2. Вопросы и ответы человека соприкоснувшегося с практиками и методиками очистки технологических газов

Представленное детальное описание работы установки по очистке технологических газов дает более чем подробную характеристику всех процессов происходящих внутри установки при очистке газов.

Вместе с тем, вопросы которые нам задают до последнего времени предполагают осветить в данной работе как эти вопросы, так и ответы на них. Хотелось бы предвосхищая эти ответы отметить, что как в науке, так и в технике нет пока аналогов нашему изобретению, а установку можно отнести среди существующих устройств по очистке газов от взвешенных твердых и жидких частиц, парообразных и газообразных примесей, к устройству осуществляющему эту очистку универсальным электрохимическим методом в униполярно ионизированной области при воздействии сильного электрического поля.

Вопрос № 1: Какой формы рабочая зона установки? Почему объем рабочей зоны определяется по данному уравнению, а не по классическому? W = Sdx = ( pX – g0,5Х² ) (монография – стр.157)

Ответ № 1: Рабочей областью установки является пространство между конусами, т. е. образуется кольцевое пространство, объем которого меняется по высоте, поэтому было выбрано уравнение расчета объема рабочей области с интегрированием по высоте установки. (рис. 1,2а,21)

Вопрос № 2: О каком дипольном моменте ведется речь, так как известно, что молекула диоксида углерода линейна?

Ответ № 2: Из работы Князева Б.А., 2003г., следует, что при отрицательной ионизации наблюдается изгибание связи молекул диоксида углерода с 180⁰ до 134⁰, т.е. появляется дипольный момент и речь идет об этом дипольном моменте.

Вопрос № 3: Для чего была рассчитана энергия дипольного взаимодействия?

Ответ № 3: Энергия дипольного взаимодействия была рассчитана для построения модели конверсии оксида углерода в поле высокой напряженности. Поскольку возможных путей превращений достаточно много, возникла необходимость расчета каждого варианта.

Вопрос № 4: Какое соотношение концентраций СО₂ и СО в очищаемом воздухе?

Ответ № 4: В лабораторных условиях эксперименты из-за токсичности монооксида углерода, в основном проводились только с диоксидом углерода. Однако при проведении промышленных испытаний были определены концентрации СО на входе до 0,5%

Вопрос № 5: Каково направление силовых линий? Оценивалось ли каким-то образом влияние неоднородности электрического поля на процесс конверсии углекислого газа, так как неоднородность поля играет значительную роль при разрыве молекулярной связи благодаря наличию дипольного момента?

Ответ № 5: По первому вопросу: Направление силовых линий обычное: от катода к аноду. Они проходят так, как изображено на рис.2б. Заряд по поверхности воды на всей области одинаков. Напряженность электрического поля вблизи острия достигает 10¹¹-10¹² В/м, хотя в основном промежутке порядка 1000 В/м. Градиент напряженности в близи острия очень высокий, численно он не оценивался. Вследствие чего возникают силы, действующие на диполи вблизи острия, антагонистические силам отталкивания отрицательных зарядов.

По второму вопросу: Безусловно, такие явления имеются в нашей установке. В тех объемах, где протекает расщепление углекислого газа, энергия необходимая для разрыва молекул углекислого газа с учетом энергии данного явления должна совпадать с энергией, потребляемой от высоковольтного источника. В действительности энергии от высоковольтного источника потребляется на 3-4 порядка меньше необходимой для разрыва молекул углекислого газа, находящегося в данном объеме, поэтому реакция расщепления, которую мы считаем фоновой, протекает через «прилипание» ионов.

Вопрос № 6: В работах Вашего направления ведется речь о процессах восстановления на кончике иглы, о каких именно электрохимических процессах ведется речь?

Ответ № 6: На острие иглы происходят процессы полной диссоциации молекул, поэтому основные процессы протекают в пространстве между катодом и анодом. Острия игл являются источником ионов и возбужденных молекул (рис.7а, 7б).

Вопрос № 7: Определялась ли воспроизводимость функциональных характеристик?

Ответ № 7: Воспроизводимость всех функциональных характеристик определялась, так как конечной целью наших исследований являлось конструирование установок.

Вопрос № 8: Каким образом устанавливается частота расположения игл на катоде и чему она равна?

Ответ № 8: Частота расположения игл определялась экспериментально, было проведено достаточное количество опытов, по результатам которых установлено, что длина игл и расстояния между ними это величина одного порядка, которая составляет 20-50мм. Более подробно о теоретических предпосылках расчета частоты расположения игл на катоде можно познакомиться в монографии стр. 60-74.

Вопрос № 9: Проводились ли термодинамические расчеты относительно схемы протекания электрохимического восстановления оксидов углерода?

Ответ № 9: Представленная на рис.15 общая схема электрохимического восстановления оксидов углерода получена методом исключения с применением термодинамических расчетов. Мы имеем эмпирические результаты, подтверждающие, что процесс восстановления происходит, и в системе образуется углеродная сажа. Так как прямая диссоциация оксидов углерода, если сопоставить с реальными энергетическими затратами в рассматриваемой системе, невозможна, то был проведен термодинамический расчет с целью нахождения источника энергии необходимого для диссоциации оксидов. Результаты представлены на рис.21,22.