Способ очистки газа (пара) от взвешенных частиц Советский патент 1992 года по МПК B01D47/02 

Изобретение относится к области очистки веществ и касается разработки способа глубокой очистки летучих веществ от твердых взвешенных частиц, в частности летучих неорганических гидридов, хлоридов, растворителей и др., имеющих широкое применение в технологии материалов для электронной промышленности и волоконной оптики.

Цель изобретения - повышение степени очистки от взвешенных частиц субмикронного размера до- уровня менее частиц в 1 смз и повышение производительности способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Очищаемое вещество, содержащее взвешенные частицы, переводя в газ (пар), пропускают через вертикальную трубку, в которой имеется порис- тая структура с известным свободным объемом и удельной поверхностью. Свободный объем внутри трубы заполняют жидкостью. При контакте газа (пара) и жидкости образуется газожидкостный слой, геометрические характеристики которого определяются размерами трубы, а структурные - параметрами пористой структуры, в качестве которой могут использовать губку, керамику или засыпки твердых тел различной формы, например кольца Рашига, спирально-призматическую насадку.

Пример 1. Пар изопропилового спирта, в котором содержится 5 Х10 см твердых частиц германия размером 0, мкм, пропускают через пористый слой, созданный в вертикальной трубе круглого сечения

сл

ю

О5

путем засыпки в последнюю колец Ра- шига разного диаметра. Высота слоя 50 см. Свободный объем засыпки за- полнен жидким изопропиловым спиртом Пар изопропилового спирта подают в нижнюю масть трубчатого аппарата, очищенный пар отбирают с верхней его части.

Параметры пористого тела и резултаты очистки изопропилового спирта приведены в табл.Л.

Как следует из табл.1, способ эффективен при использовании пористого слоя со свободным объемом более 60% и отношении свободного объема к удельной поверхности 0,175 и 0,225. В этих условиях содержание взвешенных частиц в очищенном спирте не превышает предела обнаружения лазерного ультрамикроскопического анализа. Пористость меньше 60 приводит к падению эффективности очистки более чем в 100 раз.

Пример 2. Процесс очистки пара изопропилового спирта проводится аналогично описанному в примере 1, только в качестве материала для создания пористой структуры используют проволочную спирально-призматическую насадку. Характеристики пористого слоя и результаты очистки изопропилового спирта приведены в табл. 2.

Как следует из табл. 2, способ эффективен при использовании пористого тела, для которого отношение свободного объема к удельной поверхнос не менее 0,05 и не более 0,225. При этом свободный объем пористого слоя больше чем 60%, Отношение меньше 0,05 и больше 0,225 ухудшает эффективность очистки более чем в 1000 раз

Пример 3. Воздух, содержащий частицы пыли среднего размера (0,2 ,мкм) в концентрации 1-10 см, очищают аналогично описанному в примере 2. В качестве поглощающей жидкости, заполняющей свободный объем пор, используют воду Результаты очистки воздуха приведены в табл. 3.

Как следует из табл. 3, предлагаемый способ очистки воздуха эффективен при использовании пористого слоя с отношением свободного объема к удельной поверхности не менее 0,05

0

5

и не более 0,225. Выход этого параметра за указанные пределы снижает эффективность очистки более чем в J00 раз. При отношении свободного объема к удельной поверхности менее 0,05, например 0,025, или более 0,225, например 0,275 (см. табл. 2 и 3) при условии, что свободный объем не менее 60%, а именно 60, 90, эйфективочистки составляет 1-10 и 10 в 1 смз соответственно, т.е. ухудшается более чем в 1000 раз. Если проводить очистку в условиях,, когда строго соблюдается отношение свободного объема к удельной поверхности 0,05-0,225, но свободный объем не удовлетворяет условию, т.е. составляет не более 60%, например (см. табл. 1), эффективность стки составляет 1-10 частиц

ность 5-10 в

см1

раз,

т.е. падает более чем в

5QI очи- в 100

Из табл. 1 -3 видно, что предлагаемый способ обеспечивает высокую эффективность очистки от частиц субмикронного размера, и наивысшую производительность только при условии, когда отношение свободного объема к удельной поверхности для пористого тела составляет 0,3-0,225 и свободный объем его более 60%, т.е. эти условия являются необходимыми и достаточными для достижения поставленной цели - очистки от твердых взвешенных частиц субмикронного размера до уровня менее ЫО частиц в 1 смз и повышения производительности до 2,8 - ,0 мз/ч для газа.

Формула изобретения

Способ очистки газа (пара) от, взвешенных частиц путем барботажа

5 очищаемого потока через жидкость, находящуюся внутри пористого тела, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки газа пара от частиц субмикронного

50 размера и повышения производительности способа, пористое тело выполняют со свободным объемом не менее и с отношением свободного объема к удельной поверхности, равным

- -100 0,05 - 0,225.

Таблица 1

Продолжение табл„ 3

Изобретение относится к области получения высокочистых веществ и позволяет повысить степень очистки газа (пара) от частиц субмикронного размера, а также повысить производительность способа. Барботируют очищаемое вещество в виде газа (пара) через слой жидкости с образованием газожидкостной эмульсии. Жидкость и газ (пар) контактируют внутри пористого тела со свободным объемом более 60S; и отношением свободного объема к .удельной поверхности , (доли)/а ( /мЗ). 0.05-0.225. 3 табл.

80 85 90 92 9

0,1

0,175

0,225

0,275

0,325

3,0 3,5 i,0 1,0 k,2