Способ очистки газов

(51) 03 3/14 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ установленным коаксиально электродом с иглами,который подключают к источнику тока напряжением 10-3000 кВ, образуя реакционную зону между концами игл и жидкостным осадительным электродом для генерирования атомарного водорода и восстановления химических компонентов вредных примесей, которые собирают на жидкостном осадительном электроде в виде элементарных веществ, согласно изобретению, в реакционную зону направляют воздух, в верхней части корпуса над реакционной зоной устанавливают кольцевой канал, в который тангенциально подают воду, затем меняют ее направление для стабилизации потока и создают вращательное движение воды по внутренней поверхности корпуса,который выполняют цилиндрическим, поток газа направляют сверху вниз и придают ему вращательное движение, при этом образуют встречно направленные потоки воды и газа.(56) Предварительный патент РК 14237, кл. В 03 С 3/14, бюл.4, опубл. 2004(57) Изобретение относится к очистке загрязненного воздуха и промышленных газов от вредных примесей и может быть использовано в различных отраслях промышленности при очистке газов от газообразных и дисперсных примесей, а также при очистке воздуха бытовых помещений. Технический результат повышение эффективности очистки - достигается тем, что в способе очистки газов от вредных примесей путем пропускания потока очищаемого газа между жидкостным осадительным заземленным электродом, который образуют потоком воды,стекающей по внутренней поверхности корпуса, и 20664 Изобретение относится к очистке загрязненного воздуха и промышленных газов от вредных примесей и может быть использовано в различных отраслях промышленности при очистке газов от газообразных и дисперсных примесей, а также при очистке воздуха бытовых помещений. Известен способ очистки отработанных газов,содержащих оксиды углерода, азота и серы, твердые частицы, путем их обработки нейтрализующими жидкостями, при котором отработанные газы пропускают сверху вниз через поверхность не менее одной нейтрализующей жидкости, находящейся под действием электрического тока, причем скорость отработанных газов перед вхождением в нейтрализующую жидкость снижают. В нейтрализующую жидкость добавляют растворы извести и карбамида (предварительный патент РК 7472, кл. 01 50/00, 1999). Указанный способ не обеспечивает утилизацию веществ, нейтрализуемых жидкостью. Необходимость введения в нейтрализующую жидкость растворов извести и карбамида усложняет способ. Известен способ очистки газов от вредных примесей путем пропускания потока очищаемого газа между жидкостным осадительным заземленным электродом, который образуют потоком воды,стекающей по конической поверхности, и установленным коаксиально электродом, который подключают к источнику тока, при этом для обеспечения очистки предварительно распыляют химические реагенты (патент Великобритании 1358713, кл. В 03 С 3/16, 1974). Очистка в данном способе происходит за счет получения загрязняющими частицами отрицательного заряда от электрода при одновременном увлажнении токсичных компонентов из распыляющих сопл в турбулентной зоне и оседании заряженных частиц на жидкостном осадительном электроде. При этом восстановление химических компонентов вредных примесей атомарным водородом не осуществляется и их сбор на жидкостном осадительном электроде в виде элементарных веществ не производится. Указанный способ имеет невысокую эффективность очистки и не позволяет расширить ассортимент удаляемых примесей за счет выделения атомарного водорода и восстановления им химических компонентов вредных веществ до элементарного состояния. Необходимость использования реагентов усложняет способ. Известен способ очистки газов от вредных примесей путем пропускания потока очищаемого газа между жидкостным осадительным заземленным электродом, который образуют потоком воды,стекающей по внутренней поверхности корпуса, и установленным коаксиально электродом с иглами,который подключают к источнику тока напряжением 10-3000 кВ, образуя реакционную зону между концами игл и жидкостным осадительным электродом для генерирования атомарного водорода и восстановления химических компонентов вредных примесей, которые собирают на жидкостном осадительном электроде в виде 2 элементарных веществ (предварительный патент РК 14237, кл. В 03 С 3/14, 2004). Данный способ имеет недостаточно высокую эффективность очистки. Задачей изобретения является разработка способа очистки газов от механических загрязнений и токсичных газообразных продуктов. Технический результат - повышение эффективности очистки - достигается тем, что в способе очистки газов от вредных примесей путем пропускания потока очищаемого газа между жидкостным осадительным заземленным электродом, который образуют потоком воды,стекающей по внутренней поверхности корпуса, и установленным коаксиально электродом с иглами,который подключают к источнику тока напряжением 10 - 3000 кВ, образуя реакционную зону между концами игл и жидкостным осадительным электродом для генерирования атомарного водорода и восстановления химических компонентов вредных примесей, которые собирают на жидкостном осадительном электроде в виде элементарных веществ, согласно изобретению, в реакционную зону направляют воздух, в верхней части корпуса над реакционной зоной устанавливают кольцевой канал, в который тангенциально подают воду, затем меняют ее направление для стабилизации потока и создают вращательное движение воды по внутренней поверхности корпуса,который выполняют цилиндрическим, поток газа направляют сверху вниз и придают ему вращательное движение, при этом образуют встречно направленные потоки воды и газа. Подача в реакционную зону воздуха улучшает аэродинамический режим течения газа и обеспечивает равномерное распределение загрязняющих компонентов в объеме газа. Кроме того, разбавленный воздухом очищаемый газ более интенсивно взаимодействует с концами игл электрода, что повышает эффективность очистки. Установка над реакционной зоной кольцевого канала, в который тангенциально подают воду,затем меняют ее направление, обеспечивает стабилизацию потока воды и создание устойчивого вращательного движения воды по внутренней поверхности корпуса,который выполняют цилиндрическим. Поток газа направляют сверху вниз и придают ему вращательное движение, при этом образуют встречно направленные потоки воды и газа. Это значительно интенсифицирует процесс очистки и повышает его эффективность. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1, 2 и 3 представлен график, характеризующий содержание углекислого газа (СО 2) в исходном продукте и в очищенном воздухе на фиг. 3 и 4 график, характеризующий содержание оксида углерода (СО) в исходном продукте и очищенном воздухе. На графиках фиг. 1, 2, 3 по оси ординат указано процентное содержание СО 2, а по оси абсцисс длительность процесса очистки, час, мин, сек., 20664 линия 1 - содержание СО 2 во входящем газе, линия 2- содержание СО 2 в очищенном газе. На фиг. 3, 4 по оси ординат содержание СО во входящем газе, по оси абсцисс - длительность процесса, час, мин, сек. В очищенном газе оксид углерода СО отсутствует, что подтверждается показаниями прибора. Способ осуществляют следующим образом. В верхней части корпуса над реакционной зоной устанавливают кольцевой канал, в который тангенциально подают воду, затем меняют ее направление для стабилизации потока и создают вращательное движение воды по внутренней поверхности корпуса. В реакционную зону направляют воздух из атмосферы для регулирования процесса очистки и стабилизации давления в полости корпуса. Расход воздуха по отношению к количеству газа составляет 11. Газ, например, дымовой подают тангенциально и направляют в реакционную зону между электродом с иглами, подключенным к отрицательному или положительному полюсу источника тока и жидкостным осадительным электродом, который образуют потоком воды,стекающей по цилиндрической поверхности корпуса. Температура газа 100 С, температура воздуха 30-40 С. Воздух и газ засасываются с помощью насоса (не показан),соединенного с нижней частью корпуса. Подключенный к источнику тока электрод устанавливают коаксиально корпусу и подают на него напряжение, например, 40 кВ, ток 3,8 мА, воду заземляют. Вода,образующая жидкостной осадительный электрод, служит акцептором извлекаемых из газа примесей. При вращательном движении потоков воды и газов обеспечивается высокая интенсивность массообмена, при котором частицы вредных примесей заряжаются от катода и оседают на поверхности воды, стекающей по винтовой линии на внутренней стенке корпуса. Движение газа также осуществляется по винтовой линии сверху вниз вокруг вертикальной оси корпуса, но во встречном направлении по отношению к потоку воды. Загрязненную воду с осажденными в ней примесями собирают в коллекторе и подают на очистку в фильтр. Очищенную в фильтре воду повторно используют для образования жидкостного осадительного электрода, перекачивая ее из фильтра насосом. Восстановление химических компонентов примесей производится атомарным водородом,выделяющимся при пропускании газов в смеси с воздухом через реакционную зону, образованную между концами игл и жидкостным осадительным электродом. Загрязняющие компоненты, например сера или углерод, выделяются в элементарном виде и оседают на фильтре в виде механических примесей. Содержание диоксида углерода и оксида углерода определяли с помощью газоанализатора прибора 350 , Германия. Как видно на графике фиг. 1, содержание диоксида углерода (СО 2) в исходном газе колеблется от 0,58 до 0,84, содержание диоксида углерода в очищенном газе - 0,2. На графике фиг. 2 максимальное содержание диоксида углерода в исходном газе составляет около 1, в очищенном - 0,2. На графике фиг. 3 эти показатели соответственно равны 0,95 и 0,2. Содержание оксида углерода СО в исходном газе (фиг. 4) составляет 430-630(г/т), в очищенном газе данный компонент отсутствует. На фиг. 5 подтверждается наличие оксида углерода в количестве от 400 до 900 за промежуток времени, равный 1 минуте 30 сек (от 11 час. 22 мин. 15 сек до 11 час. 23 мин. 45 сек). Как видно из графиков, независимо от содержания загрязняющих компонентов в исходном газе и колебании их количества во времени,очищенный газ имеет стабильный состав и характеризуется постоянством количественного содержания загрязняющих веществ. Процессами, происходящими в окружающей острие иглы среде, в частности, являются униполярная ионизация молекул и частиц аэрозолей их поляризация и возникновение вследствие этого силы, действующей на них и приводящей их в движение направленное движение частиц среды при обретении ими высоких энергий от действующих на них сил разрыв и коагуляция частиц аэрозолей диссоциация молекул на составляющие их части активация химических реакций вследствие высокой энергии молекул при их столкновении электромагнитное излучение ионов, движущихся с ускорением, а также электромагнитное излучение вследствие столкновения молекул. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки газов от вредных примесей путем пропускания потока очищаемого газа между жидкостным осадительным заземленным электродом, который образуют потоком воды, стекающей по внутренней поверхности корпуса, и установ-ленным коаксиально электродом с иглами, который подключают к источнику тока напряжением 10-3000 кВ, образуя реакционную зону между концами игл и жидкостным осадительным электродом для генерирования атомарного водорода и восстановления химических компонентов вредных примесей,которые собирают на жидкостном осадительном электроде в виде элементарных веществ,отличающийся тем, что в реакционную зону направляют воздух, в верхней части корпуса над реакционной зоной устанавливают кольцевой канал,в который тангенциально подают воду, затем меняют ее направление для стабилизации потока и создают вращательное движение воды по внутренней поверхности корпуса,который выполняют цилиндрическим, поток газа направляют сверху вниз и придают ему вращательное движение, при этом образуют встречно направленные потоки воды и газа. 3