СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА Советский патент 1995 года по МПК B03C3/00 

Изобретение относится к области очистки газа, в частности, от окислов серы или окислов азота и может быть использовано в металлургической и химической промышленности, а также в других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение степени очистки газа и производительности.

На фиг.1 дана схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - диаграмма напряжения на коронирующем электроде; на фиг.3 - вид по стрелке А на фиг.1.

Внутри трубы - электрода 1 размещается коронирующий электрод 2, который соединен с воздушным разрядником 3, снабженным выпускным 4 и впускным 5 патрубками, к последнему подключен компрессор 6.

Вход разрядника 3 соединен с выводом емкостного фильтра 7 соединенного входом с высоковольтным регулируемым выпрямителем 8.

Способ осуществляется при следующих операциях.

Через трубу 1 (по стрелке на фиг.1) пропускается газ, содержащий диоксид серы или окислы азота. Регулируемый выпрямитель 8 подает высокое напряжение, которое сглаживается емкостным фильтром 7. Это напряжение пробивает промежуток внутри разрядника 3, формируя импульсы тока длительностью 1-1,5 мкс. амплитудой 30-60) А и частотой повторения 5-30 кГц. В результате этого между электродами 1 и 2 возникает электрический разряд, под действием которого происходит конверсия диоксида серы в триоксид серы. Последний связывается с водой, содержащейся в газе, с образованием серной кислоты, которая стекает в емкость (бункер) (не показано). Очищенный газ выбрасывается в атмосферу. В аналогичных условиях происходит конверсия окислов азота, с образованием при этом азотной кислоты.

На фиг.2 представлены диаграммы напряжения на коронирующем электроде 2 и тока через него формируемыми в схеме устройства фиг.1; Как видно из фиг. 2, через электрод 2 пропускаются импульсы тока повторяющиеся с частотой f_п = 5-30 кГц. Амплитуда тока I_A = 30-60 А. Период колебания импульсов T 400-600 нс, длительность импульса t_и 1-1,5 мкс.Амплитуда импульса напряжения H_и 25-35 кВ. Параметры импульса напряжения приведены для электродов, имеющих длину порядка 1-2 м и геометрию (сечение) показанную на фиг.3.

Настройка схемы на указанные параметры достигается подбором величины зазора в разряднике 3, что приводит к изменению его пробивного напряжения и, следовательно, величины Н_и и f_п. Амплитуду тока I_Aрегулируют за счет индуктивности кабеля (провода), соединяющего фильтр 7 с разрядником 3 и последний - с электродом 2. Изменяя длину провода, подбирают нужную индуктивность. На амплитуду тока I_A также влияет емкость электродов 1,2 между собой. Эту емкость при необходимости (с целью достижения требуемой формы импульсов тока) регулируют, частично изменяя конструкцию электродов (например длину электрода 2), а также подключением параллельных конденсаторов, установкой металлических пластин и т.п.).

Длительность импульса t_п определяется сопротивлением проводов, что также используют при настройке параметров импульса.

Испытания способа производились в лабораторных и промышленных условиях и показывают, что при предложенных условиях была достигнута максимальная степень очистки газа (98-99%).

П р и м е р 1. Газ, содержащий 0,5% SO₂, с температурой 70^оС, со скоростью 2,5 м/с подавали в аппарат производительностью 40000 м³/час и пропускали через зону положительного электрического разряда формируемого воздействием постоянного напряжения и импульсов тока длительностью 1,5 мкс, амплитудой 50 А с частотой повторения 20 кГц. Период колебания импульсов 50 нс. Амплитуда импульса напряжения 11 кВ. Минимальное значение напряжения 30 кВ.

Электрический разряд формировали для электродов, имеющих длину, равную 2 м, с диаметром осадительного электрода 250 мм, а коронирующего 80 мм.

Под действием разряда происходил процесс конверсии диоксида серы в триоксид с последующим его растворением в воде, содержащейся в очищаемом газе. Образующиеся частицы серной кислоты заряжались в электрическом поле, осаждались в электрическом поле, осаждались на поверхности осадительного электрода и стекали в сборник (бункер).

В очищенном газе содержание диоксида серы не превышало 0,015%, а аэрозоль серной кислоты составляла 0,005 г/нм³.

Степень очистки газа от диоксида серы равна 98%, а извлечение аэрозоли серной кислоты достигало 99,9%.

П р и м е р 2. Газ, содержащий 0,1% NO₂, очищали в условиях аналогичных примеру 1.

Степень очистки газа от оксида азота составила 98%.

Таким образом, в предложенном способе изменяется форма воздействующего тока. Именно это обстоятельство - повышение частоты воздействия и снижение амплитуды тока обеспечивает повышение степени очистки с 90% (по прототипу) до 98,0-99,0% и увеличение производительности в 2 раза.

Кроме того, снижаются удельные энергозатраты, повышается надежность способа за счет возможности его воспроизводства практически в любых условиях, то есть при изменении параметров установки.

Использование: очистка газа, в частности от окислов серы и окислов азота. Сущность способа: очищаемый газ пропускают через зону положительного электрического разряда, формируемого воздействием постоянного напряжения и импульсов тока длительностью 1 - 1,5 мкс, амплитудой 30 - 60 А и с частотой повторения 5 - 30 кГц. 3 ил.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА путем его пропускания через зону положительного электрического разряда, формируемого воздействием постоянного напряжения и импульсов тока длительностью 1-1,5 мкс, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки газа и производительности, формирование разряда осуществляют импульсами тока амплитудой 30-60 А и с частотой повторения 5-30 кГц.