Способ очистки газа (пара) от взвешенных частиц

 

Изобретение относится к области получения высокочистых веществ и позволяет повысить степень очистки газа (пара) от частиц субмикронного размера, а также повысить производительность способа. Барботируют очищаемое вещество в виде газа (пара) через слой жидкости с образованием газожидкостной эмульсии. Жидкость и газ (пар) контактируют внутри пористого тела со свободным объемом более 60S; и отношением свободного объема к .удельной поверхности , (доли)/а ( /мЗ). 0.05-0.225. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ((9) SU (ill

)s В 01 э 47/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

t (21) 4064336/26 (22) 29,04.86 (46) 30.04,92. Гюл. 1т 16 (71) Институт химии АН СССР и Уральский государственный университет (72) Г.Г,Девятых, В.И.Родченков, R.Н,Качемцев, Г.Л.Курский, Н.Х,Аглиулов и Ю,А.Буевич (53) 621,928,97 (088.8) (56) Справочник по пыле- и золоулавливанию, Под ред. Л.А,Русанова, М.:

Знергоатомиздат, 1983, с. 103, Патент Cl".A Г 4253Р51, кл, В 01 П .47/02, 1981, Изобретение относится к области очистки веществ и касается разработки способа глубокой очистки летучих веществ от твердых взвешенных частиц, в частности летучих неорганических гидридов, хлоридов, растворителей и др,, имеющих широкое применение в технологии материалов для электронной промышленности и волоконной оптики, Цель изобретения — повышение степени очистки от взвешенных частиц субмикронного размера до- уровня менее 1 ° 10З частиц в 1 смз и повышение производительности способа, Способ осуществляют следующим образом.

Очищаемое вещество, содержащее взвешенные частицы, переводя в газ (пар), пропускают через вертикаль2 (54) спосоВ очистки ГАЗА (ПАРА) от

B3BEL!JEHHbiX ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к области получения высокочистых веществ и позволяет повысить степень очистки газа (пара) от частиц субмикронного размера, а также повысить производительность способа. Барботируют очищаемое вещество в виде газа (пара) через слой жидкости с образованием газожидкостной эмульсии, Жидкость и газ (пар) контактируют внутри пористого тела со свободным объемом более

60 9 и отношением свободного объема к удельной поверхности Р (доли) /а(м2/

/мз) 100:; = 0,05-0,225 ° 3 табл. ную трубку, s которой имеется пористая структура с известным свободным объемом и удельной поверхностью, Свободный объем внутри трубы заполняют жидкостью. При контакте газа (пара) и жидкости образуется газожидкостный слой, геометрические характеристики которого определяются размерами трубы, а структурные — параметрами пористой структуры, в качестве которой могут испольэовать губку, керамику или засыпки твердых тел различной

Формы, например кольца Рашига, спирально-призматическую насадку.

Пример 1, Пар изопропилового спирта, в котором содержится 5х у10 см твердых частиц германия размером 0,04-2 мкм, пропускают через пористый слой> созданный в вертикальной трубе круглого сечения

3 145 путем засыпки в последнюю колец Рашига разного диаметра. Высота слоя

50 см. Свободный объем засыпки заполнен.жидким изопропиловым спиртом.

Пар изопропилового спирта подают в нижнюю часть трубчатого аппарата, очищенный пар отбирают с верхней его части, Параметры пористого тела и результаты очистки изопропилового спирта приведены в табл..1.

Как следует из табл.1, способ эффективен при использовании пористого слоя со свободным объемом более 60 и отношении свободного объема к удельной поверхности 0,175 и

0,225. В этих условиях содержание взвешенных частиц в очищенном спирте не превышает предела обнаружения лазерного ультрамикроскопического анализа. Пористость меньше 60 приводит к падению эффективности очистки более чем в 100 раз.

П р и и е р 2. Процесс очистки пара изопропилового спирта проводится аналогично описанному в примере

1, только в качестве материала для создания пористой структуры используют проволочную спирально-призматическую насадку. Характеристики пористого слоя и результаты очистки изопропилового спирта приведены в табл, 2, Как следует из табл. 2, способ эффективен при использовании пористоf O Te, KOTOPof o oTHoUjeH e cBO бодного объема к удельной поверхности не менее 0,05 и не более 0,225, При этом свободный объем пористого слоя больше чем 603, Отношение меньше

0,05 и больше 0,225 ухудшает эффективность очистки более чем в 1000 раа.

Пример 3, Воздух, содержащий частицы пыли среднего размера (0,2,мкм) в концентрации

1 - 106 см ) очищают аналогично описанному в примере 2. В качестве поглощающей жидкости, заполняющей свободный объем пор, используют воду.

Результаты очистки воздуха приведены в табл. 3, Как следует из табл. 3, предлагаемый способ очистки воздуха эффективен при использовании пористого слоя с отношением свободного объема к удельной поверхности не менее 0,05

1926 4

5 !

О

f5

4О

4S

4 и не более 0,225 ° Выход этого параметра за указанные пределы снижает

I эффективность очистки более чем в

100 раз. При отношении свободного объема к удельной поверхности менее

0,05, например 0,025) или более 0,225 например 0,275 (см. табл. 2 и 3) при условии, что свободный объем не менее 603, а именно 60:, 901) эффективность очистки составляет 1 106 и

5 .10 в 1 смз соответственно„ т,е, ухудшается более чем в 1000 раз.

Если проводить очистку в условиях, когда строго соблюдается отношение свободного объема к удельной поверхности 0,05-0,225, но свободный объем не удовлетворяет условию, т,е, составляет не более 60, например 50:; (см, табл, 1), эффективность очистки составляет 1 ° 10 частиц в

1 смэ, т.е, падает более чем в 100

Из табл. 1 - 3 видно, что предлагаемый способ обеспечивает высокую эффективность очистки от частиц субмикронного размера и наивысшую производительность только при условии, когда отношение свободного объема к удельной поверхности для пористого тела составляет 0,5-0„225 и свободный объем его более 60, т.е. эти условия являются необходимыми и достаточными для достижения поставленной цели - очистки от твердых взвешенных частиц субмикронного размера до уровня менее 1 ° 10 частиц в 1 смз и повышения производительности до

2,8 - 4)0 мз/ч для газа.

Формула изобретения

Способ очистки газа (пара) от. взвешенных частиц путем барботажа очищаемого потока через жидкость, находящуюся внутри пористого тела, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки газа пара от частиц субмикронного размера и повышения производительности способа, пористое тело выполняют со свободным объемом не менее 60!. и с отношением свободного объема к удельной поверхности, равным

Е

- "100i = 0)05 - О 225. а

1451926

ПроизводительХарактеристики пористого слоя

Содержание взвешенных

Свободный объем, о, Удельная поверхность, M2/мз частиц в очищенном изопропиловом ность, л/ч спирте, -з

1400

1,0

0,025

35.

1,О

800

0,05

1 5

0,1

2,3

0,175

0,225

0,275

3,5

4,0

4,2

0,35

Характеристики пористого слоя

ПроизводительСодержание взвешенных

Свободный объем, о

Удельная поверхность мг/мз частиц в очищенном изопропиловом ность) л/ч спирте, см60

2400

0,025

1,2

1440

3,5

0,05

4,0

800

0,1

4,5

486

400

О, 175

0,225

5,5

6,0

289

0,275

0,325

6,2

Характеристики пористого слоя

ПроизводительС вобод- ный объем> о

Удельная поверхность, мг/мз ность мз/ч

F- доли1 а(мг/мз) 2 10 (! ° 10

1440

0,025

1 5

2,8

0,05

343

289

273

243

72

92

Отношение свободного объема к удельной поверхности, -1-д---1 100

Е (доли) д(мг/мз) Отношение с,вободного объема к удельной поверхности, Я (доли а {мгlмз) Отношение свободного объема к удельной поверхности

Таблица 1

1 ° 10

5 10

E 10 (1 ° 10 (E 10

1 ° 10

1, 1Оф

Таблица 2

1 10

103

<1 -1О с1-1О (1 -10

5 ° 10

2 10

Та бли ца 3

Содержание взвешенных частиц в очищенном воздухе, см

1451926

Продолжение табл. 3

Содержание взвешенных

ПроизводиХарактеристики пористого слоя

Свободный объем1 тельность, избач

011

0,175

Составитель О.Беккер

РеДактоР Г,Мозжечкова ТехРеД М,Дидык Корректор А,Обручар

Заказ 2315 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Удс лапая поверхность млУмз

486

289

92

Отношение свободного о6ъема к удельной поверхности

F-.(доли) а (612/ 13 ) О, 225

0,275

0,325 частиц в очиценном воздухе, см

С1 ° 10 а1 .10

<1 ° 10

1 10

1 10

3,0

3 5

4,0

4,0

4,2