Способ и устройство для очистки газов,преимущественно инертных,от примесей Советский патент 1984 года по МПК B03C3/00 

Изобретение относится к получению чистых газов, преимущественно инертных. Известны способы очистки инертных газов от газообразных примесей, в которых основные компоненты (кислород, азот и водород) связываются металлами, нагретыми до высокой температуры 1|. Устройства для осуществления этого способа включают в себя систему реакторов, каждый из которых предназначен для связывания одного из удаляемых газов. Для очистки от кислорода применяют медь, нагретую до 400-450°С, для очистки от азота используют титановую трубку, нагретую до 850-950°С, для поглощения водорода применяют окись меди при температуре до 500°С |11. Недостатками данных способа и устройства для его осуществления является сложность и громоздкость очистки, обусловленные большим количеством высокотемпературных печей, необходимостью длительного нагрева для выхода на заданную температуру, необходимость в системе регенерации поглотителя. Известен способ очистки газа при пропускании электрического тока через газ, находящийся в замкнутом объеме (2J. Устройство для осуществлении указанного способа содержит разрядную камеру с двумя электродами. В результате разряда у одного электрода собирается очищенный газ, у другого - газ с повышенным содержанием примесей |2j. Недостатком известных способа и устройства для его осуществления является то, что они не позволяют производить очистку в потоке газа. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ, при котором очищаемый газ непрерывно пропускают через разрядную камеру, к электродам внутри камеры прикладывают постоянное напряжение, обогащенный примесями газ выводят из камеры через отверстия в одном из электродов (3J. Устройство для осуществления известного способа содержит разрядную камеру с двумя электродами, соединенными с источНИКОМ постоянного напряжения, штуцер для ввода очищаемого газа, щтуцер для вывода обогаЕценного примесями газа, соединенный с отверстием в одном из электродов, и штуцер для вывода очищенного газа |3. Электродная система представляет собой трубу с множеством отверстий в стенке и проволоку, натянутую по оси трубы. При подаче положительного потенциала на проволоку, отрицательного на трубу и зажигании коронного разряда атомы и молекулы примесных газов, имеющие первый потенциал ионизации ниже, чем первый потенциал ионизации очищаемого газа, ионизуются и движутся под действием электрического поля к внутренней стенке трубы, где рекомбинируют и через отверстия в цилиндре поступают в область пониженного давления за цилиндром, откуда удаляются. При очистке электроотрицательных газов, имеющих большее средство к электрону, чем очищаемый газ, используется напряжение обратной полярности. Недостаток известных способа и устройства состоит в том, что для повышения эффективности очистки необходимо либо уменьщить ее производительность, либо увеличивать длину электродов, а следовательно, и всего устройства. Этот недостаток имеет место вследствие того, что газовый поток пропускается перпендикулярно направлению электрического поля, и не весь газ проходит через область разряда с наибольшей плотностью тока, где скорость ионизации максимальна. Скорость ионизации вблизи внутренней стенки трубы мала, и для того, чтобы эффективно ионизовать примесный газ в этой части камеры, необходимо увеличивать времянахождение газа в электрическом поле. Этого можно достичь либо уменьшая скорость газового потока и, следовательно, производительность, либо удлинняя электроды, т. е. увеличивая устройства. Кроме того, коаксиальная геометрия позволяет использовать для целей очистки только коронный разряд, степень ионизации в котором на несколько порядков меньще концентрации примесей во многих газах, предназначенных для очистки. Поэтому использование известного способа для очистки таких газов требует увеличения нахождения очищаемого газа в электрическом поле. Целью изобретения является повышение эффективности очистки и производительности. Указанная цель достигается тем, что согласно способу очистки газов, при котором очищаемый газ непрерывно пропускаютчерез разрядную камеру, к электродам внутри камеры прикладывают постоянное напряжение, обогащенный примесями газ выводят из камеры,процесс ведут при напряжении, обеспечивающем появление слаботочной дуги, при этом вывод обогащенного примесями газа производят по направлению электрического поля, создаваемого электродами разрядной камеры. Кроме того, в устройстве для осуществления способа очистки газов, содержаще.м цилиндрическую разрядную камеру с двумя электродами, один из которых выполнен полым, соединенными с источником постоянного напряжения, штуцер для ввода очищаемого газа, щтуцер для вывода обогащенного примесями газа, соединенный с полым электродом, и щтуцер для вывода очи

1. Способ очистки газов, иреимущсственно инертных от примесей, при котором очищаемый газ непрерывно пропускают через разрядную камеру, к электродам внутри камеры прикладывают постоянное напряжение, обогащенный примесями газ выводят из камеры, отличающийся тем. что. с целью повышения эффективности очистки и производительности, процесс ведут при напряжении, обеспечивающем появление слаботочной дуги, при этом вывод обогащённого примесями газа производят по направлению электрического поля, создаваемого электродами разрядной камеры. 2.Устройство для очистки газов,преимущественно инертных,от примесей, содержащее цилиндрическую разрядную камеру с двумя электродами, один из которых выполнен полым, соединенными с источником постоянного напряжения, штуцер для ввода очищаемого газа, штуцер для вывода обогашенного примесями газа, соединенный с полым электродом, и щтуцер для вывода очищенного газа, отличающееся тем. что, с .целью гювыщения эффиктивности очистки и производительности, штуцеры выходящих потоков размещены у торцов камеры, КЛ а щтуцер для подвода очищаемого газа установлен по ее вертикальной оси перпендикулярно выводимым потокам газа. 3.Устройство по п. 2. отличающееся тем, что второй электрод выполнен полым 3 и соединен со щтуцером для вывода очищенного газа.