устройство для очистки воздуха от токсичных летучих веществ

Классы МПК:A61L9/22 ионизации
B01D53/58 аммиак
B01D53/72 органические соединения, не указанные в группах  53/48
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Закрытое акционерное общество "Диаморф" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2007-05-14
публикация патента:

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.

Рисунки к патенту РФ 2370284

устройство для очистки воздуха от токсичных летучих веществ, патент № 2370284 устройство для очистки воздуха от токсичных летучих веществ, патент № 2370284

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/м 3
До очисткиПосле очистки
Бензол0,3 0,060,01
Ксилол 0,20,61 0,263
Этилбензол 0,02 0,190,04
Этилацетат 0,10,329 0,217
Стирол 0,04 0,0520,026
Толуол 0,6 0,4450,162
Фенол 0,0010,001 0,001
Формальдегид0,035 0,03 0,015
Метилметакрилат 0,1 0,030,141
м-Крезол 0,0050,01 0,003
Винилхлорид 0,01 0,005н/о
Акролеин 0,030,027 0.034
Ацетон 0,35 0,120,027
Аммиак 0,20,025 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 очисткиПосле очистки
Бензол0,3 0,2320,032
Ксилол 0,2 1,170,29
Этилбензол 0,020,180 0,01
Этилацетат 0,1 0,4800,08
Стирол 0,040,351 0,035
Толуол 0,6 1,280,15
Фенол 0,0010,02 0,001
Формальдегид 0,035 0,0190,008
Метилметакрилат 0,1 0,0820,005
м-Крезол 0,005 0,0270,003
Винилхлорид 0,01 0,0030
Акролеин 0,030,02 0
Ацетон 0,35 0,0580

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 1купе 5 купе 8 служебное купе
1Бензол 0,30 00 0
2 Ксилол 0,26,4·10 -70,029 1,64·10-6 0
3 Этилбензол0,02 1,7 1,651,5 0,092
4 Этилацетат 0,110,9 8,481,93 11,2
5 Стирол 0,043,61 2,41,39 0,895
6 Толуол 0,60 00 0
7 Фенол 0,010 00 0
8 Формальдегид 0,0350 00 0
9 Метилметакрилат 0,1 00 00
10 м-Крезол0,005 0,0062 0,00560,0012 0,0023
11 Винилхлорид0,01 0 00 0
12 Акролеин 0,030,0067 0,0069 0,00220,0038
13 Ацетон0,35 0 00 0
14 Аммиак 0,20 00 0

б) После работы устройства «Детокс» в купе в течение 10 часов первых суток

1Бензол 0,30,0002 0,090,0002 0
2Ксилол 0,20 5,652,76 0
3 Этилбензол 0,020 4,072,04 0
4 Этилацетат 0,10,123 5,263,66 0
5 Стирол 0,040 1,911,07 0
6 Толуол 0,60 2,711,85 0
7 Фенол 0,010,0039 0 0,00120,0028
8 Формальдегид0,035 0 00 0
9 Метилметакрилат 0,1 00,39 0,2090
10 м-Крезол0,005 0,006 0,00270,002 0
11Винилхлорид 0,01 00 00
12 Акролеин0,03 0 0,00180,0011 0
13Ацетон 0,350 00 0
14 Аммиак 0,20 00,0004 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 1купе 5 купе 8 служебное купе
1Бензол 0,30 00 0
2 Ксилол 0,20 00 0
3 Этилбензол 0,020 00 0
4 Этилацетат 0,10 00 0
5 Стирол 0,040 00 0
6 Толуол 0,60 00 0
7 Фенол 0,010,0018 0,0027 0,00170,001
8 Формальдегид0,035 0 00 0
9 Метилметакрилат 0,1 00 00
10 м-Крезол0,005 0 00 0
11 Винилхлорид 0,010 00 0
12 Акролеин 0,030 00 0
13 Ацетон 0,350 00 0
14 Аммиак 0,20,01 0,0040,007 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.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

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.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2370284

patent-2370284.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс A61L9/22 ионизации

Класс B01D53/58 аммиак

Патенты РФ в классе B01D53/58:
способ снижения выпусков аэрозоля на установке гранулирования мочевины -  патент 2493903 (27.09.2013)
способ извлечения аммиака из газообразного потока в процессе синтеза мочевины -  патент 2490056 (20.08.2013)
способ очистки газа и установка для осуществления способа -  патент 2485996 (27.06.2013)
установка для очистки дымового газа -  патент 2484883 (20.06.2013)
удаление аммиачного азота, аммонийного азота и мочевины окислением гипохлоритсодержащими растворами из отработанного воздуха в установках по производству аммиака и мочевины -  патент 2465950 (10.11.2012)
способ комплексной термохимической переработки твердого топлива с последовательным отводом продуктов разделения -  патент 2464294 (20.10.2012)
активированный уголь, импрегнированный кислотой, способы его получения и применения -  патент 2463107 (10.10.2012)
способ улучшения поглощения вермикулитом ионов аммония, поглощающий материал, его применение и способы удаления аммония из окружающей среды -  патент 2418743 (20.05.2011)
способ удаления аммиака и пыли из отходящего газа, возникающего при производстве удобрений -  патент 2345823 (10.02.2009)
способ очистки газовых выбросов от аммиака -  патент 2081686 (20.06.1997)

Класс B01D53/72 органические соединения, не указанные в группах  53/48

Патенты РФ в классе B01D53/72:
способ приготовления катализатора для полного окисления углеводородов, катализатор, приготовленный по этому способу, и способ очистки воздуха от углеводородов с использованием полученного катализатора -  патент 2515510 (10.05.2014)
способ выделения метана из газовых смесей -  патент 2500661 (10.12.2013)
катализатор для очистки отходящих газов, содержащих летучие органические соединения, способ его получения и способ очистки отходящих газов, содержащих летучие органические соединения -  патент 2490062 (20.08.2013)
установка для очистки дымового газа -  патент 2484883 (20.06.2013)
способ комплексной термохимической переработки твердого топлива с последовательным отводом продуктов разделения -  патент 2464294 (20.10.2012)
способ уменьшения содержания формальдегида в газе -  патент 2450852 (20.05.2012)
способ очистки от углеводородов парогазовой среды -  патент 2445150 (20.03.2012)
способ обработки и извлечения энергии отработанного газа реакции окисления -  патент 2438763 (10.01.2012)
способ получения катализатора для глубокого окисления co и углеводородов и катализатор, полученный этим способом -  патент 2434678 (27.11.2011)
способ обработки потока продукта -  патент 2430142 (27.09.2011)


Наверх