Устройство для очистки воздуха от токсичных летучих веществ
Изобретение относится к области очистки воздуха от токсичных летучих веществ и может быть использовано в медицине, фармакологии, пищевой и легкой промышленности, а также в местах массового скопления людей. Устройство для очистки воздуха содержит ионизатор импульсного действия, включающий последовательно расположенные блок питания, блок преобразования напряжения, блок формирования частотных импульсов, блок управления и блок очистки воздуха. При этом один выход с блока преобразования напряжения соединен с входом блока управления, а второй - с входом блока формирования частотных импульсов. Блок очистки воздуха содержит полый корпус цилиндрической формы, закрытый с одной стороны сеткой с ячейкой 1-3 мм2, а с другой в него вставлен электровентилятор. Внутри корпуса блока очистки размещен активатор в виде полого корпуса цилиндрической формы, в котором размещены два электрода, один из которых выполнен в виде кольца, а второй - в виде штыря, на электроды подается постоянное напряжение от 1,5 до 10,5 кВ с частотой от 1 до 60 Гц. Изобретение позволяет обеспечить эффективную очистку воздуха от токсичных летучих ароматических, циклических и хлорсодержащих веществ, а также от формальдегида и аммиака. 5 табл., 2 ил.
Способ очистки воздуха от токсичных летучих веществ и устройство для его осуществления относится к гигиене и может быть использовано в медицине, фармакологии, пищевой и легкой промышленностях, в жилищном строительстве, самолето- и кораблестроении, и в местах массового скопления людей.
Известны способы очистки воздуха от летучих токсичных веществ с помощью поглотителей ультрафиолетового излучения. Однако они имеют ограниченное применение из-за отсутствия универсальных поглотителей, а ультрафиолет в воздухе образует озон, который является токсичным веществом.
Наиболее близким по технической сущности является способ очистки воздуха от табачного дыма, запахов химикатов и красок и устройство для его осуществления SALON AIRE - 2000 [1].
Способ основан на использовании для очистки воздуха отрицательно заряженных ионов, озонактивированного кислорода и электромагнитных волн, генерируемых игольчатым ионизатором, который расположен внутри корпуса устройства, через которое постоянно прокачивается загрязненный воздух с помощью электровентилятора.
Основным недостатком этого способа и устройства для его осуществления является невозможность использования его для очистки воздуха от токсичных летучих ароматических, циклических и хлорорганических веществ, а также от формальдегида и аммиака.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа и устройства для его осуществления, позволяющего проводить очистку воздуха от токсичных летучих ароматических, циклических, хлорорганических веществ, формальдегида и аммиака, находящихся в воздухе раздельно или вместе.
Техническим результатом изобретения является обеспечение очистки воздуха от токсичных летучих веществ, таких как, например, бензол, ксилол, этилбензол, этилацетат, стирол, толуол, фенол, формальдегид, метилметакрилат, м-крезол, винилхлорид, акролеин, ацетон, аммиак, находящихся в воздухе раздельно или вместе.
Указанная задача достигается тем, что в известном способе и устройстве для его осуществления, включающем в себя электрический вентилятор, корпус, внутри которого расположен игольчатый ионизатор для генерирования отрицательно заряженных ионов, озонактивированного кислорода и электромагнитных волн, которые очищают воздух от табачного дыма, запаха химикатов и красок вместо игольчатого ионизатора используют ионизатор импульсного действия. При своей работе этот ионизатор генерирует гидроксильные и пергидроксильные радикалы, активированный молекулярный кислород и монохроматические электромагнитные волны, реакционная способность и энергия которых позволяет очищать воздух от токсичных летучих ароматических, циклических и хлорорганических веществ, а также от формальдегида и аммиака.
Устройство для очистки воздуха от токсичных летучих веществ (см. фиг.1) состоит из блока 1 питания, блока 2 преобразования напряжения, блока 3 формирования частотных импульсов, блока 4 управления и блока 5 очистки воздуха, при этом выход с блока 1 питания соединен с входом блока 2 преобразования напряжения, один выход с которого соединен с входом блока 4 управления, а второй его выход соединен с входом блока 3 формирования частотных импульсов, выход которого соединен с входом блока управления, выход с которого соединен с входом блока 5 очистки воздуха от токсичных летучих веществ.
Блок 5 очистки воздуха от токсичных летучих веществ (см. фиг.2) включает в себя полый корпус 6 цилиндрической формы, закрытый с одной стороны сеткой 7, а с другой в него вставлен электровентилятор 8 производительностью 100-400 м3, внутри которого размещен активатор 9 в виде полого цилиндра, в котором размещены два электрода, один из которых 10 выполнен в виде кольца, а второй 11 - в виде штыря, на которые подается постоянное высоковольтное напряжение с задаваемой частотой герцевого диапазона. Ионизатор импульсного действия с одной стороны закрыт сеткой с ячейкой 1-3 мм, а с другой стороны он имеет вентилятор. Сетка с ячейкой 1-3 мм используется для нарушения сплошности потока воздуха. Проходя через сетку, поток воздуха разделяется ее ячейками на множество потоков, которые внутри корпуса ионизатора снова смешиваются. Этим достигается более равномерное распределение кластеров воды в потоке воздуха и, как следствие, более равномерное возбуждение их монохроматической электромагнитной волной. Устройство работает следующим образом. Блок 1 питания подключают к сети 220±10 В, 50 Гц или к аккумулятору 12 В, откуда оно подается на блок 2 преобразования напряжения. Преобразованное напряжение с блока 2 одновременно подается с одного его выхода на вход блока 4 управления, с другого его выхода - на вход блока 3 формирования импульсов, откуда оно подается на вход блока 4 управления, с выхода которого напряжение подается на вход блока 5 очистки воздуха.
При нажатии на кнопку «Пуск», расположенную на блоке 4 управления, происходит включение электровентилятора (см. фиг.2) на блоке 5 очистки воздуха и через корпус 6, корпус 9 начинает прокачиваться загрязненный летучими токсичными веществами воздух. Одновременно с запуском вентилятора 8 с блока 3 формирования частотных импульсов импульсы с частотой от 1 до 60 Гц поступают на вход блока 4 управления, с выхода которого на электроды 10 и 11 подается постоянное напряжение от 1,5 до 10,5 кВ. Между электродами 10 и 11 возникают прерывистые разряды, энергия которых является источником появления в очищаемом воздухе гидроксильных, пергидроксильных радикалов, активированных молекул кислорода и монохроматичных электромагнитных волн, которые, воздействуя на токсичные летучие вещества, нейтрализуют их.
Пример 1. Проводили очистку воздуха от летучих токсичных веществ в комнатах 305, 306 административно-хозяйственного корпуса ВНИИ железнодорожного транспорта после евроремонта с помощью устройства «Детокс» в период с 13 по 15 сентября 2005 г. Устройство устанавливали в комнатах на пол, выставляли напряжение между электродами 3,17 кВ при частоте 5 Гц, и оно работало по 8 часов каждые сутки при закрытых окнах и дверях.
Результаты очистки воздуха в комнатах №№305 и 306 приведены в таблицах а и б.
а) Результаты очистки воздуха в комнате №305
| Наименование химических летучих токсических веществ | ПДК мг/м3 | Показатели концентрации контролируемых токсичных веществ, мг/м3 | |
| До очистки | После очистки | ||
| Бензол | 0,3 | 0,06 | 0,01 |
| Ксилол | 0,2 | 0,61 | 0,263 |
| Этилбензол | 0,02 | 0,19 | 0,04 |
| Этилацетат | 0,1 | 0,329 | 0,217 |
| Стирол | 0,04 | 0,052 | 0,026 |
| Толуол | 0,6 | 0,445 | 0,162 |
| Фенол | 0,001 | 0,001 | 0,001 |
| Формальдегид | 0,035 | 0,03 | 0,015 |
| Метилметакрилат | 0,1 | 0,03 | 0,141 |
| м-Крезол | 0,005 | 0,01 | 0,003 |
| Винилхлорид | 0,01 | 0,005 | н/о |
| Акролеин | 0,03 | 0,027 | 0.034 |
| Ацетон | 0,35 | 0,12 | 0,027 |
| Аммиак | 0,2 | 0,025 | 0,033 |
б) Результаты очистки воздуха в комнате №306
| Наименование химических летучих токсичных веществ | ПДК мг/м3 | Показатели концентрации контролируемых токсичных веществ, мг/м3 |
|
| До очистки | После очистки | ||
| Бензол | 0,3 | 0,232 | 0,032 |
| Ксилол | 0,2 | 1,17 | 0,29 |
| Этилбензол | 0,02 | 0,180 | 0,01 |
| Этилацетат | 0,1 | 0,480 | 0,08 |
| Стирол | 0,04 | 0,351 | 0,035 |
| Толуол | 0,6 | 1,28 | 0,15 |
| Фенол | 0,001 | 0,02 | 0,001 |
| Формальдегид | 0,035 | 0,019 | 0,008 |
| Метилметакрилат | 0,1 | 0,082 | 0,005 |
| м-Крезол | 0,005 | 0,027 | 0,003 |
| Винилхлорид | 0,01 | 0,003 | 0 |
| Акролеин | 0,03 | 0,02 | 0 |
| Ацетон | 0,35 | 0,058 | 0 |
Результаты очистки воздуха, приведенные в таблицах, свидетельствуют о том, что разработанный способ и устройство для его осуществления являются эффективными и снижают содержание в загрязненном воздухе токсичных летучих веществ в два и более раз.
Пример 2. Проводили очистку воздуха во вновь построенном вагоне на вагоностроительном заводе в г.Тверь. Модель вагона 4453, заводской №1, с 4 февраля по 9 февраля 2006 года. Очистка воздуха от токсичных летучих веществ проводилась с помощью устройства «Детокс», которое очищало воздух в каждом купе в течение 10 часов каждые сутки при закрытых дверях и выключенной общей вентиляции. При этом выставляли в импульсном генераторе устройства «Детокс» напряжение между электродами 4,1 кВ при частоте 6 Гц. Результаты анализа приведены в таблицах а, б и в.
Результаты санитарно-химических исследований воздушной среды вагона модели 4453 заводской №1 при выключенной вентиляции.
а) до очистки воздуха в купе вагона устройством «Детокс» (исходная концентрация).
| № п/п | Наименование химических веществ | ПДК мг/м3 |
Фактические показатели, мг/м3 | |||
| купе 1 | купе 5 | купе 8 | служебное купе | |||
| 1 | Бензол | 0,3 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | Ксилол | 0,2 | 6,4·10-7 | 0,029 | 1,64·10-6 | 0 |
| 3 | Этилбензол | 0,02 | 1,7 | 1,65 | 1,5 | 0,092 |
| 4 | Этилацетат | 0,1 | 10,9 | 8,48 | 1,93 | 11,2 |
| 5 | Стирол | 0,04 | 3,61 | 2,4 | 1,39 | 0,895 |
| 6 | Толуол | 0,6 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 7 | Фенол | 0,01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 8 | Формальдегид | 0,035 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | Метилметакрилат | 0,1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | м-Крезол | 0,005 | 0,0062 | 0,0056 | 0,0012 | 0,0023 |
| 11 | Винилхлорид | 0,01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 12 | Акролеин | 0,03 | 0,0067 | 0,0069 | 0,0022 | 0,0038 |
| 13 | Ацетон | 0,35 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 14 | Аммиак | 0,2 | 0 | 0 | 0 | 0 |
б) После работы устройства «Детокс» в купе в течение 10 часов первых суток
| 1 | Бензол | 0,3 | 0,0002 | 0,09 | 0,0002 | 0 |
| 2 | Ксилол | 0,2 | 0 | 5,65 | 2,76 | 0 |
| 3 | Этилбензол | 0,02 | 0 | 4,07 | 2,04 | 0 |
| 4 | Этилацетат | 0,1 | 0,123 | 5,26 | 3,66 | 0 |
| 5 | Стирол | 0,04 | 0 | 1,91 | 1,07 | 0 |
| 6 | Толуол | 0,6 | 0 | 2,71 | 1,85 | 0 |
| 7 | Фенол | 0,01 | 0,0039 | 0 | 0,0012 | 0,0028 |
| 8 | Формальдегид | 0,035 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | Метилметакрилат | 0,1 | 0 | 0,39 | 0,209 | 0 |
| 10 | м-Крезол | 0,005 | 0,006 | 0,0027 | 0,002 | 0 |
| 11 | Винилхлорид | 0,01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 12 | Акролеин | 0,03 | 0 | 0,0018 | 0,0011 | 0 |
| 13 | Ацетон | 0,35 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 14 | Аммиак | 0,2 | 0 | 0 | 0,0004 | 0 |
в) После работы устройства «Детокс» в купе вагона в течение 10 часов вторых суток
| № п/п | Наименование химических веществ | ПДК мг/м3 | Фактические показатели, мг/м3 | |||
| купе 1 | купе 5 | купе 8 | служебное купе | |||
| 1 | Бензол | 0,3 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | Ксилол | 0,2 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 3 | Этилбензол | 0,02 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 4 | Этилацетат | 0,1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 5 | Стирол | 0,04 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 6 | Толуол | 0,6 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 7 | Фенол | 0,01 | 0,0018 | 0,0027 | 0,0017 | 0,001 |
| 8 | Формальдегид | 0,035 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | Метилметакрилат | 0,1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | м-Крезол | 0,005 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | Винилхлорид | 0,01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 12 | Акролеин | 0,03 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 13 | Ацетон | 0,35 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 14 | Аммиак | 0,2 | 0,01 | 0,004 | 0,007 | 0,009 |
Анализ таблиц а, б и в свидетельствует о высокой эффективности очистки воздуха купе нового выгона от токсичных летучих ароматических, циклических и хлорсодержащих веществ, а также от формальдегида и аммиака. Причем если на эту операцию без использования устройства «Детокс» уходило до двух - трех недель времени, то с устройством «Детокс» эта задача выполнена в течение 2-х суток.
Источники информации
1. Диагностические и оздоровительные технологии восстановительной медицины под ред. Разумова А.Н., т.1 - М.: ООО "Ильянс ИН-вест", 2003 г., 304 с.
Устройство для очистки воздуха от токсичных летучих веществ, состоящее из ионизатора импульсного действия, включающего в себя блок питания, блок преобразования напряжения, блок формирования частотных импульсов, блок управления и блок очистки воздуха, при этом выход с блока питания соединен с входом блока преобразования напряжения, один выход с которого соединен с входом блока управления, а второй его выход соединен с входом блока формирования частотных импульсов, выход которого соединен с входом блока управления, выход с которого соединен с входом блока очистки воздуха от токсичных летучих веществ, отличающееся тем, что содержит полый корпус цилиндрической формы, закрытый с одной стороны сеткой с ячейкой 1-3 мм2, а с другой в него вставлен электровентилятор с производительностью от 100 до 400 м3 в минуту, внутри которого размещен активатор в виде полого корпуса цилиндрической формы, в котором размещены два электрода, один из которых выполнен в виде кольца, а второй - в виде штыря, на которые подается постоянное напряжение от 1,5 до 10,5 кВ с частотой от 1 до 60 Гц.
