RU2548956C2

RU2548956C2 - Combined air cleaner

Info

Publication number: RU2548956C2
Application number: RU2012138940/05A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Александрович Трубицын
Original assignee: Акционерное общество "Холдинговая компания Тион" (АО "ХК Тион"
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2015-04-20
Also published as: RU2012138940A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to devices for cleaning of air from aerosols and gas admixtures and can be used in vent systems of various industrial branches. Combined air cleaner comprises primary cleaning section and adsorption section. Primary cleaning unit is composed of electrostatic filter with filter element. The latter is made of porous nonwoven material including synthetic fibres of micron and submicron sizes that possess a dipole moment. Adsorption unit is composed of adsorption-catalytic filter element. Filter elements of primary cleaning and adsorption units are composed by cylindrical pipes fitted concentrically in common case. Note here that diameter of adsorption unit filter element is larger than that of primary cleaning unit filter element.

EFFECT: high-efficiency cleaning.

1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам комбинированной очистки воздуха от аэрозолей и газовых примесей и может быть использовано в вентиляционных системах различных отраслей промышленности.The invention relates to devices for the combined purification of air from aerosols and gas impurities and can be used in ventilation systems of various industries.

Известны комбинированные фильтры для очистки воздуха (см. патенты RU: №2248837, МПК7 B01D 36/02, опубликован 27.03.2005 г.; №2395326, МПК⁸ B01D 36/02, B01D 50/00, опубликован 27.07.2010 г.), содержащие последовательно установленные в общем корпусе электростатический и тканевый фильтры.Combined filters for air purification are known (see patents RU: No. 2248837, IPC7 B01D 36/02, published March 27, 2005; No. 2395326, IPC ⁸ B01D 36/02, B01D 50/00, published July 27, 2010) containing electrostatic and fabric filters sequentially installed in a common housing.

В известных устройствах подлежащий очистке воздух предварительно очищается от пыли в электростатическом фильтре, а затем - дополнительно в тканевом фильтре.In known devices, the air to be cleaned is first cleaned of dust in an electrostatic filter, and then additionally in a fabric filter.

Недостатками известных установок являются большие габаритные размеры, высокое энергопотребление, ограниченная область применения.The disadvantages of the known installations are large overall dimensions, high power consumption, limited scope.

Известна установка фильтровальная комбинированная для очистки воздуха (см. патент RU №85101, МПК8 B01D 50/00, опубликован 27.07.2009 г.), содержащая установленные в технологической последовательности по ходу очищаемого воздушного потока блок первичной грубой очистки с фильтрующими элементами в виде пористых мембран, блок адсорбции с размещенным в полости его корпуса сорбентом и примыкающий к блоку адсорбции блок конечной тонкой очистки.Known filter installation combined for air purification (see patent RU No. 85101, IPC8 B01D 50/00, published July 27, 2009), containing the primary coarse block with filtering elements in the form of porous membranes installed in the technological sequence along the cleaned air stream , an adsorption unit with a sorbent located in the cavity of its body and a final fine cleaning unit adjacent to the adsorption unit.

Данное устройство работает следующим образом.This device operates as follows.

Очищаемый воздух через входной патрубок вводится внутрь установки, последовательно пропускается через блок первичной очистки, адсорбер и блок конечной очистки, после чего очищенный воздух через выходной патрубок выпускается в атмосферу.The cleaned air through the inlet pipe is introduced into the installation, sequentially passed through the primary cleaning unit, the adsorber and the final cleaning unit, after which the purified air is discharged through the outlet pipe into the atmosphere.

Известная установка, обеспечивая эффективную очистку воздуха от загрязнений различных видов, имеет вместе с тем ряд недостатков, а именно: требует довольно частой замены (или чистки) фильтрующих элементов, сложна в обслуживании, поскольку для смены фильтрующих элементов необходимо разбирать ее на составные части, требует высокой степени герметизации межблочных соединений, имеет большую длину.The known installation, providing effective air purification from various types of contaminants, has at the same time a number of drawbacks, namely: it requires quite frequent replacement (or cleaning) of filter elements, it is difficult to maintain, since it is necessary to disassemble it into components to change filter elements, it requires high degree of sealing of interblock connections, has a large length.

Задачей заявляемого изобретения является разработка комбинированного компактного устройства для очистки воздуха, обладающего высокой эффективностью очистки и способного длительно функционировать без технического обслуживания.The objective of the invention is the development of a combined compact device for air purification with high cleaning efficiency and capable of long-term operation without maintenance.

Техническими результатами разработки являются стабильно высокое качество очистки воздуха, увеличение длительности рабочего цикла между техническими обслуживаниями, уменьшение габаритов установки.The technical results of the development are the consistently high quality of air purification, an increase in the duration of the working cycle between maintenance, and a decrease in the dimensions of the installation.

Результаты изобретения достигаются за счет того, что в комбинированном устройстве для очистки воздуха, содержащем блок первичной очистки и блок адсорбции, блок первичной очистки представляет собой электростатический фильтр с фильтрующим элементом, изготовленным из пористого нетканого материала, содержащего синтетические волокна микронных и субмикронных размеров, обладающих дипольным моментом, блок адсорбции представляет собой адсорбционно-каталитический фильтрующий элемент, фильтрующие элементы блоков первичной очистки и адсорбции выполнены в виде цилиндрических труб и концентрично установлены в общем корпусе, при этом диаметр фильтрующего элемента блока адсорбции превышает диаметр фильтрующего элемента блока первичной очистки.The results of the invention are achieved due to the fact that in the combined air purification device comprising a primary purification unit and an adsorption unit, the primary purification unit is an electrostatic filter with a filter element made of a porous non-woven material containing synthetic micron and submicron fibers having dipole moment, the adsorption unit is an adsorption-catalytic filter element, filter elements of the primary cleaning units and adsorption uu are designed as cylindrical pipes and installed concentrically in a common housing, wherein the diameter of the filter element adsorption unit exceeds the diameter of the primary filter element cleaning unit.

В качестве материала фильтрующего элемента электростатического фильтра возможно использование волокнистого материала, получаемого путем экструзии полипропиленов различных типов, предварительно электризованных трением при прохождении через фильеру.As the material of the filter element of the electrostatic filter, it is possible to use fibrous material obtained by extrusion of various types of polypropylenes pre-electrified by friction when passing through a die.

Сущность предлагаемого технического решения иллюстрируется чертежом.The essence of the proposed technical solution is illustrated in the drawing.

Устройство содержит корпус 1 с отверстиями для ввода 2 и выпуска 3 воздуха, блок первичной очистки с узлом электростатической зарядки 4 и фильтрующим элементом 5, блок адсорбции с адсорбционно-каталитическим фильтрующим элементом 6.The device comprises a housing 1 with holes for air inlet 2 and exhaust 3, a primary cleaning unit with an electrostatic charging unit 4 and a filter element 5, an adsorption unit with an adsorption-catalytic filter element 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Подвергаемый очистке воздух через входное отверстие 2 подают в узел электростатической зарядки 4, где взвешенные в воздухе частицы, проходя через поле коронного разряда, заряжаются. Далее воздух из блока электростатической зарядки проходит через фильтрующий элемент 5, в котором частицы, несущие на себе заряд, оседают на его волокнах, обладающих дипольными моментами. Частицы, которые по каким-либо причинам остались нейтральными после прохождения через блок зарядки, оседают на волокнах фильтрующего элемента 5 за счет механического зацепления. Воздух, очищенный от основного количества примесей после прохождения через фильтрующий элемент 5, поступает на адсорбционно-каталитический фильтрующий элемент 6, при прохождении сквозь который происходит окончательная тонкая очистка воздуха от органических соединений и примесей газов, после чего очищенный воздух через выходное отверстие 3 выходит из устройства.The air to be cleaned is supplied through the inlet 2 to the electrostatic charging unit 4, where particles suspended in the air, passing through the corona discharge field, are charged. Further, the air from the electrostatic charging unit passes through the filter element 5, in which particles carrying a charge settle on its fibers having dipole moments. Particles that for some reason remained neutral after passing through the charging unit are deposited on the fibers of the filter element 5 due to mechanical engagement. The air purified from the main amount of impurities after passing through the filter element 5, enters the adsorption-catalytic filter element 6, when passing through which there is a final fine purification of air from organic compounds and gas impurities, after which the purified air through the outlet 3 leaves the device .

Озон, образующийся в узле электростатической зарядки 4, попадая в адсорбционно-каталитический фильтрующий элемент 6, вступает в реакцию с осажденными на последнем органическими соединениями и разлагает их на простые летучие соединения (углекислый газ и воду), разлагаясь при этом сам. Кроме того, озон, образующийся в узле электростатической зарядки 4, попадая в фильтрующий элемент 5, инактивирует микроорганизмы, которые могли вместе с твердыми частицами быть задержаны на фильтрующем элементе 5.Ozone formed in the electrostatic charging unit 4, falling into the adsorption-catalytic filter element 6, reacts with organic compounds deposited on the latter and decomposes them into simple volatile compounds (carbon dioxide and water), decomposing itself. In addition, the ozone generated in the electrostatic charging unit 4, falling into the filter element 5, inactivates microorganisms that could, together with the solid particles, be trapped on the filter element 5.

Таким образом, предлагаемый в устройстве тандем из электростатического и адсорбционно-каталитического фильтрующих элементов обеспечивает как высокоэффективную очистку воздуха, так и самоочищение фильтрующего элемента блока адсорбции. Как следствие, предлагаемая установка в течение длительных периодов времени работает без замены фильтрующих элементов и технического обслуживания.Thus, the tandem of the electrostatic and adsorption-catalytic filter elements proposed in the device provides both highly efficient air purification and self-cleaning of the filter element of the adsorption unit. As a result, the proposed installation for long periods of time works without replacing the filter elements and maintenance.

Кроме того, вследствие компактности, обеспечиваемой взаимным расположением фильтрующих элементов блоков первичной очистки и адсорбции, устройство имеет небольшие габаритные размеры, что позволяет расширить спектр его применения.In addition, due to the compactness provided by the mutual arrangement of the filtering elements of the primary cleaning and adsorption units, the device has small overall dimensions, which allows to expand the range of its application.

Следует также отметить, что образующийся в узле зарядки озон, являющийся одним из опасных для здоровья газов, саморазлагается на фильтре блока адсорбции, за счет чего повышается безопасность эксплуатации установки.It should also be noted that the ozone generated in the charging unit, which is one of the gases hazardous to health, self-decomposes on the filter of the adsorption unit, thereby increasing the safety of the operation of the installation.

Claims

Комбинированное устройство для очистки воздуха, содержащее блок первичной очистки и блок адсорбции, отличающееся тем, что блок первичной очистки представляет собой электростатический фильтр с фильтрующим элементом, изготовленным из пористого нетканого материала, содержащего синтетические волокна микронных и субмикронных размеров, обладающие дипольным моментом, блок адсорбции представляет собой адсорбционно-каталитический фильтрующий элемент, фильтрующие элементы блоков первичной очистки и адсорбции выполнены в виде цилиндрических труб и концентрично установлены в общем корпусе, при этом диаметр фильтрующего элемента блока адсорбции больше диаметра фильтрующего элемента блока первичной очистки. A combined air purification device comprising a primary purification unit and an adsorption unit, characterized in that the primary purification unit is an electrostatic filter with a filter element made of a porous non-woven material containing synthetic micron and submicron fibers with a dipole moment, the adsorption unit is an adsorption-catalytic filter element, the filter elements of the primary cleaning and adsorption blocks are made in the form of a cylindrical their pipes and concentrically installed in a common housing, while the diameter of the filter element of the adsorption unit is larger than the diameter of the filter element of the primary cleaning unit.