Устройство для очистки воздуха от аммиака и кислых примесей Советский патент 1989 года по МПК B01D53/04 

1

Изобретение относится к технологии очистки воздуха от газов и может быть использовано в приборостроении и химической промышленности для защиты окружающей среды от промьш1лен- ных выбросов в атмосферу токсичных ионогенных химических соединений, например аммиака, кислых примесей - сернистого газа, окислов азота и тому подобнее, для регенерации ценных газов, имеющих ионогенную структуру .

Цель изобретения - повышение производительности за счет исключения простоя устройства в процессе реге- .

нерации, что достигается тем, что адсорбер выполнен в форме параллелепипеда и разделен вертикальными перегородками на три камеры, каждая

5 из которых разделена на три секции, при этом в трех секциях средней камеры происходит адсорбция, а в двух крайних секциях одной боковой камеры и в средней секции другой боко10 вой камеры - регенерация адсорбентов, при этом перемещение адсорбентов происходит синхронно с помощью поршневых толкателей, а герметизация камер осуществляется с помощью, например вьщвижных диэлектрических щитков.

4:

сл

ф ьо

о

со

15

На чертеже схематически изображено устройство, общий вид.

Устройство содержит емкость 1 из материала-диэлектрика или из метал- лг1 с диэлектрическим покрытием внутренних стеНок, разделенную выдвиж- ньми диэлектрическими щитками на вертикальные камеры с тремя сек- Ц1|1ями в каждой, активированный уголь 2, патрубки для ввода 3 очищаемого воздуха и для вьшода А очищенного воз , перфорированный металлический эфектрод 5, соединенный через токо- П(|)двод 6 с любым из полюсов источни- к 7 постоянного тока, другой проти- В||)положный по знаку заряда полюс 8 к|)торого заземлен, прямоугольные коР0ба 9-14, выполненные из коррози- о 1ностойкого материала, например нержавеющей стали, боковые стенки которого сплошные, а верх и днище пгрфорированы, причем верх короба 10 электрически контактирует с электродом 5 и короба 11 и 12 заполнены сильнокислотным катионитом, напри- м|ер, марки КУ-2, а короба 13 и 14 заполнены снпьноосновным анионитом, например, марки ЭДЭ-lOlI.

Кроме того, устройство содержит опорные поддоны 15 из нержавеющей стали, причем из них два крайних без перфорации, а средний перфориро- , поршневые толкатели 16-21 с Г|идроприводом, краны 22 и 23 впуска п;роточной воды для регенерации угля путем его промывки, краны 24 и 25 рр1я выпуска образующихся при регене- р|ации ионитов, газов, краны 26 и 27 Для выпуска теплого воздуха и краны 28 и 29 для впуска регенерирук)щих Йониты растворов щелочи, кислоты и йоды для их отмывки,

Вьщвижные диэлектрические щитки для разгрузки не показаны. Вместо йих могут быть использованы диэлёк- т рические плотные шторки, автомати- х}ески открьтающиеся и закрывающиеся rto команде микропроцессора и датчиков.

Устройство работает следующим образом.

Через электрод 5 с помощью токо- иодвода 6 от источника 7 постоянного тока на активированный уголь 2 подают напряжение не более 1,5 В.

Другой полюс источника тока заземлен, вся масса активированного угля 2 в коробе 10 электрически заряжает

ся зарядами того же знака, которьи имеет полюс источника тока, соединенный с углем.

Вследствие наличия на высокоразвитой поверхности угля адсорбционного микрослоя воды происходит электро- сорбционное допоглощение ионогенных химических соединений и ионов из очищаемого воздуха, прошедшего через короба 12 и 13 с катионитом и анио- нитом. При этом электросорбированный на угле слой ионов одного электрического знака удержив ает своим электрическим полем второй внешний слой про- тивоионов, т.е. ионов другого знака заряда.

Таким образом, на поверхности

формируется двойной электрический слой адсорбированкьпс ионов, образованный ионогенными соединениями и ионами, от которых очищают воздух. При этом механизм электросорбции протекает в две ступени: в сорбции га- зов или паров ионогенных химических соединений, ионов из пропускаемого через устройство воздуха конденсированной в микроопорах угля водой с

одновременной электрической диссоциацией в ней и в электросорбции из пленки воды на угле диссоциированных в ней ионов.

Благодаря протеканию такого механизма очистки воздуха загрязненный ионами и ионогенными химическими соединениями воздух доочшцается от них, пройдя через два слоя ионитов- катионита и анионита, что гарантиРУ6Т в сочетании их с электрически заряженным активированным углем универсальность поглощения ионов любой химической природы.

Благодаря напряжению источника

постоянного тока не выше 1,5 В электролиза воды на поверхности угля не происходит и никакие электрохимические реакции в устройстве не протекают,

Регенерация адсорбентов происходит в следующей последовательности.

Отработанный.активированный уголь 2 в коробе 10 при открытых щитках

(или шторках) поршнем 16 перемещают по опорному поддону в правую камеру, где проводят его регенерацию путем промывки проточной чистой водой, впускаемой через кран 23, и сушку

сжатым воздухом. На место короба 10 перемещают короб 9 с регенерированным активированным углем. Одновременно при открытой левой бесперфорацион ной заслонке перемещением поршня 20 короб с отработанным анионитом перемещают в правую камеру и регенерируют его пропусканием 5%-ного водного раствора едкого натра через кран 29 с последующей промывкой ионита протс точной водой и суикой теплым сжатым воздухом. На место короба 13 перемещают с помощью поршня короб 14 с регенерированным ионитом ЭДЭ-10П (ани- онит) в гидроксильной форме.

Аналогичным образом, короб 12 с отработанным катионитом КУ-2 регенерируют пропусканием через кран 28 и катионит 5%-ного водного раствора соляной кислоты - в левой камере, а на его место в средней камере ставят перемещением поршня короб 11 с ранее регенерированным катионитом КУ-2 в в водородной форме.

Таким образом, в средней камере оказываются одновременно размещенными три секции - короба 9, 11 и 14 - с регенерированными адсорбентами. После этого проводят очередной цикл очистки воздуха от аммиака и кислых примесей последовательным пропусканием очищаемого воздуха через сред

5

0

5

0

нюю камеру с секциями, содержащими регенерированные анионит, катионит и электрически заряженный активированный уголь.

Формула изобретения

Устройство для очистки воздуха от аммиака и кислых примесей, содержащее вертикальный адсорбер с иони- тами и активированным углем, источник постоянного тока, патрубки ввода очищаемого и вывода очищенного воздуха, электрод, патрубки ввода и вывода жидкостей и газов, отличающееся тем, что, с целью повьштения производительности за счет исключения простоя устройства в процессе регенерации, адсорбер выполнен в форме параллелепипеда и разделен вертикальными перегородками на три камеры, каждая из которых разделена на три секции, при этом три секции средней камеры предназначены для адсорбции, а две крайних секции одной боковой камеры и средняя секция другой боковой камеры - для регенерации адсорбентов, при этом адсорбер снабжен поршневыми толкателями для осуществления синхронного перемещения адсорбентов и выдвижными диэлектрическими щитками для герметизации камер.

Изобретение касается очистки воздуха от газов и может быть использовано в приборостроении и химической промышленности для защиты окружающей среды от промьшшенных выбросов в атмосферу токсичных ионогенных химических соединений, например аммиака, кислых примесей - сернистого газа, окислов азота и т.п., для регенерации ценных газов, имеюощх ионо- генную структуру. Целью изобретения является повышение производительности за счет исключения простоя устройства в процессе регенерации, что достигается тем, что адсорбер выполнен в форме параллелепипеда и разделен вертикальными перегородками на три камеры, при этом три секции средней камеры предназначены для адсорбции, а две крайних секции одной боковой камеры и средняя секция другой боковой камеры - для регенерации адсорбентов. При этом перемещение адсорбентов происходит синхронно с помощью поршневых толкателей, а герметизация камер осуществляется с помощью, например, выдвижных диэлектрических щитков. 1 ил. с S сл