EA005264B1

EA005264B1 - Device for gas purification

Info

Publication number: EA005264B1
Application number: EA200400169A
Authority: EA
Inventors: Александр Васильевич Борисенко; Алексей Васильевич Гришин
Original assignee: Александр Васильевич Борисенко
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2004-12-30
Also published as: CN1882392A; EA200400169A1; CN1882392B

Abstract

Device for gas purification from impurities, comprising a conical housing, in the upper part of which coaxially disposed a capacity with water adapted to form earthed water stream flowing along the inner housing surface and serving as liquid precipitation electrode, a supply pipeline and an electrode connected to a power source, characterized in that the electrode, electrode connected to a power source, is provided with needles.

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки загрязненного воздуха и промышленных газов от вредных примесей и может быть использовано в различных отраслях промышленности при очистке газов от токсичных газообразных и дисперсных примесей.The invention relates to devices for the purification of polluted air and industrial gases from harmful impurities and can be used in various industries when cleaning gases from toxic gaseous and dispersed impurities.

Известно устройство для очистки газа, содержащее камеру с абсорбирующим раствором, подсоединенную к источнику высокого напряжения, и электрод, патрубки загрязненного газа и очищенного газа. Устройство снабжено пенной решеткой, соединенной с источником высокого напряжения, экстрактором для подачи абсорбционно-пенного раствора и регенерации отработанного раствора, а также каплеуловителем, расположенным под электродом и соединенным патрубком с экстрактором, при этом пенная решетка и электрод расположены последовательно вдоль движения газа (а.с. СССР № 874196, кл. В 03 С 3/16, 1981).A device for gas purification is known, comprising a chamber with an absorbing solution connected to a high voltage source and an electrode, pipes of contaminated gas and purified gas. The device is equipped with a foam lattice connected to a high voltage source, an extractor for supplying an absorbent foam solution and regeneration of the spent solution, as well as a droplet separator located under the electrode and connected by a branch pipe with the extractor, while the foam lattice and electrode are arranged successively along the gas flow (a. The village of the USSR No. 874196, class B 03 C 3/16, 1981).

Недостатком указанного устройства является его сложная конструкция.The disadvantage of this device is its complex structure.

Известно устройство для очистки отработанных газов, содержащее корпус, снабженный входным и выходным патрубками, корпус разделен вертикальными перегородками на взаимосвязанные отдельные камеры, образующие вертикальный лабиринтный канал прохождения отработанных газов, причем первая камера снабжена отрицательным и положительным электродами, а диаметр входного патрубка меньше высоты камеры над вертикальными перегородками (предварительный патент РК № 7472, кл. В 01 Ό 50/00, 1999).A device for cleaning exhaust gases, comprising a housing equipped with inlet and outlet nozzles, the housing is divided by vertical partitions into interconnected separate chambers that form a vertical labyrinth channel for the passage of exhaust gases, the first chamber is provided with negative and positive electrodes, and the diameter of the inlet branch is less than the height of the chamber above vertical partitions (provisional patent of the Republic of Kazakhstan No. 7472, class B 01 Ό 50/00, 1999).

Указанное устройство не обеспечивает утилизацию веществ, нейтрализуемых жидкостью, и имеет сложную конструкцию.The specified device does not provide disposal of substances neutralized by the liquid, and has a complex structure.

Известен электрофильтр, включающий камеру в виде горной выработки, перекрытой перегородкой и частично заполненной водой, являющейся жидкостным осадительным электродом, коронирующую систему, подводящий воздуховод и отводящий воздуховод с патрубком забора чистого воздуха, коронирующая система подвешена по центру камеры к кровле выработки и выполнена в виде плоского кольца, к которому прикреплены снизу с возможностью вертикального перемещения рамки с коронирующими фиксированными элементами, а сверху по диаметру внутреннего отверстия кольца - патрубок забора чистого воздуха отводящего воздуховода, к свободному концу которого прикреплен гидрозатвор, при этом часть отводящего воздуховода размещена в камере, выполнена из диэлектрического материала и вмонтирована одним концом в перегородку, другим концом подвешена на изоляторе и погружена в гидрозатвор, а камера снабжена откидными трапами, шарнирно укрепленными по ее периметру над жидкостным осадительным электродом (а.с. СССР № 1430109 кл. В 03 С 3/14, 1988).A known electrostatic precipitator includes a chamber in the form of a mine workout, blocked by a partition and partially filled with water, which is a liquid precipitation electrode, a corona system, a supply air duct and a discharge air duct with a clean air inlet pipe, the corona system is suspended in the center of the chamber and made into a flat rings attached to the bottom with the possibility of vertical movement of the frame with fixed corona elements, and the top diameter of the inner hole rings - a pipe for the intake of clean air from the exhaust duct, to the free end of which a hydraulic lock is attached, while part of the exhaust duct is placed in the chamber, made of dielectric material and mounted with one end to the partition wall, the other end is suspended on the insulator and immersed in the hydraulic lock, and the chamber is equipped with folding ladders, hinged fortified along its perimeter above the liquid precipitating electrode (as.S. USSR № 1430109 class. In 03 C 3/14, 1988).

В указанном устройстве осаждение примесей осуществляется на горизонтальной поверхности воды, что не обеспечивает высокой степени очистки газов. Кроме того, устройство имеет сложную конструкцию и не позволяет извлекать загрязняющие компоненты из воды. При этом не обеспечивается циркуляция воды для ее повторного использования и не достигается очистка от токсичных газообразных веществ.In the specified device, the deposition of impurities is carried out on a horizontal surface of water that does not provide a high degree of purification of gases. In addition, the device has a complex structure and does not allow to remove contaminating components from water. At the same time, water is not circulated for its reuse and purification from toxic gaseous substances is not achieved.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для очистки газов от вредных примесей, содержащее конический корпус, в верхней части которого расположена коаксиально емкость с водой, установленная с возможностью образования заземленного потока воды, стекающего по внутренней поверхности корпуса и служащего жидкостным осадительным электродом, подводящий трубопровод и электрод, подключенный к источнику тока (патент Великобритании № 1358713, кл. В 03 С 3/16, 1974).Closest to the proposed invention is a device for cleaning gases from harmful impurities, containing a conical case, in the upper part of which is located coaxially a container with water, installed with the possibility of forming a grounded flow of water flowing on the inner surface of the case and serving as a liquid precipitation electrode, supply pipe and the electrode connected to the current source (UK patent No. 1358713, class B 03 C 3/16, 1974).

Указанное устройство имеет недостаточно высокую степень очистки газов и не обеспечивает извлечение загрязняющих компонентов в виде элементарных веществ, что сужает его функциональные возможности.The specified device has an insufficiently high degree of gas purification and does not ensure the extraction of contaminating components in the form of elementary substances, which limits its functionality.

Задачей изобретения является разработка конструкции устройства для очистки газов от токсичных газообразных и механических примесей.The objective of the invention is to design devices for the purification of gases from toxic gaseous and mechanical impurities.

Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства, повышение степени очистки и извлечение загрязняющих компонентов в виде элементарных веществ - достигается тем, что в устройстве для очистки газов от вредных примесей, содержащем конический корпус, в верхней части которого расположена коаксиально емкость с водой, установленная с возможностью образования заземленного потока воды, стекающего по внутренней поверхности корпуса и служащего жидкостным осадительным электродом, подводящий трубопровод и электрод, подключенный к источнику тока, согласно изобретению электрод, подключенный к источнику тока, снабжен иглами.The technical result is the expansion of the functionality of the device, increasing the degree of purification and extraction of contaminating components in the form of elementary substances is achieved by the fact that the device for cleaning gases from impurities containing a conical case, in the upper part of which is located coaxially water tank installed with formation of a grounded flow of water flowing along the inner surface of the housing and serving as a liquid precipitating electrode, the supply pipe and electrode under for prison to a current source, the inventive electrode is connected to a current source provided with needles.

Снабжение электрода, подключенного к источнику тока, иглами, обеспечивает получение атомарного водорода при работе устройства, а полученный атомарный водород взаимодействует с загрязняющими компонентами газов, восстанавливая их.The supply of an electrode connected to a current source with needles ensures the production of atomic hydrogen during operation of the device, and the resulting atomic hydrogen interacts with the polluting components of the gases, restoring them.

При этом достигается очистка как от мелкодисперсных примесей, так и от любых газообразных токсичных веществ.When this is achieved, the cleaning of both fine impurities and any gaseous toxic substances.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными является простота конструкции и эксплуатации и возможность осаждения примесей в виде элементарных компонентов, что расширяет функциональные возможности устройства.The advantage of the proposed device in comparison with the known is the simplicity of the design and operation and the possibility of precipitation of impurities in the form of elementary components, which expands the functionality of the device.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена схема устройства.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the device.

Устройство для очистки газов содержит конический корпус 5, в верхней части которого расположена коаксиально емкость 1 с водой, установленная с возможностью образования заземленного потока воды, стекающего по внутренней поверхности корпуса и служащего жидкостным осадительным заземленным электродом, подводящий трубопровод 2 и электрод 3, подключенный к источнику тока 4. Фильтр 6 предназначен для очистки воды. Подводящий трубопровод 2 может быть сообщен с корпусом 5 в его верхней или нижней части. Электрод 3, подключенный к источнику тока 4, снабжен иглами 7. При сообщении трубопровода 2 с корпусом 5 в его нижней части, как показано на чертеже, электрод 3 образует с верхней частью корпуса 5 кольцевой канал 8 для отвода очищенного воздуха. Для перекачивания воды служит насос 9.A device for gas purification contains a conical case 5, in the upper part of which is located coaxially a water tank 1 installed with the possibility of forming a grounded flow of water flowing along the inner surface of the case and serving as a liquid precipitating grounded electrode, supply pipe 2 and electrode 3 connected to the source current 4. Filter 6 is designed for water purification. The inlet pipe 2 may be in communication with the housing 5 in its upper or lower part. The electrode 3 connected to the current source 4 is equipped with needles 7. When the pipeline 2 communicates with the housing 5 in its lower part, as shown in the drawing, the electrode 3 forms with the upper part of the housing 5 an annular channel 8 for exhausting the cleaned air. For pumping water is pump 9.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Газ, например загрязненный атмосферный воздух или дымовой газ, подают по трубопроводу 2 в нижнюю часть корпуса 5 и пропускают его между электродом 3, подключенным к положительному или отрицательному полюсу источника тока 4, и жидкостным осадительным электродом, который образован потоком воды, стекающей по конической поверхности корпуса 5. На электрод 3 подают напряжение 30 кВ, воду в емкости 1 заземляют. Вода, образующая жидкостной осадительный электрод, служит акцептором извлекаемых из газа примесей. При движении потока воды и газов навстречу друг другу обеспечивается высокая интенсивность массообмена за счет противотока, при котором частицы вредных примесей заряжаются от электрода 3 и оседают на поверхности воды, стекающей по конической поверхности корпуса 5. Загрязненную воду с осажденными в ней примесями собирают в нижней части корпуса и подают на очистку в фильтр 6, а очищенные газы отводят через кольцевой канал 8, образованный конической поверхностью корпуса 5 и электродом 3.Gas, such as polluted atmospheric air or flue gas, is fed through conduit 2 to the lower part of housing 5 and passes it between the electrode 3 connected to the positive or negative pole of the current source 4 and the liquid collecting electrode which is formed by a stream of water flowing along a conical surface. housing 5. The electrode 3 serves a voltage of 30 kV, the water in the tank 1 is grounded. The water forming the liquid precipitation electrode serves as an acceptor for impurities extracted from the gas. When the flow of water and gases moves towards each other, a high intensity of mass transfer is ensured due to counterflow, in which particles of harmful impurities are charged from electrode 3 and deposited on the surface of water flowing down the conical surface of the housing 5. Contaminated water with impurities deposited in it is collected in the lower part housing and served on the cleaning filter 6, and the cleaned gases divert through the annular channel 8 formed by the conical surface of the housing 5 and the electrode 3.

Очищенную в фильтре 6 воду повторно используют для образования жидкостного осадительного электрода, перекачивая ее из фильтра 6 насосом 9 в емкость 1.The water purified in the filter 6 is reused to form a liquid precipitating electrode, pumping it from the filter 6 by the pump 9 into the container 1.

В том случае, если подводящий трубопровод сообщен с корпусом в его верхней части, интенсивность массообмена также высока за счет более длительного контакта воды с газами.In that case, if the inlet pipeline is in communication with the housing in its upper part, the intensity of mass transfer is also high due to the longer contact of water with gases.

Восстановление химических компонентов примесей производится атомарным водородом, выделяющимся при пропускании газов в смеси с воздухом между электродом с иглами и жидкостным электродом. Например, при очистке газов ТЭЦ или газов металлургического производства процесс очистки от соединений серы происходит по следующей схеме:Restoration of chemical components of impurities produced by atomic hydrogen released during the passage of gases in a mixture with air between the electrode with the needles and the liquid electrode. For example, during the purification of CHP or metallurgical production gases, the process of purification from sulfur compounds occurs as follows:

Н₂О=ОН^-+Н⁺ H ₂ O = OH ^- + H ⁺

Н⁺+е^-=НH ⁺ + e ^- = H

4ОН^--4е^-=О₂+2Н₂О 6Н+8О₂=Н₂8+2Н₂О §О2+2Н2§=381+2Н2О4OH ^- -4e ^- = O ₂ + 2H ₂ O 6H + 8O ₂ = H ₂ 8 + 2H ₂ O §O2 + 2H2§ = 381 + 2H2O

Загрязняющие компоненты, например сера или углерод, выделяются в элементарном виде и оседают на фильтре в виде механических примесей.Contaminating components, such as sulfur or carbon, are released in elemental form and are deposited on the filter in the form of mechanical impurities.

Claims

CLAIM

A device for cleaning gases from harmful impurities, containing a conical case, in the upper part of which is located coaxially a container with water, installed with the possibility of forming a grounded flow of water flowing on the inner surface of the case and serving as a liquid precipitation electrode, supply pipe and electrode connected to the current source , characterized in that the electrode connected to the current source, equipped with needles.