RU2600997C1 - Method of gas flow cleaning - Google Patents

Method of gas flow cleaning Download PDF

Info

Publication number
RU2600997C1
RU2600997C1 RU2015139073/05A RU2015139073A RU2600997C1 RU 2600997 C1 RU2600997 C1 RU 2600997C1 RU 2015139073/05 A RU2015139073/05 A RU 2015139073/05A RU 2015139073 A RU2015139073 A RU 2015139073A RU 2600997 C1 RU2600997 C1 RU 2600997C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas flow
aerosol particles
gas
cleaning
pores
Prior art date
Application number
RU2015139073/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Алексеевич Палей
Original Assignee
Алексей Алексеевич Палей
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 Алексей Алексеевич Палей filed Critical Алексей Алексеевич Палей
Priority to RU2015139073/05A priority Critical patent/RU2600997C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2600997C1 publication Critical patent/RU2600997C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

FIELD: gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to gas cleaning and can be used in everyday life, in different industries and energy sector for separation of aerosol particles from gas flow contained therein. Invention can also be used for cleaning air from road dust, including aerosol contamination of internal combustion engine from exhaust gases, wearing process of tires and car brake pads and road surface. Invention is aimed at increase in efficiency of gas flow cleaning. Method consists in passage of gas flow being cleaned through the porous material with open pores, in pores of which a non-uniform electric field of not less than 0.1 kV/cm is formed during purification. Technical result in the disclosed method of gas flow cleaning is achieved by motion trajectory deviation of aerosol particles by electric field of current lines of gas flow while moving gas flow over the porous partition wall pores. aerosol particles deviating from the gas flow current lines are engaged for pore walls of the porous partition wall and are separated from gas flow. In the pores, thus, particles are retained, the size of which is considerably less than the size of pores, that ensures to increase cleaning efficiency from aerosol particles. Disclosed method enables to use common fibrous filtration materials, made for coarse filters, for fine purification of gas flows.
EFFECT: almost complete purification of gas flow from aerosol particles of the whole range of sizes, including a nanometre range, is provided.
1 cl, 1 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки газов и может быть использовано как в быту, так и в различных отраслях промышленности и энергетики и транспорта для очистки газов от содержащихся в нем аэрозольных частиц.The invention relates to the field of gas purification and can be used both in everyday life and in various industries and energy and transport for gas purification from the aerosol particles contained in it.

Известен способ очистки газов, заключающийся в охлаждении газового потока при его движении из верхней камеры в нижнюю по вертикальному цилиндрическому корпусу, в котором через патрубки входа и выхода циркулирует охлаждающий агент (см. А.Г. Амелин "Теоретические основы образования тумана", М., Химия, 1966 г., стр. 164). В известном способе парогазовая смесь через верхнюю камеру проходит по трубам, охлажденным движущимся в межтрубном пространстве хладагентом. При соприкосновении с холодной поверхностью труб происходит охлаждение газа и конденсация на этой поверхности содержащегося в газе пара. Конденсация паров происходит на содержащихся в газе аэрозольных частицах. Конденсируемая в трубах жидкость с аэрозольными частицами собирается в нижней камере и вытекает их нее через патрубок выхода конденсата. Очищенный газ выходит через патрубок нижней камеры. В известном способе производится конденсация и отделение от газа аэрозольных частиц лишь той части газа, которой удается соприкоснуться с поверхностью труб за время нахождения газа в трубе. Остальная же часть аэрозольных частиц остается в составе выходящего из устройства газа. Таким образом, для повышения степени очистки газа от аэрозольных частиц требуется увеличение габаритных размеров устройства, реализующего известный способ очистки.A known method of gas purification, which consists in cooling the gas stream as it moves from the upper chamber to the lower along a vertical cylindrical body, in which a cooling agent circulates through the inlet and outlet pipes (see A. G. Amelin "Theoretical basis for the formation of fog", M. Chemistry, 1966, p. 164). In the known method, the vapor-gas mixture passes through the upper chamber through pipes cooled by refrigerant moving in the annulus. In contact with the cold surface of the pipes, the gas cools and the vapor contained in the gas condenses on this surface. Vapor condensation occurs on aerosol particles contained in the gas. Condensed liquid in the pipes with aerosol particles is collected in the lower chamber and flows out of it through the condensate outlet pipe. The purified gas exits through the pipe of the lower chamber. In the known method, condensation and separation from the gas of aerosol particles only of that part of the gas that manages to come into contact with the surface of the pipes while the gas is in the pipe is performed. The rest of the aerosol particles remain in the composition of the gas leaving the device. Thus, to increase the degree of gas purification from aerosol particles, an increase in the overall dimensions of a device implementing the known cleaning method is required.

В патенте РФ на изобретение №2175880, МПК 7 B01D 5/00 представлено описание способа очистки газового потока от аэрозольных частиц, в котором совмещены процессы конденсации и сепарации паров с использованием коронного разряда. Сепарация сконденсированных паров в описанном способе реализована с помощью электрофильтра, содержащего соединенный с источником высокого напряжения коронирующий электрод и установленный относительно него с зазором осадительный электрод. Принцип работы электрофильтра достаточно полно освящен в литературе (см., например, А.Г. Касаткин «Основные процессы и аппараты химической технологии» Госхимиздат, 1950 г., стр. 138-150). В анализируемом электрофильтре электрические заряды, возникающие в зазоре между коронирующим и осадительным электродом, попадая на аэрозольные частицы газовой смеси, заряжают их. Электрическое поле в зазоре между коронирующим и осадительным электродом вынуждают заряженные аэрозольные частицы двигаться по направлению силовых линий к осадительному электроду, чем обеспечивается очищение газовой смеси от аэрозольных частиц. Конденсация паров в описываемом способе реализуется генерацией коронного разряда в газовом потоке. В процессе коронного разряда повышается плотность электрически заряженных частиц, содержащихся в газовом потоке, и при плотности электрических зарядов более 105 е/см3 (e - элементарный электрический заряд) электрически заряженные аэрозольные частицы начинают активно захватывать молекулы конденсируемых паров, превращаясь в крупные молекулярные комплексы. Молекулярная влага и аэрозольные частицы конденсата увлекаются из объема газового потока к осадительному электроду, где реализуется пристеночная конденсация. Таким образом, в описываемом электрофильтре в процессе конденсации задействованы не только случайно попавшие на стенки конденсируемой поверхности молекулы паров, но и молекулярные комплексы. Последние образуются в объеме движущегося газового потока с помощью электрически заряженных частиц и доставляются к поверхности заземленной конструкции электрическим полем. В результате действия механизма конденсации, совмещенного с механизмом электрофильтра, в описанном способе обеспечивается полнота сепарации паров из очищаемого газового потока без существенного увеличения габаритных размеров фильтра. Кроме того, известным способом можно улавливать и аэрозольные частицы, захватившие молекулы конденсируемых паров, т.е. реализовать так называемый принцип мокрой очистки газов.The RF patent for invention No. 2175880, IPC 7 B01D 5/00 describes a method for cleaning a gas stream from aerosol particles, in which condensation and vapor separation processes using a corona discharge are combined. The condensed vapor separation in the described method is implemented using an electrostatic precipitator containing a corona electrode connected to a high voltage source and a precipitation electrode mounted relative to it with a gap. The principle of operation of the electrostatic precipitator is quite fully consecrated in the literature (see, for example, A.G. Kasatkin, “Basic processes and apparatuses of chemical technology”, Goskhimizdat, 1950, p. 138-150). In the analyzed electrostatic precipitator, electric charges that arise in the gap between the corona and precipitation electrodes, falling on the aerosol particles of the gas mixture, charge them. The electric field in the gap between the corona and precipitation electrode forces the charged aerosol particles to move in the direction of the lines of force toward the precipitation electrode, which ensures the purification of the gas mixture from aerosol particles. The vapor condensation in the described method is realized by the generation of a corona discharge in a gas stream. During the corona discharge, the density of electrically charged particles contained in the gas stream increases, and when the density of electric charges exceeds 10 5 e / cm 3 (e is the elementary electric charge), electrically charged aerosol particles begin to actively capture condensed vapor molecules, turning into large molecular complexes . Molecular moisture and aerosol particles of the condensate are carried away from the volume of the gas stream to the precipitation electrode, where near-wall condensation is realized. Thus, in the electrostatic precipitator described in the process of condensation, not only vapor molecules that accidentally hit the walls of the condensed surface are involved, but also molecular complexes. The latter are formed in the volume of a moving gas stream with the help of electrically charged particles and delivered to the surface of a grounded structure by an electric field. As a result of the action of the condensation mechanism combined with the mechanism of the electrostatic precipitator, the described method ensures the completeness of vapor separation from the gas stream being cleaned without significantly increasing the overall dimensions of the filter. In addition, aerosol particles that capture molecules of condensed vapors, i.e. implement the so-called principle of wet gas cleaning.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому техническому решению относится способ очистки газового потока, описанный в патенте РФ №2293597 RU. В известном способе в начале очистки в очищаемом газовом потоке формируют неоднородное электрическое поле и генерируют в очищаемом газовом потоке коронный разряд. Содержащиеся в газовом потоке аэрозольные частицы в процессе воздействия на них электрическим полем и коронным разрядом получают электрический заряд. Далее газовый поток с электрически заряженными аэрозольными частицами пропускаются через осадительный электрод, выполненный в виде пористой с открытыми порами перегородки. При прохождении газового потока через пористую поверхность осадительного электрода электрически заряженные аэрозольные частицы осаждаются на порах осадительного электрода. Известный способ имеет высокую эффективность для очистки увлажненных газовых потоков. Эффективность реализации известного способа определяется в значительной степени степенью пересыщения паров очищаемого газового потока. Электрические заряды, локализованные на аэрозольных частицах, инициируют процессы конденсации. Увлажняются даже самые мелкие аэрозоли, чем и достигается высокая степень очистки.The closest technical solution to the proposed technical solution relates to a method of cleaning a gas stream described in the patent of the Russian Federation No. 2293597 RU. In the known method, at the beginning of purification, an inhomogeneous electric field is formed in the gas stream to be cleaned and a corona discharge is generated in the gas stream to be cleaned. The aerosol particles contained in the gas stream during exposure to them by an electric field and a corona discharge receive an electric charge. Next, a gas stream with electrically charged aerosol particles is passed through a precipitation electrode made in the form of a porous septum with open pores. When a gas stream passes through the porous surface of a precipitation electrode, electrically charged aerosol particles are deposited on the pores of the precipitation electrode. The known method has high efficiency for cleaning humidified gas streams. The effectiveness of the implementation of the known method is determined to a large extent by the degree of supersaturation of the vapor of the purified gas stream. Electric charges localized on aerosol particles initiate condensation processes. Even the smallest aerosols are humidified, which results in a high degree of purification.

Вместе с тем, как известно, коронный разряд сам является источником загрязнения газового потока мелкодисперсными аэрозолями. См. Л.И. Толпыгин и др. О перспективах возможности очистки воздуха от аэрозольных частиц посредством неоднородного электрического поля. Экология и промышленность России. Октябрь, 2014 г., стр. 48-51. При использовании известного способа затруднительно добиться высокой эффективности очистки для сухих газовых потоков, что ограничивает область применения известного способа очистки.At the same time, as is known, the corona discharge itself is a source of gas flow pollution with fine aerosols. See L.I. Tolpygin et al. On the prospects of the possibility of purifying air from aerosol particles by means of an inhomogeneous electric field. Ecology and industry of Russia. October 2014, pp. 48-51. When using the known method it is difficult to achieve high cleaning efficiency for dry gas streams, which limits the scope of the known cleaning method.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности очистки газового потока.The aim of the invention is to increase the cleaning efficiency of the gas stream.

Для достижения поставленной цели в известном способе очистки газа от аэрозолей, заключающемся в воздействии электрическим полем на очищаемый газовый поток и пропускании очищаемого газового потока через пористый с открытыми порами материал, электрическое поле величиной не менее 0,1 кВ/см формируют в порах фильтрующего материала путем подачи высокого напряжения на электрод, установленный по центру заполненной фильтрующим материалом ячейки, образованной установленными с зазором относительно друг друга заземленными пластинами.To achieve the goal in the known method of gas purification from aerosols, which consists in exposing the gas stream to be cleaned by an electric field and passing the gas stream through a porous open-cell material, an electric field of at least 0.1 kV / cm is formed in the pores of the filter material by applying a high voltage to an electrode mounted in the center of a cell filled with filtering material, formed by grounded plates installed with a gap relative to each other.

Технический результат в заявляемом способе очистки газового потока достигается за счет отклонения траекторий движения аэрозольных частиц электрическим полем от линий тока газового потока при движении газового потока по порам фильтрующего материала. Отклонившиеся от линий тока газового потока аэрозольные частицы зацепляются за стенки пор и сепарируются от газового потока. В порах, таким образом, задерживаются частицы, размер которых значительно меньше, чем размер пор. Более эффективное воздействие на аэрозольные частицы и их отклонение от линий тока обеспечивается при использовании неоднородного электрического поля. Под действием неоднородного электрического поля на частицах индуцируется дипольный момент, вследствие чего частицы движутся в сторону увеличения градиента электрического поля. См. Л.И. Толпыгин и др. О перспективах возможности очистки воздуха от аэрозольных частиц посредством неоднородного электрического поля. Экология и промышленность России. Октябрь, 2014 г., стр. 48-51.The technical result in the inventive method of cleaning a gas stream is achieved by deviating the trajectories of the aerosol particles from the electric field from the streamlines of the gas stream when the gas stream moves through the pores of the filter material. Aerosol particles that deviate from the streamlines of the gas stream catch on the pore walls and are separated from the gas stream. Thus, particles whose size is significantly smaller than the pore size are retained in the pores. A more effective effect on aerosol particles and their deviation from streamlines is provided by using an inhomogeneous electric field. Under the influence of an inhomogeneous electric field, a dipole moment is induced on the particles, as a result of which the particles move towards an increase in the gradient of the electric field. See L.I. Tolpygin et al. On the prospects of the possibility of purifying air from aerosol particles by means of an inhomogeneous electric field. Ecology and industry of Russia. October 2014, pp. 48-51.

Реализация заявляемого способа очистки газового потока следующая. Поперечное сечение воздуховода, по которому перемещается подлежащий очистке от аэрозольных частиц газовый ток, перекрывается пористым с открытыми порами фильтрующим материалом. В качестве фильтрующего материала могут быть использованы стекловолокна или другие фильтрующие материалы, широко предлагаемые на рынке для использования в фильтрах грубой очистки. Фильтрующий материал укладывается в ячейки, образованные заземленными электропроводными пластинами, установленными с зазором относительно друг друга. Для укрепления конструкции электропроводные пластины могут быть установлены между двумя сетками. Для повышения эффективности очистки рекомендуется использовать материал с высоким значением диэлектрической проницаемости не менее 1,3. Чем выше значение диэлектрической проницаемости материала, тем выше эффективность очистки. В пористом материале формируется неоднородное электрическое поле величиной не менее 0,1 кВ/см, градиент которого не менее 0,01 кВ/см2. Формирование неоднородного электрического поля осуществляется путем подачи напряжения на электрод, установленный по центру заполненной фильтрующим материалом ячейки, образованной установленными с зазором относительно друг друга заземленными пластинами. Содержащиеся в очищаемом газовом потоке аэрозольные частицы неоднородным электрическим полем увлекаются в сторону увеличения градиента электрического поля, отклоняются от линий тока газового потока, зацепляются за стенки пор перегородки и сепарируются от газового потока. Очищенный от аэрозольных частиц газовый поток выходит наружу. При переполнении пор производится либо регенерация фильтрующего материала с очисткой пор, либо, при невозможности осуществления регенерации, производится замена фильтрующего материала. Учитывая, что путем воздействия неоднородным электрическим полем на очищаемый газ в фильтрующем материале задерживаются частицы, размер которых значительно меньше размера пор, предложенное техническое решение позволяет повысить эффективность очистки, не увеличивая при этом гидравлического сопротивления очищаемому потоку. Степень различия в размерах пор и сепарируемых аэрозолей определяется временем прохождения очищаемого газа через фильтрующий материал, а также значениями параметров неоднородного электрического поля (напряженность электрического поля и степень его неоднородности).The implementation of the proposed method for cleaning the gas stream is as follows. The cross-section of the duct along which the gas current to be cleaned from aerosol particles moves is blocked by a porous filter material with open pores. As the filter material can be used fiberglass or other filter materials that are widely marketed for use in coarse filters. The filter material is stacked in cells formed by grounded conductive plates installed with a gap relative to each other. To strengthen the structure, electrically conductive plates can be installed between two grids. To increase the cleaning efficiency, it is recommended to use a material with a high dielectric constant of at least 1.3. The higher the dielectric constant of the material, the higher the cleaning efficiency. In a porous material an inhomogeneous electric field is formed with a value of at least 0.1 kV / cm, the gradient of which is at least 0.01 kV / cm 2 . The formation of an inhomogeneous electric field is carried out by applying voltage to an electrode mounted in the center of a cell filled with filter material, formed by grounded plates installed with a gap relative to each other. The aerosol particles contained in the gas stream being cleaned by an inhomogeneous electric field are carried away in the direction of increasing the electric field gradient, deviate from the gas stream stream lines, cling to the walls of the pore walls of the partition, and are separated from the gas stream. The gas stream cleared of aerosol particles comes out. In case of pore overflow, either regeneration of the filter material with pore cleaning is performed, or, if regeneration is not possible, the filter material is replaced. Considering that by the action of an inhomogeneous electric field on the gas to be cleaned, particles whose size is much smaller than the pore size are retained in the filter material, the proposed technical solution improves the cleaning efficiency without increasing the hydraulic resistance of the stream being cleaned. The degree of difference in the sizes of pores and separated aerosols is determined by the time of passage of the gas to be cleaned through the filter material, as well as by the values of the parameters of the inhomogeneous electric field (electric field strength and the degree of its heterogeneity).

На рис. 1 представлена условная схема конструкции фильтра, обеспечивающего реализацию предлагаемого способа очистки. Фильтр включает в себя конструкцию, выполненную из установленных между двумя сетками 1 с зазором относительно друг друга электропроводных пластин 2. Ячейки, образованные электропроводными пластинами 2, заполнены фильтрующим материалом 3. По центру ячеек внутри фильтрующего материала 3 электрически изолированно установлены электроды 4, соединенные с одним из полюсов высоковольтного источника питания 5, другой полюс которого соединен с электропроводными пластинами. При наличии контура заземления второй полюс высоковольтного источника питания и электропроводные пластины могут быть заземлены. Для фиксации фильтрующего материала ячейки могут быть перекрыты конструкцией, прозрачной для прохождения газового потока, например сеткой 1. Устройство работает следующим образом. Подлежащий очистке газовый поток (на рис. 1 показан стрелкой W) проходит в поры фильтрующего материала. При подаче высокого напряжения на электроды 4 между электродами 4 и заземленными электропроводными пластинами 2 образуется неоднородное электрическое поле. Неоднородное электрическое поле на содержащихся в очищаемом газовом потоке аэрозольных частицах индуцирует дипольный момент, который вынуждает аэрозольные частицы двигаться в сторону увеличения градиента сформированного электрического поля. При движении газового потока по порам фильтрующего материала, аэрозольные частицы отклоняются от линий тока, что увеличивает вероятность столкновения их с поверхностью пор и, как следствие, повышает эффективность очистки газового потока. Проведенные автором изобретения исследования показали высокую эффективность предложенного способа. График распределения аэрозольных частиц, содержащихся в очищаемом воздухе (фон) и в очищенном воздухе (кривые, обозначенные как фильтр, 6 кВ, 10 кВ, 15 кВ, 20 кВ) представлен на рис. 2. Кривая, обозначенная «фильтр» отображает распределение частиц, содержащихся в воздухе, прошедшем через фильтрующий материал. Кривые, обозначенные на рисунке 6 кВ, 10 кВ, 15 кВ, 20 кВ, - распределение частиц, содержащихся в воздухе, прошедшем через тот же фильтрующий материал, при воздействии на него неоднородным электрическим полем 0,1; 0,17; 0,25; 0,33 кВ/см. Поле формировалось путем подачи на электроды напряжения, соответственно 6 кВ, 10 кВ, 15 кВ, 20 кВ. Для наглядности изображения концентрации частиц после фильтра на графике представлены увеличенными соответственно в 5 (фильтр и 6 кВ), в 50 (10 и 15 кВ) и 100 (20 кВ) раз.In fig. 1 presents a schematic diagram of the design of the filter, ensuring the implementation of the proposed cleaning method. The filter includes a structure made of electrically conductive plates 2 installed between two grids 1 with a gap relative to each other. Cells formed by electrically conductive plates 2 are filled with filter material 3. In the center of the cells inside the filter material 3, electrodes 4 connected to one from the poles of the high voltage power supply 5, the other pole of which is connected to the conductive plates. In the presence of a ground loop, the second pole of the high-voltage power supply and the conductive plates can be grounded. To fix the filter material, the cells can be blocked by a structure transparent to the passage of the gas stream, for example, mesh 1. The device operates as follows. The gas stream to be cleaned (shown in figure 1 by the arrow W) passes into the pores of the filter material. When high voltage is applied to the electrodes 4, an inhomogeneous electric field is formed between the electrodes 4 and the grounded conductive plates 2. A nonuniform electric field on the aerosol particles contained in the gas stream being cleaned induces a dipole moment, which forces the aerosol particles to move toward an increase in the gradient of the formed electric field. When the gas stream moves through the pores of the filter material, aerosol particles deviate from the streamlines, which increases the likelihood of their collision with the pore surface and, as a result, increases the efficiency of gas stream cleaning. Studies conducted by the author of the invention showed the high efficiency of the proposed method. The distribution chart of aerosol particles contained in the cleaned air (background) and in the cleaned air (curves marked as a filter, 6 kV, 10 kV, 15 kV, 20 kV) is shown in Fig. 2. The curve labeled “filter” shows the distribution of particles contained in the air passing through the filter material. The curves indicated in Figure 6 kV, 10 kV, 15 kV, 20 kV are the distribution of particles contained in the air passing through the same filter material when exposed to an inhomogeneous electric field of 0.1; 0.17; 0.25; 0.33 kV / cm. The field was formed by applying voltage to the electrodes, respectively 6 kV, 10 kV, 15 kV, 20 kV. For clarity, the image of the particle concentration after the filter on the graph is shown increased by 5 (filter and 6 kV), 50 (10 and 15 kV) and 100 (20 kV) times, respectively.

Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице 1. Распределение аэрозольных частиц, содержащихся в очищенном фильтром воздухе.The results of experimental studies are presented in table 1. Distribution of aerosol particles contained in the air filtered by the filter.

Figure 00000001
Figure 00000001

Фильтрующий материал на основе стекловолокон, предназначенный для использования в фильтрах грубой очистки, ФВР-PS3-G3, в эксперименте обеспечивал пятикратное снижение концентрации аэрозольных частиц. Эффективность очистки во всем диапазоне размеров частиц составила 82,4% во всем диапазоне размеров частиц. В диапазоне частиц 50-200 нм эффективность очистки испытуемого фильтрующего материала составляла 60-70%. Эффект повышения эффективности очистки газового потока от аэрозольных частиц обычным волокнистым фильтрующим материалом существенно проявляется при приложении разности потенциалов в 6 кВ, которое обеспечивает формирование в фильтрующем материале неоднородного электрического поля значением не менее 0,1 кВ/см, градиент которого не менее 0,01 кВ/см2. При формировании в фильтрующем материале электрического поля с напряженностью электрического поля ~0,1 кВ/см эффективность очистки воздуха по концентрации частиц возросла практически до 97% во всем диапазоне размеров частиц. Исключение составил диапазон размеров частиц 20-80 нм, где эффективность очистки достигала значения 80-90%. При повышении напряженности электрического поля воздух очищался практически полностью, улавливались практически все частицы. В очищенном воздухе оставалось всего до нескольких десятков частиц на см3 во всем диапазоне размеров частиц, включая нанометровый диапазон, при фоновом загрязнении в несколько тысяч частиц на см3.The fiberglass-based filter material intended for use in coarse filters, FVR-PS3-G3, in the experiment provided a five-fold decrease in the concentration of aerosol particles. The cleaning efficiency in the entire range of particle sizes was 82.4% in the entire range of particle sizes. In the range of particles of 50-200 nm, the cleaning efficiency of the test filter material was 60-70%. The effect of increasing the efficiency of cleaning a gas stream from aerosol particles with a conventional fibrous filter material is significantly manifested when a potential difference of 6 kV is applied, which ensures the formation of a non-uniform electric field in the filter material with a value of at least 0.1 kV / cm, whose gradient is at least 0.01 kV / cm 2 . When an electric field was formed in the filter material with an electric field strength of ~ 0.1 kV / cm, the efficiency of air purification by the concentration of particles increased to almost 97% in the entire range of particle sizes. An exception was the particle size range of 20-80 nm, where the cleaning efficiency reached a value of 80-90%. With increasing electric field, the air was cleaned almost completely, almost all particles were captured. In the purified air, only a few tens of particles per cm 3 remained in the entire range of particle sizes, including the nanometer range, with background pollution of several thousand particles per cm 3 .

Таким образом, предложенное техническое решение благодаря новым признакам позволяет повысить эффективность способа очистки и достичь поставленной цели изобретения.Thus, the proposed technical solution due to new features can improve the efficiency of the cleaning method and achieve the goal of the invention.

Изобретение создано при поддержке грантов РФФИ №№14-08-00836, 15-0804724, 15-0810081.The invention was created with the support of RFBR grants No. 14-08-00836, 15-0804724, 15-0810081.

Claims (1)

Способ очистки газа от аэрозолей, заключающийся в воздействии электрическим полем на очищаемый газовый поток и пропускании очищаемого газового потока через пористый с открытыми порами фильтрующий материал, отличающийся тем, что электрическое поле величиной не менее 0,1 кВ/см формируют в порах фильтрующего материала путем подачи высокого напряжения на электрод, установленный по центру заполненной фильтрующим материалом ячейки, образованной установленными с зазором относительно друг друга заземленными пластинами. A method of purifying gas from aerosols, which consists in exposing the gas stream to be cleaned by an electric field and passing the gas stream through an open-cell porous filter material, characterized in that an electric field of at least 0.1 kV / cm is formed in the pores of the filter material by feeding high voltage to the electrode mounted in the center of the cell filled with filter material formed by grounded plates installed with a gap relative to each other.
RU2015139073/05A 2015-09-14 2015-09-14 Method of gas flow cleaning RU2600997C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015139073/05A RU2600997C1 (en) 2015-09-14 2015-09-14 Method of gas flow cleaning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015139073/05A RU2600997C1 (en) 2015-09-14 2015-09-14 Method of gas flow cleaning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2600997C1 true RU2600997C1 (en) 2016-10-27

Family

ID=57216591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015139073/05A RU2600997C1 (en) 2015-09-14 2015-09-14 Method of gas flow cleaning

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600997C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111167240A (en) * 2019-12-31 2020-05-19 西安金清泰环境科技有限公司 Tail gas control mode for road installation automobile tail gas absorption equipment

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU912236A1 (en) * 1980-02-22 1982-03-15 Предприятие П/Я А-1001 Apparatus for cleaning air from ionogenic compounds
RU2133139C1 (en) * 1998-05-12 1999-07-20 Волгоградский государственный технический университет Apparatus for gas cleaning from impurities
FR2792838B1 (en) * 1999-04-27 2001-07-27 Ectium Bv PROCESS FOR THE TREATMENT OF GASEOUS MEDIA CONTAINING CONTAMINANT PARTICLES
RU2293597C2 (en) * 2005-04-26 2007-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ПРОСТОР" Filter for cleaning gas flow

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU912236A1 (en) * 1980-02-22 1982-03-15 Предприятие П/Я А-1001 Apparatus for cleaning air from ionogenic compounds
RU2133139C1 (en) * 1998-05-12 1999-07-20 Волгоградский государственный технический университет Apparatus for gas cleaning from impurities
FR2792838B1 (en) * 1999-04-27 2001-07-27 Ectium Bv PROCESS FOR THE TREATMENT OF GASEOUS MEDIA CONTAINING CONTAMINANT PARTICLES
RU2293597C2 (en) * 2005-04-26 2007-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ПРОСТОР" Filter for cleaning gas flow

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111167240A (en) * 2019-12-31 2020-05-19 西安金清泰环境科技有限公司 Tail gas control mode for road installation automobile tail gas absorption equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jaworek et al. Two-stage electrostatic precipitators for the reduction of PM2. 5 particle emission
Cao et al. Improving the removal of particles and trace elements from coal-fired power plants by combining a wet phase transition agglomerator with wet electrostatic precipitator
RU179145U1 (en) Electrostatic air filter
US8206494B2 (en) Device for air/water extraction by semi-humid electrostatic collection and method using same
PT103727A (en) ELECTROSTATIC RECIRCULATION PROCESS FOR DISPOSAL AND GAS LAVAGE AND THEIR DEVICE
CN102671506B (en) Method for cooperatively controlling multiple pollutants of flue gas by using charge adsorbent strengthened electric bag device
CN105727676B (en) A kind of method and device of electromagnetism collaboration electrofiltration dedusting
PH12014000396B1 (en) Composite dust collector
RU2600997C1 (en) Method of gas flow cleaning
RU2293597C2 (en) Filter for cleaning gas flow
CN204429032U (en) The organic exhaust gas waste heat recovery of high temperature multicomponent and purifying processing device
WO2020187305A1 (en) Low specific resistance substance treatment method and treatment device
CN109604062A (en) Electrostatic precipitation reactor design method and indoor cleaner
CN105562204B (en) Flue gas purification device and method for trapping PM2.5-PM10 in advancing magnetic field by means of magnetic porous media
RU2356632C1 (en) Filter for gas flow treating
JP2013123692A (en) Dust collector and method for collecting dust
JP2004057944A (en) Exhaust gas cleaning equipment
CN103961973A (en) Adsorption device with built-in electric filter
US20120103184A1 (en) Electrostatic filtration system
CN204429021U (en) A kind of bitumen flue gas treatment system
CN208679458U (en) A kind of combination wet electrical dust precipitator
EP3974062A1 (en) Apparatus for electrostatic de-activation and removal of hazardous aerosols from air
CN211358231U (en) Wet-type electrostatic composite oil fume purification device
RU2494791C1 (en) Gas flow cleaning filter
RU159862U1 (en) DEVICE FOR COMBINED CLEANING OF GAS MEDIA

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180915