Способ фильтрации воздуха и устройство для его осуществления
AIR FILTRATION METHOD AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к области фильтрации загрязненного воздуха и токсичных газов. Оно может быть использовано и реализовано в оконных стеклопакетах для очистки воздуха от выбросов при вредном производстве, в металлургической, химической и других отраслях промышленности, а также может быть использовано для обеспечения требуемого воздухообмена в жилых и аналогичных помещениях с естественной и искусственной вентиляцией, в транспортных средствах. Кроме того, данные способ и устройство подходят для применения в устройствах для контроля влажности в помещении, противогазах, бытовых воздухоочистительных приборах, биологических регенераторах. Устройство может быть реализовано как в стационарной версии, так и переносной.
Известно устройство для очистки воздуха в виброкипящем слое жидкости [патент на изобретение РФ № 2653831, опубл. 14.05.2018 г.], содержащее корпус, патрубок для ввода запыленного газа и патрубок для выхода очищенного газа, резервуар с жидкостью, смывное сопло и трубу для отвода шлама, патрубок для ввода запыленного газа выполнен цилиндрическим, а в верхних слоях жидкости размещен вибратор, закрепленный к корпусу посредством упругой перфорированной мембраны, отличающееся тем, что на внутренней поверхности корпуса, с зазором относительно цилиндрической части патрубка для ввода запыленного газа, закреплено оросительное устройство в виде кольца с форсунками, расположенными своей распылительной частью в сторону вибратора, при этом каждая из форсунок содержит полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости, причем рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы, а в нижней части рассекателя закреплен цилиндрический перфорированный сегмент, закрепленный на перфорированных конических обечайках, при этом в цилиндрическом перфорированном сегменте, закрепленном в нижней части рассекателя на перфорированных конических обечайках, размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины.
Недостатком данного устройства очистки является сложная конструкция, низкая эффективность процессов дегазации, пылеулавливания и высокое энергопотребление.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в упрощении способа и устройства, улучшении качества поступающего в помещение воздуха за счет повышения эффективности его очистки от пыли и токсичных газов.
Заявляемый технический результат в части способа достигается за счет того, что способ фильтрации воздуха включает
заполнение по меньшей мере частично по меньшей мере одной камеры щелочным раствором,
заполнение по меньшей мере частично по меньшей мере еще одной камеры, по потоку воздуха расположенной после камеры с щелочным раствором, буферным раствором, содержащим микроорганизмы,
при этом камеры выполнены сообщающимися друг с другом,
принудительную подачу воздуха из внешней среды в первую камеру,
перемещение воздуха из первой камеры в последующие,
выход очищенного воздуха наружу через выходной отверстие в последней камере,
а под микроорганизмами понимаются водоросли, такие как: Хлорелла (Chlorella), Спирулина (Arthrospira), Хламидомонада (Chlamydomonas), Вольвокс (Volvox), Плеврококк (Pleurococcus), Пандорина (Pandorina), Клостериум (Closterium), Эвглена зеленая (Euglena viridis), Хлорококк (Chlorococcum), Эвдорина (Eudorina).
Заявляемый технический результат в части устройства достигается за счет того, что устройство фильтрации воздуха включает
по меньшей мере две сообщающиеся друг с другом герметичные камеры, при этом первая камера снабжена входным отверстием, а последняя камера снабжена выходным отверстием,
по меньшей мере одна из камер по меньшей мере частично заполнена щелочным раствором,
по меньшей мере еще одна из камер, по потоку воздуха расположенная после камеры с щелочным раствором, по меньшей мере частично заполнена буферным раствором, содержащим микроорганизмы,
причем под микроорганизмами понимаются водоросли, такие как: Хлорелла (Chlorella), Спирулина (Arthrospira), Хламидомонада (Chlamydomonas), Вольвокс (Volvox), Плеврококк (Pleurococcus), Пандорина (Pandorina), Клостериум (Closterium), Эвглена зеленая (Euglena viridis), Хлорококк (Chlorococcum), Эвдорина (Eudorina).
Возможны варианты развития основного технического решения, заключающиеся в том, что:
- в качестве щелочного раствора может применяться гидроксид натрия (NaOH) или гидроксид калия (KOH), при этом щелочь по концентрации составляет от 1 до 10 % по массе от общего объема в камере;
- в каждой камере расположены по меньшей мере одна перфорированная трубка;
- оно снабжено обогревающим или охлаждающим устройством;
- входное отверстие снабжено первичным фильтром очистки;
- выходное отверстие снабжено устройством для конденсации водяных паров.
Таким образом, за счет совокупностей существенных признаков способа и устройства для его реализации достигается упрощение способа и устройства, улучшение качества поступающего в помещение воздуха за счет повышения эффективности его очистки от пыли и токсичных газов, поскольку способ включает, по сути, две стадии очистки - щелочную и буферную, которые реализованы с помощью по меньшей мере двух камер устройства.
2
2
Из норм на предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений известно [Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений. Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу: http://docs.cntd.ru/document/556185926 - свободный, опубл. 22.12.2017 г.], что самыми распространенными токсинами являются: диоксид серы (SO), оксид азота (NO) и диоксид азота (NO). Данные токсины имеют высокую степень токсичности и могут оказывать пагубное воздействие на здоровье при попадании их паров в организм человека. Например, при вдыхании паров диоксида серы организм реагирует такими побочными эффектами, как кашель, хрипота, боль в горле. Если произойдет попадание концентрированного диоксида серы на слизистые возможны проявления удушья и затруднения глотания, случаются расстройства речи, неудержимая рвота и даже отек легких [Кузнецова В.Л., Соловьева А.Г. ОКСИД АЗОТА: СВОЙСТВА, БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ, МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 4]. Действие оксида азота опосредовано его концентрацией. Малые физиологические концентрации NO (<10-6 М), которые сопровождают функционирование конститутивных эндотелиальных и нейронных изоформ NOS, оказывают цито- и нейропротекторное действие. Его нетоксические уровни обладают выраженной антиапоптотической активностью, вероятно, за счет непосредственного нитрозилирования внутриклеточных цистеиновых протеаз и других проапоптотических белков. Показано, что в больших концентрациях он индуцирует апоптоз клеток определенного типа - макрофагов, тимоцитов, клеток островков поджелудочной железы, некоторых нейронов и опухолевых клеток. Повреждение ДНК активными радикалами азота приводит к накоплению p53, которое считают индикатором NO-опосредованного апоптоза. Высокие концентрации оксида азота вызывают цитотоксическое, антибактериальное, противовирусное, противогрибковое действие, а также активируют воспалительный процесс [Миниярова Д.В. Диоксид серы и его влияние на здорового человека. Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу: http://cscb.su/n/040201/040201005.htm - свободный, дата обращения 02.12.2020 г.]. При попадании в организм человека диоксида азота в виде газа его растворение происходит внутри легких, которое оказывает негативное воздействие на слизистые оболочки органов дыхания и вызывает ожоги. Вдыхание паров диоксида азота может привести к раздражению глаз, сухости и першению в горле, ослаблению обоняния. При его длительном воздействии на организм человека возникают катары верхних дыхательных путей, бронхиты и воспаления легких [Диоксид азота в атмосферном воздухе и его влияние на здоровье человека. Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу: https://testslab.ru/stati/dioksid-azota/ - свободный, дата обращения 02.12.2020г.].
Таким образом, решение проблемы запыленности и высокого содержания токсинов в атмосферном воздухе становится одной из приоритетных задач сохранения и поддержания здоровья человека. Щелочная камера является одним из средств реализации вышеуказанной задачи, своей функцией обеспечивает проведение реакции поглощения данных типов химических соединений из атмосферного воздуха (реакция нейтрализации) [Очистка щелочью. Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу: https://necton-sea.ru/articles/Ochistka_shchelochyu/ - свободный, дата обращения 02.12.2020 г.].
Заполнение буферным раствором необходимо для того, чтобы в процессе работы устройства выделяемый в первой камере щелочной туман не попадал внутрь помещения. Так как клеточная оболочка микроорганизмов состоит из целлюлозы, липидов и липопротеидов они будут взаимодействовать с щелочной средой, а именно продукты распада микроорганизмов (процесс омыления) [Омыление. Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу: https://ru.qaz.wiki/wiki/Saponification - свободный, дата обращения 02.12.2020г.; Производство сульфатной целлюлозы. Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу: http://y-sevastyanova.narod.ru/olderfiles/1/Lekcciya_3_2012.pdf - свободный, дата обращения 02.12.2020г.]. Также микроорганизмы в буферном растворе потребляют остатки углекислоты, прошедшей через щелочной раствор, тем самым производят кислород. Помимо этого, за счет потребления углекислого газа происходит размножение микроорганизмов в буферном растворе.
Сущность заявляемого способа и устройства поясняется с помощью следующих фигур.
На Фиг. 1 представлено устройство, входное отверстие в первой камере которого расположено в верхней части. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через перфорированную трубку.
На Фиг. 2 представлено устройство, входное отверстие в первой камере 1 которого расположено в верхней части. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через перфорированную трубку и пластину.
На Фиг. 3 представлено устройство, входное отверстие в первой камере которого расположено в верхней части. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через трубку, совмещенную с газоотделителем.
На Фиг. 4 представлено устройство, входное отверстие в первой камере которого расположено в верхней части. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через перфорированную трубку, которая выполнена в виде прямой трубки и не проходит по нижней части устройства.
На Фиг. 5 представлено устройство, входное отверстие в первой камере которого расположено сбоку в средней части. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через перфорированную трубку.
На Фиг. 6 представлено устройство, входное отверстие в первой камере которого расположено сбоку в средней части. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через перфорированную трубку и пластину.
На Фиг. 7 представлено устройство, входное отверстие в первой камере которого расположено сбоку в средней части. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через трубку, совмещенную с газоотделителем.
На Фиг. 8 представлено устройство, входное отверстие в первой камере которого расположено в нижней части. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через перфорированную трубку.
На Фиг. 9 представлено устройство, входное отверстие в первой камере которого расположено в нижней части. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через перфорированную трубку и пластину.
На Фиг. 10 представлено устройство, входное отверстие в первой камере которого расположено в нижней части. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через трубку, совмещенную с газоотделителем.
На Фиг. 11 представлено устройство, входное отверстие в первой камере которого расположено сбоку в средней части. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через перфорированную трубку, которая выполнена в виде прямой трубки и не проходит по нижней части устройства.
На Фиг. 12 представлено устройство, соединительное отверстие во второй камере которого расположено в верхней части. В свою очередь, выходное отверстие располагается в верхней части второй камеры. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через перфорированную трубку. Также на фигуре показано расположение компрессора в верхней части и обогревающего устройства в нижней части второй камеры.
На Фиг. 13 представлено устройство, соединительное отверстие во второй камере которого расположено в верхней части. В свою очередь, выходное отверстие располагается в верхней части второй камеры. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через перфорированную трубку и пластину. Также на фигуре показано расположение компрессора в верхней части и обогревающего устройства в нижней части второй камеры.
На Фиг. 14 представлено устройство, соединительное отверстие во второй камере которого расположено в верхней части. В свою очередь, выходное отверстие располагается в верхней части второй камеры. Прямыми линиями показано движение воздуха, а волнистыми линиями его распределение через трубку, совмещенную с газоотделителем. Также на фигуре показано расположение компрессора в верхней части и обогревающего устройства в нижней части второй камеры.
Устройство фильтрации воздуха (Фиг. 1-14) включает по меньшей мере две сообщающиеся друг с другом герметичные камеры 1 и 2.
При этом первая камера 1 снабжена входным отверстием 3, а последняя камера 2 снабжена выходным отверстием 4.
По меньшей мере одна из камер 1 по меньшей мере частично (например, на 80-95%) заполнена щелочным раствором. В качестве щелочного раствора может применяться гидроксид натрия (NaOH) или гидроксид калия (KOH), при этом щелочь по концентрации составляет от 1 до 10% по массе от общего объема в камере.
Чем меньше объем заполнения камеры щелочным раствором, тем хуже протекает реакция нейтрализации, хуже визуальный эффект, а также при пропускании холодного воздуха возможно замерзание раствора в камере и потеря ее функциональности. Минимальная температура эксплуатации от -4°С до -7°С, при использовании обогревающего устройства до - 30°С.
Если объем, заполняемый раствором, будет более 95% произойдет переливание щелочного раствора в другую камеру. Тем самым верхняя граница обусловлена высотой расположения соединительного отверстия во избежание переливания щелочного раствора в другую камеру.
При эксплуатации устройства для увеличения температурного диапазона до -50°С возможно добавить в щелочной раствор нелетучий антифриз на основе глицерина.
По меньшей мере еще одна из камер 2, по потоку воздуха расположенная после камеры 1 с щелочным раствором, по меньшей мере частично (например, на 80-95%) заполнена буферным раствором, содержащим микроорганизмы. Под микроорганизмами понимаются водоросли, такие как: Хлорелла (Chlorella), Спирулина (Arthrospira), Хламидомонада (Chlamydomonas), Вольвокс (Volvox), Плеврококк (Pleurococcus), Пандорина (Pandorina), Клостериум (Closterium), Эвглена зеленая (Euglena viridis), Хлорококк (Chlorococcum), Эвдорина (Eudorina). Чем меньше объем заполнения камеры буферным раствором, тем хуже протекают реакции взаимодействия микроорганизмов с щелочью, снижается выработка кислорода микроорганизмами, хуже визуальный эффект. Если объем заполняемого раствором будет более 95% произойдет переливание буферного раствора в другую камеру или через выходные отверстия внутрь помещения. Тем самым верхняя граница обусловлена высотой расположения соединительного отверстия и выходных отверстий во избежание переливания буферного раствора в другую камеру или внутрь помещения.
Избыточное давление может быть создано за счет использования компрессора 5, который может быть расположен внутри или для простоты обслуживания вынесен за пределы камер.
В случае окна дома или транспортного средства каждая камера может быть образована двумя стеклами, помещенными в рамку и зафиксированными там с помощью, герметика. В случае применения для других целей, где не требуется прозрачность, камеры могут быть образованы из любого материала.
В каждой камере расположена по меньшей мере одна перфорированная трубка 6.
В нижней части последней камеры (по потоку движения воздуха) может быть установлено обогревающее устройство 7, которое используется при условиях отрицательной температуры окружающей среды. А также может быть установлено охлаждающее устройство (на чертеже не показано), которое используется при условиях повышенной температуры окружающей среды.
В каждой камере расположены по меньшей мере одна перфорированная трубка 6 или перфорированная трубка 6 с пластиной 8, в которой выполнены отверстия для создания меньшего размера пузырька или трубка 9 совмещенная с газоотделителем 10. С помощью отверстий в трубке 6, пластине 8 и газоотделителе 10 осуществляется газо и теплообмен в камерах 1, 2 с растворами. Пластина 8 может быть изготовлена из пластика, керамики, алюминия, нержавеющей стали, серебра и устанавливается выше перфорированной трубки 6.
Если в устройстве выполнено более двух камер, то пустые камеры могут быть расположены как до камеры 1 с щелочным раствором, так между камерой 1 с щелочным раствором и камерой 2 с буферным раствором, так и после камеры 2 с буферным раствором. Главным требованием является соблюдение последовательности камер, а именно, чтобы камера 2 с буферным раствором по потоку воздуха была после камеры 1 с щелочным раствором. При этом остальные камеры заполняются инертным газом, таким как: аргон, криптон или ксенон.
Возможет вариант (Фиг. 1), когда входное отверстие 3 расположено в верхней части первой камеры 1. Тогда внутри камеры 1 расположена перфорированная трубка 6, которая соединена с входным отверстием 3 вверху конструкции. В данном случае воздух будет проходить через входное отверстие 3, далее опускаться вниз, перемещаться вправо по трубке, проходить через ее отверстия и подниматься вверх через щелочной раствор, попадая в соединительное отверстие (Фиг. 12, позиция 11) и далее в камеру с микроорганизмами.
Возможет вариант (Фиг. 2), когда входное отверстие 3 расположено в верхней части первой камеры 1. Тогда внутри камеры 1 расположена перфорированная трубка 6, которая соединена с входным отверстием вверху конструкции. В данном случае воздух будет проходить через входное отверстие 3, далее опускаться вниз, перемещаться вправо по трубке 6, проходить через ее отверстия и подниматься вверх до пластины 8, дальше, поднимаясь вверх через щелочной раствор, попадать в соединительное отверстие (Фиг. 12, позиция 11) и далее в камеру с микроорганизмами.
Возможет вариант (Фиг. 3), когда входное отверстие 3 расположено в верхней части первой камеры 1. Тогда внутри камеры 1 расположена трубка 9, которая соединена с входным отверстием вверху конструкции и внизу с газоотделителем 10. В данном случае воздух будет проходить через входное отверстие 3, далее опускаться вниз по трубке, перемещаться вправо по газоотделителю, проходить через его отверстия и подниматься вверх через щелочной раствор, попадая в соединительное отверстие (Фиг. 12, позиция 11) и далее в камеру с микроорганизмами.
Возможет вариант (Фиг. 4), когда входное отверстие 3 расположено в верхней части первой камеры 1. Тогда внутри камеры 1 расположена перфорированная трубка 6, которая соединена с входным отверстием вверху конструкции и выполнена в виде прямой трубки. В данном случае воздух будет проходить через входное отверстие 3, далее опускаться вниз по трубке и через ее отверстия подниматься вверх через щелочной раствор, попадая в соединительное отверстие (Фиг. 12, позиция 11) и далее в камеру с микроорганизмами.
Возможен вариант (Фиг. 5), когда входное отверстие 3 расположено сбоку в средней части первой камеры 1. Тогда внутри камеры 1 расположена перфорированная трубка 6, которая соединена с входным отверстием 3 сбоку в средней части конструкции. В данном случае воздух будет проходить через входное отверстие 3, далее опускаться вниз, перемещаться вправо по трубке, проходить через ее отверстия и подниматься вверх через щелочной раствор, попадая в соединительное отверстие (Фиг. 12, позиция 11) и далее в камеру с микроорганизмами.
Возможен вариант (Фиг. 6), когда входное отверстие 3 расположено сбоку в средней части первой камеры 1. Тогда внутри камеры 1 расположена перфорированная трубка 6, которая соединена с входным отверстием 3 сбоку в средней части конструкции. В данном случае воздух будет проходить через входное отверстие 3, далее опускаться вниз, перемещаться вправо по трубке, проходить через ее отверстия и подниматься вверх до пластины 8, дальше, поднимаясь вверх через щелочной раствор, попадать в соединительное отверстие (Фиг. 12, позиция 11) и далее в камеру с микроорганизмами.
Возможен вариант (Фиг. 7), когда входное отверстие 3 расположено сбоку в средней части первой камеры 1. Тогда внутри камеры 1 расположена трубка 9, которая соединена с входным отверстием сбоку конструкции и внизу с газоотделителем 10. В данном случае воздух будет проходить через входное отверстие 3, далее опускаться вниз по трубке, перемещаться вправо по газоотделителю 10, проходить через его отверстия и подниматься вверх через щелочной раствор, попадая в соединительное отверстие (Фиг. 12, позиция 11) и далее в камеру с микроорганизмами.
Возможет вариант (Фиг. 8), когда входное отверстие 3 расположено в нижней части первой камеры 1. Тогда внутри камеры 1 расположена перфорированная трубка 6, которая соединена с входным отверстием 3 внизу конструкции. В данном случае воздух будет проходить через клапан (не изображен на фигуре) входного отверстия 3 в перфорированную трубку 6, перемещаться вправо по трубке 6, проходить через ее отверстия и подниматься вверх через щелочной раствор, попадая в соединительное отверстие (Фиг. 12, позиция 11) и далее в камеру с микроорганизмами.
Возможет вариант (Фиг. 9), когда входное отверстие 3 расположено в нижней части первой камеры 1. Тогда внутри камеры 1 расположена перфорированная трубка 6, которая соединена с входным отверстием 3 внизу конструкции. В данном случае воздух будет проходить через клапан (не изображен на фигуре) входного отверстия 3 в перфорированную трубку 6, перемещаться вправо по трубке, проходить через ее отверстия и подниматься вверх до пластины 8, дальше, поднимаясь вверх через щелочной раствор, попадать в соединительное отверстие (Фиг. 12, позиция 11) и далее в камеру с микроорганизмами.
Возможет вариант (Фиг. 10), когда входное отверстие 3 расположено в нижней части первой камеры 1. Тогда внутри камеры 1 расположена трубка 9, которая соединена с входным отверстием 3 и газоотделителем 10 внизу конструкции. В данном случае воздух будет проходить через клапан (не изображен на фигуре) входного отверстия 3 в трубку 9, далее перемещаться вправо по газоотделителю 10, проходить через его отверстия и, поднимаясь вверх через щелочную среду, попадать в соединительное отверстие (Фиг. 12, позиция 11) и далее в камеру с микроорганизмами.
Возможен вариант (Фиг. 11), когда входное отверстие 3 расположено сбоку в средней части первой камеры 1. Тогда внутри камеры 1 расположена перфорированная трубка 6, которая соединена с входным отверстием 3 сбоку в средней части конструкции и выполнена в виде прямой трубки. В данном случае воздух будет проходить через входное отверстие 3, далее опускаться вниз по трубке 6 и через ее отверстия подниматься вверх через щелочной раствор, попадая в соединительное отверстие (Фиг. 12, позиция 11) и далее в камеру с микроорганизмами.
Возможен вариант (Фиг. 12), когда соединительное отверстие 11 расположено в верхней части второй камеры 2. Тогда внутри камеры 2 расположена перфорированную трубка 6, которая соединена вверху конструкции с камерой содержащей щелочной раствор. В данном случае воздух будет проходить из камеры с щелочным раствором через соединительное отверстие 11 в камеру 2 с буферным раствором, далее опускаться вниз, перемещаться вправо по трубке 6, проходить через ее отверстия и подниматься вверх через буферный раствор, попадая в помещение через выходные отверстия 4.
Возможен вариант (Фиг. 13), когда соединительное отверстие 11 расположено в верхней части второй камеры 2. Тогда внутри камеры 2 расположена перфорированную трубка 6, которая соединена вверху конструкции с камерой содержащей щелочной раствор. В данном случае воздух будет проходить из камеры с щелочным раствором через соединительное отверстие 11 в камеру 2 с буферным раствором, далее опускаться вниз, перемещаться вправо по трубке 6, проходить через ее отверстия и подниматься вверх до пластины 8, дальше, подниматься вверх через буферный раствор, попадая в помещение через выходные отверстия 4.
Возможен вариант (Фиг. 14), когда соединительное отверстие 11 расположено в верхней части второй камеры 2. Тогда внутри камеры 2 расположена трубка 9, которая соединена с соединительным отверстием вверху конструкции и внизу с газоотделителем 10. В данном случае воздух будет проходить из камеры с щелочным раствором через соединительное отверстие 11 в камеру 2 с буферным раствором, далее опускаться вниз по трубке 9, перемещаться вправо по газоотделителю 10 и, проходя через его отверстия, подниматься вверх через буферный раствор, попадая в помещение через выходные отверстия 4.
Способ фильтрации воздуха, реализуемый с помощью описанного устройства, включает заполнение по меньшей мере частично по меньшей мере одной камеры щелочным раствором, заполнение по меньшей мере частично по меньшей мере еще одной камеры, по потоку воздуха расположенной после камеры с щелочным раствором, буферным раствором, содержащим микроорганизмы, при этом камеры выполнены сообщающимися друг с другом. Далее в камеру 2 с буферным раствором устанавливается компрессор 5, тем самым выполняется принудительная подача воздуха во входное отверстие 3. Далее воздух в камере 1 с щелочным раствором рассеивается через перфорированную трубку 6 или перфорированную трубку 6 с пластиной 8 либо трубку 9 с газоотделителем 10, проходит вверх через щелочной раствор и попадает в соединительное отверстие 11. После этого, воздух попадает в камеру с буферным раствором, содержащим микроорганизмы. Проходит в трубку, опускается вниз, перемещается вправо по перфорированной трубке 6 или перфорированной трубке 6 с пластиной 8 либо трубке 9 с газоотделителем 10, проходит через их отверстия и подниматься вверх через буферный раствор, попадая в помещение через выходные отверстия 4.
При этом на входном отверстии может быть установлен первичный фильтр очистки, а выходное отверстие может быть снабжено устройством для конденсации водяных паров, а также средством насыщения выходящего воздуха ароматом, например, с помощью ароматических агентов (масла, эфиры).
2
2
В качестве подтверждения эффективной фильтрации атмосферного воздуха был проведен ряд экспериментов по поглощению диоксида серы (SO), оксида азота (NO) и диоксида азота (NO) с использованием описанного способа фильтрации в двух камерном устройстве.
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
Атмосферный воздух пропускался через конструкцию устройства, заполненного щелочным и буферным раствором. При этом в первом эксперименте в качестве щелочи использовался гидроксид натрия (NaOH) концентрация которого составила 6% по массе от общего объема в камере, а в качестве микроорганизмов использовалась Спирулина (Arthrospira). Концентрация диоксида серы (SO) в атмосферном воздухе составила 5 мг/м, оксида азота (NO) - 4 мг/м, диоксида азота (NO) - 2 мг/м. Эксперимент проводился в течение 2 часов (120 минут), в закрытом помещении. Атмосферный воздух подавался точечно так, чтобы максимальная концентрация смеси попадала во входное отверстие устройства. После прогонки атмосферного воздуха уровень концентрации диоксида серы (SO) в воздухе составил 0.04 мг/м, оксида азота (NO) - 0.05 мг/м, диоксида азота (NO) - 0.04 мг/м.
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
Во втором эксперименте в качестве щелочи использовался гидроксид калия (KOH), концентрация которого составила 8 % по массе от общего объема в камере, а в качестве микроорганизмов использовалась Спирулина (Arthrospira). Концентрация диоксида серы (SO) в атмосферном воздухе составила 5 мг/м, оксида азота (NO) - 5 мг/м, диоксида азота (NO) - 3 мг/м. Эксперимент проводился в течение 2 часов (120 минут), в закрытом помещении. Атмосферный воздух подавался точечно так, чтобы максимальная концентрация смеси попадала во входное отверстие устройства. После прогонки атмосферного воздуха уровень концентрации диоксида серы (SO) в воздухе составил 0.035 мг/м, оксида азота (NO) - 0.04 мг/м, диоксида азота (NO) - 0.035 мг/м.
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
В третьем эксперименте в качестве щелочи использовался гидроксид натрия (NaOH), концентрация которого составила 10% по массе от общего объема в камере, а в качестве микроорганизмов использовалась Хлорелла (Chlorella). Концентрация диоксида серы (SO) в атмосферном воздухе составила 6 мг/м, оксида азота (NO) - 4 мг/м, диоксида азота (NO) - 3 мг/м. Эксперимент проводился в течение 2 часов (120 минут), в закрытом помещении. Атмосферный воздух подавался точечно так, чтобы максимальная концентрация смеси попадала во входное отверстие устройства. После прогонки атмосферного воздуха уровень концентрации диоксида серы (SO) в воздухе составил 0.02 мг/м, оксида азота (NO) - 0.03 мг/м, диоксида азота (NO) - 0.025 мг/м.
Данный способ при простоте в изготовлении устройства и в процессе эксплуатации позволяет эффективно фильтровать воздух, содержащий органические или неорганические соединения, очищать от твердых пылевых элементов, газовых и биологических загрязнителей при отрицательной температуре, и до плюс 100°С.