Способ очистки рудничного воздуха от пыли и вредных газов и устройство для его осуществления

 

Использование: горная промышленность при ведении взрывных работ в выработках шахт. Сущность изобретения: создают вращающийся поток загрязненного воздуха, многократно обрабатывают его в направлении от оси вращения к периферии , диспергированной активной жидкостью , и пропускают через фильтр с катализатором. На последний подают диспергированную жидкость. Соотношение количеств диспергированной активной жидкости, подаваемой для обработки потока загрязненного воздуха и на фильтр с катализатором, составляет 3:1. Очищенный воздух отводят в атмосферу выработки, а диспергированную жидкость собирают, очищают и повторно используют. В качестве активной жидкости используют водный раствор перекиси водорода, а в качестве катализатора для фильтра применяют гранулы железной руды. 2 с. и1 з.п.ф-лы,2ил., 1 табл. ч fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)5 Е 21 F 5/20 7/00

УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

Д M СССР с

О СТВО

ПАТЕНТ СССР)

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

1) 4843780/03

2) 23.04.90

6) 07.02.93. Бюл. М 5

1) Всесоюзный научно-исследовательский ститут безопасности труда в горнорудной омышлен ности

2) В.М. Куроченко, В.В. Горяник, В,Л. Сахновий, А.А. Гуль, С.И. Зайцев, E.Ê. Алексеев и .Р. Никитенко

6) Авторское свидетельство СССР

117021, кл. С 10 К 1/34, 1965.

Ярембаш И.Я. Очистка рудничной атосферы после взрывных работ, M.: Недра, 979, с, 35-36.

Авторское. свидетельство СССР

1368446, кл. Е 21 F 7/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

1135909, кл. Е 21 F 3/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

1208264, кл. Е 21 F 5/00, 1984.

4) СПОСОБ ОЧИСТКИ РУДНИЧНОГО

ОЗДУХА ОТ ПЫЛИ И ВРЕДНЫХ ГАЗОВ И

Способ очистки рудничного воздуха от

ыли и вредных газов и устройство для его существления относятся к горному делу и огут быть использованы для снижения конентрации пыли и вредных газов при ведеии взрывных работ, преимущественно в истемах вентиляции с рециркуляцией возуха.

Известен способ очистки рудничного оздуха от оксида углерода, включающий одачу чистого вентиляционного воздуха в

ыработку и обработку поверхности стенок

ыработки раствором окислителя, причем, ЫЛ, 1793067 А1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: горная промышленность при ведении взрывных работ в выработках шахт. Сущность изобретения: создают вращающийся поток загрязненного воздуха, многократно обрабатывают его в направлении от оси вращения к периферии, диспергировэнной активной жидкостью, и пропускают через фильтр с катализатором, Нэ последний подают диспергированную жидкость. Соотношение количеств диспергированной активной жидкости, подаваемой для обработки потока загрязненного воздуха и на фильтр с катализатором, составляет 3:1. Очищенный воздух отводят в атмосферу выработки, а диспергированную жидкость собирают, очищают и повторно используют. B качестве активной жидкости используют водный раствор перекиси водорода, э в качестве катализатора для фильтра применяют гранулы железной руды. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл. раствор окислителя содержит 0,25 палладия, 0,47 Си и 0,1ф, Fe в виде галоидных и уксуснокислых солей, 2,5 ионов галоидов и 1,35 ацетэтинов в воде.

Недостаток этого способа очистки рудничного воздуха от оксидовуглерода заключается в низкой его эффективности, не более 10, т.к. при прохождении загрязненного воздуха по выработке в контакт с окислителем вступает только пограничная часть потока, движущегося у стенок выработки. а также в большом расходе окислителя, трудоемкости его приготовления и большой стоимости.

1793067

Известен способ очистки рудничного воздуха от оксида углерода и диоксида азота, включающий обработку вредных газов диспергированным сжатым воздухом аэрозолем окислителя в виде водного раствора перманганата калия КМп04 и перекиси водорода Hz0z.

Недостаток этого способа очистки рудничного воздуха от оксида углерода и диоксида азота заключается в том, что он не позволяет существенно снизить концентрацию оксида углерода, При малой начальной концентрации оксида углерода, составляющей при взрывных работах 0,3-0,55, необходима многократная обработка газов аэрозолем окислителя. Так как растворимость оксида углерода в воде составляет 2,3 см на 100 см воды, что практически не з способствует снижению концентрации оксида углерода, снижение концентрации должно происходить за счет ее окисления атомарным кислородом, выделяющимся при разложении перманганата калия и перекиси водорода. При взаимодействии диспергированного аэрозоля окислителя происходит снижение концентрации окислителя за счет капель воды, находящихся в рудничном воздухе, т.к, относительная влажность рудничного воздуха в горных выработках железорудных шахт составляет

95 — 100 . При таком соотношении влаги в воздухе и оксида углерода, соответственно

100о и 0,5, вероятность взаимодействия выделяющегося атомарного кислорода с оксидом углерода незначительна, что на практике приводит к небольшому снижению концентрации оксида углерода при значительных удельных расходах окислителя, Наиболее близким техническим решением является способ борьбы с метаном при ведении подземных горных выработок, включающий обработку горных выработок бактериальной суспензией, которую подают в выработку в виде аэрозоля через систему форсунок, размещенных по периметру выработки, а выпадающую на почву выработки в процессе обработки суспензию,собирают, очищают от механических примесей, обогащают и подают для повторного использования.

Недостаток способа борьбы с метаном при ведении подземных горных выработок заключается в низкой его эффективности, которая составляет не более 10, и большом расходе окислителя, т.к. метановоэдушный поток проходит сквозь завесу в поперечном сечении выработки однократно и уносит большую часть окислителя в атмосферу выработки, загрязняя ее, Для преодоления сопротивления завесы необходима

50 которых располо>кен в головной части патрубков выброса пожарных газов, емкостью с флегматизирующим агентом, соединенной посредством дополнительных патрубков с патрубками выброса пожарных газов.

При этом всасывающий воздуховод соединен с патрубком подвода пожарных газов, выходное отверстие которого имеет сечение, подобное сечению камеры, и расположено равноудаленно от стенок камеры, а первая по ходу газа вертикальная перегоподача в выработку значительного количества чистого вентиляционного воздуха.

Известно устройство для охлаждения воздуха в горных выработках, включающее цилиндрический корпус с впускным и выпускным отверстиями, имеющий внутренние стенки и вентилятор, размещенный у впускного отверстия, а также завихритель с лопатками, установленный непосредственно

"0 за вентилятором, коллектор с тангенциальной водопроводящей щелью и водоуловитель с спрямляющим аппаратом, причем лопатки завихрителя выполнены с переменным углом закрутки, увеличивающимся к

15 внутренней стенке цилиндрического корпуса, а водоуловитель с спрямляющим аппаратом размещен на расстоянии 8 — 12 диаметров корпуса от завихрителя.

Недостаток устройства заключается в

20 том; что подача окислителя на внутреннюю стенку цилиндрического корпуса обуславливает очистку от пыли и вредных газов воздуха, находящегося непосредственно на контакте с окислителем. В остальной части сечения корпуса загрязненный воздух окислителем не обрабатывается, что снижает эффектйвность очистки. Кроме того, для подачи окислителя в цилиндрический корпус требуются дополнительное устройство и

30 определенные затраты энергии.

Наиболее близким техническим решением является устройство для тепловлажностной обработки пожарных газов, включающее корпус с поддоном и шламос35 борником, патрубок подвода пожарных газов, расположенный ниже уровня жидкости в поддоне, патрубки выброса пожарных газов, коллектор с соплами, переливное приспособление, регулятор уровня жидкости, 40 сепаратор и две вертикальные перегородки, установленные внутри корпуса с образованием камер, причем дополнительно оно снабжено вентилятором с всасывающим воздуховодом и кассетами с адсорбентом водяных паров и. гопкалитовым катализатором окисления, расположенными во входной части всасывающего воздуховода, двумя роторными капледробителями с перфорированными лопастями„каждый из t793067 р дка установлена с зазором между ней и в рхней стенкой камеры, в котором размещ н сепаратор, Недостаток этого устройства для термов ажностной обработки пожарных газов эак ючается в том, что оно предназначено для б рьбы с пожарами в выработках за счет о ескислораживания воздуха, выбрасываем ro в атмосферу, и не может быть использ вано для очистки воздуха от пыли и в едных газов после взрывных работ. После взрывных работ в горной выработке образует я зона отброса длиной 25-80 м, концентр ция газов и пыли в которой составляет: о ида углерода 0,3-0,5, диоксида азота

О, 1 — 0,03, пыли — 1000мгlм и более. Обье газов в зоне отброса при средней площад поперечного сечения выработки 10 м со тавляет 250;800 мз, При такой концентрации вредных газов и ыли в зоне отброса и подачЕ их в известн устройство при относительной влажнОст воздуха 95 — 100 произойдет быстрое сн жение осушающих свойств силикагелево о и каталитических свойств гопкалитового наполнителей кассет фильтров, Цель изобретения — повышение эффекти ности очистки воздуха от пыли и вредньх газов и предотвращение попадания ак ивной жидкости в атмосферу выработки эа счет интенсификации процесса взаимоде ствия потока воздуха с активной жидкост ю, Указанная цель достигается тем, что в сп сабе очистки рудничного воздуха от пыли вредных газов, включающем обработку по ока загрязненного воздуха диспергирова ной активной жидкостью и отвод очище ного воздуха в атмосферу выработки, сб р, очистку и подачу для повторного испо ьзования отработавшей активной жидко ти, согласно изобретению создают вр щающийся поток загрязненного воздуха, многократно обрабатывают его по пути дв жения в направлении от оси вращения к пе иферии диспергированной активной жи костью, после чего поток воздуха пропуска т через фильтр с катализатором, на который подают диспергированную активную жи кость, причем соотношение количеств ди пергированной активной жидкости, подаваемой для обработки потока загряэненног воздуха и на фильтр с катализатором соо ветственно принимают равным 3:!. Поста ленная цель достигается тем, что в ка- 5 чес ве активной жидкости используют вод ый раствор перекиси водорода, а в качес ве катализатора для фильтра — гранулы железной руды. Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для очистки рудничного воздуха от пыли и врелных газов, включающем корпус; внутри которого размещены коллектор с распылителями активной жидкости, уловитель активной

5 жидкости, соединенный с емкостью, частично заполненной жидкостью, фильтр с катализатором и вентилятор, согласно изобретению корпус устройства выпслнен цилиндрическим, а на торцевой поверхно10 сти уловителя выполнены отверстия с регулируемой площадью поперечного сечения, При этом вентилятор установлен у входной части корпуса, а фильтр с катализатором — в выходной части корпуса, причем коллектор

15 с распылителями размещен концентрично в корпусе между вентилятором и фильтром и сообщен с емкостью ниже уровня жидкости, а уловитель активной жидкости прикреплен к фильтру со стороны коллектора и сообщен

20 с емкостью выше уровня жидкости.

Именно заявленное расположение вентилятора, корпуса, коллектора, уловителя и фильтра с катализатором и их соединение обеспечивают, согласно способу, 25 увеличение времени контакта вредных газов с активной жидкостью и тем самым достижение цели изобретений. Это позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым

30 изобретательским замыслом.

Сопоставленный анализ с прототипом и другими техническими решениями показывает, что заявляемые технические решения отличаются наличием новых элементов; ци-

35 линдрического корпуса; отверстий с регулируемой площадью поперечного сечения на торцевой поверхности уловителя; вентилятора, установленного у входной части корпуса; фильтра с катализатором, размещенным

40 в выходной части корпуса; коллектора с распылителями, размещенным концентрично в корпусе между вентилятором и фильтром и сообщенным с емкостью ниже уровня жидкости; уловителя активной жидкости, прикреп45 ленного к фильтру со стороны коллектора и сообщенного с емкостью выше уровня жидкости.

Сравнение свойств заявляемого способа со свойствами известных способов пока50 зывает, что создание вращающегося потока загрязненного воздуха в цилиндрическом корпусе позволяет создать перепад давле- ний для подачи активной жидкости из распылителей и обеспечить движение потока

5 вдоль внутренней поверхности цилиндрического корпуса; многократная обработка потока загрязненного воздуха по пути его движения в направлении от оси вращения к периферии диспергированной активной жидкостью позволяет обеспечить поступле7

1793067 ние к фиксированному, постоянному объему вредных газов новых порций активной жидкости и повысить степень взаимодействия активной жидкости с вредными газами; пропуск воздушного потока через фильтр с катализатором, на который подают диспергироаанную активную жидкость, позволяет повысить степень окисления вредных газов атомарнйм кислородом за счет ycicoренного разложения активной жидкости (водного раствора перекиси водорода), поступающей через отверстия в уловителе и попадающей с потоком воздуха; подача диспергированной активной жидкости для обработки потока загрязненного воздуха на фильтр с катализатором в соотношении, равном 3:1, позволяет обеспечить максимальную эффективность взаймодействия потока воздуха с активной жидкостью; использование в качестве активной жидкости водного раствора перекиси водорода дает воэможность достичь максимальной степени окисления вредного газа (оксида углерода); использование в качестве катализатора для фильтра гранул железной руды позволяет обеспечить необходимую скорость разложения активной жидкости.

Сравнение свойств заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что выполнение корпуса устройства в виде цилиндра позволяет создать вращающийся поток вредных газов и необходимый перепад давлений; выполнение отверстий с регулируемой площадью поперечного сечения на торцевой поверхности уловителя позволяет регулировать подачу дополнительного количества активной жидкости на фильтр с катализатором; размещение вентилятора у входной части корпуса позволяет направить поток воздуха в корпус; размещение фильтра с катализатором а выходной части корпуса позволяет ускорить разложение активной жидкости, повйсить эффективность очистки от пыли и вредных газов и исключить сброс активной жидкости в атмосферу выработки; размещение кбллектора с распылителями концентрично в корпусе между вентилятором и

30 фильтром позволяет-увеличить продолжительность взаимодействия потока загряз- 50 ненного воздуха с активной жидкостью; сообщение коллектора с емкостьа ниже уровня жидкости; а уловителя выше уровня жидкости позволяет эа счет перепада давлений во вращающемся потоке воздуха осу- * 55 щесталять подачу активной жидкости в цилиндрический корпус и использовать многократно активную жидкость в режиме циркуляции; прикрепление уловителя активной жидкости к фильтру со стороны коллектора позволяет регулировать подачу активной жидкости на фильтр с катализатором и использовать активную жидкость многократно.

Такое выполнение способа и устройства, при котором создают вращающийся поток зэгрязненного воздуха, многократно обрабатывают его по пути движения в направлении от оси вращения к периферии диспергированной активной жидкостью, после чего поток воздуха пропускают через фильтр с катализатором, на который подают диспергироаанную активную жидкость, причем соотношение количеств диспергированной активной жидкости, подаваемой для обработки потока загрязненного возду- ха и на фильтр с катализатором соответственно принимают равным 3:1, в качестве активной жидкостй используют водный раствор перекиси водорода, а в качестве катализатора для фильтра используют гранулы железной руды, а корпус устройства выполняют цилиндрическим, на торцевой поверхности уловителя выполняют отверстия с регулируемой площадью поперечного сечения, при этом вентилятор устанавливают у входной части корпуса, а фильтр с катализатором размещают а выходной части корпуса, причем коллектор с распылителями размещают концентрично в корпусе между вентилятором и фильтром, и сообщают с емкостью ниже уровня жидкости, а уловитель активной жидкости прикрепляют к фильтру со стороны коллектора и сообщают с емкостью вышеуровня жидкости, позволяет увеличить продолжительность контакта загрязненного потока воздуха с активной жидкостью, использовать перепад давлений вращающегося потока для подачи активной жидкости в цилиндрический корпус, испольэовать активную жидкость многократно в режиме ее рециркуляции, увеличить степень взаимодействия вредных газов с атомарным кислородом, образующимся при разложении активной жидкости, увеличить скорость разложения активной жидкости, исключить сброс активной жидкости в атмосферу выработки и повысить эффективность окисления вредных газов..

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства для очистки рудничного воздуха от пыли и вредных газов, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, Устройство для очистки рудничного воздуха от пыли и вредных газов содержит раму

1 в виде салазок с ребрами жесткости, на которой жестко закреплен вентилятор 2, соединенный с герметичным цилиндрическим корпусом 3, а котором на расстоянии 6-8 диаметров корпуса от вентилятор 2 установ1793067

10 ен уловитель 4 активной жидкости, эа котоым установлен фильтр 5 с катализатором 6. ежду вентилятором 2 и уловителем 4, конентрично в цилиндрическом корпусе 3, асположен коллектор 7 с распылителями 8, оединенный патрубком 9 с емкостью 10 ля сбора активной жидкости ниже уровня идкости в емкости 10, Уловитель 4 активой жидкости соединен с емкостью 10 патубком 11, расположенным выше уровня ктивной жидкости в емкости 10. Для подчи дополнительного количества активной идкости на фильтр 5 с катализатором б ловитель 4 снабжен отверстиями 12 с регуируемой площадью сечения. Для слива воы и частиц пыли из катализатора б фильтра

5, образующейся при разложении активной жидкости, предусмотрен патрубок 13, входящий в верхнюю часть изолированного отсека 14 емкости 10, Сброс избытка воды из изолированного отсека 14 осуществляется через сливной патрубок 15. Для улавливания пылевых частиц, выходящих с активной жидкостью из патрубка 11 уловителя 4, емкость 10 разделена на отсеки, в одном из которых установлены вертикальные перегородки на высоту 0,7 диаметра. Отсеки емкости 10 соединены между собой переливным патрубком 16. Пополнение активной жидкости в емкости 10 осуществляется через горловину с пробкой 17, а фиксация фильтра 5 в корпусе 3 фиксатором 18.

На фиг.1 и фиг,2 также показаны: уровень активной жидкости 19 в емкости 10; направление движения вращающегося потока воздуха 20; направление движения активной жидкости 21; направление движения воды и частиц пыли 22.

Устройство работает следующим образом, При ведении взрывных работ устройство перемещают вслед эа уходкой забоя таким образом, чтобы оно находилось в зоне отброса продуктов взрыва или на границе зоны отброса продуктов взрыва, т.е, на расстоянии 40-50 м от груди забоя, Устройство размещают у боковой стенки горной выработки или в нише для предотвращения воздействия на него ударной воздушной волны, 1 После взрыва осуществляют дистанцион, ный пуск вентилятора 2, при работе котороI го происходит засасывание пыли и вредных газов иэ выработки и пода а, вращающегося потока 20 внутрь цилиндрического корпуса

3, При движении вращающегося потока 20 загрязненного воздуха внутри цилиндриче ского корпуса 3 за счет давления, развива емого вентилятором 2, происходит перераспределение давлений, при этом вдоль внутренней поверхности корпуса 3

25

30 ный кислород и воду, доокисляет часть не

55 движется вращающийся поток 20 с иэбыточным давлением. а вдоль оси корпуса 3 создается зона разрежения. За счет установившегося перепада давлений происходит засасывание активной жидкости иэ отсека емкости 10 ниже ее уровня 19 в емкости 10 по патрубку 9 в коллектор 7 к распылителям

8, из которых активная жидкость 21 распыляется и подхватывается вращающимся потоком 20, взаимодействует с ним, разлагаясь на атомарный кислород и воду, окисляя атомарным кислородом оксид углерода и за счет центробежных сил смещается к внутренней стенке корпуса 3. По мере движения вращающегося потока 20 воздуха внутри корпуса 3 происходит многократная

его обработка новыми порциями активной жидкости 21, поступающей из распылителей 8. Движение частично разложившейся активной жидкости происходит вдоль внутренней стенки корпуса 3 до уловителя 4, из которого она стекает через патрубок 11 в отсек емкости 10. Обработанный активной жидкостью 21 воздушный поток 20 через отверстие уловителя 4 попадает на катализатор 6 фильтра 5, установленного непосредственно за уловителем 4, Катализатор 6 ускоряет разложение оставшейся активной жидкости s воздушном потоке 20 на атомарвступившего в реакцию оксида углерода, после чего воздух выбрасывается в атмосферу выработки, а вода с частицами пыли 22 стекает через патрубок 13 в изолированный отсек 14 и сбрасывается через сливной патрубок 15 в водосточную канавку. При прохождении вращающегося воздушного потока 20, состоящего из частиц пыли, оксида углерода и оксидов азота, снижение концентрации происходит: пыли — за счет ее подавления активной жидкостью 21 и улавливания катализатором б фильтра 5; оксида углерода — за счет ее окисления атомарным кислородом при обработке внутри корпуса

3 и ускоренном разложении активной жидкости в катализаторе 6; оксидов азота — за счет их подавления водой и перехода в азотную и азотистую кислоту, т.к. активные жидкости используются в виде водных растворов. При работе устройства движение активной жидкости 21 осуществляется по замкнутому контуру; отсек емкости 10, патрубок 9, коллектор 7, распылители 8, корпус 3, уловитель 4, патрубок 11, отсек емкости 10, эа счет избыточного давления, развиваемого вентилятором 2 и определяемым его аэродинамической характеристикой и сопротивлением устройства.

Движение активной жидкости 21 иэ отсека в отсек емкости 10 осуществляется через

1793067

12..„.,0,5 ......4,0 ....СВМ-5М .....0,021 .„,...0,14

28

„,...,0,00002

Внутренний диаметр цилиндрического корпуса, м.....

Расстояние от среза вентилятора до уловителя,, м.....

Тип вентилятора., Диаметр горизонтального коллектора; м.

Расстояние между распылителями, м...

Количество распылителей, шт.

Количество отверстий в уловителе, шт

Площадь поперечного сечения отверстия, м

Габариты фильтра, м: диаметр......... „....,, „...,......., .„„„....,.........,., внутренний диаметр,............., .„„....,.„.....,..„„„.

Тип катализатора......0,5 ..„..0,49 ...,руда гематитомартитовая ....,37, водный раствор перекиси водорода ,.0,115

2,7

Тип активной жидкости.

Расход активной жидкости, кг/с....,,. „...,......

Производительность устройства для очистки, м /с .. переливной патрубок 16. Для повышения г.тепени окисления оставшейся в воздушном потоке 20 оксида углерода, в уловителе

4 выполнены отверстия 12 с регулируемой площадью сечения, врез которые на катализатор 6 фильтра 5 подается дополнительное количество активной жидкости, вращающейся по уловителю 4 и за счет избыточного давления проходящей и смачивающей катализатор 6, Количество отверстий

12 и их площадь устанавливают опытным путем в зависимости от расхода активной жидкости 21 в цилиндрическом корпусе 3 и типа катализатора 6 фильтра 5 для обеспечения подачи необходимого количества активной жидкости на катализатор 6 в соотношении 1:3 от количества активной

Начальную концентрацию пыли и вредных газов на входе в устройство создавали аналогичную натурным условиям и изменяли в течение времени. При включении вентилятора 2 воздух с пылью и вредными газами подавали в цилиндрический корпус

3, где он последовательно обрабатывался порциями активной жидкости 21, истекаю.щей из распылителей 8, после чего проходил через фильтр 5 с катализатором 6.

Начальную концентрацию пыли и вредных газов (оксида углерода и диоксида азота) контролировали перед вентилятором 2 и эа фильтром 5.

Результаты снижения концентрации вредностей с использованием предлагаемого способа очистки рудничного воздуха от пыли и вредных газов и устройства для его осуществления представлены в табл.1, Из данных, представленных в табл,1, следует, что было проведено 3 серии опытов по 3 опыта в каждой серии, Продолжительность каждой серии составляла 30 мин„при жидкости, подаваемой в цилиндрический корпус 3 через распылители 8. Для предотвращения опрокидывания устройства и устойчивой его работы оно имеет жесткую

5 раму 1, Для пополнения активной жидкости в емкости 10 предусмотрена горловина с пробкой 17. Фиксация фильтра 5 в корпусе

3 осуществляется фиксаторами 18.

Способ осуществляют следующим обра10 зом, В камере устанавливали устройство для очистки рудничного воздуха от пыли и вредных газов. Вентилятор2 подключали к электросети, в емкость 10 заливали активную жидкость 21, 15 а в фильтр 5 засыпали катализатор 6.

Основные размеры узлов устройства составляют: этом создавалась постоянная концентрация вредностей для данной серии, что позволи20 ло обеспечить соответствующую начальную концентрацию пыли и вредных газов. Концентрация вредностей на входе устройства и его выходе фиксировалась через каждую минуту, Предлагаемый способ и устройст25 во для его осуществления позволили обеспечить устойчивое снижение концентрации пыли и вредных газов независимо от начальной концентрации в течение 30 мин. работы, По истечении укаэанного времени заменяли

30 катализатор 6 фильтра 5 и пополняли количество активной жидкости в емкости 10, Средняя эффективность снижения концентрации вредностей всех видов опытов составила: пыли — 90,97.; оксида углерода — 59.97; и

35 диоксида азота — 67,97,.

Дополнительно, на выходе иэ устройства для очистки, в воздушном потоке, определяли концентрацию перекиси водорода.

При работе устройства концентрация пере40 киси водорода в срабатываемом воздушном потоке отсутс вует, что свидетельствуе о ее

1793067 о и и

Г в с б о с в и с э в ж

P с с ц о с н с

30 лном разложении на катализаторе 6 льтра 5.

На основании качественной оценки техко-экономических преимуществ предлаемого способа очистки рудничного здуха от пыли и вредных газов можно елать следующие выводы: — при использовании известных спосов борьбы с пылью и вредными газами новное снижение концентрации вредноей осуществляется за счет их разжижения здухом, подаваемым в выработку, и долнительное — за счет использования извеных cllocoGQB окисления вредных газов, фективность которых невысока (не прешает 10;,) по оксиду углерода и -резко сниется "из-за неблагоприятных условий дничной атмосферы; — при использовании предлагаемого особа очистки и устройства для его осущевления; работающего в режиме циркуляи в зоне отброса продуктов взрыва, новное снижение концентрации вредноей происходит эа счет более эффективго использования окислительной особности активной жидкости и дополниФормула изобретения

1, Способ очистки рудничного воздуха

ыли и вредных газов, включающий абраку потока загрязненного воздуха дисгированной активной жидкостью и од очищенного воздуха в. атмосферу выотки, сбор, очистку и подачу для повторго использования отработавшей ивной жидкости, отличающийся, что, с целью повышения эффективноочистки воздуха от пыли и вредных газов редотвращения попадания активной кости в атмосферу выработки за счет енсификации процесса взаимодействия ока воздуха с активной жидкостью, соют вращающийся поток загрязненного уха, многократно обрабатывают его по движения в направлении от оси вращек периферии диспергированной активжидкостью, после чего поток воздуха пускают через фильтр с катализатором, оторый подают диспергированную акую жидкость, причем соотношение коеств диспергированной активной кости, подаваемой для обработки потоагряэненного воздуха и на фильтр с казатором соответственно, принимают

ым 3;1. отп бо пе от ра но ак те ст жи по зд во пу ни но пр на тив ли жи ка тал рав

14 тельное — за счет разжижения небольшая количеством чистого вентиля цион ного .воздуха.

Технико-зкономическая эффективность

5 предлагаемого способа и устройства для очистки рудничного воздуха от пыли и вред- " ных газов заключается в следующем: а) интенсивное подавление пыли и

10 вредных газов при дополнительной подаче небольшого количества чистого вентиляционного воздуха за счет окисления оксида углерода до диоксида углерода и растворения ее в воде, растворения в воде оксидов

15 азота до азотистой и азотной кислот, подавления водой и улавливания в катализаторе пыли; б) предотвращение выноса пыли и вредных газов в малых концентрациях в другие

20 выработки и на дневную поверхность; в) защита окружающей среды от вредных выбросов ; г) создание нормальных санитарно-гигиенических условий труда;

25 д) снижение себестоимости проходки выработки.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что в качестве активной жидкости используют водный раствор перекиси водоро35 да, а в качестве катализатора для фильтра используют гранулы железной руды.

3. Устройство для очистки рудничного воздуха от пыли и вредных газов, включаю40 щее корпус, внутри которого размещены коллектор с распылителями активной жидкости, уловитель активной жидкости, соединенный с емкостью, частично заполненной жидкостью, фильтр с катали45 затором и вентилятор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что корпус устройства выполнен цилиндрическим, а на торцевой поверхности уловителя выполнены отверстия с регулируемой площадью поперечного сечения.

50 при этом вентилятор установлен у входной части корпуса, а фильтр с катализатором размещен в выходной части корпуса, причем коллектор с распылителями размещен концентрично в корпусе между вентилято55 ром и фильтром и сообщен с емкостью ниже уровня жидкости, а уловитель активной жидкости прикреплен к фильтру со стороны коллектора и сообщен с емкостью выше уровня жидкости.

1793067

Результаты снижения концентрации вредностей с использованием предлагаемого способа очистки рудничного воздуха от пыли и вредных газов и устройства для его осуществления

Концентрация вредностей на яыхо е из устройства

Эффективность снижения конценэ ии в ностегк

Расход активной жидкости. кг/с

Время работы устройства. мин

Производительность устройства. и /с

Начальная концентрация вредностеФ оксида углерода оксида yr- диоксида лерода, азота. об об диоксида азота оксида углерода, об пыли диоксида азота. об 7ь пыли мг/и пыли мг/и

П р и и е ч в н и е. Предельно допустимая концентрация составляет: пыли — 2 йг/м; оксида углерода — 0,0017 об.у„ з. диоксида азота — 0,00026 об.$.

21 20 4 5 12 6 518

2.7

2,7

2.7

2.7

Z.7

2,7

2,7

2.7

2,7

0.4

0.37

0,41

0,22

0,18

0.15

0.07

0,05

0,04

0,02

0.022

0.018

0,01

0,005

0.003

0.001

0.001

0.001

0,115

0.115

0,115

0,115

0,115

0,115

0,115

0,115

0,1!5

Ç0

ЗО

ЗО

4,0

4,0

3,7

1.0

1.0

1,О

0.5

0,5

0,5

0.157

0.149

0,162

0.073

0.062

0.07

0.03

002

0,02

0.0072

0.005

0.006

0,003

О 0015

0,001

0,0004

0.00034

0.0003

99,6

99,7

99,7

99.8

99.7

99 8

99.5

99.0

95.0

60.8

59.8

65.4

66.9

65.6

53.7

57,0

60.0

50.0

64,0

77.3

66.7

70.0

70.0

66.7

60,0

66,0

70.0