Спосіб очищення газу

Изобретение относится к области очистки газа от мелкозернистых частиц, в частности, сажи. Известны способы выделения из газового потока мелкозернистых частиц (размером в доли микрона), например, использованные в приборах типа ИП-100, ИП-200 и др. [Кузнецов И.Е., Шмат К.И., Кузнецов СИ. Оборудование для санитарной очистки газов. Киев, "Те хника", 1989, с. 258-265]. Этот способ предусматривает установку на пути потока газов препятствия, которое газ огибает, а содержащиеся в нем частицы, как более тяжелые, натыкаются, в следствие чего теряют скорость и выпадают в накопительный бункер. Недостатком этого способа является низкая эффективность, не превышающая 50%. Наиболее близким к заявляемому является способ электрофильтрации мелкодисперсных частиц [Белосельский Б.С., Барышев В.И. Низкосортные энергетические топлива, М., Энергоатомиздат, 1989, с. 120]. Этот способ заключается в пропускании запыленного газа между осадительными электродами, на которые подается высокое напряжение постоянного тока. Возникающий между электродами коронирующий разряд электризует газ и его ионы абсорбируются мелкодисперсными частицами, которые в следствие этого отклоняются из потока в сторону осадительных электродов. В дальнейшем осевшие на электродах частицы в сухи х электрофильтрах путем встряхивания осаждаются в бункер, а в мокрых удаляются путем промывки. Прошедший между осадительными электродами газ в значительной степени очищен. Недостатком этого способа является необходимость применения высокого напряжения и невозможность фильтрования частиц размером менее 5 мкм. Кроме того, среди заряженных частиц имеются заряженные отрицательно, которые плохо влияют на здоровье. Задачей изобретения является повышение эффективности очистки отходящих газов от мелкодисперсных частиц, в частности, сажи повышение его экологичности. Задача решается тем, что при пропускании газа через трубопровод и воздействии на него электрическим напряжением, воздействие производят путем установки на его пути ряда пластин с отверстиями, приведением пластин в колебательное движение и подачей на них импульсов напряжения в те моменты времени, когда отверстия каждой последующей пластины не лежат на одной линии с отверстиями предыдущей. Особенностью решения задачи является также то, что под пластинами помещают бункер, а момент прекращения действия импульса на каждую пластину приурачивают к фазе ее движения вниз. На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ. Устройство содержит трубопровод 1 с бункером 2, в котором последовательно расположено несколько токопроводящих пластин 3 с отверстиями 4. Каждая пластина 3 приводится в колебательное движение в вертикальной плоскости с помощью электромагнитного, механического или иного вибратора (условно показано двусторонними стрелками). На каждую пластину периодически подается импульс напряжения с амплитудой около 10 В с помощью соответствующего устройства (на схеме не показано). Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Подлежащий очистке запыленный газ подают по трубопроводу 1 с предварительно сниженной до 1.5-3 м/с скоростью. На пути газа в трубопроводе помещают ряд последовательно установленных пластин 3 с отверстиями 4. При этом происходят следующие явления: При встрече с первой пластиной 3 газ проходит через отверстия 4. При этом большая часть потока вынуждена несколько изменить правление движения, чтобы пройти через отверстия 4, так их суммарная площадь гораздо меньше площади всей пластины. При этом частицы сажи, будучи более инерционными чем газ, менее способны быстро изменять направление движения и в большей своей части натыкаются на саму пластину 3. На пластину 3 периодически подают импульсы напряжения с амплитудой порядка 10 В. При этом в момент действия импульса частицы сажи вступают в механоэлектрический контакт с ней и, будучи электропроводными, на период действия импульса фиксируются ("приклеиваются") на ней. При прекращении действия импульса происходит расфиксация частиц сажи, вследствие чего частицы сажи отрываются от пластины и приобретают скорость и направление движение этой пластины, если она движется. В дальнейшем под действием собственного веса частицы начинают опускаться в направлении бункера и опускаются в него, если не будут снова подхвачены потоком. Пластину приводят в вертикальное возвратно-поступательное движение. Вследствие этого при прекращении действия импульса расфиксировавшиеся частицы сажи отрываются от пластины 3 и движутся в направлении движения пластины в момент прекращения импульса. Предпочтительно прекращать подачу импульса на пластину в фазе движения ее вниз, т.к. отрывающиеся от пластины частицы сажи после прекращения действия импульса сразу приобретают направление движения вниз, т.е. по направлению к бункеру 2 и более заметная их часть сразу попадет в бункер, т.е. произойдет отделение сажи от газа, очистка газа. Некоторые из опадающихся частиц сажи снова могут быть подхвачены потоком газа и вместе с ним будут двигаться дальше в направлении второй пластины. Пройдя первую пластину 3 уже несколько очищенный газ натыкается на вторую такую же пластину 3. Параметры движения второй пластины подбирают так, чтобы отверстия 4 этой второй пластины к этому моменту были смещены относительно таких же отверстий предыдущей первой пластины за счет движения этих пластин. При этом импульс напряжения на вторую пластину подают с задержкой относительно импульса на первую пластину, равную разности времени прохода газа от первой до второй пластины Фазу вибрации пластины подбирают так, чтобы прекращение импульса также совпало с движением пластины вниз. Проходя вторую пластину газ дополнительно очищается в результате тех же явлений, которые имели место и на первой пластине. Еще более очищенный от сажи газ поступает точно также на третью и, если нужно, четвертую и следующие пластины, где повторяется аналогично описанному до достижения заранее заданной степени очистки. Очищенный газ отводят из трубопровода 1, Таким образом, пропустив газ по трубопроводу с установленными в нем несколькими пластинами 3, придав этим пластинам оговоренное движение и подавая на них оговоренные импульсы напряжения, газ можно легко очистить от сажи или иных электропроводных дисперсных загрязнений, которые постепенно откладыватся в бункере, из которого их не тр удно удалить, напр., открыв крышку бункера (не показано). Как видно из этого описания реализация способа не требует применения высокого напряжения, т.к. фиксация частиц сажи происходит при низком, около 10В напряжении. Очистка газа происходит как от мельчайших частиц (микронных размеров), так и более крупных, размеры которых измеряются десятками микрон. При этом способе работают как силы инерции, уводящие частицы от отверстий, так и электричество, способствующее фиксации частиц на электродах. Разгрузка бункера не требует манипуляций, так как содержимое бункера может быть просто высыпано в подходящую емкость и поэтому наличие или отсутствие заряженных частиц зоны не играет заметной роли, к тому же примененное низкое напряжение в импульсах не вызывает ионизации газа.