Устройство для очистки воздуха Советский патент 1992 года по МПК B01D53/00 

&®%&т --22.

18:-

22.

16

Ч Ю ГО

сл

4

ю

ным в его верхней части пятикамерным электролизером 2, имеющим среднюю камеру 3 со слоем силикагеля на перфорированном днище 4, которая перекрывает поперечное сечение абсорбера, штуцер ввода 13 в нижнюю часть абсорбера очищаемого и штуцер вывода 14 очищенного воздуха соответственно, распылители воды 16, емкость-приемник 17, герметичные кожуха 21 электролизера, каскадно размещенные между распылителями воды на внутренней стороне боковых стенок абсорбера по всей

его высоте горизонтальные, выдвижные, сетчатые кассеты 22, заполненные насадкой и перекрывающие 0,8-0,9 часть поперечного сечения абсорбера, причем величина воздушных зазоров между боковой стенкой корпуса абсорбера и кассетами составляет от 0,1 до 0,2 ширины абсорбера, зазоры у каждых двух соседних кассет размещены у противоположных стенок абсорбера и отношение суммарного объема кассет к объему абсорбера составляет от 0,5:1,0 до 0,7:1,0. 1 ил.

Изобретение относится к области химии и может быть применено для защиты окружающей среды от промышленных выбросов в атмосферу токсичных ионогенных химических соединений, а также для регенерации ценных газов. Устройство для очистки воздуха позволяет повысить скорость очистки воздуха в 2-3 раза. Устройство для очистки воздуха содержит абсорбер 1 с размещен

Изобретение относится к технологии очистки воздуха от токсичных газов и может быть использовано в химической промышленности, приборостроении и радиоэлектронике для защиты окружающей среды от промышленных выбросов в атмосферу вредных ионогенных химических соединений, например сернистого газа, хлористого водорода и др., а также может быть использовано для регенерации ценных газов, для очистки инертных газов от аммиака и кислых примесей.

Целью изобретения является повышение скорости очистки воздуха.

На чертеже схематически изображено устройство, общий вид.

Устройство содержит вертикальный абсорбер 1 из материала-диэлектрика или из коррозионно-стойкого металла с системой распыления воды, пятикамерный электролизер 2, имеющий внутри абсорбера среднюю камеру 3 с размещенным в ней фильтром в виде слоя силикагеля, уложенным на перфорированное днище 4 из диэлектрика, перекрывающего поперечное сечение абсорбера и имеющего диаметр сквозных отверстий меньше диаметра гранул силикагеля, размещенные с внешней стороны абсорбера электродные камеры 5 и 6с графитовыми анодом и катодом соответ- ственно и промежуточные камеры 7 и 8, отделенные от средней и электродных камер поропластовыми диафрагмами 9-12, причем диафрагмы 9 и 10 армированы с обеих сторон пластмассовыми решетками, нижний и верхний штуцера ввода 13 и вывода 14 очищаемого и очищенного воздуха соответственно, штуцер 15 с краном для стока распыляемой распылителями 16 воды в емкость-приемник 17 извлеченных примесей, источник постоянного тока, питающий электролизер, перегородку 18, трубопровод 19 для отвода электродных газов, трубопровод 20 для подачи воды, герметичные кожуха 21 электролизера, каскадно размещенные между распылителями воды на внутренней стороне.боковых стенок абсорбера по всей его высоте, равноудаленные друг от друга горизонтальные, выдвижные, сетчатые кассеты 22, заполненные насадкой и установленные с перекрытием большей части поперечного сечения абсорбера,

причем величина воздушных зазоров между боковой стенкой корпуса абсорбера и кассетами составляет от 0,1-0,2 ширины абсорбера, зазоры у каждых двух соседних кассет размещены у противоположных стенок абсорбера и отношение суммарного объема кассет к объему абсорбера составляет от 0,5:1,0 до 0,7:1,0.

Устройство работает следующим образом.

Все камеры электролизера, за исключением средней, заполняют водой. Включают электролизер 2 в электрическую цепь постоянного тока, включают распылители 16 воды по всему внутреннему периметру стенок абсорбера. При закрытом кране штуцера 15 впускают в абсорбер 1 через нижний штуцер 13 ввода очищаемый воздух. Распыляемая в абсорбере холодная водопроводная вода растворяет в себе аммиак или кислые

примеси, Благодаря наличию на пути очищаемого воздуха снизу вверх в абсорбере горизонтальных сетчатых кассет с насадкой в них и каскадно размещенных друг над другом по всей его высоте между

распылителями воды и наличию небольших, в 0,1-0,2 части ширины абсорбера, воздушных зазоров между боковой стенкой корпуса абсорбера и кассетами, длина пути, а следовательно, и продолжительность контактирования очищаемого воздуха с распыляемой водой и время нахождения в зоне стекания капельной воды сверху вниз с насадки и поглощения ими газообразных

примесей из воздуха резко увеличиваются по сравнению с аналогичными параметрами известного устройства; что ведет к повышению скорости очистки. При этом происходит более полное насыщение распыленной воды примесями, так.как их поглощение происходит не только в распыляемой воде, но и в этой же воде, сконденсированной в виде пленки на насадке и ступенчато-каскадно стекающей затем в виде капель с кассеты на кассету. Этим достигают более экономичного использования одного и того же количества распыленной воды.

Вследствие наличия в верхней части емкости средней камеры 3 электролизера с фильтром в ней в виде слоя силикагеля основная часть распыленной воды конденсируется, падает в виде капель, стекая по насадке, в нижнюю часть абсорбера при периодическом сбросе конденсата в емкость-приемник 17.

.Через воду, поглощенную силикагеле- вым фильтром, на поверхности гранул силикагеля и между ними электрическое поле постоянного тока электролизера 2 замыкается и находящиеся в воде ионогенные остатки примесей в поле высокого напряжения 1200-1.500 В быстро передвигаются в промежуточные камеры 7 и 8 вне корпуса абсорбера. При этом происходит быстрое и полное удаление ионов примесей из средней камеры электролизера. Очищаемый воздух, пройдя через силикагелевый фильтр, оказывается полностью очищен-; ным на выходе из штуцера 14.

Из камер 7 и 8 ионы уловленных примесей через донные краны стекают в виде водных растворов в емкость-приемник примесей, при этом уровень воды в этих камерах автоматически пополняется до одной и той же высоты. Все изолированные в емкости-приемнике примеси могут быть регенерированы.

Выключение устройства производят в следующей последовательности: прекращают подачу очищаемого воздуха в абсорбер через штуцер 13 ввода, отключают источник электропитания электродов, а затем выключают систему распыления воды и перекрывают кран штуцера 15.

Оптимальные параметры устройства следующие: размеры прямоугольной абсорбционной колонны 5x5x81 см, толщина слоя силикагеля в средней камере электролизера 5 см, вес силикагеля 150 г, скорость потока очищаемого воздуха 2,2 л/с, скорость подачи распыляемой воды в систему распыления 1 л/ч; величина налагаемого напряжения постоянного тока на силика- гель 1200-1500 В, величина тока 0.2-0.5 А;

обьем средней камеры электролизера с си- ликагелем 125 см , а смежных с нею « электродных камер - по 75 см3, велячинл воздушных зазоров между боковой стенкой 5 корпуса абсорбера и кассетами составляет от 0,1 до 0,2 части ширины абсорбера; отношение суммарного объема кассет к объему абсорбера от 0,5:1,0 до 0,7:1,0; размеры каждой кассеты от 4,0x5,0x4,0 до 10 4,5x5,0x5,6 см при общем числе равноудаленных друг .от друга кассет 10 шт.; в качестве насадки, насыпаемой в кассеты навалом до полного заполнения кассет, служат керамические кольца Рашига с 15 размерами колец 1,0x1,0x1,0 см.

Источником электропитания электролизера служат выпрямители тока типа УИП. Могут быть применены и другие типы выпрямителей тока аналогичных параметров. 0 Промышленные устройства могут иметь значительно большие габариты, расход воды и величины тока.

Устройство позволяет производить очистку воздуха от ионогенных химических со- 5 единений любой химической природы, образующих при растворении в воде ионы, и не требует затраты химикатов, являясь безотходным и экологически чистым.

П р и м е р 1. Все параметры устройства 0 аналогичны указанным, напряжение на клеммах электролизера 1200 В.

Отношение суммарного объема кассет к объему абсорбера 0,5:1,0. Воздушный зазор между боковой стенкой абсорбера и кассе- 5 тами составляет 0,1 часть ширины абсорбера.

Удаляемая из воздуха примесь-аммиак с концентрацией 30 мг/л, скорость подачи очищаемого воздуха 2,2 л/с, величина тока 0 0,2 А. В устройстве полная очистка воздуха, т.е. при содержании 0,0 мг/л примеси в очищенном воздухе на выходе из абсорбера, осуществлена практически без ограничения продолжительности процесса очистки и при 5 этом проскока примеси через абсорбер не наблюдалось.

В известном устройстве тех же габаритов в идентичных условиях проведения опытов проскок примеси через абсорбер 0 блюдается сразу же после начала работы. При этом полная очистка воздуха достигается только при концентрации примеси в исходном воздухе не выше 15 мг/л, т.е. скорость очистки в предлагаемом устройстве 5 по меньшей мере в 2 раза выше, чем в известном.

При отношении величины воздушного зазора между боковой стенкой абсорбера и кассетами, равном 0,1, и при отношении суммарного объема кассет к объему абсорбера 0,7:1.0 при проведении опыта в условиях примера 1, но при концентрации аммиака в исходном воздухе 45 мг/л, скорость очистки в предлагаемом устройстве оказалась по меньшей мере в 3 раза выше скоро- сти очистки в известном устройстве.

П р и м е р 2. Условия проведения опытов аналогичны примеру 1, напряжение на клеммах электролизера 1200 В, величина тока 0,2 А. Отношение суммарного объема кассет к объему абсорбера 0,7:1,0.

Скорость подачи очищаемого воздуха 2,2 л/с, концентрация удаляемой примеси - хлористого водорода в исходном воздухе 45 мг/л.

При этих условиях в предлагаемом устройстве наблюдается полная очистка воздуха от примеси в течение неограниченного времени.

Полная очистка воздуха от этой же при- меси в известном устройстве достигнута только при ее концентрации не выше 15 мг/л в исходном воздухе при скорости подачи воздуха в абсорбер 2,2 л/с. Выше этих параметров сразу же наблюдается про- скок примеси, т.е. скорость очистки в предлагаемом устройстве по меньшей мере в 3 раза выше скорости очистки в известном устройстве.

Предлагаемое устройство позволяет по- высить скорость очистки по меньшей мере в 2-3 раза.

Редактор Т.Лазоренко Техред М.Моргентал

ЗаказлЮ13ТиражПодписное

ВНИЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Формула изобретения Устройство для очистки воздуха преимущественно от аммиака и кислых примесей, содержащее вертикальный абсорбер с системой распыления воды, нижний штуцер ввода и верхний штуцер вывода газов, пяти- камерный электролизер, средняя камера которого размещена перед штуцером вывода газов, выполнена с перфорированным днищем из диэлектрика, перекрывающим поперечное сечение абсорбера, и снабжена фильтром в виде слоя силикагеля, камеры, размещенные с внешней стороны абсорбера, и емкость-приемник извлеченных примесей, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости очистки воздуха, оно снабжено расположенными на внутренней стороне боковых стенок абсорбера по всей его высоте между распылителями воды кас- кадно размещенными равноудаленными одна от другой горизонтальными сетчатыми кассетами, заполненными насадкой, установленными с перекрытием большой части поперечного сечения абсорбера, причем величина воздушных зазоров между боковой стенкой корпуса абсорбера и кассетами составляет от 0,1 до 0,2 ширины абсорбера, зазоры у каждых двух соседних кассет размещены у противоположных стенок абсорбера и отношение суммарного объема кассет к объему абсорбера составляет от 0,5:1,0 до 0,7:1,0.

Корректор М.Пржо