Способ очистки отходящих газов от примеси озона

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П 9) 5 В 01 0 53/ С)ПИСА К АВТОРСКО ЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ел ьскии институт фих сред Ереванского ерситетзП,Лебедев, А.О.Наза.Смирнов 299 ОТХОДЯЩИХ АНАится к технологии в от примеси озона, ленных технологиких установках, где личества озона, поировать процесс Изобретение относится к технол ской физике и может быть использов технологии очистки газов от примеси в промышленных и технологических новках, а также в исследовательских новках, где имеются остаточные колич озона.Цель изобретения - интенсифи процесса очистки.На чертеже приведена схема осущ ления способа,Поглотитель 1 образуется на кон иголок 2 на стенках камеры 3, через рук) протекает поток очищаемого га Поглотитель 1 состоит из заряженны тиц активированного угля, которые вы иваются в цепочку при подаче на.и а. Велииглах лько на оток по огичеано в озона, уста- уста- ества ожают в объем тиц соия корпуса трубы и утри тру-.одя щего ду элек, В зоне ом давд, Через ес чиках кото-, за 4. х час- страглы 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЗОВ ОТ ПРИМЕСИ ОЗО 57) Изобретение отно очистки отходящих газо применяемой в промыш ческих и исследовательс имеются остаточные ко зволяющей интенсифиц очистки. Отходящий газ с примесью озона подают на контактирование с заряженными частицами активированного угля в камеру с заземленными стенками с иголками в стенках с отрицательным потенциалом относительно заземленных стенок камеры. Предварительную зарядку частиц угля ведут пропусканием пылегазового потока, содержащего 0,01 - 0,1 г угля в 1 см, через зону3электрического поля с отрицательным потенциалом и напряженностью 60 - 100 В/см, Эта зона примыкает к зоне коронного разряда и отделена от нее экранирующей сеткой. Заряженные частицы угля, попадая в камеру с иголками, образуют разветвленные цепочки. При перепаде давления в камере 0,1 атм исходной концентрации озона 10 об,0 степень очистки составляет 99,990 при скорости пропускания отходящего газа 5 10 м /с. 1 ил 2 табл. потенциала противоположного знак чина электрического потенциала на 10 В) не существенна и влияет то скорость образования цепочек 1. П ристых частиц активированного угл торых состоит поглотитель, заря зарядном устройстве 5 и подают камеры 3. Характерные размеры ча ставляют несколько микрон.Устройство зарядки состоит из электрода 6, изготовленного в виде имеющего нулевой потенциал. Вн бы натянута проволока 7 из пров материала с диаметром 50 мкм. Меж тродами подается напряжение 10 кВ между электродами при атмосферн лении происходит коронный разряотверстие в стенке трубы 8 посредством электрода 9 вытягивается униполярный заряд в зону зарядки 10, На отверстии натянута проводящая сетка, которая экранирует поле разрядной зоны от зоны зарядки. Напряжение вытягивающего потенциала 100 В, Знак определяется сортом частиц активированного угля, Потенциал вытягивающего поля огрицательНый. Выбор знака обусловлен тем, что предпочтительный знак электризации трением, приобретаемый угольными частицами в потоке, положительный.П р и м е р 1, В качестве поглотителя 1 применяют древесный активированный уголь марки БАУ. Удельная поверхность адсорбента составляет 700 м /г. Частицы имеют средний размер 3 мкм, Он определяется усреднением всех значений размеров частиц с учетом их вклада во фракцию. Форма частиц близка к параллелепипеду с отношением максимального и минимального размеров в области 1,3 - 1,5,Режим зарядки частиц активированного угля осуществляют следующим образом, На иглы 2 подают напряжение 10 кВ. На электрод 9 - 100 В. Поток воздуха и частиц угля со скоростью 10 см/с подают через патрубок в зону зарядки, где он сталкивается с потоком положительных ионов и происходит диффузионная зарядка, Заряженные частицы выходят из зоны зарядки и направляются в камеру 3 для образования цепочек. Потери частиц в виде осаждения в межэлектродном пространстве и на электродах незначительны, так как в зоне зарядки напряженность поля невысока по сравнению с характерными для осаждения напряжениями и составляет 60 - 100 В/см.При напряженности поля ниже 60 В/см не происходит зарядки частиц угля, при на-. пряженности поля выше 100 В/см происходит осаждение частиц в межэлектродном пространстве.В табл. 1 приведены данные о количестве заряда, приобретаемого частицами для разных значений напряженности вытягивающего поля (е - заряд электрона).Укаэанные погрешности есть следствием усреднения значений заряда, приобретаемого частицами разных размеров с учетом их доли во фракции, а также статистического усреднения значений отдельных измерений.Далее заряженные .частицы вводят в камеру с иголками, имеющими отрицательный потенциал относительно стенок, на которых зарождаются одновременно цепочки. Параллельно происходит ответвление и с частиц угля, находящихся в цепочках, Полной потери заряда угольной частицей, а следовательно, ее выпадания из цепочки не происходит, так как древесный уголь диэлектрик,Интенсивность процесса образованияцепочек зависит от плотности заряженныхчастиц в потоке. Это связано с тем, что сам10 процесс носит пороговый характер, т,е. приконцентрациях угля менее 10 г/см цепочки не зарождаются, С другой стороны, призначениях концентрации 0,1 г/см 3 в потокепоявляются неустойчивости турбулентного15 характера, что также сбивает процесс образования цепочек, Для сравнения плотностьслоя угля (БАУ) составляет 0,6 г/см, Оптимальное значение скорости потока частиц,подаваемого в камеру, 1 + 0,1 см/с,20 .Газовый поток, состоящий из 90 тех.нического кислорода и 10 озона, пропускают через поглотитель 1 (фиг,1).Содержание озона в очищенном потоке находится в пределах погрешности измере 25 ния концентрации, Концентрацияопределяется по поглощению линии 2967 Артутной лампы озоном (сечение поглощения 5,97 10 см ), С целью определенияостаточной концентрации озона очищен 30 ный поток направляют в "холодильник" стемпературой 77 К, где вымораживают озони определяют остаточную концентрацию,В табл. 2 приведены значения степениочистки для разных значений концентраций35 частиц в газовом потоке,Погрешность, приводимая в таблице,обусловлена методикой определения концентрации озона и составляет порядка 20.Адсорбированный озон в частичках угля40 образуетслабую химическую связь с поверхностью и практически не наблюдается егодесорбции. При комнатных температурахвремя жизни озона внутри угля составляетнесколько минут, после чего озон распада 45 ется на кислород и выходит из пор угля. Длячастиц размером 3 мкм при температурах300 К количество поглощенного озона углемсоставляет 0,2-0,3 г Оз на 1 г угля. Дляукаэанных количеств поглощенного озона50 система уголь-озон не является взрывоопасной.П р и м е р 2. Берут равное количествоактивированного угля марки БАУ со средним размером частиц 3 мкм В первом случае.55 поглотитель готовят в соответствии с изобретением, во втором - насыпают равномерным слоем на пути потока. В обоихслучаях через поглотитель пропускают поток газа, содержащий 90 кислорода, 101574256 Таблица 1 эб Составитель Г. ВинокуроваРедактор А,Долинич Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревска Тираж 572 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 каз 1739 ВНИИП роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 озона. Диаметр цилиндрического объема,через который пропускают поток, тоже одинаков и составляет 30 см,При перепаде давлений 0,1 атм получа ют, что скорость пропускания газа через поглотитель в предлагаемом способе равна 510 м /с, во втором случае 1,310 м /с.При этом эффективность очистки в обоих случаях одинакова и соответствует вели чине, указанной в табл. 2. Предлагаемый способ позволяет повысить скорость пропускания очищаемого газа по сравнению с известным способом в 38 15 раз при сохранении высокой степени очистки, равной 99,99;. Формула изобретения Способ очистки отходящих газов от примеси озона контактированием с частицами активировэнного угля, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса очистки, контактирование ведут в камере с заземленными стецками и иголками в стенках с отрицательным потенциалом относительно заземленных стенок камеры, предварительно частицы активированного угля заряжают пропусканием их в виде пылегазового потока с концентрацией угля 0,01-0,1 г/см через зону электрическогозполя,с отрицательным потенциалом и напряженностью 60-100 В/см, примыкающую к зоне коронного разряда и отделенную от нее экранирующей сеткой.