Устройство для очистки воздуха

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 01 0 53/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4846989/26 (22) 04.07.90 (46) 30.03,92. Бюл. N 12 (71) Завод Научно-исследовательского института автоматики и приборостроения (72) В.В,Крохв и Т.Н,Благосклонова (53) 66.071.705 (088.8) (56) Патент Японии № 17820, кл. 13 D 21; 1960.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1353476; кл, В 01 О 53/00, 1988.. Ж 1722542 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к области химии и может быть применено для защиты окружающей среды от промышленных выбросов в атмосферу токсичных ионргенных 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 размещен1722542

15

25

35

40 ным в его верхней части пятикамерным электролизером 2, имеющим среднюю камеру 3 со слоем силикагеля на перфорированнпм 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

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

6 с графитовыми анодом и катодом соответственно 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, трубопроего 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. вод 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 асей 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

1722542 примесей из воздуха резко увеличиваются объем средней камеоы электролизера с си— посравнениюсаналогичнымипараметрами ликагелем 125 см, а смежных с не;о:-: известного устройства, что ведет к повыше- электродных камер — по 75 см, велич ч :1 нию скорости очистки, При этом происходит воздушных зазоров между боковой стенкои более полное насыщение распыленной во- 5 корпуса абсорбера и кассетами составля-i ды примесями, так,как их поглощение про- от 0,1 до 0,2 части ширины абсорбера; отцоисходит не только в распыляемой воде, но и шение суммарного объема кассет к в этой же воде, сконденсированной в виде обьему абсорбера от 0,5:1,0 до 0,7.:1,0; разпленки на насадке и ступенчато-каскадно меры каждой кассеты от 4,0х5,0х4,0 до стекающей затем в виде капель с кассеты на 10 4,5х5,0х5,6 см при общем числе равноудакассету. Этим достигают более экономично- ленных друг от друга кассет 10 шт.; в го использования одного и того же количе- качестве насадки, насыпаемой в кассеты наства распыленной воды, валом до полного заполнения кассет, слуВследствиеналичиявверхнейчастием- жат керамические кольца Рашига с кости средней камеры 3 электролизера с 15 размерами колец 1,0x1,0õ1,0 см. фильтром в ней в виде слоя силикагеля ос- Источником электропитания электролиновная часть распыленной воды конденси- зера служат выпрямители тока типа "УИП", руется, падает в виде капель, стекая по Могут быть применены и другие типы вынасадке, в нижнюю часть абсорбера при прямителей тока аналогичных параметров. периодическом сбросе конденсата в ем- 20 Промышленные устройства могут иметь кость-приемник 17. значительно большие габариты, расход во,Через воду, поглощенную силикагеле- ды и величины тока. вым фильтром, на поверхности гранул сили- Устройство позволяет производить очикагеля и между ними электрическое поле. стку воздуха от ионогенных химических сопостоянного тока электролизера 2 замыка- 25 единений любой химической природы, ется и находящиеся в воде ионогенные образующих при растворении в воде ионы, остатки примесейвполевысокогонапряже- и не требует затраты химикатов, являясь ния 1200 — 1.500 В быстро передвигаются в безотходным и экологически чистым. промежуточные камеры 7 и 8 вне корпуса Пример 1. Все параметры устройства абсорбера. При этом происходит быстрое и 30 аналогичны указанным, напряжение на полное удаление ионов примесей из клеммах электролизера 1200 В. средней камеры электролизера, Очищае- Отношение суммарного объема кассет к мый воздух, пройдя через силикагелевый объемуабсорбера0,5:1,0, Воздушный зазор фильтр, оказывается полностью очищен- между боковой стенкой абсорбера и кассеным на выходе из штуцера 14. 35 тами составляет 0,1 часть ширины абсорбеИз камер 7 и 8 ионы уловленных приме- ра. сей через донные краны стекают в виде Удаляемаяизвоздухапримесь-аммиак водных растворов в емкость-приемник при- с концечтрацией 30 мг/л, скорость подачи месей, при этом уровень воды в этих каме- очищаемого воздуха 2,2 л/с, величина тока рах автоматически пополняется до одной и 40 0,2 А. В устройстве полная очистка воздуха, той же высоты. Все изолированные в емко- т.е. при содержании 0,0 мг/л примеси в очисти-приемнике примеси могут быть регене- щенном воздухе на выходе из абсорбера, рированы. осуществлена практически без ограничения

Выключение устройства производят в продолжительности процесса очистки и при следующей последовательности: прекраща- 45 этом проскока примеси через абсорбер не ют подачу очищаемого воздуха в абсорбер наблюдалось. через штуцер 13 ввода, отключают источник В известном устройстве тех же габаэлектропитания электродов, а затем выклю- ритов в идентичных условиях проведения чают систему распыления воды и перекры- опытов проскок примесичерезабсорбернавают кран штуцера 15. 50 блюдается сразу же после начала работы.

Оптимальные параметры устройства При этом полная очистка воздухадостигаследующие: размеры прямоугольной абсор- ется только при концентрации примеси в бционной колонны 5х5х81 см, толщина слоя исходном воздухе не выше 15 мг/л, т,е. скосиликагеля всреднейкамереэлектролиэера рость очистки в предлагаемом устройстве

5 см, вес силикагеля 150 г, скорость потока 55 по меньшей мере в 2 раза выше, чем в изве, очищаемого воздуха 2,2 л/с, скорость под- стном. ачи распыляемой воды в систему При отношении величины воздушного распыления 1 л/ч; величина налагаемого зазора между боковой стенкой абсорбера и напряжения постоянного тока на силика- кассетами, равном 0,1, и при отношении гель 1200 — 1500 В, величина тока 0.2-0,5 А; суммарного объема кассет к объему абсор1722542

Корректор M,Ïîæî

Редактор Т.Лазоренко Техред M.Mîðãåíòàâ

Заказ „1013 Тираж Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 бера 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- 5 сти очистки в известном устройстве. . Пример 2. Условия проведения опытов аналогичны примеру 1, напряжение на клеммах электролизера 1200 В. величина тока 0,2 А. Отношение суммарного объема 10 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. 15

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

Полная очистка воздуха от этой же при- 20 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- 25 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- 30 высить скорость очистки по меньшей мере в

2-3 раза.

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, пятикамерный 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости очистки воздуха, оно снабжено расположенными на внутренней стороне боковых стенок абсорбера по всей

его высоте между распылителями воды каскадно 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 абсор6ера и отношение суммарного объема кассет к объему абсорбера составляет от

0,5:1,0 до 0,7: I,О.