EA005262B1 - Process for gas purification of detrimental impurities - Google Patents
Process for gas purification of detrimental impurities Download PDFInfo
- Publication number
- EA005262B1 EA005262B1 EA200400168A EA200400168A EA005262B1 EA 005262 B1 EA005262 B1 EA 005262B1 EA 200400168 A EA200400168 A EA 200400168A EA 200400168 A EA200400168 A EA 200400168A EA 005262 B1 EA005262 B1 EA 005262B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- electrode
- impurities
- gas
- liquid
- gases
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Description
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.The invention relates to the purification of polluted air and industrial gases from harmful impurities and can be used in various industries when cleaning gases from gaseous and dispersed impurities.
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. В 01Ό 50/00, 1999).A known method of purification of exhaust gases containing oxides of carbon, nitrogen and sulfur, solid particles, by treating them with neutralizing liquids, in which the exhaust gases are passed down through the surface of at least one neutralizing liquid under the action of an electric current, and the velocity of the exhaust gases before entering in the neutralizing fluid is reduced. Lime and urea solutions are added to the neutralizing liquid (provisional patent RK No. 7472, class B 01Ό 50/00, 1999).
Указанный способ не обеспечивает утилизацию веществ, нейтрализуемых жидкостью. Необходимость введения в нейтрализующую жидкость растворов извести и карбамида усложняет способ.This method does not provide disposal of substances neutralized by the liquid. The need to introduce solutions of lime and carbamide into the neutralizing liquid complicates the process.
Известен способ очистки отходящих, топочных и топливных газов от газообразных примесей при помощи импульсного коронного разряда путем пропускания потока очищаемого газа через зону разряда, при этом газ пропускают через зону импульсного коронного разряда, в которую подают воду либо содержащий воду раствор (патент РФ № 2083293, кл. В 03С 3/00, 1997).A known method of cleaning waste, flue and fuel gases from gaseous impurities using a pulse corona discharge by passing a stream of gas to be purified through the discharge zone, while the gas is passed through the zone of a pulse corona discharge, into which water or a water-containing solution is supplied (RF Patent No. 2083293, Cl., 03C 3/00, 1997).
При реализации указанного способа соединения серы в присутствии воды выводятся в виде серной кислоты, а соединения азота - в виде азотной кислоты, что приводит к коррозии оборудования.When implementing this method, sulfur compounds in the presence of water are displayed in the form of sulfuric acid, and nitrogen compounds in the form of nitric acid, which leads to equipment corrosion.
При этом необходимость создания импульсного коронного разряда усложняет способ.The need to create a pulsed corona discharge complicates the method.
Известен способ очистки газов от вредных примесей путем пропускания потока очищаемого газа между жидкостным осадительным электродом и катодом. Жидкостным осадительным электродом служит вода, заполняющая камеру в горной выработке. Для осуществления способа между поверхностью воды и катодом создают коронный разряд. Запыленный газ, а именно воздух, подают в камеру, где под действием электрического поля коронного разряда частицы заряжаются и осаждаются на поверхности воды (а.с. СССР № 1430109, кл. В 03С 3/14, 1988).A known method of cleaning gases from harmful impurities by passing a stream of gas to be purified between the liquid precipitating electrode and the cathode. The liquid precipitation electrode is the water that fills the chamber in the mine workings. For the implementation of the method between the water surface and the cathode create a corona discharge. Dusty gas, namely air, is fed into the chamber, where, under the action of an electric field of a corona discharge, the particles are charged and deposited on the surface of the water (as.S. USSR № 1430109, class B 03C 3/14, 1988).
Осаждение частиц на горизонтальной поверхности воды не обеспечивает высокой степени очистки газов. Кроме того, данный способ характеризуется сложностью осуществления 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.The deposition of particles on the horizontal surface of the water does not provide a high degree of purification of gases. In addition, this method is characterized by the complexity of implementation and does not allow to remove contaminating components from the 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 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 03С 3/16, 1974).Closest to the proposed invention is a method of purifying gases from harmful impurities by passing a stream of gas to be purified between a liquid precipitating grounded electrode, which is formed by a stream of water flowing over a conical surface, and a coaxially installed electrode that is connected to a current source, while ensuring spray chemical reagents (UK patent No. 1358713, CL 03C 3/16, 1974).
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.This method has a low cleaning efficiency and does not allow to expand the range of removed impurities due to the release of atomic hydrogen and the restoration of chemical components of harmful substances to the elemental state. The need to use reagents complicates the method.
Задачей изобретения является разработка способа очистки газов от механических загрязнений и токсичных газообразных продуктов.The objective of the invention is to develop a method of cleaning gases from mechanical impurities and toxic gaseous products.
Технический результат - повышение эффективности очистки, расширение ассортимента удаляемых примесей и упрощение способа 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 конической поверхности, и установленным коаксиально электродом, который подключают к источнику тока, согласно изобретению установленный коаксиально электрод выполняют с иглами и подключают к источнику постоянного или переменного тока напряжением 10-3000 кВ для генерирования атомарного водорода, которым восстанавливают химические компоненты вредных примесей и собирают их на жидкостном осадительном электроде в виде элементарных веществ.The technical result is an increase in cleaning efficiency, expanding the range of removed impurities and simplifying the method is achieved in that in the method of cleaning gases from harmful impurities by passing a stream of gas to be purified between a grounded liquid electrode that forms a stream of water flowing down a conical surface and an electrode installed coaxially which is connected to a current source, according to the invention, the coaxially mounted electrode is performed with needles and connected to a constant current source. or alternating current with a voltage of 10-3000 kV to generate atomic hydrogen, which is used to reduce chemical components of harmful impurities and collect them on a liquid precipitation electrode in the form of elementary substances.
Преимуществом способа является его простота, так как не требуется создание каких-то особых условий и исключается применение реагентов.The advantage of this method is its simplicity, since it does not require the creation of any special conditions and eliminates the use of reagents.
При этом обеспечивается осаждение примесей в виде элементарных компонентов.This ensures the deposition of impurities in the form of elemental components.
Таким образом, способ характеризуется высокой экологической чистотой и применим в любой отрасли промышленности.Thus, the method is characterized by high environmental purity and is applicable in any industry.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Газ, например загрязненный атмосферный воздух или дымовой газ, пропускают между электродом с иглами, подключенным к отрицательному или положительному полюсу источника тока, и жидкостным осадительным электродом, который образуют потоком воды, стекающей по конической поверхности. Подключенный к источнику тока электрод устанавливают коаксиально конической поверхности и подают на него напряжение 30 кВ, воду заземляют. Вода, образующая жидкостной осадительный электрод, служит акцептором извлекаемых из газа примесей. При движении потока воды и газов навстречу друг другу или в одном направлении обеспечивается высокая интенсивность массообмена, при котором частицы вредных примесей заряжаются от катода и оседают на поверхности воды, стекающей по конической поверхности. Загрязненную воду с осажденными в ней примесями собирают и подают на очистку в фильтр. Очищенную в фильтре воду повторно используют для образования жидкостного осадительного электрода, перекачивая ее из фильтра насосом.A gas, such as polluted atmospheric air or flue gas, is passed between the needle electrode, which is connected to the negative or positive pole of the current source, and the liquid collecting electrode, which is formed by a stream of water flowing down a conical surface. The electrode connected to the current source is installed coaxially to the conical surface and a voltage of 30 kV is applied to it, the water 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 or in the same direction, a high intensity of mass transfer is ensured, in which particles of harmful impurities are charged from the cathode and deposited on the surface of water flowing along a conical surface. Contaminated water with precipitated impurities in it is collected and fed to the filter for purification. The water purified in the filter is reused to form a liquid precipitation electrode, pumping it from the filter with a pump.
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 в случае подключения электрода с иглами к отрицательному полюсу источника тока 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, when cleaning gases from CHP or metallurgical production gases, if an electrode is connected with needles to the negative pole of the current source, the process of cleaning 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§=3§Ф+2Н2О4OH - -4e - = O 2 + 2H 2 O 6H + 8O 2 = H 2 8 + 2H 2 O §O2 + 2H2§ = 3GF + 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.
Потенциал игл электрода может быть как положительным (дефицит электронов), так и отрицательным (избыток электронов). Величина потенциала может быть постоянной или переменной. Факторами, приводящими к изменению физического и химического состояния примесей, являются высокая напряженность электрического поля вокруг острия иглы электрода; высокий градиент напряженности электрического поля у острия; насыщение электронами области вокруг острия вследствие их автоэлек тронной эмиссии из материала иглы или вследствие контактной передачи их молекулам газа или частицам аэрозоля при соударении с острием при отрицательном потенциале иглы; обеднение этой области электронами вследствие аналогичных процессов при положительном ее потенциале.The potential of the needles of the electrode can be either positive (lack of electrons) or negative (an excess of electrons). The magnitude of the potential can be constant or variable. The factors leading to a change in the physical and chemical state of impurities are high electric field strengths around the needle tip of the electrode; high gradient of electric field strength at the tip; the saturation of the region around the tip with electrons due to their autoelectron emission from the needle material or due to their contact transfer to gas molecules or aerosol particles during a collision with the tip at a negative potential of the needle; the depletion of this region by electrons due to similar processes with its positive potential.
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; электромагнитное излучение вследствие столкновения молекул.The processes occurring in the environment of the needle point, in particular, are unipolar ionization of aerosol molecules and particles; their polarization and the resulting force acting on them and setting them in motion; directed motion of medium particles when they acquire high energies from the forces acting on them; rupture and coagulation of aerosol particles; dissociation of molecules into their constituent parts; activation of chemical reactions due to the high energy of molecules when they collide; electromagnetic radiation of ions moving with acceleration; electromagnetic radiation due to collision of molecules.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KZ20031475 | 2003-11-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200400168A1 EA200400168A1 (en) | 2004-12-30 |
| EA005262B1 true EA005262B1 (en) | 2004-12-30 |
Family
ID=34588153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200400168A EA005262B1 (en) | 2003-11-17 | 2004-01-26 | Process for gas purification of detrimental impurities |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA005262B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA010475B1 (en) * | 2007-11-23 | 2008-10-30 | Александр Васильевич Борисенко | Process for gas purification and plant therefor |
| WO2023214289A1 (en) * | 2022-05-02 | 2023-11-09 | Rain Cage Carbon, Inc. | Removal of airborne oxides and conversion of compounds in gases into elemental substances |
-
2004
- 2004-01-26 EA EA200400168A patent/EA005262B1/en active IP Right Revival
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA010475B1 (en) * | 2007-11-23 | 2008-10-30 | Александр Васильевич Борисенко | Process for gas purification and plant therefor |
| WO2023214289A1 (en) * | 2022-05-02 | 2023-11-09 | Rain Cage Carbon, Inc. | Removal of airborne oxides and conversion of compounds in gases into elemental substances |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200400168A1 (en) | 2004-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | A review on removal of elemental mercury from flue gas using advanced oxidation process: chemistry and process | |
| US6132692A (en) | Barrier discharge conversion of SO2 and NOx to acids | |
| Chang et al. | Corona discharge processes | |
| US3653185A (en) | Airborne contaminant removal by electro-photoionization | |
| CA2355396A1 (en) | Barrier discharge conversion of so2 and nox to acids | |
| EP0244481A1 (en) | METHOD OF REMOVING SO 2/, NO x/ AND PARTICLES FROM GAS MIXTURES USING STREAMER CORONA | |
| Penetrante | Pollution control applications of pulsed power technology | |
| CN106944259A (en) | A kind of industrial smoke dust collection method | |
| EA005262B1 (en) | Process for gas purification of detrimental impurities | |
| CN111001276B (en) | Method and device for simultaneously removing gaseous and particulate harmful substances in gas stream | |
| Meiyan et al. | Oxidation of gaseous elemental mercury in a high voltage discharge reactor | |
| EP0042747A1 (en) | Method of treating rare-earth minerals or concentrates | |
| RU2730340C2 (en) | Method and device for oxidation of impurities in waste gases "plasma barrier" | |
| US20170056820A1 (en) | Method and apparatus for purifying a gas containing pollutants | |
| CN104084012A (en) | Low-temperature plasma waste gas processing method | |
| Gasparik et al. | Effect of CO2 and water vapors on NOx removal efficiency under conditions of DC corona discharge in cylindrical discharge reactor | |
| KR20030062665A (en) | A high efficiency dust collector | |
| Becker | The use of nonthermal plasmas in environmental applications | |
| RU2320422C1 (en) | Method of separating particles and/or droplets from flow | |
| RU2106183C1 (en) | Method of cleaning of waste gases and installation for its realization | |
| WO2014071469A2 (en) | Method and device for plasma-electrochemical purification of flue gases | |
| CN109316912B (en) | Application of wet discharge reactor in removing nitrogen oxides in waste gas | |
| CN109316910B (en) | Wet-type discharge reactor and application thereof in degradation of gaseous pollutants | |
| RU2455501C2 (en) | Method for purification of exhaust gas and device for implementation of method | |
| CN105749713A (en) | Method for desulfurization and denitrification of flue gas containing sulfur oxides and nitrogen oxides |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Registration of transfer of a eurasian patent by assignment | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |
|
| NF4A | Restoration of lapsed right to a eurasian patent |
Designated state(s): RU |
|
| NF4A | Restoration of lapsed right to a eurasian patent |
Designated state(s): KZ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ RU |
|
| NF4A | Restoration of lapsed right to a eurasian patent |
Designated state(s): KZ RU |