RU2176561C1 - Method and device for cleaning gas - Google Patents

Method and device for cleaning gas Download PDF

Info

Publication number
RU2176561C1
RU2176561C1 RU2000131007A RU2000131007A RU2176561C1 RU 2176561 C1 RU2176561 C1 RU 2176561C1 RU 2000131007 A RU2000131007 A RU 2000131007A RU 2000131007 A RU2000131007 A RU 2000131007A RU 2176561 C1 RU2176561 C1 RU 2176561C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrodes
electrode
precipitation
plasma
additional
Prior art date
Application number
RU2000131007A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.Л. Чистяков
Original Assignee
Чистяков Юрий Львович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чистяков Юрий Львович filed Critical Чистяков Юрий Львович
Priority to RU2000131007A priority Critical patent/RU2176561C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2176561C1 publication Critical patent/RU2176561C1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: gas cleaning devices. SUBSTANCE: method consists in treatment of gas flow between receiving electrodes coated with layer of homogeneous dielectric and perforated over working surface; electrode gas is filled with unipolar space charge extracted from plasma zone of barrier discharge. Barrier discharge plasma is activated in form of plasma columns above perforations of one of receiving electrodes. Device is provided with additional plate-type electrodes: one electrode is made in form of metal plate with needles whose pointed edges lie above centers of perforations of receiving electrodes at equal distance from surface of receiving electrode; other additional electrode coated with layer of homogeneous dielectric is mounted at before-breakdown distance from surface of opposite receiving electrode. Elevated temperature in plasma columns formed at pointed edges of needles of one of additional electrodes prevents formation of ozone molecules increasing concentration of changed particles in plasma discharge; position of plasma columns of discharge above perforations of receiving electrode provides for coincidence of directions of motion of charge carriers with direction of field lines of electric field between receiving electrodes, thus facilitating extraction of charge carriers into electrode gap during voltage half- wave, higher discharge of dispersed dielectric admixture and enhanced settling on receiving electrodes during respective period of time. EFFECT: enhanced efficiency. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к очистке газа от диэлектрической примеси и может быть использовано в металлургической, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. The invention relates to the purification of gas from dielectric impurities and can be used in metallurgical, chemical, oil refining and other industries.

Известен способ очистки газа, основанный на пропускании очищаемой среды через постоянное электрическое поле, создаваемое между пластинчатыми осадительными электродами и ионизирующими электродами, в качестве которых использовалась система скрещивающихся рядов оголенных и покрытых диэлектриком проводов. При подаче переменного напряжения на ионизирующие электроды в областях их перекрытия возникала плазма барьерного разряда. Из зоны плазмы под действием постоянного электрического поля выносятся носители заряда, частицы пыли заряжаются ими и осаждаются на осадительных электродах. A known method of gas purification, based on the transmission of the medium to be cleaned through a constant electric field created between the plate deposition electrodes and ionizing electrodes, which was used as a system of crossed rows of bare and dielectric coated wires. When an alternating voltage was applied to the ionizing electrodes, a barrier discharge plasma arose in the areas of their overlap. Carriers are removed from the plasma zone under the influence of a constant electric field, dust particles are charged by them and deposited on the precipitation electrodes.

(Авторское свидетельство СССР N 956019, М.кл. B 03 C 3/08, 07.09.82). (USSR Author's Certificate N 956019, M.C. B 03 C 3/08, 09/07/82).

Недостатком известного способа очистки газа является наличие высокой вероятности искровых пробоев между оголенными ионизирующими проводами и осадительным электродом, также не имеющим диэлектрического покрытия. Вероятность искровых пробоев увеличивается при улавливании диэлектрической примеси из-за возникновения "обратного коронирования" в слое пыли на осадительном электроде. The disadvantage of this method of gas purification is the presence of a high probability of spark breakdowns between the bare ionizing wires and the precipitation electrode, also without a dielectric coating. The probability of spark breakdowns increases with the capture of dielectric impurities due to the occurrence of "reverse corona" in the dust layer on the precipitation electrode.

Известен также способ очистки газа от диэлектрической примеси, включающий обработку потока газа электрическим полем переменного напряжения между плоскими осадительными электродами, покрытыми слоем однородного диэлектрика и перфорированными по рабочей поверхности, при котором межэлектродный промежуток заполняется униполярным объемным зарядом за счет извлечения носителей заряда из зоны плазмы барьерного разряда, возбуждаемого между осадительными электродами и пластинчатыми дополнительными электродами, также покрытыми слоем диэлектрика. There is also a method of purifying gas from a dielectric impurity, comprising treating a gas stream with an alternating voltage electric field between flat deposition electrodes coated with a uniform dielectric layer and perforated over the working surface, in which the interelectrode gap is filled with a unipolar space charge by removing charge carriers from the barrier discharge plasma zone excited between precipitation electrodes and plate additional electrodes, also covered with a layer of die ktrika.

(Патент РФ N 2098191, кл. B 03 C 3/08, 10.12.97). (RF patent N 2098191, CL B 03 C 3/08, 12/10/97).

Этот способ имеет небольшую эффективность очистки газовых потоков при высокой концентрации диэлектрической примеси из-за невысокой степени извлечения носителей заряда из зоны плазмы, не образующейся в объемах над перфорационными отверстиями - областях истечения из плазмы носителей заряда. Кроме того, образование в плазме разряда большого количества молекул озона требует дополнительного оборудования для его каталитического разложения. This method has a low efficiency of cleaning gas flows at a high concentration of dielectric impurity due to the low degree of extraction of charge carriers from the plasma zone, which is not formed in the volumes above the perforation openings - regions of the discharge from the charge carrier plasma. In addition, the formation of a large number of ozone molecules in a discharge plasma requires additional equipment for its catalytic decomposition.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности улавливания диэлектрической примеси. The problem solved by the invention is to increase the efficiency of capture of dielectric impurities.

Для решения поставленной задачи согласно способу очистки газа от диэлектрической примеси, включающему обработку потолка газа электрическим полем переменного напряжения между плоскими осадительными электродами, покрытыми слоем однородного диэлектрика и перфорированными по рабочей поверхности, при котором межэлектродный промежуток заполняется униполярным объемным зарядом, извлекаемым из зоны плазмы барьерного разряда, возбуждаемого между осадительными и дополнительными электродами, плазму барьерного разряда возбуждают в виде плазменных столбов над перфорационными отверстиями одного из осадительных электродов. To solve the problem according to a method of gas purification from a dielectric impurity, which includes treating a gas ceiling with an alternating voltage electric field between flat deposition electrodes coated with a uniform dielectric layer and perforated over the working surface, in which the interelectrode gap is filled with a unipolar space charge extracted from the barrier discharge plasma zone excited between the precipitation and additional electrodes, the plasma of the barrier discharge is excited in the form of a change columns over the perforations of one of the precipitation electrodes.

Известно устройство для очистки газа от диэлектрической примеси, содержащее корпус, систему плоскопараллельных осадительных электродов, покрытых слоем однородного диэлектрика и перфорированных по рабочей поверхности, пластинчатые дополнительные электроды, также покрытые слоем диэлектрика, и источник переменного тока. A device for cleaning gas from a dielectric impurity is known, comprising a housing, a system of plane-parallel deposition electrodes coated with a uniform dielectric layer and perforated along the working surface, additional plate electrodes also coated with a dielectric layer, and an alternating current source.

(Патент РФ N 2098191, кл. B 03 C 3/08, 10.12.97). (RF patent N 2098191, CL B 03 C 3/08, 12/10/97).

Однако данное устройство также недостаточно эффективно. However, this device is also not effective enough.

Повышение эффективности очистки устройством по изобретению достигается тем, что в устройстве для очистки газа от диэлектрической примеси, содержащем корпус, систему плоскопараллельных осадительных электродов, покрытых слоем однородного диэлектрика и перфорированных по рабочей поверхности, дополнительные пластинчатые электроды и источник переменного тока, один из дополнительных электродов выполняют в виде металлической пластины с иглами, которую устанавливают над одним из осадительных электродов, обеспечивая положение острых кромок игл над центрами перфорационных отверстий на равном удалении от поверхности осадительного электрода, а другой дополнительный электрод, покрытый слоем однородного диэлектрика, устанавливают на допробивном расстоянии от поверхности противоположного осадительного электрода. Расстояние острых кромок игл от поверхности осадительного электрода выбирают в интервале 0,05 - 0,15 м. Диаметр перфорационных отверстий в осадительных электродах выбирают в интервале 0,02 - 0,1 м. Improving the cleaning efficiency of the device according to the invention is achieved by the fact that in the device for gas purification from a dielectric impurity, comprising a housing, a system of plane-parallel precipitation electrodes coated with a uniform dielectric layer and perforated along the working surface, additional plate electrodes and an alternating current source, one of the additional electrodes is performed in the form of a metal plate with needles, which is installed over one of the precipitation electrodes, providing the position of sharp edges ok needles above the centers of the perforations at an equal distance from the surface of the precipitation electrode, and another additional electrode coated with a layer of a uniform dielectric is installed at a fractional distance from the surface of the opposite precipitation electrode. The distance of the sharp edges of the needles from the surface of the precipitation electrode is selected in the range of 0.05 - 0.15 m. The diameter of the perforation holes in the precipitation electrodes is selected in the range of 0.02 - 0.1 m.

Осадительные электроды подключены к противоположным выводам источника переменного тока, а соответствующие им дополнительные электроды подключены к этим выводам источника в обратном порядке. Precipitation electrodes are connected to opposite terminals of the AC source, and the corresponding additional electrodes are connected to these terminals of the source in the reverse order.

Повышенная температура газа в плазменных столбах, сформированных на острых кромках игл дополнительного электрода, препятствует образованию молекул озона и способствует получению более высокой плотности заряженных частиц. The increased temperature of the gas in the plasma columns formed on the sharp edges of the needles of the additional electrode prevents the formation of ozone molecules and contributes to a higher density of charged particles.

Расположение столбов плазмы разряда над перфорационными отверстиями осадительного электрода обеспечивает совпадение направлений движения носителей заряда с направлением силовых линий электрического поля между осадительными электродами. The location of the columns of the discharge plasma above the perforation holes of the precipitation electrode ensures that the directions of motion of the charge carriers coincide with the direction of the electric field lines between the precipitation electrodes.

На чертеже приведена принципиальная схема реализации способа очистки газа от диэлектрической примеси, изображающая также поперечный разрез устройства для его выполнения. The drawing shows a schematic diagram of the implementation of a method of purification of gas from a dielectric impurity, also depicting a cross section of a device for its implementation.

Устройство содержит корпус (на чертеже не показан), в котором расположены пластинчатые осадительные электроды 1 и 2. Осадительные электроды покрыты слоем однородного диэлектрика 3 (например, стеклом, фторопластом) и имеют перфорационные отверстия 4. Дополнительный пластинчатый электрод 5 покрыт слоем однородного диэлектрика и установлен на допробивном расстоянии от осадительного электрода 1. Другой дополнительный электрод 6 выполнен в виде металлической пластины с иглами 7 и установлен над противоположным осадительным электродом 2, при этом острые кромки 8 игл 7 расположены над центрами перфорационных отверстий на равном удалении от поверхности осадительного электрода. Осадительные электроды имеют со стороны газового потока полимерную защитную сетку 9 с размером ячеек, не проницаемых для дисперсной диэлектрической примеси. The device comprises a housing (not shown in the drawing) in which plate-like precipitating electrodes 1 and 2 are located. The depositing electrodes are coated with a uniform dielectric layer 3 (for example, glass, fluoroplastic) and have perforations 4. An additional plate electrode 5 is coated with a uniform dielectric layer and installed at a fractional distance from the precipitation electrode 1. Another additional electrode 6 is made in the form of a metal plate with needles 7 and is mounted above the opposite precipitation electrode 2, at The sharp edges of 8 needles 7 are located above the centers of the perforations at an equal distance from the surface of the precipitation electrode. Precipitation electrodes have a polymer protective mesh 9 on the gas stream side with a mesh size that is not permeable to dispersed dielectric impurities.

Выполнение способа очистки газа осуществляется следующим образом. The method of gas purification is as follows.

Поток газа, содержащий диэлектрическую примесь, пропускают через промежуток между осадительными электродами 1 и 2. При подаче переменного высокого напряжения на электроды между осадительным электродом 2 и острыми кромками 8 игл 7 дополнительного металлического электрода 6 образуется плазма одностороннего барьерного разряда, которая вблизи острых кромок игл собрана в виде высокотемпературного плазменного столба, распадающегося затем на множественные искривленные стримерные каналы в окрестности противолежащего отверстия в осадительном электроде. A gas stream containing a dielectric impurity is passed through the gap between the precipitation electrodes 1 and 2. When an alternating high voltage is applied to the electrodes between the precipitation electrode 2 and the sharp edges 8 of the needles 7 of the additional metal electrode 6, a one-way barrier discharge plasma is formed, which is collected near the sharp edges of the needles in the form of a high-temperature plasma column, which then decomposes into multiple curved streamer channels in the vicinity of the opposite opening in the precipitation m electrode.

Носители заряда, извлекаемые электрическим полем между осадительными электродами из столба плазмы через перфорационные отверстия 4 в осадительном электроде 2, заполняют область промежутка между осадительными электродами униполярным объемным зарядом. Частицы диэлектрической примеси, попадая с газовым потоком в область объемного заряда, заряжаются зарядами соответствующего знака и в течение полуволны напряжения движутся к осадительному электроду 1. При изменении полярности электрического потенциала на осадительных электродах в область между осадительными электродами извлекаются носители противоположного заряда и осаждение частиц продолжается. The charge carriers extracted by the electric field between the precipitation electrodes from the plasma column through the perforations 4 in the precipitation electrode 2 fill the gap between the precipitation electrodes with a unipolar space charge. Particles of a dielectric impurity falling into the region of the space charge with a gas stream are charged by charges of the corresponding sign and move to the precipitation electrode 1 during the half-wave voltage. When the polarity of the electric potential on the precipitation electrodes changes, carriers of the opposite charge are removed into the region between the precipitation electrodes and particle deposition continues.

Осаждение диэлектрической примеси происходит также на осадительном электроде 2 из-за неполного удаления из области между осадительными электродами заряженных в течение полуволны напряжения частиц примеси. The dielectric impurity is also deposited on the precipitation electrode 2 due to incomplete removal of impurity particles charged during the half-wave voltage from the region between the precipitation electrodes.

Выполнение способа очистки газа осуществляли на следующем примере. The method of gas purification was carried out in the following example.

В экспериментальное устройство, содержащее систему плоскопараллельных осадительных электродов, покрытых стеклом, подводился газ, содержащий высокоомную золу дымовых газов ТЭС. Общая площадь осаждения составляла 2,0 м2, расстояние между осадительными электродами - 0,4 м. Удаление острых кромок игл металлического дополнительного электрода от поверхности перфорированного осадительного электрода - 0,1 м. Диаметр перфорационных отверстий - 0,05 м. Расстояние между центрами перфорационных отверстий - 0,2 м. Дополнительный пластинчатый электрод, покрытый стеклом, находился на расстоянии 0,5 - 0,7 м от поверхности другого осадительного электрода. Переменное напряжение между электродами - 35 кВ. Скорость газового потока - 2 м/сек.In the experimental device containing a system of plane-parallel precipitation electrodes coated with glass, a gas was supplied containing high-resistance flue gas ash from TPPs. The total deposition area was 2.0 m 2 , the distance between the precipitation electrodes was 0.4 m. Removing the sharp edges of the needles of the metal additional electrode from the surface of the perforated precipitation electrode was 0.1 m. The diameter of the perforations was 0.05 m. The distance between the centers perforations - 0.2 m. An additional plate electrode covered with glass was located at a distance of 0.5 - 0.7 m from the surface of another precipitation electrode. The alternating voltage between the electrodes is 35 kV. The gas flow rate is 2 m / s.

При выбранных параметрах испытания эффективность улавливания составила 80%, а для этих же условий, при использовании плазмы барьерного разряда между плоскопараллельными осадительным и дополнительным электродами, покрытыми стеклом, с расстоянием между ними 0,02 м эффективность очистки составляла 50%. With the selected test parameters, the capture efficiency was 80%, and for the same conditions, when using a plasma of a barrier discharge between plane-parallel precipitation and additional electrodes coated with glass, with a distance between them of 0.02 m, the cleaning efficiency was 50%.

Низкая адгезия многих диэлектрических покрытий улучшает условия удаления осаждаемой диэлектрической примеси с осадительных электродов. The low adhesion of many dielectric coatings improves the conditions for removal of the deposited dielectric impurities from the precipitation electrodes.

Устройство по предлагаемому способу очистки газа имеет высокую надежность и стойкость при работе в агрессивных средах и осуществляет осаждение как твердых, так и жидких диэлектрических примесей с высокими концентрациями в газовых потоках. The device according to the proposed method of gas purification has high reliability and stability when working in aggressive environments and carries out the deposition of both solid and liquid dielectric impurities with high concentrations in gas streams.

Claims (5)

1. Способ очистки газа от диэлектрической примеси, включающий обработку потока газа электрическим полем переменного напряжения между плоскопараллельными осадительными электродами, покрытыми слоем однородного диэлектрика и перфорированными по рабочей поверхности, при котором межэлектродный промежуток заполняется униполярным объемным зарядом, извлекаемым из зоны плазмы барьерного разряда, возбуждаемого между осадительными и дополнительными электродами, отличающийся тем, что плазму барьерного разряда возбуждают в виде плазменных столбов над перфорационными отверстиями одного из осадительных электродов. 1. A method of purifying a gas from a dielectric impurity, comprising treating a gas stream with an alternating voltage electric field between plane-parallel deposition electrodes coated with a uniform dielectric layer and perforated over the working surface, in which the interelectrode gap is filled with a unipolar space charge extracted from the plasma discharge barrier region excited between precipitation and additional electrodes, characterized in that the plasma of the barrier discharge is excited in the form of plasma olbov perforations over one of the collecting electrodes. 2. Устройство для очистки газа, содержащее корпус, систему плоскопараллельных осадительных электродов, покрытых слоем однородного диэлектрика и перфорированных по рабочей поверхности, дополнительные пластинчатые электроды и источник переменного тока, отличающееся тем, что один из дополнительных электродов выполняют в виде металлической пластины с иглами, которую устанавливают над одним из осадительных электродов, обеспечивая положение острых кромок игл над центрами перфорационных отверстий на равном удалении от поверхности осадительного электрода, а другой дополнительный электрод, покрытый слоем однородного диэлектрика, устанавливают на допробивном расстоянии от поверхности противоположного осадительного электрода. 2. A device for gas purification, comprising a housing, a system of plane-parallel precipitation electrodes coated with a uniform dielectric layer and perforated along the working surface, additional plate electrodes and an alternating current source, characterized in that one of the additional electrodes is made in the form of a metal plate with needles, which set over one of the precipitation electrodes, ensuring the position of the sharp edges of the needles above the centers of the perforations at an equal distance from the surface a single electrode, and another additional electrode coated with a layer of a uniform dielectric, is installed at a fractional distance from the surface of the opposite precipitation electrode. 3. Устройство для очистки газа по п.2, отличающееся тем, что расстояние острых кромок игл от поверхности осадительного электрода выбирает в интервале 0,05-0,15 м. 3. The device for gas purification according to claim 2, characterized in that the distance of the sharp edges of the needles from the surface of the precipitation electrode is selected in the range of 0.05-0.15 m 4. Устройство для очистки газа по п.2, отличающееся тем, что диаметр перфорационных отверстий выбирает в интервале 0,02-0,1 м. 4. The device for gas purification according to claim 2, characterized in that the diameter of the perforation holes is selected in the range of 0.02-0.1 m 5. Устройство для очистки газа по п.2, отличающееся тем, что осадительные электроды подключены к противоположным выводам источника переменного тока, а соответствующие им дополнительные электроды подключены к этим выводам источника в обратном порядке. 5. The gas purification device according to claim 2, characterized in that the precipitation electrodes are connected to opposite terminals of the AC source, and the corresponding additional electrodes are connected to these terminals of the source in the reverse order.
RU2000131007A 2000-12-13 2000-12-13 Method and device for cleaning gas RU2176561C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000131007A RU2176561C1 (en) 2000-12-13 2000-12-13 Method and device for cleaning gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000131007A RU2176561C1 (en) 2000-12-13 2000-12-13 Method and device for cleaning gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2176561C1 true RU2176561C1 (en) 2001-12-10

Family

ID=20243286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000131007A RU2176561C1 (en) 2000-12-13 2000-12-13 Method and device for cleaning gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2176561C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453376C2 (en) * 2009-03-06 2012-06-20 Александр Владимирович Стегленко Gas-discharge unit of gas treatment plant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453376C2 (en) * 2009-03-06 2012-06-20 Александр Владимирович Стегленко Gas-discharge unit of gas treatment plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4695358A (en) Method of removing SO2, NOX and particles from gas mixtures using streamer corona
RU2182850C1 (en) Apparatus for removing dust and aerosols out of air
US3653185A (en) Airborne contaminant removal by electro-photoionization
US4313739A (en) Removal of contaminants from gases
US5695549A (en) System for removing fine particulates from a gas stream
US2593377A (en) Gas cleaning apparatus
US1250088A (en) Process and apparatus for separation of suspended particles from gases.
US20090274592A1 (en) Plasma-based air purification device including carbon pre-filter and/or self-cleaning electrodes
JPS61153156A (en) Method and device for dusting gas current containing particle of solid or liquid under state of suspension by electric field
CN106051918B (en) Plasma air purification device
JPH0456646B2 (en)
US3729402A (en) Electrostatic filter for cleaning dielectric fluids
RU2176561C1 (en) Method and device for cleaning gas
US1358031A (en) Gas purification
KR102355353B1 (en) Apparatus for purificatinggas
Hoenig New applications of electrostatic technology to control of dust, fumes, smokes, and aerosols
JPH08332410A (en) Dust neutralizing and coagulating system
SE435140B (en) ELECTROSTATIC FILTER
KR20030062665A (en) A high efficiency dust collector
RU2095150C1 (en) Method of cleaning gases
RU2132238C1 (en) Gas cleaning apparatus
RU2039608C1 (en) Two-zoned electric filter for cleaning air from aerosol and toxic gases
KR0184228B1 (en) Deodorizing apparatus of electrostatic collector
RU2122898C1 (en) Method of cleaning of flue gases
RU2169621C1 (en) Electric filter of polymer material