Способ очистки газа

Реферат

 

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.

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 fп = 5-30 кГц. Амплитуда тока IA = 30-60 А. Период колебания импульсов T 400-600 нс, длительность импульса tи 1-1,5 мкс.Амплитуда импульса напряжения Hи 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 Ни и fп. Амплитуду тока IAрегулируют 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 IA 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 tп 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 70оС, 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.

Формула изобретения

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.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 15.06.2004

Извещение опубликовано: 10.03.2005        БИ: 07/2005