Фильтр адсорбционный вытяжной низкого давления для удаления летучих соединений

Изобретение относится к области очистки газообразных сред от летучих соединений, а именно газовоздушных сред, и может быть использовано для удаления соединений предпочтительно в системе городских канализационных сетей. Фильтр содержит корпус, размещенный над источником очищаемого воздуха. Внутри корпуса установлена вытяжная труба, внутренний объем которой изолирован от источника загрязненного воздуха и сообщен с объемом корпуса. Вокруг внешней поверхности вытяжной трубы внутри корпуса размещены кассеты с адсорбентом. Ширина кассет составляет 50-150 мм. Технический результат - повышение эффективности удаления сероводорода, меркаптанов, фенолов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области очистки газообразных сред от летучих соединений, а именно газовоздушных сред, и может быть использовано для удаления дурнопахнущих соединений предпочтительно в системе городских канализационных сетей.

Известна (патент RU 8280) установка очистки газов сварочных постов, содержащая воздуховод, систему отсоса загрязненного воздуха, соединенную с электростатическим и активированным угольным фильтрами с ячейками, причем электростатический фильтр выполнен в виде трубчатого безбарьерного озонаторного блока, расположенного вертикально над увлажнителем-пылесборником и соединенного с блоком питания, а ячейки активированного угольного фильтра размещены по периметру корпуса озонаторного блока параллельно его трубам.

Известен (патент RU 2112587) патрон для очистки воздуха рабочего помещения от загрязняющих примесей, состоящий из адсорбционно-фильтрующих слоев, в том числе и с активным углем, причем в качестве адсорбционно-фильтрующих слоев используют закрепленные в общем герметичном корпусе, последовательно расположенные, отделенные друг от друга разделительными шайбами следующие материалы: сначала серосодержащий минерал или серосодержащий минерал, нанесенный на инертный носитель в смеси с активированным углем при их массовом соотношении 1:(0,35-1,25), затем через углеволокнистый материал - бусофит и инертный фильтрующий материал при относительном соотношении толщины слоев (3-4):1:(1-1,25), соответственно, причем патрон соединен воздуховодом с вентилятором.

Известно (патент RU 2118559) устройство для очистки воздуха производственной зоны, содержащее корпус, в котором установлены механический фильтр с отстойником твердых частиц, побудитель тяги и фильтр-поглотитель. Кроме того, оно дополнительно снабжено блоком дожига, установленным между побудителем тяги и фильтром-поглотителем, и блоком дезодорации, установленным на выходе устройства, при этом каждый блок устройства имеет сотовую конструкцию.

Известен (патент RU 2311948) фильтр-поглотитель для очистки воздуха от токсичных веществ, содержащий цилиндрический корпус с дном, впускным и выпускным патрубками, крышкой и расположенные внутри корпуса коаксиально с ним фильтрующий элемент и сорбирующий блок, причем фильтрующий элемент закреплен на шпильке, подсоединенной к дну корпуса, а сорбирующий блок поджат съемной крышкой, при этом соотношение высоты блока, его внешнего и внутреннего диаметров составляет 1:(0,97-0,99):(0,76-0,77).

Все вышеприведенные устройства достаточно сложны конструкционно, что увеличивает их себестоимость, а также обслуживание. Кроме того, все они требуют внешнего побудителя движения очищаемой газовоздушной смеси и по этой причине непригодны для очистки выделяющейся из канализационных коллекторов газовоздушной смеси.

Техническая задача, решаемая посредством разработанной конструкции фильтра адсорбционного вытяжного, состоит в расширении ассортимента оборудования, используемого в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции фильтра адсорбционного, состоит в обеспечении поглощения удаляемых из канализационных систем выбросов летучих дурнопахнущих веществ - сероводорода, меркаптанов, фенолов и т.д.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанную конструкцию фильтра адсорбционного вытяжного низкого давления, предназначенного для удаления летучих соединений. Разработанная конструкция фильтра содержит корпус, выполненный из некорродирующего металлического сплава и размещаемый над источником очищаемого воздуха, внутри корпуса установлена вытяжная труба, внутренний объем которой изолирован от источника загрязненного воздуха и сообщен с объемом корпуса, вокруг внешней поверхности вытяжной трубы внутри корпуса размещены кассеты с адсорбентом, отделяющие внешнюю поверхность вытяжной трубы от источника загрязненного воздуха, причем конструкция кассет обеспечивает прохождение через них газовоздушного потока, между внешними относительно вытяжной трубы поверхностями кассет с активированным углем и корпусом выполнен канал подачи загрязненного воздуха, причем ширина кассет составляет от 50 до 150 мм, площадь удельной поверхности помещенного в кассеты адсорбента соответствует удельной поверхности активированного угля от 900 до 1200 м²/г при насыпной плотности активированного угля от 0,45 до 0,55 г/см³. В предпочтительном варианте фильтр может содержать от 4 до 16 кассет с адсорбентом. Наиболее предпочтительно в качестве адсорбента использовать активированный уголь. Кассеты могут быть выполнены с возможностью удаления конденсата. На адсорбент, размещенный в кассетах, могут быть помещены культуры микроорганизмов, утилизирующих летучие загрязнения, в частности серосодержащие летучие соединения.

Разработанная конструкция фильтра предназначена для использования в качестве автономных систем очистки газовоздушных выбросов. Предпочтительно ее монтируют на колодцах коллекторов, камер канализационных каналов и прочих вентиляционных отверстиях канализационных сетей. Однако возможны и другие варианты установки разработанного устройства.

Фильтр может быть установлен на пьедестале или непосредственно на перекрытии коллектора, камеры или резервуара.

Очистку газовоздушных смесей осуществляют за счет естественного вытяжного оттока, проходящего через адсорбционную систему конструкции. Однако возможно и использование вентилятора низкого давления в качестве побудителя движения газовоздушной смеси. Кассеты с адсорбентом выполнены в виде отдельных вертикально устанавливаемых блоков. В предпочтительном варианте реализации кассеты устанавливают под тупым углом друг к другу, герметично отделяя зону подачи газовоздушной смеси от зоны удаления очищенного воздуха.

При разработке концепции фильтра были учтены следующие основополагающие факторы.

1. Фильтр должен обеспечивать естественную вытяжную вентиляцию объекта, газовоздушную среду которого он очищает, т.е. необходимо иметь минимально возможный перепад давления.

2. Фильтр должен быть изготовлен из коррозионностойких материалов, обеспечивающих возможность длительного контакта конструкции фильтра с агрессивной средой газовоздушного выброса.

3. В качестве адсорбирующего элемента должен быть использован активированный уголь типа ENVIROCARB™EA или его аналог.

4. Адсорбирующий компонент должен быть помещен в сменных кассетах, конструкция которых обеспечивает быструю замену адсорбирующих элементов и минимизирует выбросы дурнопахнущих соединений при проведении плановых работ.

5. Должна быть предусмотрена вертикальная установка кассет для предотвращения чрезмерного увлажнения слоя адсорбента.

6. При наружном монтаже фильтр должен иметь утепление для уменьшения образования конденсата на адсорбенте и предотвращения замерзания слоя адсорбента.

7. Корпус фильтра должен быть выполнен с возможностью удаления из него конденсата.

8. Конструкция фильтра должна обеспечивать возможность установки вытяжной трубы необходимого диаметра и высоты для создания оптимальной тяги.

9. Конструкция фильтра должна обеспечивать надежную фиксацию вытяжной трубы и максимальную ветроустойчивость всей конструкции.

10. Фильтр должен быть выполнен с возможностью доставки его к месту установки обычным автомобильным транспортом.

11. Монтаж фильтра должен быть осуществлен с использованием минимума спецтехники и предпочтительно с использованием только подъемного крана.

12. Монтаж фильтра на месте использования должен быть осуществлен в минимально короткие сроки.

На основании вышеизложенного были разработаны следующие принципы действия фильтра (применительно к очистке газовоздушных выбросов из объектов канализационной сети).

1. Фильтр должен быть установлен либо непосредственно на камере канализационного канала, либо на уже существующий железобетонный пьедестал стояка естественной вытяжной вентиляции.

2. Входное отверстие фильтра, расположенное на нижней поверхности корпуса фильтра, должно быть позиционировано по оси вентиляционного отверстия камеры.

3. Газовоздушный выброс из камеры должен поступать внутрь корпуса фильтра и распределяться предпочтительно равномерно горизонтально вдоль несущей плиты, на которой установлены кассеты, в направлении от центра вентиляционного отверстия к вертикальным стенкам корпуса. В случае установки кассет с адсорбентом непосредственно на перекрытии коллектора, камеры или резервуара очищаемый газовоздушный поток должен быть организован таким образом, что он поступал в пространство корпуса между его стенками и внешней поверхностью кассет.

4. Газовоздушный поток поднимается вдоль стенок корпуса фильтра и проходит горизонтально через кассеты с адсорбентом.

5. Очищенный газовоздушный выброс собирается в центральной части корпуса, откуда он поступает (предпочтительно через отверстия) в вытяжную трубу и выходит в атмосферу.

Конструкция фильтра приведена на чертеже, при этом использованы следующие обозначения: пьедестал 1, боковая стенка 2 корпуса фильтра, основание 3 корпуса фильтра, кассета 4 с адсорбентом, вытяжная труба 5, щелевые отверстия 6 в вытяжной трубе.

При использовании для очистки газовоздушного выброса канализационного коллектора при использовании в качестве адсорбента активированного угля марки ENVIROCARB™EA с удельной поверхностью активированного угля от 900 до 1200 м²/г при насыпной плотности активированного угля от 0,45 до 0,55 г/см³ даже без использования подсаженной культуры микроорганизмов достигается полное удаление сероводорода и дигидросульфида, концентрация аммиака в пределах ПДК.

1. Фильтр адсорбционный вытяжной низкого давления для удаления летучих соединений, отличающийся тем, что он содержит корпус, выполненный из некорродирующего металлического сплава и размещаемый над источником очищаемого воздуха, внутри корпуса установлена вытяжная труба, внутренний объем которой изолирован от источника загрязненного воздуха и сообщен с объемом корпуса, вокруг внешней поверхности вытяжной трубы внутри корпуса размещены кассеты с адсорбентом в виде активированного угля, отделяющие внешнюю поверхность вытяжной трубы от источника загрязненного воздуха, причем конструкция кассет обеспечивает прохождение газовоздушного потока, между внешними относительно вытяжной трубы поверхностями кассет с активированным углем и корпусом выполнен канал подачи загрязненного воздуха, причем ширина кассет составляет от 50 до 150 мм, а площадь удельной поверхности помещенного в кассеты активированного угля составляет от 900 до 1200 м²/г при насыпной плотности активированного угля от 0,45 до 0,55 г/см³.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что он содержит от 4 до 16 кассет.

3. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что кассеты установлены, герметично отделяя зону подачи газовоздушной смеси от зоны удаления очищенного воздуха.

4. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что на сорбент, размещенный в кассетах, нанесены культуры микроорганизмов, утилизирующих летучие загрязнения.