UA149165U

UA149165U - METHOD OF CLEANING AIR POLLUTED AREAS OF URBANIZED AREAS

Info

Publication number: UA149165U
Application number: UAU202103142U
Authority: UA
Inventors: Галина Олегівна Татарченко
Original assignee: Східноукраїнський Національний Університет Імені Володимира Даля
Priority date: 2021-06-08
Filing date: 2021-06-08
Publication date: 2021-10-20

Abstract

Спосіб очищення забрудненого повітря урбанізованих територій полягає у очищенні повітря від твердих домішок і оксидів азоту шляхом змішування в реактивній зоні забрудненого повітря з краплями озонованої води. При цьому озонування води відбувається безпосередньо в потоці води, що подається до форсунок.The method of purification of polluted air of urban areas is to purify the air from solid impurities and nitrogen oxides by mixing in the reactive zone of polluted air with drops of ozonated water. In this case, the ozonation of water occurs directly in the flow of water supplied to the nozzles.

Description

Корисна модель належить до способу зниження вмісту пилу і оксидів азоту в забрудненому повітрі і може бути використана для очищення забрудненого повітря урбанізованих територій, а саме біля міських магістралей, від найбільш небезпечних твердих домішок і оксидів азоту.The useful model belongs to the method of reducing the content of dust and nitrogen oxides in polluted air and can be used to clean the polluted air of urban areas, namely near city highways, from the most dangerous solid impurities and nitrogen oxides.

Відомий спосіб очищення забрудненого повітря урбанізованих територій від найбільш небезпечних домішок біля міських магістралей (Патент України Мо 147495, опубл. 12.05.2021, бюл. Мо 19/2021 р.І|, який полягає у очищенні забрудненого повітря від твердих домішок і оксидів азоту за рахунок введення озону в потік забрудненого повітря, що очищується в реактивній зоні при озонуванні води. Цей спосіб вибраний за найближчий аналог.A known method of purifying the polluted air of urbanized areas from the most dangerous impurities near city highways (Patent of Ukraine Mo 147495, publ. 12.05.2021, Bull. Mo 19/2021 r.I|, which consists in cleaning polluted air from solid impurities and nitrogen oxides by due to the introduction of ozone into the stream of polluted air, which is cleaned in the reactive zone during water ozonation.This method was chosen as the closest analogue.

Недоліком відомого способу є насамперед надлишкові витрати дороговартісного газоподібного озону на окислення твердих забруднюючих мікрочасток (пил, смоли, дьогті, сажа) при його введенні в потік забрудненого повітря, до зіткнення з водою, озонування якої відбувається в реактивній зоні, що призводить до надмірного удорожчання процесу очищення забрудненого повітря поблизу магістральних доріг в мегаполісах від небезпечних твердих домішок і оксидів азоту. До того ж в реактивній зоні до 20 95 газоподібного озону не встигає розчинятися в дрібних краплях, що падають при озонуванні води, і потрапляє в атмосферу разом з очищеним повітрям, що може призвести до перевищення гранично допустимої концентрації (ГДК) озону в повітрі особливо в весняний період (період гроз) тому, що озон належить до І класу небезпеки за параметрами гострої токсичності.The disadvantage of the known method is, first of all, the excess consumption of expensive gaseous ozone for the oxidation of solid polluting microparticles (dust, tar, tar, soot) when it is introduced into the stream of polluted air, before it collides with water, the ozonation of which occurs in the reactive zone, which leads to an excessive increase in the cost of the process purification of polluted air near highways in megacities from dangerous solid impurities and nitrogen oxides. In addition, in the reactive zone up to 20 95, gaseous ozone does not have time to dissolve in small drops that fall during ozonation of water, and enters the atmosphere together with purified air, which can lead to exceeding the maximum permissible concentration (MPC) of ozone in the air, especially in spring period (the period of thunderstorms) because ozone belongs to the first class of danger according to the parameters of acute toxicity.

В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу очищення забрудненого повітря поблизу магістральних доріг в мегаполісах від найбільш небезпечних твердих домішок і оксидів азоту за рахунок введення озону безпосередньо в потік води, яка подається до форсунок, що сприяє повному розчиненню озону при озонуванні води.The useful model is based on the task of improving the method of cleaning polluted air near main roads in megacities from the most dangerous solid impurities and nitrogen oxides due to the introduction of ozone directly into the flow of water that is supplied to the nozzles, which contributes to the complete dissolution of ozone during ozonation of water.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі, який полягає у очищенні повітря від твердих домішок і оксидів азоту шляхом змішування в реактивній зоні забрудненого повітря з краплями озонованої води, згідно з корисною моделлю, озонування води відбувається безпосередньо в потоці води, що подається до форсунок.The task is solved by the fact that in the method of cleaning air from solid impurities and nitrogen oxides by mixing polluted air with drops of ozonated water in the reactive zone, according to a useful model, ozonation of water occurs directly in the flow of water supplied to the nozzles.

Введення необхідної кількості озону барботуванням безпосередньо в потік води, що подається до форсунок під низьким тиском, при очищенні забрудненого повітря, забезпечує повне розчинення озону в потоці води і максимальний рівень її озонування, що дозволяє значноThe introduction of the necessary amount of ozone by bubbling directly into the flow of water supplied to the nozzles under low pressure, during the purification of polluted air, ensures complete dissolution of ozone in the water flow and the maximum level of its ozonation, which allows significantly

Зо знизити витрати озону при очищенні забрудненого повітря урбанізованих територій і істотно зменшити витрати в процесі очищення. Повне розчинення озону барботуванням в потоці води унеможливлює потрапляння агресивного озону в атмосферу.To reduce ozone costs when cleaning polluted air in urbanized areas and significantly reduce costs in the process of cleaning. Complete dissolution of ozone by bubbling in the water stream makes it impossible for aggressive ozone to enter the atmosphere.

Спосіб реалізують наступним чином. Забруднене повітря подають у нижню частину реактивної зони циліндричного скрубера, у верхній частині якого розташовані декілька рядів форсунок, через які подається озонована вода у протилежному напрямку руху повітря, що очищується. Озонування здійснюють барботуванням при безпосередній подачі озону в потік води, яка розбризкується форсунками низького тиску, барботування забезпечує миттєве, повне розчинення озону і максимальний рівень озонування води при його мінімальній витраті. При протилежному русі потоків забрудненого повітря і крапель озонованої води відбувається швидка коагуляція небезпечних твердих домішок і доокислення шкідливої газової складової забрудненого повітря, що складається з оксидів азоту.The method is implemented as follows. Contaminated air is fed into the lower part of the reactive zone of the cylindrical scrubber, in the upper part of which there are several rows of nozzles, through which ozonated water is fed in the opposite direction of the air being cleaned. Ozonation is carried out by bubbling with the direct supply of ozone to the water stream, which is sprayed by low-pressure nozzles, bubbling ensures instant, complete dissolution of ozone and the maximum level of ozonation of water with its minimal consumption. With the opposite movement of streams of polluted air and drops of ozonized water, there is a rapid coagulation of dangerous solid impurities and oxidation of the harmful gaseous component of polluted air, consisting of nitrogen oxides.

Приклад:Example:

Забруднене повітря урбанізованих територій міста подавали у горизонтальному напрямку до нижньої частини циліндричного скрубера - б600ОМ з витратою по газу - до 2500 мз/год. і допустимою запиленістю газів (не більше), 200 г/м3. З верхньої частини скрубера назустріч потоку забрудненого повітря за допомогою форсунок низького тиску подавали озоновану воду з витратою - до 18 мз/год., завдяки чого відбувається активне перемішування і коагуляція небезпечних твердих домішок в нижній частині скрубера. Введений озон в мінімальній кількості безпосередньо в потік подачі води для її максимального озонування, миттєво повністю розчиняється, і в верхній частині скрубера на рівні форсунок, озонована вода взаємодіє зі шкідливою газовою складовою, яка вже очищена від твердих домішок в нижній частині скрубера. Доокислені озонованою водою оксиди азоту миттєво розчиняються в деозонованій воді і стікають на дно скрубера разом з коагульованими твердими домішками. Підкислену воду разом з твердими домішками зливали з дна скрубера в каналізацію. Очищене повітря надходить в атмосферу через канал заввишки близько 1 м, у верхній частині скрубера.The polluted air of the urbanized areas of the city was supplied in a horizontal direction to the lower part of the cylindrical scrubber - b600OM with a gas consumption of up to 2500 m3/h. and permissible dustiness of gases (no more), 200 g/m3. From the upper part of the scrubber to meet the flow of polluted air with the help of low-pressure nozzles, ozonized water was supplied with a flow rate of up to 18 m3/h, thanks to which active mixing and coagulation of dangerous solid impurities in the lower part of the scrubber takes place. Ozone introduced in a minimum amount directly into the water supply stream for its maximum ozonization instantly completely dissolves, and in the upper part of the scrubber at the level of the nozzles, the ozonized water interacts with the harmful gas component, which has already been cleaned of solid impurities in the lower part of the scrubber. Nitrogen oxides oxidized by ozonated water instantly dissolve in deozonated water and flow to the bottom of the scrubber together with coagulated solid impurities. Acidified water along with solid impurities was poured from the bottom of the scrubber into the sewer. Cleaned air enters the atmosphere through a channel about 1 m high, in the upper part of the scrubber.

Аналіз повітря поблизу автомобільних магістралей урбанізованих територій міста, після очищення забрудненого повітря від твердих домішок і оксидів азоту, показав зниження концентрації небезпечного озону у газоподібному вигляді до рівня 0,03 мг/м3, що приводить його у допустимі межі за (ГДК) шкідливих речовин в повітрі.Analysis of the air near highways in the urbanized areas of the city, after cleaning the polluted air from solid impurities and nitrogen oxides, showed a decrease in the concentration of dangerous ozone in gaseous form to the level of 0.03 mg/m3, which brings it within the permissible limits for harmful substances in in the air

Таким чином, введення озону в мінімальній кількості безпосередньо в потік води для максимального її озонування, яка подається в реактивну зону форсунками у необхідній кількості, дозволяє знизити його концентрацію в очищеному повітрі за допустимими нормамиThus, the introduction of ozone in a minimum amount directly into the water flow for maximum ozonation, which is supplied to the reactive zone by nozzles in the required amount, allows to reduce its concentration in purified air according to permissible standards

ГДК. Контрольована подача необхідної кількості озону при озонуванні води зменшує його надлишкові витрати в газоподібному стані на окислення твердих домішок, що дозволяє значно знизити матеріальні витрати в процесі очищення.GDK Controlled supply of the necessary amount of ozone during ozonation of water reduces its excess consumption in the gaseous state for the oxidation of solid impurities, which allows to significantly reduce material costs in the purification process.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA A method of purifying the polluted air of urbanized areas, which consists in purifying the air from solid impurities and nitrogen oxides by mixing the polluted air with drops of ozonized water in the reactive zone, which is distinguished by the fact that the ozonation of water occurs directly in the flow of water supplied to the nozzles .