Електрофільтр іванова с.о.

Електрофільтр, що містить корпус, пакети пилоосаджувальних пластин складної форми з виступами і западинами, що утворюють робочі порожнини, і установлені в центрі порожнин коро C2 2 (19) 1 3 установлені в центрі порожнин коронуючі електроди, та пристрій для струшування пилоосаджувальних пластин і коронуючих електродів, виконаних у вигляді циліндричних пружин. В нього додатково введені два джерела живлення, з'єднані паралельно, одне із яких є імпульсним і забезпечує наростання переднього фронту імпульсів напруги U із швидкістю, що визначається за формулою: dU/dt=ExC/Lxq, де dU/dt - швидкість зміни імпульсів напруги, Е - енергія іонізації газових домішок, С - швидкість світла у вакуумі, L - відстань між коронуючими електродами і пилоосаджувальними пластинами, q - заряд електрона, при цьому центри западин пилоосаджувальних пластин на 0,2 їх діаметрів покриті двоокисом титану, циліндричні пружини імпрегновані оксидом барію, а відношення відстані між пилоосаджувальними пластинами і коронуючими електродами до відстані між витками пружин перебуває в діапазоні 2,5-3. Відмінними ознаками пристрою, що заявляється, є: - електрофільтр містить два джерела живлення, з'єднаних паралельно, одне із яких імпульсне; - імпульсне джерело живлення забезпечує наростання переднього фронту імпульсів напруги зі швидкістю, обумовленої по формулі dU/dt=ExC/Lxq; - центри западин пилоосаджувальних пластин на 0,2 їх діаметри покриті двоокисом титану; - пружина імпрегнована оксидом барію; - відношення відстані між пилоосаджувальними пластинами й коронуючими електродами до відстані між витками пружини перебуває в діапазоні 2,5-3. Виходячи з описаного рівня техніки, випливає, що зазначені відмінності пристрою, що заявляється, є новими, істотними й взаємозалежні між собою з утворенням стійкої сукупності ознак, достатніх для одержання істотного підвищення ефективності очищення димових газів, у тому числі й від шкідливих газових компонентів. Завдяки тому, що електрофільтр містить два джерела живлення, з'єднаних паралельно, один із яких імпульсний, вдається підтримувати амплітуду імпульсної напруги істотно вище постійної напруги, за рахунок збільшення межі електричної міцності газу для імпульсної напруги, при високому значенні постійної складової напруги, створюваного другим джерелом живлення. Це приводить до підвищення ефективності очищення димових газів від пилу (золи). Завдяки тому, що імпульсне джерело забезпечує наростання переднього фронту імпульсів напруги зі швидкістю, обумовленої по формулі dU/dt=ExC/Lxq, виникає імпульсний стримерний розряд, а створюваної напруженості електричного поля між осаджувальними й коронуючими електродами досить, для надання вільним електронам енергії, необхідної для іонізації молекул димових газів і утворення широкого спектра хімічно активних, взаємодіючих між собою, іонів і радикалів, що 97490 4 дозволяє підвищити ефективність електрофільтра, як пристрою, що зменшує викиди шкідливих газових компонентів, таких як SO2, NOX і інших. Наслідком того, що центри западин пилоосаджувальних пластин на 0,2 їх діаметри покриті двоокисом титану, на поверхні покриття протікає ряд фотокаталітичних реакцій під дією ультрафіолетового випромінювання, утвореного при горінні імпульсного стримерного розряду. На поверхні, покритою двоокисом титану, як каталізаторі, під дією ультрафіолетового випромінювання в присутності кисню й пари води в димових газах, утворюються вільні радикали, які руйнують органічні й неорганічні забруднювачі димових газів. Це підвищує ефективність очищення димових газів від оксидів сірки, азоту й вуглецю. Наслідком того, що пружина імпрегнована оксидом барію, робота виходу електронів з якого більш, ніж у чотири рази менше роботи виходу електронів зі сталі, істотно збільшується питомий струм корони й зменшується напруга підпалу коронного розряду. Вибір відносини відстані між осаджувальними пластинами й коронуючими електродами до відстані між витками пружини в діапазоні 2,5-3 забезпечує утворення коронного розряду по всьому об'єму міжелектродного простору. Це підвищує ефективність електроочистки димових газів. На Фіг. 1 показане спрощене графічне зображення пропонованого електрофільтра, вид зверху. На Фіг. 2 показане схематичне зображення взаємного розташування елементів осаджувальних й коронуючих електродів. Електрофільтр містить корпус, два джерела живлення, одне із яких імпульсне (на Фіг. не показані), пакети пилоосаджувальних пластин 1, коронуючі електроди 2, западини пилоосаджувальних пластин покриті двоокисом титану 3. Відношення відстані між пілоосаджувальними пластинами 1 і коронуючими електродами 2 - L до відстані між витками пружини h: L/h=2,5-3. Електрофільтр працює таким чином. На вхід пристрою надходять димові гази, що містять зважені частинки (золу), окисли сірки, окисли азоту, окисли вуглецю, пари води. Газ надходить у простір між осаджувальними пластинами 1 і коронуючими електродами 2. До електродів від одного джерела живлення підходить випрямлена висока електрична напруга, що викликає утворення коронного розряду, електрозарядку частинок і їхній дрейф до осаджувальних пластин і осадження на них. Паралельно підключене до першого джерела живлення друге джерело живлення - імпульсне, що забезпечує швидкість наростання імпульсів напруги, обумовлену по формулі (1), дозволяє коронний розряд перевести у фазу стримерного розряду, у полі якого утвориться велика кількість активних радикалів і іонів газових компонентів, що входять до складу димових газів. При енергії іонізації окису азоту NO - 9,5 еВ, двоокису сірки SO2 - 13,1 еВ, двоокису вуглецю СО2 14,4 еВ, швидкість наростання переднього фронту 10 імпульсів напруги рівна 2x10 В/с достатня для зменшення шкідливих газових викидів до санітарних норм. У процесі стримерного розряду в імпу 5 97490 льсній короні генерується ультрафіолетове випромінювання з довжинами хвиль, що лежать у діапазоні 120-400 нм, що при нанесеній на центри западин пилоосаджувальних пластин, на 0,2 їх діаметри, двоокису титану, що є каталізатором фотохімічних реакцій, дозволяє підвищити ефективність видалення шкідливих газових компонентів (окислів сірки, азоту, вуглецю й інших речовин). Коронуючий електрод, у вигляді пружини, імпрегнованої оксидом барію, дозволяє підвищити питомий струм корони при зниженій напрузі підпалу коронного розряду, а вибір відношення відстані L між пилоосаджувальними пластинами 1 і коронуючими електродами 2 до відстані між витками пружини h (Фіг. 2) у діапазоні 2,5-3 дозволяє одержати імпульсний стримерний розряд у повному обсязі міжелектродного простору, що додатково збільшує ефективність електрофільтра. 6 Обрана геометрична форма пилоосаджувальних пластин, з нанесеним на них шаром фотохімічного каталізатора - двоокису титану, і коронуючих електродів у вигляді пружини, імпрегнованої оксидом барію з низькою роботою виходу електронів, з обґрунтованим взаємним розташуванням пилоосаджувальних пластин і коронуючих електродів, а також використання двох джерел живлення, з'єднаних паралельно, один із яких імпульсний, що забезпечує утворення імпульсного стримерного розряду, з параметрами, мінімально достатніми для протікання плазмохімічних реакцій, що зменшують викиди шкідливих газових компонентів, дозволяє електрофільтр використати як пристрій для очищення димових газів не тільки від зважених частинок, але й від шкідливих газів. 1. RU 2337746, 11.10.2008, В 03 С 3/40. 2. UA 23414, 31.08.1998, В 03 С 3/08. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601