体过滤器中氧化CO的催化剂包括霍布卡拉特(hopcalite)，其是在载体材料(例如氧化铝和二氧化钛)上的铜氧化物和锰氧化物以及贵金属(例如金和铂)的混合物。霍布卡拉特用于氧化一氧化碳，但是已知的是它在气体面罩过滤器中的应用具有缺点，这归因于它对于潮湿敏感，并且它促进相对放热的反应，这导致离开过滤器的净化气体具有对于呼吸来说不舒服的高温。

JP57084744中所述的催化剂由负载于商购的氧化铝载体上的铂或钯组成，负载方法如下：用Pd或Pt盐溶液浸渍氧化铝，随后使用肼溶液来还原该金属化合物。US4623637描述了将浸渍到氧化铝材料(其已经用钒化合物处理并加热来产生五氧化二钒)中的钯化合物用作空气净化器催化剂。JP01159058描述了除一氧化碳的催化剂，其中向具有特定孔结构的氧化铝载体提供Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Cr、Sn或Ce的至少一种以及Pt或Pd。该催化剂据称是高度耐潮湿的。JP602381848提供了由金和选自Mn、Fe、Co和Ni的氧化物组成的催化剂。EP0129406描述了用于净化含CO的大气的催化剂装置，其包含结合有锡(IV)氧化物的一种或多种铂族金属。在US4536375中，CO污染的可呼吸气体使用催化剂来净化，该催化剂包含经助催化的锡IV氧化物负载的贵金属催化剂，其中助催化剂是周期表1b、3b、7b和8族的一种或多种金属(特别是铜、镍、锰、硅或镧)，贵金属是铂、钯、铑、铱或钌。B.Qiao等人(Journal of Catalysis261(2009)241-244)制备了氢氧化铁负载的钯催化剂，用于氧化CO。但是该作者的结论是该催化剂的活性低于由相同方法制备的金催化剂。

气体面罩过滤器典型地包含吸收剂例如活性炭，其经常浸渍有化学化合物用于处理和减少或除去可能存在于环境中的有害化合物。该基础活性炭通常来自煤或椰子来源。活性炭可以用不同的金属化合物例如银、锌、铜、铬和/或钼化合物，无机化合物例如碱金属氢氧化物和有机化合物例如胺、膦或者酸来浸渍，用于除去有毒气体。已经发现在气体面罩中存在经浸渍的活性炭，特别是含有胺例如三亚乙基二胺的碳和/或能够释放含氮气体例如氨或胺的材料会对一氧化碳氧化催化剂的活性产生不利影响。重要的是该CO氧化催化剂是稳定的和能够在胺化合物存在下保持其活性。

本发明的一个目标提供一种用于氧化CO的替代催化剂材料，并且其可用于制造含有这种挥发性含氮材料的空气处理设备。

根据本发明，提供一种空气处理用设备，其中具有第一一氧化碳浓度的空气进入该设备，具有第二一氧化碳浓度的可呼吸空气离开该设备，所述第一浓度高于所述第二浓度，该设备包括气体处理装置，该气体处理装置包括：

i)用于氧化一氧化碳的包含钯和铁氧化物的催化剂，和

ii)挥发性含氮化合物源。

该设备包括气体处理设备，适于通过除去一氧化碳来净化空气，其含有包含钯和铁氧化物的催化剂。

该设备可以采用许多不同的形式，包括气体过滤器和气体洗涤器，其用于多种气体面罩、呼吸设备和空气净化装置中，用于个人保护装置(PPE)或者用于集体防护系统来净化规定空间例如潜艇或者其他密封环境内的空气。本发明的设备目的是包括气体过滤器和过滤单元以及主动气体洗涤单元。施用本发明的气体处理设备的例子包括用于空气净化的独立系统，用于气体面罩的气体过滤器和过滤器筒，自含式自救器(SCSR)，逃生防护罩和其他类型的需要从气流中除去一氧化碳的呼吸设备。

在本发明的第二方面中，提供一种气体处理设备，适用于空气净化设备来生产可呼吸空气，该气体处理设备包括：

i)包含钯和铁氧化物的催化剂，和

ii)挥发性含氮化合物源。

该挥发性含氮化合物源通常是胺，通常浸渍到吸收剂(其典型地是活性炭)上。该吸收剂可以以颗粒或泡沫或织物的形式存在。通常活性炭吸收剂以颗粒床的形式提供，该颗粒的尺寸和尺寸分布能够提供具有规定的最大压降的气体通流。对于在气体面罩或逃生防护罩中的应用来说，通常提供粒度为约300-1000μm、特别是400-850μm(20×40目)的经浸渍的活性炭。适用于气体处理设备的具体等级的经浸渍的活性炭商购自不同的供应商。这种材料的例子是RESPCARB^TM和ASZM-TEDA，其获自Calgon Carbon Corporation或者Chemviron。