СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА Российский патент 1997 года по МПК B03C3/08 

Изобретение относится к очистке газов от диэлектрических примесей и может быть использовано в металлургической, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки газа, основанный на пропускании очищаемой среды через постоянное электрическое поле, создаваемое между пластинчатыми осадительными электродами и полизирующими электродами, в качестве которых использовалась зона плазмообразования, получаемая с помощью "барьерного" разряда. Разряд образуют между двумя электродами, один из которых покрыт слоем диэлектрика, а другой не имеет такого покрытия, при подаче на них переменного напряжения односторонний "барьерный" разряд. Из зоны разряда в область между осадительными электродами извлекаются свободные носители заряда, частицы пыли заряжаются и осаждаются под действием постоянного электрического поля [1]
Недостатком данного способа является коррозия металлических осадительных и плазмообразующего электродов при очистке агрессивных сред.

Известен также способ очистки газов, основанный на ионизации очищаемого потока газа от искрового разрядника и последующего пропускания его через электрическое поле переменного напряжения, создаваемого между системой плоско-параллельных осадительных электродов, покрытых слоем однородного диэлектрика [2]
Однако значительная скорость рекомбинации разноименно заряженных частиц после обработки в разряднике не позволяет получать значительный униполярный объемный заряд в межэлектродном пространстве и эффективность осаждения невелика. Кроме того происходит коррозия металлических электродов разрядника.

Задачей, решаемой описываемым изобретением, является повышение эффективности очистки загрязненных газов от диэлектрических примесей.

Для решения поставленной задачи, согласно способу, включающем заполнение очищаемого потока газа униполярным объемным зарядом от искрового разрядника и осаждения диэлектрических частиц аэрозоля в электрическом поле переменного напряжения между плоскими осадительными электродами, покрытых слоем однородного диэлектрика, объемный заряд получают за счет извлечения отрицательных носителей заряда из зоны "барьерного" разряда, возбуждаемого между основным осадительным электродом и дополнительным электродом, покрытого слоем однородного диэлектрика и перфорированным по рабочей поверхности.

При этом зоны "барьерного" разряда заключены последовательно с основным осадительным промежутком, и напряженность электрического поля и зона "барьерного" разряда устанавливают в интервале (10-40)•10⁵ В/м.

На чертеже приведена принципиальная схема электрофильтра для реализации предлагаемого способа.

Электрофильтр содержит корпус /на чертеже не показан/ и размещенную в нем систему плоских осадительных электродов 1, покрытых слоем однородного диэлектрика 2, например, стеклом. Дополнительно электроды 3, перфорированные по рабочей поверхности и покрытые также слоем однородного диэлектрика, установлены со стороны рабочего промежутка на расстоянии от осадительных электродов, обеспечивающем достижение напряженности поля, необходимой для возникновения "барьерного" разряда. Размер перфорационных отверстий 4 выбирают в пределах (5-20)•10^-3м.

При подаче на электроды переменного высокого напряжения между основными осадительными электродами и дополнительными электродами возникает "барьерный" разряд и отрицательные носители заряда /электроны/, извлекаемые электрическим полем через перфорационные отверстия в дополнительном электроде, как более подвижные, заполняют область между осадительными электродами униполярным отрицательным объемным зарядом. Отрицательный объемный заряд обеспечивает получение между электродами резко неоднородного электрического поля, приводящего к возникновению регулирующей силы, воздействующей на дипольные моменты частиц пыли, поляризованных во внешнем электрическом поле, и стремящейся передвинуть их в область с большей напряженностью /к осадительным электродам/.

Способ позволяет осаждать аэрозоли жидких полярных диэлектриков, обладающих высокой поляризованностью во внешнем электрическом поле /вода, спирты/.

Выполнение предлагаемого способа осуществляли на следующих примерах.

1. Поток газа, содержащий высокоомную пыль, пропускают между системой плоских осадительных электродов 1, покрытых слоем однородного диэлектрика 2 и дополнительных электродов 3, также покрытых слоем диэлектрика и перфорированных по рабочей поверхности. Длина электродов 1 м, и расстояние между осадительным и дополнительным электродами 0,01 м, размер перфорированных отверстий 10•10^-3 м.

К электродам подводилось переменное напряжение промышленной частоты 35 кВ. Степень очистки составила 85% и с увеличением длины рабочего промежутка возрастает.

2. Поток газа, содержащий аэрозоль 3% раствора NaCl со средним диаметром капель 50 мкм, пропускали через систему вертикально расположенных осадительных и дополнительных электродов с аналогичными технологическими и электрическими параметрами. Частицы жидкости осаждаются на электродах и стекают с них по мере осаждения капель. Степень очистки составила 90% и возрастает с увеличением длины рабочего промежутка. Использование предлагаемого способа электрической очистки позволяет повысить эффективность улавливания туманов агрессивных сред, способных поляризоваться в электрическом поле. Изготовление очистных аппаратов с использованием предлагаемого способа позволяет эффективнее защитить электроды и конструктивные элементы от коррозии и значительно повысить срок их службы.

Характеристики таких очистных аппаратов не имеют недостатков, присущих электрофильтрам с коронирующими электродами /например, явление вторичного уноса пыли, искровые пробои и др./.

Использование: очистка газов. Сущность: способ очистки газа заключается в пропускании очищаемого потока газа через электрическое поле переменного напряжения между плоскими осадительными электродами, покрытыми слоем однородного диэлектрика. Межэлектродный промежуток заполняют униполярным объемным зарядом, полученным за счет извлечения носителей отрицательного заряда из зоны "барьерного" разряда, возбуждаемого между основным осадительным электродом и дополнительным электродом, покрытым слоем однородного диэлектрика и перфорированного по рабочей поверхности. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ очистки газа, заключающийся в заполнении очищаемого потока газа униполярным объемным зарядом и осаждении частиц аэрозоля в электрическом поле переменного напряжения между плоскими осадительными электродами, покрытыми слоем однородного диэлектрика, отличающийся тем, что объемный заряд между осадительными электродами получают за счет извлечения носителей отрицательного заряда из зоны барьерного разряда, возбуждаемого между основным осадительным электродом и дополнительным электродом, покрытым слоем однородного диэлектрика и перфорированным по рабочей поверхности. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что зоны барьерного разряда включены последовательно с основным осадительным промежутком. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что напряженность электрического поля в зоне барьерного разряда устанавливают в интервале (10 40) • 10⁵ В/м.