BR112013017695B1 - Dispositivo para purificação de ar - Google Patents
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Abstract
dispositivo para purificação de ar e método para purificação de ar a invenção refere-se a um dispositivo para purificação de ar de gases indesejados e partículas, no caso de plantas de energia nuclear partículas radioativas, assim como para exterminação de micro-organismos e remoção do ar. o dispositivo compreende uma câmara de purificação através da qual o ar a ser purificado é arranjado que flua. na câmara de purificação estruturalmente aterrada o ar ionizado (1) é guiado para uma poeira de água ou vapor de água a qual ser oxidada, por exemplo, por meio de peróxido de hidrogênio ( 6) e pelo aumento do nível de voltagem da ionização para produzir ozônio e para ser guiado para bicos de explosão de íons operados a alta voltagem (8) produzindo um jato de íons contínuo, o qual é direcionado para superfícies de coleta ( 9) , e levando com ele ambos materiais em gotículas e partículas, assim como componentes gasosos conectados aos mesmos. o volume do ar a ser purificado determina o formato e volume do dispositivo de purificação. em uso, também o baixo consumo de energia é mui to significativo em comparação com a filtragem por fibras.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para purificar o ar de gases não desejados, micro-organismos, gotículas, partículas de dimensões nanométricas e maiores, cujo dispositivo compreende uma câmara de purificação através da qual é arranjado que flua o ar a ser purificado, a mencionada câmara de purificação tendo uma zona onde o ar a ser purificado flui através de poeira de água ou vapor de água, assim como uma câmara de explosão de íon tendo um bico de explosão de íons direcionado para superfícies de coleta, por meio disso as gotículas ou materiais em partículas incluídos no a ar a ser purificado, e fluindo através de jatos de íon saindo rapidamente dos mencionados bicos de explosão de íons, serão jogadas contra as mencionadas superfícies de coleta sendo aterradas, e a massa coletada nas mencionadas superfícies de coleta fluirão para baixo para o fundo da câmara de purificação e dali para a drenagem simultaneamente quando o ar purificado deixará a câmara de purificação.
[0002] A invenção também refere-se a um método para purificar o ar de gases não desejados, micro-organismos, partículas de gotículas de dimensões nano métricas e maiores, cujo método compreende direcionar o ar a ser purificado através de uma zona de poeira de água ou vapor de água e, então, através de uma câmara de explosão de íons, sendo que gotículas ou materiais em partículas incluídos no ar a ser purificado e alimentados através dos jatos de íons saindo rapidamente de bicos emitindo íons serão jogados contra superfícies de coleta aterradas, e a massa coletada sobre as mencionadas superfícies de coleta fluirá para baixo para o fundo da câmara de purificação e a partir de ai para uma drenagem, simultaneamente, quando o ar purificado é liberado para fora.
[0003] A prática e testes têm mostrado que, adicionalmente a partículas de um tamanho maior que um milímetro, também partículas de dimensões nanométricas e vapores podem ser separados por meio da técnica de explosão de íons. A separação de odores e gases tem sido problemática em métodos conhecidos. Soluções de purificação de ar conhecidas per se, tais como a técnica de explosão de íons podem ser encontradas em muitas patentes finlandesas e de E.U.A.
[0004] Por exemplo, no documento WO 2005/092510, correspondendo à publicação de patente finlandesa FI-116122, um dispositivo e um método, conhecidos por si mesmos, para remover gases e partículas indesejados do ar são apresentados. Na pagina 1, nas linhas 32 a 33 do mencionado documento é mencionado que “experimentos t~'m mostrado que odores podem ser efetivamente removidos do a ar a ser purificado por meio do dispositivo e do método de acordo com a invenção”.
[0005] Como outro exemplo, um dispositivo e método para purificação de ar faca rotacional operada a energia gases e partículas indesejadas é apresentado na publicação de patente finlandesa FI-121165. Na pagina 2, nas linhas 6 a 11 da publicação é mencionado, traduzido ao inglês, que caracteriza- se o dispositivo e método de acordo com a mencionada invenção pelo fato de que uma forte zona de oxidação para ar é provida por exemplo, por pulverização de água contendo peróxido de hidrogênio. Adicionalmente à remoção de odores e também exterminação de micróbios, tais como vírus, bactérias, esporos e outros micro-organismos, a remoção de massa inanimada junto com a contaminação de partículas sobre as superfícies de coleta pode ser conseguida pela oxidação. Entretanto, odores fortes e desagradáveis passam através do dispositivo em alguma medida, e não sempre é possível usar agentes oxidantes o suficientemente fortes.
[0006] O objetivo da presente invenção é eliminar também esses problemas e prover um dispositivo e um método por meio dos quais também podem ser separados efetivamente também os odores, sem forte oxidação. Este objetivo é alcançado com um dispositivo e um método que são caracterizados pelo fato de que, no extremo de entrada da câmara de purificação, tem-se uma câmara de ionização tendo bicos emissores de ionização para a ionização do ar entrando para purificá-lo antes de deixar ele passar através da zona de poeira de água ou vapor de água e na entrada da câmara de purificação tem-se sensores estando conectados a um centro de eletricidade e controle da câmara de purificação, o qual, com base em sinais dos sensores de gás, é arranjado para determinar uma carga elétrica da ionização, ou negativa ou positiva. Dessa forma, uma forte ionização do ar acontece na zona de entrada da câmara de purificação antes da zona de poeira de água e com base em sinais dos sensores de gás, a ionização pode também ser controlada a um tal nível de tensão elétrica, sendo que o ozônio é gerado a um nível desejado.
[0007] A água a ser usada para a poeira de água da zona de poeira de água pode ser oxidada, preferivelmente, com peróxido de hidrogênio para intensificar a remoção de gases e a exterminação de micróbios. Devido ao preço muito barato e aos custos de operação muito baixos de ionizadores, uma remoção efetiva de gases e a exterminação de micróbios como vírus, bactérias, esporos e outros micro-organismos pode ser alcançada já com baixa oxidação da poeira de água.
[0008] Com base nos sinais dos sensores de gases na entrada da câmara de purificação, o centro de eletricidade e controle é também capaz de determinar a demanda de oxidação da poeira de água na zona de poeira de água. O tamanho de gotícula da poeira de água na zona de poeira de água é preferivelmente menor que 20 μm.
[0009] No lugar de poeira de água pode ser usado, na invenção, também vapor tendo uma temperatura de por exemplo, +200oC.
[0010] Experimentos t~'m mostrado que odores podem ser separados efetivamente do ar a ser purificado pelo dispositivo e o método de acordo com a invenção. Simultaneamente, partículas de dimensões nanométricas e maiores serão removidas do ar quase em 100%.
[0011] De acordo com uma concretização preferida, o ar é ionizado com ou uma carga negativa ou uma carga positiva antes de ser deixado passar para a câmara de purificação. O ar carregado eletricamente é deixado passar através da poeira de água ou o vapor de água no qual pode ser misturado, se necessário, peróxido de hidrogênio ou outro agente oxidante. Um tamanho de partícula da poeira de água menor que 20 μm é operacionalmente mais vantajoso. Bicos operados a alta tensão na câmara de purificação criando o fenômeno de explosão de íons produzem um jato contínuo de milhões de íons sobre as superfícies de coleta, levando com ele do ar a ser purificado as partículas de dimensões nanométricas e maiores, gotículas, micróbios, outros micro-organismos e gases indesejados. A capacidade de carga elétrica de aerossóis não é de importância, assim o método difere neste aspecto de filtros elétricos. Gotículas caídas sobre as superfícies d coleta são retiradas continuamente e passam das superfícies d coleta a jusante na direção da drenagem. As superfícies de coleta aterradas podem também ser higienizadas por meio de descarga de água sem interrupção da operação de purificação atual.
[0012] Peróxido de hidrogênio tendo água como carregador é um desinfetante geralmente usado no mundo e é capaz de matar micróbios e micro-organismos. O uso de peróxido de hidrogênio não está associado com problemas tais como geração de gases ou resíduos químicos que serão associados a outros gases oxidantes em uso.
[0013] A invenção será descrita agora por meio de um exemplo com referência à figura anexada, sendo que:
[0014] A figura 1 mostra esquematicamente uma concretização de um dispositivo de purificação de ar de acordo com a presente invenção.
[0015] O dispositivo de purificação de ar inclui: o ar entrante 1 a ser purificado, e os sensores 2 detectando diferentes gases. Uma câmara de purificação 3 na qual o ar purificado entra, os bicos emissores de ionização 4. A remoção de água de todas as zonas de tratamento de ar para drenagem ou um tanque 5. A zona 6 é uma zona de poeira de água, na qual poeira de água ou poeira de água oxidada ou vapor de água é produzida sendo que o tamanho de gotícula mais preferido é menor que 20 μm. Uma câmara de explosão de íons 7 onde jatos de íons de bicos de explosão de íons 8 são direcionados na direção de superfícies de coleta, são jogados sobre superfícies de coleta aterradas 9. O fundo da câmara de purificação leva água para a drenagem 5. Um centro de eletricidade e controle 10 compreende um centro de tensão para ionização de acordo ao controle ou pela tensão negativa ou pela tensão positiva de preferivelmente 10 kV a 36 kV, um centro de alta tensão de preferivelmente 16 kV a 150 kV, para a explosão de íon, uma fonte de corrente elétrica para um oscilador de ultra-som, ou para outros dispositivos de produção de poeira, assim como um dispositivo automático para alimentação de água para um dispositivo de poeira.
[0016] O dispositivo e o método de acordo com a presente invenção são apropriados para aplicações onde odores, gases micróbios e partículas de dimensões nanométricas ou maiores transportadas pelo ar tem que ser separadas do ar. Uma grande vantagem do método é o volume do ar a ser purificado, o qual pode aumentar de acordo com a aplicação. O método e o dispositivo são apropriados para ambas a purificação de ar especificamente doméstico como para a purificação de ar de espaços grandes como casas, hotéis, prédios de oficinas e fábricas. O método é adequado para a separação de partículas de radiação e iodo gasoso em emissões de gás de plantas de energia nuclear resultando em uma purificação de quase 100% dessas poluições perigosas para a saúde. O método é ademais muito rentável; o consumo de energia ;e baixo e os custos de operação e manutenção são mais baixos comparados aos métodos de filtração por fibras.
Claims (6)
1. Dispositivo para purificação de ar a partir de gases indesejados, micro-organismos, gotículas, partículas de dimensões nanométricas e maiores, cujo dispositivo compreende uma câmara de purificação através da qual o ar a ser purificado (1) é arranjado para fluir, a mencionada câmara de purificação tendo uma zona (6) onde o ar a ser purificado é arranjado a fluir através de poeira de água ou vapor de água, assim como uma câmara de explosão de íons (7) tendo bicos de explosão de íons (8) direcionados para superfícies de coleta (9), sendo que as gotículas ou materiais em partículas incluídos no ar a ser purificado e fluindo através de jatos de íons saindo dos mencionados bicos de explosão de íons (8) serão jogados contra as mencionadas superfícies de coleta (9) sendo aterradas, e a massa coletada sobre as superfícies de coleta fluirá para baixo para o fundo da câmara de purificação e dali para a drenagem (5) simultaneamente quando o ar purificado deixa a câmara de purificação, caracterizadopelo fato de no extremo de entrada da câmara de purificação ter uma câmara de ionização (3) tendo bicos emissores de ionização (4) para a ionização de ar (1) vindo para purificação antes de ele passar através da zona de poeira de água ou de vapor de água (6) e na entrada da câmara de purificação ter sensores de gás (2) estando conectados a um centro de eletricidade e controle (10), o qual é arranjado, como base nos sinais dos sensores de gás, para determinar uma carga elétrica da ionização, tanto negativa ou positiva.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os sensores de detecção do ar a ser purificado (1) habilitar o controle automático também de tensão na ionização, por meio disso também é possibilitada a geração de ozônio tão alta quanto necessário.
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o dispositivo remover iodo gasoso, dióxido de carbono e amoníaco efetivamente do ar.
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a água usada para a poeira de água da zona de poeira de água (6) ser oxidada com peróxido de hidrogênio para intensificar a remoção de gases e a exterminação de micróbios.
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de, com base em sinais de sensores de gases, o centro de eletricidade e controle ser arranjado para determinar a demanda de oxidação da poeira de água da zona de poeira de água (6).
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o tamanho de gotícula da poeira de água na zona de poeira de água (6) ser menor que 20 μm.
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