УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА Российский патент 2016 года по МПК F24F3/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Описание изобретения относится к области очистки газа.

Уровень техники

Загрязнение комнатного воздуха представляет собой известную и постоянную проблему, которая воздействует на здоровье и благополучие людей. Выделение частиц представляет собой загрязнение комнатного воздуха газообразным формальдегидом. Например, комнатный воздух во многих местах страдает от загрязнения формальдегидом благодаря широко распространенному неконтролируемому использованию дешевых строительных и декоративных материалов, содержащих мочевино-формальдегидные полимеры. Адекватная вентиляция наружным воздухом представляет собой хорошую помощь, чтобы удалить загрязнение формальдегидом. Однако механическая вентиляция фильтрованным и отвечающим температурным стандартам наружным воздухом только редко встречается в обычных домах и квартирах, которые обычно полагаются на естественную вентиляцию. Естественная вентиляция становится менее желательной в случае, когда наружный воздух загрязнен. Кроме того, люди имеют тенденцию свести к минимуму уровень естественной вентиляции во всяком случае, когда наружная температура является неудобной.

Формальдегид может быть удален из воздуха посредством использования химически пропитанных фильтров. Эти фильтры содержат особые пропитанные реагенты, которые демонстрируют особые химические и физические взаимодействия с намеченными газообразными загрязнениями, как например, формальдегидом, с тем, чтобы удалить формальдегид из воздуха. Принимая во внимание другие намеченные газообразные загрязнения, как например, кислые газы (например, HNO_x, SO₂, органические кислоты) или щелочные газы (например, NH₃, амины), соответствующие щелочные или кислотные реагенты, соответственно, могут быть использованы для их удаления из воздуха.

Сущность изобретения

Недостаток разрешения очистки воздуха посредством пропитанных реагентов состоит в том, что эффективность очистки значительно понижается, когда относительная влажность RH составляет ниже (<)40%-50% и становится, по существу, нулевой, когда RH·30%. Влажность внутри дома RH·30%-40% не является необычной зимой. Причина понижения эффективности очистки воздуха с понижением RH состоит в том, что абсорбционная активность и химическая активность реагентов делает необходимым для реагентов содержать определенное минимальное количество связанной гидратной воды, в то время как количество связанной гидратной воды из воздуха понижается с понижением RH.

Чтобы решить эту проблему, может быть использован увлажнитель, чтобы понизить внутренний RH. Это повышает количество воды, которая абсорбируется посредством реагентов и таким образом также их способность абсорбировать и/или реагировать с особыми газообразными примесями в воздухе. Реагенты также демонстрируют высокую абсорбционную эффективность к особым газообразным намеченным примесям, когда реагенты растворены в воде и водный раствор реагента вводится в контакт с загрязненным воздухом. Эта абсорбция является особенно эффективной, когда намеченные газообразные примеси также показывают высокую растворимость в чистой воде. Увлажнитель обычно вводится посредством распылителей или испарителей.

Однако использование распылителя может вызвать осаждение тонкой белой пыли на всем протяжении комнаты, в то время как использование испарителя, содержащего увлажненный тампон или мягкую прокладку затрудняется посредством образования накипи в/на тампоне/мягкой прокладке, что быстро понижает и в конце концов почти аннулирует его эффективность. Дополнительно, нежелательный рост микробиологических частиц в воде, используемой для увлажнения воздуха, представляет собой повторяющуюся проблему, требующую специального внимания и/или применения биоцидных веществ для гарантирования гигиены. Сочетание очистки воздуха и увлажнения воздуха в одном устройстве для обработки комнатного воздуха рециркулирующего типа было испробовано, например, в некоторых продуктах обработки воздуха, проданных компаниями, подобными YADU, Venta и Sharp. Однако при потоке воздуха более чем 100 м³/ч через устройство их характеристика является относительно плохой, что касается как их эффективности влажности за один проход, так и их эффективности очистки воздуха за один проход от газов, подобных формальдегиду. Причина заключается в весьма практичной конструкции этих устройств и неблагоприятных условиях процесса в них. Другой недостаток этих устройств состоит в том, что они всегда добавляют влагу к воздуху в продолжение очистки воздуха, даже когда это не является более желательным в случае, когда относительная влажность воздуха составляет выше 40-60%.

До сих пор не существует никаких устройств небольшого размера для очистки воздуха, которые дают возможность эффективной очистки газа, например, достигая эффективности за один проход более чем 80% при воздушных потоках вплоть до 200-300 м³/ч, что касается формальдегида, через широкий диапазон влажности, например, полный диапазон 0%·RH·100%, и которые, по выбору, также могут одновременно увлажнять воздух, когда его относительная влажность является низкой, в то же время не вызывая дополнительного повышения относительной влажности воздуха, когда его относительная влажность является высокой.

В соответствии с одним аспектом изобретения предусмотрено устройство для очистки газа, причем устройство содержит:

- проход (10) для потока газа;

- гидрофильный носитель (12), проницаемый для потока газа, по меньшей мере часть которого расположена внутри указанного прохода для потока газа и скомпонована для содержания реагента, который контактирует с газом в указанном проходе для потока газа;

- блок (14) для передачи жидкости к указанному носителю; и

- регулятор (16), ассоциированный с указанным блоком для передачи, скомпонованный для:

регулирования блока для передачи, чтобы передавать водный раствор растворенного реагента к носителю; и после этого

регулирования блока для передачи, чтобы передавать жидкость в случае, когда влажность газа, входящего в указанный носитель, ниже первого порога влажности, или чтобы остановить передачу жидкости в случае, когда влажность газа, входящего в указанный носитель, выше второго порога влажности.

В этом случае, устройство для очистки газа может передавать на носитель водный раствор особого химического реагента, способного к абсорбции намеченного газообразного загрязнителя из газа, посредством этого удаляя намеченный газообразный загрязнитель из газа и таким образом очищая газ. Что касается газа, имеющего низкую вязкость, устройство передает жидкость к носителю и таким образом обеспечивает газ влагой, посредством этого повышая влажность газа и одновременно очищая газ от намеченного газообразного загрязнителя с хорошей эффективностью. Что касается газа, имеющего высокую влажность, добавление большей влаги к газу будет остановлено после того, как передача жидкости к носителю остановлена, и вся остаточная вода в носителе испарена. Однако очистка газа затем все еще возможна с высокой эффективностью, когда гигроскопический реагент, способный к абсорбции намеченного газообразного загрязнителя из газа, остается в носителе после того, как вся остаточная вода в носителе, которая не является гигроскопически связанной с реагентом, испарена. В этом случае, устройство для очистки газа достигает хорошей эффективности очистки при условиях как низкой, так и высокой влажности газа, в то же время давая возможность дополнительно увлажнять газ только при условиях низкой влажности газа.

В соответствии с изобретением устройство снабжено интерфейсом (UI) пользователя, через который пользователь может вручную устанавливать первый и/или второй порог влажности.

В соответствии с вариантом осуществления устройство для очистки газа дополнительно содержит блок для активации потока газа через указанный проход.

В варианте осуществления волюметрический поток газа через устройство повышается, таким образом улучшая скорость очистки газа.

В этом варианте осуществления устройство для очистки газа дополнительно содержит датчик влажности, ассоциированный с указанным регулятором, причем датчик влажности по меньшей мере частично размещен внутри прохода для потока газа. В этом варианте осуществления датчик влажности расположен на стороне выше по потоку от носителя, где поток газа через проход входит в носитель.

В этом варианте осуществления влажность газа, входящего в носитель, может быть точно измерена, таким образом, что была или нет передана жидкость, может быть определено точно в соответствии с измеренной влагой газа, входящего в носитель. Определение может, дополнительно или альтернативно, быть основано на сравнении концентраций газообразного загрязнителя, как например, формальдегида, в потоке газа выше по потоку и ниже по потоку от носителя, соответственно. То есть, если разность между концентрациями является незначительной, реагент на носителе должен быть возобновлен посредством отвода жидкости (например, раствора реагента) вновь.

В варианте осуществления датчик влажности измеряет относительную влажность газа, входящего в носитель, и первый и второй пороги влажности выбираются при величине относительной влажности между 40% и 60%.

В этом варианте осуществления дан диапазон для первого и второго порогов относительной влажности, и этот диапазон гарантирует, что влажность газа, входящего в носитель, не становится слишком высокой.

В варианте осуществления устройство для очистки газа содержит:

- таймер, ассоциированный с регулятором;

причем регулятор скомпонован, чтобы запускать блок для передачи, чтобы возобновлять передачу водного раствора растворенного реагента на определенный период времени после того, как истек период времени с последней передачи водного раствора растворенного реагента.

Благодаря такой конфигурации гарантируется, что реагент в носителе становится периодически промытым и замененным свежим реагентом, также при условиях, в которых влажность газа является высокой. Это регенерирует действенность очистки газа носителем и предотвращает постепенное ухудшение эффективности очистки газа благодаря постепенной инактивации реагента в носителе.

В варианте осуществления скорость передачи водного раствора растворенного реагента блока для передачи не является меньшей, чем скорость испарения жидкости на носителе.

В этом варианте осуществления гарантируется, что носитель, расположенный в проходе, остается смоченным излишком жидкости, посредством этого давая возможность непрерывного спуска жидкости из носителя и таким образом непрерывных промывки и регенерации реагента в носителе, посредством этого улучшая эффективность очистки газа.

В варианте осуществления блок для отвода содержит:

- контейнер для хранения раствора;

- разветвленный трубопровод в соединении по потоку жидкости с контейнером, в котором по меньшей мере часть разветвленного трубопровода расположена выше носителя, причем разветвленный трубопровод охарактеризован по меньшей мере одним отверстием, чтобы дать возможность передачи раствора от разветвленного трубопровода на носитель.

Этот вариант осуществления предлагает одну специфическую конструкцию для блока для отвода водного раствора растворенного реагента.

В соответствии с одним вариантом осуществления блок для отвода жидкости дополнительно содержит:

- коллектор, расположенный ниже носителя и находящийся в соединении по потоку жидкости с контейнером.

В этом варианте осуществления излишек раствора растворенного реагента может быть спущен из носителя в коллектор, из которого он может быть транспортирован в контейнер. Это дает возможность для непрерывной рециркуляции раствора растворенного реагента и таким образом максимизации скорости увлажнения и эффективности очистки газа.

В одном варианте осуществления регулятор регулирует блок для передачи, чтобы удерживать отведенную воду или водный раствор растворенного реагента в случае, если влажность газа находится ниже первого порога влажности. В случае, если газ, входящий в носитель, имеет RH ниже первого порога влажности, блок для передачи регулируется так, чтобы гарантировать, что носитель, расположенный в проходе для потока газа, остается, по существу, смоченным, посредством этого давая возможность очистки газа посредством контактирования газа в смоченном носителе с раствором в носителе и на нем.

В варианте осуществления носитель характеризуется газопроницаемой гофрированной конструкцией, содержащей:

попеременно штабелированные волнистые слои и плоские слои, причем штабелированные соседние волнистый слой и плоский слой приводят к образованию множества каналов, через которые происходит поток газа, причем каналы простираются в горизонтальном направлении через носитель, диаметр каналов составляет между 0,5 мм и 2 мм.

Вариант осуществления предлагает одну определенную конструкцию для носителя. Каналы, образованные посредством волнистого слоя и плоского слоя, создают большую поверхность контакта между газом в носителе и реагентом в стенках канала и на них, таким образом давая возможность для высокой эффективности очистки газа.

В соответствии с одним вариантом осуществления, указанные волнистый слой и/или плоский слой составлены из гидрофильного волокнистого листового материала, причем вес гидрофильного волокнистого листового материала находится в диапазоне 20-100 г/м².

Вариант осуществления предлагает более выгодную конструкцию носителя, в которой растворенный реагент или осажденный реагент могут теперь удерживаться в носителе посредством капиллярных сил.

В варианте осуществления носитель разделен на различные секции посредством расположенных вертикально опорных пластин. Это является полезным для отделения порожденных смачиванием или сушкой изменений размеров (как например, усыхание) в одной части носителя от подобных изменений размеров в другой части носителя, посредством этого предотвращая образование дополнительных проходов для газа у случайных местоположений в носителе, которые могут действовать, как большие обходы для газа, в которых происходит небольшая очистка газа или не происходит никакой.

В одном варианте осуществления горизонтальный промежуток между соседними опорными пластинами находится в диапазоне между 40 мм и 80 мм.

В этом варианте осуществления посредством ограничения ширины части носителя, разделенной посредством опорных пластин, размер отверстий, образованных посредством усыхания, порожденного сушкой, гидрофильного волокнистого листового материала остается ограниченным. Поэтому высокая эффективность очистки остается гарантированной.

Эти и другие признаки настоящего изобретения будут описаны подробно в части варианта осуществления.

Краткое описание чертежей

Признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения будут становиться ясными посредством чтения следующего описания не ограниченных вариантов осуществления с помощью прилагаемых чертежей.

Фиг. 1 показывает схематический вид устройства для очистки газа в варианте осуществления изобретения;

Фиг. 2 показывает слоистую конструкцию варианта осуществления носителя, используемого для устройства для очистки газа.

В котором тот же или подобный знак ссылки относится к тому же или подобному компоненту.

Подробное описание вариантов осуществления

Изобретение предлагает устройство для очистки газа, содержащее:

- проход для потока газа;

- гидрофильный носитель, проницаемый для потока газа, по меньшей мере часть которого расположена внутри указанного прохода для потока газа и скомпонована для содержания реагента, который контактирует с газом в указанном проходе для потока газа;

- блок для передачи жидкости к указанному носителю; и

- регулятор, ассоциированный с указанным блоком для передачи, скомпонованный для:

регулирования блока для передачи, чтобы передавать водный раствор растворенного реагента к носителю; и после этого

регулирования блока для передачи, чтобы передавать жидкость в случае, когда влажность газа, входящего в указанный носитель, ниже первого порога влажности, или чтобы остановить передачу жидкости в случае, когда влажность газа, входящего в указанный носитель, выше второго порога влажности.

Фиг. 1 показывает схематический вид устройства для очистки газа в варианте осуществления по изобретению. Он представляет собой вид в поперечном разрезе устройства для очистки газа, которое содержит:

- проход 10 для потока газа;

- гидрофильный носитель 12, проницаемый для потока газа, который расположен внутри прохода 10 и скомпонован для содержания реагента, который контактирует с газом в проходе 10;

- блок 14 для передачи жидкости к носителю 12. Блок 14 регулируется, чтобы передавать водный раствор растворенного реагента к носителю 12. Предпочтительно, чтобы рециркулировать раствор или реагент, как показано на Фиг. 1, блок 14 содержит контейнер 140 для хранения раствора реагента, разветвленный трубопровод 142 в соединении по потоку жидкости с контейнером 140, в котором по меньшей мере часть разветвленного трубопровода 142 расположена выше носителя 12 и имеет по меньшей мере одно отверстие, чтобы дать возможность передачи раствора от разветвленного трубопровода 142 на носитель 12, и коллектор 144, расположенный ниже носителя 12 и находящийся в соединении по потоку жидкости с контейнером 140. Все еще предпочтительно, контейнер 140 и разветвленный трубопровод 142 находятся в соединении по потоку жидкости посредством насоса 146 и невозвратного клапана 148;

- блок 18 для активации потока газа через проход 10. Предпочтительно, как показано на Фиг. 1, блок 18 оборудован лопастью вентилятора и двигателем, приводящим лопасть во вращение. Лопасть вентилятора расположена вертикально в проходе 10.

Устройство для очистки газа дополнительно содержит регулятор 16 в ассоциации с блоком 14 и способный к регулированию блока 14; датчик 20 влажности в ассоциации с регулятором 16 и по меньшей мере частично расположенный внутри прохода 20 для потока газа. Фиг. 1 не показывает эти два компонента.

Затем будет разъяснена процедура работы устройства для очистки газа.

Сначала регулятор 16 регулирует блок 14 для передачи, чтобы передавать водный раствор растворенного реагента к носителю 12.

Конкретно, растворенные реагенты, как например, кислоты (лимонная кислота, фосфористая кислота, фосфорная кислота и т.п.) в растворе конкретно связываются с газообразными щелочными загрязнениями, как например, NH₃ и органические амины, посредством взаимодействий кислота-основание. Аналогично, растворенные реагенты, как например, карбонатные и/или бикарбонатные частицы (K₂CO₃, KHCO₃, Na₂CO₃, NaHCO₃) в растворе конкретно связываются с газообразными кислотными загрязнениями, как например, SO₂, HNO_x и органическими кислотами посредством взаимодействий кислота-основание. Частицы растворенного реагента, как например, трис-гидроксиметил-аминометан, мочевина и алканоамины, абсорбируют газообразные альдегиды с низким молекулярным весом, как например, формальдегид, посредством химической конденсации. Таким образом, подходящие реагенты могут быть выбраны в соответствии с типом газообразного загрязнения, которое должно быть удалено из газа. Альтернативно, реагент может быть смесью реагентов, соответственно, для кислого загрязняющего газа, щелочного загрязняющего газа и альдегидного загрязняющего газа. Один состав раствора реагента для очистки газа от формальдегида и кислых газов представляет собой смесь алканоамина, щелочного вещества и увлажнителя (увлажняющее вещество). В котором:

алканоамин представляет собой трис-гидроксиметил-аминометан;

щелочное вещество представляет собой смесь K₂CO₃ и KHCO₃;

увлажнитель представляет собой формиат калия (KHCO₂).

В варианте осуществления контейнер 140 содержит водный раствор реагента. При приготовлении раствора реагента заказчик может смешивать твердый реагент с водопроводной водой в контейнере 140, посредством этого давая возможность реагенту становиться растворенным в водопроводной воде и образовать водный раствор реагента. В этой процедуре ионы из реагента в воде могут реагировать с определенными ионами в водопроводной воде и выработать нерастворимые частицы, например, те, которые выработаны посредством реакции НСО₃ и водных тяжелых ионов Ca²⁺ и Mg²⁺. Эти нерастворимые частицы осаждаются внутри контейнера 140 вместо того, чтобы быть в разветвленном трубопроводе 142 или на носителе 12 и могут быть легко вычищены из контейнера 140 посредством промывки контейнера 140. Посредством компоновки фильтра у выходного отверстия 140 к разветвленному трубопроводу 142 осажденные частицы предотвращаются от достижения разветвленного трубопровода 142 и носителя 12 с потоком воды. Таким образом разветвленный трубопровод 142 и носитель 12 не будут затем загрязнены осажденными частицами, и продолжительные функционирование устройства и его эффективность очистки гарантируются.

В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, в продолжение обеспечения раствором к носителю насос 146 может перекачивать раствор в контейнере 140 к разветвленному трубопроводу 142 через невозвратный клапан 144. Затем раствор реагента в разветвленном трубопроводе 142 спускается через отверстия, как например, маленькие отверстия, и капает на носитель 12, посредством этого передавая раствор реагента к носителю.

Тем временем или после того, как раствор реагента был передан, блок 18 активирует поток газа через проход 10. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, двигатель вращает лопасть вентилятора, чтобы создать горизонтальный поток газа, то есть перпендикулярно плоскости документальной страницы. Необходимо отметить, что направление потока газа не ограничено и он может быть также вертикальным. Кроме того, естественная вентиляция или наружная вентиляция могут также быть использованы, чтобы создать поток газа через проход 10, и в тех случаях устройство для очистки газа не обязательно содержит блок 18.

Датчик 20 влажности измеряет влажность газа, протекающего через проход 10, и передает измерение к регулятору 16. В варианте осуществления датчик 20 влажности расположен на стороне выше по потоку носителя 12, где газ входит в носитель 12, и влажность неочищенного газа может быть измерена точно. В другом варианте осуществления датчик 20 влажности может также быть расположен на наружном корпусе устройства, чтобы измерять влажность газа в окружающей среде. Необходимо также отметить, что устройство не обязательно содержит датчик 20 влажности. Вместо этого устройство может получить измерение влажности от наружного датчика влажности через, например, интерфейс.

Затем регулятор 16 сравнивает влажность газа с порогом влажности. Предпочтительно влажность представляет собой относительную влажность газа, и порог влажности выбирается при величине относительной влажности между 40% и 60%. Более конкретно, порог влажности может также быть выбран в соответствии с минимальной относительной влажностью, требуемой, чтобы реагент мог эффективно реагировать с газообразным намеченным загрязнителем в газе.

Когда регулятор 16 определяет, что влажность газа, входящего в носитель, ниже первого порога влажности, он активирует блок 14 для передачи, чтобы передавать жидкость к носителю 12. Жидкость затем спускается на носитель 12, посредством этого давая возможность жидкости втягиваться в носитель посредством гравитационной и/или капиллярной сил, которые окончательно смачивают весь носитель 12 предварительно переданным реагентом. Этот рабочий режим может быть назван работой «во влажном режиме» и он может быть предпочтительно выполнен посредством следующих двух вариантов осуществления.

Вариант осуществления I

Жидкость, доставленная посредством блока 14 к носителю 12, представляет собой также водный раствор реагента, который демонстрирует физическую или химическую реакцию с газообразным намеченным загрязнителем, в то время как растворитель может представлять собой воду. Когда газ с низкой влажностью проходит через носитель 12, который смочен раствором реагента, газ становится увлажненным посредством испарения воды с поверхностей смоченного носителя. Газообразный загрязнитель, который является растворимым в воде, будет по меньшей мере частично растворяться в растворе реагента, содержащемся в носителе и на нем. Растворенный газообразный загрязнитель может затем становиться сильно связанным с реагентом в растворе посредством химической реакции или физического взаимодействия, посредством этого давая возможность его удаления из газа.

Вариант осуществления II

Блок 14 снабжен впускным отверстием для водопроводной воды и регулируется посредством регулятора 16, чтобы передавать воду к носителю 12. Вода соединяется с предварительно отведенным раствором реагента. Когда газ с низкой влажностью входит в носитель, газ становится увлажненным посредством раствора. Газообразный загрязнитель, который является растворимым в воде, будет по меньшей мере частично растворяться в водном растворе реагента, содержащемся в носителе. Газообразный загрязнитель становится посредством этого удаленным из газа посредством реагирования с реагентом в водном растворе реагента.

Помимо реагирования с реагентом, газообразный загрязнитель также по меньшей мере частично растворяется в растворе, что также способствует очистке газа.

В этих вариантах осуществления устройство для очистки газа не только очищает газ, но также увлажняет газ.

Когда регулятор 16 определяет, что влажность газа, входящего в носитель, выше второго порога влажности, регулятор 14 запускает блок 14 для передачи газа, передавая жидкость к носителю 12. Газ с низкой влажностью, который остается протекающим через проницаемый носитель 12, будет затем быстро осушать носитель 12 посредством испарения воды в протекающем газе. Любой первоначально отведенный растворенный реагент в воде будет осажден в продолжение процесса сушки на поверхностях носителя или в них и посредством этого удержится в носителе. Так как газ, проходящий через носитель, имеет достаточно высокую влажность выше второго порога влажности, реагент, удержанный в носителе, остается достаточно гидратным, чтобы конкретно реагировать с намеченными газообразными загрязнителями в газе. Реакция между реагентом и намеченным газообразным загрязнителем приводит к очистке газа. Этот рабочий режим, в котором никакая жидкость не передана к носителю 12, в то время как газ все еще является очищенным в продолжение его времени пребывания в носителе, может быть назван «работой в сухом режиме».

Обычно имеющийся в распоряжении активный реагент становится частично израсходованным после реагирования с определенным количеством газообразного загрязнителя. Это приводит к постепенному понижению общей эффективности очистки газа в устройстве 14. В вышеуказанном варианте осуществления I во «влажном режиме» блок 14 постепенно передает раствор реагента на носитель, таким образом активный свежий реагент всегда имеется в распоряжении на носителе 12. В варианте осуществления II во «влажном режиме» и в «сухом режиме», однако, поскольку блок 14 остановил передачу раствора реагента, реагент на носителе 12 может возможно потерять его реактивность, и эффективность очистки становится пониженной.

Чтобы решить эту проблему в варианте осуществления, устройство для очистки газа дополнительно содержит таймер 22 в ассоциации с регулятором 16. Регулятор 16 скомпонован, чтобы запускать блок 14 для передачи, чтобы передавать раствор реагента к носителю 12 после того, как пройдет период времени с последней остановки передачи водного раствора растворенного реагента. Этот период времени может быть определен посредством проведения эксперимента заранее, чтобы определить, как долго реагент поддерживает его активность.

После определенного периода передачи жидкого реагента к носителю регулятор 16 запускает блок 14, чтобы остановить передачу раствора реагента. Этот ограниченный период передачи жидкого реагента к носителю, то есть акт временного промывания носителя жидким реагентом, может быть определен посредством проведения эксперимента заранее, чтобы определить, как долго он прибегает к полному промыванию носителя свежим активным жидким реагентом.

Предпочтительно, в вышеупомянутом «влажном режиме» или в вышеупомянутой операции промывания в «сухом режиме» скорость передачи раствора реагента в блоке 14 превышает скорость испарения жидкости из носителя 12. Это гарантирует присутствие излишка жидкого реагента в носителе и поэтому непрерывный спуск жидкости из носителя 12 и таким образом непрерывный обмен реагента на носителе 12 и в нем.

Коллектор 144 может собирать спущенный жидкий реагент с повышенной активностью из носителя 12 и подает его обратно в контейнер 140 для рециркуляции реагента.

Заказчик может возможно сбрасывать раствор реагента в контейнере 140, либо периодически, либо посредством индикации от индикатора, что раствор реагента потерял почти или всю его активность. После сброса использованного раствора реагента из контейнера 140 он может быть вновь наполнен свежим раствором реагента. Носитель 12 никогда не нуждается в замене, что является совсем удобным для заказчика.

Гидрофильный носитель 12 может быть изготовлен из различных материалов и изготовлен в различных конструкциях. Это описание изобретения дает один пример. Как показано на Фиг. 2, носитель 12 содержит чередующиеся штабелированные волнистые слои А и плоские слои В, причем штабелированные соседние волнистый слой А и плоский слой В дают начало образованию множества каналов С, через которые происходит поток газа. Предпочтительные размеры каждой части носителя отмечены на Фиг. 2, и единица представляет собой мм. В случае, когда поток газа, активированный посредством блока 18, является горизонтальным, каналы С простираются в горизонтальном направлении через носитель 12. Предпочтительно, волнистый слой А и плоский слой В ориентированы вертикально, как показано на Фиг. 2. В этом случае жидкость, капающая вниз из разветвленного трубопровода 142 выше носителя 12 может естественно и равномерно распространяться поверх волнистого слоя А и плоского слоя В и через них посредством эффектов гравитации и капиллярности, таким образом распространяясь поверх всех стенок канала С и через них.

Предпочтительно, диаметр канала находится между 0,5 мм и 2 мм. В этом диапазоне гарантируются как высокая эффективность очистки, так и наличие только низкого перепада давления, сопровождающего поток газа через каналы в носителе.

Предпочтительно, волнистый слой А и/или плоский слой В составлены из гидрофильного волокнистого листового материала, и вес гидрофильного волокнистого листового материала находится в диапазоне 20-100 г/м². Пример подходящего гидрофильного волокнистого листового материала представляет собой крепированную бумагу.

Сушка происходит, когда первоначально полностью смоченный гидрофильный волокнистый листовой материал подвергается потоку газа, когда здесь нет непрерывной передачи жидкости. В варианте осуществления, когда жидкий реагент передается, блок 14 может остановить передачу жидкого реагента, когда влажность газа является высокой, или после того, как реагент был регенерирован посредством периодической промывки носителя свежим жидким реагентом. Воде на носителе и в нем затем дается возможность испариться, вызывая осушение носителя 12. Гидрофильный волокнистый листовой материал имеет тенденцию усыхать на несколько процентов во всех направлениях, когда он высушивается, в особенности так, когда листовой материал содержит только ограниченное количество реагента. Усыхание может приводить к образованию дополнительных (больших) отверстий у случайных местоположений носителя 12, через которые газ может утекать без воздействия реагента в носителе должным образом. Чтобы преодолеть эту проблему, носитель 12 разделен посредством вертикально расположенных опорных пластин 100 на секции, и опорные пластины 100 используются для отделения усыхания в одной разделенной части носителя 12 от усыханий в других разделенных частях носителя 12, посредством этого предотвращая образование избыточно больших отверстий. Поэтому эффективность полной очистки гарантируется.

Во все еще одном варианте осуществления горизонтальная ширина носителя 12, разделенного посредством соседних опорных пластин 100, находится в диапазоне между 40 мм и 80 мм.

В этом варианте осуществления посредством ограничения ширины части носителя 12, разделенной посредством опорных пластин 100, размер отверстий, образованных посредством усыхания гидрофильного волокнистого листового материала, остается ограниченным. Поэтому эффективность очистки гарантируется.

С точки зрения осуществления на практике описания изобретения регулятор 16 может быть выполнен как микроконтроллер в соединении с насосом 146. Регулятор 16 регулирует насос 146 и определяет, нужно или нет закачивать раствор реагента, и таким образом регулирует блок 14, чтобы передавать или остановить передачу раствора реагента к носителю 12.

Обычные специалисты в данной области техники могут понять и реализовать модификации раскрытых вариантов осуществления посредством изучения описания, чертежей и прилагаемой формулы изобретения. Все такие модификации, которые не выходят из сущности изобретения, предназначены, чтобы быть включенными в объем прилагаемой формулы изобретения. Слово «содержащий» не исключает присутствия элементов или стадий, на перечисленных в пункте формулы изобретения или описании. На практике настоящего изобретения несколько технических признаков в формуле изобретения могут быть воплощены посредством одного компонента. В формуле изобретения любые ссылки, расположенные между предложениями, не будут истолкованы, как ограничивающие пункт формулы изобретения.

Изобретение относится к области очистки газа. Согласно изобретению предложено устройство для очистки газа, имеющее высокую эффективность очистки газа при любой относительной влажности. Это устройство содержит проход для потока газа; гидрофильный носитель, проницаемый для потока газа и выполненный с возможностью содержания реагента, который контактирует с газом; блок для передачи жидкости к носителю; и контроллер, выполненный с возможностью управления блоком для передачи, чтобы передавать водный раствор растворенного реагента к носителю; и чтобы передавать жидкость в случае, когда влажность газа, входящего в носитель, ниже первого порога влажности, или чтобы остановить передачу жидкости в случае, когда влажность газа, входящего в носитель, выше второго порога влажности. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для очистки газа, содержащее:
- проход (10) для потока газа;
- гидрофильный носитель (12), проницаемый для потока газа, по меньшей мере часть которого расположена внутри указанного прохода для потока газа и выполнена с возможностью содержания реагента, который контактирует с газом в указанном проходе для потока газа;
- блок (14) для передачи жидкости к указанному носителю; и
- контроллер (16), соединенный с указанным блоком для передачи, выполненный с возможностью:
управления блоком для передачи, чтобы передавать водный раствор растворенного реагента к носителю; и после этого
управления блоком для передачи, чтобы передавать жидкость в случае, когда влажность газа, входящего в указанный носитель, ниже первого порога влажности, или чтобы остановить передачу жидкости в случае, когда влажность газа, входящего в указанный носитель, выше второго порога влажности.

2. Устройство для очистки газа по п. 1, дополнительно содержащее блок (18) для активации потока газа через указанный проход.

3. Устройство для очистки газа по п. 1 или 2, дополнительно содержащее датчик влажности, соединенный с указанным контроллером, причем датчик влажности по меньшей мере частично расположен внутри прохода для потока газа.

4. Устройство для очистки газа по п. 3, в котором указанный датчик влажности расположен на верхней по потоку стороне носителя, где поток газа через проход входит в носитель.

5. Устройство для очистки газа по п. 4, в котором датчик влажности измеряет относительную влажность газа, входящего в носитель, и первый и второй пороги влажности выбраны при величине относительной влажности между 40% и 60%.

6. Устройство для очистки газа по п. 1 или 2, дополнительно содержащее таймер, соединенный с указанным контроллером, а контроллер выполнен с возможностью запуска блока для передачи, чтобы возобновлять передачу водного раствора растворенного реагента на определенный период времени, после того, как истечет период времени с последней передачи водного раствора растворенного реагента.

7. Устройство для очистки газа по п. 6, в котором скорость передачи водного раствора растворенного реагента блока для передачи не меньше, чем скорость испарения жидкости на носителе.

8. Устройство для очистки газа по п. 1, в котором блок для передачи содержит:
- контейнер (140) для содержания раствора;
- трубопровод (142) в сообщении по потоку жидкости с контейнером, причем по меньшей мере часть трубопровода расположена над носителем, и трубопровод имеет по меньшей мере одно отверстие для обеспечения передачи раствора от трубопровода на носитель.

9. Устройство для очистки газа по п. 8, в котором блок для передачи дополнительно содержит коллектор (144), расположенный под носителем и в сообщении по потоку жидкости с контейнером.

10. Устройство для очистки газа по п. 1, в котором контроллер предназначен для управления блоком для передачи, чтобы сохранять передачу воды или водного раствора растворенного реагента в случае, когда влажность газа ниже первого порога влажности.