АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 1999 года по МПК B03C3/00 B03C3/08 B03C3/40 B01D35/06 

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли, а также от дисперсной фазы ассоциированных жидкостей, обладающих большой полярностью (растворов кислот, щелочей, солей, кислот), и может быть использован в металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для обеспыливания газов, включающий систему пластинчатых осадительных электродов и систему ионизирующих электродов, выполненную в виде скрещивающихся рядов оголенных и покрытых диэлектриком проводов. При подаче переменного высокого напряжения на систему ионизирующих электродов между рядами оголенных и изолированных проводов возникает разрядная плазма. Из зоны разряда под действием постоянного электрического поля в область между осадительными электродами извлекаются свободные носители зарядов.

Частицы пыли заряжаются под действием электрических сил, осаждаются на осадительный электрод (SU, Авторское свидетельство N 956019, М. кл. B 03 C 3/08, 1982 г.).

Недостатком известного устройства является коррозия металлических осадительных и оголенных ионизирующих электродов при очистке агрессивных сред, а также искровые пробои между ионизирующими и осадительными электродами.

Известно также устройство для очистки газов от дисперсных примесей, в котором очищаемый поток газа пропускают через область искрового заряда, а затем подают в систему плоскопараллельных осадительных электродов, установленных вдоль потока газа на рабочем расстоянии. Осадительные электроды покрыты слоем однородного диэлектрика и подключены к источнику переменного тока высокого напряжения. Носители зарядов заряжают частицы дисперсной фазы, которые под действием электрических сил в течение полуволны напряжения осаждаются на осадительном электроде /JP, заявка N 22931, М, кл. 72 C 54, 1968 г./.

Однако значительная скорость рекомбинации разноименно заряженных носителей зарядов на выходе из зарядника не позволяет заполнить пространство между осадительными электродами значительным объемным зарядом. Эффективность улавливания дисперсных примесей невелика. Кроме того, в агрессивных средах происходит коррозия металлических электродов разрядника.

Задачей, решаемой описываемым изобретением, является повышение эффективности улавливания частиц дисперсной фазы в агрессивных средах.

Для решения поставленной задачи в аппарате для очистки газов, включающем источник питания, ионизатор, систему пластинчатых плоскопараллельных осадительных электродов, перфорированных по рабочей поверхности, покрытых диэлектриком и установленных вдоль потока на рабочем расстоянии друг от друга, осадительные электроды размещены с переменным расстоянием между ними, обеспечивая чередование пробивного заряда для получения разрядной плазмы и основных рабочих промежутков в заданном численном соотношении.

При этом соседние осадительные электроды подключены к противоположным выводам источника переменного тока высокого напряжения.

Численное соотношение t чередования зон разрядной плазмы и основного рабочего промежутка выбирают в ряду значений 1:1, 1:2 ,..., 1:5.

На чертеже приведен общий вид аппарата (фиг. 1а - t = 1:1; фиг. 1б - t = 1:3).

Аппарат содержит газоход 1, в котором размещена система плоскопараллельных осадительных электродов 2 с диэлектрическим покрытием 3 и перфорированными отверстиями 4.

Осадительные электроды размещают попеременно на расстоянии пробивного зазора для получения разрядной плазмы 5 и на расстоянии основного рабочего промежутка 6.

Со стороны рабочего промежутка зона разряда защищена синтетической сеткой 7 с размером ячеек, непроницаемых для пыли.

Аппарат работает следующим образом.

При подаче переменного высокого напряжения между осадительными электродами в зависимости от расстояния их друг от друга обеспечивается получение напряженности электрического поля основного рабочего промежутка или напряженности электрического поля (10 - 40)•10⁵ В/м для возбуждения разрядной плазмы.

Носители зарядов, извлекаемые электрическим полем через перфорированные отверстия, заполняют область основного рабочего промежутка осадительными электродами отрицательным объемным зарядом. Это вызвано большей подвижностью электронов и более высокой устойчивостью отрицательных ионов при данной невысокой термодинамической температуре газа как в зоне разряда, так и в рабочей области.

Действие униполярного и объемного заряда приводит к возникновению между электродами резко неоднородного электрического поля, приводящего к появлению результирующей силы, воздействующей на дипольные моменты поступающих с потоком газа частиц пыли, поляризованных во внешнем переменном электрическом поле, и стремящейся передвинуть их в область с большей напряженностью /к осадительным электродам/.

За счет протекающей в рабочем промежутке коагуляции при встречном движении частиц аэрозоля увеличивается дипольный момент частиц и улучшается их осаждение.

В активной зоне предлагаемого аппарата для очистки газов осуществляется равномерное осаждение как высокоомной пыли, так и аэрозолей ассоциированных жидкостей, обладающих большой полярностью.

Отсутствие открытых металлических участков на элементах конструкции аппарата повышает его надежность, коррозионную стойкость в агрессивных средах и позволяет повысить рабочее напряжение.

Низкая адгезия многих диэлектрических покрытий улучшает условия удаления пыли с осадительных электродов.

Может быть использован для очистки газов от пыли. Аппарат для очистки газов включает источник переменного высокого напряжения, систему пластинчатых плоскопараллельных осадительных электродов, перфорированных по рабочей поверхности и покрытых диэлектриком, причем осадительные электроды установлены вдоль потока газа с переменным расстоянием между ними, обеспечивая таким образом чередование пробивного зазора для получения разрядной плазмы и основных рабочих промежутков в заданном численном соотношении. Основной рабочий промежуток заполняют униполярным отрицательным объемным зарядом, получаемым за счет извлечения носителей заряда из зоны разрядной плазмы. Изобретение позволяет повысить коррозионную стойкость аппарата в агрессивных средах и повысить эффективность улавливания частиц. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Аппарат для очистки газов, включающий источник питания, ионизатор, систему пластинчатых плоскопараллельных осадительных электродов, перфорированных на рабочей поверхности, покрытых диэлектриком и установленных вдоль потока на рабочем расстоянии друг от друга, отличающийся тем, что осадительные электроды размещены с переменным расстоянием между ними, при этом обеспечивают чередование пробивного зазора для получения разрядной плазмы и основных рабочих промежутков в заданном численном соотношении. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что соседние осадительные электроды подключены к противоположным выводам источника переменного тока высокого напряжения. 3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что численное соотношение чередования зон разрядной плазмы и основного рабочего промежутка выбирают в ряду значений 1 : 1, 1 : 2, ..., 1 : 5.