RU2665583C1 - Способ пылеулавливания с помощью лазерной установки - Google Patents
Способ пылеулавливания с помощью лазерной установки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665583C1 RU2665583C1 RU2017109057A RU2017109057A RU2665583C1 RU 2665583 C1 RU2665583 C1 RU 2665583C1 RU 2017109057 A RU2017109057 A RU 2017109057A RU 2017109057 A RU2017109057 A RU 2017109057A RU 2665583 C1 RU2665583 C1 RU 2665583C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- laser
- dust
- certain polarity
- open
- Prior art date
Links
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 title abstract 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 8
- 206010037844 rash Diseases 0.000 claims abstract description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 20
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 20
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000003920 environmental process Methods 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N sulfluramid Chemical group CCNS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C11/00—Separation by high-voltage electrical fields, not provided for in other groups of this subclass
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к очистке газов в различных отраслях промышленности и в окружающей среде для пылеулавливания и пылеподавления. При осуществлении способа используют лазер и распределитель лазерного излучения в виде пучка луча с интенсивностью импульса 10-10Вт/см, образующий область ионизации высокой напряженности для предварительной многократной обработки больших объемов пылевоздушных потоков. Используют осадительные поверхности: в закрытых объемах в виде стационарных электродов, имеющих противоположную полярность создающей ионизацию лазерной установки; на открытых воздушных пространствах карьеров в виде вводимых в воздушное пространство надувных емкостей, изготовленных из легкополяризуемых эластичных диэлектрических материалов или в виде электродов определенной полярности, установленных на беспилотниках; при вулканических извержениях - в виде электродов определенной полярности, установленных на беспилотниках. Повышается эффективность очистки, снижаются энергетические затраты. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области пылеулавливания с помощью осадительных электродов в электростатическом поле, создаваемым лазерным излучением и может использоваться в различных отраслях промышленности, а также в экологических процессах очистки атмосферы при вулканических извержениях пепла и золы.
Известна конструкция пластинчатого электрофильтра, включающая корпус с входным и выходным газоходами, между которыми установлены пластинчатые осадительные электроды в виде гладких металлических листов или натянутых на рамы сеток, между которыми подвешены коронирующие электроды, выполненные из отрезков проволоки (аналог). Машины и аппараты химических производств. Издание третье, переработанное и дополненное. Под редакцией И.И. Чернобыльского. - М.: Машиностроение. 1975. 451 с., с. 11-12. Недостатком этого способа является значительные затраты электроэнергии для создания устойчивого коронного разряда между коронирующими и осадительными электродами, что приводит к повышенной стоимости очистки газов от дисперсной фазы, особенно при изменениях расхода газа.
Известен электрофильтр для очистки потока газа от пыли, включающий корпус с входным и выходным патрубками, осадительные электроды, элементы которых расположены поперек газового потока у входного патрубка и вдоль в основной части корпуса, и коронирующие электроды, расположенные между рядами осадительных электродов, при этом свободное сечение в рядах элементов осадительных электродов, расположенных поперек газового потока, составляет 30-60% (аналог). Авт. св. СССР 629981, B01D 35/06, В01С 3/09, электрофильтр, 1978. Недостатком этого способа является сложность конструкции электродов, элементы которых расположены поперек газового потока у входного патрубка, и значительные затраты электроэнергии для создания устойчивого коронного разряда между коронирующими и осадительными электродами, что приводит к повышению стоимости очистки газов от пыли при изменениях расхода газа.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является электрофильтр, состоящий из корпуса, осадительных и коронирующих электродов, образующих несколько электрополей, входного и выходного газоходов, бункеров и источников высокого напряжения, при этом один или несколько осадительных электродов имеют вырезы, плоскости которых снабжены установленными на изоляторах пластинами, заземленными через рамки измерительных приборов, и установлены в начале и конце электрофильтра (авт. св. СССР 1212490, B01D 35/06, В03С 3/09, электрофильтр, 1984). Недостатком этого способа является повышенные затраты электроэнергии из-за необходимости создания устойчивого коронного разряда между коронирующими и осадительными электродами в каждом электрополе, что приводит к увеличению стоимости очистки газов от пыли, особенно при изменении расхода газа.
Техническим результатом предлагаемого способа является экономически целесообразная очистка больших объемов газов. При интенсивности лазерного импульса 1015-1016 Вт/см2 напряженность электрического поля в нем достигает значений, сравнимых с внутриатомными полями, поэтому любое вещество при облучении такими импульсами мгновенно ионизуется и переходит в состояние плазмы. Энергия лазерного излучения достаточно эффективно трансформируется в энергию заряженных частиц. Перезаряженные частицы пыли определенной полярности, например, положительной притягиваются и осаждаются на осадительных электродах противоположной полярности. На поверхности осадительных электродов улавливается основная масса пыли, содержащейся в газах. Требования к осадительным электродам можно сформулировать следующим образом:
- создание конструкций, обеспечивающих максимальную поверхность осаждения для пылевых частиц.
Техническим результатом является то, что предложен новый способ перезаряжания частиц пыли лазерным излучением.
На фиг. 1 изображена схема лазерного электрофильтра; на фиг. 2 - схема пылеулавливания на открытых горных работах с помощью надувных емкостей и лазера; на фиг. 3 - схема пылеулавливания на открытых горных работах с помощью беспилотников и лазера; на фиг. 4 - схема пылеулавнивания при вулканических извержениях с помощью беспилотников и лазера.
Кроме этого достигается снижение расхода электроэнергии за счет использования распределения лазерного луча в виде пучка для многократной обработки больших объемов загрязненных газов. Для этой цели используются различные технические решения, позволяющие распределять энергию лазерного излучения по всему объему очищаемого газа, например, вращающимся шаром с укрепленными на нем разнонаправленными зеркальными поверхностями.
Поставленный технический результат при пылеулавливании в закрытых объемах достигается тем, что в существующем электрофильтре, состоящем из корпуса 1 и осадительных электродов 2 устанавливается лазер 3 с устройством распределения лазерного луча 4 в виде пучка для многократной обработки проходящих, например, дымовых газов. Процесс очистки газов в лазерных электрофильтрах протекает следующим образом: дымовые газы, содержащие взвешенные частички золы, равномерным потоком проходят через электрическое поле высокой напряженности, которое создается пучком лазерного излучения и осадительными электродами. К одному из полюсов, например, отрицательному полюсу выпрямителя 6 присоединяются осадительные электроды. При подаче на осадительные электроды тока высокого напряжения в лазерном электрофильтре возникает электрическое поле, напряженность которого нарастает при включении в работу непосредственно лазерной установки. В обработанной лазерным пучком зоне происходит ионизация газа с образованием большого количества ионов и электронов. Положительные ионы мгновенно достигают и осаждаются на осадительных электродах, а отрицательные ионы и электроны, двигаясь под действием электрического поля и участвуя в беспорядочном тепловом движении газовых молекул, сталкиваются со взвешенными в газе частицами золы, адсорбируются ими, в результате чего частицы золы, приобретают электрический заряд определенной полярности, например, положительный и также осаждаются на осадительных электродах. Для очистки поверхностей электродов от золы используются механизмы встряхивания различного типа. Зола ссыпается в сборные бункеры 5, откуда удаляется при помощи аппаратов гидрозолоудаления (фиг. 1).
При пылеулавливании в полуоткрытых объемах, например, на открытых горных работах после проведения взрывных работ воздушное пространство карьера со взметанной пылью предварительно ионизируется предлагаемой лазерной установкой 1 с устройством распределения лазерного луча в виде пучка 2. По п. 1 одновременно в этот объем воздуха вводится необходимое количество надувных емкостей 3 большого объема, изготовленных из легкополяризуемого эластичного материала. Эластичный материал емкостей в процессе накачки воздухом электризуется, например, положительным зарядом и притягивает на свою поверхность перезаряженные частицы пыли с отрицательным зарядом (фиг. 2).
По п. 2 одновременно в эту зону вводятся достаточное количество беспилотников 3 с осадительными поверхностями 4 (электродами), имеющими определенную полярность, например, положительную. Перезаряженные частицы пыли, например, отрицательным зарядом мгновенно осаждаются на положительно заряженные поверхности (электроды) беспилотников, которые барражируют в зоне карьера, и таким образом происходит процесс пылеулавливания (фиг. 3).
При вулканических извержениях большие объемы воздуха с газами и пеплом ионизируются предлагаемыми лазерными установками 1 с устройствами распределения лазерного луча 2 в виде пучка и одновременно в эту зону вводится достаточное количество беспилотников 3 с осадительными поверхностями 4 (электродами), имеющими определенную полярность, например, положительную. Перезаряженные частицы пепла, например, отрицательным зарядом мгновенно осаждаются на положительно заряженные поверхности (электродов) беспилотников, которые барражируют в зоне вулкана, и таким образом происходит процесс улавливания вулканического или иного пепла и золы (фиг. 4).
Claims (1)
- Способ пылеулавливания лазерным излучением включает лазер и распределитель лазерного излучения в виде пучка луча с интенсивностью импульса 1015-1016 Вт/см2, образующий область ионизации высокой напряженности для предварительной многократной обработки больших объемов пылевоздушных потоков, при том данное устройство имеет различное выполнение для обработки пылевоздушных потоков в закрытых объемах (стационарных пылеочистных установках), на открытых воздушных пространствах карьеров при взрывах и очистке атмосферы от пыли и газа при вулканических извержениях, и отличается тем, что используются осадительные поверхности: в закрытых объемах в виде стационарных электродов, имеющих противоположную полярность создающей ионизацию лазерной установки; на открытых воздушных пространствах карьеров в виде вводимых в воздушное пространство надувных емкостей, изготовленных из легкополяризуемых эластичных диэлектрических материалов или в виде электродов определенной полярности, установленных на беспилотниках; при вулканических извержениях - в виде электродов определенной полярности, установленных на беспилотниках.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017109057A RU2665583C1 (ru) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Способ пылеулавливания с помощью лазерной установки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017109057A RU2665583C1 (ru) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Способ пылеулавливания с помощью лазерной установки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2665583C1 true RU2665583C1 (ru) | 2018-08-31 |
Family
ID=63459658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017109057A RU2665583C1 (ru) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Способ пылеулавливания с помощью лазерной установки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2665583C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2160625C1 (ru) * | 1999-11-16 | 2000-12-20 | Волгоградский государственный технический университет | Аппарат для разделения газа |
RU2173923C1 (ru) * | 2000-06-01 | 2001-09-20 | Центр физического приборостроения ИОФ РАН | Газовый лазер |
RU2175150C2 (ru) * | 1996-08-06 | 2001-10-20 | Компани Женераль де Матьер Нюклеэр | Способ и устройство для обеспыливания таблеток ядерного топлива посредством лазерного луча |
JP2010099544A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Dainippon Printing Co Ltd | 表示付空気清浄装置 |
RU2495185C1 (ru) * | 2012-02-21 | 2013-10-10 | Александр Александрович Перфилов | Способ снижения динамических воздействий вулкана на окружающую среду при его извержении |
-
2017
- 2017-03-17 RU RU2017109057A patent/RU2665583C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2175150C2 (ru) * | 1996-08-06 | 2001-10-20 | Компани Женераль де Матьер Нюклеэр | Способ и устройство для обеспыливания таблеток ядерного топлива посредством лазерного луча |
RU2160625C1 (ru) * | 1999-11-16 | 2000-12-20 | Волгоградский государственный технический университет | Аппарат для разделения газа |
RU2173923C1 (ru) * | 2000-06-01 | 2001-09-20 | Центр физического приборостроения ИОФ РАН | Газовый лазер |
JP2010099544A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Dainippon Printing Co Ltd | 表示付空気清浄装置 |
RU2495185C1 (ru) * | 2012-02-21 | 2013-10-10 | Александр Александрович Перфилов | Способ снижения динамических воздействий вулкана на окружающую среду при его извержении |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2390373C (en) | Method and apparatus for particle agglomeration | |
RU2235601C2 (ru) | Способ и устройство для отделения частиц и/или капель материала от потока газа | |
JP4687595B2 (ja) | 電気集塵装置 | |
US20070234905A1 (en) | High performance electrostatic precipitator | |
US4293319A (en) | Electrostatic precipitator apparatus using liquid collection electrodes | |
RU2321463C1 (ru) | Способ ионизационной сепарации дисперсных материалов и устройство для его осуществления | |
WO2016021063A1 (ja) | 粒子荷電装置 | |
KR20170097363A (ko) | 미세입자 분리장치 | |
US3633337A (en) | Gas-handling method and apparatus | |
Muzafarov et al. | The research results of cleaning air stream process from aerosol particles in electric fields of corona discharge stream form | |
US3109720A (en) | Electrostatic precipitation | |
RU2665583C1 (ru) | Способ пылеулавливания с помощью лазерной установки | |
RU170489U1 (ru) | Электрофильтр | |
RU2431785C2 (ru) | Ионный вентилятор-фильтр | |
US2192250A (en) | Electrical precipitation apparatus | |
Minkin et al. | Development of the energy-saving air regeneration system in production rooms | |
RU2525539C1 (ru) | Электрофильтр | |
RU2303487C1 (ru) | Способ очистки газов и электрофильтр для его реализации | |
RU2095150C1 (ru) | Способ очистки газов | |
RU96509U1 (ru) | Электрофильтр | |
RU197949U1 (ru) | Электрофильтр | |
SU1065026A1 (ru) | Электрофильтр дл очистки газа от пыли | |
RU2181466C1 (ru) | Ионный вентилятор-фильтр | |
RU2612292C1 (ru) | Способ удаления заряженных микрочастиц из газового потока | |
RU2455501C2 (ru) | Способ очистки выхлопных газов и устройство для осуществления способа |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190318 |