PT95042B - Processo para a purificacao de ar,gases de combustao ou equivalentes, e dispositivo para a realizacao do processo - Google Patents

Processo para a purificacao de ar,gases de combustao ou equivalentes, e dispositivo para a realizacao do processo Download PDF

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Description

EPÍGRAFE: PROCESSO PARA A PURIFICAÇÃO DE AR, GASES
DE COMBUSTÃO OU EQUIVALENTES, E DISPOSITIVO
PARA A REALIZAÇAO DO PROCESSO
INVENTORES: VEIKKO ILMA.STI
Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo da convenção da União de Paris de 20 de Março de 1883.
Prioridade na Finlandia em 25 de Agosto de 1989, sob o Na 893998.
RESUMO
A presente invenção refere-se ao processo e dispositivo para a purificação do ar, gases de combustão ou equivalentes, em que o ar, os gases de combustão ou equivalentes a purificar são dirigidos para dentro de uma conduta ou equivalente, são ionizados e as partículas de impurezas carregadas electricamente (7) existentes no ar, gases de combustão ou equivalente são atraídas por uma ou várias superfícies colectoras (2) devido a uma diferença nos estados de carga eléctrica respe£ tivos, obrigando as partículas a depositarem-se na(s) referida(s) superfícieCs). 0 ar, gases de combustão ou equivaleji tes são ionizados por meio de um ou vários eléctrodos de ionizacção (5) ou equivalente e dirigidos para a superfície colectora.
A distância entre o electrodo de ionização ou equivalente e a superfície colectora , assim como a diferença entre os estados de carga eléctrica da superfície colectora e das partículas de impurezas carregadas são ajustadas de forma qu as partículas de impurezas são arrastadas por um feixe de iões, essencialmente na direcção da superfície colectora e nela se depositam.
A presente invenção refere-se a um processo e dispositivo para a purificação do ar, gases de combustão ou equivalentes em que o ar, os gases de combustão ou equivalentes a purifj, car são dirigidos para dentro de uma conduta ou equivalente, são ionizados, as partículas de impurezas carregadas electrj
es
camente existentes no ar, gases de combustão ou equivalen-: são atraídas por uma ou várias superfícies colectoras devidc a uma diferença de potencial eléctrico, obrigando as partículas a depositar-se na(s) referida(s) superficie(s) e o ar, gases de combustão ou equivalentes são ionizados por meio de um ou vários electrodos de ionização ou equivalente, voltados para a superfície colectora.
A patente britânica publicada numero 1238438 propõe um proces.
so e um dispositivo para a eliminação das partículas de poeira do ar dentro de um túnel. No processo nela descrito o túnel é dotado de eléctrodos aos quais se aplica uma alta tensão. Os eléctrodds carregem as partículas do ar dentro do túnel produzindo um campo eléctrico entre a parede interior do túnel e os eléctrodos. Assim, as partículas de poeira carregadas são atraídas peias paredes interiores do túnel.
Para que o ar seja suficientemente purificado, ele precisa ser ionizado intensamente para que todas as partículas dentro do túnel sejam carregadas eléctricamente e se depositem quan do encontram a superficie interior do túnel. Além disso, sãc necessários vários eléctrodos e um túnel comprido. 0 pedido de patente sueca publicado SE 8501858-8 propõe um processo para eliminar ou reduzir as emissões de SO e NO .
X X objectivo da presente invenção consiste em eliminar as desvantagens das técnicas até agora conhecidas. 0 processo da invenção para a purificação, do ar, gases de combustão ou equivalentes é caracterizado pelo facto de a distância entre o eléctrodo ionizante ou equivalente, e a superficie colectora, assim como a diferença entre os estados de carga eléctriea da superfície colectora e as partículas de impureza carregadas serem ajustadas de forma que as partículas de impureza existentes no ar, os gases de combustão ou equivale tes, sejam arrastados por um feixe de iões, essencialmente de maneira directa para a superfície colectora e depositadas na referida superfície.
As formas de realização preferidas da invenção são apresentadas nas reivindicações subsequetotes.
A invenção proporciona as seguintes vantagens em relação aos processos convencionais:
Purificação eficiente, mesmo numa conduta curta. Redução coji sideravel do consumo de energia em comparação com os processos convencionais. A necessidade de manutenção é reduzida visto que as superfícies colectoras podem ser simplesmente lavadas com jactos de água.
ar pode ser purificado em relação a diferentes tamanhos de partículas até se obterem gases puros. A invenção possibilita a eliminação de partículas tão pequenas como 0,005 jum e até mesmo com menores dimensões.
A seguir descreve-se a invenção com mais pormenores com a ajuda de exemplos e com referência aos desenhos anexos nos quais.
a Figura 1, ilustra a purtficação do ar numa conduta pelo processo da invenção;
a Figura 2 também ilustra a purificação do ar num corredor ou conduta pelo processo da invenção;
a Figura 3 ilustra a limpeza de uma parede que tem a função de superfície colectora;
a Figura 4 mostra um tubo utilizado na purificação do ar;
a Figura 5 mostra um tubo alargado, usado na purificação do ar;
a Figura 6 mostra um tubo em espiral;
a Figura 7 mostra uma unidade de alimentação de tensão;
a Figura 8 mostra uma estrutura para a entrada e saída do ar.
A Figura 1 apresenta uma conduta' que possui paredes laterais 1 e 2, um tecto 3 e um pavimento 4. 0 ar fresco fornecido a um edifício ou o ar a ser recirculado é dirigido para dentro da conduta para eliminação das partículas que o impurificam. Para a purificação, o ar ê ionizado por meio de um eléctrodo ionizante 5 montado numa consola 6 e ligado por umcabo a uma unidade de alimentação de tensão eléctrica, que será descrita mais adiante. 0 eléctrodo ionizante 5 é dirigido para a parede lateral oposta 2, que está ligada à terra e actua como superfície colectora das partículas. A tensão aplicada ao-eléctrodo ionizante 5, que é da ordem dos 100-250 Kv, e a distância entre o eléctrodo ionizante e a parede lateral são reguladas de tal forma que se produz um feixe de iõe ou um jacto de iões, de forma cónica conforme se indica com as linhas tracejadas. Com esta disposição, as partículas de impurezas .carregadas (negativamente ) 7 movem-se directamente para a parede lateral 2 e nela se depositam por causa da diferença de carga electrica existente entre a parede e as partículas. 0 jacto de iões pode ser sentido próximo da parede como uma corrente de iões fria.
A distância entre o electrodo ionizante e a parede colectora é, tipicamente, de 100 a 1000 mm.
A Figura 2 mostra uma vista de cima de uma conduta· com as paredes laterais 8 e 9 ligadas à Terra e dois eléctrodos ionizantes 10 e 11 montados um consolas 12 e 13. Esta disposição permite uma purificação mais eficiente do ar, visto quo o primeiro eléctrodo 10 produz um feixe cónico de iões, que obriga as partículas das impurezas 14 a moverem-se para a parede 8 e a depositarem-se na referida parede, enquanto o segundo eléctrodo produz um feixe de iões que obriga as partículas das impurezas 15 a moverem-se para a parede opojs ta 9, de forma que o ar seja eficazmente purificado através de toda a área transversal da conduta.
A Figura 3 iliustra a limpeza da superfície colectora 2, usando um jacto de água. A água é pulverizada sobre a super ficie através de uma tubeira 16, à qual chega através de ume mangueira 17 proveniente de um recipiente 18. 0 pavimento conduta 19 tem a forma de V. de forma que a água se acumula na parte centralmdo pavimento, donde pode ser dirigida depois para o esgoto por exemplo.
A Figura 4 mostra uma conduta de purificação tubular 20 com eléctrodos ionizantes 21. A conduta tem uma forma curva de tal maneira que a água da limpeza deverá sair através da abertura de saída 22, conforme as setas indicam.
A Figura 5 mostra uma conduta de purificação tubular 22 dotadaTcom uma expansão 23, para retardar a paSsagem do ar, actuando as paredes da parte alargada com superfícies colectoras. A parte alargada é dotada de eléctrodos ionizaji tes 24 e 25, montados em consolas 26 e 27 em paredes oposta;; uma à outra. As partículas das impurezas 28 e 29 deslocam-se para as superfícies colectoras, conforme já se explicou aciria
A Figura 6 mostra um tubo em espiral 30, estando os electro dos ionizantes 31 e 32 montados em consolas 33 e 34. As par ticulas das impurezas depositam-se na parede do tubo 30 ligada à terra. A água usada na limpeza do tubo em .espiral sai pela extremidade inferior, conforme se indica por meio das setas.
A Figura 7 mostra um diagrama da unidade de alimentação de energia eléctrica, a qual fornece uma tensão aos electrodos ionizantes. A unidade compreende unidades de alta tensão e de b a i xa t en $ ao 37 e 38, que são alimentadas pela tensão principal V. , por exemplo, 220 V. As unidades de alta tensão e de baixa tensão controlam um modulador 39 da largura da pulsação.
A saída do modulador da largura da pulsação é ligada ao primário de um transformador de alta tensão 40 e a saída do transformador ê ligada a uma cascata de alta tensão 41, cuja tensão de saída V é aplicada aos eléctrodos ionizari tes. A tensão principal também alimenta a fonte de energia 43 de um microcomputador 42. Ao microcomputador estão ligados os sensores da corrente ionizante, da temperatura do conduta e da humidade, e um solenóide para a pulverização de água de lavagem através da tubeira. Os sensores dão um t alarme sob a forma de um sinal luminoso numa unidade de alarme 44 e também um sinal de paralização do modulador impedindo a alimentação de tensão. A tensão de saída V é regulada por meio de um elemento regulador 45.
A Figura 8 possui uma conduta tubular 37 para a entrada do ar, dotado com umaeléctrodo ionizante 38 da maneira acima descrita. A conduta da purificação 37 é rodeada por uma cojn ducta de saída do ar 39, para que a actuação da estrutura seja semelhante à de um permutador de calor.
Para qualquer especialista neste assunto torna-se evidente que as diferentes formas de realização da invenção não se limitam aos exemplos acima descritos, mas, em fóez disso, podem ser variadas dentro do âmbito das reivindicações que se seguem. Em vez das superfícies colectoras ligadas à Terra também é possível empregar superficies colectoras com uma carga eléctrica de sinal contrário em relação aos iões.

Claims (10)

  1. REIVINDICAÇÕES:
    1ã - Processo para a purificação de ar, gases de combustão ou equivalentes, em que o ar, os gases de combustão ou equivalentes a purificar são dirigidos para dentro de uma condu. ta ou equivaliente, em que são ionizados e as partículas de impurezas carregadas electricamente (7, 14, 15, 28, 29, 35, 36) existentes no ar, gases de combustão ou equivalentes são atraídas por uma ou várias superficies colectoras (2, 8 9, 20, 23, 30, 37) devido à existência de uma diferença nos estados de carga eléctrica respectivos, obrigando as partículas a depositarem-se na referida superfície, e em que o ar, os gases de combustão ou equivalentes são ionizados por meio de um ou vários eléctrodos de ionização (5, 10, 11, 21, 24, 25, 31, 32, 38) ou equivalentes e dirigidos para a superfície colectora, caracterizado pelo facto de a distância entre o eléctrodo de ionização ou equivalente e a superfície colect£ ra, assim como a diferença entre os estados de carga eléctrica da superfície colectora e as partículas de impurezas carregadas serem ajustadas de forma que as partículas de impurezas sejam arrastadas por um feixe de iões, essencialmente na direcção da superfície colectora e nela se depositam.
  2. 2ã _ Processo de acordo com a reivindicação 1, caracetrizado pelo facto de as paredes da conduta actuarem como superfícies colectoras.
  3. 3â - Dispositivo para a realização do processo para a purificação do ar, gases de combustão ou equivalente, compreendendo uma conduta ou equivalente, para dentro da qual são dirigidos o ar, os gases de combustão ou equivalentes a purificar um ou vários elementos de ionização para ionizarem os citados ar, gases de combustão ou equi valiente, sendo a conduta ou equivalente dotada com uma ou várias superfícies colectoras (2, 8, 9, 20, 23, 30, 37) que atraem as partículas de impurezas carregadas (7, 14, 15, 28, 29, 35, 36) devidd à existência de uma diferença nos estados de carga eléctrica do ar, gases de combustão ou equivalentes, de forma que as partículas vão depositar-se na(s) referida(s) superficie(s), sendo o elemento ionizante um eléctrodo ionizante que é dirigido para uma superfície colectora (5, 10, 11, 21, 24, 25, 31, 32, 38) e utilizado para ionizar o ar, gases de combustão ou equivalentes, caracterizado pelo facto de a distância entre o eléctrodo de ionização ou equivalente e a superfície colectora assim como a diferença entre os estados de carga eléctri ca da superfície colectora e as partículas de impurezas carregadas serem ajustadas de tal maneira que as partículas de impurezas sejam deslocadas por um feixe de iões de maneira essencialmente directa em direcção à superfície colectora e se depôsitsn. «esta.
  4. 4â - Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de ser dotado com equipamento de limpeza (16 - 18) para limpar a superfície colectdra.
  5. 5â - Dispositivo de acordo com as reivindicações 3 ou 4, caracterizado pelo facto de a conduta 20 ser construída de forma que o fluido de limpeza, por exemplo, água, possa sair da conduta, através de uma abertura de saída (22) ou equivalente.
  6. 6â - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 3 a 5, caracterizado jjelo facto de a conduta ser dotada com uma parte alargada (23) para retardar a passagem de ar, gases de combustão ou equivalente, sendo a parte alargada dotada com um ou vários eléctrodos ionizantes.
  7. 7â - Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de a conduta 30 ter, pelo menos parcialmente, a forma de uma espiral.
  8. 8â - Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de a conduta de purificação (37) ser colocada dentro de uma conduta de ar (39).
    ;/
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    Ο
  9. 9â - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 3 a 8, caracterizado pelo facto de compreender meios (37 - 41) para produzirem uma tensão electrica-elevada para alimentação do eléctrodo ionizante ou equivalente.
  10. 10ã - Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de compreender uma unidade de suspervisão (42) para interromper a alimentação de energia eléctrica quan do a humidade, a temperatura ou a intensidade de corrente através do eléctrodotionizante ou equivalente estiverem fora da gama permitida.
    Lisboa, 20 de Agosto de 1990
PT95042A 1989-08-25 1990-08-20 Processo para a purificacao de ar,gases de combustao ou equivalentes, e dispositivo para a realizacao do processo PT95042B (pt)

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