RU2094098C1 - Device and method for cleaning air from deleterious microadmixtures contained in hermetically closed space - Google Patents
Device and method for cleaning air from deleterious microadmixtures contained in hermetically closed space Download PDFInfo
- Publication number
- RU2094098C1 RU2094098C1 RU96113668A RU96113668A RU2094098C1 RU 2094098 C1 RU2094098 C1 RU 2094098C1 RU 96113668 A RU96113668 A RU 96113668A RU 96113668 A RU96113668 A RU 96113668A RU 2094098 C1 RU2094098 C1 RU 2094098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- harmful
- low
- temperature catalytic
- filter
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии, а именно к средствам очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутых помещениях. The invention relates to chemical technology, namely to means for purifying air from harmful micro-impurities in hermetically enclosed spaces.
Наиболее эффективно настоящее изобретение может быть использовано в эколого-технических системах жизнеобеспечения пилотируемых космических аппаратов для очистки атмосферы гермообъектов от выделяемых операторами и интерьером вредных микропримесей, источниками которых могут быть люди (микропримеси выделяются через кожу, легкие и с отходами жизнедеятельности), неметаллические материалы и покрытия (полимеры, лаки, клеи), а также микроутечки из бортовых систем. Most effectively, the present invention can be used in the environmental and technical life support systems of manned spacecraft to clean the atmosphere of gas objects from harmful micro-impurities emitted by operators and the interior, which can be emitted by people (micro-impurities are released through the skin, lungs and waste products), non-metallic materials and coatings (polymers, varnishes, adhesives), as well as micro-leaks from on-board systems.
Изобретение может быть также использовано для очистки выхлопных (отходящих) газов промышленных предприятий при решении экологических проблем, связанных с загрязнением воздуха. The invention can also be used to clean the exhaust (exhaust) gases of industrial enterprises in solving environmental problems associated with air pollution.
Кроме того, изобретение может быть использовано для очистки воздуха от вредных микропримесей и флоры при создании особо чистых условий в помещении, например, при работе с высокочувствительными приборами. In addition, the invention can be used to purify air from harmful impurities and flora when creating very clean indoor conditions, for example, when working with highly sensitive devices.
В настоящее время проблема очистки воздуха от вредных веществ занимает одно из ведущих мест в мире, в связи с ухудшением экологической обстановки из-за повышения количества выбрасываемых в атмосферу токсичных газов и имеет тенденцию к росту во многих странах. Currently, the problem of air purification from harmful substances occupies one of the leading places in the world, due to the deterioration of the environmental situation due to an increase in the amount of toxic gases emitted into the atmosphere and has a tendency to increase in many countries.
Актуальность очистки воздуха от вредных веществ определяется как количеством загрязняемых территорий, так и несовершенством имеющихся устройств и способов для очистки воздуха. The relevance of air purification from harmful substances is determined both by the number of polluted territories and the imperfection of existing devices and methods for air purification.
Особую значимость очистка воздуха от вредных микропримесей в отличии от земных условий приобретает для операторов, работающих в условиях герметично замкнутых помещений небольшого объема длительное время. В настоящее время известен ряд устройств и способов для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутом помещении. Of particular importance is the purification of air from harmful micro-impurities, in contrast to terrestrial conditions, for operators who work in tightly enclosed spaces of small volume for a long time. Currently, a number of devices and methods are known for cleaning air from harmful micro-impurities in a hermetically sealed room.
Известно устройство для очистки воздуха от вредных микропримесей, содержащее трубопровод, нерегенерируемый адсорбционный фильтр, два последовательно работающих регенерируемых адсорбционных фильтра и низкотемпературный каталитический фильтр (Л.С.Бобе, Ю.Е.Синяк, А.А.Берлин, В.А.Солоухин. Эколого-технические системы, М: Изд. МАИ, 1992, с. 35-38). A device for purifying air from harmful micro-impurities is known, containing a pipeline, a non-regenerable adsorption filter, two sequentially working regenerated adsorption filters and a low-temperature catalytic filter (L.S. Bobe, Yu.E. Sinyak, A.A. Berlin, V.A. Soloukhin Ecological and technical systems, M: Ed. MAI, 1992, p. 35-38).
Недостатками известного устройства является неполная очистка воздуха, а именно: не удаляются около 50% вредных микропримесей, таких как легкие углеводороды и часть галогенсодержащих углеводородов (фреонов) за счет того, что часть вредных микропримесей не сорбируется в адсорбционных фильтрах, так как не предусмотрено конструкцией. The disadvantages of the known device is incomplete air purification, namely: about 50% of harmful micro-impurities, such as light hydrocarbons and part of halogen-containing hydrocarbons (freons), are not removed due to the fact that some of the harmful micro-impurities are not adsorbed in adsorption filters, as it is not provided for by the design.
Кроме того, недостатком этого устройства является то, что из-за истощения ресурса работы сорбентов постоянно требуется регенерация адсорбционных фильтров, а это приводит к дополнительным энергозатратам. In addition, the disadvantage of this device is that due to the depletion of the resource of work of the sorbents, regeneration of adsorption filters is constantly required, and this leads to additional energy consumption.
Одним из недостатков известного устройства можно также считать то, что конструкцией устройства не предусмотрена возможность удаления микрофлоры, что может привести к заражению воздуха патогенными микроорганизмами. One of the disadvantages of the known device can also be considered that the design of the device does not provide for the ability to remove microflora, which can lead to airborne infection by pathogenic microorganisms.
Наиболее близким к изобретению является устройство для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутых помещениях, содержащее трубопровод, байпасный трубопровод, рекуперационную магистраль с теплообменником, предадсорбционный фильтр, вентилятор, низкотемпературный каталитический фильтр, постадсорбционный фильтр, нагреватель, высокотемпературный каталитический фильтр, при этом высокотемпературный каталитический фильтр расположен в рекуперационной магистрали с теплообменником, а трубопровод соединен с рекуперационной магистралью байпасным трубопроводом (K.Ammann. Development of the Catalytic Oxidazer Technology, SAE Techn.Ser. 1989, N 891533, p. 1-8). Closest to the invention is a device for purifying air from harmful trace contaminants in a hermetically enclosed space, comprising a pipeline, a bypass pipe, a heat recovery pipe with a heat exchanger, a pre-adsorption filter, a fan, a low-temperature catalytic filter, a post-adsorption filter, a heater, a high-temperature catalytic filter, and a high-temperature catalytic the filter is located in the recovery line with a heat exchanger, and the pipe is connected to the recovery bypass line (K.Ammann. Development of the Catalytic Oxidazer Technology, SAE Techn.Ser. 1989, N 891533, p. 1-8).
Недостатком этого устройства является низкая эффективность очистки загрязненного воздуха, так как не более 30,0% воздушного потока проходит через байпасный трубопровод с рекуперационной магистралью, а также наблюдается отравление катализатора в высокотемпературном каталитическом фильтре при наличии в воздухе галогенсодержащих соединений. The disadvantage of this device is the low efficiency of purifying polluted air, since no more than 30.0% of the air flow passes through a bypass pipe with a recovery line, and catalyst poisoning is also observed in the high-temperature catalytic filter in the presence of halogen-containing compounds in the air.
В результате использования известной конструкции более 20% вредных микропримесей, проходящих по трубопроводу, не удаляется, вследствие недостаточной их сорбируемости. As a result of using the known design, more than 20% of harmful micro-impurities passing through the pipeline are not removed, due to their insufficient adsorption.
Кроме того, как и в аналоге в конструкции устройства-прототипа не предусматривается возможность удаления микрофлоры. In addition, as in the analogue, the design of the prototype device does not provide for the possibility of removing microflora.
Известен способ для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутых помещениях, включающий введение в низкотемпературный каталитический фильтр носителя, в качестве которого используют активированный уголь, нанесение катализатора на носитель, в качестве которого используют платину. Окисление вредных микропримесей осуществляют в низкотемпературном каталитическом фильтре, расположенном в трубопроводе, кислородом воздуха при комнатной температуре (Л.С. Бобе, Ю.Е. Синяк, А.А. Берлин, В.А. Солоухин. Эколого-технические системы, М. Изд. МАИ, 1992, с. 38). A known method for purifying air from harmful trace contaminants in hermetically enclosed spaces, comprising introducing a carrier into the low-temperature catalytic filter, using activated carbon, applying a catalyst to the carrier, which is used as platinum. The oxidation of harmful microimpurities is carried out in a low-temperature catalytic filter located in the pipeline with atmospheric oxygen at room temperature (L.S. Bobe, Yu.E. Sinyak, A.A. Berlin, V.A. Soloukhin. Ecological and technical systems, M. Publ. MAI, 1992, p. 38).
Недостатком этого способа является то, что окисление вредных микропримесей осуществляется кислородом воздуха, что приводит к низкой скорости окисления и возможности удаления только окиси углерода и водорода со степенью очистки 70% при этом оставшиеся вредные микропримеси, например легкие и галогенсодержащие углеводороды (фреоны), не удаляются. The disadvantage of this method is that the oxidation of harmful microimpurities is carried out with atmospheric oxygen, which leads to a low oxidation rate and the possibility of removing only carbon monoxide and hydrogen with a degree of purification of 70%, while the remaining harmful microimpurities, for example light and halogen-containing hydrocarbons (freons), are not removed .
Кроме того, недостатком этого способа является его дороговизна, так как процесс окисления требует дорогостоящего платинового катализатора. In addition, the disadvantage of this method is its high cost, since the oxidation process requires an expensive platinum catalyst.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению того же назначения является способ для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутом помещении, включающий введение в высокотемпературный каталитический фильтр носителя, в качестве которого используют оксид алюминия и нанесение на него катализатора в виде платины или палладия, введение в низкотемпературный каталитический фильтр носителя в виде активированного угля и нанесение на него катализатора в виде платины, при этом вредные микропримеси окисляют кислородом воздуха в высокотемпературном каталитическом фильтре при температуре 300-400oC, а в низкотемпературном каталитическом фильтре окисляют только окись углерода и водород при комнатной температуре [K. Ammann. Development of the Catalytic Oxidazer Technology, SAE Techn. Ser. 1989, N 891533, p. 1-8]
Недостатком известного способа при его применении является неполная очистка загрязненного воздуха, так как легкие углеводороды удаляются только на 30% микрофлора не удаляется, а галогенсодержащие соединения отравляют катализатор в высокотемпературном каталитическом фильтре, вследствие чего возможен проскок части токсичных соединений.Closest to the proposed technical solution for the same purpose is a method for purifying air from harmful micro-impurities in a hermetically sealed room, comprising introducing a carrier into a high-temperature catalytic filter, using aluminum oxide and applying a catalyst in the form of platinum or palladium, introducing it into a low-temperature catalytic filter media in the form of activated carbon and applying a catalyst in the form of platinum on it, while harmful microimpurities oxidize oxygen m air in a high temperature catalytic filter at 300-400 o C, and in the low-temperature catalytic filter oxidize only carbon monoxide and hydrogen at room temperature [K. Ammann. Development of the Catalytic Oxidazer Technology, SAE Techn. Ser. 1989, N 891533, p. 1-8]
The disadvantage of this method in its application is the incomplete purification of polluted air, since light hydrocarbons are removed only 30% of the microflora is not removed, and halogen-containing compounds poison the catalyst in a high-temperature catalytic filter, as a result of which a part of toxic compounds can slip.
Кроме того, недостатками этого способа являются его дороговизна из-за использования в качестве катализатора драгметаллов, таких как платина или палладий, высокие энергозатраты, так как процесс окисления осуществляют при высоких температурах, что также приводит к термомеханическому износу катализатора и повышенной пожароопасности при очистке воздуха. In addition, the disadvantages of this method are its high cost due to the use of precious metals, such as platinum or palladium, as a catalyst, high energy consumption, since the oxidation process is carried out at high temperatures, which also leads to thermomechanical wear of the catalyst and increased fire hazard during air cleaning.
Технический результат изобретения выражается:
в возможности повысить эффективность очистки воздуха от вредных микропримесей, включая микрофлору в условиях герметично замкнутых помещений;
в уменьшении энергопотребления;
в повышении пожаробезопасности;
в удешевлении процесса окисления;
в снижении массогабаритности устройства;
в повышении надежности фильтра;
в возможности использования предлагаемой конструкции в течении длительного периода времени (до года и более) без регенерации отдельных узлов.The technical result of the invention is expressed:
in the opportunity to increase the efficiency of air purification from harmful micro-impurities, including microflora in conditions of hermetically closed rooms;
in reducing energy consumption;
in increasing fire safety;
to reduce the cost of the oxidation process;
in reducing the weight of the device;
in improving the reliability of the filter;
the possibility of using the proposed design for a long period of time (up to a year or more) without the regeneration of individual nodes.
В основу изобретения положена задача создания устройства и способа для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутом помещении, где введенные элементы имели бы конструкцию и технологические режимы работы, позволяющие при эксплуатации изобретения в условиях гермообъекта обеспечить достаточно полное удаление вредных микропримесей и микрофлоры из воздуха с целью создания благоприятных санитарно-гигиенических условий, отвечающих требованию сохранения здоровья и высокой работоспособности операторов. The basis of the invention is the creation of a device and method for purifying air from harmful micro-impurities in a hermetically sealed room, where the introduced elements would have a design and technological modes of operation, which would allow for the complete removal of harmful micro-impurities and microflora from the air during operation of the invention in order to creating favorable sanitary and hygienic conditions that meet the requirement of preserving the health and high efficiency of operators.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутом помещении содержатся трубопровод, предадсорбционный фильтр, вентилятор, рекуперационная магистраль с теплообменником, низкотемпературный каталитический фильтр, постадсорбционный фильтр, согласно изобретению, оно снабжено плазмохимическим реактором, размещенным в рекуперационной магистрали и последовательно соединенной с трубопроводом посредством теплообменника, при этом низкотемпературный каталитический фильтр установлен в рекуперационной магистрали и механически соединен с плазмохимическим реактором. This object is achieved in that the device for purifying air from harmful micro-impurities in a hermetically sealed room contains a pipeline, a pre-adsorption filter, a fan, a recuperation line with a heat exchanger, a low-temperature catalytic filter, a post-adsorption filter, according to the invention, it is equipped with a plasma chemical reactor located in the recuperation line and connected in series with the pipeline by means of a heat exchanger, wherein the low-temperature catalytic fi the liter is installed in the recovery line and is mechanically connected to the plasma chemical reactor.
В способе для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутом помещении, включающем введение носителя в низкотемпературный каталитический фильтр с нанесением катализатора, окисление вредных микропримесей, согласно изобретению, в качестве носителя используют оксид алюминия, а в качестве катализатора используют оксиды металлов переменной валентности седьмой-восьмой групп 4-го периода с концентрацией активной фазы 1-5 вес. при этом вредные микропримеси окисляют в рекуперационной магистрали озоном при температуре 60-70oC.In the method for purifying air of harmful micro-impurities in a hermetically sealed room, comprising introducing a carrier into a low-temperature catalytic filter with applying a catalyst, oxidizing harmful micro-impurities according to the invention, aluminum oxide is used as a carrier, and seventh-eighth variable-valence metal oxides are used as catalyst groups of the 4th period with a concentration of the active phase of 1-5 weight. while harmful microimpurities are oxidized in the recovery line with ozone at a temperature of 60-70 o C.
Таким образом, в изобретении предложена на новая совокупность существенных признаков. Thus, the invention proposed a new set of essential features.
Все предложенные признаки существенны, так как влияют на достигаемый технический результат, т.е. находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом. All the proposed features are significant, as they affect the technical result achieved, i.e. are in a causal relationship with the specified result.
Так, например, в предпочтительном варианте выполнения устройства в рекуперационной магистрали установлен плазмохимический реактор, в котором одновременно подвергается деструкции часть вредных микропримесей, синтезируется озон из кислорода воздуха и достигается нагрев воздуха до 60-70oC.So, for example, in a preferred embodiment of the device, a plasma-chemical reactor is installed in the recovery line, in which part of the harmful microimpurities is simultaneously degraded, ozone is synthesized from atmospheric oxygen and air is heated to 60-70 o C.
Процесс плазмохимического превращения кислорода в более химически активное состояние озон из литературы известен [С.А. Крапивина, Плазмохимические технологические процессы, Л. Химия, с. 222-229]
Однако в предлагаемом изобретении для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутых помещениях плазмохимический реактор применяется впервые.The process of plasma-chemical conversion of oxygen into a more chemically active state of ozone is known from literature [S.A. Krapivina, Plasma-chemical technological processes, L. Chemistry, p. 222-229]
However, in the present invention, for the first time, a plasma-chemical reactor is used to purify air of harmful micro-impurities in hermetically enclosed spaces.
В результате использования плазмохимического реактора в системе очистки воздуха в процессе окисления достигается удаление вредных микропримесей из воздушного потока до уровня предельно-допустимых концентраций (ПДК). As a result of using a plasma-chemical reactor in the air purification system during the oxidation process, harmful micro-impurities are removed from the air stream to the maximum permissible concentration (MPC) level.
Целесообразно, что плазмохимический реактор и низкотемпературный каталитический фильтр размещены в рекуперационной магистрали, которая позволяет сохранить температуру воздушного потока и тем самым снизить энергозатраты, пожароопасность и аварийность гермообъекта. It is advisable that the plasma chemical reactor and low-temperature catalytic filter are located in the recovery line, which allows you to save the air flow temperature and thereby reduce energy consumption, fire hazard and accident rate of the pressurized facility.
Вполне разумно, что рекуперационная магистраль последовательно соединена с трубопроводом посредством теплообменника. It is reasonable that the recovery line is connected in series with the pipeline through a heat exchanger.
Такое конструктивное выполнение устройства позволяет пропустить весь загрязненный воздушный поток через плазмохимический реактор и низкотемпературный каталитический фильтр. Such a structural embodiment of the device allows you to let all the contaminated air flow through the plasma chemical reactor and low-temperature catalytic filter.
Благодаря тому, что плазмохимический реактор и низкотемпературный каталитический фильтр расположены одновременно в рекуперационной магистрали, стало возможным сохранять температуру (60-70oC) в процессе окисления вредных микропримесей без использования нагревателя, очищать воздушный поток от загрязняющих веществ до ПДК и снижать энергозатраты на работу системы.Due to the fact that the plasma-chemical reactor and low-temperature catalytic filter are located simultaneously in the recovery line, it became possible to maintain the temperature (60-70 o C) during the oxidation of harmful microimpurities without using a heater, to clean the air flow from pollutants to MPC and reduce energy costs for the system .
Кроме того, такое конструктивное выполнение предлагаемого изобретения снижает массогабаритность устройства, что особенно важно для гермообъектов, повышает надежность работы фильтра и возможность его использования в течение длительного периода времени (до года и более) без регенерации отдельных узлов, что особенно важно при использовании изобретения для создания эколого-технических систем жизнеобеспечения, эксплуатируемых на борту космических станций. In addition, such a constructive implementation of the present invention reduces the overall dimensions of the device, which is especially important for pressurized objects, increases the reliability of the filter and the possibility of its use for a long period of time (up to a year or more) without regeneration of individual nodes, which is especially important when using the invention to create ecological and technical life support systems operated on board space stations.
Использование способа в устройстве позволяет увеличить скорость и глубину окисления вредных микропримесей и тем самым добиться более полного их удаления из загрязненного воздушного потока. Using the method in the device allows to increase the speed and depth of oxidation of harmful microimpurities and thereby achieve a more complete removal of them from the contaminated air stream.
Так, например, благодаря использованию оксида алюминия в качестве носителя в низкотемпературном каталитическом фильтре достигается высокая химическая активность катализатора и увеличивается скорость и глубина окисления до углекислого газа и воды. So, for example, due to the use of aluminum oxide as a carrier in a low-temperature catalytic filter, a high chemical activity of the catalyst is achieved and the rate and depth of oxidation to carbon dioxide and water increase.
Использование оксида алюминия в виде носителя, а также оксидов металлов переменной валентности седьмой-восьмой групп 4-го периода с концентрацией активной фазы 1-5 вес. в качестве катализатора позволяют достичь при низкой температуре (60-70oC) высокой скорости окисления всего спектра вредных микропримесей, присутствующих в воздушном потоке гермообъекта.The use of aluminum oxide in the form of a carrier, as well as metal oxides of variable valency of the seventh-eighth groups of the 4th period with an active phase concentration of 1-5 weight. as a catalyst, it is possible to achieve at a low temperature (60-70 o C) a high oxidation rate of the entire spectrum of harmful microimpurities present in the air stream of the pressurized object.
Известно, что оксиды металлов переменной валентности седьмой-восьмой групп 4-го периода обладают высокой химической активностью в процессах высокотемпературного окисления (Крылов О.В. Катализ неметаллами. Закономерности подбора катализаторов. Л. 1967, с. 144-169). It is known that metal oxides of variable valency of the seventh-eighth groups of the 4th period have high chemical activity in high-temperature oxidation processes (Krylov OV Catalysis by non-metals. Patterns of selection of catalysts. L. 1967, pp. 144-169).
Однако использование указанных оксидов металлов переменной валентности, нанесенных на оксид алюминия, с концентрацией активной фазы 1-5 вес. в процессе окисления вредных микропримесей озоном при температуре 60-70oC в герметично замкнутых помещениях применяется впервые.However, the use of these metal oxides of variable valency deposited on alumina with an active phase concentration of 1-5 weight. in the process of oxidizing harmful microimpurities with ozone at a temperature of 60-70 o C in hermetically sealed rooms is used for the first time.
Благодаря использованию озона снижается температура процесса окисления до 60-70oC, что позволяет снизить энергозатраты и добиться более полного удаления вредных микропримесей, а также микрофлоры из воздушного потока гермообъекта.Thanks to the use of ozone, the temperature of the oxidation process is reduced to 60-70 o C, which allows to reduce energy consumption and to achieve a more complete removal of harmful microimpurities, as well as microflora from the air stream of the pressurized object.
Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения непосредственно влияют на достижение технического результата, полученного при реализации (использовании) изобретения. Thus, the distinctive features of the proposed technical solution directly affect the achievement of the technical result obtained during the implementation (use) of the invention.
На чертеже показан общий вид устройства. The drawing shows a General view of the device.
Устройства имеет вентилятор 1, трубопровод 2, предадсорбционный фильтр 3, теплообменник 4, рекуперационную магистраль 5, последовательно соединенную с трубопроводом 2 посредством теплообменника 4, плазмохимический реактор 6, низкотемпературный каталитический фильтр 7, которые одновременно установлены в рекуперационной магистрали 5, при этом они механически соединены между собой фланцем 8 и постадсорбционный фильтр 9. The device has a
Механическое соединение между плазмохимическим реактором и низкотемпературным каталитическим фильтром может быть также выполнено в виде резьбового, байонетного шлицевого и других видов разъемных механических соединений. The mechanical connection between the plasma-chemical reactor and the low-temperature catalytic filter can also be made in the form of threaded, bayonet spline and other types of detachable mechanical connections.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Воздух, загрязненный вредными микропримесями, подают вентилятором 1 по трубопроводу 2 через предадсорбционный фильтр 3 в теплообменник 4, где он нагревается за счет отходящих газов и далее поступает в рекуперационную магистраль 5. Воздух нагревается до 60-70oC в плазмохимическом реакторе 6, установленном в рекуперационной магистрали 5. В плазмохимическом реакторе 6 осуществляется одновременно процесс деструкции вредных микропримесей и синтез озона. Образованная зоно-воздушная смесь через фланец 8 поступает в низкотемпературный каталитический фильтр 7, который также расположен в рекуперационной магистрали 5. В низкотемпературном каталитическом фильтре 7 протекает процесс доокисления продуктов плазмохимической деструкции вредных микропримесей озоном, который распадается, образуя молекулярный кислород.Air contaminated with harmful micro-impurities is supplied by
Затем отходящий воздушный поток происходит теплообменник 4 и нагревает входящий воздушный поток и далее направляется в постадсорбционный фильтр 9, где поглощаются следовые остатки вредных микропримесей. Then the exhaust air stream is the heat exchanger 4 and heats the incoming air stream and then goes to the post-adsorption filter 9, where the traces of harmful residues are absorbed.
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
До поступления загрязненного вредными примесями воздуха берут носитель в виде оксида алюминия и наносят на него катализатор в виде оксидов металлов переменной валентности седьмой-восьмой групп 4-го периода с концентрацией активной фазы 1-5 вес. Before the air contaminated with harmful impurities is taken, the carrier is taken in the form of aluminum oxide and a catalyst is applied on it in the form of metal oxides of variable valency of the seventh-eighth groups of the 4th period with an active phase concentration of 1-5 weight.
Носитель с катализатором помещают в низкотемпературный каталитический фильтр 7, который расположен в рекуперационной магистрали 5 и механически соединен фланцами 8 с плазмохимическим реактором 6, далее, после подачи воздушного потока, на поверхности катализатора доокисляют озоном продукты плазмохимической деструкции вредных микропримесей при температуре 60-70oC.The carrier with the catalyst is placed in a low-temperature catalytic filter 7, which is located in the
Пример. Воздух герметично замкнутого помещения в количестве 5 м3/час, содержащий вредные микропримеси и микрофлору (см. таблицу) сначала подают на очистку в предадсорбционный фильтр 3, предназначенный для удаления серосодержащих соединений, в частности, сероводорода, а затем воздух с вредными микропримесями поступает через теплообменник 4 в рекуперационную магистраль 5, где расположен плазмохимический реактор 6, а также низкотемпературный каталитический фильтр 7 с катализатором в виде оксида алюминия, промотированный, например, оксидом никеля (1,8 вес.). В плазмохимическом реакторе 6 осуществляют деструкцию части вредных микропримесей, синтезируют озон и нагревают воздух до температуры 60-70oC. Далее через фланец 8 воздушный поток поступает в низкотемпературный каталитический фильтр 7, в котором при температуре 60-70oC осуществляют процесс доокисления вредных микропримесей на поверхности катализатора. Затем воздушный поток поступает в теплообменник 4, где происходит теплообмен между входным и выходным воздушными потоками и направляется в постадсорбционный фильтр 9, в котором удаляются следовые концентрации вредных микропримесей.Example. Air of a hermetically enclosed space in the amount of 5 m 3 / h, containing harmful micro-impurities and microflora (see table) is first fed for cleaning to a
Эффективность очистки воздуха от различных микропримесей достигает 98,6%
Преимущества устройства и способа для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутом помещении по сравнению с прототипом представлены в таблице.The efficiency of air purification from various trace elements reaches 98.6%
The advantages of the device and method for purifying air from harmful micro-impurities in a hermetically closed room compared to the prototype are presented in the table.
Как видно из таблицы, суммарная степень удаления вредных микропримесей, присутствующих в воздухе герметично замкнутого помещения при использовании предлагаемого технического решения по сравнению с известным достоверно возросла на 5,2% за счет более полного удаления отдельных представителей вредных микропримесей из воздушного потока, при этом достигнута 95,2% степень удаления микрофлоры, что повышает эффективность работы устройства и способа при очистке загрязненного воздуха. As can be seen from the table, the total degree of removal of harmful micro-impurities present in the air of a hermetically enclosed space when using the proposed technical solution compared to the known one significantly increased by 5.2% due to more complete removal of individual representatives of harmful micro-impurities from the air stream, while 95 , 2% degree of microflora removal, which increases the efficiency of the device and method when cleaning polluted air.
Так, например, степень удаления легких углеводородов, представителем которых является этилен, достоверно возросла почти в 3 раза по сравнению с прототипом, что повышает эффективность очистки химических соединений при использовании предлагаемого изобретения. So, for example, the degree of removal of light hydrocarbons, of which ethylene is a representative, significantly increased almost 3 times in comparison with the prototype, which increases the efficiency of purification of chemical compounds when using the present invention.
Необходимо отметить, что степень очистки от окиси углерода по сравнению с прототипом достоверно возросла на 15% от метанола на 7,2% от этанола на 6,0% от гексана на 5,1% от ацетальдегида на 4,0% от фреона 218 и этилацетата на 3,7% что также показывает высокую эффективность работы предлагаемого устройства и способа очистки воздуха герметично замкнутых помещений. It should be noted that the degree of purification from carbon monoxide compared with the prototype significantly increased by 15% from methanol by 7.2% from ethanol by 6.0% from hexane by 5.1% from acetaldehyde by 4.0% from freon 218 and ethyl acetate by 3.7%, which also shows the high efficiency of the proposed device and method for air purification of hermetically enclosed spaces.
Как видно из таблицы, для остальных соединений степень удаления по сравнению с прототипом также возросла. Для бутанола и пропанола на 3,0% для формальдегида на 2,0% для бензола на 1,8% для метилэтилкетона, толуола, ксилола и сероводорода на 1,0% для аммиака на 0,7% а для ацетона осталась неизменной. Однако при суммарной погрешности расчетно-экспериментальных данных ±3,5% полученные результаты являются статически недостоверными. As can be seen from the table, for other compounds the degree of removal compared with the prototype also increased. For butanol and propanol 3.0% for formaldehyde 2.0% for benzene 1.8% for methyl ethyl ketone, toluene, xylene and hydrogen sulfide 1.0% for ammonia 0.7% and for acetone it remained unchanged. However, with a total error of the calculated experimental data of ± 3.5%, the results obtained are statistically unreliable.
Таким образом, использование предлагаемого устройства и способа позволяет обеспечить высокую эффективность процесса очистки загрязненного воздуха от вредных микропримесей, а также микрофлоры и тем самым создать благоприятные санитарно-гигиенические условия в герметично замкнутом помещении для сохранения здоровья и высокой работоспособности операторов, а также снизить энергозатраты на 50% массогабаритность в 1,5 раза, аварийность, пожароопасность и повысить безопасность системы. Thus, the use of the proposed device and method allows to ensure high efficiency of the process of cleaning polluted air from harmful microimpurities, as well as microflora, and thereby create favorable sanitary conditions in a hermetically sealed room to maintain the health and high efficiency of operators, as well as reduce energy costs by 50 % weight and size 1.5 times, accident rate, fire hazard and improve system security.
Кроме того, появилась возможность использовать предлагаемую конструкцию в течение длительного периода времени (до года и более) без регенерации отдельных узлов за счет надежности фильтра, исключающего отравление катализатора галогенсодержащими соединениями. In addition, it became possible to use the proposed design for a long period of time (up to a year or more) without regeneration of individual nodes due to the reliability of the filter, eliminating poisoning of the catalyst with halogen-containing compounds.
Устройство и способ для очистки воздуха от вредных микропримесей в герметично замкнутом помещении, согласно изобретению, может найти применение:
в эколого-технических системах жизнеобеспечения пилотируемых космических аппаратов, атомных подводных лодок и подземных гермообъектов специального назначения;
для очистки выхлопных (отходящих) газов промышленных предприятий;
для создания особо чистых условий при работе с высокочувствительными приборами.A device and method for purifying air from harmful impurities in a hermetically sealed room, according to the invention, can find application:
in the ecological and technical life support systems for manned spacecraft, nuclear submarines and underground special-purpose pressurized objects;
for purification of exhaust (exhaust) gases of industrial enterprises;
to create extremely clean conditions when working with highly sensitive devices.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96113668A RU2094098C1 (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Device and method for cleaning air from deleterious microadmixtures contained in hermetically closed space |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96113668A RU2094098C1 (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Device and method for cleaning air from deleterious microadmixtures contained in hermetically closed space |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2094098C1 true RU2094098C1 (en) | 1997-10-27 |
| RU96113668A RU96113668A (en) | 1997-12-10 |
Family
ID=20182910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96113668A RU2094098C1 (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Device and method for cleaning air from deleterious microadmixtures contained in hermetically closed space |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2094098C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2491109C1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-27 | Сергей Анатольевич Ермаков | Air cleaner for sealed manned objects |
| RU2701540C2 (en) * | 2015-07-08 | 2019-09-27 | Лаб Са | Flue gas cleaning device comprising bag filter and catalyst |
-
1996
- 1996-06-27 RU RU96113668A patent/RU2094098C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| K. Ammann. Development of the Catalytic Oxidizer Technology. SEA Techn., Ser., 1989, N 891533, p. 1 - 8. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2491109C1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-27 | Сергей Анатольевич Ермаков | Air cleaner for sealed manned objects |
| RU2701540C2 (en) * | 2015-07-08 | 2019-09-27 | Лаб Са | Flue gas cleaning device comprising bag filter and catalyst |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20100254868A1 (en) | Purification of a fluid using ozone with an adsorbent and/or a particle filter | |
| CN107398142B (en) | Air purifying equipment with filter element free of replacement | |
| CN205288013U (en) | Volatile organic compounds adsorbs integrated device of concentration and plasma decomposition in air | |
| CN110772987A (en) | Treatment system and process for unstable large-gas-volume VOCs waste gas | |
| CN104906951A (en) | Method and device for removing volatile organic compounds by photo-production ozone catalytic oxidation | |
| CN101530828A (en) | Method for purifying air pollutants of roads and tunnels | |
| AU2011228242A1 (en) | Method and device for treating gas discharged from a carbon dioxide recovery device | |
| CN206082107U (en) | Industry organic waste gas purification device | |
| KR101996411B1 (en) | Pulsed-heatable VOC removal catalyst system | |
| CN212283562U (en) | Industrial volatile organic waste gas treatment system | |
| RU2094098C1 (en) | Device and method for cleaning air from deleterious microadmixtures contained in hermetically closed space | |
| WO2020245646A1 (en) | Device for controlling air pollution emanating from a pollution source | |
| RU2172641C1 (en) | Method of cleaning air to remove toxic components, and filter modulus for cleaning air to remove toxic components | |
| KR20230170489A (en) | air purifier and method for purifying air | |
| RU2202402C1 (en) | Method of cleaning air from toxic components of exhaust and waste gases | |
| CN214234078U (en) | VOCs organic matter gas adsorbent regeneration processing system | |
| CN110960972A (en) | Environment-friendly exhaust treatment device | |
| KR20010097924A (en) | Air cleaner by using catalyst | |
| CN109821408B (en) | Device and method for cooperatively treating volatile organic compounds through ozone-catalytic oxidation | |
| JPH0780248A (en) | Purification of formaldehyde-containing gas | |
| CN211514078U (en) | High-efficient purification treatment system of waste gas for industrial production | |
| CN203002191U (en) | Tubular reactor for waste gas degradation by ultraviolet light | |
| CN211328930U (en) | Processing system of unstable big tolerance VOCs waste gas | |
| JP3321422B2 (en) | Method and apparatus for removing trace amounts of carbon monoxide | |
| CN208824268U (en) | A kind of industrial organic waste-gas purification processing unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100628 |