Способ очистки загрязненного воздуха Российский патент 2023 года по МПК B01D53/47 B01D53/96 

Изобретение относится к области очистки загрязненных и дурнопахнущих газов из канализационных и коллекторных сетей от сероводорода, меркаптанов, аммиака.

Известен способ очистки загрязненного воздуха, заключающийся в том, что загрязненный воздух пропускают через один адсорбер и очищенный воздух выпускают в атмосферу, при этом в другом адсорбере проводят процесс регенерации очищенным воздухом при давлении, меньшем рабочего давления адсорбции, при этом загрязненный воздух перед подачей в адсорбер пропускают через сеточный фильтр, газы в адсорбере пропускают последовательно через слои адсорбирующего материала, причем часть очищенного воздуха направляют в функционирующий в режиме регенерации второй адсорбер через перепускной кран перепускного канала, соединяющего выпускные каналы адсорберов, в режиме регенерации во втором адсорбере создают разрежение через подключенный к его впускному канала вакуумный ресивер, снабженный вакуумным насосом, осуществляют процесс регенерации адсорбирующего материала путем продувки частью очищенного в первом адсорбере нагретого воздуха с обеспечением заданного расхода подаваемого на продувку очищенного воздуха, а после окончания процесса регенерации, продолжают продувку второго адсорбера до достижения адсорбирующим материалом температуры не более 25 градусов, после чего заканчивают процесс регенерации, отключая вакуумный ресивер от входного канала второго адсорбера и перекрывают кран перепускного канала (патент RU №2241524 C1, опубл. 10.12.2004).

Недостатками известного способа является малая эффективность процессов очистки газов и последующей регенерации адсорбента.

Технической проблемой является реализация простого и эффективного процесса очистки загрязненного воздуха с большей степенью регенерации адсорбера.

Техническим результатом является повышение эффективности процесса очистки загрязненного воздуха.

Проблема решается, а технический результат достигается тем, что в способе очистки загрязненного воздуха загрязненный воздух пропускают через один из адсорберов, и очищенный воздух выпускают в атмосферу, при этом в другом адсорбере проводят процесс регенерации очищенным воздухом при давлении, меньшем рабочего давления адсорбции, при этом загрязненный воздух перед подачей в адсорбер пропускают через сеточный фильтр, газы в адсорбере пропускают последовательно через слои адсорбирующего материала, причем часть очищенного воздуха направляют в функционирующий в режиме регенерации второй адсорбер через перепускной кран перепускного канала, соединяющего выпускные каналы адсорберов, в режиме регенерации во втором адсорбере создают разрежение через подключенный к его впускному канала вакуумный ресивер, снабженный вакуумным насосом, осуществляют процесс регенерации адсорбирующего материала путем продувки частью очищенного в первом адсорбере нагретого воздуха с обеспечением заданного расхода подаваемого на продувку очищенного воздуха, а после окончания процесса регенерации, продолжают продувку второго адсорбера до достижения адсорбирующим материалом температуры не более 25 градусов, после чего заканчивают процесс регенерации, отключая вакуумный ресивер от входного канала второго адсорбера и перекрывают кран перепускного канала, при этом, согласно изобретению, после фильтрации загрязненного воздуха его подают в реакторную камеру, в которую подают также озон и осуществляют смешивание подаваемого в камеру воздуха с озоном для окисления загрязненного воздуха, полученную смесь газов подают во входной канал адсорбера, адсорбирующий материал, составляют из слоя впускной шарообразной керамической структуры для равномерного распределения подаваемой среды, слоев неорганической пористой структуры, которые разделяют незаполненным объемом и из слоя выпускной шарообразной керамической структуры для уравновешивания выходящего из ресивера очищенного воздуха, направляемого в атмосферу через открытый выпускной кран выпускного канала адсорбера, достижение температуры газа, выходящего из регенерирующего адсорбера осуществляют путем обогрева адсорбера для непосредственного нагрева адсорбирующего материала до температуры 40-50 градусов, обогрев адсорбера включают при достижении абсолютного давления в регенерирующем адсорбере не более 500 Па и обеспечивают расход газа через регенерирующий адсорбер величиной 1-1,5 объема сосуда адсорбера в минуту, обогрев адсорбера выключают, и его продувку продолжают с тем же расходом газа до достижения температуры адсорбирующего материала не более 25 градусов, после чего закрывают всасывающий клапан регенерируемого адсорбера и заполняют последний очищенным воздухом через выпускной канал до давления, при котором проводят процесс адсорбции с последующей подачей очищаемого газа в указанный адсорбер через его впускной канал.

Изобретение поясняется при помощи схемы установки для очистки загрязненного воздуха.

Установка включает в себя заборную панель 1, линию 2 подачи озона на вход камеры-реактора 3, впускные каналы 4 и 5 адсорберов, соответственно, 6 (А-1) и 7 (А-2), в которых установлены, соответственно, впускные клапаны 8 и 9. Адсорберы 6 и 7 имеют, соответственно, выпускные каналы 10 и 11, с установленными в них, соответственно выпускными клапанами 12 и 13. Выпускные каналы 10 и 11 соединены между собой перепускным каналом 14, в котором установлен перепускной кран 15. Установка также содержит вакуумный ресивер 16, снабженный вакуумным насосом 17, выход которого сообщен с атмосферой посредством обратного клапана 18, а также байпасным каналом 19 с клапаном 20, также сообщенным с атмосферой. Вход вакуумного ресивера 16 сообщен при помощи всасывающих каналов 21 и 22, в которых установлены клапаны 23 и 24, соответственно с впускными каналами 4 и 5 ресиверов 6 и 7.

Очистка осуществляется следующим образом. Загрязненный воздух поступает из канализационных и коллекторных сетей через заборную панель 1 с сеточно-фильтрационной функцией, после которого попадает в камеру-реактор 3. На вход той же камеры-реактора 3 по линии 2 подается озон. Далее, очищаемый воздух подвергается смешиванию с озоном в камере-реакторе 3, после чего поступает в адсорбер 6 по впускному каналу 4 через открытый клапан 8. Всасывающий клапан 23 при этом закрыт.

На входе в адсорбер 6 озонированный газ пропускают через слой шарообразной керамической структуры для равномерного распределения потока газа по сечению адсорбера 6, после чего пропускают через слой неорганической пористой структуры, осуществляющей основную адсорбционную функцию, разделенный на две зоны посредством незаполненного объема, который необходим для выравнивания потока газа, во избежание самопроизвольного пятна потока.

На выходе из пористого слоя газ пропускают через еще один слой шарообразной керамической структуры для уравновешивания потока газа при входе в выпускной канал 10. Через открытый выпускной клапан 12 очищенный в адсорбере 6 воздух выпускают в атмосферу.

Параллельно процессу очистки газа в адсорбере 6 осуществляют регенерацию адсорбционного материала в адсорбере 7. Перед началом процесса регенерации включают вакуумный насос 17, создающий глубокое разрежение в вакуумном ресивере 16 и, через всасывающий канал 22 с открытым клапаном 24, в адсорбере 7. Впускной клапан 8 адсорбера 6 продолжает быть открытым. Впускной клапан 9 и выпускной клапан 13 адсорбера 7, а также всасывающий клапан 23 адсорбера 6 закрыты. Происходит процесс вакуумации регенерируемого адсорбера 7. Процесс продолжается примерно 45-60 минут.

При достижении абсолютного давления разрежения в адсорбере 7 величины 500 Па включают нагревательный элемент для непосредственного нагрева находящегося в адсорбере 7 адсорбирующего материала до температуры 40-50 градусов. Затем приоткрывают перепускной кран 15 на соответствующую величину для перепуска по перепускному каналу 14 части очищенного воздуха из адсорбера 6 в адсорбер 7 через его выпускной канал 11. Осуществляют процесс продувки адсорбера 7 с фильтрацией очищенного воздуха, регенерирующегося через слой сорбента с расходом продувочного воздуха 1-1,5 объема сосуда адсорбера в минуту. Продолжительность процесса продувки примерно 7 часов.

Непосредственный нагрев сорбента нагревательным элементом позволяет обеспечить гарантированный разогрев всей его поверхности, контактирующей с продуваемым воздухом, что повышает эффективность регенерации сорбента за счет увеличения степени регенерации, что в последующих процессах обеспечит полноту очистки газов в режиме адсорбции.

После окончания процесса продувки прекращают нагрев сорбента путем отключения нагревательного элемента. Процесс отбора очищенного газа из адсорбера 6 в адсорбер 7 не прекращают и продолжают его с тем же расходом до достижения температуры сорбента величины не более 25 градусов, при которой осуществляют затем процесс адсорбции в адсорбере 7. При этом заполняют адсорбер 7 очищенным газом до давления, при котором проводят процесс адсорбции при подаче очищаемого газа в адсорбер 7 через его впускной канал 5 и открытый впускной клапан 9. Последующий этап процесса очистки осуществляют уже в адсорбере 7 при открытых впускном клапане 9 и выпускном клапане 13. Впускной клапан 8 и выпускной клапан 12 адсорбера 6 закрыты. При этом могут осуществлять процесс регенерации в адсорбере 6.

Клапан 20 необходим для стравливания «хвостов» загрязнения в утилизацию. Клапан 20 работает в противовес включенному вакуумному насосу 17 (если насос включен, клапан 20 закрыт), чтобы вакуум создавать только в системе.

Таким образом, описываемый способ позволяет повысить эффективность очистки загрязненного воздуха за счет использования озона, подмешиваемого к очищаемому воздуху, а также за счет большей полноты регенерации сорбента, что улучшает степени очистки газа в режиме адсорбции.

Изобретение относится к области очистки загрязненных и дурнопахнущих газов из канализационных и коллекторных сетей от сероводорода, меркаптанов, аммиака. В способе очистки загрязненного воздуха загрязненный воздух пропускают через один из адсорберов, и очищенный воздух выпускают в атмосферу. При этом в другом адсорбере проводят процесс регенерации очищенным воздухом при давлении, меньшем рабочего давления адсорбции. После фильтрации загрязненного воздуха его подают в реакторную камеру, в которую подают также озон и осуществляют смешивание подаваемого в камеру воздуха с озоном для окисления загрязненного воздуха. Полученную смесь газов подают во входной канал адсорбера, а адсорбирующий материал составляют из слоя впускной шарообразной керамической структуры для равномерного распределения подаваемой среды, слоев неорганической пористой структуры, которые разделяют незаполненным объемом и из слоя выпускной шарообразной керамической структуры для уравновешивания выходящего из ресивера очищенного воздуха, направляемого в атмосферу через открытый выпускной кран выпускного канала адсорбера. Достижение температуры газа, выходящего из регенерирующего адсорбера, осуществляют путем обогрева адсорбера для непосредственного нагрева адсорбирующего материала до температуры 40-50 градусов. Обогрев адсорбера включают при достижении абсолютного давления в регенерирующем адсорбере не более 500 Па и обеспечивают расход газа через регенерирующий адсорбер величиной 1-1,5 объема сосуда адсорбера в минуту. Обогрев адсорбера выключают, и его продувку продолжают с тем же расходом газа до достижения температуры адсорбирующего материала не более 25 градусов. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процесса очистки загрязненного воздуха. 1 ил.

Способ очистки загрязненного воздуха, заключающийся в том, что загрязненный воздух пропускают через один из адсорберов, и очищенный воздух выпускают в атмосферу, при этом в другом адсорбере проводят процесс регенерации очищенным воздухом при давлении, меньшем рабочего давления адсорбции, при этом загрязненный воздух перед подачей в адсорбер пропускают через сеточный фильтр, газы в адсорбере пропускают последовательно через слои адсорбирующего материала, причем часть очищенного воздуха направляют в функционирующий в режиме регенерации второй адсорбер через перепускной кран перепускного канала, соединяющего выпускные каналы адсорберов, в режиме регенерации во втором адсорбере создают разрежение через подключенный к его впускному каналу вакуумный ресивер, снабженный вакуумным насосом, осуществляют процесс регенерации адсорбирующего материала путем продувки частью очищенного в первом адсорбере нагретого воздуха с обеспечением заданного расхода подаваемого на продувку очищенного воздуха, а после окончания процесса регенерации, продолжают продувку второго адсорбера до достижения адсорбирующим материалом температуры не более 25 градусов, после чего заканчивают процесс регенерации, отключая вакуумный ресивер от входного канала второго адсорбера и перекрывают кран перепускного канала, отличающийся тем, что после фильтрации загрязненного воздуха его подают в реакторную камеру, в которую подают также озон и осуществляют смешивание подаваемого в камеру воздуха с озоном для окисления загрязненного воздуха, полученную смесь газов подают во входной канал адсорбера, адсорбирующий материал, составляют из слоя впускной шарообразной керамической структуры для равномерного распределения подаваемой среды, слоев неорганической пористой структуры, которые разделяют незаполненным объемом и из слоя выпускной шарообразной керамической структуры для уравновешивания выходящего из ресивера очищенного воздуха, направляемого в атмосферу через открытый выпускной кран выпускного канала адсорбера, достижение температуры газа, выходящего из регенерирующего адсорбера, осуществляют путем обогрева адсорбера для непосредственного нагрева адсорбирующего материала до температуры 40-50 градусов, обогрев адсорбера включают при достижении абсолютного давления в регенерирующем адсорбере не более 500 Па и обеспечивают расход газа через регенерирующий адсорбер величиной 1-1,5 объема сосуда адсорбера в минуту, обогрев адсорбера выключают, и его продувку продолжают с тем же расходом газа до достижения температуры адсорбирующего материала не более 25 градусов, после чего закрывают всасывающий клапан регенерируемого адсорбера и заполняют последний очищенным воздухом через выпускной канал до давления, при котором проводят процесс адсорбции с последующей подачей очищаемого газа в указанный адсорбер через его впускной канал.