Как обезвредить воздух?

Бармин Михаил Иванович

В установке должны быть использованы типовые профили материалов, стандартизованные элементы, серийно выпускаемые комплектующие узлы и детали, приборы, датчики, электрооборудование.

.1.

ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕАКТОРА-ОЗОНАТОРА

Для исследования конструктивных и режимных параметров реактора разработана лабораторная установка (рисунок 2).

Рис. 2 Схема установки для отборы проб:

Склянка,

Трубка Дрекселя,

Призометр,

Тройник

с краном,

Компрессор.

Установка состоит из вентилятора 1, камеры 2 и воздуховода 3. В камере 2, снабженной съемным окном 4, горизонтально установлен реактор 5. Потенциальный электрод реактора выведен наружу через изолятор 6. В воздуховоде имеются три отверстия 7, обозначенные точками для отбора воздуха на анализ. Расход воздуха в системе измеряется крыльчатым анемометром 8 для испарения стирола используется мензурка 9 с пробковым краном и испаритель 10 с подогревом. Расход воздуха регулируется шибером 11.

Установка имеет следующие основные технические параметры:

Расход воздуха в системе 100…1000 м3/час

Концентрация паров стирола в воздухе 0…20 мг3/м

Напряжение питания реактора 0…15 кВ

Ток, потребляемый реактором 0…150 мА

Скорость воздуха в реакторе 0…10 м/с

Мощность двигателя вентилятора 0…1,75 кВт

3.2.РЕАКТОР-ОЗОНАТОР

Основной частью лабораторной установки является реактор– озонатор. ( Приложение 3)

Корпус озонатора выполнен в виде каркаса из уголков, скрепленных между собой косынками, и обшит листовым железом по ходу движения вентиляционных выбросов.

Все элементы модуля реактора размещены и закреплены внутри его корпуса.

Электродная ячейка содержит высоковольтные электроды (трубки) 6, заглушки 7, гайки, шайбы и изоляционные прокладки 4.

Устройство ввода высокого напряжения содержит разъем высоковольтный 5, который посредством фиксатора крепится к электроду. Другой его конец соединен винтом с пружинным контактом.

В качестве электродов трубчатой формы по желанию заказчика используются трубки с содержанием, %:

SiO₂ – 55; Na₂O – 3; K₂O – 9,2; Al₂O₃ – 2; PbO – 30, согласно ОСТ 11. 027. 010 – 75 (сортамент изделия ОСТ 11 ПО 735002-73) с наружным диаметром (39,1 + 1,4) мм и толщиной стенки (2 + 0,5) мм.

Их внутренняя поверхность покрыта токопроводящим слоем. На наружной поверхности трубчатых электродов размещена токопроводящая спираль.

Система крепления электродной ячейки к корпусу реактора содержит две решетки, которые выполнены в виде плат с отверстиями для фиксации трубчатых электродов 6.

Устройство токораспределителя и подачи высокого напряжения на внутреннюю поверхность трубчатых электродов предусмотрено для распределения тока по разрядным трубкам. Оно содержит токопроводящие шины, связанные со стержнями, на которых закрепляются контактные пружины. Токопроводящие шины выполняются в виде трубок для исключения коронирования их на внутреннюю поверхность корпуса реактора. Они крепятся к стержням специальными гайками с полусферической головкой. Стержень предусматривается для крепления токопроводящих шин с пружинными контактами. Токопроводящие пружины выполняют роль контакта и токопровода высокого напряжения к внутренней поверхности трубчатых электродов.

3.1.1. НАНЕСЕНИЕ ТОКОПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ НА ВНУТРЕННИЮ ПОВЕРХНОСТЬ СТЕКЛЯННЫХ ТРУБОК-ЭЛЕКТРОДОВ

На рис.1 изображен высоковольтный электрод, который представляет собой стеклянную трубку, покрытую внутри токопроводящим слоем.

Величина сопротивления токопроводящего слоя должна находиться от 30 Ом до 30 КОм.

Токопроводящий слой на обрезанную под размер стеклянную трубку сначала наносят следующим образом. Стеклянную трубку сначала обезжиривают путем ее опускания в мерный цилиндр вместимостью 1 л с хромовой смесью на 15-20 мин. при температуре 30-40. С, после чего трубку промывают холодной водой на воздухе(1). Для выдерживания

длины токопроводящего слоя в трубке концы последней покрывают предохранительным слоем, поочередно опуская их на необходимую длину в стакан с химически стойким лаком с последующим высушиванием его на воздухе(2). Токопроводящий состав готовят перемешиванием до получения однородной массы следующих компонентов, %: Жидкое стекло – 55; активированный уголь или графит, пропущенный через сито 0,25 – 40 мм; порошок меди – 5.

Приготовленный таким способом токопроводящий состав в виде суспензии в жидком стекле во избежание его высыхания как можно быстрее наносят поролоновым ершиком на внутреннюю поверхность стеклянной трубки, размазывая равномерно состав по периметру. В процессе высыхания жидкого стекла в трубке, ее постоянно поворачивают вокруг собственной оси для получения равномерного нанесения в ней токопроводящего слоя. После высыхания жидкого стекла визуально оценивают качество нанесенного покрытия, которое должно плотно прилегать (без раковин и пузырей) к внутренней поверхности трубки и составлять не менее 95% от общей площади покрываемой поверхности. Если такого нет, нанесенный токопроводящий слой удаляют из трубки вымачиванием его в 5-10 % растворе едкого натра при температуре 30-40 °С до возможности его удаления ершиком(3). Далее трубку промывают холодной водой от остатков токопроводящего покрытия, снова обезжиривают хромовой смесью и повторяют нанесение токопроводящего слоя вновь по приведенной выше технологии. Если токопроводящий слой нанесен удовлетворительно, то измеряют его величину сопротивления по длине тестером. При сопротивлении менее 30 Ом наносят описанным выше способом второй слой покрытия и т.д. пока величина сопротивления нанесенного токопроводящего слоя не окажется в указанных выше пределах. После окончания операций по нанесению токопроводящего слоя на стеклянную трубку, вручную снимают предохранительный слой лака с ее обоих концов(4).

Рис. 3 Схема лабораторной установки

1. Все операции, связанные с приготовлением хромовой смеси и работы с ней, должны проводиться в защитных очках или маске, резиновых перчатках и резиновом фартуке. При попадании хромовой смеси на кожу немедленно промыть это место большим количеством проточной воды. Не допускать взаимодействия концентрированной хромовой смеси с канализационными трубопроводами во избежании их течи.

2. Длина предохранительного слоя на концах стеклянной трубки должна находиться в пределах от 50 до 60 мм.

3. Все операции по приготовлению водного раствора едкого натра и проведение последующих с ним работ проводить в защитных очках и резиновых перчатках. При попадании щелочи на кожу промыть это место большим количеством проточной воды.

4. Допускаются трещины и сколы на концах трубки в местах непокрытых токопроводящим слоем.

В ходе эксплуатации опытно– экспериментального образца реактора не реже 1 раза за 8 часов работы следует проводить визуальный осмотр высоковольтных электродов. Если произошло отслоение токопроводящего слоя от стеклянной трубки или высоковольтный электрод разбился, необходимо заменить его на новый.

3.1.2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

Принципиальная схема кассеты реакторов-озонаторов приведена на рис. 4

Рис.4 Схема стенда для снятия вольтамперных характеристик реактора трубки

Кассета состоит из шести одинаковых модулей реакторов (А1-А6) и блоков индикации (А7-А12).

Питание схемы осуществляется от блока питания, состоящего из автотрансформатора Т3, трансформатора Т2 и диодного мостика Д7. Питание схемы индикации осуществляется постоянным напряжением 27 В от выпрямителя, питание реактора осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В.